- •Расчет передачи винт - гайка качения
- •7. Выбор конструкции промышленного робота и расчет схвата руки пр
- •7.1. Анализ исходных данных для выбора модели промышленного робота.
- •Грузоподъемность.
- •Число степеней свободы и система координат:
- •Техническая характеристика робота «Универсал 5»
- •7.3. Выбор типа захватного устройства и расчет схвата руки промышленного робота.
- •Расчетная схема для определения сил в местах контакта губок и заготовки.
- •Расчетная схема для определения усилия привода
- •8. Вид транспортно-накопительной системы.
- •8.1. Магазин-накопитель с зигзагообразным лотком.
- •8.2 Расчет параметров накопителя.
- •8.2.1 Расчет необходимой емкости накопителя.
- •7.1. Расчет режимов резания
Расчет передачи винт - гайка качения
Исходные данные: Pz = 124 H, p = 30000 H, f = 0.15, Px = 62 H.
-
Вычисляем нагрузку на ходовой винт (силу тяги, необходимую для преодоления сил сопротивления):
Где Кп = 1,15 – коэффициент, учитывающий влияние опрокидывающего момента, возникающего вследствие несимметричного приложения сил подачи.
Px – составляющая силы резания, действующая в направлении подачи.
F – сила трения в направляющих
Определим силу трения в направляющих:
Где - составляющая силы резания,
P – вес движущихся частей;
- приведенный коэффициент трения
Определяем минимально допустимы диаметр окружности центров шариков
L=1000 мм – длина ходового винта
= 35 мм
Шаг винта t = 10 мм
Расчет передачи на статическую прочность и жесткость
Расчет на статическую прочность ведут из условия, что фактические напряжения не должны превышать допускаемых . Допускаемые напряжения определяются из условия отсутствия пластических деформаций в зоне контакта винтов резьбы и шариков.
=
Основные конструктивные размеры.
d0=35; t=10; r1=3; r2=3.12; r3=0.6; r4=0.4; dкв=30.76; dнв=33.2; dкг=39.24; dвг=35.9; с1=с2=0.085
4. Вычисляем допустимую статическую нагрузку на 1 шарик
Н
Где – диаметр шарика в мм.
5. Вычисляем допустимую нагрузку на винт через z шариков, без предварительного натяга:
Н
- расчетное число шариков в гайке
- угол контакта
- угол наклона винтовой линии резьбы винта
= 0,7= 28
Коэффициент 0,7 учитывает погрешности изготовления передачи.
Фактическое количество шариков z:
- число шариков в одном рабочем витке.
Определим коэффициент долговечности и допустимой нагрузки на винт из условия обеспечения заданной долговечности:
- коэффициент переменности нагрузки
T=5000 ч - расчетный срок службы передачи
n – расчетная частота вращения
об/мин
- максимальная частота вращения винта
,- наибольшая и наименьшая скорости перемещения рабочего органа станка.
- число циклов нагружения за один оборот винта:
мм
Разделим величину допустимой нагрузки на K
Н
Н
Сравним полученное значение нагрузки на винт с фактической:
Условие выполняется.
Расчет предварительного натяга
Определим наибольшую допустимую силу, действующую на шарик:
Минимально допустимая величина натяга на шарик:
Примем фактическую силу натяга =100Н. При этой силе наибольшая нагрузка на винт не должна превышать величины:
Так как , то принимаем =6388Н
Осевое относительное смещение витков резьбы гаек относительно витков резьбы винта, необходимое для создания натяга:
мкм
Расчет жесткости передачи ВГК
Зависимость между осевой нагрузкой и осевой деформацией при наличии предварительного натяга имеет вид:
Определим жесткость:
>500=> принятые параметры передачи удовлетворяют требованиям.
Расчет потерь на трение и КПД передачи
Потери на трение и КПД передачи ВГК зависят от величины предварительного натяга. При натяге возрастают силы трения качения:
- КПД передачи без натяга
- коэффициент, учитывающий влияние натяга на силы сопротивления качению:
- угол подъема винтовой линии резьбы винта
- приведенный угол трения
- коэффициент трения качения
Значение отношений и приближенно подсчитываем по формулам:
Сила Q1 равна:
Момент холостого хода передачи с учетом натяга:
Величина момента не превышает допустимого.
Расчет шпинделя на жесткость и прочность.
Расчеты шпинделей металлорежущих станков производят на жесткость и прочность. С целью обеспечения заданной точности обработки конструктивные параметры шпинделя определяются и проверяются в основном из условий его достаточной жесткости.
Рис. 8. Расчетная схема шпинделя:
а) в горизонтальной плоскости;
б) в вертикальной плоскости.
Исходные данные:
Крутящий момент – Мкш = 17,2 кгс·м – взят из расчета резания 3-го перехода.
Сила резания – Pz =1510 кгс, Py =0,5 · Pz = 755 кгс, кгс.
Окружное усилие – кгс.
Радиальное усилие – кгс.
Суммарное усилие – кгс.
Исходные данные для расчета:
-
расчетная частота вращения n=1250 мин-1
-
расчетная мощность N=37 кВт
-
суммарное усилие Q=810 кгс
-
сила резания, принятая по нормативам для наиболее тяжелых условий работы станка Pz=1,9 кН
Расчет шпинделя:
Перемещение шпинделя на конце и угол поворота его сечения в передней опоре могут быть определены по следующим формулам:
где
- модуль упругости материала шпинделя;
- момент инерции сечения шпинделя в передней опоре;
- условный изгибающий момент, учитывающий заземляющее действие передней опоры шпинделя.
Полученные значения удовлетворяют принятым нормативам: