三自由度工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 1 1 ?????? dTF t N 徑向力為： ?? o s/ 5 0 4c o s/ tgtgFF ntr ??? ?? ? N 軸向力為： 4 5 0 4 ???? ?tgtgFF ta ? N 根據(jù) ???? eFF ra， 則 軸 承 的 名 義 載 荷 P 為： 3 9 9) 4 6 ()( ??????? ar YFXFfP N 則，軸承的壽命為： 531063106 )( 10)(6010 ??????? PCnL hh 因?yàn)?，這里軸承的預(yù)期壽命為 ?hL =15000h，而 ?? hh LL ，故所選的軸承可滿足壽命要求。這里用擋塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)控制轉(zhuǎn)角范圍。經(jīng)過努力，我國(guó)已研制了許多 示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人以及噴涂、焊接裝配等機(jī)器人。在朱曉華老師的指導(dǎo)和一些同學(xué)的幫助下，我也盡自己的努力去克服困難，最后順利地完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。 由于受時(shí)間和水平的限制，現(xiàn)代機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還存在著不夠完善的方面甚至有些錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師和專家指教，能使本設(shè)計(jì)更完善并能付諸于實(shí)際，制造出所設(shè)計(jì)的機(jī)器人，將是很欣慰的事情。 M 索爾 編，工業(yè)機(jī)器人圖冊(cè)， 機(jī)械工業(yè)出版社， 1991 年 。 S 致 謝 本設(shè)計(jì)得到 趙勇彪 老師的全過程的耐心指導(dǎo)和大力幫助，使得設(shè)計(jì)能夠順利地完成。 通過這次設(shè)計(jì)，使我綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)的理論和實(shí)際知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，并使所學(xué)的知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展；通過設(shè)計(jì)，使我掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力；學(xué)會(huì)從機(jī)器功能的要求出發(fā)，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型，制定設(shè)計(jì)方案，正確計(jì)算零件的工作能力，確定它的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)及材料，并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，培 養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。 底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 如圖 53 圖 52 53 總 結(jié) 通過這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)工業(yè)機(jī)器人有了感性的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外的工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展也有所了解。主要控制內(nèi)容有動(dòng)作的順序、動(dòng)作的位置與路徑、動(dòng)作的時(shí)間。 5. 針齒銷彎曲強(qiáng)度計(jì)算 1）針齒結(jié)構(gòu)尺寸 ??????????? ?CbL mm ????????????? ??cbL mm （ 132033 ????? cbb? ） 71521921 ????? LLL mm 2) 最大彎矩 1077271 17 95 211 ????????? LLLzrK TM cp VM ax Nmm 3) 許用彎曲應(yīng)力 150?FP? MPa 4) 校核彎曲應(yīng)力 33 ???? zpW axF dM? MPa 因?yàn)?F? ＞ [ FP? ]，所以滿足要求。初選螺旋角 ??14? 。 3) 選用精度等級(jí)。 第四章 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 第一軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一軸的傳動(dòng)方案已確定， 采用三級(jí)斜齒輪傳動(dòng)，且電動(dòng)機(jī)的功率為 P=3KW，n=1000r/min，則傳動(dòng)比 u=1000/15=。 總上所述，選擇方案一為最佳。一級(jí)傳動(dòng)比為 11～ 87，二級(jí)傳動(dòng)比為 121～ 7569，三級(jí)傳動(dòng)比可達(dá) 446571； 2）結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，如采用圓柱直齒輪傳動(dòng)則需要四級(jí)傳動(dòng)，而采用斜齒輪則需要三級(jí)就可以，并且知道在相同的條件下，采用斜齒輪傳動(dòng)比圓柱齒輪傳動(dòng)，在結(jié)構(gòu)上尺寸要小得多，由此可知，采用斜齒輪傳動(dòng)。然后估算各軸的傳動(dòng)比，初選轉(zhuǎn)速為 1500r/min 的原動(dòng)機(jī)，則 u1=1500/15=100, u2=1500/20=75。然而，與一般情況不同的是，第三級(jí)斜齒輪直接固定在機(jī)座上，從而使其它的（上級(jí)的斜齒輪）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)繞著它轉(zhuǎn)動(dòng)，且電動(dòng)機(jī)又固定在大臂上，所以導(dǎo)致大臂帶著電動(dòng)機(jī)、減速箱一起作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，圖中沒有表示出控制系統(tǒng)及手爪抓取的那一部分。機(jī)構(gòu)部分有機(jī)械手和移動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成；傳感器有測(cè)量機(jī)器人自身位置姿態(tài)和速度、加速度的內(nèi)傳感器和了解外部環(huán)境及作業(yè)對(duì)象工作情況的外傳感器；控制器是直接控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的裝置，只要不是自主型移動(dòng)機(jī)器人，它通常放在與機(jī)器人不同的地方，通過導(dǎo)線連接。如果將這類機(jī)器人稱作第一代，那么，具有一定程度的視覺、觸覺、或某種分析、判斷能力的工業(yè)機(jī)器人就屬于第二代了。在機(jī)器人視覺、力覺、觸覺、聲覺等基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用上開展了不少工作，有了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。以上原因主要是沒有形成機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前我國(guó)的機(jī)器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶的要求，“一客戶，一次重新設(shè)計(jì)”，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長(zhǎng)、成本也不低，而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。 7．機(jī)器人化機(jī)械開始興起。 4．機(jī)
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