【正文】 70176。 腕部的結構以及選擇 典型的腕部結構(1) 具有一個自由度的回轉驅動的腕部結構。（2）結構考慮，合理布局 腕部作為機械手的執(zhí)行機構，又承擔連接和支撐作用，除保證力和運動的要求外，要有足夠的強度、剛度外，還應綜合考慮，合理布局，解決好腕部與臂部和手部的連接。顯然，腕部的結構、重量和動力載荷，直接影響著臂部的結構、重量和運轉性能。最后用Pro/e畫出三維圖,用AutoCAD畫出二維圖（二維圖見附錄）。m名 義 功 率PKwKw轉 速n3500r / min1998r / min材 質(zhì)支 承 形 式非對稱支承計算條件：空行程最長，設計計算：（電機選型部分和組長商量而定）螺母移動平均速度， .....................................................（）絲杠的平均轉速摩擦轉矩.................（） ........................................................（）故........................................................（）選用轉速為的直流電機，速比齒輪傳動效率、滑動螺旋傳動效率總效率電機軸驅動轉矩： ............................................................（）電機軸輸出功率： ............................................................................（）電機選用40ZY02直流電動機 機械手手爪的三維出圖及其主要零部件出圖 手爪三維圖 直齒輪絲桿 電機齒輪 齒輪箱 手爪接觸塊連接件和絲桿螺母 手爪裝配件 本章小結本章對機械手手爪的類型及夾緊裝置進行了設計。由機械手冊查表可得牙根寬度，基本牙高代入以下中的公式得 ...........................................（） ................................................（）（6） 橫向振動校核對于鋼制螺桿 ...........（）應滿足轉速（7） 效率由回轉運動轉化為直線運動時 .........（）效率取為 直齒輪設計 直齒輪參數(shù)表項 目符號齒輪1單位單位齒 輪2 單位幾何參數(shù)：齒數(shù) Z2035法 向 模 數(shù) m n毫米法 向 壓 力 角 αn20度有 效 齒 寬 b12毫米齒 頂 高 系 數(shù) ha*1頂 隙 系 數(shù) c*標 準 中 心 距 a0毫米中 心 距 a42毫米分 度 圓 直 徑 d30毫米毫米基 圓 直 徑 d b毫米毫米頂 圓 直 徑 d a33毫米57毫米根 圓 直 徑d f毫米毫米齒 頂 高h a毫米毫米齒 根 高h f毫米毫米全 齒 高h t毫米弧 齒 厚S t毫米毫米名 義 轉 矩TN螺母高度，取則螺紋圈數(shù)圈（3） 自鎖性驗算由于單頭螺紋，導程，故螺紋升角為 ........................................................................（）由機械手冊查表可得鋼和耐磨鑄鐵的，取，可得 ...................................................................（），故自鎖可靠。由機械手冊查表可得許用彎曲應力， 取 ；許用剪應力由機械手冊查表可得許用壓強，取（2） 按耐磨性計算螺桿中徑由表中公式， ....................................................................................（）采用整體螺母式，取，由GB/T ，可選，的梯形螺紋、中等精度。絲杠載荷：絲杠豎直時承受最大軸向力，G=mg (g取10N/kg)。 二維手爪結構圖 手爪夾持范圍計算加工毛坯尺寸：Φ20Φ30 長度：100左右 毛坯質(zhì)量（以鋼材的密度計算）：約246g555g（按最大600g計算）裝夾深度：約25mm縱向定位精度：橫向定位精度：1mm 手爪接觸塊為橡膠，橡膠具有彈性大，定伸強度高，抗撕裂性和電絕緣性優(yōu)良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳等特點。通過綜合考慮，本設計選擇移動型手爪，采用絲杠螺母這種傳動結構方式。本設計機械手采用夾持式手指,夾持式機械手按運動形式可分為回轉型和平移型。常用的工業(yè)機械手手部,按握持工件的原理,分為夾持和吸附兩大類。（3）平面平移型。 典型的手部結構（1） 回轉型 包括滑槽杠桿式和連桿杠桿式兩種。（3） 要求結構緊湊、重量輕、效率高，在保證本身剛度、強度的前提下，盡可能使結構緊湊、重量輕，以利于減輕手臂的負載。應當考慮到在一定的夾緊力下，不同的傳動機構所需的驅動力大小是不同的。下面的設計計算將以此進行。 機械手直臂與夾持部件總裝三維圖 二維示意圖 機械手的技術參數(shù)（1）用途：數(shù)控機床自動上下料（2）設計技術參數(shù): 抓重:600g (夾持式手部) 自由度數(shù):4個自由度 坐標型式:直角坐標型 橫臂手臂長度:2180mm 手臂最大高度: 手臂運動參數(shù)升降行程：920mm升降速度：167mm/s 手腕運動參數(shù)回轉范圍: 0180176。~180176。機械手主要由3個大部件和4個電機組成：（1）手部，采用絲桿螺母結構，通過電機帶動實現(xiàn)手抓的張合。 機械手基本形式按照機械手的工作環(huán)境采用直角坐標型機械手，其特點是結構簡單緊湊，定位精度高，比較滿足設計要求。 (3)球坐標(極坐標)型機械手。 機械手的基本形式選擇 常見的工業(yè)機械手根據(jù)手臂的動作形態(tài),按坐標形式大致可以分為以下4種: (1)直角坐標型機械手。（7)鋼絲繩輪傳動鋼絲繩輪傳動具有結構簡單、傳動剛度大、結構柔軟，成本較低等優(yōu)點。（6)鏈傳動在機器人中鏈傳動多用于腕傳動上，為了減輕機器人末端的重量，一般都將腕關節(jié)驅動電機安裝在小臂后端或大臂關節(jié)處。同步帶帶輪齒形有梯形齒形和圓弧齒形。同步帶具有傳動比準確、傳動效率高（可達98%）、節(jié)能效果好；能吸振、噪聲低、不需要潤滑；傳動平穩(wěn)，能高速傳動（可達40m/s）、傳動比可達10，結構緊湊、維護方便等優(yōu)點，故在機器人中使用很多。（4）同步帶傳動同步帶傳動是綜合了普通帶傳動和鏈輪鏈條傳動優(yōu)點的一種新型傳動，它在帶的工作面及帶輪外周上均制有嚙合齒，通過帶齒與輪齒作嚙合傳動。使用壽命長；而且同步性好，使用可靠、潤滑簡單，因此滾珠絲杠在機器人中應用很多。后者雖然結構復雜、制造成本高，但是其最大的優(yōu)點是摩擦阻力矩小、傳動效率高（92%~98%），其運動平穩(wěn)性好，靈活度高。螺旋傳動有傳遞能量為主的，如螺旋壓力機、千斤頂?shù)?；有以傳遞運動為主的，如機床工作臺的進給絲杠。諧波齒輪傳動與少齒差行星齒輪傳動十分相似，它是依靠柔性齒輪產(chǎn)生的可控變形波引起齒間的相對錯齒來傳遞動力與運動的，故諧波齒輪傳動與一般的齒輪傳動具有本質(zhì)上的差別。（2）諧波齒輪傳動諧波齒輪傳動具有結構簡單、體積小重量輕，傳動比大（