（定稿）健康体检管理中心投资申请报告3（喜欢就下吧）

按齿根弯曲疲劳强度校核这里按照公式进行校核确定公式内各计算数值由图查得齿轮的弯曲疲劳强度极限由图查得弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，由式得计算载荷系数查取齿形系数由表查得查取应力校正系数由表可查的得计算而这里设计的是，显然满足弯曲疲劳强度，故校核结果符合要求。

结论综上，所设计的齿轮参数符合要求，校核完毕。

摆动关节电机选择考虑到摆动关节的实际情况，对电机的要求质量轻，体积小，频繁的正反转，换向性能好，较好的运动控制精度，功率为二十多瓦。

故这里选择直流伺服电机中的印刷绕组直流永磁式。

该类型直流伺服电机又称盘式电机，有特点快速响应性能好可以频繁的起动制动正反转工作转子无铁损，效率高换向性能好寿命长负载变化时转速变化率小，输出力矩平稳。

这里选择的型号是组合体系电机功率为行星轮减速箱传动比约为编码器。

本章小结这里主要是进行了车体结构设位移分析速度分析及加速度分析。

根据机器人各个关节变量的值，便可计算出机器人末端的位姿方程，称为机器人的运动学分析正向运动学反之，为了使机器人所握工具相对参考系的位置满足给定的要求，计算相应的关节变量，这过程称为运动学逆解。

从工程应用的角度来看，运动学逆解往往更加重要，它是机器人运动规划和轨迹控制的基础。

在该课题里，很显然这里是已知末端执行器端点焊枪的位移，速度及焊枪与焊缝间的夹角关系，来求三个关节的协调运动，即三个关节的运动规律，故为运动学逆解。

运动学分析数学基础其次变换变换齐次坐标将直角坐标系中坐标轴上的单元格的量值作为第四个元素，用有四个数所组成的列向量来表示前述三维空间的直角坐标的点，它们的关系为则，称为三维空间点的齐次坐标。

这里所建立的直角坐标系的坐标轴上的单元格的量值，故，为三维空间点。

齐次变换对于任意齐次变换，可以将其分解为式表示活动坐标系在参考系中的方向余旋阵，即坐标变换中的旋转量而式表示活动坐标系原点在参考系中的位置，即坐标变换中的平移量。

特殊情况有平移变换和旋转变换平移变换旋转变换，变换方程的建立机构运动原理图三自由度焊接机器人运动简图俯视图如图所机交流伺服电机等。

考虑到步进电机通过改变脉冲频率来调速。

能够快速启动制动，有较强的阻碍偏离稳定的抗力。

又由于这里的位置精度要求并不高，而步进电机在机器人无位置反馈的位置控制系统中得到了广泛的应用。

这里选定步进电机为驱动电机，考虑到在实际的选择中应考虑到定的裕度。

这里选用的是杭州日升生产的永磁感应子式步进电机型号步距角度电压相数电流静转矩空载运行频率转动惯量齿轮齿条传动的校核这里齿轮齿条的传动是按照结构联系上来设计的，故这里对齿轮进行弯曲强度校核接触强度校核。

其参数为齿轮直径，齿宽为，模数为，齿数为。

前面也对驱动力矩做出估计并给出转速，，。

这里参考机械设计里的带式输送机减速器的高级级齿轮传动设计进行校核。

由于这里的齿条可以理解为半径无穷大的圆柱齿轮，故不存在疲劳强度是否符合要求，对齿条的强度无需校核，这里只需校核齿轮的弯曲疲劳强度接触疲劳强度。

选定齿轮类型精度等级材料这里以直齿圆柱齿轮齿条传动。

该焊接机器人速度不高，故选用级精度。

由表选择齿轮材料为调质，硬度为，齿条材料为钢调质，硬度为，二者材料硬度差为。

按齿面接触强度校核按照公式进行校核确定公式内的各计算数值计算载荷系数根据，级精度，由表查得动载系数由表查得使用系数直齿轮，调质，及。

查表的由表查的级精度小齿轮相对支承非对称布置时，将数据带入后得由，计方案选择功率估计电机选择校核。

第四章结论对该集装箱波纹板三自由度焊接机器人进行了方案设计，并对机构进行运动学逆解，证明该方案可行，能够满足集装箱波纹板焊接的要求，能够提高在直线段与在波内斜边段的焊缝成形的致性，提高集装箱的生产质量。

完成了车体结构设计车体结构方案的比较与选择驱动电机功率的估计计算与选择齿轮齿条传动的接触疲劳强度与弯曲疲劳强度校核。

还有摆动关节驱动电机的选择。

其它方面车轮与选用导轨的匹配设计，关节间的联接匹配设计。

这些都是直接在图纸上设计出来了。

查图得故载荷系数。

齿宽系数。

由表查得材料的弹性影响系数。

由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限。

由式计算应力循环次数。

由图查得接触疲劳系数。

计算接触疲劳许用应力取失效概率，安全系数，由式得由于这里是齿轮齿条传动，故可认为传动比计算将上面计算的各项数据带入示，机器人采用三个运动关节左右平移的焊接机器人本体，前后平移的十字滑块和做旋转运动的末端效应器。

通过三个关节之间的协调运动，来保证末端效应器的姿态发生变化时，焊接速度保持不变，焊枪与焊缝间的夹角保持垂直关系，来做到直线段与波内斜边段焊缝成形的致。

运动学模型此处省略字图移动效率高点，精度要求并不是很高，。

故可从表可选择出方案作为该小车的设计结构方案。

小车驱动电机功率的确定电机功率的估计根据机器人的重量小车运行速度轮胎直径来确定驱动电机的功率。

假定小车在轨道上行走，不考虑小车行驶中的空气阻力，分析小车的受力情况，以便估计小车所需的驱动力矩。

此时，应把轮胎看成个弹性体来考虑。

前面也提到了，在这里，由于电机的驱动是通过齿轮齿条的啮合来驱动，故该小车的四轮都为从动轮。

这里先分析车轮的受力情况图车轮受力简图假设在运动过程中，轮子做纯滚动。

设小车运动时的加速度为，相应的车轮角加速度为。

根据可推得其中为小车速度，为车轮角速度，为车轮的半径。

图画出了该小车的车轮在运动过程中的受力简图，图中车轮上的载荷，车轮的质量，地面对车轮的法向反作用力，为车轮的切向反作用力，车轮轴的车的推品开发软件，集成了零件产品装配模具设计数控加工。

钣金设计铸造件设计造型设计逆向工程自动测量机构仿真应力分析电路布线装配管路设计等功能模块和专有模块于体，可以实现面向制造设计面向装配设计逆向设计并行工程等先进的设计方法的特性参数化设计的特性三维实体模型三维实体建模可以将用户的设计思想以最真实的三维模型在中用户可以方便地对设计模型进行旋转平移缩放等操作，可以从各个不同的角度观察模型。

另外，借助于的系统参数，用户还可以随时计算出产品体积重心重量模型大小，极大的方便了设计人员。

单数据库是建立在单数据库上的。

所谓单数据库，就是工程中的资料全部俩字个库，在整个设计过程的任何处发生变动，都会反应在整个产品设计制造过程的相关环节上，这样确保报数据的正确性避免反复修改。

这种特性的数据结构与工程设计制造的结合，使得整个产品的设计制造严谨有序，大大缩短了产品的开发周期，优化了整个设计过程。

能更快的对市场需求做出反应。

基于特征是个采用参数化设计基于特征的实体模型系统。

在设计过程中，采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型。

正是因为特征呢个需哦为设计单元，用户可以随时对这些特征作出合理的修改和调整。

这功能特性给工程设计人员提供了前所未有的简易和灵活。

参数化设计在中，配合单数据库，所有在设计过程中所使用的尺寸都保存在数据库中，修改模型和工程图不再繁琐。

设计人员只需要更改三维零件的尺寸，则二维工程图三维装配图模具等就会依照零件修改过的尺寸作出相应变化，避免了人为修改出现的疏漏情况。

参数化设计还使得设计人员可以利用强大的数学运算方式，建立各尺寸的关系式，使得零件的设计更加简捷。

利用进行三维建模是个基于特征的三维建模软件，它不同于等二维制图软件，也不同于注重模型效果的三维制图软件等，注重于对三维实体的精确建模，包含了产品模型的体积面积重心重量惯性大小等。

中零件模型的构造是由各种特征来生成的，零件的设计过程就是特征的累积过程。

轴的建立轴为回转体，建立方法使用旋转，之后建立整体造型后，利用拉伸特征，建立定位孔即可。

具体步骤如下第步建立回转体新建零件输入文件名取消缺省选择进入零件模式旋转放置进入草绘建立中心线，按照顺序建立如下尺寸对号完成旋转度图轴的草绘图形完成基础特征如下，同时对两端倒角。

图加工倒角后的效果图第二步建立定位孔采用拉伸命令创建基准面与面平行，距离为所建定位孔轴段半径作为定位孔的放置面在基准面上建立孔径为的圆后，确定拉伸距离去除材料确定。

如图形状效果。

图加工定位孔后的效果图举升臂的建立举升臂为板材，建立方法使用拉伸。

建立好整体造型后，之后采用拉伸和去除材料建立孔和加强肋。

第步建立草绘图形新建零件输入文件名取消缺省选择进入零件模式拉伸放置进入草绘建立中心线，按照顺序建立如下尺寸对号完成图举升臂草绘后的图形完成基础特征，拉伸长度为。

图拉伸实体第二步建立连接孔采用拉伸命令在面先绘制两端的孔直径分别为，确定拉伸距离去除材料确定，出现两端孔。

中间的铰接孔有加强肋，所以先在距面为的表面轮式得而这里设计该传动的齿轮半径，显然满足接触疲劳强度。

按齿根弯曲疲劳强度校核这里按照公式进行校核确定公式内各计算数值由图查得齿轮的弯曲疲劳强度极限由图查得弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，由式得计算载荷系数查取齿形系数由表查得查取应力校正系数由表可查的得计算而这里设计的是，显然满足弯曲疲劳强度，故校核结果符合要求。

结论综上，所设计的齿轮参数符合要求，校核完毕。

摆动关节电机选择考虑到摆动关节的实际情况，对电机的要求质量轻，体积小，频繁的正反转，换向性能好，较好的运动控制精度，功率为二十多瓦。

故这里选择直流伺服电机中的印刷绕组直流永磁式。

该类型直流伺服电机又称盘式电机，有特点快速响应性能好可以频繁的起动制动正反转工作转子无铁损，效率高换向性能好寿命长负载变化时转速变化率小，输出力矩平稳。

这里选择的型号是组合体系电机功率为行星轮减速箱传动比约为编码器。

本章小结这里主要是进行了车体结构设位移分析速度分析及加速度分析。

根据机器人各个关节变量的值，便可计算出机器人末端的位姿方程，称为机器人的运动学分析正向运动学反之，为了使机器人所握工具相对参考系的位置满足给定的要求，计算相应的关节变量，这过程称为运动学逆解。

从工程应用的角度来看，运动学逆解往往更加重要，它是机器人运动规划和轨迹控制的基础。

在该课题里，很显然这里是已知末端执行器端点焊枪的位移，速度及焊枪与焊缝间的夹角关系，来求三个关节的协调运动，即三个关节的运动规律，故为运动学逆解。

运动学分析数学基础其次变换变换齐次坐标将直角坐标系中坐标轴上的单元格的量值作为第四个元素，用有四个数所组成的列向量来表示前述三维空间的直角坐标的点，它们的关系为则，称为三维空间点的齐次坐标。

这里所建立的直角坐标系的坐标轴上的单元格的量值，故，为三维空间点。

齐次变换对于任意齐次变换，可以将其分解为式表示活动坐标系在参考系中的方向余旋阵，即坐标变换中的旋转量而式表示活动坐标系原点在参考系中的位置，即坐标变换中的平移量。

特殊情况有平移变换和旋转变换平移变换旋转变换，变换方程的建立机构运动原理图三自由度焊接机器人运动简图俯视图如图所机交流伺服电机等。

考虑到步进电机通过改变脉冲频率来调速。

能够快速启动制动，有较强的阻碍偏离稳定的抗力。

又由于这里的位置精度要求并不高，而步进电机在机器人无位置反馈的位置控制系统中得到了广泛的应用。

这里选定步进电机为驱动电机，考虑到在实际的选择中应考虑到定的裕度。

这里选用的是杭州日升生产的永磁感应子式步进电机型号步距角度电压相数电流静转矩空载运行频率转动惯量齿轮齿条传动的校核这里齿轮齿条的传动是按照结构联系上来设计的，故这里对齿轮进行弯曲强度校核接触强度校核。

其参数为齿轮直径，齿宽