Курсовая работа: Механизм поворота руки промышленного робота (модуль М4)
Следовательно, передача работает в дорезонансной зоне, т.к. Vокр <Vкр и не требует корректировку параметров.
Основные параметры зубчатого ремня и шкивов.
Параметры | Обозначения | Расчетные формулы и результаты расчета |
1 | 2 | 3 |
Модуль зацепления, мм | m | 3 |
Число зубьев ремня | ZP | 75 |
Шаг ремня, мм | РР | 9,42 |
Ширина зуба ремня, мм | S | 3 |
Высота зуба ремня, мм | h | 2 |
Толщина каркаса ремня, мм | H | 4 |
Расстояние от впадины зуба до нейтрального слоя ремня, мм | d | 0.6 |
Угол профиля зуба, град | g | 40 |
Ширина ленты, мм | В | 32 |
Ширина зуба шкива, мм | Sш | 3,2 |
Высота зуба шкива, мм | hш | 3,0 |
Межосевое расстояния, мм | а | 252 |
Делительный диаметр ведущего шкива, мм | d1 | 42 |
Делительный диаметр ведомого шкива, мм | d2 | 84 |
Диаметр вершина зубьев ведущего шкива, мм | da1 | 40.81 |
Диаметр вершина зубьев ведомого шкива, мм | da2 | 82,82 |
Диаметр впадины зубьев ведущего шкива, мм | df1 | 35.41 |
Диаметр впадины зубьев ведомого шкива, мм | df2 | 77,42 |
Радиус закругления головки зубьев, мм | r3 | 1.05 |
Радиус закругления впадины зубьев, мм | r4 | 1.2 |
Длина зуба, мм | В3 | 35 |
2.2 Расчет волновой передачи
При конструировании модуля поворота руки робота необходимо выдержать ряд требований:
1. Большое передаточное отношение при сравнительно небольшом количестве деталей.
2. Высокая нагрузочная способность зацепления.
3. Сравнительно высокий КПД (=0,92).
4. Высокая кинематическая точность и плавность хода.
Эти требования привели к необходимости использования волновой передачи как основного механизма обеспечения требуемых показателей.
Исходные данные:
- крутящий момент на тихоходном валу;
- число оборотов вала генератора;
-передаточное отношение редуктора;
-время работы редуктора;
возможная перегрузка по Мт в 2.5 раза.
Расчет волновой зубчатой передачи выполняется в 2 этапа: первый - проектировочный, второй - проверочный.
Проектировочный расчет заключается в предварительном определении размеров гибкого колеса: диаметра, длины, ширины, толщины стенок, ширины зубчатого венца.
При проектировочном расчете удобно исходить из критерия износостойкости боковых поверхностей зубьев в связи с тем, что удельное давление на зубья зависит от основных конструктивных параметров гибкого колеса.
Проверочный расчет сводится к проверке удовлетворения волновой передачи критериям работоспособности.
На первом месте по значению стоит критерий прочности. По этому критерию должны проверяться все волновые передачи. Остальные критерии должны учитываться в зависимости от условий работы ВЗП.
Проектировочный расчет
Кинематическая схема передачи соответствует схеме, показанной на рис.1
Рис.1
Принимаем ; . Число зубьев гибкого колеса . Число зубьев жесткого колеса . Назначаем тип генератора - кулачковый с одним рядом шариков. Для гибкого колеса выбираем сталь 20Х2Н4А с HRC 28…32, для жесткого - сталь 40Х с HRC 28…32. Назначаем конструктивные относительные параметры гибкого колеса: - относительная толщина стенки под зубчатым венцом; - относительная толщина гладкой оболочки; - относительная ширина зубчатого венца; -относительная длина гибкого колеса. Определяем допускаемое удельное давление на поверхности зубьев:
где - коэффициент, учитывающий влияние передаточного отношения;
при i>=100 т.к. в данном случае.
- коэффициент, учитывающий тип генератора волн, для кулачкового генератора он равен единице;
- допускаемое базовое удельное давление.