自動(dòng)上下料機(jī)械手及主要零部件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 步帶具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)效率高（可達(dá)98%）、節(jié)能效果好；能吸振、噪聲低、不需要潤(rùn)滑；傳動(dòng)平穩(wěn)，能高速傳動(dòng)（可達(dá)40m/s）、傳動(dòng)比可達(dá)10，結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，故在機(jī)器人中使用很多。（6)鏈傳動(dòng)在機(jī)器人中鏈傳動(dòng)多用于腕傳動(dòng)上，為了減輕機(jī)器人末端的重量，一般都將腕關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在小臂后端或大臂關(guān)節(jié)處。 機(jī)械手的基本形式選擇 常見(jiàn)的工業(yè)機(jī)械手根據(jù)手臂的動(dòng)作形態(tài),按坐標(biāo)形式大致可以分為以下4種: (1)直角坐標(biāo)型機(jī)械手。 機(jī)械手基本形式按照機(jī)械手的工作環(huán)境采用直角坐標(biāo)型機(jī)械手，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，定位精度高，比較滿足設(shè)計(jì)要求。~180176。下面的設(shè)計(jì)計(jì)算將以此進(jìn)行。（3） 要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、效率高，在保證本身剛度、強(qiáng)度的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，以利于減輕手臂的負(fù)載。（3）平面平移型。本設(shè)計(jì)機(jī)械手采用夾持式手指,夾持式機(jī)械手按運(yùn)動(dòng)形式可分為回轉(zhuǎn)型和平移型。 二維手爪結(jié)構(gòu)圖 手爪夾持范圍計(jì)算加工毛坯尺寸：Φ20Φ30 長(zhǎng)度：100左右 毛坯質(zhì)量（以鋼材的密度計(jì)算）：約246g555g（按最大600g計(jì)算）裝夾深度：約25mm縱向定位精度：橫向定位精度：1mm手爪接觸塊為橡膠，橡膠具有彈性大，定伸強(qiáng)度高，抗撕裂性和電絕緣性優(yōu)良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳等特點(diǎn)。由機(jī)械手冊(cè)查表可得許用彎曲應(yīng)力， 取 ；許用剪應(yīng)力由機(jī)械手冊(cè)查表可得許用壓強(qiáng)，取（2） 按耐磨性計(jì)算螺桿中徑由表中公式， ....................................................................................（）采用整體螺母式，取，由GB/T ，可選，的梯形螺紋、中等精度。由機(jī)械手冊(cè)查表可得牙根寬度，基本牙高代入以下中的公式得 ...........................................（） ................................................（）（6） 橫向振動(dòng)校核對(duì)于鋼制螺桿 ...........（）應(yīng)滿足轉(zhuǎn)速（7） 效率由回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)時(shí) .........（）效率取為 直齒輪設(shè)計(jì) 直齒輪參數(shù)表項(xiàng) 目符號(hào)齒輪1單位單位齒 輪2 單位幾何參數(shù)：齒數(shù) Z2035法 向 模 數(shù) m n毫米法 向 壓 力 角 αn20度有 效齒 寬 b12毫米齒 頂 高 系 數(shù) ha*1頂 隙 系 數(shù) c*標(biāo) 準(zhǔn) 中 心 距 a0毫米中 心 距 a42毫米分 度 圓 直 徑 d30毫米毫米基 圓 直 徑d b毫米毫米頂 圓 直 徑d a33毫米57毫米根 圓 直 徑d f毫米毫米齒 頂 高h(yuǎn) a毫米毫米齒 根 高h(yuǎn) f毫米毫米全 齒 高h(yuǎn) t毫米弧齒 厚S t毫米毫米名 義 轉(zhuǎn) 矩TN最后用Pro/e畫(huà)出三維圖,用AutoCAD畫(huà)出二維圖（二維圖見(jiàn)附錄）。（2）結(jié)構(gòu)考慮，合理布局 腕部作為機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又承擔(dān)連接和支撐作用，除保證力和運(yùn)動(dòng)的要求外，要有足夠的強(qiáng)度、剛度外，還應(yīng)綜合考慮，合理布局，解決好腕部與臂部和手部的連接。回轉(zhuǎn)角由動(dòng)片和靜片之間允許回轉(zhuǎn)的角度來(lái)決定（一般小于270176。的情況下，可采用齒條活塞驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)。(4) 機(jī)液結(jié)合的腕部結(jié)構(gòu)。步進(jìn)電機(jī)是一種步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。運(yùn)行方式為步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)手腕的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到一定角度(90176。 蝸輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算：（計(jì)算部分由小組成員張益完成）（1）選擇軸的材料選擇軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。工作壽命設(shè)計(jì)計(jì)算：1選擇材料和加工精度蝸桿選用45鋼、蝸輪選用ZCuAl10Fe加工精度7級(jí)1. 初選幾何參數(shù)，2. 計(jì)算蝸輪蝸桿傳動(dòng)效率及蝸桿輸入轉(zhuǎn)矩粗算傳動(dòng)效率 .................................（）蝸輪輸出轉(zhuǎn)矩 ..............................................（）蝸桿輸入轉(zhuǎn)矩 ...................................................（）3. 確定許用接觸應(yīng)力蝸桿輸入功率 ......................................................（）滑動(dòng)速度、 ..............................................（） ..................................（）4. 求載荷系數(shù)K動(dòng)載荷系數(shù)、嚙合質(zhì)量系數(shù)、小時(shí)載荷率、小時(shí)載荷率系數(shù)、環(huán)境溫度系數(shù)、工作情況系數(shù)由于不帶風(fēng)扇，所以： .......................（）5. 計(jì)算m和q值 .......................（）取 ，16 ....................................（）接觸強(qiáng)度足夠。然后用Pro/e畫(huà)出三維圖,用AutoCAD畫(huà)出二維圖（二維圖見(jiàn)附錄）。因此，一般來(lái)說(shuō)臂部應(yīng)該具備3個(gè)自由度才能滿足基本要求，既手臂伸縮、左右回轉(zhuǎn)、和升降運(yùn)動(dòng)。它的作用是支撐腕部和手部（包括工件或工具），并帶動(dòng)它們作空間運(yùn)動(dòng)。直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)一般是氣動(dòng)傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)以及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)。 滾珠絲杠設(shè)計(jì)（計(jì)算部分由小組成員張益完成本人參與討論和數(shù)據(jù)修改）（1）選取的滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)為：磨制絲杠(右旋)上固定端到螺母間距離(臨界長(zhǎng)度) 下固定端到螺母間距離(臨界長(zhǎng)度)設(shè)計(jì)后絲杠總長(zhǎng)最大行程 支承方式為兩端固定定位精度：其中，滿足承載能力要求。錐齒輪的輪齒排列在截圓錐體上，輪齒由齒輪的大端到小端逐漸收縮變小，如下圖所示。本節(jié)采用S=90176。 電機(jī)選型計(jì)算條件：絲杠軸向工作載荷約為，絲杠移動(dòng)速度圓錐齒輪傳遞效率設(shè)計(jì)計(jì)算：絲杠工作的功率： ...................................................（）絲杠轉(zhuǎn)矩電機(jī)選用同步轉(zhuǎn)速的三相異步電機(jī)，速比電機(jī)輸出軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩：電機(jī)輸出軸功率..........................................................................（）電機(jī)選用YS5012三相異步電動(dòng)機(jī) 機(jī)械手直臂部分三維出圖及主要零部件出圖 直臂結(jié)構(gòu)三維圖 直臂部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維圖 滾珠絲桿螺母 直臂套筒 光桿絲桿連接件 直臂箱體 直臂箱蓋 本章小結(jié) 本章對(duì)機(jī)械手直臂的類(lèi)型及升降裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量使用標(biāo)準(zhǔn)的配件，降低成本，每一個(gè)設(shè)計(jì)都小心謹(jǐn)慎，仔細(xì)計(jì)算，最終能夠?qū)崿F(xiàn)與數(shù)控機(jī)床相配合，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中上下料的自動(dòng)化。導(dǎo)師用他淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)之道，精益求精的工作作風(fēng)感染著我。50
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