畢業(yè)設計-四自由度100kg碼垛機器人夾持工裝及其配套u型傳送帶設計-文庫吧資料
2024-12-11 19:42本頁面
【正文】 ，如圖 61所示： 魯東大學 本科畢業(yè)設計 15 圖 61 受力圖 滾筒所受剪力如圖 62所示： 圖 62 剪力圖 滾筒所受彎矩如圖 63所示： 圖 63 彎矩圖 滾筒壁厚設計 由彎矩圖可知，滾筒中間處受彎矩最大，屬于危險截面，故按該截面設計。 鑒于普通平帶運輸?shù)囊陨先秉c，以及 上文所述 滾筒傳送帶的優(yōu)點，該設計選擇滾筒傳送帶。 5 傳送帶 —— 方案擬定 該傳送帶用以傳送 100kg鑄鐵箱體，水平運輸，帶所受正壓力很大，由于普通平帶具有較大的彈性變形，在重力作用下會使物體在豎直方向上循環(huán)產(chǎn)生位移，嚴重時，會導致物體在 傳送帶上出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，使皮帶磨損，使用壽命會嚴重縮短，而且由于皮帶的打滑現(xiàn)象，使物體運輸位置不精確，從而影響機械手的正常搬運。 在此只需校核鍵強度。 由于平鍵聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，對中性能好，而且制造方便，經(jīng)濟性好，此處選擇 A型普通平鍵聯(lián)結(jié)，根據(jù)軸的直徑 d=56mm選擇鍵 16X10，鍵長 L=70； GB/T1095。 故選用軸承型號： 7215B，潤滑方式：脂潤滑。 球軸承壽命系數(shù) 3?? ；查表 127[2]，溫度系數(shù) 1?Tf ；查表 128[2]，載荷性質(zhì)系數(shù)?pf ?????????? PpTh Ff CfL (47) 由公式（ 47）代入數(shù)據(jù)得 h106 6??hL 魯東大學 本科畢業(yè)設計 14 遠遠超過機器使用壽命，故軸承壽命要求足夠滿足。 1) 計算軸承的內(nèi)部軸向力 1SF 、 2SF 由表 1112? [2]知， 7215B軸承的內(nèi)部軸向力 RS FF ? (45) 則由公式（ 45） ? ? 11 ???? NFF RS 方向向左 ? ? NNFF RS 8 97 8 22 ???? 方向向右 2) 計算軸承所承受軸向載荷 1AF 、 2AF 因為 ? ? 8 1 7 5N4 2 8 8 9 21 ?????? SxS FFF 所以，軸 的運動趨勢為向左 ， 左 軸承 會 被壓， 右 軸承 則會被 被松。 沖擊載荷由公式 zAStASA KKKTT ?m a x (44) 由（ 44）帶入數(shù)據(jù)得 a x ????AT 魯東大學 本科畢業(yè)設計 13 輸入端的沖 擊轉(zhuǎn)矩小于凸緣聯(lián)軸器的最大轉(zhuǎn)矩，所以，該聯(lián)軸器滿足要求，可以選用。 工作機參數(shù)，每分鐘啟停 Z=180次 /min，環(huán)境溫度 t=40 C? 其主要參數(shù)為：最大轉(zhuǎn)矩 mN3200m ax ??T ；公稱轉(zhuǎn)矩 mN1600 ??nT 半聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動慣量 221 ??? JJ 。根據(jù)聯(lián)軸器安裝軸徑，選擇內(nèi)徑為 56mm的聯(lián)軸器。 根據(jù)一般圓軸扭轉(zhuǎn)時時橫截面上最大切應力公式 tWT?max? (41) 其中 T為軸所受的扭矩； tW 為抗扭截面系數(shù)； 163dWt ?? (42) 蝸桿 選用 45鋼 制造 ，取 45鋼的需用扭轉(zhuǎn)應力為 ? ? Mpa60?? 經(jīng)上節(jié) 分析 知蝸桿所受最大轉(zhuǎn)矩為沖擊轉(zhuǎn)矩， mN200 ??emT 根據(jù)扭轉(zhuǎn)的圓軸的強度條件 ，確定其直徑 ][163m a x ??? ??? dTWT t (43) 由公式（ 41）（ 42）（ 43）得軸的直徑 20216][16 3 63 ???? ??? ??? emTd 由于鍵槽的影響，軸的直徑擴大 5%，取安全系數(shù) sK =2 得軸的直徑 ? ? %51m in ????? dd 由軸的結(jié)構(gòu)設計易得， 聯(lián)軸器鏈接處 的 直徑 最小，取 為 56mm。 蝸桿設計如圖所示 1) 蝸桿軸徑設計。 4) 確定外部沖擊轉(zhuǎn)矩以及緊急停止時的轉(zhuǎn)矩 查 8210[1] 知， 10540 ?? ERV 的瞬時的最大轉(zhuǎn)矩為 2058 mN? mN2 0 5 8mN2 0 0 ????emT 允許作用的次數(shù) emC ： 魯東大學 本科畢業(yè)設計 7 ememememtNTTC?????????? ???604057 7 5 3100 (34) 將數(shù)據(jù)代入公式（ 34）得， ??emC 次 5) 驗證 傾斜角度 作用在減速機上的外部負載荷狀態(tài)（蝸桿受力狀態(tài)） 所受軸向力 N42862 ?? xFW 所受徑向力 N1 5 5 920t a n4 2 8 6t a n ?????? nxr FF ? N15591 ?? rFW mm364?l mm803 ?l ????l mm4 3 6 42 ??????? abll 3 3211 10???? tM lWlW? (35) 其中 ? ： 輸出軸傾斜角度（ ） tM ： 彎矩剛性（ Nm/） 1W 、 2W ：負載（ N） 1l 、 3l ：到負載作用點的距離 l ：負載點到 安裝面的 實際 距離 將數(shù)據(jù)代入公式（ 35）得， ?? 分 6) 驗證負載彎矩是否符合要求： 由表 8210[1]得 的允許彎矩為 1666 mN? mN1 6 6 1 0 1 1 0 0 0804 2 8 64381 7 3 21 0 0 0 3221 ?????????? lWlWMc 綜上所述： 10540 ?? ERV 的各項指標均滿足使用要求，故此處選用減速器10540 ?? ERV 。 減速器使用條件 根據(jù) 工業(yè) 機器人的 使用 狀況，確定機器人 參數(shù)如下 ： 啟動時最大轉(zhuǎn)矩 T1: T1=100 mN? 穩(wěn)定 時轉(zhuǎn)矩 T2: ?cottX FF ? 122021d TFt ? 得 mNT ?? 停止時最大轉(zhuǎn)矩 T3: mN1003 ??T 沖擊轉(zhuǎn)矩 Tem: mN200 ??emT 加速時間 : ?t 穩(wěn)定時間 : sec22 ?t 減速時間 : ?t 沖擊時間 : ?emt 啟動轉(zhuǎn)速 : min/r101 ?N 穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 : m in/ ?N 制動轉(zhuǎn)速 : min/r103 ?N 沖擊轉(zhuǎn)速 : m in/?emN 確定負載特性 1) 平均負載轉(zhuǎn)矩 魯東大學 本科畢業(yè)設計 6 310332211310333310222310111 NtNtNt TNtTNtTNtT m ?? ????? (31) 將數(shù)據(jù)代入公式（ 31）得， ??mT 2) 平均輸出轉(zhuǎn)速 321332211 ttt NtNtNtN m ?? ??? (32) 將數(shù)據(jù)代入公式（ 32）得， m in/?mN 暫時選定 RV40E105 減速器校核 1) 驗算壽命 31000??????????? mmh TTNNKL (33) 將數(shù)據(jù)代入公式（ 33）得， 6??hL 其中 K：額定壽命（ Hr） hL ：所求壽命時間（ Hr） mN ：平均輸出轉(zhuǎn)速（ r/min） 0N : 額定輸出轉(zhuǎn)速（ r/min） 0T ：額定轉(zhuǎn)矩（ Nm） mT ：平均負載轉(zhuǎn)矩（ Nm） 2) 輸出轉(zhuǎn)速為 運行 轉(zhuǎn)速 所允許最高轉(zhuǎn)速 100r/min 輸出轉(zhuǎn)速符合要求。 3 夾持工裝 —— 減速器選型 減速器類型選擇 機器人夾持工裝需要減速器具有可靠性高、靈活性高、并且需要可接受外部負載荷，需要可以承受較大的外部轉(zhuǎn)矩，并需要有較大的
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