Механизм привода поворотной части робота (стр. 1 из 8)
Министерство высшего и профессионального образования РФ
Ижевский государственный технический университет
Воткинский филиал
Кафедра «Техническая механика»
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по курсу «Детали машин»
Вариант Т-7-5: «Механизм привода поворотной части робота»
Выполнил: студент Бегеев А. М.
группа Т–712
Руководитель проекта: Юрченко С. А.
2002
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
2 КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
2.1 Выбор электродвигателя
2.2 Определение передаточных чисел привода
2.3 Определение вращающих моментов на валах привода
3 РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
3.1 Выбор твердости, термической обработки и материала колес
3.2 Допускаемые напряжения
3.3 Расчет межосевого расстояния
3.4 Предварительные основные размеры колес
3.5 Диаметры валов
3.6 Модуль передач
3.7 Суммарное число зубьев и угол наклона
3.8 Число зубьев шестерни и колеса
3.9 Фактическое передаточное число
3.10 Диаметры колес
3.11 Размеры заготовок колес
3.12 Силы в зацеплении
3.13 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
3.14 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
4 РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСА РЕДУКТОРА
5 ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ
5.1 Определение радиальных реакций
5.2 Определение осевых нагрузок
6 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ
7 ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной мере определятся уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, на транспорте.
В данном проекте разрабатывается привод поворотной части робота, состоящий из поворотной колонны и редуктора.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Рис. 1. Кинематическая схема привода
Рис. 2. График загрузки
2 КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
2.1 Выбор электродвигателя
Потребную мощность электродвигателя определим по формуле:
где
Здесь
– КПД цилиндрической передачи; 
– КПД пары подшипников качения; 
– КПД соединительной муфты.Вычисляем общий КПД привода:
Потребная мощность электродвигателя:
.Определим частоту вращения вала электродвигателя по формуле
,где
, 
– передаточные числа тихоходной и быстроходной ступеней, соответственно.Рекомендуемые значения передаточных чисел
принимаем по таблице 1.2 [1], получаем: 
Вычисляем частоту вращения электродвигателя:
По справочнику [2] подбираем электродвигатель 4А112МА8 со следующими характеристиками:
2.2 Определение передаточных чисел привода
Определим окончательное общее передаточное число привода по формуле:
получим
Полученное расчетом общее передаточное число распределим между ступенями привода, пользуясь соотношениями, приведенными в таблице 1.3 [1]:
где
– передаточное число редуктора, в нашем случае равное 
.Вычисляем передаточные отношения ступеней
2.3 Определение вращающих моментов на валах привода
Частота вращения вала колеса тихоходной ступени
.Частота вращения вала колеса быстроходной ступени
.Момент на приводном валу
.Момент на валу колеса быстроходной ступени редуктора
.3 РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
3.1 Выбор твердости, термической обработки и материала колес
Для колес быстроходной ступени выберем сталь 40ХН и термическую обработку по II варианту [1] – т.о. колеса – улучшение, твердость HB 269…302; т.о. шестерни – улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности HRC 48…53.
Для колес тихоходной ступени выберем тоже сталь 40ХН и термическую обработку по I варианту [1] – т.о. колеса – улучшение, твердость HB 235…262; т.о. шестерни – улучшение, твердость HB 269…302.
3.2 Допускаемые напряжения
Расчет передач проведем по допускаемым напряжениям
и
соответствующим длительной контактной и изгибной выносливостям:
и 
– пределы выносливостей; 
и 
– коэффициенты безопасности по контактным (индекс ) и изгибным (индекс F) напряжениям.Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба определим отдельно для колеса
, 
и шестерни 
, 
.Значения
и 
принимаем по таблице 2.2 [1], в которой 
и 
– средняя твердость для двух предельных значений, приведенных в вариантах т.о. и в таблице 2.1.Для тихоходной ступени принимаем
,и получаем следующие значения
для колеса
; 
,для шестерни
; 
,для быстроходной ступени принимаем
,