【正文】 經(jīng)濟(jì)、使用條件等方面進(jìn)行考慮， 選 用軸承為深溝球軸承。 通過表 可得， ?? = ， ?? = 0,由表 查得， ???? = 當(dāng)量動載荷 P ?? = ???? ? ?????? = 計算額定動載荷 ????′ = ??√ ???′ ??166703= 40390N 57200?? 選用 6213 深溝球軸承可以滿足軸承壽命要求。 鍵鏈接的校核計算 鍵 的種類有平鍵和花鍵兩種，它們的重要作用都是用于軸和帶轂零件，用來實現(xiàn)周向的固定，以此來傳遞轉(zhuǎn)矩。我們使用的鍵為平鍵。其中平鍵又分為普通平鍵、導(dǎo)向平鍵、滑鍵三種，這里我們選用的是普通平鍵。而普通平鍵又分為平頭、圓頭、一端平頭一端圓頭 3 種類型。平鍵 一般情況下不影響被連接件的定心，因此使用范圍很廣。在進(jìn)行平鍵的設(shè)計時，應(yīng)該考慮較弱零件的工作面被壓潰或磨損等狀況，同時也應(yīng)考慮鍵的強(qiáng)度，以防鍵被剪斷。 鍵 1 軸徑 ?? = 22mm， ???? = 38mm，查機(jī)械設(shè)計手冊，選擇 A 型平鍵，尺寸為?? ? = 8 7，查機(jī)械設(shè)計表 ， [????] = 100~120MPa，參考轂長選擇 ?? = 34mm，鍵的接觸長度 ??′ = ??? ?? = 34 ?8 = 26mm， ???? = 4???????′ = 66MPa 120??????。 2 軸徑 ?? = 52mm， ???? = 115mm，查機(jī)械設(shè)計手冊，選擇 A 型平鍵，尺寸為?? ? = 1610，查機(jī)械設(shè)計表 ， [????] = 100~120MPa，參考轂長選擇 ?? = 110m，鍵的接觸長度 ??′ = ??? ?? = 110 ?16 = 94mm， ???? = 4??2?????′ = 31MPa 120??????。 3 軸徑 ?? = 52mm， ???? = 65mm，查機(jī)械設(shè)計手冊，選擇 A 型平鍵，尺寸為?? ? = 1610，查機(jī)械設(shè)計表 ， [????] = 100~120MPa，參考轂長選擇 ?? = 60mm，鍵的接觸長度 ??′ = ??? ?? = 60 ?16 = 44mm， ???? = 4??2?????′ = 66MPa 120??????。 錐齒輪 用平鍵聯(lián)接鍵 4 軸徑 ?? = 35mm， ???? = 45mm，查機(jī)械設(shè)計手冊，選擇 A 型平鍵，尺寸為?? ? = 108，查機(jī)械設(shè)計表 ， [????] = 100~120MPa，參考轂長選擇 ?? = 40， 鍵的接觸長度 ??′ = ??? ?? = 40 ?10 = 30mm， ???? = 4??2?????′ = 84MPa 120??????。 5 軸徑 ?? = 78mm， ???? = 108mm，查機(jī)械設(shè)計手冊，選擇 A 型平鍵，尺寸為?? ? = 2214，查機(jī)械設(shè)計表 ， [????] = 100~120MPa，參考轂長選擇 ?? = 104m，鍵的接觸長度 ??′ = ??? ?? = 104 ?22 = 82mm， ???? = 4??3?????′ = 50MPa 120??????。 6 軸徑 ?? = 50mm， ???? = 112mm，查機(jī)械設(shè)計手冊，選擇 A 型平鍵，尺寸為?? ? = 1610，查機(jī)械設(shè)計表 ， [????] = 100~120MPa，參考轂長選擇 ?? = 80mm，鍵的接觸長度 ??′ = ??? ?? = 112 ?16 = 96mm， ???? = 4??3?????′ = 92MPa 120??????。 箱體結(jié)構(gòu)尺寸 表 48 箱體參數(shù) 名稱 符號 尺寸 /mm 箱座 凸緣 壁厚 ?? 12 箱蓋 凸緣 壁厚 ??1 12 箱座底凸緣厚度 ??2 20 軸承旁連接螺栓直徑 ??1 16 連接螺栓 ??2的間距 ?? 180 軸承蓋螺釘直徑 ??3 10 視孔蓋螺釘直徑 ??4 定位銷直徑 ?? ?? ?? ??3距外箱壁距離 ??1 36 ?? ??2至凸緣邊緣距離 ??2 36 軸承旁凸臺半徑 ??1 36 凸臺高度 ? 外箱壁至軸承座端面距離 ??1 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 ?1 12 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 ?2 12 箱蓋肋厚 ??1 箱座肋厚 ?? 軸承蓋外徑 ??2 圖 627 軸承旁連接螺栓距離 ?? 箱蓋與連接螺栓直徑 ??2 (~)???? 箱座壁厚 ?? 8 5 機(jī)械手運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計計算 凸輪連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算 由機(jī)械手設(shè)計要求可知，凸輪連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動應(yīng)該滿足機(jī)械手上下擺動 15176。，假設(shè)凸輪連桿機(jī)構(gòu)的支承點距離機(jī)械手轉(zhuǎn)動點為 100mm，則通過計算 ??????15176。 = ??100，得出?? = 27mm，即凸輪最高點與最低點距離相差 27mm。 通過運(yùn)動過程計算凸輪外形 圓盤凸輪基圓半徑尺寸 ??1 = 25mm，外圓半徑 ??2 = ??1+ 27 = 52mm。 手臂夾料時間占比為 ： = 15 對應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度為： 360176。 15 = 72176。 手臂上擺時間占比為： = 15 對應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度為： 360176。 15 = 72176。 手臂下擺時間占比為： = 15 對應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度為： 360176。 15 = 72176。 手臂回轉(zhuǎn)時間所占比為： = 25 對應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度為： 360176。 25 = 144176。 以 O為圓心， e 為半徑所作的圓成為偏距圓 以凸輪輪廓線最小矢徑為半徑所作的圓為基圓，基圓半徑為 25mm 凸輪轉(zhuǎn)動時從動件的最大位移為行程 推程運(yùn)動角為從動件由最低點到最高點凸輪所轉(zhuǎn)過的角度 回程運(yùn)動角為從動件由最高點到最低點凸輪所轉(zhuǎn)過的角度 根據(jù)運(yùn)動規(guī)律畫凸輪連桿機(jī)構(gòu)圖 圖 51 從動件運(yùn)動規(guī)律 由于機(jī)器的運(yùn)動速度較慢，對動力要求不是很高，所以在推程與回程中選擇等加速和等減速，即加速度為 0。 。 不完全齒輪齒條的設(shè)計計算 齒輪模數(shù) ?? = 1 因為機(jī)械運(yùn)動較慢，對動力的要求不高，轉(zhuǎn)動速度不是很快，所以對不完全齒輪的要求不高。通過運(yùn)動循環(huán)圖和機(jī)械手的運(yùn)動動作進(jìn)行分析可以進(jìn)行如下設(shè)計：完全齒輪共 60 齒，則，直徑為 60mm。不完全齒輪與完全齒輪嚙合，運(yùn)動過程為先進(jìn)行空轉(zhuǎn)，待轉(zhuǎn)動五分之二后帶動完全齒輪轉(zhuǎn)動五分之二，之后空轉(zhuǎn)五分之一，這樣就滿足了機(jī)械手回轉(zhuǎn)的要求了。 齒輪齒數(shù) z = 45,則它的分度圓直徑 d = mz= 45 1 = 45mm 齒條移動距離 ?? = 13 2π 452 = 齒條長度 L1 ??，所以選擇齒條長度為 60mm。 齒條長度 設(shè)曲柄長度為 a，連桿長度為 b，則齒條移動距離為 2a，即齒條移動的距離為，為保證在運(yùn)動過程中齒條不與曲柄相接觸，應(yīng)該滿足如下條件，即： b? a ??， b ???? 所以， b的長度選擇 60mm 6 熱鐓擠送料機(jī)械手方案的計算說明 熱鐓擠送料機(jī)械手以發(fā)動機(jī) Y112M4 為動力源，通過帶輪將動力傳遞到減速器部分，其中帶輪部分傳動比為 4，即軸 1 的轉(zhuǎn)動速度為 360r/min，在減速器部分中，高速級傳動比為 4，低速級傳動比為 3。其中減速器軸 2 輸出的力帶動凸輪轉(zhuǎn)動，來完成機(jī)械手上下擺動的運(yùn)動，軸 3 輸出的力帶動不完全齒輪的運(yùn)動，來完成機(jī)械手間歇水平回轉(zhuǎn)的運(yùn)送，在軸 2 輸出力時，需要用直齒錐齒輪對力的方向進(jìn)行改變，直齒錐齒輪間的傳動比同樣為 3，這樣，通過不完全齒輪齒條連桿機(jī)構(gòu)和凸輪連桿機(jī)構(gòu)的綜合應(yīng)用，就可以完成運(yùn)動循環(huán)圖中所要求完成的動作。 機(jī)械手各部 分尺寸可以根據(jù)前面各章節(jié)計算得出。 該機(jī)械手為空間機(jī)構(gòu)， 該機(jī)械手存在 3 個公共約束， 確定該機(jī)械手的空間自由度為 ?? = (6 ?3)?? ?(5 ?3)??5 ? (4 ?3)??4 ? 2??1 = 2 總結(jié)與致謝 本次設(shè)計的題目是熱鐓擠送料機(jī)械手， 它的作用是快速高效的完成工作機(jī)的上下料工作。機(jī)械手的優(yōu)點在于不懼環(huán)境的惡劣，可以在高溫高壓等環(huán)境中工作，同時還善于進(jìn)行長時間重復(fù)性的工作。我所設(shè)計的機(jī)械手結(jié)構(gòu)較為簡單，它 的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是本設(shè)計的重要組成部分， 該部分 對機(jī)械手的靈活性、通用性、穩(wěn)定性等都有很大的影響。本次 設(shè)計從傳動方式的選擇開始，依次完進(jìn)行了對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分析，整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，齒輪的設(shè)計，軸和軸承的設(shè)計，鍵的設(shè)計，上下擺動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 計算 ，水平回轉(zhuǎn)的設(shè)計 計算 ， 并且 對其結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了研究。 這次設(shè)計讓我學(xué)到很多，通過本次設(shè)計我了解 了機(jī)械手的基本設(shè)計思想，了解到了各個機(jī)構(gòu)的作用和基本類型，對各機(jī)構(gòu)有了進(jìn)一步的了解，明白了它們的運(yùn)動原理，為以后設(shè)計或研究類似題目打下了良好基礎(chǔ)。 在本次設(shè)計中，有許多人給了我很大的幫助，正是因為有著他們的無私幫助，才能讓我順利的完成這次畢業(yè)設(shè)計。首先我要感謝我的課題 指導(dǎo)教師 XXX 老師， 是 他引導(dǎo)我并且 指導(dǎo)我完成 了學(xué)校規(guī)定的內(nèi)容，從開題報告開始一直到這次設(shè)計結(jié)束，每一次遇到難題和困難，都是他給予我?guī)椭?，給我參考資料，幫助我完成這次設(shè)計。 其次感謝幫助過我的老師和同學(xué)，他們教會了我相關(guān)的知識，使我在困惑中找到了設(shè)計的思路，因 而可以完成本次設(shè)計工作。最后感審閱說明書和謝參加本次答辯的老師。 參考文獻(xiàn) [1] 鄭文緯 .機(jī)械原理 (第 7版 ） [M].北京 :高等 出版社 .2021 [2] 邱宣懷 等編著 .機(jī)械設(shè)計 (第 4 版 )[M].北京 :高等教育 出版社 .2021 [3] 鄒慧君主編著 .機(jī)械原理課程設(shè)計手冊 [M].北京 :高等教育 出版社 . 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