 |
Расчет исполнительных механизмов
|
|
|
|
Механизм поворота руки промышленного робота
(модуль М4)
по дисциплине: “Конструирование машин и механизмов”
Выполнила: студент гр.239
Збаравская Т.В.
Проверил: доцент каф. 202
Василенко В.М.
2005
Содержание
Введение
1. Выбор двигателя
2. Расчет исполнительных механизмов
2.1 Расчет зубчатой ременной передачи
2.2 Расчет волновой передачи
3. Конструирование механизма
4. Расчёт на прочность валов
5. Расчёт подшипников
6. Расчет болтов крепления двигателя к корпусу
7. Проверочный расчет шпонки
8. Смазывание подшипников и передач
Вывод
Список использованной литературы
Введение
Манипуляционный робот содержит две органически связанные части устройство управления и манипулятор. Устройство управления включает в себя чувствительные устройства, элементы обработки и хранения информации, устройство управления приводами. Манипулятор с точки зрения механики и теории механизмов - сложный пространственный управляемый механизм с несколькими степенями свободы, содержащий жесткие и упругие звенья, передачи и приводы.
Движения манипулятора осуществляется от приводов, которые могут располагаться на подвижных звеньях или на подвижном основании. Число приводных двигателей обычно равно числу степеней свободы манипулятора, хотя во время выполнения технологических операций на систему могут накладываться дополнительные связи. Передача движения от двигателя к звеньям механизма выполняется с помощью передаточных механизмов различного вида. Система таких механизмов при расположении приводов на основании может быть достаточно сложной.
Технологические возможности и конструкцию промышленных роботов определяют следующие основные параметры: грузоподъемность, число степеней подвижности, форма и размеры рабочей зоны, погрешность позиционирования и тип системы управления.
|
|
|
В машиностроении используют принципы агрегатно-модульного построения промышленных роботов.
Агрегатный модуль - это функционально и конструктивно независимая единица, которую можно использовать индивидуально и в соединении с другими модулями с целью создать промышленные роботы с заданными компоновочными схемами, характеристиками и типом устройства управления.
Рассмотрим промышленный робот для обслуживания станков с числовым программным управлением ЧПУ М20П 40.01 с агрегатно-модульным принципом построения. Он предназначен для автоматизации операции "установка-снятие" заготовок и деталей, смены инструмента и других вспомогательных операций при обслуживании станков с ЧПУ.
Промышленный робот включает в себя следующие механизмы различного исполнения: поворота (М1); подъема и опускания (М2); выдвижения руки (М3); поворота кисти руки (М4).
ЧПУ позиционного типа обеспечивает управление перемещением руки в цилиндрической системе координат, цикловое управление движениями кисти и зажимом-разжимом схвата, подачу команд пуска циклов работы станков и другого технического оборудования, а также прем ответных команд после выполнения этих циклов.
Механизм поворота руки робота (модуль М4) содержит электродвигатель постоянного тока, зубчато-ременную и волновую передачи.
Задание на курсовой проект включает в себя упрощенную кинематическую схему механизма робота. Кинематическая схема фактически снимает необходимость обоснования выбора типа механической передачи. Однако для того чтобы решить, какой передаточный механизм предпочтительнее, необходимо учесть условия работы, допускаемые габариты, расходы на технологичность конструкции, стоимость механизма и ряд других факторов.
|
|
|
Выбор двигателя
Для того чтобы выбрать двигатель, необходимо определить его потребленную мощность по параметрам выходного элемента механизма, используем формулу:
Где F - усилие сопротивления перемещению, Н; V - скорость перемещения, м/с; hобщ - КПД всего механизма, равный произведению КПД передач, входящих в механизм hобщ=h1h2…hп.
Среднее значение КПД передач и других элементов механизма выбираю из таблицы3.1 (Учебное пособие “Проектирование механизмов роботов” В.И. Назин).
=0.96 - КПД зубчато-ременной передачи;
=0.8 - КПД волновой передачи;
=0.99 - КПД подшипников качения;
=0.98 - КПД подшипников скольжения;
По рассчитанной мощности выбираю двигатель. Мощность выбранного двигателя должна быть больше рассчитанной мощности, т.е. следует выбирать из каталога двигатель ближайший большей мощности.
Из конструкторских соображений я выбрала двигатель типа ДК1-3.5 Это маломощный электродвигатель постоянного тока с обычным пазовым якорем, коллектором и постоянным магнитами. Он относительно тихоходный, укомплектованный встроенным датчиком перемещениям и электромагнитным тормозом.
Двигатель ДК1-3,5
| Параметры | Размерности |
| Номинальная мощность, кВт | 0,36 |
| Номинальный момент, Нм | 3,5 |
| Номинальная частота вращения, мин-1 | 1000 |
| Номинальное напряжения, В | 65 |
| Номинальный ток, А | 7,5 |
| Кратность пускового момента | 5 |
| Момент инерции, 10-2 кгм2 | 2,45 |
| Масса, кг | 28,1 |
Расчет исполнительных механизмов
|
|
|
