畢業(yè)論文終稿-機器人機械本體設(shè)計[下載就送全套CAD圖紙 答辯通過]

需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯學(xué)號XXXXXXXXXX畢業(yè)設(shè)計說明書GRADUATEDESIGN設(shè)計題目機器人機械本體設(shè)計學(xué)生姓名專業(yè)班級X機械X班學(xué)院機械工程學(xué)院指導(dǎo)教師XX講師2016年06月11日摘要摘要機器人技術(shù)是機電一體化產(chǎn)品，工業(yè)機械人現(xiàn)已成為一個領(lǐng)先的研究課題。運用在不同領(lǐng)域，如機械，電子，信息理論，人工智能，生物學(xué)和計算機，知識等諸多領(lǐng)域的發(fā)展機械接頭端的設(shè)計，機器人也導(dǎo)致了這些學(xué)科的發(fā)展。工藝往一個熱點手臂運動更多的領(lǐng)域進行合作研究。機械，電子，信息理論，人工智能，知識和生物和計算機許多學(xué)科，但其發(fā)展的多機構(gòu)銜接所需組合也促成了這些學(xué)科的發(fā)展。本文的主要內(nèi)容是降低了勞動強度，以提高生產(chǎn)效率，機器人可以代替許多重復(fù)的手工操作本文采用在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的460KG機器人機械本體設(shè)計，并完成圖紙和零件圖總裝配圖。為機器人模型的要求被分析以估計電機的每個，充分的設(shè)得所需要的轉(zhuǎn)矩和功率。完成機器人的程序設(shè)計，總體設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計，運動學(xué)模型運動分析，檢查，分析機器人模型，設(shè)計和生產(chǎn)機器人模型做的過程中強度的關(guān)鍵部件，繪制3D圖。關(guān)鍵詞機械臂，結(jié)構(gòu)設(shè)計，460KG包裝袋機器人，機械臂，電機摘要IIIASTRACTROBOTICSISMECHATRONICS,ROBOTICSBECOMEALEADINGRESEARCHUSEDINDIFFERENTFIELDS,SUCHASMACHINERY,ELECTRONICS,INFORMATIONTHEORY,ARTIFICIALINTELLIGENCE,BIOLOGYANDCOMPUTERKNOWLEDGE,ANDMANYOTHERDEVELOPMENTSINTHEFIELDOFMECHANICALCOUPLINGENDDESIGN,THEROBOTALSOLEDTOTHEDEVELOPMENTOFTHESEDISCIPLINESROBOTISATYPICALMECHATRONICPRODUCTS,PROCESSESMORETHANAMOVEMENTOFARMMOVEMENTMORECOOPERATIONINTHEFIELDOFRESEARCHMANYDISCIPLINESMECHANICS,ELECTRONICS,INFORMATIONTHEORY,ARTIFICIALINTELLIGENCE,KNOWLEDGEANDBIOLOGICALANDCOMPUTER,BUTTHEDEVELOPMENTOFITSMULTIAGENCYCONVERGENCEDESIREDCOMBINATIONALSOLEDTOTHEDEVELOPMENTOFTHESEDISCIPLINESINTHISPAPER,THESTRUCTURALDESIGNOF460KGROBOTBODYDESIGNANDCOMPLETEDRAWINGSANDPARTDRAWINGSASSEMBLYDRAWINGTHEROBOTSAREFORTHEANALYSISOFEACHMODEL,ISSETTOBESUFFICIENTLYTORQUEANDPOWERREQUIREDTOESTIMATETHEMOTORCOMPLETEROBOTPROGRAMDESIGN,GENERALDESIGN,STRUCTURALDESIGN,KINEMATICSMODELMOTIONANALYSIS,INSPECTION,ANALYSISROBOTMODELS,KEYCOMPONENTSDESIGNANDPRODUCTIONPROCESSOFDOINGROBOTMODELINTENSITY,PLOTTEDINFIG3DKEYWORDSARM,STRUCTURALDESIGN,460KGBAGSROBOTARM,THEMOTOR目錄1目錄摘要IIABSTRACTIII1緒論111引言112工業(yè)機器人研究概況2121國外研究現(xiàn)狀2122國內(nèi)研究現(xiàn)狀313工業(yè)機器人的總體結(jié)構(gòu)414主要內(nèi)容52總體方案設(shè)計621機器人工程概述622工業(yè)機器人總體設(shè)計方案論述723機器人機械傳動原理824機器人總體方案設(shè)計925本章小結(jié)103機器人大臂部結(jié)構(gòu)1131大臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求1132大臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計1233大臂電機及減速器選型1234減速器參數(shù)的計算1335承載能力的計算17351柔輪齒面的接觸強度的計算17352柔輪疲勞強度的計算174小臂結(jié)構(gòu)設(shè)計2241小臂腕部設(shè)計22411手腕偏轉(zhuǎn)驅(qū)動計算22412手腕俯仰驅(qū)動計算25413電動機的設(shè)得2642小臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計2743小臂電機及減速器選型27431傳動結(jié)構(gòu)形式的設(shè)得28432幾何參數(shù)的計算2944凸輪波發(fā)生器及其薄壁軸承的計算29441柔輪齒面的接觸強度的計算30442柔輪疲勞強度的計算3145軸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計3246軸的受力分析及計算3347軸承的壽命校核335機身設(shè)計3651步進電機選擇36511計算輸出軸的轉(zhuǎn)矩36512確定各軸傳動比38513傳動裝置的運動和動力參數(shù)39需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763252齒輪設(shè)計與計算41521高速級齒輪設(shè)計與計算41522低速級齒輪設(shè)計與計算4653軸的設(shè)計與計算49531輸入軸的設(shè)計與計算49532中間軸的設(shè)計與計算52533輸出軸的設(shè)計與計算5554軸承的校核57541輸入軸上軸承壽命計算57542中間軸上軸承壽命計算5955鍵的選擇和校核62551鍵的選擇62552鍵的校核6256機身結(jié)構(gòu)的設(shè)計62561機身箱體材料的選擇62562機身的結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造工藝63總結(jié)64參考文獻65致謝66需要CAD圖紙，Q咨詢414951605要CAD圖紙，Q咨詢414951605要CAD圖紙，Q咨詢414951605要CAD圖紙，Q咨詢414951605要CAD圖紙，Q咨詢414951605北理工大學(xué)機械工程學(xué)院11緒論11引言工業(yè)機器人是研究的一個熱點領(lǐng)域。應(yīng)用非常廣泛。機器人，在一個非常廣泛的研究和應(yīng)用，是非常全面的科學(xué)。機器人技術(shù)，以形成一個高科技系統(tǒng)，計算機技術(shù)，信息融合技術(shù)，科學(xué)，不僅是傳感器技術(shù)和人工智能仿生等領(lǐng)域，傳感器和實時控制的信息技術(shù)，各種基于醉，線性，非線性，到混合系統(tǒng)建模，監(jiān)測和數(shù)字模擬技術(shù)復(fù)雜機電系統(tǒng)技術(shù)的研究。機器人研究的一個重要問題是一個前奏兩足步行機器人的研究。而走在技術(shù)動作，大多數(shù)動物都具有當(dāng)前系統(tǒng)的腿的適應(yīng)性一個高度自動化的運動，非常復(fù)雜的動力學(xué)，環(huán)境相當(dāng)輪，履帶式機器人狹窄，不僅是工作表現(xiàn)的空間，你有無可比擬的優(yōu)勢，樓梯，斜坡和不平坦的地形下工作，為了克服障礙，老年人護理康復(fù)醫(yī)學(xué)，和國內(nèi)一般看家你可以申請。更對環(huán)境的適應(yīng)性，它具有更廣泛的應(yīng)用。在機器人的發(fā)展，機器人仿真機器人研究，機器人，機器人運動學(xué)，機器人零件建模，仿真三維機器人的運動控制裝置，以達到在機器人的關(guān)鍵部分，它是全面和這是一個創(chuàng)新性的研究和實用價值。研究人員建議大家決心建立一個有效的控制算法設(shè)計機器人的問題，以了解機器人，機器人的動態(tài)特性的工作空間的形狀和邊界的合理的鍛煉計劃模擬為了賭注，以實現(xiàn)預(yù)防或使用可視化和面向?qū)ο蟮挠嬎銠C，生產(chǎn)經(jīng)營方式的方法模擬事故的直接經(jīng)營實體的不必要的損失。提供一個參考設(shè)計模擬，機器人本體結(jié)構(gòu)的仿真程序可以在該計算機上運行，功能，以確認該設(shè)計的缺點和缺陷的直接效果，用戶及時資源識別它可以改進，以避免大量的人力資源的浪費。該“機器人”一詞來自捷克“ROBOTA”，意思是“強迫勞動”。1920年捷克斯洛伐克作家薩佩克寫了一個劇本叫“洛桑萬能機器人”，他稱之為“機器人”機器人萬能那些家伙洛桑生產(chǎn)勞動的“羅伯特”，中國翻譯，捷克意思是“奴隸”薩佩克機器人的位置決定要努力讓人類奴隸的壓力，他們是人類值得的只有服務(wù)。他們沒有想到，沒有想到，但類似人類的機器，很方便，所以人們擺脫勞動。他告訴他們，他們可以20年生存的知識，那么只生產(chǎn)了。他們想不到的，華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院2沒有感情，有能力的三個人一個人，生意興隆的公司。后來，一個很偶然的原因，機器人開始有意識的，他們是難以承受的人統(tǒng)治，人類的奴隸，讓機器人給人類，攻擊人類的最后徹底毀滅?！皺C器人”也為我們的正式名稱。機器人技術(shù)是最近幾十年開發(fā)了一個新的學(xué)科，它設(shè)計了技術(shù)和知識和機器人應(yīng)用。機器人配備了非常廣泛的內(nèi)容，如力學(xué)，機械，電子，知識，計算機，人工智能，生物學(xué)，系統(tǒng)工程等方面的控制理論的結(jié)合。由于機器人五十年代誕生以來，在短短五十年來一直快速的發(fā)展。它是通過在第一代處理機器人的研究，實際使用中，和使用了第二代的認識機器人研究和實踐的各階段的，以及研究和其他第三代智能機器人的通過。處理制造了非常重要的一步，它可以有效地防止工件的侵蝕受外界環(huán)境，更好的工作生活，同時也提升了工件的外觀。目前，在中國，主要是基于手工處理已經(jīng)完成，對質(zhì)量水平的處理的影響熟練的技術(shù)工人，情緒等因素的影響很大。同時，易揮發(fā)的有毒氣體對工人的健康有很大的影響的運輸過程中。處理過程自動化的實現(xiàn)，具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。搬運機器人是一個典型的自動化處理設(shè)備。使用機器人處理操作，工件涂層均勻，可重復(fù)性，高效率，讓工人從繁重的工作中解脫出來的環(huán)境。在超過20年歷史的搬運機器人領(lǐng)域的國際申請。此前使用這種技術(shù)的是美國MINHIT公司，軟糖，德國海特爾公司。有時候，流量控制系統(tǒng)自1980年代以來，德國公司在配備有一個集成的吸氣閥裝置，以防止初次感染H16海特爾第一時間控制的機器人。MCAUTO美國公司成功四套開發(fā)的軟件模塊，用于機器人的布局，UILD，COMMANDADAPT，尤其PLACE模塊，用戶可以設(shè)置交互式圖形界面上的機器人的移動路徑提供與圖形終端運動仿真機器人，其先前已經(jīng)記錄為機器人的離線編程。在1998年，法國學(xué)者MONTILLETD在自動操縱的應(yīng)用做了一些工作，他使用離線編程，路徑槍規(guī)劃，而槍的態(tài)度，槍和基板，和其他參數(shù)之間的距離從周圍的槍支管制的角落，滿足連續(xù)治療運動槍的要求。創(chuàng)新的搬運機器人技術(shù)，處理精度比以往，世界熊機器人被廣泛使用在發(fā)達國家。90年代以來，在我國的應(yīng)用和發(fā)展機器人技術(shù)。的空間703部，625是實驗室傳熱機器人主要用來攜帶號碼的部件的重要和特殊的要求，如低真空下處理的決策。早期的機器人任務(wù)程序主要是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的準備，他有很多缺點，因此人們開發(fā)了離線編程方法。離線編程的優(yōu)勢在于它的靈活性，安全性好，降華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院3低成本。社會的發(fā)展是必要的，機器人已經(jīng)滲透我們的生活，工作和經(jīng)濟，并發(fā)揮了重要作用。研究機器人的發(fā)展對我國經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生太大影響。近年來，研究和更快的機器人技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)開發(fā)了多種類型的搬運機器人。從我們的角度機器人產(chǎn)品，主要是國外同類產(chǎn)品的模仿的發(fā)展來看，還沒有形成一個機械臂一個完整的設(shè)計方法。工業(yè)機器人，搬運為主料，轉(zhuǎn)移的目的，各種工作為了完成，通過改變動作程序，也有一個再編程的多功能操作裝置的工作。外國定義與我們的工業(yè)機器人如下的成語相結(jié)合的參考定義。工業(yè)機器人，獨立的主體可以放在任何地方，動作的自由度，程序可以靈活地改變，高度的自動機器的自動化。它可用于汽車漆等涂料關(guān)節(jié)工業(yè)機器人。工業(yè)機器人臂與主體的剛性高，相對于人，可以攜帶重物，可以有一個較快的移動速度，非常高的定位精度，它是自動的各種要執(zhí)行的操作不，它可以是一個外部信號。它能夠代替的人及膨脹和外地人類活動的膨脹的工作，它們是開發(fā)一種系統(tǒng)，以便它可以在許多結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性環(huán)境希望，更多的是很多要明白，你要明白，因此，使用這些功能，人性化的服務(wù)，需要內(nèi)在的人性假體。系統(tǒng)，這方面的研究，有可能擴大的方向和研究機器人的機械，有豐富的動態(tài)機器人，如智能機器人，可以起到人工智能的重要作用。機器人的外觀和應(yīng)用，從需要對科學(xué)和技術(shù)的工具的開發(fā)和生產(chǎn)的發(fā)展，是進步人類社會的生產(chǎn)和。機器人一詞最早出現(xiàn)在1920年，捷克作家卡雷爾恰佩克在比賽中發(fā)揮的“萬能機器人ROSSUM的”，這個詞指的是機器人“ROBOTA”指的是庫里，男人會由劇作家機描述看起來，特性和功能，是一種體力勞動。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，機器人技術(shù)，廣泛應(yīng)用于人類生活和人類發(fā)展的領(lǐng)域，模仿人類的步態(tài)，其他運動功能的機器人發(fā)展的外觀，這是人類的夢想你附加。12工業(yè)機器人研究概況121國外研究現(xiàn)狀機器人，主要是各種工業(yè)機器人，是指機器人的工業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流水線上的生產(chǎn)操作過程中進行被分為兩類工業(yè)機器人，服務(wù)機器人的不同應(yīng)用因為通常，機器人服務(wù)機器人將看到的，適當(dāng)?shù)尼t(yī)療，衛(wèi)生，通信，可以為人華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院4們提供與引進服務(wù)和產(chǎn)品的日常生活的其他方面。機器人現(xiàn)代面向服務(wù)的地方為主的國外早期的工業(yè)機器人，機器人的發(fā)展。根據(jù)相關(guān)研究，從日本1994年期間1999年，但其研發(fā)和制造工業(yè)機器人比過去的數(shù)量增加了一倍，2008年以來，這種增長的勢頭是減少，到2012年我們已經(jīng)超過了顯示有你工業(yè)機器人是生產(chǎn)服務(wù)機器人的數(shù)量。另外，據(jù)統(tǒng)計，日本的機器人的數(shù)量，但是機器人的全球數(shù)的20世紀的50以上都配備，在21世紀大減少發(fā)生，還介紹了世界不斷提高了機器人的重要性，。在2012年的時候，機器人的數(shù)量已經(jīng)大大北美，亞洲提高到機器人日本已經(jīng)在一定的影響占了機器人的出口量超過40的亞洲控制權(quán)。此外，超過2013年的機器人大約45，在服務(wù)機器人的比例，在機器人和醫(yī)療服務(wù)的近25萬臺，根據(jù)2013年有關(guān)世界出口總額的調(diào)查，這是一家現(xiàn)代化，醫(yī)療技術(shù)加快發(fā)展展示。與此同時，人們的生活與需求質(zhì)量的提高，即使是各種家用服務(wù)機器人，機器人已經(jīng)出現(xiàn)在該真空吸塵機器人，除草機器人，視覺的人，包括內(nèi)飾清洗機器人的相對價格，低，在未來的一個大的市場，因為近年來有關(guān)服務(wù)機器人，外資公司的轉(zhuǎn)移，重點將是發(fā)展。目前，是部分發(fā)達國家的巨大生活和工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展水平的差距，國家是更為先進的機器人技術(shù)。國際機器人市場正處于這個階段，存在10十億的工業(yè)機器人的最大份額約為8。在2025年，當(dāng)整個市場規(guī)模將達到50十億的機器人，從原來的300多萬臺服務(wù)機器人，每年1200萬臺，以引領(lǐng)機器人，增加了美國和日本，機器人的發(fā)展方向它代表技術(shù)在工程的國際領(lǐng)域的最高水平。9000來自美國的全球銷售臺機器人是60。最近美國軍方，即使在各種地形的攻擊能適應(yīng)的一面，在運行速度相對應(yīng)的速度5公里大狗的人可以攜帶100公里除了開發(fā)的機器人，以維持上級系統(tǒng)的穩(wěn)定性。122國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)前機器人起步較晚，我國自1980年以來，在體育領(lǐng)域的多臂共同研究和應(yīng)用。中國的全國首個機器人的研究示范項目，機器人列第一大國家的研究計劃采用該方案“規(guī)劃綱要”撥巨款在沉陽，內(nèi)容包羅萬象理論和基本組件的機器人平臺，它被啟動。近10年來，工業(yè)機器人，水下工作，軍事，組裝的全系列特種機器人，教育的產(chǎn)生，已經(jīng)開發(fā)，以一種生殖搬運，點焊，弧焊。這時，回放型機器人教學(xué)的技術(shù)是成熟的，我們正在推廣使用的植物。長春一汽工廠，擁有自己的生產(chǎn)線機器人東風(fēng)汽車廠開始運作。國家863研究的高科技發(fā)展計劃開始于1986年3月，它被列入內(nèi)容智能機器人的發(fā)展?，F(xiàn)在，我們有一個簡單的結(jié)構(gòu)，以便在需要廉價的實用機器人的生產(chǎn)，某些特殊的機器人，華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院5以加快中國的國情相結(jié)合，注意生產(chǎn)和應(yīng)用的視圖。研究也已開始所有的發(fā)展，國內(nèi)機器人863，如國防科技大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，北京理工大學(xué)，清華大學(xué)，上海交通大學(xué)，多年的連續(xù)視科技特定自然的中國大學(xué)科學(xué)基金會下，從而機器人原型。本文從“首屆全國研究生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”多搬運手臂動作。此時，單臂，多搬運運動通常在車輪的形式是為了實現(xiàn)功能相。事實上，模仿人類行走手臂和腿部的多搬運的動作并不多，但也有六條腿，已經(jīng)出現(xiàn)四腿臂多搬運運動，但多搬運手臂運動尚不多見。我們的問題，簡單地探索設(shè)計巧妙的機械設(shè)備和簡單的控制來模擬人的手臂的多搬運的動作。子功能是替代大步，搖搖頭，擺動手臂，擺臂。13工業(yè)機器人的總體結(jié)構(gòu)工業(yè)機器人的組成及各部分關(guān)系概述它主要由機械系統(tǒng)（執(zhí)行系統(tǒng)，牽引系統(tǒng)），探測系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)。1執(zhí)行系統(tǒng)公用部分的執(zhí)行系統(tǒng)管理部門，機械零件最全面的定義，以必要的各種運動，包括手，手腕，來獲得機器人本體。A末端執(zhí)行用于執(zhí)行，并且配置的工作直接涂漆。B手腕，手和連接元件的臂，具有安排作為任務(wù)或工作的端部的方向的改變。C臂和連接手臂，手腕支撐體時，執(zhí)行負荷管理塊，手的空間位置，臂操作空間的變化滿足多個搬運，在基座的任何類型的動力傳輸。D機身，多鉸接臂基部，支撐輥，由臂部件支承，并具有使所述臂的轉(zhuǎn)動，起重或傾斜運動的任務(wù)。2驅(qū)動系統(tǒng)提供電力的各種組件的系統(tǒng)是活動的，以及供應(yīng)單元設(shè)備。通用機械傳動，機械傳動和電氣，氣動，電動。（1）操作系統(tǒng)驅(qū)動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的根據(jù)工作，故障報警或錯誤的信號的要求執(zhí)行。（1）檢測系統(tǒng)經(jīng)由各種傳感裝置，控制器官運動檢測裝置，保證作用，如果有的話反饋到控制系統(tǒng)相對于該組的運動的要求。該團隊的實踐證明，減輕了勞動強度，以取代處理繁重的體力勞動運動，改善工作條件的多，它已被證明，它可以提高勞動生產(chǎn)率和自動化。長期定期華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院6處理和工業(yè)生產(chǎn)中的，在許多情況下，是一個龐大的片，單調(diào)操作，單臂，多關(guān)節(jié)的動作是有效的。另外，在發(fā)展的，高溫的廣闊的前景，不僅要操縱冷，深海，空間，環(huán)境條件，在其他毒性放射性污染，它可以發(fā)揮優(yōu)勢。14主要內(nèi)容1查閱國內(nèi)外工業(yè)機器人有關(guān)文獻，了解工業(yè)機器人研究及應(yīng)用狀況，掌握一般工業(yè)機械人組成結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵部件知識，撰寫文獻綜述；2對題目所述工業(yè)機器人機械本體進行方案設(shè)計；3對伺服電機、減速機等部分進行選型計算；4繪制出工業(yè)機器人機械本體的裝配圖及主要關(guān)鍵零件圖；5撰寫說明書，給出機械手文獻綜述、設(shè)計方案、關(guān)鍵部件及零件的理論分析和校核。華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院72總體方案設(shè)計21機器人工程概述機器人是一個技術(shù)集成的跨學(xué)科，涉及計算機技術(shù)和自動化技術(shù)的機器，機制，機械，氣動，液壓技術(shù)，檢測技術(shù)等領(lǐng)域。在科人找出有效解決組合問題綜合工程被稱為“系統(tǒng)工程”。手臂多運動設(shè)計，例如，系統(tǒng)工程，應(yīng)作為一個綜合的方法來系統(tǒng)設(shè)計對外關(guān)系的系統(tǒng)，并從整個有機聯(lián)系的手臂運動環(huán)境的研究，開發(fā)和應(yīng)用根據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)部部分多接頭。從復(fù)雜機械系統(tǒng)，包括一定的規(guī)則的功能系統(tǒng)結(jié)合多個子系統(tǒng)，它是一個不可分割的整體。如果你失去了開放的系統(tǒng)，可根據(jù)特定的一組。因此，在一個復(fù)雜的機械設(shè)計，概念啟動機器，系統(tǒng)必須具有以下特征1機械系統(tǒng)完整的完整性機械系統(tǒng)由幾個子系統(tǒng)具有不同的整體性能應(yīng)具有的特定功能。2作用的子系統(tǒng)之間的有機聯(lián)系，包括有機，相互關(guān)聯(lián)的。3每個目標(biāo)系統(tǒng)必須具有明確的目標(biāo)和系統(tǒng)的功能，結(jié)構(gòu)，功能，目標(biāo)和手段，決策系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)結(jié)合起來。4系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)是適應(yīng)環(huán)境在某些情況下，我們必須能夠適應(yīng)變化的外部環(huán)境中。因此，不僅機器人的設(shè)計，但要注意的電機系統(tǒng)的臂構(gòu)件的整個多零件設(shè)計，應(yīng)根據(jù)角度視圖的工程系統(tǒng)的角度，它是，功能性要求，子系統(tǒng)的多臂單將取決于多臂動作在多臂機操作中，產(chǎn)品的性能合理之一中，所有的組分的必要的工作。在一般情況下，作為最精密的武器工業(yè)，以下內(nèi)容在機器的操作中，基，手臂，手腕，包括側(cè)機構(gòu)，最大輸入一個完整的碼的任務(wù)，是一種多運動臂。一些傳輸零點動力，控制，驅(qū)動系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)，包括伺服驅(qū)動系統(tǒng)，房子的風(fēng)格，。控制系統(tǒng)中，電子控制單元的操作中，存儲功能（版本計算機或其他可編程設(shè)備），操作者接口裝置（鍵盤，鼠標(biāo)等），數(shù)據(jù)處理裝置和各種傳感器，脫機向前放大設(shè)置，傳感器編程接口I/O14和內(nèi)部及外部傳感器設(shè)備，（一般或特殊）其他設(shè)備通信。特征行業(yè)臂多運動是普遍的調(diào)整，靈活的臂工業(yè)多運動可有效地用于柔性生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)鍵部件的發(fā)送處理單元組件或材料或其它柔性制造系統(tǒng)，輔助設(shè)備，控制系統(tǒng)，多臂運動，各種不同形式的運動系統(tǒng)的組建多聯(lián)技術(shù)工藝機械行業(yè)華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院8其他生產(chǎn)部門。生產(chǎn)，如建筑，開采，生產(chǎn)和輸送臂移動多是參考系統(tǒng)。22工業(yè)機器人總體設(shè)計方案論述（1）確定負載負載的大小主要取決于由于運動的沿的作用力和機器人的機械接口上的多臂的運動的方向。式子里，下臂樣式，下臂是，（以重量計）在工件的一預(yù)定的速度和加速度的條件，并且處理接縫下的重量或更多的運動，必須包括結(jié)果的慣性力的末尾。報告的結(jié)果，為項目的參考設(shè)計數(shù)據(jù)表明，可以屬于該項目是小負荷。（二）驅(qū)動系統(tǒng)由于伺服電機具有良好的控制性能，檢查的靈活性，允許速度，位置，環(huán)境，體積小，效率高，適用于更為苛刻的運動控制沒有影響的精確控制小臂運動多企業(yè)等特點，因此，該項目采用的是伺服電機。（三）傳動系統(tǒng)動臂多運動，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，可以是體積小，傳動鏈的慣性，并縮小差距，我們應(yīng)該考慮和手臂，措施，提高更多的企業(yè)家精密運動控制的位置和運動。臂從運動傳遞機構(gòu)機械齒輪是常用，蠕蟲，效率高，準確，緊湊的，可靠的，滾珠絲杠的傳動齒輪，如長壽命，帶，鏈傳動，行星齒輪，所述傳動齒輪和諧波鋼，學(xué)習(xí)更強大的傳輸，因為為了掌握大學(xué)的優(yōu)勢，這一套已經(jīng)設(shè)計行程。華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院9（四）工作范圍操作過程中的工業(yè)手臂動作的工作范圍是多的多臂的運動取決于所述扇區(qū)的操作領(lǐng)域和確定的軌跡，用表示的工作空間。形狀和有關(guān)該結(jié)構(gòu)的工作空間的大小坐標(biāo)運動的多機器人，其大小和在數(shù)量和程度每個臂的自由操縱器公共軸線的長度的變化程度和所設(shè)得的軸的每個角的（五）運動速度各關(guān)節(jié)臂，更健壯的最大行程審查臂，這取決于循環(huán)時間，以確定每個操作時間的移動，則是進一步米/秒（）/秒，在每一個單元，每它將被分配考慮到在同一時間，例如，以若干因素，如順序操作之間各操作順序的總時間長度，或者可以判斷移動速度。表，使它們的操作時間，比較超出操作時間分配運動，考慮到分配過程的請求時，它也是，行程的驅(qū)動控制，必須考慮到的尺寸和定位的慣性和精度要求。23機器人機械傳動原理機器人的本體結(jié)構(gòu)組成如圖圖22機器人本體組成本節(jié)描述的所有以下列方式的組件和功能?；締挝换鶚?gòu)件包括底座，齒輪傳動件，軸承，步進馬達。基本作用是支持構(gòu)件，所述支承構(gòu)件旋轉(zhuǎn)臂，承受的工作負載的總重量和機器人，所述堿必須具有足華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院10夠的強度，剛度和負荷能力。此外，該堿也需要一個足夠大的安裝基礎(chǔ)，以確保在工作場所機器人的穩(wěn)定運行。機器人臂，通常會導(dǎo)致驅(qū)動臂運動（例如，液壓，氣動或一個馬達）和一個驅(qū)動源（例如，燃料箱，燃料箱，齒輪齒條機構(gòu)，連桿機構(gòu)，螺旋機構(gòu)或凸輪機構(gòu)等各種運動臂組成的組件的）手臂大臂和小臂。繁榮的成員如下動臂和齒輪件，驅(qū)動電機。在臂構(gòu)件臂，驅(qū)動軸，皮帶，定時等，以手腕運動用步進固定臂的電動機驅(qū)動的一端。腕部分包含列表殼體，傳動齒輪和軸，所述機械接口。24機器人總體方案設(shè)計機器人的結(jié)構(gòu)形式的機器人形結(jié)構(gòu)，并調(diào)整圓柱形結(jié)構(gòu)，球面坐標(biāo)的結(jié)構(gòu)，該多接頭結(jié)構(gòu)4。的結(jié)構(gòu)和它們的相應(yīng)特征中的每一個，如下所述3。1直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)運動空間直角坐標(biāo)機器人，它是那么容易落實到閉環(huán)位置控制的線性運動，由于如圖21（一），直角坐標(biāo)機器人可以達到非常高的位置，實現(xiàn)各有三個其他存在的由垂直的直線運動精度（中號步驟）。然而，直角坐標(biāo)相對于空間機器人的運動有關(guān)的機器人的結(jié)構(gòu)的尺寸，這是比較小的。因此，為了實現(xiàn)恒定的空間運動，大于機器人比其他類型的矩形機器人結(jié)構(gòu)尺寸的組織尺寸坐標(biāo)。直角坐標(biāo)機器人的工作區(qū)是矩形空間。直角坐標(biāo)機器人主要用于組裝和，直角坐標(biāo)機器人的業(yè)務(wù)，它具有懸臂門，三起重機類型的結(jié)構(gòu)。2圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)如在圖21（B）中，空間氣缸所示，調(diào)整直線運動的運動并實現(xiàn)兩個旋轉(zhuǎn)運動和機器人。這種機器人的結(jié)構(gòu)相對簡單，并且能夠在精度一般操作的處理中使用。它的工作空間是圓柱形的空間。3球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)如圖21（C）中，該空間的運動是球形坐標(biāo)機器人組成的直線運動實現(xiàn)兩個旋轉(zhuǎn)運動的。這個簡單的機器人結(jié)構(gòu)，成本低，精度不高。它將在主要業(yè)務(wù)的處理中使用。他們的工作空間是球形的空間。4結(jié)構(gòu)如在21（D）所示，為了實現(xiàn)一個空間移動機器人包括三個旋轉(zhuǎn)運動。多機器人的運動是一個靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。規(guī)模相對機器人本體，其相對較大的工作空間。這種機器人是廣泛焊接，涂裝，組裝，以及使其它操作被廣泛用于在這種類型的機器人的，它是在工業(yè)中使用。機器人結(jié)構(gòu)，有水平和垂直兩種。華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院11A直角坐標(biāo)型B圓柱坐標(biāo)型C球坐標(biāo)型D圖21四種機器人坐標(biāo)形式根據(jù)任務(wù)書和具體要求，我們，事實上，最終確定選擇（D）。特定的形狀和特定的要求機器人數(shù)控機布局，設(shè)計要求兼顧處理工件到460KG質(zhì)量能夠簡化結(jié)構(gòu)，降低只要，由于考慮到會議系統(tǒng)的技術(shù)要求的前提下，以改善這種設(shè)計的可靠性和具體的成本。大機器人臂的運動范圍和更高的定位精度，用一個腰部轉(zhuǎn)動自由度六個自由度，以及自由設(shè)計的懸臂和臂腕音調(diào)的轉(zhuǎn)動節(jié)距自由前臂，轉(zhuǎn)動自由度的機器人。在本文的臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求的尺寸，因此，需要實現(xiàn)一個大俯仰自由，在該臂的詳細設(shè)計的旋轉(zhuǎn)臂機構(gòu)的自由。25本章小結(jié)為了確定解決方案，才能做出最終決定，通過設(shè)得多種方案，完成設(shè)計的機器人系統(tǒng)，本章后面英寸如，以確定機器人的整體設(shè)計，機器人，手臂，手腕，端部的腰部，中詳細做了的設(shè)計的各個部分。華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院123機器人大臂部結(jié)構(gòu)31大臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求臂部件的主要成分是機器人。它的作用是支持的手，帶領(lǐng)他們騰出運動。臂移動類型任意點的運動的空間范圍內(nèi)的一個手柄部。如果你已經(jīng)改變了手（方位）合資的態(tài)度，以手臂來實現(xiàn)的自由。因此，我們設(shè)計成一般臂的基本要求。1手臂，能力，需要加載剛度好，重量輕它通常是在臂，不僅彎曲（在一個方向上，而不是僅僅彎曲），由反向，由需要設(shè)得的高彎曲和橫截面形狀的抗扭剛度。顯然，基本相同的按橫截面，鋼鐵，工程單位重量的面積槽鋼的轉(zhuǎn)動慣量，比圓形大得多。因此，在機器人的無縫鋼管，不僅提高了在許多情況下導(dǎo)桿，如工字鋼，或所述臂的剛度，非常減少臂的重量，中空只更確切地說，被用作支撐槽鋼，內(nèi)置驅(qū)動器，因此，清爽使在緊湊，以及傳輸管道的外觀，它可以被放置。2在臂的速度高時，也有小的慣性在統(tǒng)一的手臂一般，運動，請求啟動和力臂端，移動的減速時間開始，否則，沖擊和振動，加速度和終止請求之前沒有太大的影響為了減少，它已經(jīng)改變了。為了減小轉(zhuǎn)動慣量，必須采取以下措施。（A）成分，降低臂的重量以移動使用鋁等輕質(zhì)高強度材料。（B）以減少手臂運動部件的總體尺寸（C）減少轉(zhuǎn)彎半徑（D）驅(qū)動系統(tǒng)中設(shè)有緩沖裝置（3）的運動的臂應(yīng)該是靈活的。為了減少摩擦和滑動摩擦的運動部件之間的摩擦力盡可能臂滾動代替。（4）位置精度要高。最困難的轉(zhuǎn)移機器人控制的位置，精度很差，通常是高直角坐標(biāo)加上設(shè)置裝置，用于機器人的圓筒形位精度，檢測臂上這意味著位置，可以控制一個更好的位置精度。華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院13在本文中，其它機器人臂的剛度，減少了電機負載的底部接頭，減少了臂的重量，以確保它能夠提高機器人手臂的動態(tài)響應(yīng)，一方面，薄鋁設(shè)計合金構(gòu)件。鑄造鑄型砂的設(shè)計的最小厚度。最小壁厚具有其鑄造合金，分別不同的鑄造合金鑄造的合適的厚度，“最小厚度可以是”澆鑄，取決于類型的尺寸和合金鑄件，相同是否，見表41所示表41砂型鑄造鑄件最小壁厚計（MM）它簡單地砂鑄造廠的結(jié)構(gòu)設(shè)計，一個特殊的鑄造工藝，鑄造結(jié)構(gòu)對應(yīng)于每個不同的鑄件和特性應(yīng)根據(jù)來設(shè)計。在本文中，通過使用鑄鋁外殼手臂。具體尺寸，請參閱總裝圖。32大臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計大臂殼體采用鑄鋁，方形結(jié)構(gòu)，質(zhì)量輕，強度大。33大臂電機及減速器選型假設(shè)小臂及腕部繞第二軸的重量J2M2L42M3L5246000972401942425KGM2旋轉(zhuǎn)開始時的轉(zhuǎn)矩用以下式表達JT式子里，T旋轉(zhuǎn)開始時轉(zhuǎn)矩NMJ轉(zhuǎn)動慣量KGM2角加速度RAD/S2使機器人大臂從到需要的用時則016/SST1034113476401TJNMT鑄件尺寸鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵鋁合金銅合金20020020020050050050050058101215203541010154681212203568335463568華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院14鑒于關(guān)于重心的機器人手臂的轉(zhuǎn)動慣量的摩擦轉(zhuǎn)矩軸的各個部分的，開始轉(zhuǎn)動10NM起動轉(zhuǎn)矩，可以假設(shè)2的安全指數(shù)，期望的輸出的諧波減速器最小轉(zhuǎn)矩為MNT01520135設(shè)得諧波減速器型號XB350120（XB3型扁平式諧波減速器）額定輸出轉(zhuǎn)矩20NM減速比I1120設(shè)諧波減速器的的傳遞效率為，步進電機應(yīng)輸出力矩為9036MNITOUT18509201設(shè)得BF反應(yīng)式步進電機型號55BF003靜轉(zhuǎn)矩0686NM步距角1534減速器參數(shù)的計算剛輪、柔輪的材料都是鍛鋼，小齒輪用45的材質(zhì)，硬度250HBS。剛輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度220HBS。1齒數(shù)的確定柔輪齒數(shù)201IUZR剛輪齒數(shù)RG已知模數(shù)，則M50柔輪分度圓直徑MDRR1025鋼輪分度圓直徑ZG柔輪齒圈處的厚度MDZRR251014207510475441重載時，為了增大柔輪的剛性，允許將1計算值增加20，即M21柔輪筒體壁厚M051701為了提高柔輪的剛度，取2輪齒寬度DBR5華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院15輪轂凸緣長度取MBC5431023024C柔輪筒體長度LDLR10,28818取輪齒過渡圓角半徑MR5為了減少應(yīng)力集中，以提高柔輪抗疲勞能力，取R2嚙合參數(shù)的計算由于采用壓力角的漸開線齒廓，傳動的嚙合參數(shù)請看以下式子。20因輪齒扭矩的因素，使輪齒間隙減小的值為（扭轉(zhuǎn)彈性模數(shù)G80GPA）GDBMLDJCRRNM2MAXAX式子里，MN3AX10505NM7810821053W0M0898105ZR2CNMAXM為了消除在的情況下進入嚙合的齒頂干涉，則必須使最大側(cè)隙MAXM大于由于齒輪扭轉(zhuǎn)減小的側(cè)隙后，還應(yīng)保證存在有側(cè)隙值。MAXNCNC0NC式子里，IN60140MAXNC徑向變形系數(shù)MZNRAX50289則N086140CNM15710AX徑向變形系數(shù)96208208950柔輪的變位系數(shù)6130428593104853130RRZMX剛輪的變位系數(shù)583196130MXRG驗算相對嚙入深度華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院1612501962048296043RNZMMH如果計算找出的，繼續(xù)計算，設(shè)得2。如果出現(xiàn)，為了傳遞動力，NHN應(yīng)適當(dāng)增加值重新計算，使。NMC1HN柔輪齒根圓直徑MXHADRRF2610350202式子里，齒頂高系數(shù)徑向間隙系數(shù)1C柔輪齒頂圓直徑MCPNFRAR76103520512602式子里，（找到相應(yīng)表格設(shè)出）相對嚙入深度和輪齒過渡曲線深度系數(shù)之和應(yīng)符合兩個不等式驗算公式。12MCHCAPNPN即512502530剛輪齒頂圓直徑MMHDNARG481035250962730剛輪齒根圓直徑設(shè)出插齒刀齒數(shù)，插齒刀變位系數(shù)，插齒刀原始齒形102GCZCX壓力角，則2001492,9372COS,364TANINV剛輪和插齒刀的制造嚙合角7TA1058T00IIVZXINVCGC找到漸開線函數(shù)表和三角函數(shù)的表格設(shè)出86052COS,27CG那么剛輪和插齒刀的制造中心距華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院17MZMACGCGCG76280932150OS2插齒刀的齒頂圓直徑HAZDCA51剛輪齒根圓直徑DAACGF36087622驗算剛輪齒根圓和柔輪齒頂圓的徑向間隙MARFG15021即07510329673605可見沿波發(fā)生器長軸,在剛輪齒根圓與柔輪齒頂圓之間存在徑向間隙。3凸輪波發(fā)生器及其薄壁軸承的計算滾珠直徑NDD1080柔輪齒圈處的內(nèi)徑RM那么NRD軸承外環(huán)厚度由于工藝上的要求，可將外環(huán)做成無滾道的110116580452AHDM軸承內(nèi)環(huán)厚度217內(nèi)環(huán)滾道深度080541HDHM式子里的是考慮到外環(huán)無滾道而內(nèi)環(huán)滾道加深量。105軸承內(nèi)外環(huán)寬度所用為滾珠軸承，近似等于齒寬B軸承外環(huán)外徑10NRDM軸承內(nèi)環(huán)內(nèi)徑207876DAHDM為了便于制造，采用雙偏心凸輪波發(fā)生器。則凸輪圓弧半徑42TDER式子里，是偏心距31401382GRDM（剛輪分度圓直徑，柔輪分度圓直徑）GDRD華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院18則凸輪圓弧半徑314763871232TRM凸輪長半軸9AE凸輪短半軸37TBM35承載能力的計算351柔輪齒面的接觸強度的計算按照在非常靠近柔輪直線的諧波傳動齒輪比特性和剛性輪比的齒數(shù)多的齒。因此，通過工作表面的齒側(cè)的最大接觸應(yīng)力，主要的負載能力的實際諧波驅(qū)動的限制軟。因此，諧波傳動齒輪齒的軟邊，應(yīng)符合下列條件的接觸強度。接觸力計算公式TAN82JJBKRM輸出轉(zhuǎn)矩M柔輪節(jié)圓半徑R柔輪輪齒寬B剛輪壓力角接觸系數(shù)（0409）K對于一般雙波傳動，輪齒寬許用接觸應(yīng)力RB20MPJ49則3612505143TAN8TAN8232JJMPBKR所以滿足齒面的接觸強度要求。352柔輪疲勞強度的計算柔輪材料采用,調(diào)制硬度229269。CRMOAL38計算柔輪在反復(fù)彈性變形狀態(tài)下工作時所產(chǎn)生的交變應(yīng)力幅和平均應(yīng)力為截面處正應(yīng)力27MADE華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院190M切應(yīng)力LDE由扭矩產(chǎn)生的剪切應(yīng)力2MM式子里）（GPAEMDRM20,5,10,0MPAPAMA71207412051014325550871871027633393623393則MMA5驗算安全系數(shù)12AKNN疲勞極限應(yīng)力MPA4501應(yīng)力安全系數(shù)K531480730207584121MPAKNSMA式子里，抗拉屈服極限PAS5剪切應(yīng)力集中系數(shù)2K25627352731061042NN達到疲勞強度要求。軸的計算校核畫軸的受力分析圖，軸的受力圖請見下圖華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院20已知作用在剛輪上的圓周力NDTF29435013821徑向力RTANTAN0法相力NFA7132COS941算出垂直面的支撐反力NLDARV3178251034NFVRV6122水平面的支撐反力TH647213）F在支撐點產(chǎn)生的反力NLKFF31679274850121外力F作用方向與傳動的布置有關(guān)，在具體位置尚未確定前，可按最不利的情華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院21況考慮，見（7）的計算4）繪垂直面的彎矩圖MNLFMVAV94351212064125繪水平面的彎矩圖HA10616F產(chǎn)生的彎矩圖NK2852742AA截面F力產(chǎn)生的彎矩為MLMA1431917算出合成彎矩圖按最壞的狀態(tài)，把AF與直接相加2AHVMAMAF2HV2901411701NMMAMAF2AHV244116257NM8算出軸傳遞的轉(zhuǎn)矩TNMM41035829算出危險截面的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩請見下圖，AA截面最危險，其當(dāng)量轉(zhuǎn)矩為22TMAE如認為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)應(yīng)變力，設(shè)折合系數(shù)A06，帶入式子得出MNAE5175823601722210）算出危險截面處軸的直徑軸是45鋼材，調(diào)質(zhì)處理，從表格141找到并設(shè)出B650MP,從表格143找到并設(shè)出1B60MPA,則MMDBE82601571033考慮到鍵槽對軸的消弱，將D值加大5，由此得出華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院22D22810524MME確定X、Y值XA1YA0查載荷系數(shù)FP12計算當(dāng)量載荷PFPXFRYFAPA579624PB675914計算軸承壽命MAX16700BARHPCNL763399H大于12480H由計算結(jié)果可見軸承6014AC、6007均合格，最終設(shè)定軸承6014。四、軸的強度校核經(jīng)分析知C、D兩處為可能的危險截面，現(xiàn)來校核這兩處的強度1、合成彎矩60391522BVHRBAAF78263RACFM2、扭矩T圖91063（3）、當(dāng)量彎矩華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院366120432TMC（4）、校核從相關(guān)書本找出，材料45的強度參數(shù)PAB591C截面當(dāng)量彎曲應(yīng)力951801624033BCD由計算結(jié)果可見C截面安全。設(shè)定為檢查各軸鍵，鍵槽減速器關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的靜態(tài)鏈接，這僅僅是為了擠壓應(yīng)力檢查。首先，電機在關(guān)鍵的設(shè)置和檢查鍵在滑輪軸的直徑和長度被選擇在鍵B8X7軸滑輪，根據(jù)鍵長50GB/T1096，材料是通過以下方式聯(lián)合45鋼（鍵），40CR鋼（軸）在剛輪1關(guān)鍵在軸直徑和輪轂的選擇鍵B14X9GB/T1096的軸線方向按照長度接頭的材料如下。20CR系統(tǒng)（集線器），45號鋼（鍵），系統(tǒng)的20CR（軸）在這種情況下，關(guān)鍵環(huán)節(jié)資格。華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院372在輸出軸的關(guān)鍵根據(jù)在所選擇的關(guān)鍵16X10聯(lián)接器的軸的直徑和軸向長度，密鑰長度100，GB/T1096下列材料是這樣的結(jié)45鋼（耦合），45號鋼（鍵），45（軸）房子的風(fēng)格，最小的粘結(jié)強度，因為許用應(yīng)力檢查，從相關(guān)書本其MPAP10425805692431PLKDT該鍵聯(lián)結(jié)合格華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院385機身設(shè)計系統(tǒng)組件的機身結(jié)構(gòu)設(shè)計1在支撐框架的設(shè)計主支承框架承載臂的大小的各部分的重量，左臂被設(shè)計的固定孔的平衡彈簧連接，然后設(shè)計電動機支承托架的驅(qū)動右臂。合理的設(shè)計，并在考慮連接到支撐框架的旋轉(zhuǎn)軸的偏心力，使用連接在相對側(cè)用螺釘固定定位銷的旋轉(zhuǎn)。隨著越來越多的旋轉(zhuǎn)平衡，已經(jīng)設(shè)計了一個支撐盤是固定的。做出了ZL401材料的選擇。2機座的設(shè)計軸承保持器不會在相應(yīng)于處理一個位置放置在軸的中間的其他特殊要求。機身系統(tǒng)，主要指的是主要設(shè)計計算“機械設(shè)計”，中相應(yīng)的問題。51步進電機選擇511計算輸出軸的轉(zhuǎn)矩（31）摩慣M（32）啟小大自）（TJ（33）摩01（34）RV32MLJ細桿（35）42LJ圓盤（36）慣性力矩M慣華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院39摩擦力矩M摩輸出軸轉(zhuǎn)動角速度大臂轉(zhuǎn)動慣量大J小臂轉(zhuǎn)動慣量小機身自身轉(zhuǎn)動慣量自啟動時間T啟05ST啟08M/SV05ML16RAD/SR當(dāng)大小臂的位置關(guān)系如圖31所示位置時，大小臂處于動作可以達到的極限位置，此時需要的數(shù)值最大。M圖51大小臂處于極限位置由同組成員計算出的大臂質(zhì)量及相關(guān)大臂相對中心線OA的垂直距離得出L400MM，30SIN1L30KG，大M代到式子（35）得16KGM321LJ大大2由同組組員算出的小臂質(zhì)量及相關(guān)小臂相對OA線的垂直距離得出2L華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院401000MM，2LM20KG，小代到式子（35）得667KGM32LJ小小2圓盤鋁合金圓盤V圓盤圓盤圓盤HS2圓盤圓盤RM50L圓盤計算相關(guān)機身設(shè)計數(shù)值得出KG9圓盤代到式子（36）得575KGM42LJ圓盤自2代入（32）得到4486NM帶入（31）得到M慣4985NM686NM電機/I選擇二級圓柱齒輪減速器I9（37）4321099聯(lián)軸器傳動效率1096齒輪傳動效率2098軸承傳動效率3代到式子（37）得到0807512確定各軸傳動比總傳動比9，根據(jù)推薦的傳動副傳動比合理范圍，取12I華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院41高速級傳動比3，低速級傳動比31I2I513傳動裝置的運動和動力參數(shù)從圖32，各軸由高速至低速依次設(shè)計為軸（輸入軸）、軸（中間軸）、軸（輸出軸）。圖52傳動示意簡圖各軸轉(zhuǎn)速232IN（38）121I（39）16RAD/S3153R/MIN2N代到式子（38）、式（39）得459R/MIN，1377R/MIN21轉(zhuǎn)矩計算2323IT（310）4985NMMT3代到式子（37）得華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院42177NM2T同理得到177NM21231I627NM0T666NM31電機M一些步進電機技術(shù)參如表51。表51步進電機產(chǎn)品系列及技術(shù)參數(shù)型號相數(shù)步距角DEG電壓V電流A靜轉(zhuǎn)矩NM空載運行頻率KHZ轉(zhuǎn)動慣量KGCM2備注86BYG250AN209/1811036241505686BYG250BN209/18110450151286BYG250CN209/181105701542886BYG250CN型步進電機的運行矩頻特性曲線如圖53。圖53運行矩頻特性由計算得到所需686NM，1377R/MINM電機1N該電機可以滿足要求。華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院4386BYG250CN型步進電機的外型簡圖如圖54。圖54步進電機外形簡圖根據(jù)前面計算，選擇北京和利時電機電器廠的86BYG250CN型步進電機。由電機輸出軸尺寸選擇TL2型彈性套柱銷聯(lián)軸器，主從動端均選用型軸1J孔。52齒輪設(shè)計與計算521高速級齒輪設(shè)計與計算1選定齒輪類型、精度等級、材料與齒數(shù)因前面已提到，設(shè)定直齒圓柱齒輪傳動。從相關(guān)書本（下同）表格101小齒輪材料設(shè)定45CR調(diào)質(zhì)，表面硬度為280HBS,大齒輪材料設(shè)定45鋼（調(diào)質(zhì)），表面硬度為240HBS。設(shè)得7級精度，241Z72432基于齒面接觸的疲勞強度按式子（109A）試算小齒輪分度圓直徑，即3212HEDTTZUTK華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院44（311）載荷系數(shù)TK輸入軸承受扭矩1T齒寬系數(shù)D重合度系數(shù)Z彈性影響系數(shù)E接觸疲勞許用應(yīng)力H確定上式中各參數(shù)預(yù)設(shè)載荷系數(shù)13，TK小齒輪傳遞的扭矩為627NM1T找到表格107，設(shè)定齒寬系數(shù)1；D找到表格106，設(shè)定彈性影響系數(shù)1898MPA，EZ找到圖1021D，找到并設(shè)出小齒輪接觸疲勞強度極限為MPA；602LIMH大齒輪接觸疲勞強度極限為MPA。501LIMH計算應(yīng)力循環(huán)HNJLN60（312）輸入軸轉(zhuǎn)速N工作時間HL1377R/MIN1N10000HHL雙向轉(zhuǎn)動，取2J代到式子（312）得165108次160HNNJL496108次2/I找到圖1019，得接觸疲勞壽命系數(shù)115，126；1HNK2HN華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院45計算接觸疲勞許用應(yīng)力設(shè)得安全系數(shù)值是S1，則690MPA，693MPA1H1LIMHKNS2H2LIMHKNS計算設(shè)計公式中代入中較小值，得2174MMH1TD計算小齒輪分度圓圓周速度V017M/S601NT計算齒寬B2174MM1DTB計算齒寬與齒高之比B/H（313）模數(shù)091MM1TTDMZ齒高204MM25TH代到式子（313）得1067/B計算載荷系數(shù)HAVK（314）找到圖108，由V017M/S，7級精度，得10VK找到表格104，得12HF找到表格102，得125AK華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院46找到表格103，得130