六自由度機(jī)械手設(shè)計(jì)_課程說(shuō)明書(存儲(chǔ)版)
【正文】 39。 在傾覆力矩的作用下，上面的螺栓受到加載作用，而下面的螺栓受到減載的作用，故上面的螺栓受力較大，所受的載荷由書本的 P411（ 11— 3b ）知為： m a xm a x 22175 4 75iiiMl MFNl??? ? ??? 上面的螺栓所受到的總工作拉力： m a x F N??? 4． 求每個(gè)螺栓所需的預(yù)緊力。 故滿足工作要求 2．機(jī)械手指部設(shè)計(jì)及夾緊力計(jì)算 機(jī)械手指部機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 : 機(jī)械手指部夾緊力 的計(jì)算 設(shè)計(jì)及計(jì)算項(xiàng)目 主要結(jié)果 1. 液壓活塞所受的壓力 液壓活塞承壓面面積 : S= 22()Dd? ? = 22(80 40 )? ? =15080( 2mm ) 所以 F=P ? S=5MPa? 15080 2mm =75400N 1F 是手指連桿施加給左手指的力 , 39。1 2cosFF ?? = 754002cos30? =(N) 根據(jù)對(duì) O點(diǎn)的力矩平衡 : 1F2b?=N? L N= 12FbL= 39。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。 30 參考文獻(xiàn) 1.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第四版第 2 卷 主編 :成大先 化學(xué)工業(yè)出版社 2.工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 天津大學(xué) 工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 編寫組編 天津科學(xué)技術(shù)出版社 3.機(jī)械手及其應(yīng)用 王承義 機(jī)械工業(yè)出版社 4.機(jī)械設(shè)計(jì)與理論 主編 :李柱國(guó) 編者 :高雪官 許敏等 科學(xué)出版社 5.現(xiàn)代機(jī)械工程圖學(xué) 蔣壽偉 強(qiáng)敏德 蔣 丹 高等教育出版社 6.液壓與氣壓傳動(dòng) 章洪甲 王積偉 黃誼 機(jī)械工業(yè)出版社 6.UGNX CAD 快速入門指導(dǎo) 洪如謹(jǐn) 陳炎 清華大學(xué)出版社 7.UGNX 高級(jí)開發(fā)實(shí)例 曾向陽(yáng) 謝國(guó)明 王學(xué)平 電子工業(yè)出版社 。 這次課程設(shè)計(jì)，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。 39。 1）連 接接合面下端的擠壓應(yīng)力不超過(guò)許用值，以防止接合面壓潰，由式 (11— 39)有： 0maxp zF MAW? ?? 式中，接合面面積 222 20 0 20 0 40 00 0A h l m m? ? ? ?； 接合面抗彎剖面模量： ? ? 3 632 22 1 . 3 3 3 1 06lW h m mh? ? ? ? 42m a x 64 6 0 6 . 4 0 5 1 4 . 2 3 1 0 0 . 1 6 7 44 0 0 0 0 1 . 3 3 3 1 0p N mm? ??? ? ?? 由表 查得 2 m a x0 . 5 0 . 5 2 5 0 1 2 5pp N mm?? ? ??? ? ? ? ? ???， 故連接面下端不會(huì)壓潰。 2． 確定螺栓組連接所受的工作載荷。 10 0 m a x12bcF F F Fcc? ? ? ? 1） 剩余預(yù)緊力 39。 1） 過(guò)盈配合為 76Hr時(shí)的應(yīng)力集中系數(shù) ? ? ，? ? 2） 尺寸系數(shù) ?? ? ， ?? ? 3） 表面質(zhì)量系數(shù) 1?? 4） 綜 合 影 響 系 數(shù) 2 .6 2 4 .0 90 .6 4kK ?? ???? ? ?，1 .8 9 2 .6 30 .7 2kK ?????? ? ?； 5） 彎曲應(yīng)力幅 22608 0 . 2 4 /10750a M N m mW? ? ? ? 6） 平均應(yīng)力 2256 1 1 . 1 4 /5024m zF k N N m mA m m? ? ? ? 7） 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅 26102 0 . 2 5 /2 2 4 5 0 0a TT N m mW? ? ? ? 8） 扭轉(zhuǎn)平均應(yīng)力 m? 5 /a N mm??? 9） 按公式只考慮正應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù) 11amBS K??? ????????? 只考慮切應(yīng)力的安全系數(shù) 1120 2. 57amBS K??? ????????? 22 3 1 .0 2SSS SS??????? [S]滿足強(qiáng)度要求 確定平鍵中心出的截面為危險(xiǎn)面作精確強(qiáng)度校核?？紤]到軸是垂直布置，過(guò)細(xì)會(huì)失穩(wěn)，因此取 52d mm? ，最小直徑為花鍵內(nèi) 徑。 m，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， 10 Kg m???，額定轉(zhuǎn)速 1000r/min,最大轉(zhuǎn)速， 2020r/min，外形分類 D型。 6 大臂擺動(dòng)電機(jī)選用 傳動(dòng)比選擇： 25i? 電機(jī)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算： 2 2 211 8 0 1 . 2 2 8 . 844J m d K g m? ? ? ? ? ? 2222 8 .8 0 .0 0 4 6 0 825JJ K g mi? ? ? ?電 11 8 0 1 0 1 . 2 4 8 022T m g L N m? ? ? ? ? ? ? 480 1 9 .225TT N mi? ? ? ?電 根據(jù)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量選擇電機(jī)型號(hào)：松下電機(jī) MGMA 3KW，額定轉(zhuǎn)矩 因此選用電氣控制，機(jī)械傳動(dòng)，局部氣動(dòng)的機(jī)械手。 5）成本低、過(guò)載能自動(dòng)保護(hù)。另外，讓機(jī)械手取代普通工人從模具中取出零件不僅穩(wěn)定，而且也更加安全。 機(jī)械手可以確保運(yùn)轉(zhuǎn)周期的一貫性，提高品質(zhì)。 4)工作環(huán)境適應(yīng)性好，安全可 靠。 4）降低噪音，其運(yùn)行噪音低于 70 分貝，大約是液壓驅(qū)動(dòng)的三分之二。 m，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， 10 Kg m???，額定轉(zhuǎn)速 1000r/min,最大轉(zhuǎn)速， 2020r/min，外形分類 F型。 m，最大轉(zhuǎn)矩， 查表得 2650 /B N mm? ? ，2360 /S N mm? ? ， 21 30 0 /N mm? ? ? ，21 155 /N mm?? ? ， 236 0 /B N mm? ? ， 2390 /B N mm? ? 2） 按 公 式 ， 算 得 033 0. 2[ ] 0. 2[ ]pArTd ????，因?yàn)? 2 20 . 1 2 0 0 . 0 1 1 344h u o s a idAm? ? ?? ? ?， 5p MPa? ，2[ ] 40 /N mm? ? ， 0 ? 為齒輪分度圓半徑，則：? 。對(duì)該面進(jìn)行精確校核。T p A r? ? ? 油壓為 2MPa ，承壓面 A 為 85 140mm mm? 作用點(diǎn)離鍵沿半徑方向?yàn)?40mm 2 85 140 40 952020T N mm? ? ? ? ? ? 2. 回轉(zhuǎn)直徑的 d 為 85mm 鍵高 12mm ， [ ] 110p MPa? ? 螺釘直徑 M24 F? 23800N d ? 16 4 9 5 2 0 0 0 3 3 .98 5 1 2 1 1 0l m m????? 取 50l mm? 四． 軸的設(shè)計(jì) d=60mm 3 / [ ]d ??? T F r p A r? ? ? ? ?油 取 2Mpap ?油 ， A =8 5m m 15 0m m? ， r 85mm ? 69T 2 10 85 150 85 10 2167 .5N m?? ? ? ? ? ? ? 去材料為 40Cr 鋼， 2[ ] 52N/mm? ? d ? 取 d=60mm 952020T N mm?? 50l mm? T m? d=60mm 八、連腕部俯仰機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 設(shè)計(jì)及計(jì)算項(xiàng)目 結(jié)果 17 五． 動(dòng)葉片中 3 個(gè)螺釘設(shè)計(jì) 由公式 1117 得，][ 01 ?? ??? Fd 3. 確定預(yù)緊力 0F 由公式 1129，is rf TKF ????0 4） 安全裕度系數(shù) ?sK 5） 接合面間摩擦系數(shù) ?f 6） 工作轉(zhuǎn)矩 rApT ??? 油 取動(dòng)葉片與油液接觸面積為 mmmm 7575 ? 油壓為 2MPa ，油壓作用在動(dòng)葉片上的等效力 的作用點(diǎn)位于 mmr 75? 圓周上 mNT ??????????? ??? 23336 4） mmr 75? NF 320 ???? ??? ? 4. 查表 116，取材料為 45 號(hào)鋼
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