6.4. Расчёт и выбор подшипников.
Т. к. на опоры валов действует радиальная нагрузка, то выбираем радиальныешариковые подшипники. (рис.50).
Рис.50. Подшипник шариковый радиальный ГОСТ 7242-45.
Табл.1. Параметры подшипника
-
Параметр
60027
Внутренний диаметр d, мм
8
Наружный диаметр D,мм
22
Ширина B,мм
7
Грузоподъемность Сr, Н
550
Грузоподъемность С0r, кН
1,53
Расчет подшипника ведем по динамической грузоподъемности, так как частота вращения кольца подшипника более 1 об/мин. Условие работоспособности подшипника имеет вид:
где
- расчетная динамическая грузоподъемность
подшипника;
-
частота вращения кольца подшипника
=100об/мин;
-
требуемая долговечность работы (примем
=14000ч);
p- степенной показатель (для шарикоподшипников p=3,33);
C- динамическая грузоподъемность подшипника;
,
где
и
- радиальная и осевая нагрузки;
Х и Y - безразмерные коэффициенты, зависящие от типа подшипника и типа нагружения (X=0,43, Y=1);
V- кинематический коэффициент (V=1, так как вращается внутреннее кольцо);
-
динамический коэффициент безопасности
(
=1,1);
-
температурный коэффициент (
=1,
так как
).
Подставим все значения в основное уравнение:
Следовательно, принятый подшипник будет нормально работать в течение принятого срока службы.
5.5Геометрический расчет реечной передачи
Расчет геометрических параметров реечной передачи начинают с определения делительного диаметра шестерни. Исходными даннями для расчета передачи являються :F=20H на рейке , перемещение H=60мм и линейная скорость V=0.05 рейки. В случае делительный диаметр шестерни равен ,мм:
Делительный диаметр шестерни можно также найти из условия контактной прочности зубьев,мм:
сила
сопротивления на рейке,Н;
коэффициент,учитывающий
неравномерность нагрузки по ширине
зуба;
коэффициент
ширины зубчатого венца.
Определяем модуль зубьев из условия изгибной прочности зубьев:
Следовательно: 
,
где коэффициент
равен
для прямозубых колес 6,6.
Находим число зубьев шестерни:
Для шестерни, нарезанной без смещения,диаметрокружшости вершин зубьев,мм:
Диаметр окружности впадин зубьев,мм:
Толщина зуба шестерни по делительной окружности ,мм, равная толщина зуба рейки по средней прамой,мм:
Нормальный шаг зубьев шестерни и рейки , мм:
Минимальное число зубьев рейки:
Уточняют минимальную длину нарезанной части рейки:
Ширина зубчатого венца рейки,мм:
Ширина шестерни ,мм:
7.Система автоматического управления.
7.1. Функциональная схема устройства.
М5
5555
М6
М7 77
М8
Рис. 51. Функциональной схемы в виде блок-схемы
На функциональной схеме (рис.51) приняты следующие обозначения:
Pitanie – выключатель питания установки;
START – кнопка включения робота. При включённом состоянии осуществляется подача питания на приводы и датчики, начинается обработка данных с аналоговых входов микроконтроллера, ЖКИ переходит в режим отображения скорости перемещения робота.
STOP – кнопка выключения установки.
P – кнопка, обеспечивающая реверс приводов.
D1 –Датчик тока.
D2 – Датчик наклона.
D3 – цифровой датчик, регистрирующий угол поворота.
М1,М2,М3,М4,М5,М6,М7,М8 – приводы постоянного тока.
LCD – жки дисплей.
Radio – радио модуль позволяющий дистанционно управлять роботом.