1、择最接近算值的标准带长，齿数，代号，齿数，代号近似计算中心距式中中心距节距，这里为带齿数，这里,为配合带轮齿数则取整，则同理可得取整，则吸盘式机械臂结构设计进行标准带宽的选择小带轮齿数，转速为由表内插法得型带的基准额定功率为啮合齿数额定功率大于设计功率，故带的传动能力足够。结果整理如下两极同步带类型均为为型同步齿型带,带宽级同步齿型带齿数,带长，代号二级同步齿型带齿数,带长，代号各带轮齿数,各带轮节径，传动中心距，吸盘式机械臂结构设计图机器臂大臂结构图丝杠螺母设计设丝杠所受轴向载荷总和为，由于载荷较小，强度不成问题，根据结构要求，从标准系列中选取以下参数螺距，梯形螺纹导程头数螺母高度与螺纹中径之比螺纹牙工作高度丝杠耐磨性计算丝杠材料采用钢，螺母材料选用青铜，根据表取许用比压对于单头标准梯形螺纹≧式中轴向载荷,根据标准系列。
2、的当量摩擦系数当量摩擦角为由式知，螺旋升角为故此螺纹副能自锁结论丝杠螺母副公称直径，导程，刚度强度稳定性均合格，且能自锁。各输出轴的设计各轴的材料均选用号钢，由表知轴的许用扭剪应力，由许用应力确定的系数为机身输出轴设计由知，此轴传递扭矩，转速，则传递功率为吸盘式机械臂结构设计≧与谐波减速器连接部分轴径最小，有键槽，由于它承受了大臂小臂腕部及负载所带来的弯距，另外减速器的轴颈较大，故的值可取大些，这里取轴承部分轴承选为单列角接触球轴承，轴承型号为，其余根据结构确定。由于载荷不大，轴承选的较大，强度足够，这里不再详算。大臂输出轴设计由知，此轴的设计功率为，转速,则≧最小轴径在两臂连接处，有键槽，且承受定弯矩，故取，轴承部分轴径选用，其余按结构确定。轴承选为单列角接触球轴承，轴承型号为，余根据结构确定。带轮轴设计此轴传递的扭矩为此。
3、便等优点第二个关节采用了同步齿形带的传动结构，充分利用了大臂的空间，结构紧凑第三个关节采用了丝杠螺母传动，丝杠本身具有自锁功能，传动精度较高第四关节采用了步进电机直接驱动。吸盘式机械臂结构设计致谢本文的选题论证课题研究及撰写工作均是在导师耿军晓直接关怀和悉心指导下完成的，在整个攻读学士学位期间，耿老师严谨的治学态度，敏捷的思维，渊博的知识均使我受益终身。在此，谨向耿老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。在本课题的研究和学习过程中，还得到了蒋楠马海洋王宗根谷广杰同学的热情帮助，在此，本文作者对上述老师同学表示衷心感谢。吸盘式机械臂结构设计参考文献蔡自兴机器人学北京清华大学出版社，蔡自兴机器人原理及其应用湖南中南工业大学出版社，过三郎等机器人工程学及其应用北京国防工业出版社，付京孙等机器人学北京中国科学技术出版社，范印越机器人技术北京电子工业出版。
4、，取丝杠公称直径丝杠稳定性计算柔度吸盘式机械臂结构设计式中长度系数，这里取丝杠最大工作长度取危险截面惯性半径,带入数据得丝杠临界压缩载荷式中弹性模量，钢取惯性矩，代入数据得取丝杠稳定安全系数则故丝杠稳定。丝杠刚度计算个导程的变形量的最大值式中轴向载荷导程弹性模量丝杠小径丝杠传递扭矩,由知，切变模量将数据代入得米变形量为变形量为由变形量可知，丝杠变形较小，刚度足够。丝杠和螺母螺纹牙强度计算螺母所受弯曲应力吸盘式机械臂结构设计式中齿根宽度，其它字母意义同前。青铜的许用弯曲应力为，故螺母螺纹所受剪切应力青铜的许用剪切应力为，故丝杠螺纹所受弯曲应力钢的许用弯曲应力为，故。，丝杠的螺纹所受的剪切应力钢的许用剪切强度为，故以上校核表明，丝杠和螺母的螺纹牙强度足够。螺纹副自锁条件校核由表得，此螺纹。
5、速时间，则同步带应输出转矩为吸盘式机械臂结构设计设安全系数为，同步带减速比，同步带传动效率为单级传动。则电机所需输出力矩为选择混合式步进电机北京四通电机公司产品型号静转矩步距角第三自由度步进电机的选择丝杠螺母传动,实现腕部的升降，设丝杠轴向承载总和为。丝杠基本参数选择螺纹牙形梯形螺纹，螺距公称直径,中径摩擦系数螺旋升角为当量摩擦角为螺纹阻力矩为螺纹所受摩擦力矩式中摩擦系数，取支撑面平均直径，此例中取螺母内外径和的半，即。代入数据得吸盘式机械臂结构设计丝杠所受力矩为阻力矩与摩擦力矩之和，即安全系数取，则电机所需输出最小转矩为选择混合式步进电机北京四通电机公司产品型号静转矩步转角第四自由度步进电机的选择腕部旋转直接用步进电机驱动，设手爪及物体的最大当量半径为，则转动惯量为式中手爪及物体总质量，设为，代入数据得设转速为，加速时间，。
6、，目前这类机器人已开始在工业生产排险救灾等场合应用，并将进入普及阶段。第三代机器人即智能机器人。这是国内外正在积极研究，开发的高级机器人，其主要特点是具有人工智能。包括模式识别能力规划决策能力知识库专家系统人机交互能力等。这类机器人目前正在研究开发之中机器人的应用与发展机器人的应用在发达国家，机器人己广泛地应用于工业国防科技生活等各个领域。产业部门应用最多的当推汽车工业和电子工业，在金属加工塑料成型机械制造等行业也有普遍应用，并逐渐向纤维加工食品工业家用产品制造等行业发展。吸盘式机械臂结构设计焊接作业包括点焊和弧焊，是机器人用得最多的作业之。传统的点焊机虽然可以减轻人的劳动强度，焊接质量也较好，但它适宜少品种大批量的生产环境，其夹具和焊枪位置不能随零件的改变而变化，而点焊机器人可通过重新编程来调整空间点位，满足不同零件的需要，故特别适宜。
7、选为单列角接触球轴承，轴承型号为升降轴设计升降轴上螺母与丝杠配合，故需设计成空心轴，主要承受轴向拉力，取内径，外径，用两光杠与直线轴承导向。丝杠对面对面角接触球轴承支撑，轴承型号为。光杠采用钢棒，与升降轴同平面平行放置，示意图如下吸盘式机械臂结构设计图升降轴导向示意图由知丝杠传递扭矩，则光杠所受圆周力则光杠所受径向力为光杠挠度最大值式中光杠长度弹性模量惯性矩将数据代入得由变形量可知，光杠变形较小，刚度足够。壳体设计机身部分采用铸铁材料，方形结构，臂厚。图机身底座外壳大臂壳体采用铸铁，形结构，质量轻，强度大。底板厚，上壁厚。吸盘式机械臂结构设计侧面采用透明塑料，厚度为左右。小臂外壳体采用铸铁，形结构，底板厚度，上壁及筋板厚。侧面用塑料，厚度左右。腕部外壳采用铸铁，分为上下两部分，圆筒形结构，壁厚。其它部分具体尺寸由结构确定，这里不叙述。
8、机器人的各关节同时作受控运动，准确控制机器人末端执行器按预定的轨迹和速度运动，并能控制末端执行器沿曲线轨迹上各点的姿态。弧焊喷漆和检测机器人等均属连续轨迹控制方式。按驱动方式分类按驱动方式可分为液压驱动式气动式电力驱动式这是目前用得最多的类。根据机器人的功能水平和技术的先进程度按代分类第代机器人其特点是采用开关量控制，示教再现控制或数字控制，其作业路径和运动参数需通过示教或编程给定。年代以来，工业中实际应用的绝大多数工业机器人都属于第代机器人，它包括可编程序用于上下料的工业机器人，具有记忆装置的示教再现型机器人，数控型搬运机器人等。第二代机器人是年代开始出现的，其技术特点是采用计算机直接控制，是通过具有视觉触觉的摄像机和传感器，能感觉外界信息并通过计算机进行计算和分析自动地控制操作机进行运动和操作，因此，其控制方式较第代机器人要复杂得多。
9、由式子的电机需输出转矩为选择混合式步进电机北京四通电机公司产品型号静转矩步距角吸盘式机械臂结构设计吸盘式机械臂集成模块化机构设计同步齿形带传动设计由知，同步带输出转矩为,输出转速为，单级传动效率为，传动比，取安全系数,则同步带传递功率为设传动比分配为第级传动第二级传动，带轮依次为，则轮转速轮转速轮转速设中心距求出设计功率由文献表查得载荷修正系数，因为未使用张紧轮，又是减速运动，故文献中表的附加修正系数均为零。则选择带的节距由和，从图中查得带的节距代号为，对应的节距为见表确定带轮直径和带节线长由表,带轮齿数最小可取，考虑到制造和安装等因素，取。则根据表标准系列，取同理可得,重新计算传动比吸盘式机械臂结构设计由表可得,各带轮的直径由式可得带长计算公式式中中心距带长,则传递功率为≧由于轴上有键槽,承受定弯矩,取，轴承处轴颈取为。轴。
10、社，刘德满尹朝万机器人智能控制技术长春东北大学出版社，熊有伦机器人学北京机械工业出版社，合田周平等机器人技术北京科学出版社，昊广玉姜复兴机器人工程导论哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，张伯鹏张昆徐家球机器人工程基础北京机械工业出版社，孙迪生王炎机器人控制技术北京机械工业出版社，杨永才机械设计新标准应用手册北京北京科学技术出版社，朱宝库机械设计哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，淮良贵纪名刚机械设计北京高等教育出版社，刘文剑工业机器人设计与应用哈尔滨黑龙江科学技术出版社，蔡春源等机械零件设计手册北京冶金工业出版社，索罗门采夫工业机器人图册北京机械工业出版社，工业机械手图册编写组工业机械手图册北京机械工业出版社，周伯英工业机器人设计北京机械工业出版社，王省富样条函数及其应用，西安西北工业大学出版社吸盘式机械臂结构设计代入数据计算可得同理可得按表，。
11、，详见图纸。图机器人小臂及腕部结构图吸盘式机械臂结构设计图机器人总体装配图吸盘式机械臂结构设计结论我国机器人的研究和应用起步较晚，但是随着国内外机器人的快速发展社会需求的增大和技术的进步，装配机器人得到了迅速的发展，多品种少批量生产方式和为提高产品质量及生产效率的生产工艺需求，是推动装配机器人发展的直接动力。型机器人在轻型较简单且要求机器人价格较低的装配作业中大显了身手。本课题正是在这种背景下提出来的，这是项具有重要意义的课题。本文主要完成了进行了机器人本体的设计。应该具有外形美观体积小重量轻成本低传动原理简单等特点，为此机器人设计成具有四自由度的结构，山机身大臂小臂腕部组成。其中第三个自由度为移动关节其余三个自由度均为旋转关节。机器人四个关节均选用价格低廉的步进电机驱动。第个关节采用谐波减速器传动，这种减速器具有减速比大精度高定位安装。
12、轴的转速为程开关机械挡块来控制其工作位置。工作对象单，动作较少，结构与系统简单，价格低廉。可编程序的通用机器人工作程序可变，以适应不同的工作对象，通用性强，适合于以多品种中小批量生产为特点的柔性制造系统中。按使用行业部门和用途分类工业机器人它们又可按作业类别分为锻压焊接表面喷涂装卸装配检测等机器人。采掘机器人如海洋探矿机器人等。军事用途机器人吸盘式机械臂结构设计服务机器人如医疗机器人，家用机器人，教学机器人等。按机械结构坐标系特点分类按机械结构坐标系特点可分为直角坐标型圆柱坐标型球坐标型多关节型。按机器人运动控制方式分类点位控制机器人就是由点到点的控制方式，这种控制方式只能在目标点处准确控制机器人末端执行器的位置和姿态，完成预定的操作要求。目前应用的工业机器人中，很多是属于点位控制方式的，如上下料搬运机器人点焊机器人等。连续轨迹控制机器。
参考资料：
1、该文档不包含其他附件(如表格、图纸)，本站只保证下载后内容跟在线阅读一样，不确保内容完整性，请务必认真阅读。
2、有的文档阅读时显示本站（www.woc88.com）水印的，下载后是没有本站水印的（仅在线阅读显示），请放心下载。
3、除PDF格式下载后需转换成word才能编辑，其他下载后均可以随意编辑、修改、打印。
4、有的标题标有”最新”、多篇，实质内容并不相符，下载内容以在线阅读为准，请认真阅读全文再下载。
5、该文档为会员上传，下载所得收益全部归上传者所有，若您对文档版权有异议，可联系客服认领，既往收入全部归您。
吸盘式Scara机械臂结构设计