【正文】 根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 由式 ? ?112F F a S a FKT Y Y Yb d m ????? 齒形系數(shù) FaY 查表 小輪 1FaY 1 ? 大輪 2FaY 2 ? 應(yīng)力修改系數(shù) SaY 查表 小輪 1SaY 1 ? 大輪 2SaY 2 ? 重合度 ? ?1 1 2 21 ( ta n ta n ) ( ta n ta n )2 aazz?? ? ? ? ??? ? ? ? 00001 1 . 5 2 0 c o s 2 0 1 . 5 3 5 c o s 2 02 0 ( ta n ( a r c c o s ) ta n 2 0 ) 3 5 ( ta n ( a r c c o s ) ta n 2 0 )2 1 . 5 2 0 2 1 . 5 1 . 5 3 5 2 1 . 5? ????? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??? 重合度系數(shù) /Y????? ? ? 故1 2 5 270 95 7 / ( 12 30 )F? ? ? ? ? ? ? ? 21 59 .8 /F N m m? ? 2 2 1 .4 5 2 7 0 9 5 2 .2 1 1 .7 7 6 / ( 1 2 5 2 .5 1 .5 )F? ? ? ? ? ? ? ? 2 32 .6 /F N m m? ? 齒根彎曲強(qiáng)度滿足 齒輪其他主要尺寸計(jì)算 大輪分度圓直徑 2d 35d m z? ? ? 2 mm? 根圓直徑 fd 11 2 30 2 75 d h? ? ? ? ? ? 1 mm? 22 2 52 .5 2 5 d h? ? ? ? ? ? 2 mm? 頂圓直徑 ad 1 2 30 2 2aad d h? ? ? ? ? 1 33ad mm? 1 2 2 d h? ? ? ? ? 2 57ad mm? 表 直齒輪參數(shù)表 參數(shù) 符號 小齒輪 大齒輪 相同 齒數(shù) Z 20 35 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 模數(shù) m 壓力角 ? 020 齒頂高系數(shù) ah? 1 頂隙系數(shù) c? 標(biāo)準(zhǔn)中心距 0a 中心距 a 42mm 分度圓直徑 d 30mm 基圓直徑 bd 頂圓直徑 ad 33mm 57mm 根圓直徑 fd 齒頂高 ah 齒根高 fh 全齒高 th 材料 40Cr 45 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 機(jī)械手 部分 小 齒輪 圖 機(jī)械手 部分大齒輪 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 機(jī)械手 齒輪箱 電機(jī)的選型 計(jì)算條件：空行程最長 50l mm? ，夾緊時(shí)間不超過 1s 設(shè)計(jì)計(jì)算： 螺母移動平 均速度 50 5 0 /1l m mv m m sts? ? ?， .........................................................................（ ） 絲杠的平均轉(zhuǎn)速 srn /? 摩擦轉(zhuǎn)矩 1 1 21 t a n( 39。 （ 4） 螺桿強(qiáng)度 的 校核 由機(jī)械手冊查表可得，螺紋摩擦力矩 121 t a n( 39。 設(shè)計(jì)計(jì)算： （ 1） 牙型、材料和許用應(yīng)力 采用梯形單頭螺紋 螺桿材料選 45 鋼，調(diào)制處理， 2/360 mmNs ?? ，由機(jī)械手冊查表可得 許用拉應(yīng)力 27 2 ~ 1 2 0 /3 ~ 5sp N m m?? ?? .....................................................................（ ） 機(jī)械手 部分為輕載，螺母材料選耐磨鑄鐵。 常用的工業(yè)機(jī)械手手部 ， 按握持工件的原理 ,分為夾持和吸附兩大類。應(yīng)當(dāng)考慮到在一定的夾緊力下，不同的傳動機(jī)構(gòu)所需的驅(qū)動力大小是不同的。 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 機(jī)械手的基本形式的選擇 常見的工業(yè)機(jī)械手根據(jù)手臂的動作形態(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 ；（ 2） 圓柱坐標(biāo)型 機(jī)械手 ；（ 3） 球坐標(biāo) (極坐標(biāo) )型機(jī)械手 ；（ 4） 多關(guān)節(jié)型機(jī)機(jī)械手。同步帶具有傳動比準(zhǔn)確、傳動效率高（可達(dá) 98%）、節(jié)能效果好；能吸振、噪聲低、不需要潤滑；傳動平穩(wěn)，能高速傳動（可達(dá) 40m/s）、傳動比可達(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。螺旋傳動有傳遞能量為主的，如螺旋壓力機(jī)、千斤頂?shù)?；有以傳遞運(yùn)動為主的，如機(jī)床工作臺的進(jìn)給絲杠。但是其技術(shù)還不夠成熟、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本也較高。 （ 2）液壓傳動機(jī)械手 是以油液壓縮的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動的機(jī)械手。如果改變手部的姿態(tài)（方位），則用腕部的自由度加以實(shí)現(xiàn)。 本章 小 結(jié) 本章介紹了畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本情況，發(fā)展前景和設(shè)計(jì)的目的，并介紹了沾錫裝置的設(shè)計(jì)思路和方法。換句話說，它是為了適應(yīng)市場劇烈競爭的需要，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)周期，以及推動計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，于 20 世紀(jì) 60 年代在設(shè)計(jì)領(lǐng)域相繼誕生與發(fā)展的一系列新興學(xué)科的集成。所以，以后沾錫機(jī)設(shè)計(jì)改造的必然是基于提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條件，減輕勞動強(qiáng)度，不斷提高機(jī)械化水平的理論來進(jìn)行研究與開發(fā)。 圖 JXD3300 沾 錫機(jī)主要有以下特點(diǎn)： （ 1） 操作簡單，任何人員都可以熟練操作，而且還可以減少人員配備 ； （ 2） 沾錫效率高， 20 秒之內(nèi)完成一次沾錫，一次可以沾錫多塊電路板 ； （ 3） 沾錫質(zhì)量高，用 JXD3300 沾錫，只需沾錫一次即可，焊點(diǎn)飽滿，管腳沾錫少，減少焊錫消耗，減少補(bǔ)焊工作量 ； （ 4） 不易出現(xiàn)元件傾斜和脫落等情況 ； 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 （ 5） 具有助焊劑預(yù)熱功能，使焊點(diǎn)更加飽滿，電路板不變形，板面更加干凈，不炸錫 ； （ 6） 高溫氧化產(chǎn)生的錫渣少，一天 10 小時(shí)產(chǎn)生的錫渣不超過 1KG，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波峰焊 ； （ 7） 耗電少，每小時(shí)耗 電不超過兩度電（ 2KW/h） ； （ 8） 具有定時(shí)開關(guān)機(jī)功能，延長工作時(shí)間 ； （ 9） 可以沾錫任意管腳長短的電路板和任何形狀的電路板，對于比較大和比較重的電路板沾錫更具優(yōu)勢 ； (10） 設(shè)備成本低，低于兩萬元 ； (11) 沾錫時(shí)間、沾錫角度、沾錫溫度、刮除錫面氧化物時(shí)間任意可調(diào) ； 目前，沾錫機(jī)的發(fā)展空間還很大。 這次的機(jī)械設(shè)計(jì)，希望能對可改善工作環(huán)境和良好的改善，還可以為企業(yè)提高產(chǎn)業(yè)效益和好的效果。 本次設(shè)計(jì)的自動沾錫裝置由多部分組成，機(jī)械手、豎臂、橫臂、錫爐等。 UG。傳統(tǒng)沾錫方式在能源上也造成了很大的浪費(fèi)。本課題主要研究方向是使國內(nèi)的沾錫機(jī)朝自動化程度更高的方向發(fā)展。在運(yùn)用它們進(jìn) 行設(shè)計(jì)時(shí)，一般都以計(jì)算機(jī)作為分析、計(jì)算、綜合、決策的工具。其中最常用的抓取類型是吸附型和夾持型，吸附型主要是針對于一些正方形表面光滑、輕質(zhì)的工件或物料，夾持型主要是針對圓柱形狀或者是別的一些比較復(fù)雜形狀的工件或物料。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性以及抓重大小和定位精度直接影 響機(jī)械手的工作性能。 （ 3）機(jī)械驅(qū)動機(jī)械手 它是由機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的機(jī)械手，是一種附屬于工作主機(jī)的專用機(jī)械手，動力是由工作機(jī)械提供的。 傳動機(jī)構(gòu)的選擇 （ 1）齒輪傳動機(jī)構(gòu) 在機(jī)器人中常用的齒輪傳動機(jī)構(gòu)有圓柱齒輪，圓錐齒輪，諧波齒輪，擺線針輪及蝸輪蝸桿傳動等。通過預(yù)緊，能消除間隙、提高傳動剛度；進(jìn)給精度和重復(fù)定位精度高。 （ 5）鋼帶傳動 鋼帶傳動的特點(diǎn)是鋼帶與帶輪間接觸面積大，是無間隙傳動、摩擦阻力大，無滑動，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、運(yùn)行可靠、噪 聲低，驅(qū)動力矩大、壽命長，鋼帶無蠕變、傳動效率高。 機(jī)械手主要由 2個(gè)大部件和 3個(gè)電機(jī)組成：（ 1）手部，采用絲桿螺母結(jié)構(gòu)，通過電機(jī)帶動實(shí)現(xiàn)手 爪 的張合。 （ 4） 應(yīng)保證手抓的夾持精度。平移型手指的張開閉合靠手指的平行移動 ,這種手指結(jié)構(gòu)簡單 , 適于夾持平板和圓柱類材料 , 且工件徑向尺寸的變化不影響其軸心的位置 , 其理論夾持誤差為零。 （ 3） 自鎖性 的 驗(yàn)算 由于單頭螺紋， 導(dǎo)程 mmPS ?? ，故螺紋升角為 39。)29. 11taM d FN m m????? ? ? ? ? ? ??? ， .........................................................（ ） 代入以下公式得 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 22333222324( ) 3 ( )4 11 .6 9. 11( ) 3 ( )3. 14 7. 5 0. 2 7. 50. 32 2 /tcapMFddN m m??????? ? ?????........................................................（ ） （ 5） 螺母螺紋 的 強(qiáng)度校核 因螺母材料強(qiáng)度低于螺桿，故只需校核螺母螺紋強(qiáng)度即可。)29. 11taT M d FN m m??? ? ?? ? ? ? ? ? ??? .............................................................（ ） 2131 103T FDN m m??? ? ? ??? ..........................................................................（ ） mmNT ??03 故 mmNTTTT q ???????? ........................................（ ） 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 1 3 .7 5 1 9 9 8 2 .8 89 5 5 0 9 5 5 0qq TnPW?? ? ? 選用轉(zhuǎn)速為 min/35000 rn ? 的直流電機(jī)，速比 ??nni 齒輪傳動效率 ?? 、滑動螺旋傳動效率 ?? 總效率 9 ???? ??? 電機(jī)軸驅(qū)動轉(zhuǎn)矩： mmNiTT qL ???? ? .............................................（ ） 電機(jī)軸輸出功率： WnTP LL 0 ???? ..............................................................（ ） 電機(jī)選用 40ZY02 直流電動機(jī) 輔助的 三維圖 圖 機(jī)械 手 軸承座 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 3013 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 機(jī)械手 部分軸承 本章 小 結(jié) 本章對手爪的類型及夾緊裝置 的 設(shè)計(jì)。它的作用是支撐手部（包括工件或工具），并帶動它們作空間運(yùn)動。 （ 2）計(jì)算載荷 機(jī)械手 重量 5m kg? 5 10 / 50G m g k g N k g N? ? ? ?（重力加速度 取10 /g N kg? ） ...............................................................................................（ ） 軸向載荷 50maFN? （ 3）初算導(dǎo)程： 絲杠螺母轉(zhuǎn)速 min/2021rn ? ， 直臂移動速度 smmv /167? m in/2021 rnn m ?? 初算導(dǎo)程 mmnvP mh ?? ，所以取 mmPh 5? （ 4） 選工作壽命： hLh 20210? （ 5）由表得， 39。 第 5 章 橫臂部分的設(shè)計(jì) 手臂的結(jié)構(gòu)的選擇 機(jī)械手的手臂升降伸縮運(yùn)動都為直線運(yùn)動。39。熱風(fēng)整平的工藝雖然簡單，但是，若想熱風(fēng)整平出優(yōu)良合格的印制電路板還有很多的工藝條件需要掌握，例如：焊料溫度，空氣刀氣流溫度，風(fēng)刀壓力，浸焊時(shí)間，提升速度等等