畢業(yè)設(shè)計-關(guān)節(jié)型機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-01-09 09:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 為角速度 (r/s)， V為運(yùn)動速度 （ m/s） ， R 為機(jī)械接口到轉(zhuǎn)動軸的距離 (m)。 再求實(shí)際轉(zhuǎn)速 n’＝ r/ m i n 2 2060260 39。 ???? ???n 39。n 為轉(zhuǎn)速 (r/min)。 最后求得總傳動比 i 總 ＝ 39。nn ＝ ? 取整 i 總 1=10 轉(zhuǎn)腕和擺腕傳動比的確定 用同樣的方法 ，可 求得 轉(zhuǎn)腕 總傳動比 i 總 2＝ 20 擺腕 總傳動比 i 總 3＝ 10 傳動比的分配 傳動比分配時要充分考慮到各級傳動的合理性，以及齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸，要做到 結(jié)構(gòu)合理。 a. 提腕 傳動比分配 提腕總的傳動比 i總 1=10，該傳動為兩級傳動，第一極 傳動 為圓柱齒輪傳動，傳動比 i11=2，第二極傳動為圓錐齒輪傳動，傳動比 i12＝ 5。 b. 轉(zhuǎn)腕 傳動比分配 轉(zhuǎn)腕總的傳動比 i 總 2＝ 20，該傳動為兩級傳動，第一極傳動為圓錐齒輪傳動，傳動比 i21＝ 5，第二極傳動為圓錐齒輪傳動，傳動比 i21＝ 4。 c. 擺腕 傳動比分配 擺腕總的傳動比 i 總 3＝ 10，該傳動為兩級傳動，第一極傳動為圓柱齒輪傳動，傳動比 i31＝ 2，第二極傳動為圓錐齒輪傳動，傳動比 i32＝ 5。 11 齒輪的設(shè)計 ]13[ 按照上述傳動比配對各齒輪進(jìn)行設(shè)計 。 提腕 部分齒輪 設(shè)計 A. 第一極圓柱齒輪傳動 齒輪采用 45 號鋼，鍛造毛坯 ，正火處理后齒面硬度 170~190HBS， 齒輪精度等級為 7 極 。 取 40202,20 21 ???? zz 則 。 a. 設(shè)計準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件的設(shè)計表達(dá)式 3 12112][ uuKTZZZddHEHt ?????????? ?? ? （ 4－ 1） 其中， ?d? ， 2?u ， ??Z ， aE MPZ ? ， ?HZ ， mmNnPT ?????? 9550200 661 選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： MPaH 580lim1 ?? MPaH 560lim2 ?? 選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： MPaF 230lim1 ?? MPaF 210lim2 ?? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由 下列 公式計 算可得 atnN 11 60? （ 42） 168300202160 ????? ?? 則 9912 ????? uNN 接觸疲勞壽命系數(shù) ?NZ , ?NZ 12 彎曲疲勞壽 命系數(shù) 121 ?? NN YY 接觸疲勞安全系數(shù) 1min ?HS ， 彎曲疲勞安全系數(shù) ?FS ,又 ?STY ， 試選?tK 。 求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力： ? ?? ?? ?? ? M P aM P aYSYM P aM P aYSYM P aZSM P aZSNFSTFFNFSTFFNHHHNHHH280122102230158015802m i nlim221m i nlim112m i nlim21m i nlim11?????????????????????????? 將有關(guān)值代入 （ 4－ 1） 得： ? ?mmmmuuTKZZZddtHEHt21212323 1221??????????? ???????????????? 則 smndv t / 111 ?? ????? ?? smsmvz /??? 動載荷系數(shù) ?Kv ； 使用系數(shù) 1?AK ； 動載荷分布不均勻系數(shù) ??K ； 齒間載荷分配系數(shù) 1?Ka ，則 ?????? KaK v KKK AH ? 修正 mmKKdd tHt 3311 ???? mmmmzdm ??? 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mmm 2? 。 基本 尺寸 13 ? ?mmdbmmzzmammmzdmmmzdd 602 8040280402402021212211?????????????????? 取 mmb 321 ? mmb 222 ? d. 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 復(fù)合齒形系數(shù) ?FSY ， ?FSY 取 ??Y 校核兩齒輪的彎 曲強(qiáng)度 ??? YYmzKT FSdF 1321 11 2? （ 4－ 3） MP 32 ???? ??? ? ? FM Pa ??? ? ?21212 FFSFSFF MP aMP aYY ??? ?????? 所以齒輪完全達(dá)到要求。 14 表 4－ 2 齒輪的幾何尺寸 名稱 符號 公式 分度圓直徑 d mmmzd 4020211 ???? mmmzd 8040222 ???? 齒頂高 ah mmmhah a 221 ???? ? 齒根高 fh mmmchah f )()( ?????? ?? 齒全高 h mmhhh fa ????? 齒頂圓直徑 1ad mmhdd aa 44211 ??? mmhdd aa 84222 ??? 齒根圓直徑 1fd mmhdd ff 35211 ??? mmhdd ff 75222 ??? 基圓直徑 1bd mmdd b o s11 ?? ? mmdd b o s22 ?? ? 齒距 p mmmp ???? ? 齒厚 s mmms ?? ? 齒槽寬 e mmme ?? ? 中心距 a mmdda 602/)( 21 ??? 頂隙 c mmmcc ???? ? 由于小齒輪分度圓直徑較小，考慮到結(jié)構(gòu)，小齒輪將做成齒輪軸。 B. 第二極圓錐齒輪 傳動 齒輪采用 45 號鋼 ， 調(diào)質(zhì) 處理后齒面硬度 180~190HBS，齒輪精度等級為 7 極。 取1 0 0205,20 21 ???? zz 則 a. 設(shè)計準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 b. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)計表達(dá)式 3 2121 )(4][ uKTZZdRRHEHt ??? ?????????? （ 4－ 4） 其中， ?d? ， 5?u ， aE MPZ ? ， ?HZ ， mmNnPT ?????? 9550200 661 選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： 15 MPaH 580lim1 ?? MPaH 560lim2 ?? 選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： MPaF 230lim1 ?? MPaF 210lim2 ?? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由 下式 計算可得 atnN 11 60? （ 45） 168300202160 ????? ?? 則 9912 ????? uNN 接觸疲勞壽命系數(shù) ?NZ , ?NZ 彎曲疲勞壽命系數(shù) 121 ?? NN YY 接觸疲勞安全系數(shù) 1min ?HS ， 彎曲 疲勞安全系數(shù) ?FS ,又 ?STY ， 試選?tK 。 求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力： ? ?? ?? ?? ? M P aM P aYSYM P aM P aYSYM P aZSM P aZSNFSTFFNFSTFFNHHHNHHH280122102230158015802m i nlim221m i nlim112m i nlim21m i nlim11?????????????????????????? 將有關(guān)值代入 （ 4－ 4） 得： mmmmuKTZZd
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