Описание механизма

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники»

________________________________________________________________________________

Кафедра технической механики

Расчётно-пояснительная записка

к курсовому проекту по курсу «Техническая механика»

на тему

«Механизм поворота руки робота»

РТ КП 02 26.000.000 ПЗ

Выполнил: Руководитель проекта:

студент группы 020401 Петренко В.В.

МамайО.В.

Минск 2001

Содержание

Задание по курсовому проектированию…….…………………………..3

1 Описание механизма …………………..…………….…………….……..4

2 Кинематический расчёт …………………………….…………….……...5

3 Геометрический расчёт червячной передачи ………………….……….6

4 Расчёт моментов вращения на валах ……………………………………7

5 Расчёт скорости скольжения…..………………………….……………..8

6 Проверка червячной передачи на прочность…………….……………...9

7 Расчёт диаметров валов и подбор подшипников качения.……………10

8 Обоснованный выбор материалов………..………….……...………….11

9 Выбор электродвигателя………………………………………………...12

Литература ……………………………………………………………….13

Спецификация

Компоновочный чертёж на миллиметровке

Описание механизма

Наиболее распространённым манипулятором является «рука» закреплённая на подвижном или неподвижном основании. Оператор управляет движением «руки», одновременно наблюдая за ней на экране телевизора. В этом случае робот оснащают телевизионным «глазом» - передающей телевизионной камерой [8].

В соответствии с заданием механизм поворота руки робота представляет собой одноступенчатый редуктор с червячной передачей. Приводы с червячными передачами находят применение в промышленных роботах благодаря их компактности и большому передаточному отношению. Привод механизма осуществляется электродвигателем серии ДПМ-25 переменного тока, широко применяющегося в системах автоматики.

Для предохранения электродвигателя от перегрузки использу­ется эластичная муфта, представленная от­дельной сборочной единицей с двумя полумуфтами.

Механизм собран в сборочном корпусе. В механизме установлены подшипники. На конце выходного вала предусмотрено посадочное место для установки платформы.

В механизме применена, ввиду средних скоростей вращения, смазка трущихся частей жидким индустриальным маслом с периодичностью замены 2 раза в год.

2 Кинематический расчёт

Общее передаточное число Uобщ редуктора определяем по формуле[2, стр.7]

, (1)

где n_дв – частота двигателя, мин^-1; n_вых – выходная частота, мин^-1.

3 Геометрический расчёт червячной передачи

Расчёт выполняем по формулам [2, c. 7-8]

Выбираем коэффициент диаметра червяка q=16.

Модуль зацепления m=0.5.

Число заходов червяка z₁=1.

Вычисляем делительный диаметр червяка d₁, мм

мм. (2)

Диаметр выступов d_a1, мм вычисляем по формуле

мм. (3)

Диаметр впадин червяка d_f1, мм вычисляем по формуле

мм. (4)

Число зубьев червячного колеса z₂ вычисляем по формуле

. (5)

Делительный диаметр червячного колеса d₂, мм вычисляем по формуле

мм. (6)

Вычисляем длину L, мм нарезанной части червяка

мм. (7)

Вычисляем делительный диаметр червячного колеса d₂, мм

мм. (8)

Вычисляем диаметр окружности вершин зубьев червячного колеса d_a2, мм

мм. (9)

Вычисляем диаметр окружности впадин зубьев червячного колеса d_f2, мм

мм. (10)

Вычисляем наибольший диаметр червячного колеса d_am, мм

мм. (11)

Ширина венца колеса b₂, мм вычисляем по формуле

мм. (12)

Вычисляем делительный угол подъёма винтовой линии , град.

. (13)

Выбираем условный угол обхвата червяка колесом 2 =90^o.

Вычисляем межосевое расстояние a₁₂, мм по формуле

мм. (14)

4 Расчёт моментов вращения на валах

Расчёт выполняем по формулам [2, c.13-15]

Момент ₁, Н·мм на валу I

, (15)

где - КПД муфты.

Момент ₂, Н·мм на валу II

где - КПД муфты (16)

Момент ₃, Н·мм на валу III

(17)

5 Расчёт скорости скольжения в зацеплении

Скорости вращения и скольжения , м/с в зацеплениях для червяка рассчитывается по формуле [2, c.17]

, (18)