Математическое моделирование процесса совмещения цилиндрических деталей с гарантированным зазором, Черняховская Л.Б., Симаков Д.А., 2020

Математическое моделирование процесса совмещения цилиндрических деталей с гарантированным зазором, Черняховская Л.Б., Симаков Д.А., 2020.

   Автоматизация сборки цилиндрических деталей остается актуальной задачей технологии машиностроения и для ее решения все больше используются роботизированные системы, в основе работы которых лежит математическое моделирование процесса совмещения.
Весь процесс автоматической сборки представляет собой механическое перемещение деталей, это означает, что надежность и качество этого процесса зависят от того, насколько точно механическое движение, передаваемое деталям сборочным устройством, соответствует объективным закономерностям движения, необходимого для их совмещения. Следовательно, проектирование сборочных устройств, а также математическое моделирование процессов автоматической сборки цилиндрических деталей должны базироваться на законах механического движения.
В данной работе представлено исследование всех возможных вариантов движения цилиндрических деталей в процессе их совмещения, выполненное в соответствии с законами теоретической механики.
В результате проведенного анализа установлены закономерности и составлены дифференциальные уравнения для всех вариантов движения вала. Полученные результаты являются математической моделью процесса совмещения, необходимой для компьютерного моделирования процесса автоматической сборки деталей промышленными роботами.




Варианты относительного расположения деталей на позиции сборки.
Первоначально в автоматической сборке цилиндрических деталей с гарантированным зазором использовался метод осевого соединения. Целью относительного ориентирования в этом случае

было обеспечение деталям на позиции сборки такого относительного расположения, при котором их оси оказывались параллельными и находящимися на расстоянии, не превышающем половины гарантированного зазора б = 0,5(D - d), где D -диаметр отверстия втулки, d-диаметр вала (рис. 1.2).

Совмещение деталей при таком условии достигается при помощи относительного поступательного перемещения, параллельного осям деталей. Осевое соединение требует высокой точности относительного ориентирования и, следовательно, высокой точности сборочного оборудования. Осевое соединение в зависимости от параметров деталей и зазора в соединении возможно при углах перекоса, составляющих 0,1° - 0,15°. С целью расширения зоны относительных смещений применяются фаски, различного рода уловители и поисковые движения.
Однако, автоматическая сборка, при которой оси деталей оказываются параллельными, трудно достижимой.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Актуальность задачи.
Анализ опубликованных работ.
Постановка задачи.
Характеристики относительного расположения деталей.
Задачи исследования.
Содержание задачи.
РАЗДЕЛ 1 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ПРИ СОВМЕЩЕНИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ.
Глава 1. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОТНОСИТЕЛЬНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ.
1.1. Варианты относительного расположения детален на позиции сборки.
1.1.1. Геометрические параметры относительного расположения деталей при контакте в трех точках.
1.1.2. Положение точки пересечения осей деталей, контактирующих тремя точками.
1.1.3. Относительное расположение кромок вала и втулки при контакте в трех точках.
1 1.4. Положение точки пересечения осей деталей при контакте в двух точках.
Глава 2. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА СОВМЕЩЕНИЯ.
2.1. Координаты и траектории.
2.1.1. Координаты центра масс вала, опирающегося на кромку отверстия втулки.
2.1.2. Координаты центра масс втулки, опирающейся на кромку вала.
2.2. Скорости точек вала в процессе совмещения.
2.2.1. Скорость центра масс вала.
2.2.2. Скорости точек контакта при совмещении вала с вертикальной закрепленной втулкой.
2.2.3. Положение мгновенного центра скоростей при контакте деталей в трех точках.
2.2.2.Положение мгновенного центра скоростей при контакте деталей в двух точках.
2.3. Ускорение центра масс.
Глава 3. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СХЕМЫ СБОРКИ.
3.1. Анализ сил. действующих на вал в точках контакта.
3.1.1. Нормальные реакции в точках контакта.
3.1.2. Силы трения в точках контакта.
3.2. Дифференциальные уравнения плоскопараллельного движения вала.
3.2.1. Преобразование уравнения Лагранжа.
3.2.2. Дифференциальные уравнения движения центра масс.
3.2.3. Влияние силы тяжести на процесс совмещения при контакте деталей в трех точках.
3.2.4. Изменение положения центра тяжести вала.
3.2.5 Уравнения движения вала при контакте в двух точках.
3.2.6. Закономерности движения втулки при совмещении с вертикально закрепленным валом.
3.3. Определение коэффициента трения.
3.4. Анализ способов вертикальной схемы сборки.
3.4.1. Совмещение деталей плоским толкателем.
3.4.2. Совмещение деталей вращающим моментом.
Глава 4. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СХЕМЫ СБОРКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ.
4.1. Способ сборки с закрепленным валом.
4.2. Дифференциальные уравнения движения втулки.
4.2.1. Момент инерции втулки.
4.2.2. Кинематические характеристика центра масс втулки.
4.2.3. Анализ сил. действующих на втулку в точках контакта.
4.2.4. Преобразование дифференциальных уравнений.
4.2.5. Решение дифференциальных уравнений.
4.2.6. Способ и устройство для горизонтальной сборки с неподвижно закрепленной втулкой.
Основные результаты анализа процесса совмещения.
РАЗДЕЛ 2 ЗАКОНОМЕРНОСТИ СЛОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ ВАЛА ПРИ КОНТАКТЕ ДЕТАЛЕЙ В ТРЕХ ТОЧКАХ.
Постановка задачи.
Глава 1. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗЫ СЛОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ ВАЛА.
1.1. Геометрические параметры относительного расположения деталей.
1.1.1. Система координат.
1.1.2. Координаты центра масс вала.
1.1.3. Уравнение оси вала.
1.1.4. Скорость и ускорение центра масс вала.
1.2. Скорости точек контакта при сложном движении.
1.2.1. Проекции скоростей точек контакта при плоскопараллельном движении.
1.1.2. Проекции скоростей точек контакта при вращении вала вокруг оси втулки.
1.1.3. Проекции скоростей точек контакта при вращении вала вокруг своей оси.
1.1.4. Проекции абсолютных скоростей на оси координат.
1.1.5. Направления скоростей точек контакта.
Глава 2. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДВИЖЕНИЯ ВАЛА С ТРЕМЯ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ.
2.1. Анализ действующих на вал сил.
2.1.1. Нормальные реакции в точках контакта.
2.1.2. Силы трения в точках контакта.
2.2. Дифференциальные уравнения движения центра масс.
2.3. Уравнения Лагранжа.
2.3.1. Кинетическая энергия вала.
2.3.2. Момент инерции вала относительно оси втулки.
3.2.3. Преобразование правых частей уравнений Лагранжа.
2.3.4. Обобщенная сила первого уравнения Лагранжа.
2.3.5. Обобщенная сила второго уравнения Лагранжа.
2.3.6. Обобщенная сила третьего уравнения Лагранжа.
2.3.7. Система дифференциальных уравнений движения вала с тремя степенями свободы.
Глава 3. ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ ДВИЖЕНИЯ ВАТА. ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СХЕМЕ СБОРКИ.
3.1. Дифференциальные уравнения плоскопараллельного движения.
3.2. Дифференциальные уравнения движения, характеризуемого изменением угла нутации и угла прецессии.
3.3. Дифференциальные уравнения, характеризуемого изменением угла нутации и угла собственного вращения.
3.4. Основные результаты анализа сложных движений.
Список литературы.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Математическое моделирование процесса совмещения цилиндрических деталей с гарантированным зазором, Черняховская Л.Б., Симаков Д.А., 2020 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по математике :: математика :: Черняховская :: Симаков