【正文】 所以在設計中難免有不足和遺漏之處，真誠的希望各位老師批評指正！。在此，謹向老師表示我最衷心的謝意。本次設計使我對大學以來所學的知識得到綜合的融會貫通，并有了進一步的理解，對所學的知識以及相互聯(lián)系有了實際應用的機會使我在各方面的能力都得到了很大程度的提高和鍛煉；學會了一些設計方法，提高了自身分析解決問題的能力，為以后的學習和工作打下了良好的基礎，對我受益匪淺。從課題選擇到細心指導，再到后來嚴格把關，老師本著認真的工作作風、高度的責任人和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度為我營造了一個良好的氛圍，使我順利的完成了本次畢業(yè)設計，對我起到了很大的幫助。在老師的細心指導下，最終的設計成果圖如下：圖71 設計總裝配圖參考文獻[1] 成大先 機械設計手冊 化工工業(yè)出版社 [2] 劉鴻文 材料力學 高等教育出版社 [3] 譚慶昌 趙洪志 機械設計 高等教育出版社 [4] 王春燕 陸鳳儀 機械原理 機械工業(yè)出版社 [5] 吳宇澤 羅圣國 機械設計課程設計手冊 高等教育出版社 [7] 于俊一 機械制造技術基礎 機械工業(yè)出版社 [8] 劉朝如 彭福蔭 機械制圖 高等教育出版社 [9] 劉極峰 易際明 機器人技術基礎 高等教育出版社 [10] 機器人本體制作指南 機械工業(yè)出版社 [11] 白井良明 機器人工程 科學出版社 [12] . 2002 [13] .[14] [15] 洪振 梅江平 趙學滿 .[16] 于復生 沈孝芹 范文利 李彥鳳 ,97[17] 傅旻 [18] 何勇 （自然科學版）.2003 [19] 楊恩霞 侯茗楓 [20] 楊春杰 ，12[21] 常麗文 . 2004 謝 辭經過幾個月的辛勤努力工作，終于使得本文呈現(xiàn)于此，可以說凝聚了本人汗水的結晶。不但使我們把課本內容聯(lián)系了起來，還提高了我們對知識的整體理解。在老師的指導下，經過了幾個月的努力將成果體現(xiàn)在這里，本次設計是大學四年生涯最后的一次設計，也是最全面的一次機械機構完整的整體結構設計，同時也是對自己大學四年學習成果的一次檢驗。3 合理設計平衡裝置（1）小臂的平衡裝置，通過連桿機構轉移到回轉底座上（2）平衡裝置的回轉半徑盡可能小本次設計主要參考了減小重量及慣量來直接示教輕動化，在手腕部分采用了鋁合金回轉軸，殼體部分采用了復合材料，用來減小重量，同時采用配重平衡的方法達到減小轉動慣量的目的，通過上述方法使機械手達到直接示教的輕動化。（2）減小小臂的慣量，多用鋁合金框架結構實現(xiàn)大剛度、小慣量，其腕部的傳動機構設置在底座上，通過鏈條或連桿機構傳動至腕部。（4）差動油缸的多余油量和油量補償，用特殊短路閥予以解決。對操作機來說，影響示教輕動化的因素可歸納為兩類，一是逆?zhèn)鲃拥臋C構效率，一是機構的輕量化。示教輕動化在連續(xù)示教噴漆機器人中特別重要，因為本次設計的機械手主要用于焊接和上料工作環(huán)境，所以特別考慮了示教輕動化因素。6 直接示教輕動化設計 示教輕動化是指用手牽引機器人操作機末端示教時，操作機機構逆運動的實際功率及省力程度。同理，手腕部分關節(jié)軸2的結構尺寸得到確定，如下圖所示： 圖511 軸2結構示意圖（2:1）軸上各段尺寸確定方法如上節(jié)所述。計算得：分錐角 大端分度圓直徑：mm mm錐 距：mm大端齒頂圓直徑：mm mm（2）腕部各軸的尺寸設計由于腕部有圓柱—錐齒輪為一個二級減速器，具體設計過程類似基座部分減速器設計，根據計算得主要部分結構尺寸如下圖：圖510手腕部分軸6主要結構尺寸主要計算過程為根據電動機的功率和額定轉矩計算出各軸的功率和轉速，計算出各齒輪的傳動比，同理根據基座部分軸的各段定位方法確定出此一減速器部分的輸出軸6的各段結構尺寸如上圖所示。錐齒輪的分錐角： 大端分度圓直徑：mm mm錐 距：mm查得齒寬系數(shù) 則齒寬 取齒高h：.以上和部分的設計計算過程類似前面格式，此處不進行詳細計算。根據齒輪齒根強度校核計算模數(shù)，取第一系列模數(shù)m=1,則?。▔毫牵┤?， 查得齒寬系數(shù)則。 腕部的相關設計(1) 傳動部分及主要部件的參數(shù)設計腕部的傳動過程如下圖：59腕部傳動示意圖已知：小臂轉軸上最大載荷為2kg,根據大臂部分計算知，初步估算重力力臂。（5）要有可靠的傳動間隙調整機構，以減小空間間隙，提高傳動精度。（3）機械手手腕與末端執(zhí)行器相聯(lián)，因此，要有標準的法蘭，結構上要便于安裝末端執(zhí)行器。（2）手腕安裝在機械手手臂的末端，在設計時應盡量減少其重量和體積，結構力求緊湊。機械手手腕部自由度越多，關節(jié)范圍越大，則機械手手腕部的靈活性越高，機械手作業(yè)適應能力也越強。手腕設計一般最循以下原則：（1）手腕的自由度數(shù)，應根據作業(yè)需要來設計。 機械手手腕部分設計及其計算 機械手手腕部分設計原則：機械手的手臂運動（包括腕部的回轉運動），給出了機械手末端執(zhí)行器在其工作空間中的運動位置，而安裝在機械手手臂末段的手腕，則給出了機械手在其工作空間的運動姿態(tài)。小臂與大臂的連接部分原理圖如下：圖58 小臂與大臂連接部分傳動示意圖此傳動過程與大臂與基座連接部分設計原理相同。同理大臂部分其它軸的尺寸結構設計及定位類似此軸。齒輪的定位采用A型普通平鍵定位連接。已知齒輪寬度，為使端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略小于齒輪寬度，故取。a=。初選36106軸承，內徑為30mm, 為了便于軸承裝配，取裝配軸承處的軸徑安裝尺寸為36mm。并考慮齒寬確定?？紤]到鍵槽對軸強度削弱的影響，軸徑增加5%~7%。由圖616d，按齒面硬度均值200HBS，在MQ和ML線中間查出 取，則 將確定出的各項數(shù)值代入接觸強度校核公式，得接觸強度滿足。由圖614查得，由圖。由表61，選取第一系列標準模數(shù)m=1。由圖67查得 ，由圖610查得 ，由表64查得 。 取， 。由下式：確定式中各項數(shù)值：因無較重沖擊的載荷，由機械設計書表63查得,故初選載荷系數(shù) 由式cosβ，計算端面重合度：由式。綜合傳動比選擇引起的誤差，選小齒輪齒數(shù)為=22，==48。確定各參數(shù)：由當量齒數(shù)查《機械設計》619，620得，,帶入驗證m=。由圖615，按不允許出現(xiàn)點蝕，查得 。取=——載荷分布不均系數(shù)，一般工業(yè)，一齒輪為懸臂支承，取=計算應力循環(huán)次數(shù)N：由表65查得。錐齒輪推薦齒寬系數(shù)，因齒輪懸臂布置，取。型號：臥式電機直聯(lián)型 降速比：=35.傳動原理圖如下： 圖56 大臂部分傳動原理圖（1）各軸轉速及傳動比分配： 1 軸： r/min ——電動機滿載轉速，r/min 總傳動比： r/min 各級傳動比： 實際總傳動比因為故傳動比滿足要求滿足要求 2 軸： r/min 3 軸： r/min （2）各軸功率（3）各軸轉矩，由式：T= （1）閉式直齒輪圓錐齒輪傳動的設計計算a．選材：小齒輪材料選用45號鋼，調質處理，HBS=217~255，大齒輪材料選用45號鋼，正火處理，HBS=162~217, ,b. 選擇齒輪精度等級、齒數(shù)、齒寬系數(shù)考慮到傳遞功率不大，且對結構尺寸無嚴格要求故選用8級精度。即 慣性力矩的計算其中，計算時，可把形狀復雜的零件近似看成圓柱體，則各支撐處摩擦力矩粗略估算為所以，所需電機的輸出功率為： 所以 飛輪矩的計算： 加速功率的計算： 伺服電機的預選：選定條件: 電機的額定轉矩； 倍電機的額定功率； 電機的額定轉速； 電機容許負載的由選定條件，按計算結果對照《機械設計手冊》中常用伺服電機可選70S –CZK01直流寬調速伺服電機。設回轉零件為一個半徑為60mm，長400mm,重30Kg的圓柱形零件。由于重量為小臂及負載的和，故初步設置如下：設置啟動角度,z則啟動角速度，設置啟動時間。在設計機