【正文】 除了應用于焊接外，還可以應用于噴漆等工作中。 其它部分具體尺寸由結(jié)構(gòu)決定，詳見圖紙。 機身 部分采用鑄鋁材料，圓筒形結(jié)構(gòu)，臂厚 7～ 8。 本次設計 使用的 焊槍直徑為50mm。 g.． 軸的彎扭合成強度校核 許用彎曲應力 [ ] [ ] M pab 601 == σσ ， [ ] Mpab 1000 =σ ， [ ][ ] 10 06001 === bbσσα aa— 截面左側(cè) 32323 )344( )( mmd tdbldW ???????? ? ???? ?????? )()( 2222 W TMe h. 軸的疲勞強度安全系數(shù)校核 24 查得 抗拉強度 MpaB 650=σ ， 彎曲疲勞強度 Mpa3001 ?? ， 剪切疲勞極限Mpa1551 ?? ， 等效系數(shù) =σψ ， =τψ aa— 截面左側(cè) 32323 )344( )( mmd tdbldW ???????? 查得 1=σK ， =τK ；查得絕對尺寸系數(shù) ??? ， =τε ；軸經(jīng)磨削加工， 表面質(zhì)量系數(shù) =β 。 ????? 合成彎矩， aa— 剖面左側(cè) mmNMMMa aVaH 2222 ????? aa— 剖面右側(cè) mmNMMaM aVaH 39。39。 圖 4－ 1 軸的結(jié)構(gòu)設計草圖 軸的強度校核 ]13[ 軸在初步完成結(jié)構(gòu)設計后，進行校核計算。 根據(jù) 聯(lián)軸器 取 mml 241 ? 。 軸段 5 上作成齒輪軸，尺寸與齒輪相同。 在軸段 3上要安裝軸承，其直徑應該便于軸承安裝，又應該符合軸承內(nèi)徑 系列， 即軸段 3的直徑應與軸承型號的選擇同時進行。 傳動軸的設計 軸的材料為 45號鋼，調(diào)制處理 a. 初估軸徑， c=106~117,取 c=106 則 3min nPcd ? （ 47） 3?? ? b. 各段軸徑的確定 初估軸徑后，就可按照軸上零件的安裝順序從 mind 處開始逐段確定軸徑，上面計算的 mind 是軸段 1的直徑，由于軸段 1上安裝 連軸器 ，因此軸段 1直徑的確定和連軸器型號同時進行。相鄰鋼絲層的纏繞方向相反。 由于要實現(xiàn)擺腕，工作時要求彼此有相對運動的空間傳動所以提腕和轉(zhuǎn)腕的傳動軸采用軟軸。 表 4－ 6齒輪的幾何尺寸 名稱 符號 公式 分度圓直 徑 d mmmzd 4020211 ???? mmmzd 2 0 01 0 0222 ???? 齒頂高 ah mmmhah a 221 ???? ? 齒根高 fh mmmchah f )()( ?????? ?? 齒頂圓直徑 ad mmhdd aa 44c o s211 ??? ? mmhdd aa 202c o s222 ??? ? 齒根圓直徑 fd mmhdd ff 37c o s211 ??? ? mmhdd ff 197c o s222 ??? ? 齒頂角 a? ?? Rh aa? 齒根角 f? ?? Rh ff? 分度圓錐角 ? ?? Rmz? 頂錐角 a? ???? aa ??? 根錐角 f? ?10??? ff ??? 錐距 R mmmzR 102s in2/ ?? ? 齒寬 b mmRb )~( ?? 20 軸的設計和校核 軸的結(jié)構(gòu)決定于受力情況、軸上零件的布置和固定 方式、軸承的類型和尺寸、軸的毛坯，制造和裝配工藝、以及運輸、安裝等條件。 19 表 4－ 6 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 ???? ? 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。 表 4－ 5齒輪的幾何尺寸 名稱 符號 公式 分度圓直 徑 d mmmzd 4020211 ???? mmmzd 1 6 080222 ???? 齒頂高 ah mmmhah a 221 ???? ? 齒根高 fh mmmchah f )()( ?????? ?? 齒頂圓直徑 ad mmhdd aa 44c o s211 ??? ? mmhdd aa o s222 ??? ? 齒根圓直徑 fd mmhdd ff 36c o s211 ??? ? mmhdd ff 158c o s222 ??? ? 齒頂角 a? ?? Rh aa? 齒根角 f? ?? Rh ff? 分度圓錐角 ? ?? Rmz? 頂錐角 a? ???? aa ??? 根錐角 f? ?10??? ff ??? 錐距 R mmmzR 82s in2/ ?? ? 齒寬 b mmRb )~( ?? 擺腕 部分齒輪 設計 第一極圓柱齒輪傳動 ： 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 。 基本 尺寸 ? ? mmzzmammmzdmmmzd1202 202102202100240202212211????????????? d. 校核齒根彎曲疲勞強度 復合齒形系數(shù) ?FSY ， ?FSY 取 ??Y 校核兩齒輪的彎曲強度 23212 111 1)(4 umzYKTRRFSF ??? ??? （ 46） MP a2322 51220)( ????? ???? ? ?121 FMPa ??? ? ?21212 FFSFSFF MP aMP aYY ??? ?????? 所以齒輪完全達到要求。 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。 齒面接觸疲勞強度條件的設計表達式 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力為： MPaH 580lim1 ?? MPaH 560lim2 ?? 選擇材料的接觸疲勞極根應力為： MPaF 230lim1 ?? MPaF 210lim2 ?? 應力循環(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 。 11 齒輪的設計 ]13[ 按照上述傳動比配對各齒輪進行設計 。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。 再求實際轉(zhuǎn)速 n’＝ r/ m i n 2 2060260 39。 手腕電機的選擇 提腕電機的選擇 手腕的最大負荷重量 kgm 41 ? ， 初估腕部的重量 kgm 42 ? ， 最大運動速度 V=2m/s 功率 Wm g VFVp 1 6 0210