【正文】 48。 這篇論文的順利完成，也離不開(kāi)我們機(jī)械手設(shè)計(jì)小組的各個(gè)成員的共同努力，更離不開(kāi)班級(jí)其他同學(xué)的辛勞幫助。導(dǎo)師用他淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)之道，精益求精的工作作風(fēng)感染著我。我們的學(xué)生時(shí)代已匆匆而去，在此我想對(duì)培養(yǎng)我成長(zhǎng)的母校，傳授我知識(shí)的老師，陪我一起度過(guò)酸甜苦辣的同學(xué)、朋友表示衷心的感謝。在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量使用標(biāo)準(zhǔn)的配件，降低成本，每一個(gè)設(shè)計(jì)都小心謹(jǐn)慎，仔細(xì)計(jì)算，最終能夠?qū)崿F(xiàn)與數(shù)控機(jī)床相配合，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中上下料的自動(dòng)化。然后用Pro/e畫(huà)出三維圖,用AutoCAD畫(huà)出二維圖（二維圖見(jiàn)附錄）。 電機(jī)選型計(jì)算條件：絲杠軸向工作載荷約為，絲杠移動(dòng)速度圓錐齒輪傳遞效率設(shè)計(jì)計(jì)算：絲杠工作的功率： ...................................................（）絲杠轉(zhuǎn)矩電機(jī)選用同步轉(zhuǎn)速的三相異步電機(jī)，速比 電機(jī)輸出軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩：電機(jī)輸出軸功率 ..........................................................................（）電機(jī)選用YS5012三相異步電動(dòng)機(jī) 機(jī)械手直臂部分三維出圖及主要零部件出圖 直臂結(jié)構(gòu)三維圖 直臂部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維圖 滾珠絲桿螺母 直臂套筒 光桿絲桿連接件 直臂箱體 直臂箱蓋 本章小結(jié) 本章對(duì)機(jī)械手直臂的類(lèi)型及升降裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 錐齒輪計(jì)算條件：負(fù)載轉(zhuǎn)矩，直線(xiàn)錐齒輪，傳動(dòng)比為，錐齒輪轉(zhuǎn)速材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度HBS=217~255，齒面粗糙度錐齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算：（計(jì)算部分由組員張益完成本人參與數(shù)據(jù)討論修改）：電機(jī)軸端齒輪轉(zhuǎn)矩載荷系數(shù)齒數(shù)比估算時(shí)，安全系數(shù)，接觸疲勞強(qiáng)度極限因此估算時(shí)的齒輪許用接觸應(yīng)力 ...................（）估算結(jié)果：所以考慮到絲杠需從錐齒輪2中心穿過(guò)，且所選用絲杠的公稱(chēng)直徑，絲杠螺母，故取，齒數(shù)：取大端模數(shù)： .....................................................................................（）1）.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)其條件為 .....................................................................（）其中 載荷系數(shù) 齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) 齒寬系數(shù)查機(jī)械手冊(cè)得 ＝1 查圖得 ＝查機(jī)械手冊(cè)得 ＝ 查表得 ＝可得 ＝可得 ＝取常用值1/3代人計(jì)算得 .......................（）即，故安全。本節(jié)采用S=90176。錐齒輪的輪齒有直齒、斜齒和曲線(xiàn)齒等形式。錐齒輪的輪齒排列在截圓錐體上，輪齒由齒輪的大端到小端逐漸收縮變小，如下圖所示。（10）臨界轉(zhuǎn)速校核 ....................................................................................（）式中，查機(jī)械手冊(cè)得，滿(mǎn)足轉(zhuǎn)速要求（11） 螺桿強(qiáng)度：螺桿材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，其許用應(yīng)力螺桿當(dāng)量應(yīng)力： ....（）式中，符合強(qiáng)度要求(12)系統(tǒng)剛度計(jì)算 剛性為機(jī)械剛度的指標(biāo)，滾珠絲杠的剛性取決于螺桿與螺母之間軸向負(fù)荷珠槽接觸剛性及螺桿軸的剛性來(lái)決定。其中，滿(mǎn)足承載能力要求。 由表得，有效行程內(nèi)目標(biāo)行程公差，行程變動(dòng)量 由表得，任意300mm行程內(nèi)行程變動(dòng)量，2π弧度內(nèi)行程變動(dòng)量 絲杠精度為5級(jí)，可靠性90%。 滾珠絲杠設(shè)計(jì)（計(jì)算部分由小組成員張益完成本人參與討論和數(shù)據(jù)修改）（1）選取的滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)為：磨制絲杠(右旋)上固定端到螺母間距離(臨界長(zhǎng)度) 下固定端到螺母間距離(臨界長(zhǎng)度)設(shè)計(jì)后絲杠總長(zhǎng)最大行程 支承方式為兩端固定定位精度：結(jié)構(gòu)如下圖：中間為絲杠，兩邊為光桿。直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)一般是氣動(dòng)傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)以及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)主要講直臂的升降。它的作用是支撐腕部和手部（包括工件或工具），并帶動(dòng)它們作空間運(yùn)動(dòng)。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性等直接影響到機(jī)械手的工作性能。因此，一般來(lái)說(shuō)臂部應(yīng)該具備3個(gè)自由度才能滿(mǎn)足基本要求，既手臂伸縮、左右回轉(zhuǎn)、和升降運(yùn)動(dòng)。第五章 直臂部分的三維設(shè)計(jì) 臂部運(yùn)動(dòng)的目的：把手部送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)任意一點(diǎn)。然后用Pro/e畫(huà)出三維圖,用AutoCAD畫(huà)出二維圖（二維圖見(jiàn)附錄）。 ...................................................................（）靜力矩 ............................（）選用永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)57BYG450C 手腕部分出圖及主要零部件出圖 手腕三維圖 手腕法蘭 蝸桿 蝸輪 蝸輪軸 軸端法蘭 蝸輪蝸桿箱體 蝸輪蝸桿箱蓋 蝸輪軸承蓋 蝸輪軸承蓋開(kāi)口 嵌入式軸承蓋 嵌入式軸承蓋開(kāi)口 本章對(duì)機(jī)械手手腕的類(lèi)型及回轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)。工作壽命設(shè)計(jì)計(jì)算：1選擇材料和加工精度蝸桿選用45鋼、蝸輪選用ZCuAl10Fe加工精度7級(jí)1. 初選幾何參數(shù)，2. 計(jì)算蝸輪蝸桿傳動(dòng)效率及蝸桿輸入轉(zhuǎn)矩粗算傳動(dòng)效率 .................................（）蝸輪輸出轉(zhuǎn)矩 ..............................................（）蝸桿輸入轉(zhuǎn)矩 ...................................................（）3. 確定許用接觸應(yīng)力蝸桿輸入功率 ......................................................（）滑動(dòng)速度、 ..............................................（） ..................................（）4. 求載荷系數(shù)K動(dòng)載荷系數(shù)、嚙合質(zhì)量系數(shù)、小時(shí)載荷率、小時(shí)載荷率系數(shù)、環(huán)境溫度系數(shù)、工作情況系數(shù)由于不帶風(fēng)扇，所以： .......................（）5. 計(jì)算m和q值 .......................（）取 ，16 ....................................（）接觸強(qiáng)度足夠。查機(jī)械手冊(cè)可得 .........................................（）查機(jī)械手冊(cè)可得所以（5）軸的強(qiáng)度校核其條件為 ....................（）其中 —— 軸的計(jì)算應(yīng)力，MPa； M —— 軸所受的彎矩，Nmm ； ............................（） T —— 軸所受的扭矩，Nmm； W —— 軸的抗彎截面系數(shù)，； —— 對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力，其值按表計(jì)算..........................................................................................................................................（）即＝270MPa，故安全。 蝸輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算：（計(jì)算部分由小組成員張益完成）（1）選擇軸的材料選擇軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。)時(shí)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成手腕的轉(zhuǎn)動(dòng)功能。 運(yùn)行方式為步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)手腕的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到一定角度(90176?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)是一種步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件?；?80176。(4) 機(jī)液結(jié)合的腕部結(jié)構(gòu)。(3) 具有兩個(gè)自由度的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)。的情況下，可采用齒條活塞驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)。(2) 齒條活塞驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)角由動(dòng)片和靜片之間允許回轉(zhuǎn)的角度來(lái)決定（一般小于2