Механизм выдвижения руки робота

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ

2 РАСЧЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

3 Расчет зубчатой ременной передачи

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТОВ, МОЩНОСТЕЙ И ЧАСТОТ ВРАЩЕНИЯ ПО ВСЕМ ВАЛАМ

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ПО СТУПЕНЯМ

6 КОНСТРУИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА

7 Расчёт на прочность валов

7.1 Проверочный расчет

8 Расчёт подшипников

8.1 Определение составляющей нормальной силы в зацеплении

8.1.1 Входной вал

8.1.2 Промежуточный вал

8.1.3 Выходной вал

8.2 Расчет эквивалентной нагрузки

8.3 Определение ресурса подшипников

8.4 Определение динамической грузоподъёмности подшипников

8.5 Проверка ресурса конструктивно подобранных подшипников

9 Проверочный расчет шпонки

10 ВЫБОР МУФТ

11 Расчет болтов крепления двигателя к корпусу

12 СМАЗКА МЕХАНИЗМОВ

ВЫВОДЫ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Введение

Робототехника – новое быстроразвивающееся направление науки и техники, связанное с созданием и применением роботов и робототехнических систем. Робот, являющийся одним из основных объектов изучения в этой науке, представляет собой универсальный автомат для воспроизведения двигательных и интеллектуальных функций человека. Существуют различные классы роботов. Среди них важным классом являются манипуляционные работы. Частный вид их – промышленные роботы.

Практическая часть создания роботов – передать им те виды деятельности, которые для человека являются трудоемкими, тяжёлыми, монотонными, вредными для здоровья и жизни. Это прежде всего вспомогательно-производственные операции (загрузка и разгрузка установок, станков, автоматов), основные производственные операции (сварка, окраска, резка, сборка и т.д.), а также работа в так называемых экстремальных условиях (под водой, в космосе, в радиоактивных и ядовитых средах).

Роботы, предназначенные для выполнения двигательных и управляющих функций в производственном процессе, называются промышленными. С помощью промышленных роботов удается решать задачи комплексной механики и автоматизации производства, роста промышленности труда, улучшения качества продукции. От традиционных средств автоматизации промышленные роботы отличаются универсальностью, возможностью их быстрой переналадки, что позволяет создавать на базе универсального оборудования роботизированные системы. Сфера применения роботов постоянно расширяется. Их начинают применять на транспорте, в сельском хозяйстве, здравоохранении, сфере обслуживания.

В результате развития робототехники человека получит возможность решать принципиально новые научные и производственные задачи, например, создание искусственного интеллекта и принципиально новых технологий на земле и в космосе.

В данном курсовом проекте, идет расчет одного из модулей промышленного робота, а именно механизм подъема и опускания руки промышленного робота. Перемещение вверх и вниз по двум направляющим которые закреплены в верхней и нижней опорных плитах. Электродвигатель постоянного тока через муфту и двухступенчатый цилиндрический соосный редуктор приводит в движение шариковинтовую передачу, обеспечивающую поступательное движение руки робота. Винт защищён от пыли и грязи гофрированной оболочкой. Резиновые амортизаторы смягчают удары в конце хода руки в верхнем и нижнем положениях. Для управления перемещением используют путевые переключатели, или при необходимости можно подключить к процессорной системе управления, где контроль положения будет осуществляется звуковыми или оптическими датчиками положения.

В целом к модулям промышленных роботов предъявляют следующие основные требования:

Обеспечение конструктивной и функциональной независимости;

Обеспечение проектных статических и динамических характеристик;

Возможность компоновки в различных положениях и сочетаниях с другими модулями;

Унификация стыковочных элементов, коммуникаций и комплектующих изделий;

Возможность унификации сборочных единиц, как в пределах отдельных, так и смежных типоразмеров, а также между разнотипными блоками и узлами.

Смазка механизмов

Смазка узлов подшипников, зубчатых и шлицевых соединений и сопряжений необходима для снижения контактных напряжений, уменьшения сил трения и износа деталей, отвода тепла (выделяющегося при трении), защиты от коррозии и наклепа, для выноса твердых частиц с поверхности трения. Система смазки должна обеспечить подвод к деталям необходимого количества смазочных материалов. Тип применяемых смазочных материалов определяется условиями эксплуатации механизмов, потребной вязкостью, типом подшипников и т. д.Смазочные материалы представляют собой как жидкие масла, так и пластичные (консистентные, густые) смазки. Масла в зависимости от вязкости принято подразделять на легкие, средние и тяжелые (высоковязкие). Смазки по назначению подразделяются на универсальные, индустриальные, автотранспортные. Данное деление сохранилось еще с середины прошлого века и, в общем, определяет область применения смазочных материалов.

Смазка должна предотвращать сваривание и адгезию (прилипание) рабочих поверхностей, особенно при больших контактных нагрузках.

Существует два вида смазки: принудительная – с помощью насоса, разбрызгивание – механизм сам себя омывает.

В механизме, который описывался и рассчитывался выше, используется метод разбрызгивания. Смазка в подшипниках и зубчатых передачах одинаковая, зубчатые колеса омываются трансмиссионным маслом (Ниграл) ГОСТ 52450, радиально-упорный подшипник смазывается пластичной смазкой ЛИТОЛ ГОСТ 2115087, непосредственно перед сборкой, передача винт-гайка перед установкой смазывается пластичной смазкой (СОЛИДОЛ) ГОСТ 103379.

Уровень смазки: по плоскости дна редуктора, зубчатое колесо должно быть в смазке не больше чем на 5 мм.

Выводы

В результате проектировочных расчетов получены конкретные параметры деталей механизма, произведен подбор стандартных деталей крепежа.

Рассчитывались зубчатая ременная передача. Все параметры были рассчитаны и подобраны в соответствии с ГОСТами, что несомненно облегчит сборку данного модуля на производстве и обеспечит качественную его работу.

Зубчатая ременная передача позволяет обеспечить высокую точность позиционирования, тихоходность и сравнительно небольшие потери мощности.

Были подобраны стандартные подшипники с последующей проверкой по динамической грузоподъемности.

Были подобраны материалы для всех деталей редуктора.