機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書-文庫吧資料
2025-06-23 17:10本頁面
【正文】 齒根角分度圓錐角頂錐角根錐角錐距齒寬6軸的設(shè)計(jì)和校核軸的結(jié)構(gòu)決定于受力情況、軸上零件的布置和固定方式、軸承的類型和尺寸、軸的毛坯，制造和裝配工藝、以及運(yùn)輸、安裝等條件。求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力：將有關(guān)值代入（4－4）得：則 動載荷系數(shù)；使用系數(shù)；齒向載荷分布不均勻系數(shù)；齒間載荷分配系數(shù)取，則修正 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。 a. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。經(jīng)計(jì)算齒輪滿足要求。 表5－6齒輪的幾何尺寸名稱符號公式分度圓直徑齒頂高齒根高齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒距齒厚齒槽寬中心距頂隙第二極圓錐齒輪傳動：齒輪采用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度180~190HBS，齒輪精度等級為7極。求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力：將有關(guān)值代入（4－1）得：則 動載荷系數(shù)；使用系數(shù)；動載荷分布不均勻系數(shù)；齒間載荷分配系數(shù)，則修正 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。a. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。經(jīng)計(jì)算齒輪滿足要求。名稱符號公式分度圓直徑齒頂高齒根高齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒距齒厚齒槽寬中心距頂隙 表5－5齒輪的幾何尺寸第一極圓柱齒輪傳動：齒輪采用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度180~190HBS，齒輪精度等級為7極。取。 d. 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度復(fù)合齒形系數(shù)， 取 校核兩齒輪的彎曲強(qiáng)度 （4－3） 所以齒輪完全達(dá)到要求。齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件的設(shè)計(jì)表達(dá)式 （4－1）其中， ，P=mgV=10*10*3=300w/s n=150r/s 選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： 選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由下列公式計(jì)算可得 （42） 則 接觸疲勞壽命系數(shù),彎曲疲勞壽命系數(shù)接觸疲勞安全系數(shù)，彎曲疲勞安全系數(shù),又，試選。取。符號公式分度圓直徑 齒頂高齒根高齒頂圓直徑 齒根圓直徑齒頂角齒根角分度圓錐角頂錐角根錐角錐距齒寬由于小齒輪的分度圓直徑較小，所以作成齒輪軸。 d. 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度復(fù)合齒形系數(shù)， 取 校核兩齒輪的彎曲強(qiáng)度 （46） 所以齒輪完全達(dá)到要求。b. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)表達(dá)式 （4－4）其中， ，選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： 選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由下式計(jì)算可得 （45） 則 接觸疲勞壽命系數(shù),彎曲疲勞壽命系數(shù)接觸疲勞安全系數(shù)，彎曲疲勞安全系數(shù),又，試選。B. 第二極圓柱齒輪傳動 齒輪采用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度180~190HBS，齒輪精度等級為7極。 d. 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度復(fù)合齒形系數(shù)， 取 校核兩齒輪的彎曲強(qiáng)度 （4－3） 所以齒輪完全達(dá)到要求。齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件的設(shè)計(jì)表達(dá)式 （4－1）其中， ， 選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： 選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由下列公式計(jì)算可得 （42） 則 接觸疲勞壽命系數(shù),彎曲疲勞壽命系數(shù)接觸疲勞安全系數(shù)，彎曲疲勞安全系數(shù),又，試選。取 。 轉(zhuǎn)腕傳動比的確定 由上面算的n=286。手腕的最大負(fù)荷重量，初估腕部的重量，最大運(yùn)動速度V=3m/s 功率，考慮到傳動損失和摩擦，最終的電機(jī)功率。表32 機(jī)器人的主要規(guī)格參數(shù)動作范圍手腕回轉(zhuǎn)手腕擺動手腕旋轉(zhuǎn)額定載荷最大速度4手腕詳細(xì)設(shè)計(jì)說明 本課題的機(jī)器人將采用直流伺服電動機(jī)。如下圖所示，三個電機(jī)成三角形分布。但目前工業(yè)機(jī)器人還沒有建立起產(chǎn)業(yè)體系，管理缺失，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、政策研究、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等行業(yè)重點(diǎn)工作存在缺位。產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策與產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段不協(xié)調(diào)?！ ⊥瑫r，中國工業(yè)機(jī)器人面臨巨大挑戰(zhàn)。在信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上積累的商業(yè)模式創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了可資借鑒的良好經(jīng)驗(yàn)。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備了基礎(chǔ)技術(shù)條件，足以支撐產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。隨著我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的逐步推進(jìn)，對以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能裝備的需求，將呈爆發(fā)式增長。同時，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)過初期的技術(shù)積累和產(chǎn)品市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，正逐步接近產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展的臨界點(diǎn)。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、模塊化設(shè)計(jì)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。但我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的差距，主要體現(xiàn)在：產(chǎn)品可靠性、精確度低于國外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域較窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比仍有差距；自主創(chuàng)新不足，諸多技術(shù)方面停留在仿制層面，關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口，特別是在高性能交流伺服電機(jī)和高精密減速器方面的差距尤為明顯；在加工工藝方面，國內(nèi)廠商的熱處理技術(shù)較弱，直接影響工業(yè)機(jī)器人的控制精度。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)過20多年發(fā)展，基本實(shí)現(xiàn)了從試驗(yàn)、引進(jìn)到自主開發(fā)的轉(zhuǎn)變?？傮w來看，中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于起步期，整體規(guī)模較??；受產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段影響，龍頭企業(yè)多分布在研發(fā)集中的東北地區(qū)；技術(shù)投入雖逐年增長，但核心技術(shù)尚未產(chǎn)業(yè)化；人力替代需求旺盛，市場應(yīng)用前景廣闊。工業(yè)機(jī)器人
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