Чихачева,Рябов ОРП (Чихачева, Рябов ОРП), страница 2

.30.целесообразноостановиться4А100S4, n эл .дв. =1435 ìèí-1, при этом,наu р ед . =15,7.Передаточное число редуктора разбивается по передачам так:быстроходная -uб = (1,2...1,25) u р ед . = (1,2...1,25) 15,7 ≈ 4,9 .тихоходнаяuт =-u р едuб=15,7≈ 3,24 ,9Если предполагается серийное изготовление редукторов, торекомендуется использовать стандартные передаточные числа:uб = 5,uт = 3,15u р ед . = uб ⋅ uт = 5 3,15=15,75х(допускается отличие от заданного передаточного числа до 5%)ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ СООСНЫЙ РЕДУКТОРРис.6.

Соосный редукторРис.7. Соосный редуктор с раздвоеннымпотоком мощностиРекомендуемое передаточное числовозможный диапазонДляусловийu р ек . = 12,5....22 ,u =10....40приведенныхвпримере,электродвигатель 4А100S4, n эл .дв. =1435 мин-1,можноu р ед . =15,7.u т = 0 , 95 u р = 0 , 95 15 , 7 = 3 , 75выбрать13uб =числа:u р ед .uт=15,7= 4,43,75uб = 4,5Принимаем стандартные передаточныеu р ед = uб ⋅ uт = 4,5 ⋅ 4 = 18uт = 4При большом отличии полученного передаточного числа для того, чтобыобеспечитьзаданнуюскоростьдвижениятранспортера,корректируемпередаточное число цепной передачиu ц.

п. =u общ.u р ед.=31,4= 1,818КОНИЧЕСКО - ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕДУКТОРРис.8.Рекомендуемое передаточное число редуктораu рек . = 12....20 ;передаточное число тихоходной цилиндрической зубчатой передачиu т = 23 u р ед . − 1 или u т = 11, u р ед.Передаточное число быстроходной конической передачи назначается впределах u б = 3....4 для того, чтобы диаметр конической шестерни былдостаточным для создания упорного буртика при установке подшипников:uб =u р едuтПри исходных данных примера для этого типа редуктора также подходитэлектродвигатель 4А100S4.14ЧЕРВЯЧНЫЙ РЕДУКТОРВ связи с особенностями червячногозацепления, число зубьев червячного колесаz 2 = 28....80 , числонаходится в пределахвитков червяка обычно принимают :приu = 31....63(80) z1 = 1приu = 16....31приu = 8....16z1 = 2z1 = 4Для рассматриваемого примеравыбор любого электродвигателя.возможенРис.9.ЦИЛИНДРО - ЧЕРВЯЧНЫЙ РЕДУКТОРРекомендуемоепередаточноечислоu = 25...50 , возможно u = 16....200 .В целях ограничения ширины корпусарекомендуется для цилиндрической передачиuб = 2....3,15передаточное число червячной передачиuт =Рис.10.u р едuб15ЧЕРВЯЧНО - ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕДУКТОРРекомендуемоепередаточноечислоu=31,5....125 (возможно использование припередаточных число числах u=25....400).Из условия одновременной смазки червячнойи цилиндрической передач, рекомендуется дляцилиндрическойзубчатойпередачиuц=4....6,3; передаточное число червячнойпередачиuб =u р ед .uтРис.11.ПЛАНЕТАРНЫЕ РЕДУКТОРЫРис.12.

Одноступенчатаяbпередача A ha ,buah= 2,7....8Рис.14. Двухступенчатаяeпередача Cbh ,uehb = 30....80Рис.13. Двухступенчатая передачаBbha со смешанным зацеплением,buah= 6....17Рис.15. Двухступенчатаяbпередача (3К ) ea ,buaе= 60....20016По сравнению с другими типами, планетарные редукторы в большинствеслучаев компактнее, однако сложнее в изготовлении.ВОЛНОВЫЕ ПЕРЕДАЧИжесткое гибкоеколесо с внутреннимзубчатым венцомколесо свнешним зубчатымвенцомведомый валведущий вал генератор волнРис.16.Волновые передачи обладают сравнительно малой удельной массой наединицу передаваемой мощности, имеют достаточно высокую нагрузочнуюспособность, обеспечивают диапазон передаточных чисел u = 80....320 .

Всвязи с этим, в нашем примере, нецелесообразно использование волновогоредуктора из-за небольшого требуемого передаточного числа привода.Для волновых редукторов рекомендуется подбирать высокоскоростныеэлектродвигатели.ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПРИВОДА МЕХАНИЗМА СОСТУПЕНЧАТЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ.Ступенчатое регулирование скорости осуществляют коробками передач(коробками скоростей). Различные угловые скорости ведомого валаполучаются в результате поочередного введения в зацепление несколькихразличных пар зубчатых колес.Для этих приводов устанавливаютсяпредельные частоты вращения рабочего валаn p.max =60Vmaxπd б ( к )и n p.min =60Vmin, мин-1πd б ( к )и предельные значения общего передаточного отношенияi max =Обозначимn двn p.minn2,1, n2,2...

n2,Zиi min =n дв.n p.max- частоты вращения ведомого вала коробкипередач в порядке возрастания, обычно - это геометрическая прогрессия сознаменателем ϕ (z - количество ступеней).17ϕ=n 2 , 2 n 2 ,3nn==.... = 2 ,Z = Z−1 2 ,max .n 2 ,1 n 2 ,2n 2 ,( Z−1)n 2 ,minВ коробках передач все ступени могут быть понижающими, новозможно и применение повышающих ступеней.Разбивку общего передаточного отношения привода следует назначать иззависимостиi к .2 =i ко р.max = i ко р.min ϕ Z − 1 ,i к .maxii к .max; i к .3 = к .max;....i;=Zϕϕ2ϕ Z −1т.е.значения передаточных отношенийзубчатых пар коробок передач должны быть в пределах: 0,5 < i < 4.ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПРИВОДА С ВАРИАТОРОМТипы вариаторовКЛИНОРЕМЕННЫЕсо стандартными ремнямис широким ремнем и однимрегулируемым шкивомто же, с двумярегулируемыми шкивамиФРИКЦИОННЫЕконусные типа Webo и РКторовые, работающие насухоторовые, работающие в маслемногодисковыеТаблица 4.ξ - коэф.относительнойпотерискоростиД диапазонрегулированияηКПД1,3....1,82,5....30,85....0,90,85....0,90,020,015....0,026....90,85....0,90,07....0,0834....66....1040,07...0,08до 0,95до 0,93до 0,80,0150,01....0,05Если кинематическая схема привода имеет вариатор скорости,то необходимо помнить, что передаточное отношениесвязано с передаточным числом:i=u1− ξVmax n 2 max i ва р.maxДиапазон регулирования вариатора Д ===Vmin n 2 min i ва р.min18Необходимоучитыватьхарактеристикирабочегомашины:силовыеорганаа) при постоянной мощности,требуемая мощность определяется поформуле: P =T2 n 2при любом9550ηва рзначении скорости;б) если рассчитываемый привод спостоянным моментом сопротивления,то P =T2 n 2 max;9550ηва рв) в случае, если вариатор работает спостоянным натяжением или нажатиеми симметричным регулированием, тоP=T2 min n 2 max9550ηва рРис.17.Во всех случаях, дальнейший силовой расчет редуктора и другихпередач ведется при T2 max.ва р.ОСОБЕННОСТИ ОБЩЕГО РАСЧЕТА ПРИВОДА ДЛЯПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВСтруктура механизмов приводов промышленных роботов (ПР)аналогична приводам общего назначения, но имеет некоторую специфику.

Так,кинематическая связь вала электродвигателя и конечного звена должна бытьжесткой, исключающей пробуксовывание, для этого применяются толькопередачи зацеплением, не используют фрикционные муфты, для обеспеченияточности позиционирования конечного звена используются датчики скорости иперемещения.19Электродвигатель работает в повторно-кратковременном режиме весьмачастых пусков-торможенийиреверсивных движений(свыше 100включений в минуту) практически отсутствует режим установившегосядвижения, нагреваясь, электродвигатель не успевает остыть.

Кроме того,электродвигатель должен развивать повышенный вращающий момент прималой частоте вращения в начальный момент пуска.Электродвигатели для ПР подбирают из условия преодоления моментасопротивления при разгоне-торможении, т.е. по инерционной нагрузке.Чтобы получить оптимальныйзакон движения, задаются ускорением впределах 3....10м/с2, для того, чтобыпуть разгона и путь торможения непревышали половины рабочего хода S .Рис.18.Обычно принимают периоды разгона и торможения равными: дляпрямолинейного движенияSp =at 2р2≤S,2Соответственно для вращательного движениягдеa=Vmaxtpилиε=ωtpt p - время разгона.гдеϕр =εt 2p2≤ϕ,2Необходимая мощность электродвигателя для механизмов поворотаP=где ω =поворота.P=2πn ,с-1 ;nV(Fин + Fн ) ⋅ 10− 3 ,ηω(Tин + Т н ) ⋅ 10− 3 , кВт,η- частота вращения конечного звена механизмов[кВт]V,[м/с] - скоростьперемещенияконечного звена для механизмов поступательного движения.Т ин = (1,3....1,6)J Σ ε = (1,3....1,6)J ΣFин = кma ,a, Т н = (1,6....1,8) mgrSinαr[Н] - инерционная сила, действующая на привод в период20разгона-торможения,Fн = кmgSinα-.

сила, действующая на привод от груза и другихнеуравновешенных масс.к=1,5...1,8 - коэффициент конструкции, показывающийЗдесьсоотношение общей массы подвижных частей и массы полезного груза.m - масса перемещающихся частей;α-угол наклона траектории движения к горизонту, для ПР, работающихв прямоугольных координатах;J Σ = mr 2-момент инерции масс, перемещаемых звеньев и полезногогруза, приводимых во вращение данным механизмом.Здесь необходимо учитывать, что ПР состоит из нескольких механизмов(модулей), соединенных последовательное каждый из них перемещает впространстве кроме полезного груза, все промежуточные механизмы,расположенные между грузом и механизмом, расчет которого производится,например, для механизма качения "руки", изображенного на рис.19.

(этомогут быть: рука 8, схват 9, кисть 10, опора 11). Число механизмов зависит отчисла степеней подвижности ПР.Рис.19Механизм качания руки промышленного робота "Универсал 15"состоит из электродвигателя 1, зубчатоременной передачи 2, коническойзубчатой передачи 3, передачи винт-гайка 4, датчика скорости 5, связанного сэлектродвигателем зубчатоременной передачей 6, электромеханическойдисковой муфты в тормозном исполнении 7.При перемещении гайки 4 шарнирно-закрепленная рука 8 совершаеткачание в вертикальной плоскости вокруг опоры II.В проектировочных расчетах это учитывается соответствующимиопытными коэффициентами /3/. Частота вращения вала электродвигателя:21n эл .дв.