Захват робота (стр. 1 из 4)

МОПО РФ

Тольяттинский политехнический институт

Кафедра Автоматизации технологических процессов

и производств машиностроения

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по предмету Прикладная механика

Тема: Расчет и конструирование захватного

устройства

Группа Э-210

Студент

Преподаватель Прищепов А.С.

Тольятти 1998

Содержание

Задание на курсовой проект................................................................................. 2

Введение............................................................................................................... 3

1. Геометрический расчет ................................................................................... 4

1.1 Расчет основных геометрических параметров губки............................... 4

1.2 Определение погрешности центрирования............................................... 7

1.3 Расчет углов контакта губок с деталью a₁ и a₂....................................... 8

1.4 Определение максимального угла отклонения g_отк между положе- ниями губок при захвате детали................................................................ 9

1.5 Расчет реечной цилиндрической зубчатой передачи.............................. 10

1.5.1 Расчет геометрических параметров зубчатого секторного колеса................................................................................................ 10

1.5.1 Расчет геометрических параметров рейки...................................... 11

2. Кинематический расчет.................................................................................. 12

3. Силовой расчет............................................................................................... 14

3.1Нахождение сил, действующих в местах контакта детали и губок........ 14

3.1.1 Расчет нагрузки ............................................................................. 14

3.1.2 Деталь поддерживается губкой, cилы трения мало влияют на механизм удержания детали...................................................... 15

3.1.3 Деталь удерживается благодаря запирающему действию губок при ограниченном влиянии сил трения............................... 15

3.1.4 Деталь удерживается силами трения ........................................... 16

3.2 Определение крутящего момента на зубчатом секторе губки ............. 16

3.3 Определение усилия привода захватного устройства .......................... 17

4. Прочностной расчет....................................................................................... 18

4.1 Проверка отсутствия повреждения поверхности детали при захватывании .........................................................................................18

4.1 Прочностной расчет реечной передачи .............................................. 19

4.2 Расчет диаметра резьбы тяги................................................................ 19

4.3 Расчет диаметра оси.............................................................................. 20

4.4 Подбор и проверка долговечности подшипников............................... 22 4.5 Расчет пружины .................................................................................... 23

5. Точностной расчет ......................................................................................... 25 6. Выбор пневмоцилиндра ................................................................................ 29 Вывод.................................................................................................................. 30 Список используемой литературы..................................................................... 31 Приложение........................................................................................................ 32

Задание на курсовой проект

Спроектировать центрирующее захватное устройство клещевого типа с реечным передаточным механизмом для данной детали типа тело вращения - полумуфты маслонасоса.

Введение

В данном курсовом проекте будет разработано центрирующее захватное устройство клещевого типа с реечным передаточным механизмом для детали типа тело вращения - полумуфта маслонасоса (см. приложение).

Диапазон изменения диаметров захватываемых деталей :

D_min= 80 мм

D_max= 140 мм

Двигательное усилие создается под действием сжатого воздуха.

1.Геометрический расчет

1.1 Расчет основных геометрических параметров губки

Конструктивные параметры, определяющие габариты захватного устройства:

1) Условная длина пальца АС=165 мм

Половина расстояния между осями поворота пальцев АЕ=65 мм

Диапазон захватываемых диаметров заготовок D_min<D_i< D_max

D_min= 80 мм, D_max= 140 мм

Конструктивные параметры, определяющие профиль губок и его ориентацию относительно пальца АС:

Радиус верхнего профиля губок О₁С= 80 мм

Радиус верхнего профиля губок О₂С=190 мм

Расстояние между центрами О₁О₂=200 мм

Для расчета основных геометрических параметров, определяющих погрешность центрирования, строим расчетную схему

Существует определенное значение угла j, при котором погрешность центрирования стремится к нулю.

Уравнение для подбора оптимального значения угла y имеет вид

cos(j_опт)=A-Bsin(j_опт),

где коэффициенты А и В определяются по формулам :

где СO_i и b_i - вспомогательные параметры.

Произведем расчет коэффициентов А, B и вспомогательных параметров CO_i, b_i при различных диаметрах D_min , D_cp , D_max , где D_cp=110 мм.

, где

Тогда :

Тогда :

Составляем уравнение :

cos(j_опт)=0.45+0.00003697 sin(j_опт) ,

из которого рассчитываем j_опт методом последовательных приближений, приняв в качестве первого шага j_опт1=arccos(0.45).

При j_опт= 63.25⁰ получаем :

0.45003 = 0.45 + 0.00003 ;

0.45003 = 0.45003 ,

следовательно принимаем j_опт= 63.25^о

1.2 Определение погрешности центрирования

Погрешность центрирования для заданных значений D_min и D_max определяется разностью расстояний ЕО_i при захвате заготовки с D_i и D_min, т.е.

= ЕО_i - EO_min

Для различных значений диаметров захватываемой детали рассчитываем угол j :

Получаем :

_cp= ЕО_cp - EO_min=152.433 мм - 152.431 мм=0.002 мм

_max= ЕО_max - EO_min= 152.435 мм-152.431мм= 0.004 мм

Полученные погрешности центрирования незначительны, поэтому можно приступать к дальнейшему расчету.

1.3 Расчет углов контакта губок с деталью a₁ и a₂ .

Углы контакта губок с деталью a₁ и a₂ (рис.1) измеряются от горизонтальной оси детали и могут быть определены по следующим формулам :

где g_cp - угол раскрытия губки, измеряемый относительно вертикали.

Углы контакта губок с деталью : a₁=63⁰, a₂=21⁰

1.4 Определение максимального угла отклонения g_отк между положениями губок при захвате детали.

Определим графически (рис. 2) максимальный угол отклонения g_отк между положениями губок при захвате детали, как угол между крайними положениями губок : верхним (раскрытым), достаточным для пропускания детали диаметром D_max и нижним - положением при захвате детали диаметром D_min.

Получили : g_отк=31⁰

1.5 Расчет реечной цилиндрической зубчатой передачи

Исходные данные: модуль m=3; число зубьев колеса z₁=24; g=142⁰-величина зубчатого сектора колеса; профиль зуба немодифицированный; нагрузка М=13.986 н м; материал рейки - Ст 35, губки - Ст 45.

Расчет геометрических параметров зубчатого секторного колеса

Параметр	Обозначения и расчетные формулы	Численное значение
Число зубьев секторного зубчатого колеса	z1	24
Число зубьев сектора	zC=z1 g/3600	10
Угол наклона зуба	b	00
Делительный диаметр, мм	d=m z1	70
Нормальный исходный контур (по ГОСТ 13755-81): угол главного профиля коэффициент высоты головки коэффициент радиального зазора коэффициент радиуса кривизны переходной кривой	a ha* с* rf*	20 1.0 0.25 0.38
Диаметр вершин зубьев, мм	da=d+2m	76
Диаметр впадин (справочный размер), мм	df=d-2(c*+m)	63.5
Постоянная хорда, мм	sC=1.387m	4.161
Высота до постоянной хорды, мм	hC=0.748m	2.244
Высота зуба, мм	h=(2 ha*+c*)m	7.5
Высота головки зуба, мм	ha= ha*m	3
Толщина зуба, мм	sy=0.5pm	4.71
Измерительная высота, мм	hay=m	3

1.5.2 Расчет геометрических параметров рейки