關節(jié)型機器人腕部結構結構設計(編輯修改稿)
2025-07-14 13:15 本頁面
【文章內容簡介】 表5－4齒輪的幾何尺寸第二級傳動使用圓柱齒輪傳動，齒輪采用45號鋼，調質處理后齒面硬度180~190HBS，齒輪精度等級為7極。取。經計算齒輪滿足要求。名稱符號公式分度圓直徑齒頂高齒根高齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒距齒厚齒槽寬中心距頂隙 表5－5齒輪的幾何尺寸第一極圓柱齒輪傳動：齒輪采用45號鋼，調質處理后齒面硬度180~190HBS，齒輪精度等級為7極。取。經計算齒輪滿足要求。小齒輪作成齒輪軸。a. 設計準則按齒面接觸疲勞強度設計，再按齒根彎曲疲勞強度校核。齒面接觸疲勞強度條件的設計表達式 （4－1）其中， ，，，P=mgV=10*10*3=300w/s n=150r/s 選擇材料的接觸疲勞極根應力為： 選擇材料的接觸疲勞極根應力為： 應力循環(huán)次數N由下列公式計算可得 （42） 則 接觸疲勞壽命系數,彎曲疲勞壽命系數接觸疲勞安全系數，彎曲疲勞安全系數,又，試選。求許用接觸應力和許用彎曲應力：將有關值代入（4－1）得：則 動載荷系數；使用系數；動載荷分布不均勻系數；齒間載荷分配系數，則修正 取標準模數。 d. 校核齒根彎曲疲勞強度復合齒形系數， 取 校核兩齒輪的彎曲強度 （4－3） 所以齒輪完全達到要求。 表5－6齒輪的幾何尺寸名稱符號公式分度圓直徑齒頂高齒根高齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒距齒厚齒槽寬中心距頂隙第二極圓錐齒輪傳動：齒輪采用45號鋼，調質處理后齒面硬度180~190HBS，齒輪精度等級為7極。取。經計算齒輪滿足要求。小齒輪作成齒輪軸。 a. 設計準則按齒面接觸疲勞強度設計，再按齒根彎曲疲勞強度校核。b. 按齒面接觸疲勞強度設計齒面接觸疲勞強度的設計表達式 （4－4）其中， ，，P=w/s n=143r/min選擇材料的接觸疲勞極根應力為： 選擇材料的接觸疲勞極根應力為： 應力循環(huán)次數N由下式計算可得 （45） 則 接觸疲勞壽命系數,彎曲疲勞壽命系數接觸疲勞安全系數，彎曲疲勞安全系數,又，試選。求許用接觸應力和許用彎曲應力：將有關值代入（4－4）得：則 動載荷系數；使用系數；齒向載荷分布不均勻系數；齒間載荷分配系數取，則修正 取標準模數。 d. 校核齒根彎曲疲勞強度復合齒形系數， 取 校核兩齒輪的彎曲強度 （46） 所以齒輪完全達到要求。表5－7齒輪的幾何尺寸名稱符號公式分度圓直徑 齒頂高齒根高齒頂圓直徑 齒根圓直徑齒頂角齒根角分度圓錐角頂錐角根錐角錐距齒寬6軸的設計和校核軸的結構決定于受力情況、軸上零件的布置和固定方式、軸承的類型和尺寸、軸的毛坯，制造和裝配工藝、以及運輸、安裝等條件。軸的結構，應使軸受力合理，避免或減輕應力集中，有良好的工藝性，并使軸上零件定位可靠、裝配方便。對于要求剛度大的軸，還應該從結構上考慮減少軸的變形。a:軸的材料為45號剛，調制處理。（1）求輸入功率，轉速和轉矩。根據電機的基本參數可以知道p1=n1=2000r/min T1=95500002860N/mm2初步確定軸的最小直徑。 取A0=112，于是得dmin=A0=112=10mm根據聯軸器的型號選軸的最小直徑是12mmb: 各段軸徑和長度的確定初估軸徑后，就可按照軸上零件的安裝順序從處開始逐段確定軸徑，上面計算的是軸段1的直徑d1=12mm，L1=10mm。 軸段2要起到過度作用，所以取d2=22mm,L2=33mm。軸段3的d3=30mm,L3=5mm。軸段4要做成齒輪軸所以取d4=44mm,L4=42mm。軸段5，d5=d3=30mm,L5=20mm。軸段6考慮要安裝軸承，內徑要符合軸承安裝條件，所以取d6=25mm,L6=16mm。（2）軸的強度校核 軸在初步完成結構設計后，進行校核計算。計算準則是滿足軸的強度或剛度要求。進行軸的強度校核計算時，應根據軸的具體受載及應力情況，采取相應的方法，并恰當地選取其許用應力，對于用于傳遞轉矩的軸應按扭轉強度條件計算，對于只受彎矩的軸（心軸）應按彎曲強度條件計算，兩者都具備的按疲勞強度條件進行精確校核等。 圖4－2軸的受力分析和彎扭矩圖a． 軸上的轉矩T：主軸上的傳遞的功率：P軸kw （48）求作用在齒輪上的力：Nb． 畫軸的受力簡圖 見圖4－2c． 計算軸的支撐反力在水平面上FNH2在垂直面上d． 畫彎矩圖 見圖4－2在水平面上，剖面左側 剖面右側在垂直面上 合成彎矩，剖面左側 剖面右側 e． 畫轉矩圖 見圖4－2 f. 判斷危險截面 截面左右的合成彎矩左側相對右側大些，扭矩為T，則判斷左側為危險截面，只要左側滿足強度校核就行了。g.．軸的彎扭合成強度校核許用彎曲應力， 截面左側 h. 軸的疲勞強度安全系數校核查得抗拉強度 ，彎曲疲勞強度，剪切疲勞極限，等效系數， 截面左側查得
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