【正文】 最后感審閱說明書和謝參加本次答辯的老師。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(bào)告開始一直到這次設(shè)計(jì)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(jì)。 這次設(shè)計(jì)讓我學(xué)到很多，通過本次設(shè)計(jì)我了解 了機(jī)械手的基本設(shè)計(jì)思想，了解到了各個(gè)機(jī)構(gòu)的作用和基本類型，對(duì)各機(jī)構(gòu)有了進(jìn)一步的了解，明白了它們的運(yùn)動(dòng)原理，為以后設(shè)計(jì)或研究類似題目打下了良好基礎(chǔ)。我所設(shè)計(jì)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(jì)的重要組成部分， 該部分 對(duì)機(jī)械手的靈活性、通用性、穩(wěn)定性等都有很大的影響。 該機(jī)械手為空間機(jī)構(gòu)， 該機(jī)械手存在 3 個(gè)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(jì)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。其中減速器軸 2 輸出的力帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，來完成機(jī)械手上下擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，軸 3 輸出的力帶動(dòng)不完全齒輪的運(yùn)動(dòng)，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(shí)，需要用直齒錐齒輪對(duì)力的方向進(jìn)行改變，直齒錐齒輪間的傳動(dòng)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(dòng)循環(huán)圖中所要求完成的動(dòng)作。 齒輪齒數(shù) z = 45,則它的分度圓直徑 d = mz= 45 1 = 45mm 齒條移動(dòng)距離 ?? = 13 2π 452 = 齒條長度 L1 ??，所以選擇齒條長度為 60mm。通過運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行分析可以進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：完全齒輪共 60 齒，則，直徑為 60mm。 。 25 = 144176。 15 = 72176。 15 = 72176。 15 = 72176。 通過運(yùn)動(dòng)過程計(jì)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。假設(shè)凸輪連桿機(jī)構(gòu)的支承點(diǎn)距離機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)為 100mm，則通過計(jì)算 ??????15176。 6 軸徑 ?? = 50mm， ???? = 112mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選擇 A 型平鍵，尺寸為?? ? = 1610，查機(jī)械設(shè)計(jì)表 ， [????] = 100~120MPa，參考轂長選擇 ?? = 80mm，鍵的接觸長度 ??′ = ??? ?? = 112 ?16 = 96mm， ???? = 4??3?????′ = 92MPa 120??????。 錐齒輪 用平鍵聯(lián)接鍵 4 軸徑 ?? = 35mm， ???? = 45mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選擇 A 型平鍵，尺寸為?? ? = 108，查機(jī)械設(shè)計(jì)表 ， [????] = 100~120MPa，參考轂長選擇 ?? = 40， 鍵的接觸長度 ??′ = ??? ?? = 40 ?10 = 30mm， ???? = 4??2?????′ = 84MPa 120??????。 2 軸徑 ?? = 52mm， ???? = 115mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選擇 A 型平鍵，尺寸為?? ? = 1610，查機(jī)械設(shè)計(jì)表 ， [????] = 100~120MPa，參考轂長選擇 ?? = 110m，鍵的接觸長度 ??′ = ??? ?? = 110 ?16 = 94mm， ???? = 4??2?????′ = 31MPa 120??????。在進(jìn)行平鍵的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮較弱零件的工作面被壓潰或磨損等狀況，同時(shí)也應(yīng)考慮鍵的強(qiáng)度，以防鍵被剪斷。而普通平鍵又分為平頭、圓頭、一端平頭一端圓頭 3 種類型。我們使用的鍵為平鍵。 通過表 可得， ?? = ， ?? = 0,由表 查得， ???? = 當(dāng)量動(dòng)載荷 P ?? = ???? ? ?????? = 計(jì)算額定動(dòng)載荷 ????′ = ??√ ???′ ??166703= 40390N 57200?? 選用 6213 深溝球軸承可以滿足軸承壽命要求。圓柱滾子軸承可以受較大的徑向載荷，內(nèi)外圈之間可作軸向的自由移動(dòng)，它不能夠承受軸向載荷。和 45176。較接觸球軸承的特點(diǎn)是軸向承載能力隨著接觸角的增大而增大，但是需要成對(duì)使用，它的接觸角有 15176。1??]3 = 105???? 滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算 常見的 滾動(dòng)軸承 有圓錐滾子軸承，它能同時(shí)受徑向載荷和軸向載荷，具有承載能力較大的特點(diǎn)，它的許用角偏小；推力球軸承只能承受單向的軸向載荷，在回轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因?yàn)殇撉螂x心力的作用于保持架摩擦發(fā)熱，所以極限轉(zhuǎn)速較低。1??] = 60MPa， [??0??] = 應(yīng)力校正系數(shù) ?? = [??。 1. 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 齒數(shù) z 和精度等級(jí) 取 ??5 = 24， ??5 = ????5 = 72， 因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)速度不高，通過表 ，選 9級(jí)精度 使用壽命 ???? 由表 ???? = 動(dòng)載系數(shù) ???? 由圖 KV = 齒間載荷分配系數(shù) ?????? 由表 ，估計(jì) ?????????? 100N/mm ????????1 = ??√??2 +1 = ， ????????2 = 1√??2 +1 = ????1 = ??1????????1= = ， ????2 = 225 由公式 可計(jì)算 ?????? = 由公式 計(jì)算 ???? = ?????? = 1????2= 齒向載荷分布系數(shù) ???? 由表 查得， ???? = 載荷系數(shù) ?? ?? = ?????????????????? = = 轉(zhuǎn)矩 ??3 ??4 = ??1i = 283290N ?mm 彈性系數(shù) ???? 由表 可得 ???? = √MPa 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ???? 有圖 ZH = 接觸最小安全系數(shù) ?????????? ?????????? = 總工作時(shí)間 ??? ??? = 10 30016 = 48000h 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ???? ????1 = 60????1??? = 109 ????2 = ????1?? = 108 接觸壽命系數(shù) ???? 由圖 可知，取 ????1 = 1 ????2 = 接觸疲勞極限 由圖 ??????????1 = 710??????， ??????????2 = 680MPa 許用接觸應(yīng)力 [????] [????1] = ??????????1????1??????????= 710 = ?????? [????2] = ??????????2????2??????????= 680 = 725MPa 小輪大端分度圓直徑 ??5 取 ???? = 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 公式計(jì)算得出 ??5 = 117mm 驗(yàn)算圓周速度及 ?????????? ????1 = (1 ?????)??5 = (1 ? ) 117 = ???? = ??????1??3601000 = ?? 9060 1000 = ???? = 2??3????1= 5697N ?? = ?????? = ???? ? ??52√1 ???????2??1= 56mm ?????????? = 98N/mm 100??/???? 大端模數(shù) ?? ?? = ??5??5= 11724 ≈ 4 實(shí)際分度圓直徑 d ??5 = ???? = 4 24 = 96mm ??6 = ???? = 4 72 = 288mm 錐句 ?? ?? = ??2 √??12 + ??22 = 齒寬 b ?? = ?????? = = 45mm 取 ?? = 67mm 經(jīng)過校核計(jì)算得出所選數(shù)據(jù)符合要求。小齒輪的材料選擇 40Cr，需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度大小為 260HB,而大齒輪的加工材料可以選擇使用 42SiMn，同樣要進(jìn)行調(diào)制處理，硬度為 230HB。 1. 齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 初步計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 ??2 ??2 = 106 ????2= 106 = 377756N?mm 齒寬系數(shù) ???? 由表 可知 ???? = 初步計(jì)算許用接觸應(yīng)力 [????] [????1] ≈ ??????????1 = 639MPa [????2] ≈ ??????????2 = 522MPa Ad值 由表 可取 ???? = 85 初步計(jì)算 ??3 ??3 = ????√ ??2????[????]2? ??:1??3 = 取 ??3 = 105mm 初步齒寬 b ?? = ???? ???3 = 1 105 = 105mm， ??3 = 115mm ??4 = 105mm 2. 校核計(jì)算 圓周速度 ?? = ????3??3601000 = ?? 1059060 1000 = 精度等級(jí) 查表 選取精度等級(jí)為 9 級(jí) 齒數(shù) z 和模數(shù) m 初取 ??3 = 40， z4 = iz3 = 3 4 = 120 ?? = ??3??3= ，取 ?? = 3 ??3 = ??3?? = 1053 = 35， ??4 = 105 使用系數(shù) ???? 由表 選取 ????= 動(dòng)載系數(shù) ???? 由圖 選取 ???? = 齒間載荷分配系數(shù) ?????? ???? = 2??2??3= 2 377760105 = ??????????3 = 115 = 100??/???? 先求：端面重合度 εα = ???? = √4 ?????3 = ?????? = 1????2= 齒向載荷分布系數(shù) ?????? ?????? = ?? +??[1+ ( ????3)2]( ????3)2+?? ? 10。3?? = 載荷系數(shù) K ?? = ???????????????????