机器人结构设计摘要旋线波度公差.齿轮轴向齿距极限偏差.齿轮齿向公差.齿轮方向轴向平行度公差.齿轮方向轴向平行度公差.齿轮齿厚上偏差.齿轮齿厚下偏差.中心距极限偏差.八强度校核数据齿轮接触强度极限应力.齿轮抗弯疲劳基本值.齿轮接触疲劳强度许用值.齿轮弯曲疲劳强度许用值.齿轮接触强度极限应力.齿轮抗弯疲劳基本值.齿轮接触疲劳强度许用值.齿轮弯曲疲劳强度许用值.接触强度用安全系数.弯曲强度用安全系数.接触强度计算应力.接触疲劳强度校核满足齿轮弯曲疲劳强度计算应力.齿轮弯曲疲劳强度计算应力.齿轮弯曲疲劳强度校核满足齿轮弯曲疲劳强度校核满足九强度校核相关系数齿形做特殊处理特殊处理齿面经表面硬化不硬化齿形般润滑油粘度有定量点馈不允许小齿轮齿面粗糙度载荷类型静载荷齿根表面粗糙度.刀具基本轮廓尺寸圆周力齿轮线速度使用系数.动载系数齿向载荷分布系数综合变形对载荷分布的影响安装精度对载荷分布的影响齿间载荷分布系数节点区域系数材料的弹性系数接触强度重合度系数ε接触强度螺旋角系数重合螺旋角系数ε接触疲劳寿命系数润滑油膜影响系数工作硬化系数接触强度尺寸系数齿向载荷分布系数齿间载荷分布系数抗弯强度重合度系数ε抗弯强度螺旋角系数抗弯强度重合螺旋角系数ε寿命系数齿根圆角敏感系数齿根表面状况系数尺寸系数齿轮复合齿形系数齿轮应力校正系数齿轮复合齿形系数齿轮应力校正系数第四章关节型机器人大臂结构设计通过总体分析后,确定了机器人的结构。所设计的大臂关节部分采用二级齿轮减速传动。.电动机的选择设腰部，小臂和腕部水平展开时对于大臂关节的主轴的转动惯量,根据平行轴定理可得绕大臂关节轴的转动惯量为分别为,分别为重心到第关节轴的距离，其值分别为，在式中故可忽略不计。所以绕第关节轴的转动惯量为因为绕第关节的转动惯量是最大的，所以其他的转动惯量就不要计算了。设主轴速度为，则旋转开始时的转矩可表示如下式中旋转开始的转矩⋅角加速度使机械手主轴从到所需时间为则.⋅若考虑绕机械手手臂的各部分重心轴的转动惯量及摩擦力矩，则旋转开始时的启动转矩可假定为⋅电动机的功率可按下式估算..式中电动机功率负载力矩⋅负载转速η传动装置的效率，初步估算取.系数为经验数据，取⋅估算后就可选取电机，使其额定功率满足下式选择系列直流伺服马达表直流电动机伺服马达技术数据型号力矩转矩功率电压电流计算传动装置的总传动比和分配各级传动通过电机的主轴转速和腰部旋转的做大角速度可求得大概的总传动比.取带轮传动的传动比，二级圆柱齿轮减速器传动比，按展开式分布，由展开式曲线查得.，则。轴的设计计算轴转速转矩和输入功率计算.各轴转速轴.Ⅱ轴.Ⅲ轴.Ⅳ轴各轴输入功率Ⅰ轴⋅.Ⅱ轴⋅.Ⅲ轴.Ⅳ轴各轴输入扭矩Ⅰ轴.⋅Ⅱ轴.⋅Ⅲ轴.⋅Ⅳ轴.⋅轴尺寸的确定两实心轴的材料均选用号钢，查表知轴的许用扭剪应力，由许用应力确定的系数为第根轴设计及校核按扭转强度条件计算由材料力学可知，轴受扭矩时的强度条件为.因为轴是齿轮轴,所以可以将轴的轴径加工的大点,以满足齿轮啮合时强度的要求。输出轴的最小轴颈处取同理Ⅱ轴取最小轴颈为Ⅲ轴取最小轴颈为Ⅳ轴腰部主轴取最小轴颈为轴的设计校核轴的总体设计信息如下轴的编号轴的名称阶梯轴轴的转向方式双向旋转轴的工作情况无腐蚀条件轴的转速.功率.转矩•所设计的轴是实心轴材料牌号调质硬度抗拉强度屈服点弯曲疲劳极限扭转疲劳极限许用静应力许用疲劳应力二确定轴的最小直径如下所设计的轴是实心轴值为许用剪应力范围最小直径的理论计算值机器人结构设计摘要,机器人,结构设计,毕业设计,全套,图纸毕业设计题目型机器人结构设计学生姓名学号学院机电工程系专业机械工程及自动化班级指导教师型机器人结构设计摘要本课题的提出来源于生产实践中。由于对许多构件的焊接精度和速度等提出越来越高的要求,般工人已难以胜任这工作此外,焊接时的火花及烟雾等,对人体造成危害,因而,此此题的提出就有十分重要的意义。此次设计主要研究设计关节型弧焊机械手的机械本体部分，即由腰部大臂和小臂组成的个关节的机械本体的结构设计。设计主要通过腰部的旋转和大小臂的俯仰来实现机械手的空间自由度的运动。在设计过程中主要参照国内外已成功研制的机械手本体部分的设计，依照机械手的设计要求和准则，在此基础上进轴的设计校核.齿轮的设计选择材料压力角的选择齿数和模数的选择齿宽系数确定齿轮的传动精度齿轮的校核第四章关节型机器人大臂结构设计.电动机的选择.计算传动装置的总传动比和分配各级传动比.轴的设计计算轴转速转矩和输入功率计算轴尺寸的确定轴的设计校核.齿轮的设计选择材料压力角的选择齿数和模数的选择齿宽系数确定齿轮的传动精度齿轮的校核第五章关节型机器人小臂结构设计.电动机的选择.计算传动装置的总传动比和分配各级传动比.轴的设计计算轴转速转矩和输入功率计算轴尺寸的确定轴的设计校核.齿轮的设计选择材料压力角的选择齿数和模数的选择齿宽系数确定齿轮的传动精度齿轮的校核第六章总结与展望参考文献致谢附录第章引言.题目来源与分析随着现代科技的迅猛发展，机器人机械手技术已广泛应用于人类社会的各个领域。在制造业中诞生的工业机器人是继动力机计算机之后而出现的全面延伸人的体力和智力的新代生产工具。应用工业机器人技术是提高生产过程自动化，改善劳动条件，提高产品质量和生产效率的有效手段之，也是新技术革命的个重要内容。机器人机械手的应用是个国家工业自动化水平的重要标志。我国机器人机械手的应用数量增长异常迅猛。专家预测，到年拥有量将达到台，到年，市场容量将达十几万台套。其中焊接机器人占据了整个工业机器人总量的以上。弧焊技术作为现代焊接技术的重要组成部分，其应用范围几乎涵盖了所有的焊接生产领域。近年来随着市场竞争的日趋激烈，提高焊接生产的生产率保证产品质量实现焊接生产的自动化智能化越来越得到焊接生产企业的重视。归纳起来采用焊接机器人有下列主要意义稳定和提高焊接质量,保证其均性。焊接参数采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量稳定。产品周期明确，容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确。可缩短产品改型换代的周期,减小相应的设备投资。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的最大区别就是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。改善了工人的劳动条件。提高劳动生产率。正文是作者对研究工作的详细表述。.研究目的本课题型机器人结构设计来源于生产实践中。由于对许多构件的焊接精度和速度等提出越来越高的要求,般工人已难以胜任这工作此外,焊接时的火花及烟雾等,对人体造成危害,因而,此课题的提出就有十分重要的意义。课题要求设计的机器人具有个自由度腰关节回转大臂关节俯仰小臂关节俯仰。其工作指标为腕部最大负载，腰部旋转范围在之间，大臂和小臂的运动范围在之间，三个关节的最大线速度为，工作空间球体半径为。此次设计主要研究设计关节型弧焊机械手的机械本体部分，即由腰部大臂和小臂组成的个关节的机械本体的结构设计。设计主要通过腰部的旋转和大小臂的俯仰来实现机械手的空间自由度的运动。在设计过程中主要参照国内外已成功研制的机械手本体部分的设计，依照机械手的设计要求和准则，在此基础上进行改进和优化，使其结构设计合理简单紧凑，动作灵活，能够应用于弧焊作业及搬运与装配作业。.国内外发展及研究现状国内外焊接机器人技术的发展我国开发工业机器人晚于美国和日本，起于世纪年代。早期是大学和科研院所的自发性的研究。到年代中期，全国没有台工业机器人问世。而在国外，工业机器人已经是个非常成熟的工业产品，在汽车行业得到了广泛的应用。经过十几年的持续努力，在国家的组织和支持下，我国焊接机器人的研究在基础技术控制技术关键元器件等方面取得了重大进展，并已进入使用化阶段，形成了点焊弧焊机器人系列产品，能够实现小批量生产。国内外焊接机器人的应用状况国际上年代是焊接机器人在生产中应用发展最快的年。我国工厂从年代开始，应用焊接机器人的步伐也显著加快。进入世纪由于国外汽车巨头的不断涌入，汽车行业迅猛发展，我国汽车行业的机器人安装台数迅速增加。目前在我国应用的机器人主要分日系欧系和国产三种。日系中主要有安川松下不二越川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的瑞典的意大利的及奥地利的公司。国产机器人主要是沈阳新松机器人公司产品。目前国内外应用较多的焊接机器人系统有如下几种形式.焊接机器人工作站单元通过变位机与机器人协调运动实现焊接。.焊接机器人生产线焊接机器人生产线比较简单的是把多台工作站单元用工件输送线连接起来组成条生产线。.焊接柔性生产线。柔性线也是由多个站组成，不同的是被焊工件都装卡在统形式的托盘上，而托盘可以与线上任何个站的变位机相配合并被自动卡紧。这样每个站无需作任何调整就可以焊接不同的工件。二目前焊接机器人的结构形式焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜硬件及软件组成。而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，包括其控制系统送丝机弧焊焊枪钳等部分组成。机器人结构包含手臂手腕手抓和行走机构等部分，它实现机器人的运动机能，完成规定的各种操作。操作臂通常是由系列连杆通过关节顺次相连的开链式。工业机器人常用的两种关节是旋转关节和移动关节。机器人的运动是由手臂和手腕的运动组合而成的。通常手臂部分有个关节，用以改变手腕参考点的位置成为定位机构手腕部分也有个关节，通常这个关节轴线相交，用来改变末端件如手爪的姿态，称为定向机构，整个操作臂可以看成是定位机构连接定向机构。目前世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节式机器人，绝大部分有个轴。其中，轴可将末端工具送到不同的空间位置，而轴解决工具姿态的不同要求。机器人手臂的前个关节顺次连接的个连杆，形成定位机构。个关节的种类决定了操作臂工作空间的形式。通常分为直角坐标式机器人，圆柱坐

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