《回形偏交型手腕及斜楔式夾持器的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《回形偏交型手腕及斜楔式夾持器的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（48頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 回形偏交型手腕及斜楔式夾持器的設(shè)計(jì) 摘 要 工業(yè)機(jī)器人自本世紀(jì) 60 年代初問(wèn)世以來(lái)，已有 80 萬(wàn)余臺(tái)用于世界各國(guó)的自動(dòng)化生產(chǎn)線上，扮演著靈巧自如、不知疲倦“操作者”的角色，替代生產(chǎn)工人出色的完成極其繁重、復(fù)雜、精密或者充滿著危險(xiǎn)的各種各樣的工作。不同用途的工業(yè)機(jī)器人正在工業(yè)生產(chǎn)中起到其它機(jī)器無(wú)法替代的作用。一般機(jī)器人由基座、腰、臂、腕和手五部分組成。腰和臂控制手的空間位置，腕控制手的空間姿態(tài)，而手則是實(shí)現(xiàn)對(duì)操作物體的抓放。本文設(shè)計(jì)的是回形偏交手腕與斜鍥式夾持器，根據(jù)設(shè)計(jì)要求本文制定了一個(gè)由液壓馬達(dá)控制夾爪 松開、用彈簧夾緊物體的設(shè)計(jì)方案，對(duì)手部和腕部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)其主要零部件進(jìn)行了選擇、設(shè)計(jì)和計(jì)算，內(nèi)容包括電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算，彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算，齒輪、帶、軸的設(shè)計(jì)和校核，最后對(duì)設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析，通過(guò)分析計(jì)算可以得出結(jié)論，此次設(shè)計(jì)基本滿足設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞 ： 手腕；工業(yè)機(jī)器人；夾持器；操作機(jī) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 960s, 00000 on of a as a no of It or of of of to is an of to of is to or of is to a a to it on to to of of of it is to of be by of 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 摘要 ……………………………………………………………………… ……………… .… Ⅰ ……………………………………………………………………………… ...Ⅱ 1 緒論 …………………………………………………………………… ………… .……… .題的背景、目的和意義 ………………………………………………………… .… 器人的發(fā)展概況 …………………………………………… ………… .………… .. 機(jī)器人的定義 ………………………………………………… .……………… 1 器人的發(fā)展過(guò)程 ………………………………………… .………………… 2 內(nèi)機(jī)器人研究狀況 ……………………………………… .………………… 4 外機(jī)器人的最新發(fā)展 …………………………………………………… .… 4 器人目前研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì) …………………………………… .……… 7 題的研究?jī)?nèi)容與方法 …………………………………………………… .……… .. 工作原理及設(shè)計(jì)方案 ………………………………………… ……… .……… ……… 鍥式夾持器 工作原理 ……………………………………………… .…………… ..計(jì)方案 ……………………………………………………………… .…………… ..行性分析 …………………………………………………………… .…………… 傳動(dòng)方案的選擇 ……………………………………………………… .…… . 精定位裝置的設(shè)計(jì)構(gòu)想 ………………………………………… .………… .器人回形偏交型手腕的工作原理 ……………………………………… .……… 設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………………………… …………… ..持器的計(jì)算 …………………………………………………………… .………… 受力分析 ……………………………………………………… .…………… . 夾爪齒輪的計(jì)算 ……………………………………………… .…………… . 圓柱螺旋壓縮彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………… .…………… . 液 壓馬達(dá)的選擇 …………………………………………… .……………… . 齒輪齒條傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………… .…………… .的計(jì)算 …………………………………………………………… .……………… 電機(jī)的選擇 ………………………………………………… .……………… . 錐齒輪設(shè)計(jì) ………………………………………………… .……………… . 同步帶和帶輪的設(shè)計(jì) ……………………………………… .……………… . 軸的設(shè)計(jì)及 校核 ………………………………………………… .………… . 機(jī)械設(shè)備的環(huán)保、可靠性和經(jīng)濟(jì)分析 ………………………………… ………… .備的環(huán)保措施 …………………………………………………………………… .備的可靠性 ……………………………………………………………………… . 設(shè)備的可靠性定義 ………………………………………………………… .. 可靠度的計(jì)算 …………………………………………………………… .… . 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 備平均壽命 …………… ……………………………………………… .… . 機(jī)械設(shè)備的有效度 ……………………………………………… .………… .備的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) ………………………………………………………… .………… …………………………………………… .………………… .. 盈虧平衡分析 ……………………………………… .……………………… . 設(shè)備合理的更新期 ………………………………… .……………………… . 結(jié)論及存在的問(wèn)題 ………………………… …… ……… .…………………… ……… 42 論 ……………………………… .………………………………………………… 在的問(wèn)題 ……………………………………………… .………………………… 謝 …………………………………………………………… ……… ……… …………… 考文獻(xiàn) ……………………………………………………… ……… .…… …………… 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 緒論 題的背景、目的和意義 現(xiàn)代機(jī)器人的研究始于 20 世紀(jì)中期，其技術(shù)背景是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化的發(fā)展，以 及原子能的開發(fā)利用。 自 1946 年 第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步，向高速度、 大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展，其結(jié)果之一便是 1952 年數(shù)控機(jī)床的誕生。與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的控制、機(jī)械零件的研究又為機(jī)器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。另一方面，原子能實(shí)驗(yàn)室的惡劣環(huán)境要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。在這一需求背景下，美國(guó)原子能委員會(huì)的阿爾貢研究所于 1947 年開發(fā)了遙控機(jī)械手， 1948 年又開發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手 。 機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，它應(yīng)該說(shuō)是一個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個(gè) 綜合性的結(jié)果，也同時(shí)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一個(gè)重大影響的一門科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中，各國(guó)加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)的投入，就加強(qiáng)了本國(guó)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么人類的發(fā)展隨著人們這種社會(huì)發(fā)展的情況，人們?cè)絹?lái)越不斷探討自然過(guò)程中，在改造自然過(guò)程中，認(rèn)識(shí)自然過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)不可達(dá)世界的認(rèn)識(shí)和改造，這也是人們?cè)诳萍及l(fā)展過(guò)程中的一個(gè)客觀需要。 而 在機(jī)械手的設(shè)計(jì)計(jì)算中包含了機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)所學(xué)的大部分專業(yè)課程內(nèi)容，對(duì)以往的學(xué)習(xí)起到了一個(gè)很好的鞏固和獲得新知 識(shí)的作用，對(duì)以后的工作也會(huì)有很大的幫助。這也是選擇這個(gè)題目的目的。 此課題的研究在現(xiàn)實(shí)生活中具有重要的意義。有些工作會(huì)對(duì)人體造成傷害，比如噴漆、重物搬運(yùn)等；有些工作要求質(zhì)量很高，人難以長(zhǎng)時(shí)間勝任，比如汽車焊接、精密裝配等；有些工作人無(wú)法身臨其境，比如火山探險(xiǎn)、深海探密、空間探索等；有些工作不適合人去干，比如一些惡劣的環(huán)境、一些枯燥單調(diào)的重復(fù)性勞作等；這些都是機(jī)器人大顯身手的地方。服務(wù)機(jī)器人還可以為您治病保健、保潔保安；水下機(jī)器人可以幫助打撈沉船、鋪設(shè)電纜；工程機(jī)器人可以上山入地、開洞筑路；農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以耕耘 播種、施肥除蟲；軍用機(jī)器人可以沖鋒陷陣、排雷排彈 …… 器人的發(fā)展概況 器人的定義 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 什么是機(jī)器人呢 ?這個(gè)問(wèn)題是一個(gè)非常有意思的一個(gè)問(wèn)題。但人們一般的理解，機(jī)器人是具有一些類似人的功能的機(jī)械電子裝置或者叫自動(dòng)化裝置，它仍然是個(gè)機(jī)器。它有三個(gè)特點(diǎn)：一個(gè)是有類人的功能，比如說(shuō)作業(yè)功能；感知功能；行走功能；還能完成各種動(dòng)作，它還有一個(gè)特點(diǎn)是根據(jù)人的編程能自動(dòng)的工作，這里一個(gè)顯著的特點(diǎn)，就是它可以編程，改變它的工作、動(dòng)作、工作的對(duì)象和工作的一些要求。它是人造的機(jī)器或機(jī)械電子裝置，所以這個(gè)機(jī)器人仍 然是個(gè)機(jī)器。但是目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的有關(guān)機(jī)器人定義，一般來(lái)說(shuō)我們認(rèn)為機(jī)器人是計(jì)算機(jī)控制的可以編程的目前能夠完成某種工作或可以移動(dòng)的自動(dòng)化機(jī)械，這是美國(guó)工程師協(xié)會(huì)定的一個(gè)定義，但日本和其他國(guó)家也對(duì)機(jī)器人有不同的看法，他們認(rèn)為從完整的更為深遠(yuǎn)的機(jī)器人定義來(lái)看，應(yīng)該更強(qiáng)調(diào)機(jī)器人智能，所以人們又提出來(lái)機(jī)器人的定義是能夠感知環(huán)境，能夠有學(xué)習(xí)、情感和對(duì)外界一種邏輯判斷思維的這種機(jī)器。那么這給機(jī)器人提出來(lái)更高層次的要求，那么比方說(shuō)機(jī)器人在這里邊可以代替人進(jìn)行焊接，焊接的環(huán)境是非常復(fù)雜的，可以搬運(yùn)，它在生產(chǎn)線中搬運(yùn)玻璃和各 種各樣的一些零件的搬運(yùn)的工作，還可以在生 產(chǎn)線中碼垛等等，這都是把人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)的一個(gè)例子。 器人的發(fā)展過(guò)程 1920 年，有一個(gè)捷克斯洛伐克的一個(gè)作家叫卡佩克，他寫了一本科幻小說(shuō)，叫《羅薩姆的機(jī)器人萬(wàn)能公司》。這本小說(shuō)中他構(gòu)思了一個(gè)和幻想了一個(gè)機(jī)器人，它的名字叫羅伯特，也就是我們英文中的 可以不吃飯，它能夠不知疲勞的，不知疲倦地進(jìn)行工作。在 1920 年前后，大家也知道是在第一次世界大戰(zhàn)以后，是各國(guó)工業(yè)發(fā)展比較迅速的時(shí)期，我們看到電影《摩登時(shí)代》，卓別林主演的人變成了機(jī)器人 ，在生產(chǎn)線中天天的進(jìn)行勞動(dòng)。人們?cè)谶@種煩躁的體力勞動(dòng)中就幻想有一種能代替人完成這樣工作的想像、一種需要，這個(gè)小說(shuō)在 1924 年和 1927 年的時(shí)候被紛紛傳到了日本、法國(guó)和歐洲國(guó)家，還變成了一種當(dāng)時(shí)的木偶劇和一些話劇，所以這樣的一個(gè)機(jī)器人的名詞就向全世界鋪展開來(lái)，當(dāng)時(shí)人們還認(rèn)為是一個(gè)科幻小說(shuō)，還沒有把它跟我們?nèi)粘５膶W(xué)習(xí)工作和生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)。但通過(guò)這樣一個(gè)小說(shuō)，一個(gè)羅伯特這樣一個(gè)名詞，它體現(xiàn)了人類長(zhǎng)期的一種愿望，這種愿望就是創(chuàng)造出一種機(jī)器，能夠代替人進(jìn)行各種工作。這種想法是機(jī)器人產(chǎn)生的一種客觀的要求，那么真正機(jī)器人的 發(fā)展是在 1947 年，美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在研究核燃料的時(shí)候，大家知道核燃料，它有 X 射線對(duì)人體是有傷害的，必須有一臺(tái)機(jī)器來(lái)完成像搬運(yùn)和核燃料的處理這樣的工作。在 1947 年產(chǎn)生了世界上第一臺(tái)主從遙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 控的機(jī)器人，那么 1947 年以后大家知道，是計(jì)算機(jī)電子技術(shù)發(fā)展比較迅速的時(shí)期，因此各國(guó)已經(jīng)開始利用當(dāng)時(shí)的一些現(xiàn)代的技術(shù)，進(jìn)行了機(jī)器人研究。那么在 1962 年美國(guó)研制成功 用示教再現(xiàn)型機(jī)器人，那么這就標(biāo)志著機(jī)器人走向成熟，應(yīng)該說(shuō)第一臺(tái)可用的機(jī)器人在 1947 年產(chǎn)生，真正意義的機(jī)器人在 1962 年產(chǎn)生。那么相繼不久，在英國(guó) 等國(guó)家，也相繼研究出一些機(jī)器人，那么到了 20 世紀(jì) 60 年代末，日本人將它的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的汽車工業(yè)與機(jī)器人進(jìn)行結(jié)合，它購(gòu)買了美國(guó)的專利，在日本進(jìn)行了再次開發(fā)和生產(chǎn)機(jī)器人。到 20 世紀(jì) 70 年代的時(shí)候，日本已經(jīng)將這種示教再現(xiàn)型的機(jī)器人進(jìn)行了工業(yè)化，出現(xiàn)了很多公司，現(xiàn)在的像 有安川公司，還有很多機(jī)器人公司像 等公司。它們都是已經(jīng)將機(jī)器人進(jìn)行了工業(yè)化，進(jìn)行了批量生產(chǎn)，而且成功的用于了汽車工業(yè)，使機(jī)器人正式的走向應(yīng)用。在 20 世紀(jì) 70 年代到 20 世紀(jì)80 年代初期，工業(yè)機(jī)器人變成產(chǎn)品以后，得到全世界的普 遍應(yīng)用以后，那么很多研究機(jī)構(gòu)開始研究第二代具有感知功能的機(jī)器人，出現(xiàn)了瑞典的 司，德國(guó)的 器人公司，日本幾家公司和日本的 司，都在工業(yè)機(jī)器人方面都有很大的作為，同時(shí)我們也看到機(jī)器人的應(yīng)用在不斷拓寬，它已經(jīng)從工業(yè)上的一些應(yīng)用，擴(kuò)展到了服務(wù)行業(yè)，擴(kuò)展了它的作業(yè)空間，向海洋空間和服務(wù)醫(yī)療等等行業(yè)的使用。 總結(jié)一下，我們認(rèn)為，機(jī)器人有三個(gè)發(fā)展階段，那么也就是說(shuō)，我們習(xí)慣于把機(jī)器人分成三類，一種是第一代機(jī)器人，那么也叫示教再現(xiàn)型機(jī)器人，它是通過(guò)一個(gè)計(jì)算機(jī)，來(lái)控制一個(gè)多自由度的一個(gè)機(jī)械，通過(guò)示教 存儲(chǔ)程序和信息，工作時(shí)把信息讀取出來(lái)，然后發(fā)出指令，這樣的話機(jī)器人可以重復(fù)的根據(jù)人當(dāng)時(shí)示教的結(jié)果，再現(xiàn)出這種動(dòng)作，比方說(shuō)汽車的點(diǎn)焊機(jī)器人，它只要把這個(gè)點(diǎn)焊的過(guò)程示教完以后，它總是重復(fù)這樣一種工作，它對(duì)于外界的環(huán)境沒有感知，這個(gè)力操作力的大小，這個(gè)工件存在不存在，焊的好與壞，它并不知道，那么實(shí)際上這種從第一代機(jī)器人，也就存在它這種缺陷，因此，在 20 世紀(jì) 70 年代后期，人們開始研究第二代機(jī)器人，叫帶感覺的機(jī)器人，這種帶感覺的機(jī)器人是類似人在某種功能的感覺，比如說(shuō)力覺、觸覺、滑覺、視覺、聽覺和人進(jìn)行相類比，有了各種 各樣的感覺，比方說(shuō)在機(jī)器人抓一個(gè)物體的時(shí)候，它實(shí)際上力的大小能感覺出來(lái)，它能夠通過(guò)視覺，能夠去感受和識(shí)別它的形狀、大小、顏色。抓一個(gè)雞蛋，它能通過(guò)一個(gè)觸覺，知道它的力的大小和滑動(dòng)的情況。那么第三代機(jī)器人，也是我們機(jī)器人學(xué)中一個(gè)理想的所追求的最高級(jí)的階段，叫智能機(jī)器人，那么只要告訴它做什么，不用告訴它怎么去做，它就能完成運(yùn)動(dòng)，感知思維和人機(jī)通訊的這種功能和機(jī)能，那么 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 這個(gè)目前的發(fā)展還是相對(duì)的只是在局部有這種智能的概念和含義，但真正完整意義的這種智能機(jī)器人實(shí)際上并沒有存在，而只是隨著我們不斷的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能 的概念越來(lái)越豐富，它內(nèi)涵越來(lái)越寬。從三代機(jī)器人發(fā)展過(guò)程中，從另一個(gè)方面，我們對(duì)機(jī)器人從應(yīng)用的角度進(jìn)行了分類，比如說(shuō)工業(yè)機(jī)器人，它包括點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、搬運(yùn)、碼垛，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中工作的這種機(jī)器人，我們統(tǒng)稱為工業(yè)機(jī)器人，那么從不同的應(yīng)用中，到水下去作業(yè)的叫水下機(jī)器人，到空間作業(yè)的叫空間機(jī)器人，同時(shí)又存在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)，對(duì)醫(yī)療機(jī)器人叫醫(yī)用機(jī)器人，還包括娛樂機(jī)器人，建筑和居室上用的機(jī)器人，所以從應(yīng)用分類，它包括從行業(yè)、應(yīng)用角度，也可以進(jìn)行這樣簡(jiǎn)單的分類。 內(nèi) 機(jī)器人研究狀況 由于我們國(guó)家存在很多其他的各 種因素、問(wèn)題。我們國(guó)家在機(jī)器人的研究，在 20世紀(jì) 70 年代后期，當(dāng)時(shí)我們?cè)趪?guó)家北京舉辦一個(gè)日本的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品展覽會(huì)，在這個(gè)會(huì)上有兩個(gè)產(chǎn)品，一個(gè)是數(shù)控機(jī)床，一個(gè)是工業(yè)機(jī)器人，這個(gè)時(shí)候，我們國(guó)家的許多學(xué)者，看到了這樣一個(gè)方向，開始進(jìn)行了機(jī)器人的研究，但是這時(shí)候研究，基本上還局限于理論的探討階段，那么真正進(jìn)行機(jī)器人研究的時(shí)候，是在七五、八五、九五、十五將近這二十年的發(fā)展，發(fā)展最迅速的時(shí)候，是在 1986 年我們國(guó)家成立了 863 計(jì)劃是高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，就將機(jī)器人技術(shù)作為一個(gè)重要的發(fā)展的主題，國(guó)家投入將近幾個(gè)億的資金開始進(jìn) 行了機(jī)器人研究，使得我們國(guó)家在機(jī)器人這一領(lǐng)域得到很快地、迅速地發(fā)展。目前主要單位像中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所，原機(jī)械部的北京自動(dòng)化所，像哈爾濱工業(yè)大學(xué)，北京航空航天大學(xué)，清華大學(xué)，還包括中科院北京自動(dòng)化所等等的一些單位都做了非常重要的研究工作，也取得了很多的成果，而且目前這幾年來(lái)看，我們國(guó)家在高校里邊，有很多單位從事機(jī)器人研究，很多研究生和博士生都在從事機(jī)器人方面的研究，目前我們國(guó)家比較有代表性的研究，有工業(yè)機(jī)器人，水下機(jī)器人，空間機(jī)器人，核工業(yè)的機(jī)器人，都在國(guó)際上應(yīng)該處于領(lǐng)先水平，總體上我們國(guó)家與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還 存在很大的差距，主要表現(xiàn)在，我們國(guó)家在機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化方面，目前還沒有固定的成熟的產(chǎn)品，但是在上述這些水下、空間、核工業(yè)，一些特殊機(jī)器人方面，我們?nèi)〉昧撕芏嘤刑厣难芯砍删汀? 外機(jī)器人的最新發(fā)展 工業(yè)機(jī)器人 （ 1）機(jī)器人操作機(jī)：通過(guò)有限元分析、模態(tài)分析及仿真設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用， 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 機(jī)器人操作機(jī)已實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)。以德國(guó) 司為代表的機(jī)器人公司，已將機(jī)器人并聯(lián)平行四邊形結(jié)構(gòu)改為開鏈結(jié)構(gòu)，拓展了機(jī)器人的工作范圍，加之輕質(zhì)鋁合金材料的應(yīng)用，大大提高了機(jī)器人的性能。此外采用先進(jìn)的 速器及交流伺 服電機(jī)，使機(jī)器人操作機(jī)幾乎成為免維護(hù)系統(tǒng)。 （ 2）并聯(lián)機(jī)器人：采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)，利用機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量及加工，這是機(jī)器人技術(shù)向數(shù)控技術(shù)的拓展，為將來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和數(shù)控技術(shù)一體化奠定了基礎(chǔ)。意大利司，日本 公司已開發(fā)出了此類產(chǎn)品。 （ 3）控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的性能進(jìn)一步提高，已由過(guò)去控制標(biāo)準(zhǔn)的 6 軸機(jī)器人發(fā)展到現(xiàn)在能夠控制 21 軸甚至 27 軸，并且實(shí)現(xiàn)了軟件伺服和全數(shù)字控制。人機(jī)界面更加友好，基于圖形操作的界面也已問(wèn)世。編程方式仍以示教編程為主，但在某些領(lǐng)域的離線編程已實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。 （ 4）傳感 系統(tǒng)：激光傳感器、視覺傳感器和力傳感器在機(jī)器人系統(tǒng)中已得到成功應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)了焊縫自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)化生產(chǎn)線上物體的自動(dòng)定位以及精密裝配作業(yè)等，大大提高了機(jī)器人的作業(yè)性能和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。日本 瑞典 國(guó) 公司皆推出了此類產(chǎn)品。 （ 5）網(wǎng)絡(luò)通信功能：日本 德國(guó) 司的最新機(jī)器人控制器已實(shí)現(xiàn)了與 線及一些網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接，使機(jī)器人由過(guò)去的獨(dú)立應(yīng)用向網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用邁進(jìn)了一大步，也使機(jī)器人由過(guò)去的專用設(shè)備向標(biāo)準(zhǔn)化 設(shè)備發(fā)展。 （ 6）可靠性：由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展和大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，使機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性有了很大提高。過(guò)去機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性 般為幾千小時(shí)，而現(xiàn)在已達(dá)到5 萬(wàn)小時(shí)，幾冬天可以滿足任何場(chǎng)合的需求。 先進(jìn)機(jī)器人 近年來(lái)，人類的活動(dòng)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，機(jī)器人應(yīng)用也從制造領(lǐng)域向非制造領(lǐng)域發(fā)展。像海洋開發(fā)、宇宙探測(cè)、采掘、建筑、醫(yī)療、農(nóng)林業(yè)、服務(wù)、娛樂等行業(yè)都提出了自動(dòng)化和機(jī)器人化的要求。這些行業(yè)與制造業(yè)相比，其主要特點(diǎn)是工作環(huán)境的非結(jié)構(gòu)化和不確定性，因而對(duì)機(jī)器人的要求更高，需要機(jī)器人具有行走功能，對(duì)外感知能力 以及局部的自主規(guī)劃能力等，是機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。 （ 1）水下機(jī)器人：美國(guó)的 羅斯的 國(guó)的 水下機(jī)器人已用于海洋石油開采，海底勘查、救撈作業(yè)、管道敷設(shè)和檢查、電纜敷設(shè)和維護(hù)、以及 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 大壩檢查等方面，形成了有纜水下機(jī)器人（ 無(wú)纜水下機(jī)器人（ 大類。 （ 2）空間機(jī)器人：空間機(jī)器人一直是先進(jìn)機(jī)器人的重要研究領(lǐng)域。目前美、俄、加拿大等國(guó)已研制出各種空間機(jī)器人。如美國(guó) 空間機(jī)器人 。 一輛自主移動(dòng)車，重量為 寸 630~48 6 個(gè)車輪，它在火星上的成功應(yīng)用，引起了全球的廣泛關(guān)注。 （ 3）核工業(yè)用機(jī)器人：國(guó)外的研究主要集中在機(jī)構(gòu)靈巧，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠、反應(yīng)快、重量輕、剛度好、便于裝卸與維修的高性能伺服手，以及半自主和自主移動(dòng)機(jī)器人。已完成的典型系統(tǒng)，如美國(guó) 于機(jī)器人的放射性儲(chǔ)罐清理系統(tǒng)、反應(yīng)堆用雙臂操作器，加拿來(lái)大研制成功的輻射監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，德國(guó)的 巧手等 （ 4）地下機(jī)器人：地下機(jī)器人主要包括采掘機(jī)器人和 地下管道檢修機(jī)器人兩在類。主要研究?jī)?nèi)容為：機(jī)械結(jié)構(gòu)、行走系統(tǒng)、傳感器及定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信及遙控技術(shù)。目前日、美、德等發(fā)達(dá)國(guó)家已研制出了地下管道和石油、天然氣等大型管道檢修用的機(jī)器人，各種采機(jī)器人及自動(dòng)化系統(tǒng)正在研制中。 （ 5）醫(yī)用機(jī)器人：醫(yī)用機(jī)器人的主要研究?jī)?nèi)容包括：醫(yī)療外科手術(shù)的規(guī)劃與仿真、機(jī)器人輔助外科手術(shù)、最小損傷外科、臨場(chǎng)感外科手術(shù)等。美國(guó)已開展臨場(chǎng)感外科（ 研究，用于戰(zhàn)場(chǎng)模擬、手術(shù)培訓(xùn)、解剖教學(xué)等。法、英、意、德等國(guó)家聯(lián)合開展了圖像引導(dǎo)型矯形外科（ 劃、袖珍機(jī)器人（ 劃以及用于外科手術(shù)的機(jī)電手術(shù)工具等項(xiàng)目的研究，并已取得一些卓有成效的結(jié)果。 （ 6）建筑機(jī)器人：日本已研制出 20 多種建筑機(jī)器人。如高層建筑抹灰機(jī)器人、預(yù)制件安裝機(jī)器人、室內(nèi)裝修機(jī)器人、地面拋光機(jī)器人、擦玻璃機(jī)器人等，并已實(shí)際應(yīng)有和。美國(guó)卡內(nèi)基梅隆重大學(xué)、麻省理工學(xué)院等都在進(jìn)行管道挖掘和埋設(shè)機(jī)器人、內(nèi)墻安裝機(jī)器人等型號(hào)的研制、并開展了傳感器、移動(dòng)技術(shù)和系統(tǒng)自動(dòng)化施工方法等基礎(chǔ)研究。英、德、法等國(guó)也在開展這方面的研究。 （ 7）軍用機(jī)器人：近年來(lái)，美、英、法、德 等國(guó)已研制出第二代軍用智能機(jī)器人。其特點(diǎn)是采用自主控制方式，能完成偵察、作戰(zhàn)和后勤支援等任務(wù)，在戰(zhàn)場(chǎng)上具有看、嗅和角摸能力，能夠自動(dòng)跟蹤地形和選擇道路，并且具有自動(dòng)搜索、識(shí)別和消滅敵方目標(biāo)的功能。如美國(guó)的 主導(dǎo)航車、 自主地面戰(zhàn)車，法國(guó)的自主式快速運(yùn)動(dòng)偵察車（ 德國(guó) 炸物處理機(jī)器人等。目前美國(guó) 在研制和開發(fā) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 克、愛國(guó)者導(dǎo)彈裝電池用機(jī)器人等各種用途的軍用機(jī)器人。 可以預(yù)見，在 21 世紀(jì)各種先進(jìn)的機(jī)器人系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)入人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，成為人類良好的助手和親 密的伙伴。 器人目前研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì) 目前國(guó)際機(jī)器人界都在加大科研力度，進(jìn)行機(jī)器人共性技術(shù)的研究，并朝著智能化和多樣化方向發(fā)展。主要研究?jī)?nèi)容集中在以下 10 個(gè)方面： （ 1） 工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)：探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步提高負(fù)載 /自重比，同時(shí)機(jī)構(gòu)向著模塊化、可重構(gòu)方向發(fā)展。 （ 2） 機(jī)器人控制技術(shù)：重點(diǎn)研究開放式，模塊化控制系統(tǒng)，人機(jī)界面更加友好，語(yǔ)言、圖形編程界面正在研制之中。機(jī)器人控制器的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化，以及基于 網(wǎng)絡(luò)式控制器已成為研究熱點(diǎn)。編程技術(shù)除進(jìn)一步提高在線編程 的可操作性之外，離線編程的實(shí)用化將成為研究重點(diǎn)。 （ 3） 多傳感系統(tǒng)：為進(jìn)一步提高機(jī)器人的智能和適應(yīng)性，多種傳感器的使用是其問(wèn)題解決的關(guān)鍵。其研究熱點(diǎn)在于有效可行的多傳感器融合算法，特別是在非線性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器融合算法。另一問(wèn)題就是傳感系統(tǒng)的實(shí)用化。 （ 4） 機(jī)器人的結(jié)構(gòu)靈巧，控制系統(tǒng)愈來(lái)愈小，二者正朝著一體化方向發(fā)展。 （ 5） 機(jī)器人遙控及監(jiān)控技術(shù)，機(jī)器人半自主和自主技術(shù)，多機(jī)器人和操作者之間的協(xié)調(diào)控制，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立大范圍內(nèi)的機(jī)器人遙控系統(tǒng)，在有時(shí)延的情況下，建立預(yù)先顯示進(jìn)行遙控等。 （ 6） 虛擬機(jī)器人技術(shù)：基于多傳感器、多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)以及臨場(chǎng)感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的虛擬遙操作和人機(jī)交互。 （ 7） 多智能體（ 控制技術(shù)：這是目前機(jī)器人研究的一個(gè)嶄新領(lǐng)域。主要對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機(jī)理，感知與學(xué)習(xí)方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。 （ 8） 微型和微小機(jī)器人技術(shù)（ ： 這是機(jī)器人研究的一個(gè)新的領(lǐng)域和重點(diǎn)發(fā)展方向。過(guò)去的研究在該領(lǐng)域幾乎是空白，因此該領(lǐng)域研究的進(jìn)展將會(huì)引起機(jī)器人技術(shù)的一場(chǎng)革命，并且對(duì)社 會(huì)進(jìn)步和人類活動(dòng)的各個(gè)方面產(chǎn)生不可估量的影響，微小型機(jī)器人技術(shù)的研究主要集中在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、控制方法、傳感技術(shù)、通信技術(shù)以及行走技術(shù)等方面。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 （ 9） 軟機(jī)器人技術(shù)（ :主要用于醫(yī)療、護(hù)理、休閑和娛樂場(chǎng)合。傳統(tǒng)機(jī)器人設(shè)計(jì)未考慮與人緊密共處，因此其結(jié)構(gòu)材料多為金屬或硬性材料，軟機(jī)器人技術(shù)要求其結(jié)構(gòu)、控制方式和所用傳感系統(tǒng)在機(jī)器人意外地與環(huán)境或人碰撞時(shí)是安全的，機(jī)器人對(duì)人是友好的。 （ 10） 仿人和仿生技術(shù)：這是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的最高境界，目前僅在某些方面進(jìn)行一些基礎(chǔ)研究。 題 的研究?jī)?nèi)容與方法 本次 課題主要是研究回形偏交型手腕和電驅(qū)斜楔式 夾持機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 。 為了了解機(jī)械手的構(gòu)造與工作原理，在老師的帶領(lǐng)下，我和組員一起來(lái)到沈陽(yáng)新松機(jī)器人股份有限公司進(jìn)行參觀和學(xué)習(xí)，實(shí)地考察了該廠生產(chǎn)的機(jī)器人產(chǎn)品，并了解 到該產(chǎn)品的多功能用途在日常生產(chǎn)中的應(yīng)用 。經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)資料結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，并對(duì)各部分的尺寸進(jìn)行 初步 選取，然后進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。經(jīng)過(guò)理論設(shè)計(jì)合格后，再經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)可行后，才可投入使用。 具體內(nèi)容與方法： 1） 了解機(jī)器人手腕及夾持器的工作原理及結(jié)構(gòu)，參閱相關(guān)資料，制定出設(shè)計(jì)方案并 完成外文資料翻譯 ； 2） 根據(jù)給定的參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算，完成電機(jī)的選擇及傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ； 3） 主要零部件 的設(shè)計(jì)及驗(yàn)算 （ 彈簧、夾爪齒輪、錐齒輪、軸、帶輪 等）； 4）其它如 系統(tǒng)潤(rùn)滑、環(huán)保與經(jīng)濟(jì)性分析等； 5）繪制工程圖紙：總裝配圖 1 張、部件裝配圖 2 張、零件圖 3； 6）編制、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書 和圖紙 。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 工作原理及設(shè)計(jì)方案 鍥式夾持器 工作原理 圖 業(yè)機(jī)器人夾持機(jī)構(gòu) 斜鍥式夾持器通過(guò)圓弧 齒輪 與齒條嚙合使夾抓開合夾持物品。擺動(dòng)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪軸 轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪軸帶動(dòng)齒條花鍵軸向下運(yùn)動(dòng) ， 如上 圖 齒條花鍵軸 向下運(yùn)動(dòng)時(shí)壓縮彈簧并通過(guò)圓弧齒輪與齒條嚙合使兩個(gè)夾爪張開；閉合時(shí)，馬達(dá) 帶動(dòng)齒條花鍵軸向上運(yùn)動(dòng)，圖 齒條花鍵軸在壓縮彈簧的作用下向上運(yùn)動(dòng)使夾抓閉合，夾持住 物 體 ，所需的夾持力 是預(yù)先給壓縮彈簧施加的預(yù)緊力。液壓馬達(dá)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)齒輪齒條：（見圖 計(jì)方案 1、 實(shí)現(xiàn)齒輪軸旋轉(zhuǎn)； 2、 通過(guò)齒輪軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒條使兩個(gè)夾爪張開，實(shí)現(xiàn)夾持動(dòng)作； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3、 通過(guò)法蘭與手腕的聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)空間旋轉(zhuǎn)； 4、 通過(guò) 電機(jī)的反轉(zhuǎn) ，帶動(dòng)齒條花鍵軸向上運(yùn)動(dòng)， 而彈力推動(dòng)活板上的彈簧也恢復(fù)到預(yù)緊狀態(tài)， 從而使夾抓閉合 夾緊。 行性分析 動(dòng)方案的選擇 1、 齒輪齒條傳動(dòng)：效率高、精度好，剛度好，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方式變化 ； 2、 蝸輪傳動(dòng)：大速比，交錯(cuò)軸，體積小，回差響應(yīng)小，剛度小，轉(zhuǎn)矩大效率低，發(fā)熱大 ，常需用價(jià)格較貴的青銅材料，制造精度要求高 ； 3、 諧 波傳動(dòng)：大速比，同軸線，響應(yīng)快，體積小，重量輕，回差小，轉(zhuǎn)矩大 ； 4、 方案比較：經(jīng)比較，齒輪齒條和諧波傳動(dòng)較好，但諧波傳動(dòng)定位比較困難，因此，選用方案 1 齒輪齒條傳動(dòng)。方案 3 備選。 定位裝置的設(shè)計(jì)構(gòu)想 1、 棘輪配合電磁鐵 ； 2、 內(nèi)棘輪配合電磁鐵 ； 3、 超越離合器配合電磁鐵 。 驅(qū)動(dòng)方式 ：采用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式。 通過(guò)分析計(jì)算，查 閱相關(guān)的資料，利用計(jì)算機(jī)完成各框架部分以及裝配圖和零件圖的設(shè)計(jì)， 通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決各種技術(shù)問(wèn)題。 由于液壓馬達(dá)技術(shù)的飛速發(fā)展，液壓馬達(dá)的效率不斷提高，因而使用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)更為可靠方便，設(shè)備的可改造性也更好，可控性，可精密操作性比其他驅(qū)動(dòng)方式更好因此選用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。 在電機(jī)的各種種類中，其中一種為液壓馬達(dá)，它比其它種類電機(jī)相比有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、 傳動(dòng)效率高、精密性好、重量輕、反應(yīng)快 ； 2、 工作平穩(wěn)，能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，還可以在運(yùn)行過(guò) 程中進(jìn)行調(diào)速 ； 3、 已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，具有較大的機(jī)動(dòng)性 。 由于傳動(dòng)的精密要求和夾持器的夾抓需要張開一定角度等要求，因此選用液壓馬達(dá)傳動(dòng)。 綜合比較本方案較好，成本較低，方案合理 。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 器人回 形 偏交型手腕的工作原理 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖及 工作原理 圖 作原理 圖 （ 1） 置于小臂后部的電機(jī) Ⅰ ，通過(guò) 同步帶 1 傳動(dòng)，帶動(dòng)腕殼轉(zhuǎn) 動(dòng)，完成末桿繞自身軸線 β轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 2） 置于小臂后部的電機(jī) Ⅱ ，通過(guò) 同步 帶 2 傳動(dòng) ，經(jīng)錐齒輪副 3、 4 嚙合，帶動(dòng)腕殼轉(zhuǎn) 動(dòng)，完成末桿繞自身軸線 α轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 3） 置于手腕后部的電機(jī) Ⅲ ，通過(guò)聯(lián)軸 器 5，經(jīng)錐齒輪副 6、 7 嚙合，完成末桿繞自身軸線 γ轉(zhuǎn)動(dòng)。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 設(shè)計(jì) 計(jì)算 持器的計(jì)算 力分析 已知 夾持物圓柱體半徑 R =50度 h =51被夾持物體的重量 G= 22 ??????? ??? 查得 f = ??根據(jù)夾持力計(jì)算公式 P＞ ? ?22 即 有 1 ?? ＞ 21 =50N 在豎直方向有 1N 3綜上 可解 得 ： 1 ?? ， 則每個(gè)夾爪 受力 F = ?? c o s 4 3o 夾爪齒輪所傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =F ×L =18= 夾爪齒輪的計(jì)算 設(shè)齒條速度 v =0.1 初選齒輪的齒數(shù) z =21 初選齒輪為 7級(jí)精度的直齒圓柱齒輪；材料選用 40硬度為 280 齒條材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240者材料硬度差為 40 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ： 由 文獻(xiàn) [3]設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 10行試算 ， 即 ? ?32)(? ?? （ （ 1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算參數(shù)數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù)） 由于懸臂布置，則取d?= 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3） 齒條齒輪傳動(dòng)，所以 11?? 文獻(xiàn) [3]表 10得 材料的彈性影響系數(shù) 15） 由 文獻(xiàn) [3]圖 10 質(zhì)量要求查得齒輪的 觸疲勞強(qiáng)度極限7501H? 齒條的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ?80） 取圓弧齒輪 與齒條 的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1N = 2N = 7） 由 文獻(xiàn) [3]圖 10得接觸疲勞壽命系數(shù) ? 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取 失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（ 10 ? ? M p i ??? ? （ ? ? M p i ??? ? （ 2） 計(jì)算 1）試算 圓弧齒輪分度圓直徑入 ? ?H? 中較小的值 ? ?32)(? ?? = 2)??? =） 計(jì)算齒寬 b b = = ? （ 3）計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) ??? （ 齒高 ??? （ =）計(jì)算載荷系數(shù) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 a）由于工作機(jī)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，則使用系數(shù) 1?b） 據(jù) v =s、 7 級(jí)精度，由 文獻(xiàn) [3]圖 10得動(dòng)載系數(shù) 1?直齒輪 ， 有? d）由 文獻(xiàn) [3]表 10插值法查得 7 級(jí)精度、圓弧齒輪相對(duì)支承懸臂布置時(shí)，? = 圖 10? 1 5 ??????? 5） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑， 由式（ 10 33 ??? （ 6）計(jì)算模數(shù) ?? mm 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由 文獻(xiàn) [3]公式 10-（ 5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 為 ? ?332 ][2?（ （ 1） 確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值 1） 載荷系數(shù) ??????? 由 文獻(xiàn) [3]圖 10料按 質(zhì)量要求 查得圓弧齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 M F?， 齒條的彎曲強(qiáng)度極限 M F?3） 按 文獻(xiàn) [3]圖 10得彎曲疲勞壽命系數(shù) ? K 4） 計(jì)算彎 曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=式（ 10 M p 1l i ??? ? （ M p 2l i ??? ? 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5） 由 查 文獻(xiàn) [3]表 10齒形系數(shù) 計(jì)算齒輪、齒條的? ?加以比較 ? ? 1 ???F Y ?（ ? ? 0 1 2 5 3 2 ???F Y ?， 齒條的數(shù)值大 。 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 ： 32 ][2?32 0 12 5 9 ???? 比計(jì)算結(jié)果，由 齒面 接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面解除疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m =接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d =出圓弧齒輪齒數(shù) z = ?25 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪 傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi) 幾何尺寸計(jì)算（ 1） 計(jì)算分度圓直徑 =25×5據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 取 d =52m = z =26 （ 2） 計(jì)算齒輪寬度 b = =2= 3）齒條幾何尺寸計(jì)算 模數(shù) m =壓力角 α= 齒頂高 h， 齒根高 h 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 柱螺旋壓縮彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 圓弧齒輪 受的圓周力 ??? ??? 2）選材 ： 該彈簧在一般載荷條件下工作，選用第 Ⅲ 類碳素彈簧鋼絲 C 級(jí) （ 3） 選旋繞 比 C =6,根據(jù) 文獻(xiàn) [3]式（ 16算得 曲度系數(shù) K = 4 ???? （ 4） 根據(jù)螺柱尺寸 初選彈簧中徑 D =20 d = D（ 查 文獻(xiàn) [3]表 16 ? ? M 0 0 ?? ??? ，則 （ 5） 試算彈簧絲直徑 ，由 文獻(xiàn) [3]式（ 16得 ? ?? m a x' ） 夾爪夾持物體時(shí)，取彈簧圈數(shù) n =20，查表 16 G =81000 由 文 獻(xiàn) [3]式（ 16得 彈簧 壓縮量 ： 0 0 0 ?????? Gd （ 2） 夾爪完全張開時(shí)，彈簧的壓縮量 060 ??? d?? 則 a x ????? ???3） 計(jì)算式（ 16 3m a xm a x ??? ???? ∴? ? m a x ?????? ? ，圓整得 d=3 6） 根據(jù)變形條件計(jì)算彈簧工作圈數(shù) n ，由式（ 16 0 0 3m a xm a x ??? ???? ,圓整取 n =20 （ 7）計(jì)算彈簧相關(guān)尺寸： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 中徑 D =6×3=18徑 m 1 ???????? 外徑 節(jié)距 p =8=由長(zhǎng)度 ?????? ? c t c t ??? ??? 5o ～ 間 （ 8） 在最大載荷作用下，彈簧各圈之間要保留一定的 1? ，并且 在自由狀態(tài)下，彈簧個(gè)圈之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g距 ? ： ? = =1m a x ??? ??得 0 . 2 m a ????????? ?? 壓馬達(dá)的選擇 完成動(dòng)作所需的最小功率為 此時(shí)夾爪完全張開，每個(gè)彈簧的壓縮力 ： 齒輪齒條傳動(dòng) 的圓周力 ： 222 m a ??? ∴ 5 ??? ???22 ??????????∴ ?????? ????????????聯(lián)承齒齒電 ????因?yàn)閭鬟f功率小，轉(zhuǎn)速低，且能實(shí)現(xiàn)花鍵齒條軸的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以 根據(jù) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 文獻(xiàn) [4]選擺動(dòng)液壓馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)裝置 如下： 表 動(dòng)液壓馬達(dá) 擺角： 0o ～ 270o 額定理論轉(zhuǎn)矩 排量 ? 額定理論起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 重量 內(nèi)泄漏量 ?71 30 24 15 （ 1） 由 文獻(xiàn) [5]式（ 33010 ??? ? （ 已知 容積效率 ?， 排量 301 ? ， 轉(zhuǎn)速 60?n r/ ???????? 03010? 2） 由文獻(xiàn) [5]式（ 3 功率 P = （ 入口壓力和出口壓力差 14??p P = 603014