obschii_racchet_privoda (521860), страница 2
Текст из файла (страница 2)
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПРИВОДА МЕХАНИЗМА СО СТУПЕНЧАТЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ. Ступенчатое регулирование скорости осуществляют коробками передач (коробками скоростей). Различные угловые скорости ведомого вала получаются в рсзультатс поочередного введения в зацепление нескольких различных пар зубчатых колес. Для этих приводов устанавливаются предсльныс частоты вращения рабочего вала ба,„ "Д.ПИХ д~я~) и предельные значения общего передаточного отношения п Лв пих п~. Обозначим П2ь П22...
П2~ - частоты вращения ведомого вала коробки передач в порядке возрастания, обычно - это геометрическая прогрессия со знаменателем ф (Х - количество ступеней). Волновые передачи обладают сравнительно малой удельной массой на единицу передаваемой мощности, имеют достаточно высокую нагрузочную способность, обеспечивают диапазон передаточных чисел и= 80....320. В связи с этим, в нашем примере, нецелесообразно использование волнового редуктора из-за неболыпого требуемого передаточного числа привода. Для волновых редукторов рекомендуется подбирать высокоскоростные л П2,2 П2,3 П2,2 П2,п>ах 1Р— г-1 2,1 2,2 2,(2 — 1) 2,>п)п В коробках передач все ступени могут быть понижающими, но возможно и применение повы1пающих ступеней. Разбивку общего передаточного отношения привода следует назначать из 2-1 кор п>ах 1кор.пап'1) > т.е.
зависимости 2 >1 3 2 ' "" 1~ х — 1 ' значения передаточных отношений 9 1Р 1Р зубчатых пар коробок передач должны быть в пределах: 0,5 с 1 < 4. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПРИВОДА С ВАРИАТОРОМ Таблица 4. с - коэф. относительной Типы вариаторов потери ско ости КЛИНОРЕМЕННЫЕ 1,3....1,8 2,5....3 0,85....0,9 0,85....0,9 0,02 0,015....0,02 6....9 0,85....0,9 0,07....0,08 0,015 0,01....0,05 Если кинсматичсская схема привода имеет вариатор скорости, то необходимо помнить, что псредаточнос отношение и 1= 1 — с связано с передаточным числом: Х>пах 2 п>ах вар п>ах Диапазон регулирования вариатора Д = ~>~п)п 2ппп варап1п со стандартными ремнями с широким ремнем и одним регулируемым шкивом то жс, с двумя е ли смыми шкивами ФРИКЦИОННЫЕ конусные типа ЖеЬо и РК торовые, работающие насухо торовыс, работающие в масле многодисковые Д диапазон регулировани я 3 4....6 6....10 4 0,07...0,08 до 0,95 до 0,93 до 0,8 18 Необходимо учитывать силовые характеристики рабочего органа машины: а) при постоянной мощности, требуемая мощность определяется по ! вар Т~п2 формуле: Р = при любом 9550т~„ значении скорости; б) если рассчитываемый привод с постоянным моментом сопротивления, вар Р Т2п2пьах 9550п ппп в) в случае, если вариатор работает с постоянным натяжением или нажатием и симметричным регулированием, то 2 шип 2 шах 9550л вар тая Рис.17.
Во всех случаях, дальнейший силовой расчет редуктора и других передач ведется при Т2 р ОСОБЕННОСТИ ОБЩЕГО РАСЧЕТА ПРИВОДА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЪ|Х РОБОТОВ Структура механизмов приводов промышленных роботов (ПР) аналогична приводам общего назначения, но имеет некоторую специфику. Так, кинематическая связь вала электродвигателя и конечного звена должна быть жесткой, исключающей пробуксовыванис, для этого применяются только передачи зацеплением, не используют фрикционныс муфты, для обеспечения точности позиционирования конечного звена используются датчики скорости и перемещения.
Рис.18. Обычно принимают периоды разгона и торможения равными: для а1 прямолинейного движения Я = < —, где 1 - время разгона. 2 2 Р г И ~р Соответственно для вращательного движения ф = < —, 2 2 У где а= или Я=в 1 1 Необходимая мощность электродвигатсля для механизмов поворота Р= — "(Т +Т) 10-' Ч где И = 21~П, с '; й - частота вращения конечного звена механизмов поворота. Р = — (Р„„+ Р„).10, ~ко~ Ч У, 1м/с~ - скорость перемсщсния консчного звена для мсханизмов поступатсльного движения.
Т„„= (1,3....1,6)Х~е = (1,3....1,6)У~ —, Т„= (1,6....1,8)пЦР51па г Р„„= КП13, [Н~ - инсрционная сила, действующая на привод в псриод 19 Элсктродвигатсль работает в повторно-кратковрсмснном режиме весьма частых пусков-торможений и реверсивных движений ~сны шс 100 включсний в минуту) практичсски отсутствуст рсжим установившегося движсния, нагреваясь, элсктродвигатсль нс успевает остыть. Кроме того, злсктродвигатсль должен развивать повышенный вращающий момент при малой частоте вращения в начальный момент пуска. Электродвигатели для ПР подбирают из условия преодоления момента сопротивления при разгоне-торможснии, т.е.
по инерционной нагрузкс. Чтобы получить оптимальный закон движсния, задаются ускорением в пределах 3....10м/с', для того, чтобы путь разгона и путь торможения нс превышали половины рабочего хода Я. 20 разгона-торможения, Рв = К1ПЯЯ1П(Х -.
сила, действующая на привод от груза и других неуравновешенных масс. Здесь К=1,5...1,8 - коэффициент конструкции, показывающий соотношение общей массы подвижных частей и массы полезного груза. ХП - масса перемещающихся частей; Я-угол наклона трасктории движения к горизонту, для ПР, работающих в прямоугольных координатах; 2 3~ = П1Х -момент инерции масс, перемещаемых звеньев и полезного груза, приводимых во вращение данным механизмом. Здесь необходимо учитывать, что ПР состоит из нескольких механизмов (модулей), соединенных последовательное каждый из них перемещает в пространстве кроме полезного груза, все промежуточные механизмы, расположснные между грузом и механизмом, расчет которого производится, например, для механизма качения "руки", изображенного на рис.19.
(это могут быть: рука 8, схват 9, кисть 10, опора 11). Число механизмов зависит от числа степеней подвижности ПР. Рис.19 Механизм качания руки промышленного робота "Универсал 15"состоит из электродвигателя 1, зубчатоременной передачи 2, конической зубчатой передачи 3, передачи винт-гайка 4, датчика скорости 5, связанного с электродвигателем зубчаторсмен ной передачей б, электромеханической дисковой муфты в тормозном исполнении 7. При перемещении гайки 4 шарнирно-закрепленная рука 8 совершает качание в вертикальной плоскости вокруг опоры 11. В проектировочных расчетах это учитывается соответствующими опытными коэффициентами /3/. Частота вращения вала электродвигателя: 21 эл.дв, исп.звена пер едат.мех — ма Для механизмов линейного перемещения определяют предварительно частоту вращения вала конечного вращающегося звена, например, шестерни ~~рейки реечной передачи П1 =, где У й ~м/с1- скорость рейки, 7Ы1 где 01 = П171 - дслительный диаметр шестерни назначается как для открытых реечных передач при ХП > 3....4 и 71 > 19.
Обычно Й1 = П1Х1 >б0....80 мм. Для передачи винт-гайка качения ~рис.19) при поступательно гайки У- винта г, > П Р где П„- число заходов резьбы, Р - шаг резьбы в мм. При этом диаметр резьбы, шаг и диаметр шариков предварительно Я выбирают по нормали станкостроения так, чтобы Й „~~ ) ( — + 0,5д ), 30 где Я - рабочий ход винта. Дальнейший расчет привода, включая разбивку передаточного отношения по ступеням производится обычными методами. 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ, ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА НА ВСЕХ ВАЛАХ ПРИВОДА Рис.20 Для удобства дальнейших расчетов, последоватсльно пронумсруем валы начиная с вала электродвигателя.
22 Для первого вала определяем: МОыааОСТЬ - манат быть орнната рааной, н т„т определенной ранее, потребной мощности электродвигателя, Р1 = которая обычно мсньше мощности электродвигателя по Чсбщ каталогу. Если в качестве расчетной принимается каталожная мощность электродвигателя, то Р 1 Р [кВта ЧАСТОТА ВР ЕНИЯ - равна асинхронной частоте вращения вала электродвигателя п1 — — и „„, [мин 1.
-1 ВРА АЮ ИЙ МОМЕНТ - определяется по формуле Т1 =9550 —, [Н м~ Р, 1 Далее для всех валов определяем: и Р; = Р; 1 Т[~, [кВт]; й; = ' 1, [мин']; П. 1 'П '1[р [Н м|, Таблица 5 где 1 - номер вала, ~ - номер передачи кинематической схемы привода. Для приводного вала транспортера отличие полученной частоты вращения от заданной нс должно превышать 5%. Для дальнейшего конструирования редуктора определяем минимальный диаметр валов на участке, передающем вращающий момент 11; = С ~з~т;, мм. Значения коэффициента С: для быстроходных валов С=7,1....6,5; для промежуточного вала С=6,5....5,Я; для тихоходных валов С= 5,8....4,6. Если быстроходный вал редуктора соединяется с валом электродвигателя через муфту, то его диаметр определяется как Й1 = (0,8....1)й „ Результаты вычислений заносим в таблицу 5: 23 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Ольга Анатольевна Чихачева, Владимир Анатольевич Рябов ОБЩИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА. Методические указания к курсовому проектированию для студентов всех машиностроительных специальностей.
Лицензия ЛР № 021209 от 17 апреля 1997 г. Подписано в печать Заказ Уел.п.л. 1,0 Уч.-изд.л. 1,5 Бумага типографская Формат 60х90(1б Тираж МГТУ «МАМИ», 105839, Москва, Б.Семеновская ул., 38 1. Промышленные роботы в машиностроении. Альбом схем и чертежей под ред. Соломенцева Ю.М. М, Машиностроение 1987. 2. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. Справочник, М., Машиностроение, 1987г. 3.
Пронин Б.А., Рсвков Г.А. Бесступенчатыс клиноремснные и фрикционныс передачи, М., Машиностроение, 1980 г. 4. Методические указания № 1031 Приводы промышленных роботов. МАМИ, 1988 г. .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
