Механизм поворота руки промышленного робота (модуль М4) (стр. 3 из 4)
; 
.Окончательное значение диаметра окружности вершин принимается после проверок:
· Высота зуба не должна быть больше, чем у производящего исходного контура:
подставляем 2,622<3,272 - выполняется;· Высота зуба не должна быть больше толщины оболочки гибкого колеса под зубчатым венцом
: 
подставляем значения и получим 1,311<1,368 - выполняется.Определяем диаметры окружностей вершин и впадин жесткого колеса:
мм. 
,где
- диаметр окружности выступов.Определяем наличие радиального зазора между вершинами зуба гибкого колеса и впадиной жесткого колеса по большой оси генератора:
подставляем значения и получаем 16,621>0.075 - условие выполняется.
Определяем основные окружности гибкого и жесткого колес:
; 
.Определяем толщины зубьев гибкого и жесткого колес по делительным окружностям:
мм. 
. мм.Определяем размеры по роликам:
, 
,где D - диаметр мерительного ролика, берется в пределах (1,7.2) *m из набора для измерения резьбы: 0.572, 0.796, 1.008, 1.157, 1.302 и т.д. или по ГОСТ 2475-62;
- угол давления в точке касания ролика с профилем зуба, находиться по таблице инволют.Определяем конструктивные размеры гибкого и жесткого колес:
a) Гибкое колесо:
- толщина стенки; 
- толщина гибкой оболочки; 
- ширина зубчатого венца гибкого колеса; 
- длина гибкого колеса;b) Жесткое колесо:
- ширина зубчатого венца жесткого колеса; 
- толщина обода жесткого колеса; 
-средний радиус жесткого колеса.Проверочный расчет
Проверка по критерию прочности
Определяем амплитудные нормальные (изгибные) напряжения в гибком колесе ненагруженной ВЗП:
,где
- коэффициент, величина которого зависит от формы деформирования; 
; 
- коэффициент влияния зубьев; Е - модуль упругости.Определим амплитудные нормальные напряжения в гибком колесе при действии крутящего момента:
,где
- коэффициент, учитывающий влияние конструкции генератора волн на интенсивность увеличения напряжений в гибком колесе.Определяем средние напряжения:
.Определяем максимальные касательные напряжения в гибком колесе ненагруженной волновой передачи:
.Определяем максимальные касательные напряжения в гибком колесе нагруженной волновой передачи:
,где
- коэффициент, учитывающий влияние крутящего момента и конструктивных параметров гибкого колеса на уровень касательных напряжений в нем.Определяем амплитудные и средние касательные напряжения:
; 
.Определяем эффективные коэффициенты концентрации напряжений:
; 
,где
- коэффициент, учитывающий влияние радиуса сопряжения контура зуба с линией его впадины.Определяем запас прочности гибкого колеса:
; 
; 
.Условие n>1.3 выполняется.
Проверка по критерию "ресурс подшипника генератора волн".
Определяем основные геометрические и конструктивные параметры кулачкового генератора волн:
·
- наружный диаметр круглого подшипника с гибкими кольцами;·
- толщина наружного кольца;·
- толщина внутреннего кольца;·
- диаметр шариков;·
- ширина колец генератора;·
- глубина дорожки качения наружного кольца;·
- глубина дорожки качения внутреннего кольца;·
- число шариков;·
- радиус желоба дорожки качения.Определяем максимальную деформацию по генератору:
.Определяем располагаемую динамическую грузоподъемность шарикоподшипника генератора:
.Определяем потребную динамическую грузоподъемность:
Проверка по критерию жесткость звеньев.
Определяем предельный крутящий момент, передаваемый волновым зубчатым редуктором:
,где
- коэффициент податливости гибкого колеса; G - модуль упругости при сдвиге; 
- коэффициент податливости жесткого колеса; 
- податливость генератора.Принимаем радиальное биение вала
.Определяем максимальный крутящий момент:
,где
- коэффициент перегрузки.Проверка по критерию "теплостойкость".
Определяем количество тепла, образующегося в результате потерь мощности:
.Определяем количество тепла, отводимого в окружающую среду от передачи:
,где
- коэффициент передачи с площади F1; F1 определяется после эскизного проектирования.Так как А1>А, то условие выполняется.
3. Конструирование механизма
Механизм в данном проект можно оставлять стандартным (протоколом М4), но учитывая особенности расчётов. Конструкция механизма поворота руки робота показана на формате А1 в приложении к курсовой работе.
Конструкция выполняется по расчетам, но выбирается по конструктивным соображениям и стандартами с явным запасом прочности. Это облегчает задачу проектирования механизма, но этот проект даёт только навыки к проектированию. На самом деле при более серьезной проектировке надо рассчитывать каждый элемент механизма и, по возможности, выбирать таковой согласно стандартом.