Механизм поворота руки промышленного робота (модуль М4)

Реферат

Манипуляционный содержит робот две органически связанные частиустройство манипулятор и управления. Устройство управления включает в себя элементы, чувствительныеустройства обработки и хранения информации, устройство приводами управления.Манипулятор с точки зрения механики и механизмов теории — сложный пространственныйуправляемый механизм с несколькими свободы степенями, содержащий жесткие и упругиезвенья, передачи и Движения.

приводы манипулятора осуществляется от приводов, которые подвижных на могутрасполагаться звеньях или на подвижном основании. приводных Число двигателейобычно равно числу степеней манипулятора свободы, хотя во время выполнения технологическихопераций на могут систему накладываться дополнительные связи. Передача двигателя движенияот к звеньям механизма выполняется с помощью механизмов передаточных различноговида. Система таких механизмов расположении при приводов на основании может бытьдостаточно Технологические.

сложной возможности и конструкцию промышленных роботовопределяют основные следующие параметры: грузоподъемность, число степеней форма, подвижности и размеры рабочей зоны, погрешность тип и позиционирования системы управления.

В машиностроении используют агрегатно принципы-модульного построенияпромышленных роботов.

Агрегатный это — модуль функционально и конструктивно независимаяединица, которую использовать можно индивидуально и в соединении с другими модулямис создать целью промышленные роботы с заданными компоновочными характеристикамии, схемами типом устройства управления.

Рассмотрим робот промышленный для обслуживания станков с числовымпрограммным ЧПУ управлением М20П 40.01 с агрегатно-модульным принципом предназначен.Он построения для автоматизации операции «установка-заготовоки» снятие деталей, смены инструмента и других операций вспомогательных при обслуживаниистанков с ЧПУ.

Промышленный включает робот в себя следующие механизмы различногоисполнения: подъема (М1); поворота и опускания (М2); выдвижения руки (М3); поворотакисти ЧПУ (М4).

руки позиционного типа обеспечивает управление рукив перемещением цилиндрической системе координат, цикловое движениями управление кисти и зажимом-разжимомсхвата, подачу пуска команд циклов работы станков и другого оборудования технического, а также прем ответных команд выполнения после этих циклов.

Механизм поворота робота руки (модуль М4) содержит электродвигательпостоянного тока, ременную-зубчато и волновую передачи.

21 стр., 10323 слов

Інтернет (електронна пошта, робота користувача)

... дослідження є електронна пошта як широковідома послуга мережі «Інтернет». Предметом дослідження є робота користувача з електронною поштою. Ключові терміни, що використовуються у роботі: Інтернет, електронна пошта, e-mail, ... повноцінного доступу (on-line) до Інтернету. Через електронну пошту можна отримати послуги інших сервісів мережі. Електронна пошта - типовий сервіс відкладеного зчитування (off- ...

Задание на курсовой включает проект в себя упрощенную кинематическуюсхему механизма Кинематическая. робота схема фактически снимает необходимость типа обоснованиявыбора механической передачи. Однако для чтобы того решить, какой передаточныймеханизм предпочтительнее, учесть необходимо условия работы, допускаемые габариты, технологичность на расходы конструкции, стоимость механизма и ряд факторов других.

1. Выбор двигателя

Для того выбрать чтобы двигатель, необходимо определить его параметрам по потребленнуюмощность выходного элемента механизма, используем Где:

  • />
  • формулу F — усилие сопротивления перемещению, Н;
  • V — скорость hобщ, м/с;
  • перемещения — КПД всего механизма, равный КПД произведению передач, входящих в механизм hобщ=Среднее…hп.

h1h2 значение КПД передач и других механизма элементов выбираюиз таблицы3.1 (Учебное пособие “механизмов Проектирование роботов” В.И. Назин).

/>=0.96 — КПД зубчато-КПД;

  • />=0.8 — ременнойпередачи волновой передачи;
  • />=0.99 — КПД подшипников КПД;
  • />=0.98 — качения подшипников скольжения;
  • />
  • />
  • По рассчитанной мощности двигатель выбираю.

Мощность выбранногодвигателя должна быть рассчитанной больше мощности, т.е. следует выбирать из каталогадвигатель большей ближайший мощности.

Из конструкторских соображений я выбрала типа двигатель ДК1-3.5Это маломощный электродвигатель тока постоянного с обычным пазовым якорем, коллектороми магнитами постоянным. Он относительно тихоходный, укомплектованный встроеннымдатчиком электромагнитным и перемещениям тормозом.

Двигатель ДК1-3, 5

Параметры Номинальная Размерности мощность, кВт 0, 36 Номинальный момент, Нм 3, 5

частота Номинальная вращения, мин-1

1000 Номинальное Номинальный, В 65 напряжения ток, А 7, 5 Кратность пускового момента 5

инерции Момент, 10-2 кгм2

2, 45 Масса, кг 28, 1

2. Расчет исполнительных Расчет.1 механизмов2 зубчатой ременной передачи

Перспективным гибкой видом связи является зубчатые ремни. высокую Ониимеют тяговую способность и сравнительно большой Передачи. КПД этого типаработают без смазки, действию к устойчивы абразивных и агрессивных сред, позволяетсинхронизировать входного движения и выходного звеньев, просты в эксплуатации.

В плоских от отличие, клиновых и поликлиновых передач в зубчатыхременных движение передачах передается посредством сил трения, а зацеплениемремня также и шкивов, т.е. устанавливается достаточно жесткая связь кинематическая междуведущими и ведомыми звеньями механизмов.

/>

  • передача Простейшая с зубчатым ремнем состоит из ведущего 1, шкивов 2 ведомого и охватывающего их зубчатого ремня 3.

Вычисляем передаточного общее отношения механизма робота по формуле:

  • />
  • как Так в механизме две ступени, то мы принимаем UВП=2, а UЗР=114.

Определяем момент, мощность и вращения частоту на ведомом шкивезубчато-ременной передачи: Т1A: Т2=момент UЗРAhlуч=1.7A2A0.99A0.96=3.231НAм, вращения частота:

  • />
  • Мощность Р2=Р1Ahlуч=360A0.99A0.96=144, 342 Вт.

По величине крутящего момента наведущем справочника из шкиве выбираем модуль зубчатого ремня m=Определим.

4 стр., 1693 слов

Назначение, устройство и принцип работы газораспределительного механизма

... и ремонт ГРМ ВАЗ - 2115 Замена ремня привода газораспределительного механизма (ГРМ) на двигателях ВАЗ-2115: 1) Снимите с лицевой ... соответственно цепной или зубчатой ременной передачи. При вращении распределительного вала кулачок набегает на толкатель и поднимает его вместе ... стрелки, чтобы метка на шкиве на распредвала перенеслась вниз от метки на маховике на 2 зуба. 4) Натяжение ремня ГРМ считается ...

3мм число зубьев малого шкива из модулюзубчатого по справочника ремня. Если m=3, то Z1=14.

Зная передаточное зубчатого отношения ремня, определим числозубьев ведомого Z1A. Z2 = шкива. UЗР =14A2=28.

Диаметры ведомого и шкива ведущего:

d1 = mAZ1=3A14=42 мм.

d2 = mAZ2=3A28=84 мм.

окружную Вычисляем скорость ремня Vокр используя Действительная:

  • />

зависимость частота вращения ведомого шкива:

  • />

передаточное Уточненное отношение:

  • />
  • Межосевое расстояние вычисляем 252 а=1, 5 (d1+d2)=1, 5 (42+84) =как мм. Определяем длину ремня из формулы:
  • />

зубьев Число ремня (расчетное)

/>

  • Количество зубьев округляем ремня до стандартного />. Когдавыбрали число зубьев, длину уточним ремня:
  • /> мм

Сила, передаваемая зубчатым Коэффициент:

  • />Н

ремнем КF принят равным единице для пусковой спокойной нагрузки.

Расчетную допускаемую удельную ремне на силу определяем по зависимости:FY= [F] 0ACUACzACp

Где />

CU =1

Cz=1

Cp=0.9

FY=Число.9=8, 1 H/мм.

9A1A1A0 зубьев ремня, находящихся в зацеплении с ведомымшкивами и ведущим, вычислим:

  • />/>
  • />
  • />
  • />

Принимаем Z1з=7

/>

Принимаем Определим=15

Z2з необходимую ширину ремня:

  • />мм

Где q=4кг-4A10/ (мAмм) — погонная масса

Сш=1.05 — Коэффициент, неполноту учитывающий витковканата у боковых поверхностей ремня.

ширину Принимаем ремня в соответствии со стандартным рядом В=Рассчитаем.

32мм удельное давление на рабочих поверхностях ремняи зубьев сравним с допускаемым:

  • />
  • где />
  • коэффициент нагрузкина концентрации зубьях, по их высоте и длине;
  • h — высота 75МПа;
  • [P] =0, зуба — допускаемое давление на зубья ремня, отчастоты зависящее вращения ведущего вала.

Условие давления удельного Р< [Р] 0, 63МПа<0, 75МПа выполняется.

Величину натяжения начального ремня F0вычислили поэмпирической зависимости:

  • />Н

действующую, Силу на вал передачи, определяем:

Fr=1.1AFT=1.045H, 95=89, 1A80.

Для динамического анализа зубчатой передачи ременной рассчитываемкритическую линейную скорость ремня в последовательности такой:

  • а) Из справочника для ремня с модулем m=собственную 3находим частоту /> с-1

б) Определим натяжение ведущей и ветвей ведомой ремня:

Fвщ = F0+0.5AFT = 43, 173+0.Fвд, 95 =83, 65 Н

5A80 = F0-0.5AFT = 43, 173-0.5A80, 95 = 2, 7 Н

в) Определим одного деформацию шага ведущей и ведомой ветви 14A10:

  • />
  • a’ =ремня-4 мм2/Н- выбирается из справочника.

xс1= 375A10 =4, aAFвщ-5A83, 65= 0.00366 мм;

  • xс2= aAFвд =4, 5A2-375A10, 7=0.000517 мм.

г) находим критическую скорость ремня зубчатого:

7 стр., 3410 слов

Из таблицы выписываем исходные данные зубчатой передачи число ...

... точности нормы плавности работы нормы полноты контакта зубьев нормы бокового зазора В нормах кинематической точности нормируются требования к таким геометрическим и кинематическим параметрам колеса и ... него находилось абсолютно точное колесо. В нормах плавности работы нормируются требования к точности таких геометрических и кинематических параметров колеса и передач, погрешность которых также ...

  • при КВ=0.5A(ZP-Z1З-Z2з) =0.5 (75-7-15) =26;

получаем ведущей для ветви ремня:

  • />

для ведомой ремня ветви:

  • />
  • Следовательно, передача работает в дорезонансной Vокр, т.к.

зоне<Vкри не требует корректировку параметров.

параметры Основные зубчатого ремня и шкивов.

Параметры Расчетные Обозначения формулы и результаты расчета 1 2 3 Модуль Число, мм m 3 зацепления зубьев ремня

ZP

75 Шаг ремня, мм

РР

9, 42 зуба Ширина ремня, мм S 3 Высота зуба ремня, мм h 2 каркаса Толщина ремня, мм H 4 Расстояние от впадины зуба до слоя нейтрального ремня, мм d 0.6 Угол профиля зуба, Ширина g 40 град ленты, мм В 32 Ширина зуба шкива, мм

3, 2 зуба Высота шкива, мм

3, 0 Межосевое расстояния, мм а 252 диаметр Делительный ведущего шкива, мм

d1

42 Делительный диаметр шкива ведомого, мм

d2

84 Диаметр вершина зубьев ведущего da1, мм

шкива

40.81 Диаметр вершина зубьев ведомого da2, мм

шкива

82, 82 Диаметр впадины зубьев ведущего df1, мм

шкива

35.41 Диаметр впадины зубьев ведомого df2, мм

шкива

77, 42 Радиус закругления головки зубьев, мм

r3

1.05 закругления Радиус впадины зубьев, мм

r4

1.2 Длина зуба, мм

В3

35 2.2 волновой Расчет передачи

При конструировании модуля руки поворота робота необходимо выдержатьряд требований:

1. передаточное Большое отношение при сравнительно небольшом деталей количестве.

2. Высокая нагрузочная способность зацепления.

3. высокий Сравнительно КПД (/>=0, 92).

4. Высокая кинематическая точность и хода плавность.

Эти требования привели к необходимости волновойпередачи использования как основного механизма обеспечения показателей требуемых.

Исходные данные:

  • />
  • крутящий момент на валу тихоходном;
  • />
  • число оборотов вала генератора;
  • />
  • отношение передаточное редуктора;
  • />
  • время работы редуктора;
  • перегрузка возможная по Мт в 2.5 раза.

Расчет волновой зубчатой выполняется передачи в 2 этапа: первый- проектировочный, второй — Проектировочный.

проверочный расчет заключается в предварительном определенииразмеров колеса гибкого: диаметра, длины, ширины, толщины ширины, стенок зубчатоговенца.

При проектировочном расчете исходить удобно из критерия износостойкостибоковых поверхностей зубьев в тем с связи, что удельное давление на зубья основных зависитот конструктивных параметров гибкого колеса.

расчет Проверочный сводится к проверке удовлетворения волновойпередачи работоспособности критериям.

33 стр., 16218 слов

Технологический процесс изготовления детали «Зубчатое колесо»

... зубчатым колесом. Степень точности зубчатого венца существенно влияет на выбор методов получения зубьев. Зубчатый венец, имеющий точность 7-ой степени необходимо подвергать отделочной обработке, что удорожает изготовление ... технологических требований на изготовление детали Технологические требования по чертежу: Твердость поверхности зубьев ... данный курсовой проект ... средний диаметр вала: ... для работы ...

На первом месте по значению стоит прочности критерий. По этомукритерию должны проверяться все передачи волновые. Остальные критерии должны учитыватьсяв условий от зависимости работы ВЗП.

Проектировочный расчет

схема Кинематическая передачи соответствует схеме, показаннойна Рис.1

/>

  • рис.1

Принимаем />; />. Число зубьев гибкого Число/>.колеса зубьев жесткого колеса />. Назначаем генератора тип — кулачковыйс одним рядом шариков. гибкого Для колеса выбираем сталь 20Х2Н4А с дляжесткого 28…32, HRC — сталь 40Х с HRC 28…32. Назначаем относительные конструктивные параметрыгибкого колеса: />

  • относительная толщина подзубчатым стенки венцом;
  • />
  • относительная толщина гладкой относительная;/>
  • оболочки ширина зубчатого венца;
  • />
  • относительная гибкого длина колеса./> Определяемдопускаемое удельное давление на зубьев поверхности:
  • />
  • где />
  • коэффициент, учитывающий влияниепередаточного при;
  • /> отношения i>=100т.к.

в данном случае.

/>

  • коэффициент, тип учитывающий генератораволн, для кулачкового генератора он единице равен;
  • />
  • допускаемое базовое удельное давление.

диаметр Определяем делительной окружности гибкого колеса:

  • />
  • коэффициент />
  • где, учитывающий неравномерностьраспределения нагрузки по зубьям;
  • />
  • многопарности коэффициент зацепления.

Определяем приближенное значение зацепления модуля:

  • />;
  • принимаем ближайшее стандартное значение />.

диаметры Определяем делительных окружностей гибкого и жесткогоколес:

  • />
  • />.