1.4.2 Технические характеристики промышленного робота ргш-40.02

Технические характеристики промышленного робота РГШ-40.02 приведены в таблице 3.

Таблица 3. Технические характеристики промышленного робота РГШ-40.02

1. Номинальная грузоподъемность, кг	40
2. Число степеней подвижности	4
3. Габариты робота (без захватов и УЧПУ), мм	3490 х 1050 х 2550
3. Диапазон перемещений:
а) поворот руки в горизонтальной плоскости, град	340
б) подъем руки, мм	800
в) выдвижение кисти	1500
г) поворот кисти относительно продольной оси	90
4. Скорость перемещений
а) поворот руки, град/с	150
б) подъем руки, м/с	0,6
в) выдвижение кисти, м/с	1,5
г) вращение кисти, град/с	90
5. Погрешность позиционирования схвата, мм	±2
6. Усилия схвата, Н	6000
7. Общая мощность электродвигателей приводов, кВт	7
8. Масса (без устройства управления), кг	1200

1.5 Вывод

Из двух рассмотренных вариантов промышленных роботов наиболее подходящим для нашей задачи является ПР типа М20П.40.01, но дынный робот был не рекомендован руководителем проекта, поэтому выбираем ПР типа РГШ-40.02

Минимальный радиус рабочей зоны промышленного робота М20П.40.01 (горизонтальная плоскость рабочей зоны) составляют 1040 мм (п. 1.3.1; рисунок 10), что не превышает требуемый минимальный радиус рабочей зоны, составляющий 1600 мм (п. 1.2.1; рисунок 7). Максимальный радиус рабочей зоны мы можем получить, увеличив вылет руки. Главным образом требуется рассчитать механизм подъема руки с учетом увеличения массы механизма выдвижения руки, массы захватного устройства и массы груза.

Минимальный радиус рабочей зоны промышленного робота РГШ-40.02 (горизонтальная плоскость рабочей зоны) находится из разности максимального радиального габарита (3490 мм) и максимального вылета руки (1500 мм) манипулятора, соответственно составляет 1990 мм (рисунок 11), что превышает требуемый минимальный радиус рабочей зоны, составляющий 1600 мм (рисунок 7). Конструирование нового модуля руки в данном случае является нецелесообразным. Также данный промышленный робот имеет дополнительную оснастку (охлаждение передней части руки и схвата), которая связано с его узкой специализацией. Кроме того, масса ПР РГШ-40.02 больше, чем масса ПР М20П.40.01 в 2 раза. Все эти факторы в конечном итоге сказываются на стоимости изготовления, транспортировки и обслуживания.

Несмотря на многочисленные недостатки, для автаматизации данного технологического процесса мы используем ПР РГШ-40.02

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ МОДЕРНИЗАЦИИ робота

2.1. Патентные исследования

RU 2128305 C1

F16H55/14

Автор: Пекарский С.М.

Заявка: 93055753/28, 14.12.1993

Опубликовано: 27.03.1999

ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА

Изобретение предназначено для использования в передачах с зубчатыми колесами, выполненными из металла, неметаллических материалов и их сочетания. По меньшей мере у одного из зубчатых колес зубья соединены связями, выполненными с возможностью восприятия изгибающих и/или динамических нагрузок, как упругие муфты. Упомянутые связи могут быть выполнены заодно целое с зубьями или с зубьями и корпусом зубчатого колеса. Связи могут представлять собой накладки кольцевые или сегментные, соединенные с зубьями или с зубьями и корпусом зубчатого колеса жестко или с возможностью перемещении. Такое выполнение зубатой передачи позволяет снизить ударные нагрузки, динамический момент и демпфирование колебаний, повысить прочность зубьев, уменьшить неравномерность концентрации нагрузки по длине зубьев. 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

Предложенная зубчатая передача рассмотрена на примере одной зубчатой пары и может включать неограниченное число зубчатых пар или колес. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в передачах преимущественно с цилиндрическими, коническими зубчатыми колесами, выполненными из металла, неметаллических материалов (пластмассы, полимеры) их сочетания (армирование), в металлополимерных зубчатых передачах.

4660463/08

09.03.89

07.03.91. Бюл. № 9

Специальное прoeктнo-конструкторское и технологическое бюро Производственного объединения «Псковэлектромаш»

И. Д. Фишман и A. Э. Крисятецкий

621.229.72(088.8)

Авторское свидетельство СССР № 1106653, кл. B 25 J 9/00, 1984.

Устройство линейного перемещения

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании промышленных роботов и автооператоров. Целью изобретения является повышение надежности и точности выборки люфта за счет введения жесткой связи непосредственно между парой разрезных зубчатых колес при одновременном упрощении конструкции и снижения ее габаритов.

Формула изoбpетения.

Устройство линейного перемещения, содержащее колонну, корпус, закрепленный на подвижной каретке, а также привод пере­мещения каретки, выполненный в виде элект­родвигателя, кинематически связанного c зуб­чатой рейкой, жестко закрепленной на ко­лонне, при этом кинематическая связь выпoлнена в виде двух пар зубчатых пере­дач, каждая из которых имеет по два разрезных соосных зубчатых колеса, установ­ленных на одном центральном валу и осна­щенных механизмами выбopки люфта, отли­чающееся тем, что, c целью повышения надежности и точности выборки люфта за счет введения жесткой связи непосредст­венно между парой разрeзных зубчатых колес при одновременном упрощении конст­рукции и снижения ее габаритов, каждый механизм выбоpки люфта выполнен в виде шарикoв, установленных в конических лун­ках, выпoлненных в тоpцах pазрезных соосных зубчатых колес и обращенных на­встречу друг другу, и стяжки, которая уп­руго связывает каждую пару зубчатых колес, при этом центральный вал выполнен полым и в нем размещена стяжка, причем конические лунки размещены на одинаковом расстоянии от центров колес, a их центры смещены друг относительно друга на величину, большую чем боковой зазор в зацеплении зубчатых передач привода.

2.2 Техническое задание

2.2.1 Наименование и область применения

2.2.1.1 ПР допускает (при соответствующем оснащении) применение его на операциях снятия заготовок и деталей, смены инструментов и других вспомогательных операциях при обслуживании станков с ЧПУ.

2.2.2 Обоснование для разработки

2.2.2.1 Разработка промышленного робота производится в соответствии с заданием на курсовое проектирование, указанными в нем данными и необходимыми условиями, выданным преподавателем.

2.2.3 Цель и назначение разработки

2.2.3.1 Функциональное назначение ПР состоит в осуществлении операций перемещения объектов производства(рабочего инструмента), установки их в рабочие позиции.

2.2.4 Источники разработки

2.2.4.1 Разработка ведется:

патентно-информационных исследований;

изучения работы по технологическому обслуживанию и эксплуатации ПР модели РГШ-40.02, установленного на машиностроительном предприятии;

изобретений по авторским свидетельствам №1364604, №774879.

2.2.5 Технические требования

2.2.5.1 Состав ПР и требования к конструктивному исполнению.

2.2.5.1.1 В ПР должны входить следующие составные части: манипулятор; устройство управления; кабели связи устройства управления с манипулятором.

2.2.5.2 Показатели назначения и экономного использования сырья, материалов, топлива, энергии.

2.2.5.2.1 Номинальная грузоподъемность, кг 20

2.2.5.2.2 Максимальная абсолютная погрешность позиционирования, мм

±1 мм

2.2.5.2.3 Геометрические характеристики рабочей зоны: сложная цилиндрическая полярная

2.2.5.2.4 Показатели назначения степени подвижности.

2.2.5.2.4.1 Показатели степени подвижности (ее наименование):

максимальное перемещение, мм (⁰)

поворот руки в горизонтальной плоскости, 340⁰

руки в вертикальном направлении, 800 мм

выдвижение каста, 1500 мм

поворота кисти относительно продольной оси, 90⁰

максимальная скорость, мм/с (°/с)

поворот руки, 150 ⁰/с

руки в вертикальном направлении, 0,6 м/с

выдвижение кисти, 1,5 м/с

поворота руки и кисти, 90 град/с

максимальная абсолютная погрешность позиционирования ±2 мм

2.2.5.2.5 Производительность ПР при выполнении операций, не

ниже, не менее 10 деталей в час

2.2.5.2.6 Время разгона до номинальной скорости, с, не менее 0,5

2.2.5.2.7 Диапазон регулирования скорости:

по вертикальной оси..….………………….……………..0,005 – 0,06 м/с

по горизонтальной оси..….……………………………..0,008 – 1,5 м/с

2.2.5.3 Требования к надежности.

2.2.5.3.1 Все узлы и механизмы ПР должны работать без заеданий и ударов.

2.2.5.3.2 В наиболее ответственных местах должны быть предусмотрены предохранительные устройства от механических перегрузок.

2.2.5.4 Требования к технологичности и метрологическому обеспечению разработки, производства и эксплуатации.

2.2.5.4.1 Конструкция ПР должна быть технологичной при изготовлении, эксплуатации и ремонте.

2.2.5.4.2 Сборка и стыковка отдельных частей ПР не должны требовать сложного технологического оснащения.

2.2.5.5 Требования безопасности.

2.2.5.5.1 В системе управления ПР должны быть предусмотрены блокировки, для случая сбоя программ, обеспечивающие аварийный останов исполнительного органа манипулятора.

2.2.5.5.2 Конструкция манипулятора должна исключать его поломку при встрече с препятствием в случае сбоя программы и иметь блокировки для отключения приводов.

2.2.5.6 Эстетические и эргономические требования.

2.2.5.6.1 Конструкция составных частей ПР и их внешний вид должны соответствовать современным требованиям технической эстетики.

2.2.5.6.2 Места регулирования, точки смазки манипулятора должны находиться в доступных местах и не требовать его разборки.

2.2.5.6.3 Съем крышек и панелей составных частей ПР должен быть достаточно простым. Крышки и панели должны обеспечиваться невыпадающим крепежом.

2.2.5.7 Требования к патентной чистоте.

2.2.5.7.1 ПР должен обладать патентной чистотой в отношении РФ, стран возможной экспортной поставки, стран, занимающих ведущее место в робототехнике.

2.2.5.8 Требования к составным частям ПР, сырью, исходным и эксплуатационным материалам.

2.2.5.8.1 Выбор дефицитных комплектующих изделий и материалов должен быть подтвержден обоснованием.

2.2.5.8.2 Все металлические части манипулятора, за исключением выполненных из коррозийно-стойких материалов, должны быть защищены от коррозии.

2.2.5.9 Условия эксплуатации, требования к техническому обслуживанию и ремонту.

2.2.5.9.1 Питание системы управления должно осуществляться от сети переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц.

2.2.5.10 Требования к категории качества.

2.2.5.10.1 Разрабатываемое изделие должно быть 1 категории качества.

2.2.6 Стадии и этапы разработки

2.2.6.1 Разработка конструкторской документации на ПР предусматривает следующие стадии, этапы работ и срок их выполнения:

эскизный проект 4 кв. 2011 г.

технический проект 4 кв. 2011 г.

разработка рабочей конструкторской документации 4 кв. 2011 г.

разработка документации опытного образца 4 кв. 2011 г.

2.3 Заключение

В ходе патентного исследования были учтены все элементы модернизируемой части промышленного робота, а необходимые для этого патенты, были внесены в сам курсовой проект. Все дальнейшие расчеты будут вестись с учетом данного исследования и технического задания. В самом техническом задании оговорены все ключевые пункты по частичной модернизации, касающиеся данного проекта, все не нужные части были удалены, т.к. в них нет необходимости при дальнейших расчетах модернизируемого узла промышленного робота «РГШ-40.02».

3 РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ВЫДВИЖЕНИЯ РУКИ.

3.1 Описание конструкции модернизируемого узла промышленного робота

Рисунок 13 – Общий вид ПР «М40П.05.01».

Специализированный ПР М40П.05.01 предназначен для обслуживания различного технологического оборудования, в том числе штамповочного оборудования с ЧПУ в составе гибких автоматизированных станочных систем. Промышленный робот оснащается устройством ЧПУ позиционного типа (УПМ-331), позволяющим осуществлять заданные программой перемещения по трем координатным осям и выполнять большое число команд управления циклом работы как самого ПР, так и обслуживаемого технологического оборудования. Приводы звеньев манипулятора — электрические.

1 - Электрогидравлический шаговый привод; 2 - зубчатая рейка;

Рисунок 14 –Кинематическая схема привода.

Привод перемещает руку вдоль направляющей мо жесткому валу (электродвигатель постоянного тока МИ-2). Электродвигатель 1 через одноступенчатый зубчатый редуктор с передаточным отношением 102/17 соединен с шестерней z₃=20, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 4

3.2 Энергетический и кинематический расчет привода выдвижения руки.

1. Требуемая мощность электродвигателя для привода:

, (3.1)

где – мощность на рабочем органе каретки, Вт;

- общий КПД привода от двигателя до реечной шестерни;

2) Общий КПД вычисляется по формуле

, (3.2)

где _цп – КПД цилиндрической передачи;

_под.к – КПД пары подшипников качения;

_n – степень, равная числу пар подшипников качения;

.

3) Мощность на рабочем органе вычисляется по формуле

, (3.3)

где – окружная скорость шестерни, м/с;

– усилие на реечной шестерне, H, принимаем конструктивно окружную скорость шестерни м/с;

, (3.4)

где – масса груза, кг;

– масса каретки, кг;

a – ускорение каретки, м/с^2, принимаем конструктивно ускорение каретки 4 м/с²;

– сила трения, H.

, (3.5)

где – общая масса робота (без устройства ЧПУ), кг ;

– масса всех швеллеров, из которых сварена рама;

кг.

4) Сила трения вычисляется по формуле

, (3.6)

где – предельный коэффициент трения качения в подшипниках, для шариковых подшипников, ;

– диаметр цапф, мм, Принимаем конструктивно диаметр цапф мм;

– усилие на каток, H;

– диаметр катка, мм, принимаем конструктивно диаметр катка мм;

μ – коэффициент трения качения, для выпуклого колеса, ;

5) Суммарное усилие на каток определяется по формуле

, (3.7)

.

6) Подставляем полученные значения величин в формулу (3.6):

7) Значение полученной силы применяем в выражении (3.4):

.

8) Заключение: Так как мы имеем два однотипных электрогидравлических шаговых привода, можно предположить, что привод каретки состоит из двух равных частей, следовательно, нагрузка будет распределяться почти поровну между двумя приводами, из-за того что при движении в определённую сторону приводы будут работать с разной мощностью. Ниже, при расчете, мощность ЭГШП будет взята с этой поправкой.

9) Подставляем полученное значение силы в выражение (3.3):

Вт.

10) Находим мощность двигателя по формуле (3.1):

, округляем в большую сторону в связи с поправкой на выше описанное заключение,

11) Используем передаточные числа передач, указанные в документации: .

12) Частота вращения реечной шестерни находится по формуле

, (3.8)

где D – делительный диаметр реечной шестерни, мм;

V – окружная скорость шестерни, м/сек;

мин^-1,

13) Ориентировочная частота на входном валу привода находиться по формуле

, (3.9)

мин^-1.

14) По результатам полученной мощности и частоты вращения принимаем четырехполюсный электродвигатель постоянного тока МИ-2.

17) Частоты вращения валов привода находятся по формулам

, (3.10)

, (3.11)

где n₁, n₂, n₃ – частота вращения соответствующих валов привода;

;

;

18) Угловые скорости на валах привода находятся по формуле

, с^-1, (3.12)

где n_n – частота вращения соответствующих валов привода;

19) С учетом потерь мощности в звеньях находятся по формулам

(3.13)

где - КПД зубчатой цилиндрической передачи;

- КПД подшипника качения;

20) Мощности на валах привода находятся по формулам

, (3.14)

, (3.15)

где N₁, N₂, N₃ - мощности на валах каретки;

21) Крутящие моменты находятся по формуле

, Вт, (3.16)

где - угловые скорости на соответствующих валах, с^-1;

- мощности на соответствующих валах, Н∙м;

Н∙м;

= Н∙м;

3.3 Расчет цилиндрической зубчатой передачи

3.3.1 Расчёт шестерни и колеса

3.3.1.1 Выбор материала.

Для шестерни и для колеса принимаем рекомендуемые марки сталей. Принимаем для шестерни Сталь45 со следующими механическими свойствами: предел прочности _В=780 МПа, предел текучести _Т=540 МПа, твердость 250НВ, принимаем для колеса Сталь45 со следующими механическими свойствами: _В=600 МПа, _Т=320 МПа, твердость 200НВ.

3.3.1.2 Расчет допускаемых контактных напряжений.

1) Предел контактной выносливости _Hlimb, для шестерни и колеса соответствен, при базовом числе циклов, находиться по формуле

_Hlimb = 2HB + 70 , (3.17)

_Hlimb1 = 2HB + 70= 570;

_Hlimb2 = 2HB + 70 = 470.

2. Коэффициент долговечности K_HL , находиться по формуле

, (3.18)

где - определяется по формуле (3.24);

N – определяется по формуле (3.25)

, (3.19)

;

;

, (3.20)

где - частота вращения на валах, мин^-1;

- время работы, часы;

;

.

Подставляем полученные значения в выражение (3.23)

;

;

3) Принимаем K_HL= 1.

4) Коэффициент безопасности [S_H]= 1,1.

5) Допускаемое контактное напряжение для шестерни и колеса соответственно, определяется по формуле

, (3.21)

= 518 МПа;

= 427 МПа.

6) Расчетное контактное допускаемое напряжение определяется по формуле

, (3.22)

= 425,25 МПа.

7) Допускаемые напряжения при расчете зубьев на контактную изгибную прочность , определяется по формуле

, (3.23)

где _Flimb – предел выносливости зубьев для шестерни и колеса соответственно, МПа;

S_F –коэффициент безопасности, принимаем S_F=1,4;

K_FC - при нереверсивной передаче принимаем равное 1,0;

- коэффициент долговечности, принимаем K_FL= 1;

_{Flim b} = 1,75∙HB₁ , (3.24)

_{Flim b1} = 1,75∙250 = 437,5 МПа;

_{Flim b2} = 1,75∙200 = 350 МПа.

Подставляем полученные результаты в формулу (3.28):

МПа

МПа

8) Межосевое расстояние a_w, находится по формуле

, (3.25)

где и – передаточное отношение первой ступени;

K_a - коэффициент для стальных прямозубых колес, K_a = 495;

K_H - коэффициент неравномерности распределения нагрузки, K_H = 1,0;

_ba - коэффициент ширины колеса, _ba = 0,45;

Полученные значения подставляем в формулу (3.30):

мм, по ГОСТ 2185-66, принимаем a_w = 80 мм.

9) Нормальный модуль m_n, принимаем по ГОСТ 2185-66 m_n=1,25 мм.

10) Находим суммарное количество зубьев z_Σ, по формуле

, (3.26)

где - угол наклона зубьев;

a_w – межосевое расстояние, мм;

m_n – нормальный модуль, мм;

.

11) Число зубьев шестерни , находится по формуле

, (3.27)

, принимаем z₁=19.

12) Количество зубьев колеса z₂,находится по формуле

, (3.28)

, принимаем z₂=109.

13) Фактическое передаточное число , находится по формуле

, (3.29)

.

14) Определяем основные размеры шестерни и колеса

а) Делительный диаметр шестерни d₁ и колеса d₂, находится по формуле

, (3.30)

где z_n – количество зубьев шестерни и колеса соответственно;

мм;

мм.

б) Диаметр вершин зубьев шестерни d_a1 и колеса d_a2,находится по формуле

, (3.31)

мм;

мм.

в) Диаметр впадин зубьев шестерни d_f1 и колеса d_f2,находится по формуле

, (3.32)

мм;

мм.

г) Определяем ширину венца зубчатых колес b₂, по формуле

, (3.33)

где _ba - коэффициент ширины колеса, _ba = 0,45;

а_w – межосевое расстояние, мм;

мм;

Ширину венца шестерни b₁, примем b₁ = b₂ + 2…5 = 40 мм.

15) Окружная скорость зубчатых колёс v, м/с, определяется по формуле

, (3.34)

м/с.

16) Проверка контактного напряжения , определяется по формуле

, (3.35)

где К_Н – определяется по формуле (3.41);

Т₂ – крутящий момент на соответствующем валу, Нм;

b₂ – ширина венца зубчатого венца, мм;

и – общее передаточное отношение передачи;

, (3.36)

где K_H - коэффициент нагрузки для симметричного расположения колеса при HB  350, _bd = 0,63, принимаем K_H= 1,0;

K_H – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки, принимаем K_H = 1,2;

K_Hv – при HB  350, ν = 1,6 м/с и 9-ой степени точности принимаем K_Hv= 1,03;

Полученные значения запишем в формулу (3.40):

МПа

Допускаемое контактное напряжение [_H]₂ = 427МПа, _H < [_H]₂ - условие выполняется.

17) Вычисляем силы, действующие в зацеплении колес:

а) Окружная сила F_t ,находится по формуле

, (3.37)

при условии что ,

Н.

б) Осевая сила _.

в) Радиальная (распорная) сила F_r , находится по формуле

, (3.38)

где - угол зацепления, принимаем α =20^̊;

- угол наклона зубчатых колес, =0̊;

при условии, что ,

Н

18) Выносливость зубьев по напряжениям изгиба , проверяется по формуле

, (3.39)

где K_F - коэффициент нагрузки, принимаем K_F = 1,17;

Y_F - коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев, принимаем Y_F1=3,80 и Y_F2=3,61;

- коэффициент компенсации погрешности, принимаем =1;

K_Fa - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, принимаем K_Fa = 1,00;

Подставляем полученные значения параметров в формулу (3.44):

МПа

МПа

Допускаемые напряжения изгиба [_F1] = 312,5МПа, [_F2] = 250МПа, _F1 < [_F1], _F2 < [_F2] – условие выполняется.

4. Расчет реечной зубчатой передачи.

   1. Исходные данные:

v= 2.5 м/с; L = 1.5 м; d₁ =72 мм

z₁ = 20; m = 4

2. Выбор материала.

Для шестерни и для колеса принимаем рекомендуемые марки сталей. Принимаем для шестерни Сталь45 со следующими механическими свойствами: предел прочности _В=780 МПа, предел текучести _Т=540 МПа, твердость 250НВ, принимаем для колеса Сталь45 со следующими механическими свойствами: _В=600 МПа, _Т=320 МПа, твердость 200НВ.

1. Допускаемые напряжения при расчете зубьев на усталостную изгибную прочность:

,

где - предел выносливости зубьев при изгибном нагружении, МПа. При термообработке – нормализация или улучшение: ;

- коэффициент безопасности, =1,7;

- коэффициент реверсивности, =0,75(реверсивная передача);

- коэффициент долговечности, =1.

2. Определяем диаметр окружности вершин зубьев:

3. Определяем диаметр окружности впадин зубьев:

4. _{Определяем толщину зуба шестерни по дуге делительной окружности:}

5. Определяем шаг зубьев:

6. Определяем число зубьев рейки:

7. Находим длину нарезанной части рейки:

8. Ширина рейки:

Коэффициент ширины зубчатого венца,

9. Ширина шестерни:

Принимаем b₁=40 мм по ГОСТ 6636-69.

10. Высота зуба рейки:

11. Высота головки зуба рейки:

12. Толщина зуба рейки по средней прямой:

13. Осевая сила, действующая на рейку равна окружной силе, действующей на шестерню, Н:

3.4.3 Проверочный расчет передачи на изгибную усталость.

1. Расчет напряжения изгиба, МПа:

Принимаем =4,07

=3,61

Принимаем

Условие выполняется.

3.5 Проектный расчёт валов привода перемещения руки робота.

3.5.1 Расчёт вала шестерни и колеса

Данные для расчета: межосевое расстояние а_w = 100 мм, силы, действующие в зацеплении цилиндрической передачи F_t11 = F_t21 = 454,4Н, F_r11 = F_r21 = 165,39Н, F_t = 772,5Н.

1) Принимаем материал валов:

Сталь 45, с характеристиками: предел прочности σ_в = 590 МПа,

Допускаемое напряжение на изгиб , находим по формуле

, (4.1)

где σ_-1 – предел выносливости, находится по формуле (4.2);

[n] = 1,5…2,5 – коэффициент запаса прочности;

K_σ = 2,0…3,0 – коэффициент концентрации напряжений;

σ_-1 = (0,40…0,45)∙σ_в , (4.2)

σ_-1 = (0,40…0,45)∙590 = 219 МПа;

МПа.

Допускаемое напряжение на кручение [τ_к], находим по формуле

[τ_к] = 0,5∙[σ_и] , (4.3)

[τ_к] = 0,5∙50 = 25 МПа.

Изображена компоновка привода перемещения руки рисунок 15.

2) Толщина стенки корпуса мм.

3) Зазор между торцами колёс и стенкой редуктора, определяются по формуле

, (4.4)

мм.

₄) Расстояние между серединами подшипников

3.4.1 Быстроходный вал (Расчет в приложении 1)

3.4.2 Тихоходный вал (Расчет в приложении 1)

3.4.3 Определяем диаметры валов в сечениях , по формуле

, (4.11)

где М_эк – момент эквивалентный для соответствующего участка, Н·мм.

Быстроходный вал:

мм, принимаем ;

мм , принимаем ;

Тихоходный вал:

мм, принимаем ;

мм, , принимаем ;

мм, принимаем .

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Анализ производительности промышленного робота

Для нахождения производительности РТК воспользуемся формулой

, (5.1)

где t_см - продолжительность смены, ч, t_см=8;

t_пз - подготовительно-заключительное время, ч, t_пз=0,3;

₁- коэффициент использования рабочего времени, ₁=0,95;

₂- коэффициент использования машинного времени, ₂=0,85;

t_ц - время цикла, ч.

Время цикла находим по формуле

t_ц = 10t₁ + 10t₂ + t₃ + t₄ + t₅ + t₆ + t₇ + t₈ + t₉, (5.2)

где t₁- среднее время подъема/опускания руки робота, с, t₁ =1 с;

t₂- время зажима/разжима губок схвата, с, t₂ = 2 с

t₃- среднее время перемещения от участка поступления заготовок до станка №1, с, t₃ = 2,5 с;

t₄- среднее время перемещения от станка №1 до станка №2,с, t₄ = 3 с;

t₅- среднее время перемещения от станка №2 до станка №3,с, t₅ = 5,5 с;

t₆- среднее время перемещения от станка №3 до участка погрузки деталей, с, t₆ = 4,5;

t₇- среднее время обработки на станке №1, с, t₇= 40;

t₈- среднее время обработки на станке №2, с, t₈= 30;

t₉- среднее время обработки на станке №3, с, t₉= 20.

t_ц = 10∙1 + 10∙2 + 2,5 + 3 + 5,5 + 4,5 + 40 + 30 + 20 = 135,5 с = 0,037 ч

Полученные значения подставляем в формулу (5.1)

= 168 шт.