3238 噴涂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),噴涂,機(jī)器人,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 噴涂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中文摘要：英文摘要目錄 1.前言2 電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)（1）大臂電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)（2）基座電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)3 軸的設(shè)計(jì)和校核（1）基座傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)（2）軸的強(qiáng)度校核（3）基座傳動(dòng)軸上零件校核……………………………..…………………………………..……………………………………….前言首先我介紹一下機(jī)器人產(chǎn)生的背景，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，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(mén)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。比如說(shuō)日本，戰(zhàn)后以后開(kāi)始進(jìn)行汽車(chē)的工業(yè)，那么這時(shí)候由于它人力的缺乏，它迫切需要一種機(jī)器人來(lái)進(jìn)行大批量的制造，提高生產(chǎn)效率降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度，這是從社會(huì)發(fā)展需求本身的一個(gè)需求。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(lèi)自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么人類(lèi)的發(fā)展隨著人們逐漸的這種社會(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,來(lái)需求能夠解放人的一種奴隸。那么這種奴隸就是代替人們?nèi)ツ軌驈氖聫?fù)雜和繁重的體力勞動(dòng)，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。但另一方面，盡管人們有各種各樣的好的想法，但是它也歸功于電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及制造技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生了提供了強(qiáng)大的技術(shù)保證。 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(lèi)，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(huà)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(chē)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(méi)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(kāi)始研究第二代機(jī)器人，叫帶感覺(jué)的機(jī)器人，這種帶感覺(jué)的機(jī)器人是類(lèi)似人在某種功能的感覺(jué)，比如說(shuō)力覺(jué)、觸覺(jué)、滑覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和人進(jìn)行相類(lèi)比，有了各種各樣的感覺(jué)，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(jué)出來(lái)，它能夠通過(guò)視覺(jué)，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(jué)，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(méi)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。 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(lèi)，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(huà)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(chē)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(méi)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(kāi)始研究第二代機(jī)器人，叫帶感覺(jué)的機(jī)器人，這種帶感覺(jué)的機(jī)器人是類(lèi)似人在某種功能的感覺(jué)，比如說(shuō)力覺(jué)、觸覺(jué)、滑覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和人進(jìn)行相類(lèi)比，有了各種各樣的感覺(jué)，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(jué)出來(lái)，它能夠通過(guò)視覺(jué)，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(jué)，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(méi)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。 我設(shè)計(jì)的噴吐機(jī)器人主要運(yùn)用于房屋墻壁的噴漆，汽車(chē)表面噴途等用途。我。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。本論2.2.1電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)假設(shè)手腕的最大負(fù)荷重量 3kg，初估腕部的重量 3kg，最大運(yùn)動(dòng)速度V=1.5m/s功率 P=fv=mgv=6×10×1.5=90kw取安全系數(shù)為 1.2， Wp19260.2.1' ???考慮到傳動(dòng)損失和摩擦，最終的電機(jī)功率 P=110W。查表選擇 75BF004 型號(hào)反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。具體參數(shù)如下表型號(hào) 相 步距 最大精轉(zhuǎn) 安裝外 長(zhǎng)度 軸 重量數(shù) 角 矩 徑 徑75BF004 3 1.5 0.882NM 75mm 75mm 6mm 1.58kg小臂減速比的確定求角速度 W＝ = =3.75r/sVR1.54其中 W 為角速度（r/s）V 為運(yùn)動(dòng)速度（m/s）R 為小臂連桿的長(zhǎng)度（400mm）在求實(shí)際轉(zhuǎn)速N＝ =36r/min 602w?最后求得總傳動(dòng)比：i= 'n步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 n＝ 6f?其中 為步距角f 為控制脈沖頻率由電動(dòng)機(jī)型號(hào)查表求得 f＝2500hz則 n＝ = =625r/min6?250*1.則 i= =17.33取 i 整＝17查表采用行星齒輪結(jié)構(gòu)的 諧波減速器具體機(jī)構(gòu)及參數(shù)如下所示：行星齒輪減速器 自齒輸出端軸承 滾珠軸承最大 允許軸向載荷 150N最大允許安裝力 300N推薦輸入速度 800rpm減速比 17：1輸出最大轉(zhuǎn)矩 15N.M允許瞬間輸出轉(zhuǎn)矩 22.5N.M具體安裝尺寸見(jiàn)下圖所示：2.2.2 機(jī)座電動(dòng)機(jī)和大臂電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同小臂采用相同原理大臂電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)：初步估計(jì)大臂電動(dòng)機(jī)的 負(fù)載為 16kg 最大運(yùn)動(dòng)速度為 1.5m/s同理求得 P=288W查相關(guān)手冊(cè)選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為：90BF003具體參數(shù)如下：電動(dòng)機(jī)型號(hào) 相數(shù) 步距角 最大靜轉(zhuǎn)矩 最大啟動(dòng)功率90BF003 3 1.5 1.96 1500HZ質(zhì)量 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 最大運(yùn)行頻率4.2kg 90mm 125mm 9mm 8000hz由以上數(shù)據(jù)可得步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為由公式 n＝ = =2000r/min6f?1.5*80又由 W= = =2.14r/sVR.07實(shí)際轉(zhuǎn)速 n’= =20r/min2w?由公式得 i 總＝ = =100'n查表采用行星齒輪結(jié)構(gòu)的諧波減速器，具體參數(shù)如下表：行星齒輪減速器 直齒輸出端軸承 滾珠軸承最大允許軸向載荷 250N最大安裝力 410N推薦輸入速度 8000rpm減速比 100：1輸出最大轉(zhuǎn)矩 26N.M允許瞬間輸出轉(zhuǎn)矩 36N.M具體安裝尺寸見(jiàn)下圖：2.23 機(jī)座電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)初步估計(jì)電動(dòng)機(jī)最大載荷重量為 m=30kg 最大運(yùn)動(dòng)速度 V＝1.5m/s功率 P＝FV=mgv=30×10×1.5＝450W取安全系數(shù)為 1.2則 P’＝P ×1.2＝540W考慮到傳動(dòng)損失和摩擦，最終的電動(dòng)機(jī)功率確定為 P 額=560W查表找出電動(dòng)機(jī)的具體參數(shù)如下表電動(dòng)機(jī)型號(hào)相數(shù) 步距角 最大靜轉(zhuǎn)矩 最大啟動(dòng)功率90BF001 4 1.8 3.92 2000HZ質(zhì)量 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 最大運(yùn)行頻率4.5kg 90mm 145mm 9mm 8000hz求基座電動(dòng)機(jī)的諧波減速比：由公式 n＝ = =2400r/min6f?1.8*0又由基座傳動(dòng)軸與噴槍幾乎處在 同一直線(xiàn)的特殊位置故：W= = =15r/sVR.50實(shí)際轉(zhuǎn)速 n’= = =1432w?0*15最后求得總傳動(dòng)比i 總＝ = =16.7'n413取 i 整＝17基座電動(dòng)機(jī)也采用同諧波減速器相聯(lián)一體的結(jié)構(gòu)。具體參見(jiàn)下圖，安裝尺寸見(jiàn)下：行星齒輪減速器 直齒輸出端軸承 滾珠軸承最大允許軸向載荷 250N最大安裝力 410N推薦輸入速度 8000rpm減速比 17：1輸出最大轉(zhuǎn)矩 26N.M允許瞬間輸出轉(zhuǎn)矩 36N.M3.軸的設(shè)計(jì)和校核軸的結(jié)構(gòu)決定與受力情況，軸上零件的布置和固定方式，軸承的類(lèi)型和尺寸，軸的毛坯和制造，裝配工藝，以及運(yùn)輸，安裝等條件，軸的結(jié)構(gòu)，應(yīng)使軸受力合理，避免或減輕應(yīng)力集中。3.1 基座傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)取軸的材料為 45 鋼。調(diào)制處理。a.軸經(jīng)同電動(dòng)機(jī)輸出軸相同大小故 d=9mmb. 各段軸徑的確定初估軸徑后，就可按照軸上零件的安裝順序從 出開(kāi)始逐段確定軸徑，mind上面 是軸段 1 的直徑。1d軸段 1 上 用套筒開(kāi)通鍵和電動(dòng)機(jī)輸出軸相連。由于套筒幾乎不受軸向力故在套筒上開(kāi)一緊盯螺釘螺釘采用 。4M軸段 2 上安裝套筒。右端用軸肩固定，考慮到軸的強(qiáng)度取軸徑 ＝18mm2d軸段 3 上要安裝軸承，其直徑應(yīng)該便于軸承安裝， ，故取軸段 3 的直徑為d=30mm軸段 4 左端用軸肩固定軸承，有軸承的安裝尺寸可得 ＝40mm 。根據(jù)尺寸4結(jié)構(gòu)和便于控制軸段 4 末端采用圓孔型結(jié)構(gòu)。具體尺寸見(jiàn)圖。C. 各段長(zhǎng)度的確定根據(jù)套筒及箱體結(jié)構(gòu)的尺寸取 ＝40mm1l考慮到套筒長(zhǎng)及箱體的長(zhǎng)度取 ＝38mm2根據(jù)軸承寬度取 ＝34mm3l由機(jī)器人的噴涂范圍及基座總長(zhǎng)等因素取 ＝126mm4l軸的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖所示：3.2 軸的強(qiáng)度校核 軸在初步完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，進(jìn)行校核計(jì)算，計(jì)算準(zhǔn)則是滿(mǎn)足軸的強(qiáng)度或剛度要求，進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。a 計(jì)算軸上的轉(zhuǎn)矩 T主軸上的傳遞功率＝ = =0.7kwp傳 ?0.568T=9.55* *1n =9.55* * =4.67* N610.743510b 軸的受力分析軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： =4.67* N=9.55* *1T56pnc 按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度（1） 。繪制軸受力簡(jiǎn)圖。見(jiàn)圖 a（2） 。繪制垂直面彎矩圖 b軸承支撐力=mg=32*10=320RBVF又有 *L= *ARBV2l=RV3061947.6?計(jì)算彎矩截面 C 右側(cè)彎矩 NM*1.2CVRBlMF?截面 C 左側(cè)彎矩 NM' 4760.5.4A?d 繪制水平面彎矩圖由于軸承水平面幾乎不受外力?？梢院雎圆凰?。e 繪制彎矩圖NM20147.6CVM??NM''C?f 繪制轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化取 ＝0.6 截面 C 處的當(dāng)量彎矩為?2225105()4.(.6*71007.368*9ecMT????g 校核危險(xiǎn)截面 C 的強(qiáng)度5332.*10450.ec aamMPd????故滿(mǎn)足強(qiáng)度要求3.3 基座傳動(dòng)軸上零件的校核 3.31 鍵的校核：根據(jù)軸徑的大小選擇鍵的類(lèi)型，由 GB1096-79 查表取鍵的規(guī)格：b*h=3*3 取鍵的系列長(zhǎng)度 L=12mm鍵的材料選用 45 剛校核擠壓強(qiáng)度： 4pTdhl???p????又有 L=12-3=9mm。 55.67*104.1493pNTMPdhl??故查表求得許用擠壓應(yīng)力 ＝(120－150)MPp?????故 p??????擠壓強(qiáng)度足夠3.3.2 傳動(dòng)軸上軸承的校核滾動(dòng)軸承的主要失效形式為疲勞點(diǎn)蝕和塑性變形。滾動(dòng)軸承的計(jì)算準(zhǔn)為針對(duì)疲勞點(diǎn)蝕進(jìn)行壽命計(jì)算，針對(duì)塑性變形進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算，對(duì)于轉(zhuǎn)速較承除進(jìn)行壽命計(jì)算外還需要計(jì)算軸承的極限轉(zhuǎn)速。課題中選用的軸承規(guī)格為：30206 型。具體參數(shù)如下表：型號(hào) D d T B C 額定動(dòng)載荷 額定靜載荷30206 62 30 17.5 16 14 41.2KN 29.5KN如下圖所示：a. 求當(dāng)量動(dòng)載荷 P:對(duì)于只受徑向載荷為主的軸承，當(dāng)量動(dòng)載荷為：其中 ＝3340N*pRPfF?R查表得 ＝1.2pf 根據(jù)公式計(jì)算： =1.2*3340=4008N*pRPfF?軸承的壽命計(jì)算公式為： 查表得到：C=41200N1670()hclnp?對(duì)于球類(lèi)軸承 =3ε則有 ： ＝ ＝116×1086＝125998>20000h1670()hclnp??342()108故滿(mǎn)足壽命要求。b.軸承的精強(qiáng)度校核：求當(dāng)量精載荷 0a由于軸承只承受徑向載荷，由于 則02??=17668.602.3tan2.3*4.7aRpF??靜強(qiáng)度選擇軸承的計(jì)算公式為：0csp?查表 =2則 =3533.7N 查表后得到： =505* N0s rc310故滿(mǎn)足要求。3.4 大臂軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的材料選擇 45 號(hào)剛，調(diào)制處理。各段軸徑的確定軸段 1 由于和電動(dòng)機(jī)配合故 ＝9mm1d考慮到在軸段 2 上裝上套筒故取軸徑 d=20mm軸段 3 上安裝軸承，其直徑因該便于軸承的安裝，又因該符合軸承的內(nèi)徑系列。即軸段 3 的直徑和軸承型號(hào)的選則同時(shí)進(jìn)行，軸承型號(hào)為6..6 型的深溝球軸承，故 ＝30mm3d軸段 4 的右端固定軸承故取 ＝35mm4各段長(zhǎng)度的確定各段長(zhǎng)度主要根據(jù)軸上零件的配合部分長(zhǎng)度確定，還和箱體及軸承蓋等零件又關(guān)?？紤]到套筒長(zhǎng)取軸段 1＝30mm軸段 2 上安裝套筒，取長(zhǎng)為 26mm根據(jù)軸承的尺寸取軸段 3＝14mm 根據(jù)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)取軸段 4＝83mm3.4.1 軸的強(qiáng)度校核大臂傳動(dòng)軸式一個(gè)傳動(dòng)力矩的軸如下圖所使的結(jié)構(gòu)：a 軸上轉(zhuǎn)矩主軸上傳遞的功率669.5*109.5*102ppTn??又公式 代入 d＝9mm c=1103dc則 ()0.5pn?NM639.5*1..2*105T?b 畫(huà)出垂直面彎矩圖（如下圖）水平面的支撐反力：軸承支撐反力，由 16*0RAVFmgN?則軸承支撐反力為： 05324.77RBVn?計(jì)算彎矩，取截面 C 處研究對(duì)象。經(jīng)計(jì)算： 16*0.53.' 22968RAVBMFLNMl??C 繪制水平面彎矩圖 由于水平面幾乎不受力的作用，故不予考慮。d 繪制合成彎矩圖204.''968CHNMM??e 繪制轉(zhuǎn)矩圖：如下圖所示轉(zhuǎn)矩 T＝9.55× ＝5250NM310pnf 繪制當(dāng)量彎矩圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化取 ＝0.6 截面 C 處的當(dāng)量彎矩為：?2222()4.(0.6*5)eceMT?????＝3150NMg 校核危險(xiǎn)截面強(qiáng)度331506.70..*ecMPd??完全滿(mǎn)足要求。3.5 大臂上零件的校核3.51 軸段 1 上鍵的校核由軸的直徑確定鍵的類(lèi)型，根據(jù) GB1096-79 選取鍵的類(lèi)型B*h=3*3 其中 L=12mm校核擠壓強(qiáng)度：，又有 L=12-3=9mm4pTdhl???p????又由轉(zhuǎn)矩 T=5.25* 310故34*5.21*086.49p aTMPdhl??故強(qiáng)度滿(mǎn)足要求p??????3.5．2 軸承的校核。滾動(dòng)軸承的計(jì)算準(zhǔn)為針對(duì)疲勞點(diǎn)蝕進(jìn)行壽命計(jì)算，針對(duì)塑性變形進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算，對(duì)于轉(zhuǎn)速較承除進(jìn)行壽命計(jì)算外還需要計(jì)算軸承的極限轉(zhuǎn)速。大臂傳動(dòng)軸選用的軸承規(guī)格為：6006 型。求當(dāng)量動(dòng)載荷()pRAfXFY??式中 為徑向載荷R為軸向載荷A為載荷系數(shù)pf由于軸承主要承受徑向載荷故當(dāng)量動(dòng)載荷為： pRfF?其中 ＝424.7N 又根據(jù)工作條件查表得到 ＝1.2RF則 ＝1.2×424.7＝509。64Npf?根據(jù)公式計(jì)算壽命：1670()hcLn?查表 C=10200N 對(duì)于球類(lèi)軸承 ＝3?則 ＝66790.6>20000h120()()59.6clp??故滿(mǎn)足要求。靜強(qiáng)度校核：求當(dāng)量靜載荷 0a軸承主要承受徑向載荷，取 ＝?02則 ＝293.0402.3tan.3*4.7aRpF?靜強(qiáng)度校核選用公式: 查表取 ＝20csp?0s則有： 09.586.s查表得到 =50500N 則可得到： 。符合靜強(qiáng)度要求。RC0csp?箱體的設(shè)計(jì)。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。結(jié)論》 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ，。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。謝辭在此我要特別感謝我們的指導(dǎo)教師常主任給我的無(wú)盡的幫助，對(duì)我的指導(dǎo)，陪伴我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們能夠按時(shí)保質(zhì)的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)我還要感謝我同組的同學(xué)對(duì)我的幫助和大力支持，使我能夠盡可能在短的時(shí)間完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)〈〈機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)〉 〉〈〈機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)〉 〉〈〈機(jī)械制圖〉 〉。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。附錄：六張圖紙噴吐機(jī)器人的裝配圖。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。噴涂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中文摘要：英文摘要目錄 1.前言2 電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)（1）大臂電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)（2）基座電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)3 軸的設(shè)計(jì)和校核（1）基座傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)（2）軸的強(qiáng)度校核（3）基座傳動(dòng)軸上零件校核……………………………..…………………………………..……………………………………….前言首先我介紹一下機(jī)器人產(chǎn)生的背景，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，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(mén)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。比如說(shuō)日本，戰(zhàn)后以后開(kāi)始進(jìn)行汽車(chē)的工業(yè)，那么這時(shí)候由于它人力的缺乏，它迫切需要一種機(jī)器人來(lái)進(jìn)行大批量的制造，提高生產(chǎn)效率降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度，這是從社會(huì)發(fā)展需求本身的一個(gè)需求。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(lèi)自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么人類(lèi)的發(fā)展隨著人們逐漸的這種社會(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,來(lái)需求能夠解放人的一種奴隸。那么這種奴隸就是代替人們?nèi)ツ軌驈氖聫?fù)雜和繁重的體力勞動(dòng)，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。但另一方面，盡管人們有各種各樣的好的想法，但是它也歸功于電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及制造技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生了提供了強(qiáng)大的技術(shù)保證。 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(lèi)，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(huà)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(chē)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(méi)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(kāi)始研究第二代機(jī)器人，叫帶感覺(jué)的機(jī)器人，這種帶感覺(jué)的機(jī)器人是類(lèi)似人在某種功能的感覺(jué)，比如說(shuō)力覺(jué)、觸覺(jué)、滑覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和人進(jìn)行相類(lèi)比，有了各種各樣的感覺(jué)，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(jué)出來(lái)，它能夠通過(guò)視覺(jué)，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(jué)，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(méi)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。 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(lèi)，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(huà)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(chē)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(méi)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(kāi)始研究第二代機(jī)器人，叫帶感覺(jué)的機(jī)器人，這種帶感覺(jué)的機(jī)器人是類(lèi)似人在某種功能的感覺(jué)，比如說(shuō)力覺(jué)、觸覺(jué)、滑覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和人進(jìn)行相類(lèi)比，有了各種各樣的感覺(jué)，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(jué)出來(lái)，它能夠通過(guò)視覺(jué)，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(jué)，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(méi)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。 我設(shè)計(jì)的噴吐機(jī)器人主要運(yùn)用于房屋墻壁的噴漆，汽車(chē)表面噴途等用途。我。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。本論2.2.1電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)假設(shè)手腕的最大負(fù)荷重量 3kg，初估腕部的重量 3kg，最大運(yùn)動(dòng)速度V=1.5m/s功率 P=fv=mgv=6×10×1.5=90kw取安全系數(shù)為 1.2， Wp19260.2.1' ???考慮到傳動(dòng)損失和摩擦，最終的電機(jī)功率 P=110W。查表選擇 75BF004 型號(hào)反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。具體參數(shù)如下表型號(hào) 相 步距 最大精轉(zhuǎn) 安裝外 長(zhǎng)度 軸 重量數(shù) 角 矩 徑 徑75BF004 3 1.5 0.882NM 75mm 75mm 6mm 1.58kg小臂減速比的確定求角速度 W＝ = =3.75r/sVR1.54其中 W 為角速度（r/s）V 為運(yùn)動(dòng)速度（m/s）R 為小臂連桿的長(zhǎng)度（400mm）在求實(shí)際轉(zhuǎn)速N＝ =36r/min 602w?最后求得總傳動(dòng)比：i= 'n步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 n＝ 6f?其中 為步距角f 為控制脈沖頻率由電動(dòng)機(jī)型號(hào)查表求得 f＝2500hz則 n＝ = =625r/min6?250*1.則 i= =17.33取 i 整＝17查表采用行星齒輪結(jié)構(gòu)的 諧波減速器具體機(jī)構(gòu)及參數(shù)如下所示：行星齒輪減速器 自齒輸出端軸承 滾珠軸承最大 允許軸向載荷 150N最大允許安裝力 300N推薦輸入速度 800rpm減速比 17：1輸出最大轉(zhuǎn)矩 15N.M允許瞬間輸出轉(zhuǎn)矩 22.5N.M具體安裝尺寸見(jiàn)下圖所示：2.2.2 機(jī)座電動(dòng)機(jī)和大臂電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同小臂采用相同原理大臂電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)：初步估計(jì)大臂電動(dòng)機(jī)的 負(fù)載為 16kg 最大運(yùn)動(dòng)速度為 1.5m/s同理求得 P=288W查相關(guān)手冊(cè)選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為：90BF003具體參數(shù)如下：電動(dòng)機(jī)型號(hào) 相數(shù) 步距角 最大靜轉(zhuǎn)矩 最大啟動(dòng)功率90BF003 3 1.5 1.96 1500HZ質(zhì)量 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 最大運(yùn)行頻率4.2kg 90mm 125mm 9mm 8000hz由以上數(shù)據(jù)可得步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為由公式 n＝ = =2000r/min6f?1.5*80又由 W= = =2.14r/sVR.07實(shí)際轉(zhuǎn)速 n’= =20r/min2w?由公式得 i 總＝ = =100'n查表采用行星齒輪結(jié)構(gòu)的諧波減速器，具體參數(shù)如下表：行星齒輪減速器 直齒輸出端軸承 滾珠軸承最大允許軸向載荷 250N最大安裝力 410N推薦輸入速度 8000rpm減速比 100：1輸出最大轉(zhuǎn)矩 26N.M允許瞬間輸出轉(zhuǎn)矩 36N.M具體安裝尺寸見(jiàn)下圖：2.23 機(jī)座電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)初步估計(jì)電動(dòng)機(jī)最大載荷重量為 m=30kg 最大運(yùn)動(dòng)速度 V＝1.5m/s功率 P＝FV=mgv=30×10×1.5＝450W取安全系數(shù)為 1.2則 P’＝P ×1.2＝540W考慮到傳動(dòng)損失和摩擦，最終的電動(dòng)機(jī)功率確定為 P 額=560W查表找出電動(dòng)機(jī)的具體參數(shù)如下表電動(dòng)機(jī)型號(hào)相數(shù) 步距角 最大靜轉(zhuǎn)矩 最大啟動(dòng)功率90BF001 4 1.8 3.92 2000HZ質(zhì)量 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 最大運(yùn)行頻率4.5kg 90mm 145mm 9mm 8000hz求基座電動(dòng)機(jī)的諧波減速比：由公式 n＝ = =2400r/min6f?1.8*0又由基座傳動(dòng)軸與噴槍幾乎處在 同一直線(xiàn)的特殊位置故：W= = =15r/sVR.50實(shí)際轉(zhuǎn)速 n’= = =1432w?0*15最后求得總傳動(dòng)比i 總＝ = =16.7'n413取 i 整＝17基座電動(dòng)機(jī)也采用同諧波減速器相聯(lián)一體的結(jié)構(gòu)。具體參見(jiàn)下圖，安裝尺寸見(jiàn)下：行星齒輪減速器 直齒輸出端軸承 滾珠軸承最大允許軸向載荷 250N最大安裝力 410N推薦輸入速度 8000rpm減速比 17：1輸出最大轉(zhuǎn)矩 26N.M允許瞬間輸出轉(zhuǎn)矩 36N.M3.軸的設(shè)計(jì)和校核軸的結(jié)構(gòu)決定與受力情況，軸上零件的布置和固定方式，軸承的類(lèi)型和尺寸，軸的毛坯和制造，裝配工藝，以及運(yùn)輸，安裝等條件，軸的結(jié)構(gòu)，應(yīng)使軸受力合理，避免或減輕應(yīng)力集中。3.1 基座傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)取軸的材料為 45 鋼。調(diào)制處理。a.軸經(jīng)同電動(dòng)機(jī)輸出軸相同大小故 d=9mmb. 各段軸徑的確定初估軸徑后，就可按照軸上零件的安裝順序從 出開(kāi)始逐段確定軸徑，mind上面 是軸段 1 的直徑。1d軸段 1 上 用套筒開(kāi)通鍵和電動(dòng)機(jī)輸出軸相連。由于套筒幾乎不受軸向力故在套筒上開(kāi)一緊盯螺釘螺釘采用 。4M軸段 2 上安裝套筒。右端用軸肩固定，考慮到軸的強(qiáng)度取軸徑 ＝18mm2d軸段 3 上要安裝軸承，其直徑應(yīng)該便于軸承安裝， ，故取軸段 3 的直徑為d=30mm軸段 4 左端用軸肩固定軸承，有軸承的安裝尺寸可得 ＝40mm 。根據(jù)尺寸4結(jié)構(gòu)和便于控制軸段 4 末端采用圓孔型結(jié)構(gòu)。具體尺寸見(jiàn)圖。C. 各段長(zhǎng)度的確定根據(jù)套筒及箱體結(jié)構(gòu)的尺寸取 ＝40mm1l考慮到套筒長(zhǎng)及箱體的長(zhǎng)度取 ＝38mm2根據(jù)軸承寬度取 ＝34mm3l由機(jī)器人的噴涂范圍及基座總長(zhǎng)等因素取 ＝126mm4l軸的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖所示：3.2 軸的強(qiáng)度校核 軸在初步完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，進(jìn)行校核計(jì)算，計(jì)算準(zhǔn)則是滿(mǎn)足軸的強(qiáng)度或剛度要求，進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。a 計(jì)算軸上的轉(zhuǎn)矩 T主軸上的傳遞功率＝ = =0.7kwp傳 ?0.568T=9.55* *1n =9.55* * =4.67* N610.743510b 軸的受力分析軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： =4.67* N=9.55* *1T56pnc 按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度（1） 。繪制軸受力簡(jiǎn)圖。見(jiàn)圖 a（2） 。繪制垂直面彎矩圖 b軸承支撐力=mg=32*10=320RBVF又有 *L= *ARBV2l=RV3061947.6?計(jì)算彎矩截面 C 右側(cè)彎矩 NM*1.2CVRBlMF?截面 C 左側(cè)彎矩 NM' 4760.5.4A?d 繪制水平面彎矩圖由于軸承水平面幾乎不受外力?？梢院雎圆凰恪 繪制彎矩圖NM20147.6CVM??NM''C?f 繪制轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化取 ＝0.6 截面 C 處的當(dāng)量彎矩為?2225105()4.(.6*71007.368*9ecMT????g 校核危險(xiǎn)截面 C 的強(qiáng)度5332.*10450.ec aamMPd????故滿(mǎn)足強(qiáng)度要求3.3 基座傳動(dòng)軸上零件的校核 3.31 鍵的校核：根據(jù)軸徑的大小選擇鍵的類(lèi)型，由 GB1096-79 查表取鍵的規(guī)格：b*h=3*3 取鍵的系列長(zhǎng)度 L=12mm鍵的材料選用 45 剛校核擠壓強(qiáng)度： 4pTdhl???p????又有 L=12-3=9mm。 55.67*104.1493pNTMPdhl??故查表求得許用擠壓應(yīng)力 ＝(120－150)MPp?????故 p??????擠壓強(qiáng)度足夠3.3.2 傳動(dòng)軸上軸承的校核滾動(dòng)軸承的主要失效形式為疲勞點(diǎn)蝕和塑性變形。滾動(dòng)軸承的計(jì)算準(zhǔn)為針對(duì)疲勞點(diǎn)蝕進(jìn)行壽命計(jì)算，針對(duì)塑性變形進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算，對(duì)于轉(zhuǎn)速較承除進(jìn)行壽命計(jì)算外還需要計(jì)算軸承的極限轉(zhuǎn)速。課題中選用的軸承規(guī)格為：30206 型。具體參數(shù)如下表：型號(hào) D d T B C 額定動(dòng)載荷 額定靜載荷30206 62 30 17.5 16 14 41.2KN 29.5KN如下圖所示：a. 求當(dāng)量動(dòng)載荷 P:對(duì)于只受徑向載荷為主的軸承，當(dāng)量動(dòng)載荷為：其中 ＝3340N*pRPfF?R查表得 ＝1.2pf 根據(jù)公式計(jì)算： =1.2*3340=4008N*pRPfF?軸承的壽命計(jì)算公式為： 查表得到：C=41200N1670()hclnp?對(duì)于球類(lèi)軸承 =3ε則有 ： ＝ ＝116×1086＝125998>20000h1670()hclnp??342()108故滿(mǎn)足壽命要求。b.軸承的精強(qiáng)度校核：求當(dāng)量精載荷 0a由于軸承只承受徑向載荷，由于 則02??=17668.602.3tan2.3*4.7aRpF??靜強(qiáng)度選擇軸承的計(jì)算公式為：0csp?查表 =2則 =3533.7N 查表后得到： =505* N0s rc310故滿(mǎn)足要求。3.4 大臂軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的材料選擇 45 號(hào)剛，調(diào)制處理。各段軸徑的確定軸段 1 由于和電動(dòng)機(jī)配合故 ＝9mm1d考慮到在軸段 2 上裝上套筒故取軸徑 d=20mm軸段 3 上安裝軸承，其直徑因該便于軸承的安裝，又因該符合軸承的內(nèi)徑系列。即軸段 3 的直徑和軸承型號(hào)的選則同時(shí)進(jìn)行，軸承型號(hào)為6..6 型的深溝球軸承，故 ＝30mm3d軸段 4 的右端固定軸承故取 ＝35mm4各段長(zhǎng)度的確定各段長(zhǎng)度主要根據(jù)軸上零件的配合部分長(zhǎng)度確定，還和箱體及軸承蓋等零件又關(guān)?？紤]到套筒長(zhǎng)取軸段 1＝30mm軸段 2 上安裝套筒，取長(zhǎng)為 26mm根據(jù)軸承的尺寸取軸段 3＝14mm 根據(jù)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)取軸段 4＝83mm3.4.1 軸的強(qiáng)度校核大臂傳動(dòng)軸式一個(gè)傳動(dòng)力矩的軸如下圖所使的結(jié)構(gòu)：a 軸上轉(zhuǎn)矩主軸上傳遞的功率669.5*109.5*102ppTn??又公式 代入 d＝9mm c=1103dc則 ()0.5pn?NM639.5*1..2*105T?b 畫(huà)出垂直面彎矩圖（如下圖）水平面的支撐反力：軸承支撐反力，由 16*0RAVFmgN?則軸承支撐反力為： 05324.77RBVn?計(jì)算彎矩，取截面 C 處研究對(duì)象。經(jīng)計(jì)算： 16*0.53.' 22968RAVBMFLNMl??C 繪制水平面彎矩圖 由于水平面幾乎不受力的作用，故不予考慮。d 繪制合成彎矩圖204.''968CHNMM??e 繪制轉(zhuǎn)矩圖：如下圖所示轉(zhuǎn)矩 T＝9.55× ＝5250NM310pnf 繪制當(dāng)量彎矩圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化取 ＝0.6 截面 C 處的當(dāng)量彎矩為：?2222()4.(0.6*5)eceMT?????＝3150NMg 校核危險(xiǎn)截面強(qiáng)度331506.70..*ecMPd??完全滿(mǎn)足要求。3.5 大臂上零件的校核3.51 軸段 1 上鍵的校核由軸的直徑確定鍵的類(lèi)型，根據(jù) GB1096-79 選取鍵的類(lèi)型B*h=3*3 其中 L=12mm校核擠壓強(qiáng)度：，又有 L=12-3=9mm4pTdhl???p????又由轉(zhuǎn)矩 T=5.25* 310故34*5.21*086.49p aTMPdhl??故強(qiáng)度滿(mǎn)足要求p??????3.5．2 軸承的校核。滾動(dòng)軸承的計(jì)算準(zhǔn)為針對(duì)疲勞點(diǎn)蝕進(jìn)行壽命計(jì)算，針對(duì)塑性變形進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算，對(duì)于轉(zhuǎn)速較承除進(jìn)行壽命計(jì)算外還需要計(jì)算軸承的極限轉(zhuǎn)速。大臂傳動(dòng)軸選用的軸承規(guī)格為：6006 型。求當(dāng)量動(dòng)載荷()pRAfXFY??式中 為徑向載荷R為軸向載荷A為載荷系數(shù)pf由于軸承主要承受徑向載荷故當(dāng)量動(dòng)載荷為： pRfF?其中 ＝424.7N 又根據(jù)工作條件查表得到 ＝1.2RF則 ＝1.2×424.7＝509。64Npf?根據(jù)公式計(jì)算壽命：1670()hcLn?查表 C=10200N 對(duì)于球類(lèi)軸承 ＝3?則 ＝66790.6>20000h120()()59.6clp??故滿(mǎn)足要求。靜強(qiáng)度校核：求當(dāng)量靜載荷 0a軸承主要承受徑向載荷，取 ＝?02則 ＝293.0402.3tan.3*4.7aRpF?靜強(qiáng)度校核選用公式: 查表取 ＝20csp?0s則有： 09.586.s查表得到 =50500N 則可得到： 。符合靜強(qiáng)度要求。RC0csp?箱體的設(shè)計(jì)。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。結(jié)論》 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 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。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。附錄：六張圖紙噴吐機(jī)器人的裝配圖。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。