（独家原创）机械手腕部设计（全套CAD图纸）

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手爪。它利用电磁场力和袋装可变形式磁粉，可以吸住具有任意表面形状的磁性物件。气吸式手爪。它下端有个橡胶吸盘，上面有弹簧缓冲压下装置，靠吸盘内腔的真空度吸住物件。形成真空的方法通常有两种。种靠真空泵，种靠气流形成负压。前者工作可靠，吸盘结构简单，但成本较高后者只需压力为.的普通工业气源，利用伯努利原理文多利管，在气流高速喷射时即可形成所要求的负压，时吸盘吸住物体，因不需专用真空泵，故成本较低，目前应用较广泛。本课题所选择的末端执行机构为可以回转的夹持器。通过法兰盘与夹持器固联，利用腕部和小臂的旋转，以及外部的摆动带动末端夹持器在空间做任意的运功。腕部设计.手腕结构的选择.腕部的主要技术参数为自由度最大持重Ⅰ轴•Ⅱ轴•Ⅲ轴•本课题仿制.机器人的腕部进行设计，通用机器人的手腕是三自由度的，图.是其传动原理图，关节配置形式为臂转腕摆腕转结构。其传动链分成二部分，部分在机器人小臂壳内，三个电机的输出通过齿形带传动分别传递到同轴传动的心轴中间套外套筒上。另部分传动链安排在手腕部。臂转运动臂部外套筒与手腕壳体通过端面法兰联结，外套筒直接带动整个手腕旋转完成臂转运动。腕摆运动臂部输出的空心轴通过组锥齿轮组和组同步齿形带以及谐波减速器带动固定在套筒上的端盖起摆动。手转运动如图.,臂部心轴通过键联结带动锥齿轮组转动，然后通过同步齿形带带动套筒的内部中心轴，中心轴的另端通过对锥齿轮组传动，带动固定套筒内部的中心轴端面的法兰盘转动，实现法兰盘的手转运动。图.腕部系统传动简图.传动装置的运动和动力参数计算.选择电机假设手部的末端的持重是,腕心距机械输出借口长度为，腕转的旋转半径为.Ⅰ轴为腕转运动.•••所需电机功率.Ⅱ轴为腕摆运动•.•.•所需电机功率为.考虑到系统传动过程中，同步齿形带传动所需的功率，以及要求腕部的结构要求紧凑，所以Ⅰ轴传动所需电机和Ⅱ轴传动所需电机如下型号功率转速转矩•额定电流额定电压分配系统传动比和动力参数的计算Ⅰ轴为腕转运动腕转传动系统的传动比末端法兰盘的转速.系统总的传动臂为.取.电机的输出功率.带轮转速.•带轮转速.•腕转轴Ⅰ轴.•腕摆传动系统的传动比末端套筒的转速系统总的传动比为取.电机的输出功率.带轮转速•带轮转速.•腕摆轴Ⅱ轴•Ⅰ轴腕转运动.取.腕摆传动系统的传动比末端套筒的转速系统总的传动比为取.锥齿轮设计.确定锥齿轮的主要技术参数锥齿轮组的材料选用钢，齿面硬度。取.•锥距轮齿的受力分析和强度计算忽略齿面间摩擦力，把轮齿上的分布作用力合成为集中法向力,在把分解为三个互相垂直的力，即圆周力径向力和轴向力。锥齿轮的转矩为，中点分度圆直径为，可得•般的直齿锥齿轮制造精度低，因而可以认为在啮合过程中载荷仅由对相啮合的齿来承担，故可以不考虑齿间载荷分配问题，即可以忽略重合度的影响，故载荷系数直齿锥齿轮齿面接触疲劳强度条件为所以可知此齿轮组能够满足运动的要求。锥齿轮组的主要技术参数为•锥距.选择带轮和齿形带.带轮的选择根据所搜集的资料，考虑到整个系统传动的结构和传动特性，依据图.，图.带轮的转速•选择梯形齿带轮，带轮型为型，带轮的结构为图.选择带选择奇龙传功公司生产轮型号为节距.节径.外径.档边内径档边厚度.档边直径.齿形带的设计型同步齿形带的机构尺寸如图，节距.带轮传动的功率为.主动轴转速从动轴转速传动比设计功率节距.带轮齿数带轮节圆直径.速度.初定轴间距确定带长及齿数取标准值.节线长上齿数实际轴间距.小齿轮啮合齿数基本额定功率.带宽.基准宽度.宽度带上的需用拉力.•啮合齿数系数作用在轴上的力为同理得到同步带轮节径.外径.档边内径档边厚度.档边直径同步齿形带为节线上的齿数.总结经过几周的综合设计，我不仅充实利用以前所学的知识并得以巩固，并得到更深层次的理解，而且使我将书本上的理论知识与实际设计研究过程有了定的贯通，理解了实际设计研究和理论知识的差别。我通过自己的努力还学习很多以前没有接触过的知识，极大地扩展了知识面，同时也经历了许多从点到面，从粗略到精准的过程。这些曲折对我的设计带来了许多麻烦，尤其是查各种资料的烦琐，但从中也体会到了做机械设计中严谨细致的重要性，使我积累了不少经验，这对我以后的工作和学习会有很大的帮助。本次课设我从通用机器人的整体结构对机器人腕部进行了分析，综合考虑了腕部的整体结构。