搬箱機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-24 19:45本頁(yè)面
【正文】 （336）式中，——額定功率，Kw； ——加速功率，Kw； ——負(fù)載軸回轉(zhuǎn)速度，r/min； ——電機(jī)軸回轉(zhuǎn)速度，r/min； ——負(fù)載的速度，m/min； ——減速機(jī)效率； ——摩擦系數(shù)； ——負(fù)載轉(zhuǎn)矩（負(fù)載軸），； ——電機(jī)啟動(dòng)最大轉(zhuǎn)矩，； ——負(fù)載轉(zhuǎn)矩（電機(jī)軸），； ——負(fù)載的，； ——負(fù)載（電機(jī)軸），； ——電機(jī)的，；下面進(jìn)行具體的計(jì)算由于腰部回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)只存在摩擦力矩，在回轉(zhuǎn)圓周方向上不存在其他轉(zhuǎn)矩，則在回轉(zhuǎn)軸上有： （337）式中，——滾動(dòng)軸承摩擦系數(shù)，； ——機(jī)械手本身與負(fù)載的重量之和，最大取80； ——大齒輪分度圓半徑，R=180；帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算得 =；同時(shí)，腰部回轉(zhuǎn)速度為=30r/min；傳動(dòng)比定為；且， 帶入數(shù)據(jù)得： =。將其帶入上（331）—（337）得： 啟動(dòng)時(shí)間 ；緒論制動(dòng)時(shí)間 ；折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：。由于手部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)只存在摩擦力矩，在回轉(zhuǎn)圓周方向上不存在其他的轉(zhuǎn)矩，則在回轉(zhuǎn)軸上有； （338）式中，——滾動(dòng)軸承摩擦系數(shù)，； ——機(jī)械手本身與負(fù)載的重量之和，； ——傳動(dòng)齒輪分度圓半徑，R=90；帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算得 =；同時(shí)，手爪回轉(zhuǎn)速度為=120r/min 且， 帶入數(shù)據(jù)得： =。將其帶入上（37）~（313）式，得： 啟動(dòng)時(shí)間 ； 制動(dòng)時(shí)間 ；折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：。 電機(jī)型號(hào)選擇根據(jù)上述計(jì)算，考慮諸多因素，腰部電機(jī)選擇北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司的步進(jìn)電機(jī)，具體型號(hào)為：90BYG550BSAKRML0301 該步進(jìn)電機(jī)高轉(zhuǎn)矩，低振動(dòng)，綜合性能很好。手爪旋轉(zhuǎn)電機(jī)選擇國(guó)產(chǎn)北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司的步進(jìn)電機(jī)，具體型號(hào)為：90BYG550ASAKRML0301下表為步進(jìn)電機(jī)相關(guān)技術(shù)參數(shù)，如表31所示表31 步進(jìn)電機(jī)相關(guān)參數(shù)貨物編號(hào)規(guī)格型號(hào)相數(shù)步距角（176。）靜態(tài)相電流（A）相電阻（Ω）相電感（mH）保持轉(zhuǎn)矩（Nm）定位轉(zhuǎn)矩（Nm）重量（Kg）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（gcm2）00027090BYG550ASAKRML030153230000028090BYG550BSAKRML03015345003 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算下圖為步進(jìn)電機(jī)矩頻特性曲線，如圖32所示圖32 步進(jìn)電機(jī)矩頻特性曲線 齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度校核(1) 確定齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)和齒數(shù)因傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格要求，傳動(dòng)功率較大，查手冊(cè)得，小齒輪采用，齒面硬度為，??；大齒輪采用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為，??；精度等級(jí)7級(jí)。取，一天工作16小時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速1000r/min(2) 確定許用應(yīng)力查手冊(cè)得 取 查手冊(cè)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)得 查手冊(cè)彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)得 查手冊(cè)尺寸系數(shù)得 (339) (340) (341) (342)(3) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算1）計(jì)算工作轉(zhuǎn)矩： (343)2）初步計(jì)算小齒輪直徑 (344)查手冊(cè)??；齒寬系數(shù) 取d1=55，則b=33mm3） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) (345)因工作均勻平穩(wěn)，查手冊(cè)工作情況系數(shù)得設(shè)計(jì)齒輪精度7級(jí)，查手冊(cè)取齒輪對(duì)稱(chēng)布置，；(4) 校核輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度查手冊(cè)齒形系數(shù)得，；查手冊(cè)應(yīng)力修正系數(shù)得，；因，所以得由彎曲強(qiáng)度校核公式得 大小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫(xiě)在此行之前。結(jié)論結(jié)論通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我完成了以下工作：（1）手部設(shè)計(jì)選擇了能夠完成搬箱任務(wù)的平行連桿齒輪齒條式氣動(dòng)末端執(zhí)行器，根據(jù)紙箱的大小設(shè)計(jì)了連桿的尺寸、連桿轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍，根據(jù)實(shí)際要求選擇了合適的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?？紤]到實(shí)際工作環(huán)境及要求增加了末端執(zhí)行器的繞Z軸回轉(zhuǎn)自由度，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)完成動(dòng)作，可以很好的控制旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到定位精度要求。（2）手臂本設(shè)計(jì)選用液壓缸直接驅(qū)動(dòng)并執(zhí)行動(dòng)作，同樣對(duì)于小負(fù)載，選擇更合理結(jié)構(gòu)利用電動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)更好，而本設(shè)計(jì)的好處是簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)在達(dá)到設(shè)計(jì)要求的前提下，相對(duì)的節(jié)約了成本。并且液壓缸的剛度可靠對(duì)于本設(shè)計(jì)的要求十分夠用。（3）腰部選用電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)，可以很好的控制旋轉(zhuǎn)角度和速度，可以選用大功率電機(jī)，也可選用夠用的電機(jī)，對(duì)于本機(jī)械手的升級(jí)十分方便。升降系統(tǒng)選用液壓柱塞缸，液壓柱塞缸的驅(qū)動(dòng)力很大，剛度也很大，本身有導(dǎo)向套導(dǎo)向，所以本人認(rèn)為合理可靠。同時(shí)也有很多不足之處（1）對(duì)于末端執(zhí)行器相比其他結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)靈活，易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求動(dòng)作且可以很好的抓取側(cè)面為平面的物體，如果在結(jié)構(gòu)剛度即材料上有所改進(jìn)可以抓取更重一些的物體，對(duì)于驅(qū)動(dòng)方式由于本人學(xué)術(shù)非常有限沒(méi)能設(shè)計(jì)處更合理的方式，較理想的驅(qū)動(dòng)方式是電機(jī)傳動(dòng)，電機(jī)傳動(dòng)可以非常好的控制手爪的張角，對(duì)于負(fù)載不大的機(jī)械手十分靈活可靠。（2）如果對(duì)于機(jī)械手的整體材料進(jìn)行改進(jìn)可以更靈活、經(jīng)濟(jì)。比如全部用鋁合金材料，雅馬哈就有全鋁合金機(jī)械手在各方面都很不錯(cuò)。對(duì)于本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)也存在復(fù)雜不合理之處，由于本人技術(shù)有限，對(duì)于錯(cuò)誤誠(chéng)懇希望老師指出。結(jié)論參考文獻(xiàn)[1] 呂宏,[M].北京:北京大學(xué)出版社,2009.[2] 王慧,[M].北京:北京大學(xué)出版社,2009.[3] 關(guān)慧貞,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.[4] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.[5] 鄭堤，[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.[6] （修訂版）[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2011.[7] [M].廣州：華南理工大學(xué)出版社,2000.[8] [M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社,1989.[9] [J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1991.[10] 張鐵,[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2001. [11] Suat Genc, in Engineering Disgn[C].Springer:Verlug London Limited,1998.[12] HEWITT J A. Technical services [J].Library Resource Services,1984,28(3):205218.致謝結(jié)論建議成績(jī)：指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日建議成績(jī)：評(píng)閱人（姓名、職稱(chēng)）: 年 月 日建議成績(jī)：評(píng)閱人（姓名、職稱(chēng)）: 年 月 日答辯委員會(huì)意見(jiàn): 答辯委員會(huì)(教師姓名、職稱(chēng))：畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)：千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打
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