（毕业设计全套）并联六自由度微动机器人机构设计（打包下载）

表齿轮的几何尺寸名称符号公式分度圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径齿顶角齿根角分度圆锥角顶锥角根锥角锥距齿宽表齿轮的几何尺寸名称符号公式分度圆直径齿顶高齿根高齿根圆直径齿顶角齿根角分度圆锥角顶锥角根锥角锥距齿宽摆腕部分齿轮设计第极圆柱齿轮传动齿轮采用号钢，调质处理后齿面硬度，齿轮精度等级为极。

取。

经计算齿轮满足要求。

小齿轮作成齿轮轴。

第二极圆锥齿轮传动齿轮采用号钢，调质处理后齿面硬度，齿轮精度等级为极。

取。

经计算齿轮满足要求。

小齿轮作成齿轮轴。

表齿轮的几何尺寸名称符号公式分度圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距齿厚齿槽宽中心距顶隙.轴的设计和校核轴的结构决定于受力情况轴上零件的布置和固定方式轴承的类型和尺寸轴的毛坯，制造和装配工艺以及运输安装等条件。

轴的结构，应使轴受力合理，避免或减轻应力集中，有良好的工艺性，并使轴上零件定位可靠装配方便。

对于要求刚度大的轴，还应该从结构上考虑减少轴的变形。

输出轴的设计摆腕的传动轴根据连轴器选轴径，根据结构取轴长。

由于要实现摆腕，工作时要求彼此有相对运动的空间传动所以提腕和转腕的传动轴采用软轴。

软轴通常由钢丝软轴软管软轴接头和软管接头等几部分组成。

钢丝软轴由几层弹簧钢丝紧绕在起构成的。

每层又由若干根钢丝组成。

相邻钢丝层的缠绕方向相反。

软管用来保护钢丝软轴，以免与外界的机件接触，并保存润滑剂和防止尘垢侵入工作时软管还起支撑作用。

软轴接头用以连接动力输出轴及工作部件软管接口用以连接传动装置及工作部件的机体，有时也是软轴接头的轴承座。

在使用软轴的时候要注意钢丝软轴必须定时涂润滑脂，不得使软轴的弯曲半径小于允许最小半径。

传动轴的设计轴的材料为号钢，调质处理。

表齿轮的几何尺寸名称符号公式分度圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径齿顶角齿根角分度圆锥角顶锥角根锥角锥距齿宽.初估轴径，取则.各段轴径的确定初估轴径后，就可按照轴上零件的安装顺序从处开始逐段确定轴径，上面计算的是轴段的直径，由于轴段上安装连轴器，因此轴段直径的确定和连轴器型号同时进行。

这次选用的是波纹管连轴器。

故轴段直径。

右端用轴肩固定，考虑到在轴段上装套筒，故取轴径。

在轴段上要安装轴承，其直径应该便于轴承安装，又应该符合轴承内径系列，即轴段的直径应与轴承型号的选择同时进行。

现取角接触球轴承型号为，其内径。

通常根轴上的两个轴承取相同型号，故取轴段的直径。

轴段上用轴肩固定轴承，故取。

轴段上作成齿轮轴，尺寸与齿轮相同。

根据结构确定轴段的直径。

.各轴段长度的确定各轴段长度主要根据轴上零件的毂长或轴长零件配合部分的长度确定。

另些轴段长度，除与轴上零件有关外，还与箱体及轴承盖等零件有关。

根据联轴器取。

考虑到套筒长度取。

根据轴承宽度取。

根据结构。

轴的结构设计草图轴的强度校核图轴在初步完成结构设计后，进行校核计算。

计算准则是满足轴的强度或刚度要求。

进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的方法，并恰当地选取其许用应力，对于用于传递转矩的轴应按扭转强度条件计算，对于只受弯矩的轴心轴应按弯曲强度条件计算，两者都具备的按疲劳强度条件进行精确校核等。

.轴上的转矩主轴上的传递的功率求作用在齿轮上的力画轴的受力如图图轴的受力分析和弯扭矩图.计算轴的支撑反力在水平面上在垂直面上画弯矩图如图在水平面上，剖面左侧剖面右侧在垂直面上合成弯矩，剖面左侧剖面右侧画转矩图见图.判断危险截面截面左右的合成弯矩左侧相对右侧大些，扭矩为，则判断左侧为危险截面，只要左侧满足强度校核就行了。

.轴的弯扭合成强度校核许用弯曲应力截面左侧.轴的疲劳强度安全系数校核查得抗拉强度，弯曲疲劳强度，剪切疲劳极限，等效系数，截面左侧查得，查得绝对尺寸系数，轴经磨削加工，表面质量系数。

则弯曲应力，应力幅平均应力切应力安全系数查许用安全系数，显然，则剖面安全。

其它轴用相同方法计算，结果都满足要求。

.夹持器的设计根据焊枪的轴径和机械接口的结构设计了夹持器。

本次设计使用的焊枪直径为。

用螺栓固定焊枪。

通过螺栓与机械接口联接。

本实用新型涉及焊枪的夹持装置，是种焊枪夹持器，其包括定位座套管形套管连接块和形固定杆连接块定位座与套管固定连接在起在定位座内有定位孔，在定位孔内安装有定位块在套管内有顶杆，顶杆的中部通过螺纹安装在套管内并能在套管内左右移动，顶杆的内端穿过套管与定位块的外端固定安装在起并能使定位块在定位孔内移动形套管连接块通过套管安装孔套装在套管的外侧。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过手轮调节在根锁紧杆上可调的形套管连接块和形固定杆连接块，实现对摆动器或焊接机头和定位座的固定和调整，还通过定位座和定位块配合完成对焊枪的锁紧和调整，因此极大的提高了工作效率。

.壳体的设计铸造铝合金的密度比铸铁和铸钢小，而比强度则较高。

因此在承受同样载荷条件下采用铝合金铸件，可以减轻结构的重量，故在航空工业及动力机械和运输机械制造中，铝合金铸件得到广泛的应用。

铝合金有良好的表面光泽，在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性，故在民用器皿制造中，具有广泛的用途。

纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性，因而铝铸件在化学工业中也有定的用途。

纯铝及铝合金有良好的导热性能，放在化工生产中使用的热交换装置，以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件，如内燃机的汽缸盖和活塞等，也适于用铝合金来制造。

铝合金具有良好的铸造性能。

由于熔点较低纯铝熔点为.度，铝合金的浇注温度般约在度左右，故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法，以提高铸件的内在质量，尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。

铝合金由于凝固潜热大，在重量相同条件下，铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多，放流动性良好，有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。

铝合金按照加工方法的不同分为两大类，即压力加工铝合金和铸造铝合金分别以和表示。

在铸造铝合金中又依主要加入的合金元素的不同而分为四个系列，即铸造铝硅合金造铝铜合金铸造铝镁合金和铸造铅锌合金分别以和表示，在每个系列中又按照化学成分及性能的不同而分为若干牌号。

机座部分采用铸铝材料，方形结构，臂厚。

机身部分采用铸铝材料，圆筒形结构，臂厚。

大臂外壳和大臂箱体采用铸铝材料，方形结构，厚度均为。

小臂箱体和小臂外壳采用铸铝材料，结构为方形，侧面为铸件其它三面为铸铝板材。

手腕外壳和手腕箱体采用铸铝材料，结构为方形，两侧面背面底面为铸件，端面和正面为铸铝板材，臂厚。

其它部分具体尺寸由结构决定。

结论本次设计的焊接机器人采用了直流电机驱动，通过系列的轴和齿轮传动顺利实现了六个自由度摆腕提腕转腕以及他们之间相互交替配合。

应用于焊接生产线上将大大提高生产效率，和加工质量，降低工人劳动强度，能够带来可观的经济效益。

在设计过程中完成的主要工作和任务如下本设计想要实现的技术要求，对工业机器人技术特点的了解，机械结构类型方案的设计从而选择出最适合本次设计的方案，机器人手腕使用空间以及电机选择的确定，最重要的是机器人的转弯和摆腕机构上得得设计，最后是完成各个部分的校核，通过以上程序的完成才能是机器人达到预期的工作要求。

本机器人设计结构合理，通用性强。

除了应用于焊接外，还可以应用于喷漆等工作中。

设备制造成本合理，拆装方便，便于维护。

但本机器人到目前为止还有要完善的地方机构比较复杂导致工件的浪费，电机有改善的空间使其个电机就可以控制每个部分要达到的要求等通过本次设计的研究我有以下几方面的收获了解了各种电机的结构特点，操作性能以及各种电机的优势，从而在以后不同的设计中能够更好的选择最合适的电机。

机器人在现代的发展形势以及现代机器人的应用领域。

进步应用了齿轮和轴的计算过程，而且知道了他们直接的配合形式以及配合尺寸。

最重要的收获是能够严谨的做完个设计，对于今后的工作有了很大的信心。

致谢感谢于凤云教授在毕业设计这三个月期间对我以及每位同学的认真指导，自月初实习结束回校后我们就进入了紧张的毕业设计之中，首先是实习报告，实习总结以及开题报告的书写，由于我们之前经历这么严格设计的次数比较少，所以在开题报告设计中，在书写或是格式上总会出现很多的错误，别人我不清楚，我经过了次的修改，给老师审批，再修改才算合格，而我们十五个人的报告都需要经过这样的过程，而且这些