六自由度機(jī)器人設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-01-04 10:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 :J 總 ++25+ 轉(zhuǎn)換到電動(dòng)機(jī)上 :M 電*m 根據(jù)要求 M 電 M 額 ,選 (KW), 系列 n800r/min 4 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P3KW,n1000r/min,則傳動(dòng)比 u1000/。 一 、傳動(dòng)比的分配 :已知斜齒輪的傳動(dòng)比 u≤ 6,再根據(jù)傳動(dòng)減速時(shí)前面降得慢 ,而后面降得快的原則 ,三級(jí)降速的傳動(dòng)比分配如下 : 二 、各級(jí)的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 第一級(jí)斜齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 :已知電動(dòng)機(jī)的功率 P3KW,n1000r/min,傳動(dòng)比 ,則 、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 按照傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)要求 ,選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 考慮減速設(shè)計(jì)的要求 ,故大、小齒輪都選用硬齒面。由查表常用齒輪材料及其機(jī)械特性表選得大、小齒輪的材料均為 40Cr,并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火 ,齒面硬度為 48~55HRC。 選用精度等級(jí)。 因采用表面淬火 ,輪齒的變形不大 ,不需磨削 ,故初選 7級(jí)精度 GB1009588。 選小齒輪齒數(shù) Z135,大齒輪齒數(shù) 。 選取螺旋角。初選螺旋角。 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算 ,即 ≥ mm (421) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值 (1).試選。 (2).由區(qū)域系數(shù)分布圖 ,選取區(qū)域系數(shù) 。 (3).由標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒傳動(dòng)的端面重合度圖表 ,查得 , ,則 (4).計(jì)小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 N (5).由下表 321(圓柱齒輪齒寬系數(shù) ?d 表 ) 裝置狀況 兩支承相對(duì)小齒輪作對(duì)稱布置 兩支承相對(duì)小齒輪作對(duì)稱布 小齒輪作懸臂布置 ?d ~(~) ~(~) ~ 選取齒寬系數(shù) ?。 ,查得 。 勞強(qiáng)度圖表 ,按齒面硬度中間值 52HRC 查 得大、小的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Mpa。 ,查得 。 。 取失效概率為 1%,安全系 S1,由下式得 [] MPa [] MPa 則取 []H[]+[]/21012 Mpa ,由計(jì)算公式 (421)得 ≥ mm 根據(jù)計(jì)算的結(jié)果及電動(dòng)機(jī)的輸出軸徑 ,取 50 mm。 算圓周速度 m/s mm mm (5)計(jì)算載荷系數(shù) 已知使用系數(shù)。 根據(jù) ,7 級(jí)精度 ,由動(dòng)載荷系數(shù)值分布圖 ,查 得動(dòng)載荷系數(shù) 。 由接觸強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù)表 ,查得 ,由彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)圖 , 查得 。 由齒向載荷分配系數(shù)、 ,查得 , 故載荷系數(shù) 1 度圓直徑 ,由式得 mm mm 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式≥ mm (322) 1 確定計(jì)算參數(shù) 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)縱向重合度 ,從螺旋角影響系數(shù)圖表查 得 。 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 查取齒形系數(shù) 由齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 表查得 。 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由齒形系數(shù)應(yīng)力校正系數(shù)表查得 。 由齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限圖 ,查得 Mpa。 由彎 曲疲勞壽命系數(shù) ,。 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ,由下式得 MPa 9 計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較 小齒輪的數(shù)值大。 2)設(shè)計(jì)計(jì)算 ≥ mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 ,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法向模數(shù)小于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法向模數(shù) ,根據(jù)滿足彎曲強(qiáng)度及接觸疲勞強(qiáng)度 ,最后取 2mm。 計(jì)算中心距 a mm 將中心距圓整為 mm 按 圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不大 ,故參數(shù)等不必修正。 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 mm mm 4 計(jì)算齒輪寬度 mm 圓整后取 B265 mm。B170 mm。 第二級(jí)的傳動(dòng)條件 :電機(jī)的功率為 ,傳動(dòng)比 ,具體設(shè)計(jì)計(jì)算如下 : 、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 考慮減速設(shè)計(jì)的要求 ,故大、小齒輪都選用硬齒面。由查表常用齒輪材料及其機(jī) 械特性 表選得大、小齒輪的材料均為 40Cr,并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火 ,齒面硬度為 48~55HRC。 選用精度等級(jí)。 因采用表面淬火 ,輪齒的變形不大 ,不需磨削 ,故初選 7級(jí)精度 GB1009588。 選小齒輪齒數(shù) Z124,大齒輪齒數(shù) 。 選取螺旋角。初選螺旋角。 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式 (321)進(jìn)行計(jì)算。 1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值 (1).試選。 (2).由區(qū)域系數(shù)分布圖 ,選取區(qū)域系數(shù) 。 (3).由標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒傳動(dòng)的端面重合度圖表 ,查得 , ,則 (4).計(jì)小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 N (5).由表 (圓柱齒輪齒寬系數(shù) ?d 表 ) 選取齒寬系數(shù) ?。 ,查得 。 ,按齒面硬度中間值 52HRC 查 得大、小的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Mpa。 ,查得 。 。 取失效概率為 1%,安全系 S1,由下式得 [] MPa [] MPa 則 取 []H[]+[]/ Mpa ,由計(jì)算公式得 ≥ mm m/s mm mm 已知使用系數(shù)。 根據(jù) ,7 級(jí)精度 ,由動(dòng)載荷系數(shù)值分布圖 ,查得 動(dòng)載荷系數(shù) 。 由接觸強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù)表 ,查得 ,由彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)圖 ,查得 。 由 齒向載荷分配系數(shù)、 ,查得 ,故載荷系數(shù) 1 ,由式 得 mm mm 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算公式 (322)來計(jì)算 : 1 確定計(jì)算參數(shù) (1) 計(jì)算載荷系數(shù) (2) 根據(jù)縱向重合度 ,從螺旋角影響系數(shù)圖表查得 。 (3) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 取齒形系數(shù) 由齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 表查得 。 取應(yīng)力校正系數(shù) 由齒形系數(shù)應(yīng)力校正系數(shù)表查得 。 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限圖 ,查得 Mpa。 (7) 由彎曲疲勞壽命系數(shù) ,。 (8) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ,由下式得 MPa (9) 計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較 小齒輪的數(shù)值大。 2)設(shè)計(jì)計(jì)算 ≥ mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 ,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法向模數(shù)大于由齒根彎曲 疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法向模數(shù) ,根據(jù)滿足彎曲強(qiáng)度及接觸疲勞強(qiáng)度 ,最后取 mm 計(jì)算中心距 mm 將中心距圓整為 2 按圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不大 ,故參數(shù)等不必修正。 大小齒輪的分度圓直徑 mm mm 4 計(jì)算齒輪寬度 mm 圓整后取 B235 mm。B140 mm。 第三級(jí)的傳動(dòng)條件 :電動(dòng)機(jī)的功率為 ,傳動(dòng)比 ,設(shè)計(jì)計(jì)算如下 : 、精度等級(jí)、材料及齒 數(shù) 考慮減速設(shè)計(jì)的要求 ,故大、小齒輪都選用硬齒面。由查 表常用齒輪材料及其機(jī)械特性表選得大、小齒輪的材料均為 40Cr,并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火 ,齒面硬度為 48~55HRC。 選用精度等級(jí)。 因采用表面淬火 ,輪齒的變形不大 ,不需磨削 ,故 初選 7
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