【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計 30 參考文獻(xiàn) [1] 汪愷 . 機械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 [M]. 機械工業(yè)出版社 . . [2] 成大先 . 機械設(shè)計手冊 [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社 . [3] 徐灝 . 機械設(shè)計手冊 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 2020. [4] 徐錦康 . 機械設(shè)計 [M] .機械工業(yè)出版社 2020. [5] 殷際英 ,何廣平 .機器人 [M]. 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 2020. [6] 周伯英 . 工業(yè)機器人設(shè)計 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 1995. [7] 陳秀寧 ,施高義 .機械設(shè)計課程設(shè)計 [M].浙江大學(xué)出版社 . [8] 王宗榮 .工程圖學(xué) [M].機械工業(yè)出版社 . [9] 費仁元 ,張慧慧 .機器人設(shè)計和分析 [M].北京工業(yè)大學(xué)出版社 . [10] 龔振邦 .機器人機械設(shè)計 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 . [11] 吳相憲 ,王正為 ,黃玉堂 .實 用機械設(shè)計手冊 [M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社 . [12] 龐啟淮 .小功率電動機應(yīng)用技術(shù)手冊 [M].機械工業(yè)出版社 . [13] 馬香峰 .工業(yè)機器人的操作機設(shè)計 [M].冶金工業(yè)出版社 . 。第一個關(guān)節(jié)采用二級齒輪傳動，這種傳動方式具有精度高、定位安裝方便等優(yōu)點 。六個自由度均為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。本課題正是在這種背景下提出來的，這是一項具有重要意義的課題。 總 結(jié) 我國機器人的研究和應(yīng)用起步較晚，但是隨著 國內(nèi)外機器人的快速發(fā)展、社會需求的增大和技術(shù)的進(jìn)步，焊接機器人得到了迅速的發(fā)展，多品種、少批量生產(chǎn)方式和為提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率的生產(chǎn)工藝需求，是推動裝焊接機器人發(fā)展的直接動力。 本科生畢業(yè)設(shè)計 29 小結(jié) 本章針對腰部的齒輪、大齒輪軸、小齒輪軸進(jìn)行了設(shè)計和校核，另外還表述了設(shè)計上的見解。立柱采用鑄鋁 ,空心圓柱形狀 ,起固定軸承外圈的作用。 mmmzdⅡ 502523 ???? ， mmmzd Ⅲ 60030024 ???? （ 345） mmzzmA 3252 )30025(22 )( 43 ?????? ， （ 346） 查得 , 21 ?? FSFS YY ，取 ??Y 校核兩齒輪的彎曲強度 本科生畢業(yè)設(shè)計 28 ? ?1323211 FFsdF MP aYYmzKT ??? ? ?????? ???? （ 347） ? ?21222 FFSFSFF MP aYY ??? ????? （ 348） 所以齒輪完全達(dá)到要求。 （ 335） 式中： HZ — 節(jié)點區(qū)域系數(shù)，用來考慮節(jié)點齒廓形狀對接觸應(yīng)力的影響，取HZ =； EZ — 材料系數(shù)，單位為 MPa ，查表 75，取 MPa ； ?Z — 重合度系數(shù)，取 ?Z =； d? — 齒寬系數(shù)，取 d? =1； u— 齒數(shù)比，其值為大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比， u=12。 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強度校核 。 表 32 第一級嚙合齒輪的幾何尺寸 名稱 符號 公式 分度圓直徑 d mmmzd 5025211 ????mmmzd 2 0 01 0 0222 ???? 齒頂高 ah mmmhah a 221 ???? ? 齒根高 fh mmmchahf )()( ?????? ?? 齒全高 h mmhhh fa ????? 齒頂圓直徑 1ad mmhdd aa 54211 ??? mmhdd aa 204222 ??? 齒根圓直徑 1fd mmhdd ff 45211 ??? mmhdd ff 195222 ??? 基圓直徑 1bd mmdd b o s11 ?? ?mmdd b 8 7c o s22 ?? ? 齒距 p mmmp ???? ? 齒厚 s mmms ?? ? 齒槽寬 e mmme ?? ? 中心距 a mmdda 1252/)( 21 ??? 本科生畢業(yè)設(shè)計 25 表 33 第二級嚙合齒輪的幾何尺寸 齒輪的校核 已選定齒輪采用 45 鋼，鍛造毛坯，軟齒面，齒輪滲碳淬火 HRC56～ 62，齒輪精度用7 級，軟齒表面粗糙度為 ?aR ，對于需校核的一對的齒輪，齒數(shù)分別為 253?z ，3004 ?z ，模數(shù)為 2，傳動比 12?i ，扭矩 T=2 ? 確定齒輪傳動的精度 根據(jù) GB100951988規(guī)定 ,齒輪精度等級分為 12級 ,1級最高 ,12級最低 ,常用 6～ 9級。 所以 ? 軸上齒輪 mmb 301 ? 與之嚙合的小齒輪齒寬 mmb 252? ? 軸上的齒輪齒寬 mmb 5539。d? 為 。查表 77,中間軸上的齒輪與大齒輪嚙合時取齒寬系數(shù) d? 為 。 齒寬系數(shù) d? 由強度公式可知 ,當(dāng)載荷一定時 ,增大齒寬可以減小齒輪直徑 ,降低齒輪圓周速度。這樣除能增大重合度 ,改善傳動的平穩(wěn)性外 ,還因模數(shù)的減小而降低齒高 ,從而減小金屬的切削量 ,減少滑動速度 ,減少磨損 ,提高抗膠合能力。而齒面接觸應(yīng)力的大小與小齒輪的分度圓直徑有關(guān) ,即與齒數(shù)和模數(shù)的積有關(guān)。此處，壓力角 ? 可取 20176。 確定齒輪的參數(shù) 選擇材料 根據(jù)表 71,選擇齒輪的材料為 45 鋼 ,經(jīng)調(diào)質(zhì)硬度 HBS 可達(dá) 229～ 286。 圖 34中間軸結(jié)構(gòu)圖 C. 主軸的設(shè)計 主軸是連接腰關(guān)節(jié)與大臂的結(jié)構(gòu)，因結(jié)構(gòu)體積比較大 ,為節(jié)省材料減輕重量 ,故需設(shè)計成空心軸 ,主要承受軸向拉力 ,取內(nèi)徑 mm81?? ,外徑 mmd 114?? ,用圓錐滾子軸承支承 ,軸承型號為 滾動軸承 30205。 此軸傳遞扭矩 mNT ?? ,轉(zhuǎn)速 m in/ rn ?? ,傳遞功率為 WP ?? ,則 mmnPCd 33 ??? （ 334） 安裝軸承部分軸徑最小 ,由于整個軸上零件較復(fù)雜 ,在兩軸承之間有車在軸上的齒輪 ,還有安裝在軸上的小齒輪 ,以及軸 套和軸承 ,所以 d 可取大一點 ,這里取 mmd 30? ,軸承部分 mm30?? ,軸承選為單列角接觸球軸承 ,軸承型號為 滾動軸承 7206AC,其余根據(jù)結(jié)構(gòu)確定 .由于載荷不大 ,軸承選的較大 ,強度足夠 ,這里不再詳算。則 彎曲應(yīng)力 MP aWM Tb 000 04 ????， (329) 應(yīng)力幅 Mpaba ?? ?? 平均應(yīng)力 0=mσ 切應(yīng)力 MpaWT TT 00550 0 ???? (330) MpaTma ??? ??? 安全系數(shù) 13001 ????????maKS ?????????? (331) 100 1551 ????????maKS ?????????? (332) 10 010 02222 ?????? ?? ?? SSSSS (333) 查許用安全系數(shù) [ ] ～=S ，顯然 []SS ，則 aa— 剖面安全。 2222 (324) 畫轉(zhuǎn)矩圖 見圖 3－ 3 mmNdFTt ?????? 55002502202 (325) 判斷危險截面 aa— 截面左右的合成彎矩左側(cè)相對右側(cè)大些，扭矩為 T，則判斷左側(cè)為危險截面，只要左側(cè)滿足強度校核就行了。39。 22 (321) 在垂直面上 mmNlFMM VRavaV ??????? 3 1 9 0291 1 01139。39。 本科生畢業(yè)設(shè)計 20 圖 3－ 3軸的受力分析和彎扭矩圖 求作用在齒輪上的力： )( a n220t a n)(22040440022)(5025239。計算準(zhǔn)則是滿足軸的強度或剛度要求。具體尺寸如圖 32所示。傳動裝置總傳動比 總i 取 48，分二級傳動，第一級是加工在軸上的齒輪與小齒輪嚙合，傳動比 1i =4；第二級傳動比為 2i = 4481 ?ii總 =12 (36) 軸的設(shè)計計算 計算各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和輸入功率 Ⅰ軸 min/1750 rn ?? (37) Ⅱ軸 m in/ rn ??? (38) Ⅲ軸 nⅢ = m in/ r? (39) Ⅰ軸 WPP z ?????? ? (310) z? — 制動器效率 Ⅱ軸 WPP ba ?????? ?? ?? (311) a? — 齒輪嚙合的效率 b? — 角接觸球軸承 的效率 Ⅲ軸 PⅢ = aP ??? = = W (312) Ⅰ軸 mNnpT ???? ?? 5095 501 (313) 本科生畢業(yè)設(shè)計 19 Ⅱ軸 mNnPT ???? ??