Модуль вращательного привода мехатронной системы, страница 2

Определение исполнительного электродвигателя для привода.

Основное условие подбора исполнительного электродвигателя N_Д³N_Т

(прил.2 [16]).

Параметры выбранного двигателя

Тип двигателя		ДАТ-1600
Мощность двигателя (ном)	Nд, Вт	1600
Частота вращения вала двигателя (ном)	nд, об/мин	7600
Момент развиваемый двигателем (ном)	Мд·10-2, Н·м	205
Пусковой (мах) момент двигателя	Мп·10-2, Н·м	200
Момент инерции ротора	Jд·10-4, кг·м2	12.5
Общая длина	L, мм	212
Диаметр корпуса	D (H), мм	162
Длина выступающей части вала	l, мм	25
Диаметр посадочной поверхности вала	d, мм	12.5

3.  Предварительный кинематический
расчет механизма привода.

Определяем требуемое передаточное отношение редуктора:

.

Распределяем передаточное отношение редуктора по отдельным ступеням (планетарной и волновой).

Диапазон передаточного отношения планетарного зубчатого механизма (передача схемы А) 3 – 9 , а волнового зубчатого механизма (передача схемы h – C – F)  80 – 300.

Примем за основу передаточное отношение планетарного зубчатого механизма u_пл=9 , тогда передаточное отношение волнового зубчатого механизма вычислится по следующей формуле:

 - значение попало в требуемый диапазон передаточных отношений волнового зубчатого механизма.

В качестве датчика скорости выбираем тахогенератор ДИД-IТА

Мощность	Nд, Вт	1
Частота вращения вала	nд, об/мин	18000
Момент развиваемый	Мд·10-2, Н·м	0.09
Пусковой момент	Мп·10-2, Н·м	0.16
Момент инерции ротора	Jд·10-4, кг·м2	0.0007
Общая длина	L, мм	54
Диаметр корпуса	D (H), мм	42
Длина выступающей части вала	l, мм	10
Диаметр посадочной поверхности вала	d, мм	2.8

Требуется передаточное значение мультипликатора u_м=18000/7600=2.37.

4.  Проектирование волнового механизма

Производим расчет при наиболее распространенном значении модуля зацепления m=0.5 м м.

Максимальный момент нагрузки на выходном звене зубчатого волнового механизма: М_вых=М_н+М′_{и мах}=582,31+976=1558 Нм.

Минимальный диаметр внутренней полости гибкого колеса:

D_габ≥D_дв+2·D_дат+2·∆_з=162+2·42+2·5=256 мм,

где ∆_з- необходимый конструктивный запас; D_дат- диаметр датчика.

Минимальный диаметр гибкого колеса из габаритных ограничений:

d^г_F=D_габ+2·δ_сз=1.02·D_габ=1.02·256=261.12 мм,

где δ_сз- толщина стенки гибкого колеса под зубьями.

Минимальный диаметр гибкого колеса из условия прочности:

 

Проектный диаметр гибкого колеса: d^*_F=d^г_F=261.12 мм, т.к. d^г_F=>d^н_F.

Проектный диаметр гибкого шарикоподшипника генератора:

D^*_гп=d^*_F+0.99·m[6-2·(h^*_а+c^*)]=261.12+0.99·0.5·[6-2·(1+0.35)]=262.754 мм,

где параметры исходного контура h^*_а и c^* взяты из прил.3 [16].

Выбираем стандартный гибкий подшипник по ГОСТ 23179-78 исходя из условия D_гп≥D^*_гп, где D_гп- наружный диаметр гибкого шарикоподшипника.

Подходит подшипник №2000844, его характеристики:

Наружный диаметр шарикоподшипника	Dгп, мм	300
Внутренний диаметр шарикоподшипника	dгп, мм	220
Ширина подшипника	Bгп, мм	45
Диаметр шаров подшипника	Dw, мм	28.575
Предельная частота вращения	[nгп], об/мин	1600