Tính Toán Thiết Kế Robots.pdf

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (11.72 MB, 84 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

1 Tạ Tr ng Khánhọ 20198492 - T ng h p và trình ổ ợbày powerpoint- Thiếết kếế h dẫẫn ệđ ng robotộ

- Thiếết kếế h thốếng ệđiếều khi nể

2 Nguyếẫn Đ c Anhứ 20175839 - Phẫn tch và l a ựch n cẫếu trúcọ- Thiếết kếế 3D- Bài toán đ ng h c ộ ọ

(thu n , ngậ ược )3 Đoàn M nh Hiếếuạ 20187439 -Bài toán tnh h cọ

- Bài toán đ ng l c ộ ựh c ọ

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

1.1.2 Phương pháp hàn điểm

Hàn điểm:Hàn điểm tiếp xúc là một phương pháp liên kết vật liệu, trong

đó lượng nhiệt dùng cho mối hàn được sinh ra do điện trở của một dịng điệnkhi nó truyền qua phần vật liệu được hàn.

Hình 2.1: Phương pháp hàn điểm

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

 Ưu điểm: Tốc độ nhanh Tạo được liên kết kín

 Khơng cần thêm kim loại phụ trợ,khí bảo vệ Các thiết bị có khả năng tự động hóa cao  Khơng yêu cầu cao đối với người vận hành Có thể hàn các kim loại khác loại Nhược điểm:

 Giá thành đầu tư cho một thiết bị hàn điểm và các đồ gá lắp đi kèm lớn.

 Nhân viên sửa chữa bảo dưỡng thiết bị hàn và điều khiển yêu cầu phải có trình độ.

 Đối với một số vật liệu thì có u cầu đặc biệt về chuẩn bị bề mặt vật hàn.

 Khơng hàn được các chi tiết có chiều dày lớn.

Hình 2.2: Ứng dụng

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

1.2. Phân tích yêu cầu kĩ thuật

Yêu cầu vị trí: Robot thao tác trong không gian đúng với quỹ đạo thao

tác đặt ra,tới dúng điểm cần hàn

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

Yêu cầu về hướng: Hướng của đầu mũi hàn phải vng góc với mặt

phẳng chứa điểm hàn

Yêu cầu về tải trọng: Do phương pháp hàn điểm không yêu cầu lớn về

lực,chỉ yêu cầu về độ linh hoạt và chính xác cao.

Một số loại khơng gian làm việc của robot:

Hình 2.2.2 Khơng gian thao tác Decac

Hình 2.4: Khơng gian thao tác hình trụ và hình cầu

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

1.3 Các phương án thiết kế

Từ những phân tích yêu cầu kĩ thuật trên thì nhóm em đưa ra 3 mơhình robot ứng với 3 không gian làm việc khác nhau.Với mô hình (2.3.1)là robots 3 bậc tự do TTT,với kết cấu đơn giản nhưng về khả năng linhhoạt không cao. Tương tự với mơ hình (2.3.3) là robots 4 bậc tự doRRTR,với kết cấu đơn giản nhưng về khả năng linh hoạt khơng cao chỉhàn được chi tiết có mặt thẳng đứng.Với mơ hình (2.3.2) thì có 5 bậc tựdo,khả năng linh hoạt cao có thể hàn các điểm ở các mặt khác nhaunhưng do kết cấu 5 bậc tự do khó khăn trong việc tính tốn.Dựa theo

Hình 2.3.3

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

hình dạng hình học và vị trí của đối tượng nên nhóm em chọn mơ hình(2.3.3) robot 4 bậc tự do.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Mô tả:

Robots được đặt trong một dây truyền sản xuất,ở công đoạn nàyrobots nhận nhiệm vụ hàn kết nối tại các điểm khác nhau.Trước đó chitiết đã qua các cơng đoạn khác nhau cắt phôi,uốn gấp…Ở đâu chi tiếtđược định vị và kẹp chặt trên băng truyền,và khi tới vị trí hàn thì băngtruyền dừng lại và robots thực hiện hàn.Chi tiết đặt trên băng tải cao0.385 (m) và cách robots 0.8(m).

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ 3DĐế

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Khâu 1

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Khâu 2

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Khâu 3

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

K hâu 4

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Tổng thể

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

CHƯƠNG 3: BÀI TỐN ĐỘNG HỌC

3.1 Bài tốn động học thuận

Với bài tốn động học thuận thì các biến khớp đã biết, u cầu tìmvị trí của khâu thao tác.

Trình tự giải bài toán:

 Thiết lập ma trận trạng thái khâu thao tác theo cấu trúc động học:Từ hệ tọa độ Denavit – Hartenberg và các tham số động học ta thiết lập được ma trận biến đổi tọa độ thuần nhất 0An biểu diễn trạng thái khâu cuối E:

Tọa độ của khâu thao tác: 0rE[x ,y ,EEzE]

Hướng của khâu thao tác: ta sử dụng các góc Cardan:

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Ta thiết lập được ma trận biến đổi tọa độ thuần nhất khâu thao tác trong hệ tọa độ thao tác:

( , , ) ( , , ) ( , , )

( ) ( ) ( ) ( ) ( , , ) ( , , ) ( , , )( ) ( ) ( ) ( ) ( , , ) ( , , ) ( , , )( ) ( ) ( ) ( ) ( , , ) ( , , ) ( , , )

                        

x qy qz q

   Hướng của khâu cuối:

( ) ( ) ( ) ( , , ) ( , , ) ( , , )( ) ( ) ( ) ( , , ) ( , , ) ( , , )( ) ( ) ( ) ( , , ) ( , , ) ( , , )

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Vận tốc và vận tốc góc điểm tác động cuối:Vận tốc:

  

Vận tốc góc:

J q

    

  

Áp dụng mơ hình:

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

Tính các ma trận DH:

Vận tốc góc:

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

Hình 3.2: Đồ thì vận tốc gia tốc theo phương xVận tốc,gia tốc theo phương y:

Hình 3.3: Đồ thì vận tốc gai tốc theo phương y

Vận tốc,gia tốc theo phương z:

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

Hình 3.4: Đồ thì vận tốc gai tốc theo phương zVận tốc góc:

3.2 Khơng gian làm việc của robots

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Hình 3.6: Khơng gian 3d

Hình 3.7: Khơng gian top

3.3 Bài tốn động học ngược

 Phương pháp giải tích

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Dễ dàng sử dụng khi tọa độ điểm tác động cuối không phục thuộc vàothời gian.

Với bài tốn động học ngược thì vị trí của khâu thao tác xem như đã biết, yêu cầu tìm giá trị của các biến khớp.

Trình tự giải bài tốn:

- Thiết lập ma trận trạng thái khâu thao tác theo cấu trúc động học (khảo sát giống bài toán động học thuận).

- Thiết lập ma trận trạng thái khâu thao tác theo tọa độ khâu thao tác (khảo sát giống bài toán động học thuận).

- Phương trình động học robot (khảo sát giống bài toán động học thuận).

                        

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

( ) x( ) y( ) z

x qy qz q

Hướng của biến khớp:

( ) ( ) ( ) ( , , ) ( , , ) ( , , )( ) ( ) ( ) ( , , ) ( , , ) ( , , )( ) ( ) ( ) ( , , ) ( , , ) ( , , )

      

      

Từ hệ phương trình trên xác định được giá trị các biến khớp:123

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

 (3)

Ta có:= (4)

Vẽ đồ thị:

Cho tọa độ điểm cuối:

Hình3.8: Quỹ đạo điểm cuối

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

+Ma trận Jacobi tịnh tiến :

Ta có: =>=> =>

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

=> =>=> => =>=> =>

+Ma tr n Jacobi quay : ậ

 Ta có: =>=>=> =>=>=> =>=>=> =>=>=>

+Tính ma chan khối lượng

TiTiRi i Ri1

nxn( ) ( ) ..( ) ( ) ..

.. .. .. ..( ) ( ) ..

ii

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

Ma trận khối lượng của cả hệ: .

Trong đó:

+Tính lực coriolis

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

( 2 2 )2

 

 

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

-Quỹ đạo thứ hai robot đi từ điểm P2(0.8 -0.114 0.465) tới P3 (0.8 -0.1140.406) trong 0.5(s)-1s

Hình 4.3

Hình 4.4

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

- Quỹ đạo thứ ba robot đi từ điểm P3 (0.8 -0.114 0.406) tới P4(0.8 0.114 0.406) từ 1(s)-1.5(s)

Hình 4.5

Hình 4.6

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

- Quỹ đạo thứ tư robot đi từ điểm P4 (0.8 0.114 0.406) tới P5(0.8 0.114 0.465) từ 1.5(s)-2(s)

Hình 4.7

Hình 4.8

- Quỹ đạo thứ tư robot đi từ điểm P5 (0.8 0.114 0.465) tới P6(0.8 0.114 0.5) từ 2(s)-2.5(s)

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Hình 4.9

Hình 4.10

Tương tự các điểm khác ta được quỹ đạo :

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Hình 4.11: Quỹ đạo thao tác của Robots

4.3 Tính tốn lực và momen lớn nhất

Nh n thẫếy giá tr c a momen t i kh p 1 là m t hàm sốế theo biếến kh p q2. Dếẫ dàng thẫếyậị ủạớộớđc giá tr l n nhẫết c a hàm sốế trến đ t đượị ớủạược khi q2=0. Hay nói cách khác, cẫếu hình c aủrobot lúc đó góc gi a khẫu 1 và khẫu 2 đang bằềng 180o, cánh tay đang vữươn ra xa nhẫết. Giátr momen lúc đó seẫ là :ị

|M1| = 244,37

Giá trị lực lớn nhất :F1 = = = 365,456

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

CHƯƠNG 5

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG ROBOTS

Trong mơ hình này chúng em lựa chọn hộp giảm tốc bánh răng trụrăng thẳng cho tất cả các khớp quay. Hệ dẫn động thiết kế gồm 1 độngcơ AC nối với hộp giảm tốc cấp bánh răng trụ răng thẳng qua 1 khớp nốihộp giảm tốc nối với trục của khớp qua khớp nối.

Hiệu suất của hệ dẫn động: Bánh răng , ổ lăn , khớp quay

5.1 Chọn động cơ

5.1.1 Chọn động cơ cho khâu 1

Ta có :

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Hình 5.1

a) Số vịng quay của khâu 1

Chọn số vịng quay của khâu 1: n1=30(v/p)b) Số vòng quay của động cơ

Số vịng quay của động cơ: ndc1=30.u =30.4=120(v/p)br

c) Cơng suất làm việc

..2 .235.2.2 .30 0.76( )10001000.601000.60

M wMn

d) Công suất trên trục động cơ

Như vậy cần phải chọn động cơ có:

5.1.2 Chọn động cơ cho khâu 2

Mmax=70.5600 (Nm)

e) Số vòng quay của khâu 2

Chọn số vòng quay của khâu 1: n2=30(v/p)f) Số vòng quay của động cơ

Số vòng quay của động cơ: ndc2=30.u =30.4=120(v/p)br

g) Công suất làm việc h) Công suất trên trục động cơ

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

Như vậy cần phải chọn động cơ có:

5.1.3 Chọn động cơ cho khâu 3

Khâu 3 là khâu tịnh tiến,để đạt độ chính xác cao ta chọn bộ truyền vitme đai ốc bi.

Tính tốn , thiết kế bộ truyền vít me – đai ốc cho khâu 3. Từ đó tiến hànhchọn động cơ.

5.1.3.1. Tính tốn, thiết kế bộ truyền vít me – đai ốc:

a. Chọn vật liệu:

Vít: nhiệt luyện từ thép tơi 40CrMn

Đai ốc: để giảm ma sát và mòn ren sử dụng đai ốc được chế tạo từ đồng thanh nhơm – sắt.

b. Chọn kiểu lắp

-Chọn kiểu lắp trục vít-ổ bi cho 2 khớp tịnh tiến: Chọn kiểu lắpđặt ổ đỡ: (fixed-supported) 1 đầu lắp chặt -1 đầu tùy chỉnh : fixed- supported

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

d. Chiều dài trục vít meChiều dài trục vít-me:

L1 = tổng chiều dài dịch chuyển + chiều dài ổ bi = 620 (mm)

e. Đường kính trung bình của ren

• Ổ bi loại lưu chuyển bi bên ngồi.• Kiểu: FDWC.

• Số dịng lưu chuyển bi: Bx2.•

Từ độ cứng yêu cầu và các yếu tố:tả

i trọng,đường kính,chiều dài,kích cỡ ổ bi…, ta chọn được series trong catalog của hãng PMI phù hợp cho cả khâu 1 và khâu 2 như sau:

Loại trục vít me : 16-5B2- FSWC Đường kính trục vít: 16 mm Đường kính lõi ren : 12 mm

Bước vít me :5 mm

4.1.3.2. Tính chọn động cơ cho khâu 3Ta có:

- Momen và lực lớn nhất: Fmax= 36.946 M max= 1.5- Tính vận tốc dài

Với đường kính trục vít được chọn là 16mm, ta có:

</div>Trang 41<div class="page_container" data-page="41">

- Tính momen tĩnhMstart = 1.5 Nm- Tính tốc độ quay động cơ

Ta có:

Vì khâu 4 có Fmax=11,36 < Fmax khâu 3, ta chọn động cơ giống khâu 3.

5.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng cho khâu 1

Công suất trên trục cấp truyền động : P ≥ 0,83 KWCho P =0,9 KW

 Công suất trên trục 2: P = P/0,99= 0,909(KW)2

 Công suất trên trục 1: P1=P/(0,99.0,95)=0,957(KW)

Tốc độ quay trên trục động cơ là n = 120v/ph46

</div>Trang 42<div class="page_container" data-page="42">

Tốc độ quay của trục 1 bộ truyền : n = n =120v/ph1

Tốc độ quay của trục 2 bộ truyền : n = n /u = 120/4 = 30 v/ph21

5.3 Chọn hộp giảm tốc

5.3.1. Chọn vật liệu

Do khơng có yêu cầu gì đặc biệt nên ta chọn 2 bánh răng có vật liệu thépnhóm I, có HB 350 (chọn vật liệu làm bánh răng HB=300), và được thường hóahoặc tôi cải thiện: b600 MPa, c340 MPa

</div>Trang 43<div class="page_container" data-page="43">

N N  cntTrong đó:

[F]=FK KFCFL/SF224,6 (Mpa)0,7

K  khi đặt tải 2 phía

5.3.3 Xác định các thơng số cơ bản của bộ truyền bánh răng

Hộp giảm tốc bánh răng trụ thăng thẳng một cấp:

</div>Trang 44<div class="page_container" data-page="44">

 Theo bảng 6.6 sách [TK1] chọn bd1, 4 Theo bảng 6.7 sách [TK1] có KH1,07

33

</div>Trang 45<div class="page_container" data-page="45">

w(0,01 0,02)

Theo bảng 6.8 sách [TK1] => chọn m=1,75Góc nghiêng răng  0o

Xác định số răng:

Số răng bánh răng nhỏ:

2 2.81, 25 18.6( 1) 1, 75.(4 1)

m u

Số răng bánh răng lớn:

z

2

uz

1

4.19 76

răng

Theo tiêu chuẩn chế tạo ở các nhà máy chuyên môn a w80, ở đây khoản cách trụcw83,15

a  nằm trong khoảng sai lệch cho phép 4% nên bánh răng không cần dịchchỉnh.

5.3.5.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thỏa mãn điều kiện sau:

</div>Trang 46<div class="page_container" data-page="46">

v b dK

T K K 

 

Trong đó:

v

H



H

g v a

0 w

/u

Với vd nw1 1/ 6000 0,31 m/s, theo bảng 6.13 sách [TK1] ta có cặp bánhrăng có cấp chính xác 9; H - hệ số kể đến sự ảnh hưởng của các sai số ăn khớp,tra bảng 6.15 sách [TK1] được H 0,006 ; g0 - hệ số kể đến ảnh hưởng của sailệch các bước răng banh 1 và bánh 2, tra bảng 6.16 sách [TK1] ta được g 073

v

</div>Trang 47<div class="page_container" data-page="47">

864,9( / [])0, 45.81, 25.35

(mm)

5.3.6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt quá một giá trị cho phép:

T Nmm - momen xoắn trên bánh chủ động;1,75

Y  - hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với  là hệ sốtrùng khớp ngang

</div>Trang 48<div class="page_container" data-page="48">

K - hệ số tải trọng khi tính về uốn:

FFFFvK K K K 

Với: KF là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vànhrăng khi tính về uốn, theo bảng 6.7 sách [TK1] có KF1,19.

v b dK

T K K 

2.58,8.10 .1,2.0,6.1.4,08169, 435.33,3.1,75

Mpa212/1169,4.3,61 / 4, 08 149,9

 

 => thỏa mãn điều kiện bền uốn.

Ta có các thơng số cơ bản của bộ truyền bánh răng sau khi được kiểm nghiệm:

d mzdmz

33,3

</div>Trang 49<div class="page_container" data-page="49">

33,3133Đường kính đỉnh răng 1 1

  

36,8136,5Đường kính đáy răng 12 12

 

5.4. Tính tốn thiết kế trục bánh răng lớn

</div>Trang 50<div class="page_container" data-page="50">

Với bộ truyền bánh răng trụ ta có:

</div>Trang 51<div class="page_container" data-page="51">

[ ] - ứng suất xoắn cho phép, MpaVới  30 MPa  d33,9 mm (trục ra của hộp giảm tốc)

5.4.4. Xác định khoảng cách giữa các khối đỡ và điểm đặt lực

Theo bảng 10.3 sách [TK1] ta có trị số của các khoảng cách lần lượt là : 110, k25, k310, hn 15

Ta có sơ đồ trục đối với hộp giảm tốc 1 cấp như sau:

Theo bảng 10.2 sách [TK1] ta có với d=35 => b 021Từ hình vẽ suy ra:

</div>Trang 52<div class="page_container" data-page="52">

5.4.5. Tính tốn đường kính các đoạn trục

30,1[ ]

trong đó:   - ứng suất cho phép của thép chế tạo trụcTra bảng 10.5 sách [TK1] ta được  63

 

 

Từ yêu cầu về độ bền, tính lắp ghép và tính cơng nghệ nên ta chọn đường kính các đoạn trục như sau (mm):

 

5.5 Tính tốn thiết kế trục bánh răng nhỏ

Trong đó : T – momen xoắn, Nmm ;

[ ] - ứng suất xoắn cho phép, Mpa

</div>Trang 53<div class="page_container" data-page="53">

Với

 

3 235200

Vì đường kính trục d 21 mà đường kính đáy răng d f128,9 (mm) nên ở đây ta

chế tạo bánh răng liền trục.

5.5.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

Theo bảng 10.3 sách [TK1] ta có trị số của các khoảng cách lần lượt là :110, k25, k310, hn 15

</div>Trang 54<div class="page_container" data-page="54">

Trong đó:   - ứng suất cho phép của thép chế tạo trụcTra bảng 10.5 sách [TK1] ta được  

5.5.5. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại cáctiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện:

</div>Trang 55<div class="page_container" data-page="55">

  

(với trục có 1 rãnh then)3

dW 

(trục tiết diện trịn) +) Đối với trục quay 2 chiều, ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì đối xứng:

TW

</div>Trang 56<div class="page_container" data-page="56">

dW 

(với trục tiết diện tròn) +) Xác định hệ số Kdj và Kdj

Tra bảng 10.10 ta được  d1 0,88;  d30,85; ( ) 0,81d1  ; d30,78

</div>Trang 57<div class="page_container" data-page="57">

K  do K/ do

KKdss sRãnh

C  kN. Ổ kí hiệu 305, đường kính trong d=25mm, đường kính ngoàiD=62mm, khả năng tải động C=17,6 kN và khả năng tải tĩnh C 011,6kN lắp trêntrục động cơ.

Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ

 Trên trục bánh răng chủ động (Trục bánh răng nhỏ)

</div>Trang 58<div class="page_container" data-page="58">

xxFF F 

FF F 

Phản lực tổng trên ổ lăn: Fr F12xF12y643,721768,421881,9 NLực dọc trục bằng 0

Tải trọng động quy ước Q đối với ổ bi đỡ được tính theo công thức sau: ra t d

</div>Trang 59<div class="page_container" data-page="59">

Khả năng tải động được tính theo cơng thức:Cd Q Lm

m – bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, m=3 đối với ổ biL – tuổi thọ tính bằng triệu vịng quay

30 r0 t d 1.1.1830,9.10 .1.1 1,83

31 r1t d 1.1.2039,1.10 .1.1 2,04

</div>Trang 60<div class="page_container" data-page="60">

 Khả năng tải động của 2 ổ lăn trên trục được đảm bảo.

4. .[ ]

k Td d

Tra bảng 15.1 sách [TK2] ta được hệ số chế độ là việc k=23

. .2.125.10 .40230,2()0, 2(4025 )4. .4.2.125.10

127.10 .25

k T D

k T

MPad d

 Ứng suất xoắn của ống và ứng suất cắt của chốt thỏa mãn điều kiện bền

5.8 Bôi trơn hộp giảm tốc

Để giảm mát cơng suất vì ma sát, giảm mài mịn răng, đảm bảo thốt nhiệttốt và đề phịng các chi tiết máy bị han gỉ nên cần phải bôi trơn liên tục các bộtruyền hộp giảm tốc. Do hộp giảm tốc, các bộ truyền để hở nên ta bôi trơn định lỳbằng mỡ.

</div>Trang 61<div class="page_container" data-page="61">

5.9 Miền dung sai và dung sai lắp ghép

Kiểu lắp ghép: Ta chọn kiểu lắp ghép chung là H7/k6 (dùng cho mối ghépkhông yêu cầu tháo lắp thường xuyên, tháo không thuận tiện hoặc có thể gây hưhại các chi tiết được ghép; khả năng định tâm của mối ghép cao hơn khi đảm bảochiều dài mayơ:

l ≥ (1,2..1,5)d

d - đường kính trục, chẳng hạn lắp bánh răng, vòng trong ổ lăn, đĩa xích lên trục,lắp cốc lót, tang quay; các chi tiết cần đề phòng quay và di trượt), một số kiểu lắpkhác phải dùng kiểu lắp lỏng D8/k6 (ví dụ bạc lót với trục).

Bảng kê các kiểu lắp ghép tra theo bảng

4[5]20

cho k6,

5[5]28

cho H7,

cho D8,

25

cho d11 ta sẽ được kết quả như bảng sau:

Bánh răng - Trục Bánh răngliền trục

</div>Trang 62<div class="page_container" data-page="62">

Đặt lực 350NChuyển vị của đế

</div>Trang 63<div class="page_container" data-page="63">

Ứng suất của đế

</div>Trang 64<div class="page_container" data-page="64">

Khâu 1Đặt lực 200N

</div>Trang 65<div class="page_container" data-page="65">

Chuyển vị

Ứng suất

</div>Trang 66<div class="page_container" data-page="66">

Khâu 2

</div>Trang 67<div class="page_container" data-page="67">

Đặt lực 30NỨng suất khâu 2

Chuyển vị khâu 2

</div>Trang 68<div class="page_container" data-page="68">

Khâu 3

</div>Trang 69<div class="page_container" data-page="69">

Đặt lực 12NỨng suất khâu 3

Chuyển vị khâu 3

</div>Trang 71<div class="page_container" data-page="71">

Khâu 4Đặt lực 12NChuyển vị khâu 4

</div>Trang 72<div class="page_container" data-page="72">

Ứng suất khâu 4

</div>Trang 73<div class="page_container" data-page="73">

CHƯƠNG 6

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Ở những phần trước ta đã tiến hành tính tốn, xác định quy luật biến thiêncủa các biến khớp theo thời gian, tương ứng với quỹ đạo công tác của robot theoyêu cầu. Phần này sẽ trình bày việc điều khiển robot sao cho chúng có thể thựchiện được đúng các chuyển động mong muốn.

Phương pháp điều khiển tuyến tính chỉ thích hợp với các hệ điều khiển đượcmơ hình hóa bởi các phương trình vi phân tuyến tính. Tuy nhiên trong phần Độnglực học robot chúng ta đã nhận thấy, hệ phương trình động lực của chúng ta là cácphương trình vi phân phi tuyến, do vậy các biện pháp xấp xỉ sẽ được sử dụng đểphù hợp với u cầu của bài tốn điều khiển tuyến tính.

Xuất phát trực tiếp từ hệ phương trình vi phân chuyển động đã được nghiêncứu trong phần Động lực học hệ robot. Phương pháp điều khiển áp dụng là phươngpháp điều khiển lực (mômen) thường được sử dụng để điều khiển cho mơ hình củanhóm.

Mục tiêu của bài tốn điều khiển là làm sao cho robot bám theo quỹ đạo đãđược thiết kế. Các phần tử dẫn động làm việc theo cách nhận lệnh điều khiển vàsinh ra lực (momen). Momen đầu ra sẽ được sử dụng để tính tốn momen mongmuốn tiếp theo.

Vấn đề cốt lõi của việc thiết kế bộ điều khiển robot là làm thế nào để bảođảm rằng bộ điều khiển được thiết kế sẽ đáp ứng tốt các yêu cầu làm việc chotrước. Tiêu chí cơ bản quan trọng nhất là hệ phải đảm bảo ổn định. Nghĩa là đảmbảo thời gian quá độ, độ quá điều chỉnh và sai số quỹ đạo đủ nhỏ theo yêu cầu đặtra cho dù hệ có phải chịu tác động của một số nhiễu trong suốt quá trình làm việc.

</div>