三自由度平面直角坐標(biāo)機(jī)器人設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文(參考版)
2025-07-01 10:56本頁(yè)面
【正文】 在此，也一并對(duì)他們的熱心幫助表示感謝！參考文獻(xiàn)［1］王曉莉，機(jī)械制圖 北京，科學(xué)出版社 2006［2］邱士安，機(jī)電一體化技術(shù) 西安，西安電子科技大學(xué)出版社 ［3］李華，機(jī)械制造技術(shù) 北京，高等教育出版社 ［4］倪兆榮，張?；I，機(jī)械工程材料 北京，科學(xué)出版社 2007［5］唐劍兵，機(jī)械基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 重慶，重慶大學(xué)出版社 ［6］鄭向華，唐劍兵，機(jī)械基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)重慶，重慶大學(xué)出版社 ［7］楊好學(xué)，互換性與技術(shù)測(cè)量 西安，西安電子科技大學(xué)出版社 ［8］王淑英，電氣控制與PLC應(yīng)用 北京，機(jī)械工業(yè)出版社 ［9］張繼和等，電機(jī)控制與供電基礎(chǔ) 成都，西南交通大學(xué)出版社 27 。在這難忘的三個(gè)多月中，沒有他們的支持，我的設(shè)計(jì)不可能這樣順利的完成。所有這些都將成為我們以后繼續(xù)學(xué)習(xí)的榜樣。他給予了我們充分的指導(dǎo)，并且還培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考問題的能力。古人說，千里之行始于足下，一分耕耘一分收獲，我堅(jiān)信，付出的努力總會(huì)有回報(bào)，以后我會(huì)做的更好！致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作是在李老師的耐心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的。可以說，最后的成果里傾注了我的精力與心血。誠(chéng)然，我的設(shè)計(jì)中可能還存在種種問題，但我相信：我已經(jīng)傾盡了自己的最大努力，而這次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就像是里程碑一樣，必將見證我今后的不斷成長(zhǎng)和進(jìn)步！在計(jì)算校核時(shí)，為了弄清一個(gè)陌生的知識(shí)點(diǎn)，上網(wǎng)搜索、查詢手冊(cè)、求助老師，真是做到了多管齊下。這一切，使我真正體會(huì)到：端正的設(shè)計(jì)態(tài)度和良好的合作意識(shí)是所有設(shè)計(jì)人員所必須具備的素質(zhì)。設(shè)計(jì)開始時(shí)，由于缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，加之對(duì)各方面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不甚了解，我的設(shè)計(jì)曾一度停滯不前。同時(shí)，我對(duì)于AutoCAD軟件的使用，也在這段時(shí)間里有了質(zhì)的飛躍。使我真正感受到儀器設(shè)計(jì)在各業(yè)中的廣泛應(yīng)用。各自由度自成體系，又能協(xié)調(diào)的組織在一起，其各個(gè)部分連接處線條分明、直觀性好，其各個(gè)部件可以分別拆卸，快速更換，方便維修。經(jīng)綜合考慮，確定采用電力驅(qū)動(dòng)形式，具有手部的上下左右前后三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，級(jí)夾子的松放，使整體的結(jié)構(gòu)小型化，2．機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研制。m/A額定相電流A瞬間最大相電流A電樞繞組相電阻Ω電樞繞組相電感mH機(jī)械時(shí)間常數(shù)ms電氣時(shí)間常數(shù)ms重量kg編碼器P/R2500負(fù)載慣量負(fù)載慣量≤電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量10（倍）適配驅(qū)動(dòng)器GS0075AGS0075AGS0100A外形尺寸 單位：mmm額定轉(zhuǎn)速rpm3000最高轉(zhuǎn)速rpm3600電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量kg 絕緣等級(jí)——B級(jí)技術(shù)參數(shù)：技術(shù)參數(shù)單位80CB050C010000 80CB075C 01000080CB100C 010000貨物編碼031398031400031410額定輸出功率W5007501000額定轉(zhuǎn)矩N 絕緣強(qiáng)度——1500VAC 1Minute根據(jù)與絲桿的裝配關(guān)系及尺寸，對(duì)照下表查找是合適軸承大小：由以上對(duì)照表，我選擇 軸承代號(hào)6002的深溝球軸承 基本數(shù)據(jù)如下： 基本參數(shù)（尺寸）：d=15mm D=32mm B=9 a= 安裝尺寸(mm)： da= Da= ras=機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，通常對(duì)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求有：1）．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量盡可能要輕，單位質(zhì)量的輸出功率要高，效率也要高；2）．反應(yīng)速度要快，即要求力矩質(zhì)量比和力矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比要大，能夠進(jìn)行頻繁地起、制動(dòng)，正、反轉(zhuǎn)切換；3）．驅(qū)動(dòng)盡可能靈活，位移偏差和速度偏差要??；4）．安全可靠；5）．操作和維護(hù)方便；6）．對(duì)環(huán)境無污染，噪聲要小；7）．經(jīng)濟(jì)上合理，尤其要盡量減少占地面積。例如既有徑向又有軸向聯(lián)合載荷一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，如徑向載荷大，軸向載荷小，可選深溝球和外圈都有擋邊的圓柱滾子軸承，如同時(shí)還存在軸或殼體變形大及安裝對(duì)中性差，可選用推力調(diào)心滾子軸承；③軸承工作轉(zhuǎn)速；④旋轉(zhuǎn)精度；⑤軸承的剛性；⑥軸向游動(dòng)。為了提高導(dǎo)軌表面硬度，采用表明淬火工藝，表面硬度可達(dá)55HRC，導(dǎo)軌的耐磨性可提高1~3倍。本設(shè)計(jì)導(dǎo)軌材料應(yīng)選用HT200，它具有較好的耐磨性，灰鑄鐵密度為ρ=。在此我們選擇滑動(dòng)圓柱形導(dǎo)軌。重復(fù)精度被控制在在內(nèi)，完全滿足設(shè)計(jì)要求。因此，由螺桿傳動(dòng)造成的重復(fù)精度，合格至此，所選外螺紋的所有技術(shù)指標(biāo)均已校驗(yàn)完畢，結(jié)果在合格范圍之內(nèi)。工作行程+螺母高度工作行程+旋合長(zhǎng)度，即螺桿失穩(wěn)時(shí)的臨界軸向載荷。 表1精度等級(jí)5678910153055110（6）穩(wěn)定性校核螺桿在受軸向載荷時(shí)，應(yīng)防止螺桿長(zhǎng)度與直徑比過大而造成側(cè)向彎曲。視螺旋副克服摩擦力的力矩為其驅(qū)動(dòng)力矩，即 傳動(dòng)效率 顯然，故當(dāng)驅(qū)動(dòng)力矩去除后，螺旋將會(huì)自鎖，實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)定剎車”。又螺母螺紋扣數(shù)，合格。查表【1】得45號(hào)鋼的許用壓強(qiáng) 。試選用整體式螺母()，因而。設(shè)計(jì)中留出預(yù)留量，即考慮徑向力，取，則。根據(jù)使用需要，還需進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力矩、效率與自鎖等其他方面的計(jì)算?，F(xiàn)實(shí)中，滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的失效性是主要是螺紋的磨損、螺桿的變形或螺紋的斷裂等。試?。ㄍ饴菁y）公稱直徑，對(duì)應(yīng)的中徑，小徑，螺距?？紤]到實(shí)際中軸向力的影響較大，選取梯形螺紋作為基本齒形。螺紋部分采用表面淬火處理，保證硬度達(dá)到45HRC，使螺紋具有較好的強(qiáng)度和韌性。（3）由于工作臺(tái)采用滑動(dòng)螺旋設(shè)計(jì)，存在較大的滑動(dòng)摩擦，致使其效率偏低，磨損較快。（2）具有較好的增力作用。（1）螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周，螺母移動(dòng)一個(gè)螺距（彈頭螺紋）。 滾珠螺旋的特點(diǎn)：①摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高；②磨損小、壽命長(zhǎng)、工作可靠性好；③具有運(yùn)動(dòng)的可逆性，應(yīng)設(shè)防逆動(dòng)裝置；④軸向剛度較高，抗沖擊性能較差；⑤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工制造較難；⑥預(yù)緊后得到很高的定位精度（約達(dá)5um/300㎜）和重復(fù)定位精度（可達(dá)1~2um）。第3章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 搬運(yùn)機(jī)器人能夠模仿人手部的部分動(dòng)作，按照設(shè)定的程序、軌跡和要求，代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行單調(diào)持久的作業(yè)，實(shí)現(xiàn)一些人工不可能完成的工作，這不僅可以使人手避免出現(xiàn)可能的危險(xiǎn)情況，保障生產(chǎn)安全，還能促進(jìn)工作線的流水化，提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)環(huán)境，已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的一種自動(dòng)化裝
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