Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов (1071029), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Конструкции таких муфт приведены на рис. 4.10. В муфте (рис, 4,10,а) контакт пгарнков происходит между арочным профилем втулки и 179 т 11одсз а!злая Х = Я/1Яа н (4 = Я/з1п а, получим (Н) ю'з.л**.л ь з к= ш'з,/(*.(к ' — '" — — ')1. А-А 8/ 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,10 0,45 0,49 0,51 0,54 0,55 0,57 0,59 гп/А Кз . Таблица 4.1 Рис. 4.10 валом, возврат — по отверстиям во втулке.
В муфте (р,в) контакт шариков происходит между арочным ис. 4,10,в к профилем втулки и плоскостью многогранника вала, воз- врат шариков — вдоль плоскости вала, Условие равновесия действующих сил (рис. 4.9,б,г) дм втулок (для обеих конструкций муфт одинаково) 10 Т, — = Я(з( + 0,5Исоза) — 05/!зз(япа; Ш для многогранного вала 10з Т / 180' сà — =Г(йяп — — — ), гг 1, г 2)' где ҄— крутящий момент, действующий на муфту, Н'ы' г — число рабочих канавок муфты; г — число шаря"с в канавке. 180 181 для шлицевого вала 1 37' — — = К(Я вЂ” 0,5зз сова) + 0,5Мз(ззпа; ггш Контактное напряжение (МНа): для втулок и шлицевого вала [20) о„= 0,2К )/Й~Ф < ) о)„' яяя многогранного вала о = 10')/Жп' < ~о]„.
Значения козффициента К, зависят от отношения 2гз/з(; Допускаемое контактное напряжение определяется по табл. 4.1. Упругий уз оп для шариковой муфты с шлицевым валом для шариковой муфты с шестигранным валом з'г 1,, зтззььзвоз з ъ~о* з*, 1 ь,з," )7 где с з сз = К,/(2,1)/с); ˄— диаметральный натяг: оптималь- ный натяг 8...10 мкм; 1 — рабочая длина шлица, К вЂ” диаметры н радиус, мм. При выборе зазоров дополнительной кинема матичесхс;, цепью и выполнении ориентирующего механизма ки кисти вь базе волновых зубчатых передач с большими переда даточвн.
ми отношениями для соединения валов применяют ф т муфта стандартной конструкции без применения упругих з злемея. тов — зубчатые, кулачковые. Размер муфт выбирается в ходя из соотношения (1,5...2,0) Т„где Т, — расчетный нс, мент на валу, на котором установлена муфта. Раз р азмерн зубчатых муфт приведены в (17). Прн применении автономного выбора зазоров н вывод.
ненни ориентирующего механизма кисти с перелаточвнч отношением 1,„< 10 необходимо применять муфты, обесвечх. вающие беззазорную передачу движения. Это пруииввые муфты с предварительным натягом (рис. 4,11, а), муфты, вн. полненные в виде пружин кручения (рис. 4.11,б) илн свхьфона (рис. 4.11,в). Расчет муфты, выполненной иа базе врр жнн кручения, проводят по формуле В-В Ь = )/8,1 ° 10 Тр/(К, ) пД„), г) "я 4-4 1 Игполн мое 1 где Ь вЂ” высота витка пружины, мм; Т, — расчетный момент на валу, Н. м; К, = Ь!Ь (Ь вЂ” толщина витка, мм): К, = 1,5 ...3; (а]„=(0,4...0,5)п, — допускаемое напряжение изгиба, МПа Большее значение К, принимают для валов, имеющнх боя~ шие перекосы.
угол закручивания пружины учитывают при расчете кру тильной жесткости трансмиссионных валов, приводя угсх закрутки муфты к валу по выражению ~р„/1„, где ~р„= б,2 10з Т )УлУ(БЬЬз) Ряс. 4.11 где 11 — наружный диаметр муфты, мм; л — число витков пружины; Е=2 10' МПа. На рнс. 4.11,г показана беззазорная муфта, прнменяеная для соединения датчиков положения. Зазор выбнрасгс" предварительным натягом пластинчатой пружины 1, «сто рая прижимает палец 2 полумуфты 3 к плоскости псЯУ муфты 4. На валах полумуфты крепятся с помощью кле"' мового соединения.
4.з. Передаточные неханнзны рук Анализ конструктивного исполнения передаточных меха„„ ханвз- мов показывает, что они разрабатываются на основе р раз- личных типов передач. Для их проектирования необходв„ димо определить момент на выходном звене, передаточное огв шение и допустимые габариты. Передаточные отношевя, и габариты определяются при разработке компоновочвог ого чертежа и кинематической схемы руки. Момент на выходном звене передаточного механизцз 1Н м) Т = Х,1,3вз„(г„'е„+ г„дсояп)/(1,„з),„), где и — угол между осью кисти и горизонталью) К, — кеэф фициент, учитывающий способ выбора люфта: К„= 1,1 пря выборе люфта регулировкой зацепления, К, =1,3 при выборе люфта установкой пружин, К, = 1,4 при выборе люфп дополнительной кинематической цепью; з),„— к. п.
д. ориея. тирующего механизма; д — ускорение свободного падения; г„— длина кисти, м. По найденным значениям )„„и Т„„проектируют переда. точный механизм, используя методики, изложенные в деталях машин )16, 183. К конструкции передаточных механизмов роботов предъявляются повышенные требования относительно отсутствия зазоров и нх возникновения в процессе зксплуязя. ции, а также к жесткости установки валов и элементов пе)зе.
дач. Это обеспечивается наличием люфтовыбирающих уст. ройств, посадкой элементов передач с натягом, прнмене. нием безлюфтовых муфт. В роботах применяют устройства люфтовыбирания лвр типов: автономные и с дополнительной кинематичесхо8 цепью. В автономных устройствах люфтовыбирания испояь' зуются различного типа пружины (рис. 4.12,а), которые яе' действуют на кинематические элементы 1зубчатые коле~~ и т. д.) и создают определенные усилия между злементяя'. передач, а также жесткая фиксация кинематических злемея тов (рис.
4,12,б), В первом случае недостатками являются большое чяс" че дополнительных элементов 1пружин, зубчатых колес и т д)' уменьшенный к. п. д., так как в передачах имеется прелвар"' тельный натяг. На рис. 4.12, а пружина 3 одним концом св ' зана с зубчатым колесом 1, а другим — с зубчатым хох' сом 2.
За счет предварительного усилия зубчатые коле~а а) Ф 2 3 лз Рис. 4.12 прижаты к разным сторонам профиля зубчатого ко- ссе 4. В каждой должна обеспечивать усилие равное 7=25 ° 10 Т,/(О вз), Т вЂ” максимальный момент, действующий на кинематическ " элемент, в котором установлены пружины, Н м; диаметр, на котором установлены пружины, мм; зч ~~ело пружин. 185 варительно Во втором случае осуществляется предва ит, щение кинематических элементов с последующ " ф ющен фикса „„с помощью винтов, к е „ов„х соедине„„й цве8 , тангенциая бо ных зажимов и т.д.
Преимущества таких к онструкций олее высокии к. п. д. и меньшая трудоемкость ость сборка ° достатки — перегрузка подшипниковых опор в р вследствие „, нематической неточности зубчатых колес б и нео ходнмос регулировки в процессе эксплуатации ввиду В червячной передаче (рис. 4.12,6) червячные колеса 1, 2 нря иду нх ихнее жимаются поворотом эксцентрика 4 к рази зным сторояаи червяка. Фиксация червячных колес осуществ ляется закя. мом болта 3. Фиксация кинематических элемен тов пронсхо. дит за счет сил трения, поэтому фиксирующие эл е элемента должны быть рассчитаны из условия создания соответ.
ствующего момента трения. Указанные недостатки частично устраняю тся в механнз. мах люфтовыбирания с помощью дополнительной кияеия. тической цепи. Большое число пружин при этом заменяется одной, что уменьшает трудоемкость сборки и дает возмок. нос~ь контроля выбора люфта. Рассмотрим особенности устройства люфтовыбнраяи дополнительной кннематической цепью на п им механизма (см. ( . Рис. 4.6). В этом механизме люфт выбвраетея с помощью торсионного вала 17.
Особенностью механнзмх является более низкая жесткость кинематической цепи, в хо. торую встроен торсион, При предварительной затяжке тор. сиона моментом М, кинематическая цепь выбора люфта яе. вернется на угол хР,, а основная — на угол ( вс.4,1В С мма ная ж у р жесткость кинематической цепи на учаспе — ол хрх (Рвс. хрх — 8хх Равна с, + с„где с, — жесткость основн й к Яеих.
тической цепи, сх — жесткость кинематической цепи выбоРх люфта. Условием нераскрытия стыка является зак утка пх нем атической цепи на угол, не превышающий угол Юй Р хрх=М /(с,+с,)=М,/с„. Мз — М„,с,/(с,+с,), (4') ,тку основной кинематической цепи тогда „Ронзв 1,3вхг~а/(1,Ч). где ях а груза; г„— радиус кисти; е — Угловое Ускорение " кисти; (, — передаточное отношение от торсиона к выходи ному звену кисти; х) — к. п. д.
кинематической цепи от тоР сиона до выходного звена кисти. Торсионы встраиются в конструкцию таким образом, чтобы один его ко„„был жестко связан с кинематической цепью, а другой „Рез устройство фиксации — с последующими элементами ханематнческой цепи. На рис. 4.14 показаны конструкции устройс~в фиксапии. устройства фиксации торсиона после выбора люфта доляны обладать высокой надежностью закрепления. Это связано с тем, что угол закрутки достаточно мал, а устройство фиксации и торсион подвергаются вибрации, вызванной кинематическнми погрешностями передаточного механизма. Ва рис, 4.14, а показано люфтовыбирающее устройство с креплением торсиона с помощью резьбовых соединений. Концы торсиона имеют квадратное сечение.
Нижним конкам торсион связан с валом 2, на котором установдено зубчатое колесо 3. Колесо 3 связано с торсионом через фиксирующее устройство, которое состоит нз гайки 4 с квадратяым отверстием, накндной гайки 6 и контргайки 5. При повороте гайки 4 на угол ф, она вворачивается по резьбе в зубчатое колесо 3. После этого затягивают накидную гайку 6 и контргайку 5. Левая резьба накидной гайки 6 обеспечивает надежную фиксацию гайки 4. В описанном фиксирующем устройстве необходим рас"ет яа смятие внутреннего квадрата ганки 6, пояска гайки 6, "онтахтврующего с гайкой 4, и кольцевой поверхности зубчатого колеса 3 на отрыв.
Длина грани внутреннего квадрата гайки 6 (мм) = 22 10 Т„/(1 хах ~п3 ), Рис. 4.13 186 187 где М„, — момент нагрузки приведенный к торсиону 8 большинстве случаев маяке принимать Мз = (08- ...0,9)М . для уменьшения момеяхя нагрузки в механизмах Р)з предусматривают, чтобы ие' мент от сил тяжести тру'" "де х — число граней торсиона вала; а=(1...1,1)а, — ширина Ра"н, мм; (и] = (0,4 ... 0,5) о, — допускаемое напряжение ихтнл* МПа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
