課程設(shè)計(jì)--六自由度多關(guān)節(jié)坐標(biāo)測(cè)量?jī)x機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-11 07:39本頁(yè)面
【正文】 6 參考文獻(xiàn) 20 [1] 尚元江 ，吳佩年，譚家祥，《 工程制圖基礎(chǔ) 》 ， 2021； [2] 蔣秀珍 ，《 機(jī)械學(xué)基礎(chǔ) 》 （第二版 ） ， 2021； [3] 孫開(kāi)元 ，許愛(ài)芬， 《機(jī)械制圖與 公差測(cè)量速查手冊(cè) 》， 2021。 經(jīng)過(guò)三周的努力， 我們成功完成了 老師布置的任務(wù)， 繪制出了 六自由度多關(guān)節(jié)坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的裝配圖和零件圖， 同時(shí) ， 自身的 機(jī)械設(shè)計(jì)、 分析 與繪制圖紙的能力也得到了很 大的提高。對(duì)于軸承的選擇和扭簧的設(shè)計(jì)這兩部分的計(jì)算過(guò)程中，小組幾名同學(xué)進(jìn)行激烈的討論，最終統(tǒng)一數(shù)據(jù)，比較結(jié)果，這讓我認(rèn)識(shí)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。因此我抓住晚上的時(shí)間，復(fù)習(xí)工程制圖和機(jī)械學(xué)基礎(chǔ)兩門(mén)課程。在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了一系列的難題。 3) 各個(gè)零件 加工時(shí)銳棱倒鈍 。 2) 配合：查詢 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 確定 軸承和軸及外殼配合的公差帶。 19 6) 限位裝置 的安裝：在將軸放入外殼之前把限位鋼珠放 進(jìn) 軸側(cè)面的半圓槽內(nèi)。 4) 軸和軸承的安裝：將關(guān)節(jié)外殼、 軸承蓋 相聯(lián)， 再將 軸、 軸承 、軸承緊固件安裝在軸上， 然后將軸 裝入外殼中， 用套筒聯(lián)軸器 將編碼器的軸和關(guān)節(jié)的軸連接在一起，最后用彈性簧片將編碼器與外殼相連。 2) 各關(guān) 節(jié)處轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無(wú)明顯阻力。 計(jì)算其他參數(shù)： mmdDD ??? mmdDD ??? 按剛度條件確定彈簧工作圈數(shù)： 10 0077)(180 )(180 )(3m i nm a x0 ????? ??????? DTTEIn ?? 則 n取 11 圈。 ， 則 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 NGlT i i n 31 ???????? ? NGlT 3 3 2 2 0s i n103 0 2 0s i n 32 ???????? ? 由線性關(guān)系可以求出 NTNT 7 3 m a xm in ?? ， 查詢彈性模量 M p a1 6 0 0G p a2 0 0 ?? bE ?， ，計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 ? ? M p a1 0 0 06 2 ?? bb ?? 曲度系數(shù)： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。工作扭轉(zhuǎn)角度為 ??? 12030 。 圖 測(cè)頭 13 螺釘?shù)脑O(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中裝置內(nèi)部螺釘均采用開(kāi)槽圓柱頭螺釘，而外殼上的螺釘選用開(kāi)槽沉頭螺釘，防止刮傷。 12 圖 關(guān)節(jié) 1 軸殼聯(lián)接件 測(cè)頭 的設(shè)計(jì) 測(cè)頭 采用機(jī)械式硬測(cè)頭，通過(guò) 側(cè)頭連接件上的 按鍵 控制 測(cè)量的開(kāi)始 與停止。角的通孔），再同樣用 4 個(gè)圓周對(duì)稱的開(kāi)槽圓柱頭螺釘聯(lián)接軸 1。 在 軸 6加裝 限位裝置 （軸 2因 為 有力平衡裝置 ， 可起到角度限制 作用，可以不用 額外添加限位裝置 ），在 軸和 外殼 分別 制作出 270 、 4? 的半圓 槽放置限位裝置的鋼珠， 這樣 將軸和外殼轉(zhuǎn)動(dòng)的相對(duì)角度 限制 在 270 內(nèi) 。扭簧設(shè)計(jì) 的 詳細(xì) 過(guò)程 在之后的關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)中會(huì)提到 。同時(shí)也要考慮以下幾點(diǎn)： 1) 軸應(yīng)該采用空心軸，便于電氣線路從中穿過(guò)； 2) 選擇軸的材料，對(duì)軸進(jìn)行受力分析，根據(jù)分析結(jié)果，確定空心軸的 11 外徑、內(nèi)徑和軸的支承點(diǎn)、 軸承位置 ； 3) 選擇軸承（考慮軸承的精度和承載能力），選擇角接觸軸承，另外，注意角接觸軸承的安裝方向以及縮緊裝置的設(shè)計(jì)； 4) 分析所設(shè)計(jì)的軸系的變形（彎曲，扭曲）情況，根據(jù)分析結(jié)果來(lái)修正設(shè) 計(jì)參數(shù)； 5) 考慮旋轉(zhuǎn)軸系與外購(gòu)傳感器的聯(lián)接； 6) 其他連接件與軸的聯(lián)接，重點(diǎn)考慮如何保證同軸度、垂直度、平行度等位置公差，以保證測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)參數(shù)準(zhǔn)確， 測(cè)量精準(zhǔn) 。 它的連接與性能直接影響了測(cè)量?jī)x的靈活性，所以，關(guān)節(jié)的外殼選擇了密度較小、 耐腐蝕的硬鋁合金，各個(gè)關(guān)節(jié)的連接則采用了相同的 圓柱與圓柱相貫的 連接方式。 關(guān)節(jié) 2外徑 不大于 80mm ， 其他關(guān)節(jié) 外 徑 不大于 50mm 。 圖 光電編碼器實(shí)物 3) 根據(jù) 整個(gè)裝置的剛度和重量要求，測(cè)量臂選用鋁合金，軸選用 45號(hào) 鋼，其他部分（ 外殼 ， 聯(lián) 接件 等 ） 選用 硬鋁合金。 結(jié)合式 和著名的 DH變換矩陣法，可以 得到 測(cè)頭位姿 相對(duì)于基座坐標(biāo)系 的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 1 1 2 21 1 2 2123 3 4 4333c os 0 si n 0 c os 0 si n 0si n 0 c os 0 si n 0 c os 00 1 0 0
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