【正文】 (312)從計算結果可以看出，此直角坐標焊接機械手各軸的等效負載轉矩呈現(xiàn)底座偏中等、大臂最大、小臂最小，這是由于大臂是豎直的，小臂的重力全由絲杠承受而導致的，不過，上述計算出的等效負載轉矩的值均適合現(xiàn)在市場上大部分步進電機的參數(shù)，不會造成步進電機選擇上的困難。此外，系統(tǒng)的等效轉動慣量較小，小的轉動慣量可提高驅(qū)動系統(tǒng)的固有頻率，減少動力消耗，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應速度。第4章 各部分間的聯(lián)接設計圖41底座與地面的連接 如上圖所示，此直角坐標焊接機器人是通過底座上4個的地腳螺栓與地面牢固、可靠地連接的，安裝尺寸如上圖所示。：圖42底座地腳螺栓受力圖： 根據(jù)文獻[2]中受翻轉力矩的螺栓組校核的公式： (41) 是底板所受的外力力矩和，如上所示，在此時這種情況整體的偏心最嚴重，故所受的偏心矩最大，螺栓的受力也在此時達到最大。在沿絲杠軸線的平面內(nèi)：其中加速度 (42)在垂直絲桿軸線的平面內(nèi)： (43)根據(jù)受力圖能清晰得看出在4個地腳螺栓中，受力最大的是受力作用的螺栓， (44)此直角坐標焊接機器人采用的是的地腳螺栓，地腳螺栓的材料是Q235，抗拉強度為235，取安全系數(shù)為5，則根據(jù)文獻[4]中許用抗拉強度極限公式得螺栓的許用抗拉強度極限為: (45)又根據(jù)文獻[4]中應力公式，則的地腳螺栓能承受的最大的力為 (46)從計算結果能夠看出，地腳螺栓所能承受的最大的力遠遠大于此直角坐標焊接機器人的地腳螺栓所需要的最大的力，故此地腳螺栓能牢固、可靠得連接底座和地面。圖43底座和大臂的連接如上圖所示，此直角坐標焊接機器手的底座是通過工作臺上6個的螺釘與大臂外殼連接的，安裝尺寸如上圖所示。：圖44大臂連接螺栓受力圖： 根據(jù)文獻[2]中受翻轉力矩的螺栓組校核的公式： (47) 是大臂所受的外力力矩和，如上所示，在此時這種情況小臂的偏心最嚴重，故螺栓所受的偏心矩最大，螺栓的受力也在此時達到最大，其中和因為在大臂中垂面內(nèi)，所以受由轉矩引起的力為0。在大臂的中垂面： (48)其中加速度 根據(jù)受力圖能清晰得看出在6個螺栓中，受力最大的是受力和作用的螺栓： (49)此直角坐標焊接機器人大臂采用的是的螺栓，螺栓的材料是Q235，抗拉強度為235，取安全系數(shù)為5，則根據(jù)文獻[4]中許用抗拉強度極限公式得螺栓的許用抗拉強度極限為: (410)又根據(jù)文獻[4]中應力公式，則的地腳螺栓能承受的最大的力為 (411)從計算結果能夠看出，螺栓所能承受的最大的力遠遠大于此直角坐標焊接機器人大臂連接工作臺的螺栓所需要的最大的力，故此螺栓能牢固、可靠得連接底座和大臂。圖45大臂與小臂連接如上圖所示，此直角坐標焊接機器手的小臂是通過大臂絲杠螺母支架上8個的螺栓（正、反面）與小臂外殼連接的，安裝尺寸如上圖所示。：圖46小臂連接螺栓受力圖： 根據(jù)文獻[2]中受轉矩的螺栓組校核的公式：首先，此處4個螺栓均分大臂和小臂的重力（圖中未示出） (412)其次， (413) (414) 根據(jù)受力圖能清晰得看出在4個螺栓中，受力最大的是受力作用的螺栓： (415) 此直角坐標焊接機器人大臂連接小臂采用的是的螺栓，螺栓的材料是Q235，抗拉強度為235，取安全系數(shù)為5，則根據(jù)文獻[4]中許用抗拉強度極限公式得螺栓的許用抗拉強度極限為: (416)又根據(jù)文獻[4]中應力公式，則的地腳螺栓能承受的最大的力為 (417)從計算結果能夠看出，螺栓所能承受的最大的力遠遠大于此直角坐標焊接機器人大臂連接小臂的螺栓所需要的最大的力，故此螺栓能牢固、可靠得連接大臂和小臂。第5章 設計小結 為期四周的小設計接近了尾聲，這四周中，我們小組4人分工合作，一起設計一個直角坐標焊接機械手，我的題目是直角坐標焊接機械手的整機設計，主要負責確定此直角坐標焊接機械手的整體結構，使其能夠穩(wěn)定、合理的工作。 在整體設計的過程中，首先，鍛煉了我檢索各種文獻資料的能力，從各種各樣不同的文獻資料中提取我所需要的信息，并把它們濃縮提煉，整合成一段段小的概述，或者一張張對比表格；其次，在整個設計過程中，我綜合運用到了大學所學的各門專業(yè)課的知識，像機械系統(tǒng)設計、機械設計、機電傳動、材料力學、其中，用的最多的是機械系統(tǒng)設計，通過學習這門課，我才能更好地把握整機結構，最合理得布置整個直角坐標焊接機械手，然后，用學到的其他各種專業(yè)課來驗證我這個方案的合理性及可靠性，這個設計很好得檢驗了我至今大學3年的學習成果；再次，這次的設計我是先繪出整機的3D模型然后出總體平面布置圖，故它又使得我熟悉了三維建模軟件SolidWorks的使用和平面制圖工具AutoCAD的使用，通過這兩個軟件的配合，我很好的畫出了此次設計的直角坐標焊接機械手的總體布置圖。 回顧我的設計，此直角坐標焊接機械手的結構很有優(yōu)點，因為它結合了龍門式結構和懸臂式結構的優(yōu)點，而且又揚長避短，但是，它也存在一定得缺點，在總體布置的基本要求里面有一項是外形美觀，這點上，這臺直角坐標焊接機械手還有所欠缺；同時，為了增加它的穩(wěn)定性，本直角坐標焊接機械手設計均采用對稱結構，這樣增加了它的占地面積，在空間上不是很緊湊，有點浪費；對于聯(lián)接部分的設計，可以很明了的看出這臺機器的連接處螺栓強度過剩，這樣做雖然保證了機器的穩(wěn)定、可靠得連接，不過同樣造成材料的浪費，從經(jīng)濟性角度來說有所欠考慮。針對這一個問題，我們可以減小各個連接處螺栓的直徑，以達到節(jié)省材料，既經(jīng)濟又可靠的目的。 最后，我用一句俗語來作結尾，“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”，這次的設計讓我學習到了很多，身為一名華理的機械人，在今后的研究學習中，我將一如既往得秉持科學嚴謹?shù)膽B(tài)度，完成今后的每項任務，認真對待今后的每項工作。參考文獻[1] 朱龍根. 機械系統(tǒng)設計(第2版).北京: [2] 安琦,顧大強. : [3] 鄧星鐘主編. : [4] 劉鴻文主編. 材料力學(第4版).北京: [5] 林尚揚等編. : [6] 李剛,周文寶. 直角坐標機器人簡述及其應用介紹. , 9(4): 7274