1. Выбор электродвигателя.

Для того чтобы выбрать электродвигатель необходимо определить его потребную мощность по параметрам выходного элемента.

;

где Т- усилие сопротивления, вращения основного органа;

КПД механизма привода.

ω - угловая скорость поворота основного органа.

;

где –КПД ременной передачи;

–КПД волновой передачи;

-КПД подшипника.

Определим частоту вращения руки:

Общее передаточное число.

Разобьем общее передаточное между передачами:

Примем передаточное число ременной передачи равным 2.7

Согласно условию задания номинальная частота вращения электродвигателя 1400 об/мин. Параметры выбранного электродвигателя внесем в таблицу1.

Таблица1

Тип	Параметры
	Номинальная мощность, Вт	Номинальный момент, Н⋅м	Номинальная частота вра- щения,	Момент инерции, , кг⋅	Масса, кг
ПЯ-500	500	1,64	3000	0,77	11,7

2. Определение мощностей, частот вращения и моментов на всех валах.

Мощности на валах

Мощность на первом валу:

Мощность на втором валу:

Мощность на третьем валу:

Частота вращения валов.

Частота вращения быстроходного вала редуктора:

об/мин,

Частота вращения второго вала:

об/мин,

Частота вращения третьего вала:

об/мин.

Крутящие моменты на валах редуктора.

Крутящий момент на быстроходном валу редуктора:

Крутящий момент на втором валу редуктора:

Крутящий момент на третьем валу редуктора:

3. Расчет передач входящих в состав робота.

3.1 Расчет зубчатой ременной передачи.

Перспективным видом гибкой связи являются зубчатые ремни. Они имеют высокую тяговую способность и сравнительно большой КПД. Передачи этого типа работают без смазки, устойчивы к действию абразивных и агрессивных сред, позволяют синхронизировать движение входного и выходного звеньев, просты в эксплуатации, и поэтому возможная область их применения достаточно широкая. Такие передачи применяют в частности в робототехнике.

В отличии от плоских и клиновых передач в зубчатых ременных передачах движение передается по средствам сил трения, а также зацеплением ремня и шкивов, то есть устанавливается достаточно жесткая кинематическая связь между ведущим и ведомыми звеньями механизмов. Поэтому такая передача имеет некоторое сходство с зубчатыми и цепными передачами.

1. По величине крутящего момента на ведущем шкиве из(1, табл. 5.3) выбираем модуль зубчатого ремня m= 3 мм.

2. Определяем число зубьев малого(ведущего) шкива. В(1, табл. 5.5) находим, что минимальное число зубьев малого шкива не должно быть ме-нее14, поэтому в качестве расчетного числа зубьев принимаем Z1=14.

3. При выбранном передаточном отношении, определяем числа зубьев ведомого шкива:

4. Диаметры делительных окружностей шкивов рассчитываем по (1,форм. 5.3):

5. Определим скорость ремня:

6. Действительная частота вращения ведомого шкива:

7. Уточним передаточное отношение:

U=

8. Межосевое расстояние определяем как:

9. Требуемую длину ремня при заданном межосевом расстоянии определим по формуле:

10. Определим число зубьев ремня и округляем его до стандартного.

Принимаем , и уточняем длину ремня.

11. Определим усилие передаваемое зубчатым ремнем:

12. Расчетную допускаемую удельную силу на ремне определяем по зависимости:

13. Числа зубьев ремня, находящихся в зацеплении с ведущим и ведомым шкивами:

14. Необходимую ширину ремня определяем по формуле:

Принимаем ширину ремня в соответствии со стандартным рядом В=25мм.

15. Рассчитаем удельное давление на рабочих поверхностях зубьев ремня и сравниваем их с допускаемыми.

16. Величина начального натяжения ремня определяем по эмпирической зависимости:

17. Силу, действующую на вал передачи:

18. Для динамического анализа зубчатой ременной передачи рассчитываем критическую линейную скорость ремня в такой последовательности:

а) натяжение ведущей и ведомой ветвей ремня

б) деформацию одного шага ведущего и ведомого ветвей ремня.

в) определим критическую скорость зубчатого ремня при:

Получаем для ведущей и ведомой ветвей:

Следовательно передача работает в до резонансной зоне и не требует корректировку параметров. Полученные результаты расчетов основных параметров стандартного зубчатого ремня сведем в таблицу:

Параметр	Обозначение	Результаты расчета
Модуль зацепления, мм	m	3
Число зубьев ремня		75
Шаг ремня, мм		9.42
Ширина зуба ремня, мм	S	3
Высота зуба ремня, мм	h	2.0
Толщина каркаса ремня, мм	H	4.0
Расстояние от впадины зуба до нейтрального слоя ремня, мм	δ	0.6
Угол профиля зуба, град	γ	40
Ширина ленты, мм	B	25
Ширина зуба шкива, мм		3.2
Высота зуба шкива, мм		3.0
Межосевое расстояние, мм	α	230
Делительный диаметр ведущего шкива, мм		42
Делительный диаметр ведомого шкива, мм		111
Диаметр вершин зубьев ведущего шкива, мм		40.8
Диаметр вершин зубьев ведомого шкива, мм		109.8
Диаметр впадин зубьев ведущего шкива, мм		35.4
Диаметр впадин зубьев ведомого шкива, мм		104.4
Радиус закругления головки зуба, мм		1.05
Радиус закругления ножки зуба, мм		1.2
Длина зуба, мм		28