精密機械學基礎課程設計-文庫吧資料
2025-07-03 05:03本頁面
【正文】 由上有m=m1+m2+m3+m4+m5=由于關節(jié)上還有一些編碼器蓋、螺釘、測頭等結構，因此取m=3kg 所以 F=mg=30N軸受外力矩 F=M*L=20*=12N*M所以由以下式：F=20N，L=，M= M=FL————（1） ————（2） ————（3） ————（4）查參考書可以知道E=206Gpa；d=15mm；厚度d=2mm；l=8mm；另外考慮到測量臂的自重，由前面估算可知F=30N此時I=；；；所以 2um 經驗證符合要求。、2 軸進行剛度與強度的校正（1）剛度的校正 由于兩軸承之間的距離遠大于8mm，所以可以將軸視為懸臂梁來計算。 對軸強度與剛度的校正本設計軸的材料選用45號鋼，軸外伸出軸承8mm，內徑11mm，外徑15mm。左端軸的右側有一個圓盤形突臺，他與軸承隔圈配合使軸承沒有軸向移動，再往左的圓盤上有4個對稱的螺紋孔，它們與上面的軸壁連接機構用內六角圓柱頭螺釘固定（所有軸與軸壁連接機構都用內六角圓柱頭螺釘）。 軸結構的設計為了便于電氣線路經過以及減輕重量，提高靈活度，軸采用空心軸。另外，為了保證安裝牢固性，本設計中MM5的螺釘均采用內六角螺釘，增強了預緊力。扭簧固定在兩塊扭簧蓋上，扭簧蓋分別固定在關節(jié)2外殼及軸臂連接件上，并使扭簧具有一定的預緊力。測量儀每個關節(jié)處均有一個編碼器，共六個編碼器，編碼器軸與關節(jié)鋼軸用套筒相連，并用緊定螺釘固定；編碼器外殼用彈性鋼片與關節(jié)外殼相連。本設計關節(jié)關節(jié)2處軸外伸出軸承8mm，空心軸內徑11mm、外徑15mm，軸承均采用型號為7202c的角接觸球軸承，關節(jié)外殼外徑均為50mm。六自由度關節(jié)式坐標測量儀結構示意圖如右。本次課程設計的任務就是模仿FARO公司的產品，進行六自由度關節(jié)式坐標測量儀機械結構設計，以培養(yǎng)學生綜合運用工程力學和機械學的基本知識進行機械結構設計和分析的實踐能力。目前，FARO公司生產的產品，測量范圍從1200mm到3600mm。 圖1 FARO公司的SpaceArm產品外觀圖 如圖1所示的便攜式坐標測量儀采用了六個高精度光學編碼器，是一種新型的笛卡爾坐標測量系統(tǒng)，根據仿生學原理，模擬人的腰關節(jié)、肩關節(jié)、肘關節(jié)和腕關節(jié)的結構，將一系列桿件通過具有旋轉導軌的桿件連接起來，以角度基準取代長度基準，從而具有機械結構相對簡單、測量范圍較大、體積小、可便攜移動等優(yōu)點。目前，世界上各種結構形式的便攜式左邊測量設備如雨后春筍般的發(fā)展起來。5. 體積大，笨重，不靈活，不便于移動近二十年來，大尺寸、大空間的現成高精度坐標測量技術一直是計量學的難點之一。這里，L是測量長度，單位為mm。3. 測量精度高 都采用無需時效又易于加工的天然花崗巖床身和支撐系統(tǒng)，還有導向精度高摩擦力極小的氣浮導軌，另外，近幾年，一些廠家采用了高強度輕型材料作為運動衡量和衡量上的運動部件。在X、Y、Z方向上的運動時相互獨立的，因此，側頭在空間的運動位置可以直接由長光柵傳感器給出。三坐標測量儀主要由三個相互垂直的導軌（構成一個笛卡爾坐標系），支撐系統(tǒng)，測頭，長光柵傳感器，數控系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)等組成。Sharp公司和Sheffield公司，意大利DEA公司等為代表的五十多家公司不斷推出新產品，在測量精度，機械結構型式，軟件功能測量效率和柔性等方面取得了質的
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