Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный технический университет им. Н.Э. Баумана



Факультет “Робототехники и комплексной автоматизации”

Кафедра «Теория механизмов и машин»








Расчетно-пояснительная

Записка


к курсовому проекту на тему:



Проектирование и исследование механизмов подъема и поворота схвата манипулятора”


вариант 111-A









Студент (Дмитриев Н. В.) группа МТ4-51

Руководитель проекта (Головин А.А., Профессор, д.т.н.)




Москва 2002 г.

Аннотация.

В данной расчетно-пояснительной записке проведено проектирование основного механизма кузнечно-прессового манипулятора исследовано его движение, проведен кинетостатический силовой расчет основного механизма, проектирование цилиндрической зубчатой передачи, проектирование кулачкового механизма.

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по курсу ТММ содержит 23 страницы машинописного текста, 5 таблиц, 14 рисунков.

Ключевые слова: кузнечно-прессовый манипулятор, гидравлический привод, кривошипно-кулисный механизм, коромысло, закон движения механизма, передаточная функция, приведенная сила, приведенная масса, силовой расчет, цилиндрическая зубчатая передача, кулачок.












































Содержание


Содержание…………………………………………………………………….……4

Техническое задание ………………………………………………………….……6

Исходные данные. …………………………………………………………….……7

1.Динамический синтез механизма при заданном tо=0.5с……………...……8

1.1. Определение размеров механизма……………………………………….8

1.2 Выбор динамической модели……………………………………………..8

1.3 Вычисление передаточных функций ……………………………………10

1.4 Определение суммарной приведенной массы……………………….….10

1.5 Определение суммарной приведенной силы сопротивления и

работы сил сопротивления……………………………………...………….…11

1.6 Построение графиков возможной скорости и перемещения

поршня гидроцилиндра……………………………………………………...11

1.7 Построение графиков возможной кинетической энергии , работы

движущей силы и возможной движущей силы………………….…………...12

1.8 Переход к системе управляющих движущих сил и построение

графиков управляющей работы и кинетической энергии………………..…..13

1.9 Построение графиков управляющей скорости поршня гидроциллиндра

и управляющего время движения механизма…………………………………..13

2.Силовой расчет механизма………………………………………………………….16

2.1 Построение плана скоростей……………………………………………17

2.2 Построение плана ускорений……………………………………………18

2.3 Нахождение реакций в шарнирах и управляющей движущей силы …18

3. Разработка механизма системы управления……………………………………..22

    1. Выбор клапана для системы управления и способа

его включения в систему ……………………………………………………………22

3.2. Синтез механизма системы управления………………………………23

4. Проектирование реечной зубчатой передачи ……………………………………25

4.1. Выбор коэффициента смещения………………………………………...26

4.2. Станочное зацепление…………………………………………………...26

5. Проектирование кулачкового механизма………………………………………...27

5.1. Исходные данные и основные этапы проектирования………………..27

    1. Определение максимального хода толкателя и проектирование механизма передачи движения от толкателя к оси поточного клапана гидроциллиндра……………………………………………………………………..27

    2. Определение кинематических передаточных функций кулачкового механизма……………………………………………………………………………..27

    3. Определение кинематических передаточных функций кулачкового механизма……………………………………………………………………………..27

    4. Определение начального радиуса кулачка с учетом допустимого угла давления…………………………………………………………………………..…..28

5.5. Построение профиля кулачка…………………………………………..28

5.6. Построение графика изменения угла давления ………………..28

6. Расчет планетарного редуктора………………………………………………….30

Заключение…………………………………………………………………………...31

Список литературы…..………………………………………………………………32



Техническое задание

Данный манипулятор выполняет следующие операции:

  • захват заготовки, перемещение заготовки в вертикальной и горизонтальной плоскости,

  • вращение заготовки вокруг её оси.

Манипулятор состоит из подвижного основания 0, хобота 5, схвата 5’ и механизма подъёма хобота, его выравнивания (не изображено), вращения схвата, а также гидравлических и электрических приводов.

Механизм подъёма состоит из гидроцилиндра 3 со штоком 2, коромысла 1, шатуна 4 и коромысла (хобота) 5.

Механизм вращения схвата приводится в движение от электродвигателя через двухрядный планетарный редуктор и зубчатую передачу. Для предохранения механизма от перегрузок в редукторе установлена фрикционная муфта, которая обеспечивает два режима движения.

Примечания 1. Синтез кулисного механизма 1-2-3 производят по допустимому углу давления []=/2, ходу поршня HL и отношению (lAB)min/HL ; синтез четырёхзвенного механизма 1-4-5-6 производят по трём положениям звена 5 и соответствующим углам поворота коромысла 1.


































Исходные данные

по

порядку

Наименование параметра

Обозначение

Единица СИ

Числовые значения

1

Ход поршня в гидроцилиндра

HL

М

0,5

2

Угол поворота звена 1

Град

90

3

Относительные длины звеньев механизма гидроцилиндра

(lAB)min/HL

lBL/HL

-

-

1,5

1,3

4

Длина стойки

lCK

М

2,7

5

Длина коромысла

lEK

М

1,835

6

Угловые координаты звена 5

в верхнем положении

в горизонтальном положении

в нижнем положении


5

5’’

5’’


град

град

град


213

203

193

7

Углы поворота звена 1 при перемещении хобота

1) из верхнего в горизонтальное положение

2) из верхнего в нижнее положение




(1’-1’’)



(1’’’-1’’)




град



град




45



90

8

Относительные размеры звеньев и координат центров масс S4 S5 SR звеньев 4, 5 и груза.

lEF/lFK

lKSR/lFK

lDE/lDS4

lKSR/lKS5

-

-

-

-

1/5

5/3

5/3

2

9

Угловые размеры

BCD

EFK

град

град

90

90

10

Массы звеньев 4, 5 и груза и моменты инерции относительно их центров масс



m4

I4S

m5

I5S

mR

кг

кг*м2

кг

кг*м2

кг

350

42

6000

14500

1500


по

порядку

Наименование параметра

Обозначение

Единица СИ

Числовые значения

11

Угловая координата звена 1 (для силового расчёта механизма)

1

град

35

12

Число зубьев колёс 8 и 9

Z8; Z9

-

11;18

13

Модуль колёс

M

мм

12

14

Передаточное отношение планетарного редуктора

u1h

-

16

15

Число блоков сателлитов

K

-

3

16

Угол рабочего профиля кулачка

δp=р

град

90

17

Ход толкателя в кулачковом механизме

hQ

м

0,025

18

Внеосность толкателя

E

м

0,01

19

Допустимый угол давления в кулачковом механизме

[]

град

30



  1. Динамический синтез механизма при заданном tо=0.5с



    1. Определение размеров механизма


1) Расчет группы звеньев 1, 2, 3.


  1. Расчет группы звеньев 1, 4, 5.



































1.2 Выбор динамической модели


1)Так как звено 1 совершает нецикловое движение , то целесообразно выбрать в качестве динамической модели движение поршня гидроцилиндра по криволинейной траектории




2) Вторая динамическая модель характеризует переход от покоя к движению.

Известны масса объекта, сила, требуемая для перехода от покоя к движению, и время, за которое происходит возрастание этой силы до заданного значения. Поскольку это отдельная и весьма трудная задача, считаем, что время равно времени срабатывания клапана, указанного в паспорте гидропривода. Искомой является начальная скорость движения поршня VН, которую определяем на основании закона сохранения импульса в форме: (1)


Случайные файлы

Файл
1993.doc
9988-1.rtf
18984.rtf
ЭЛ_ТЕХ~2.DOC
83579.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.