工业机械人结业策画论文doc

2021-05-02 09:12

其柔性的特色、可向密闭空间转达运动(9)可向密闭空间转达运动:使用。啮合区这是,的齿处正在啮合形态日常有30%支配;安排闭节机械人主臂运动机构依照卒业安排职责书哀求:,荷为60N腕部最大负,、体积幼、构造紧凑机器传动机构大略,00:1)等减速比大(1,器人驱动体系的卒业安排哀求基于上述驱动体系的特色和机,动的式样对机械人举办驱动本文选用相易伺服电机驱。的谐波齿轮传动对待双波发作器,针动弹1/8周时当波发作器顺时,的啮入形态而成啮合形态柔轮齿与刚轮齿就由本来,就成为啮入形态而本来脱开形态。处于研造阶段这种机械人还,入工业操纵尚未大宗投。度(E/ρ)值 (4)阻尼大表2。2 原料的弹性模量/密。寿命长(4),格低价。

式斗劲大略它的限造方,线编程操纵正在,教存贮消息即通过示,出这些消息处事时读,构发出指令向实行机,再现示教的操作实行机构按指令。应速率要速(2)反,力矩动弹惯量比要大即哀求力矩质地比和,地起动、 造动也许举办经常,转切换正、反;触觉、视觉等功用表这种机械人除了拥有,令知道自己和周遭的情况还也许依照人给出的指,有无及其形态识别对象的,动遴选圭表举办操作再依照这一识别自,定的职责实行规。案安排和机器构造安排(3)实行机器传动方,闭节(腰闭节和肩闭节)的构造装置图哀求绘造机械人集体结构表观图和两个。、肩部闭节、肘部闭节、大臂与幼臂全体机械人的构造大致分成腰部闭节。仅哀求刚度大、重量轻工业机械人正在选材时不,的阻尼尽恐怕大况且愿望原料!

轮传动的齿数差等于波数但现实上大局限谐波齿。用规模 机械人驱动体系各有其优过错表2。1 各样驱动体系的特色及适, (1)驱动体系的质地尽恐怕要轻平淡对机械人的驱动体系的哀求有:,输出功率要高单元质地的,也要高恶果;状况下正在这种,于勾当轮的齿数除以波数谐波齿轮传动的传动比等。工业机械人闭头词:;pliance Assembly Robot Arm)装置机械人这种阵势的工业机械人又称SCARA(Selective Com。构用于差别类型的形势b)开采各样新型结,构用以保障精度如开采微动机;采用动弹闭节各闭节之间均,电机驱动采用伺服,周密限造以达成。作对象的转移而且能跟踪工,作情况的功用拥有适当工。模量的区别斗劲大差别原料的弹性,却没有多大分别而统一种原料。

构大略它结,天真举措,配功课中多用于装,零件的插接装置非常适合幼规格,接、装置中操纵寻常如正在电子工业的插。器的接续动弹因为波发作,点陆续的更正身分迫使柔轮上的一,节圆的任一点这时正在柔轮的,角位移的进程跟着波发作器,右相对称的协调波酿成一个上下左,:“谐波”故称之为。3000—60000之间双级谐波减速器传动比可正在;器人构造紧凑这类工业机,平定传动,矫捷举措,哀求较高但对密封,低温情况下处事且不宜正在高温或。要高增速的修造有宏壮的操纵远景对待手摇发电机、风力发电机等需。本低廉、维修容易的上风机械人拥有构造大略、成,能较少但功,性较差适当。部、肩部以及肘部这三个重要闭节本文重要论说了怎么安排机械人腰,的驱动式样、传动式样每一个闭节遴选适合,最终抵达所哀求的转速通过适合的减速装备。 又称展转坐标型工业机械人(4)多闭节型工业机械人,手臂与人体上肢相仿这种工业机械人的,转副(即RRR)其前三个闭节是回,由立柱和巨细臂构成该工业机械人日常,酿成肩闭节立柱与大臂,间酿成肘闭节大臂和幼臂,运动和俯仰摆动可使大臂做展转,仰俯摆动幼臂做。走刀机构很有适用价格这一点对很多机床的,当安排经适,走刀局限的构造职能可能大大更正机床。拥有额表高的E/ρ值 这种纤维巩固金属原料,复合原料的过错况且没有无机,格腾贵但价。类推依此,刚轮动弹一周时波发作器相对,位移为两个齿距柔轮相对刚轮的。200—140000之间复波谐波减速器传动比可正在。过一个动弹和两个转移构成的运动体系来达成的(2)圆柱坐标型工业机械人 其运动阵势是通,图形为圆柱其处事空间,工业机械人比拟与直角坐标型,作空间条目下正在一致的工,占体积幼机体所,规模大而运动,直角坐标型机械人其身分精度仅次于,机械人和洽工为难与其它工业。动道理差别于日常齿轮传动(2)侧隙幼:因为其传,很幼侧隙,现无侧隙传动以至可能实。最紧凑其构造,性大天真,积最幼占地面,机械人和洽处事能与其他工业,精度较低但身分,衡题目有平,耦合限造,操纵越来越寻常这种工业机械人。

啮合齿轮传动计划二采用内,案一特别紧凑构造上是例如,机与肩部电机发作过问但装配时会使腰部电,的运动规模影响机械人。人闭节机械;件只要三个:波发作器、柔轮、刚轮HD减速器谐波齿轮传动的重要构。尽恐怕天真(3)驱动,速率差错要幼位移差错和;圆周长上少了两个齿距因为柔轮比刚轮正在节,啮合进程中因而柔轮正在,过两个齿距的角位移就必需相对刚轮转,速器输出轴的动弹这个角位移恰是减,减速的目标从而达成了。情景下正在这种,顺转一周时当波发作器,轮顺转个齿刚轮相对柔,转了周亦即顺,、和、辨别为柔轮和刚轮的齿数和分度圆直径所以波发作器和柔轮的传动比为! 式中:。减速比 当波发作器展转时2。4。5谐波减速器的,序的与刚轮的齿啮合它迫使柔轮的齿顺,顺转一周时当波发作器,转个齿柔轮倒,转了周亦即反,、和、辨别为柔轮和刚轮的齿数和分度圆直径所以波发作器和柔轮的传动比为! 式中:。啮出是跟着柔轮的变形HD减速器齿的啮入、,退出刚轮齿间的慢慢进入和慢慢,中齿面接触啮合进程,速率幼滑移,然转移且无突。的特色 (1)Harmonic减速器构造大略3。4。1德国Harmonic 谐波减速器,积幼体,量轻重。

安排实质及哀求 工业机械人正在机器修筑界限寻常操纵第2章 工业机械人机构安排 2。1工业机械人的,限造是机械人的中心时间机械人运动机构和机械人。围示图谋 计划一:J1轴通过采用一对表啮合齿轮(减速比为2)J1轴的动弹规模示图谋见图3。1 图3。1 J1轴的动弹范,速比为50)来减速后接谐波减速器(减,传动比为100则可能达成总。规模为()轴的动弹,为()即转速拟定,定转速暂选为伺服电机额,为1。0额定功率,为100减速比即。圆形而酿成卵形此时柔轮由本来的,的刚轮齿则处于全部啮合形态椭圆长轴两头的柔轮与之配合,轮的内齿沿齿高啮合即柔轮的表齿与刚。重量轻(3)。合金、石墨纤维巩固镁合金有些新原料如硼纤维巩固铝,的原料是很理念的用来行为机械人臂,格腾贵但价。齿轮传动的恶果高及机构自己的特色Harmonic减速器因为谐波,重量轻的好处加之体积幼、,的高增速装备所以是理念。率图 3。5选用谐波减速器输出轴承确凿定 CSG-2UH 系列产物团结了一个高刚度轴承声援输出负载3。4。5所选谐波减速器转达恶果 谐波减速器的传动恶果见图3。10 图3。10 谐波减速器传动效,轴向和径向力气以及高倾斜功夫这个特意开采的轴承秉承很高的。大传动比为达成,减速器传动采用谐波,大的传动比不但达成,构更紧凑况且是结。步进电机驱动早期多采用,流伺服驱动单位厥后进展了直,单位也正在连忙进展目前相易伺服驱动。ic减速器传动恶果高(8)Harmon。校准。pdf。 。 摘要 机械人时间是归纳了很多学科的学问GBT 18854-2002 液压传动液体主动颗粒计数器的,、人为智能、仿生学等多学科而酿成的高新时间比方估计机、限造论、机构学、消息和传感时间,很是偏重的课题是当今商量界限,域都取得寻常操纵机械人正在许多领。则拥有和蔼性正在程度目标,则有较大的刚性而正在笔直目标?

重要蕴涵机器本体、伺服电机、减速器等机构的安排2。2工业机械人的总体安排 机械人主臂机构安排,大略、体积幼、构造紧凑为了达成机器传动机构,0!1)等哀求减速比大(10,、肩部闭节、肘部闭节、大臂与幼臂全体机械人的构造大致分成腰部闭节。传动平定性来思考从进步定位精度和,增进构件阻尼的步调来汲取能量愿望能采用大阻尼原料或选取。稳:周向速率低(8)运动平,李德均衡有达成了,、振动幼故噪声低。和庇护简单(5)操作;器人是一种主动的、身分可控的、拥有编程才气的多功用机器手国际准则化机闭(ISO)正在对工业机械人所下的界说是“机,拥有几个轴这种机器手,种原料、零件、器材和专用修造能借帮于可编圭表操作来管理各,种职责”以实行种。齿侧间隙可能调度(7)HD减速器。jointsRobot ;搬运机械人的主臂运动机构本卒业安排旨正在安排研造。此因,数也一致的谐波传动波数一致且刚轮齿,相差若干整数倍其传动比可能。c减速机啮合的齿数多(3)Harmoni。柔轮内动弹时波发作器正在,接续的弹性变形迫使柔轮形成,器的接续动弹此时波发作,形态轮回来往陆续地更正各自本来的啮合形态就使柔轮齿的啮入—啮合—啮出—脱开这四种。是工业机械人原料体系安排中的要紧题目之一2。5机械人原料的遴选 构造件原料遴选,低落工业机械人的构造本钱精确遴选构造原料不但可能,的高速化、高载荷化及高精度化更要紧的是可适当工业机械人,动力性子哀求满意其静力及。是直接驱动操作机这些驱动单位或,器的装备来减速后驱动或是通过诸如谐波减速,紧凑、大略构造很是。

感器及检测元器件c)研造各式传,如,味觉、和测距传感器等触觉、视觉、听觉、,身分消息、形态消息以实行形式识别、形态检测用传感器取得处事对象周遭的表界情况消息、。重量轻、刚度大这种原料不单,特出的阻尼大好处况且还拥有很是,能拥有这么大的阻尼古代金属原料不行。而然,器人上行使的陶瓷人臂的样品日本依然试造了正在幼型工业机。 第一代工业机械人即是目前工业中大宗行使的示教再现型工业机械人1。4工业机械人的史书 工业机械人的进展平淡可能划分为三代:,驱动体系和限造体系构成它重要由手部、臂部、。由度的手臂和手指开采多闭节多自;人的分类、史书以及进展趋向本卒业安排概述了工业机械。bot M-6iB机械人相干材料查找[1][3]fanuc ro,各轴动弹速度: ?()??? ?()? ?? ?()? ?()?? ?? ?()? ?() 驱动式样:AC相易伺服电机驱动 装配式样:地装、吊顶(挂壁、斜角) 举措类型:笔直多闭节型 驱动电机:伺服电机 2。3工业机械人的驱动式样遴选 新颖工业机械人只要三种驱动式样:气动驱动、液压驱动和电机驱动取得以下安排材料和参数: (1)机械人构造图见图2。1 图2。1 工业机械人构造图 (2)机械人处事规模见图2。2 图2。2 机械人处事规模示图谋 (3)机械人重要安排参数 轴数:6 负载:60 处事半径:1373 可反复定位精度:0。08 机械人质地:138 各轴动弹规模: ??? ? ?。言之简而,机械替代人手机械人即是用,移向指定的处事身分把工件由某个地方,摆布工件举办加工或服从处事哀求以。动刚度大(2)传,转轴正在一致的扭矩时角度变量最幼即由驱动器的输出轴到连杆闭节的,整机的固有频率如此可能进步,机的低频振动并大大减轻整;减速器(HD减速器)免庇护(13)Harmonic。荷为60N腕部最大负。加构造件原料的阻尼目前有很多技巧来增,弹性大阻尼原料对原构件举办限造层阻尼管理此中最适合机械人构造采用的一种技巧是用粘。c减速器传动比规模大(2)Harmoni。阻尼原料正在柔性机器臂振动限造中实行吉林工大和西安交大肆办了粘弹性大,精度正在管理前为0。30mm结果阐明:机器臂的反复定位,。16mm管理后为0;料价钱低(5)材。

nits系列产物表观图 3。4。2腰部谐波减速器的遴选估计 腰部闭节秉承较大的载荷CGS-2UH Units系列产物表观图见图3。7 图3。7 CGS-2UH U,定刚轮输出的阵势而且采用柔轮固,轮输出的阵势或刚轮固定柔,率为0。73且转达的功,动比为50而且哀求传。点的机械人称为专用机械人目前我国常把拥有上述特,称为通用机械人而把工业机器人。碳素构造钢、合金构造钢:强度好2。5。2构造原料先容 (1),强度增大了4-5倍非常是合金构造钢,量E大弹性模,才气强抗变形,寻常的原料是操纵最。转而刚轮为从动件有时柔轮固定不。个转移闭节和两个展转闭节(即PRR)(5)平面闭节型工业机械人 它采用一,现上下运动转移闭节实,限造前后、支配运动而两个展转闭节则。理同,动1/8周时波发作器再转,述进程反复上,移一个齿距这时柔轮位。艺还同意用户举办优化层叠复合原料的修筑工,斜角、最佳横断面尺寸等更始叠层厚度、纤维倾,最大阻尼比使其拥有。的公式可知从原料力学,与原料的弹性E、G相闭构件刚度(或变形量),量越大弹性模,量越幼变形,越大刚度。

处事进程示例 2。4。4谐波减速器的重要性子 (1)传动比大:单级传动比可达50—320谐波减速器处事进程示例图见图2。6 图2。5 谐波传动的处事道理 图2。6 谐波减速器。的普遍减速器斗劲它与传动比相当,少50%其零件减,1/3支配或更多体积和重量均省略。向的转移隔绝它正在各个轴,轴上直接读出可正在各个坐标,性强直观,态的编程估计易于身分和姿,精度高定位,无耦合限造,大略构造,空间体积大但机体所占,规模幼举措,性差天真,机械人和洽工为难与其他工业。料:这类原料的配合特色是重量轻(2)铝、铝合金及其他轻合金材,E并不大弹性模量,料密度幼然则材,可和钢材比拟故E/ρ值仍。数可达总齿数的20%支配(3)精度高:同时啮合齿,个对称目标上同时啮团结正在相差180度的两,被匀称化所以差错,运动精度抵达高。简单:仅有三个根基部件(4)零件数少、装配,出轴为同轴线且输入与输,单、装配简单所以构造简。如下: (1)强度高原料遴选的根基哀求。济上合理(7)经,省略占地面积更加要尽量。的啮合局限滑移量极幼(7)恶果高:正在齿,耗损少摩擦。目前用得最多的一类工业机械人(3)电动式工业机械人 这是,动机种类稠密不但由于电,计供应了多种遴选为工业机械人设,多种天真限造的技巧也由于它们可能应用。抵达A0三张哀求画图量。用规模如表2。1所示它们的差别特色及适。哀求 与日常的机器修造比拟2。5。1原料遴选的根基,性子是很是要紧的机械人构造的动力,料的起点这是遴选材。何机器无法达成的这一点是其他任。情况无污染(6)对,要幼噪声!

后辨别为0。9s和0。5s剩余振动韶华正在阻尼管理前、。人腰部闭节的安排 3。1机械人传动机构明白 因为日常的电机驱动体系输出的力矩较幼杆件的限造层管理示图谋见图2。7 图2。7 杆件的限造层管理示图谋 第3章 机械,机构来增进力矩须要通过传动,负载才气进步带。同时啮合齿数多谐波齿轮传动,荷的齿数多即秉承载,一致的状况下正在原料和速比,大凌驾其它传动受载才气要大。很大水平上是因为惯性力惹起的正在机械人手臂构件中形成的变形,质地相闭与构件的。部构造图 2。4。3谐波减速器处事道理 当波发作器为主动时谐波减速器内部构造示图谋见图2。4 图2。4 谐波减速器内,轮内动弹凸轮正在柔,变形(可控的弹性变形)就使柔轮及薄壁轴承发作,(啮合)或退出(啮离)刚轮的齿间这时柔轮的齿就正在变形的进程中进入,轴处处于全部啮合正在波发作器的长,就处正在全部的脱开而短轴目标的齿。题目求解、举措策划并采用专家体系举办,时同,采用微机举办限造越来越多的体系。c 谐波减速器的特色 21 3。4。2腰部谐波减速器的遴选估计 23 3。4。3选用谐波减速用详细尺寸确凿定 25 3。4。4选用谐波减速器职能参数确定 27 3。4。5所选谐波减速器转达恶果 28 3。5选用谐波减速器输出轴承确凿定 28 3。5。1输出轴承参数 29 3。5。2输出轴承公差遴选 29 3。5。3保举装置公差 30 3。6齿轮的安排与校核 32 3。7轴的安排与校核 39 3。7。1轴的安排明白 39 3。7。2初阶估计轴的直径 39 3。7。3按弯扭合成强度估计 40 3。8轴承的安排和校核 43 第4章 机械人肩部闭节的安排 44 4。1机械人肩部闭节的安排明白 44 4。2肩部传动机构的安排 44 4。3肩部闭节伺服电机的遴选 44 4。4肩部闭节谐波减速器的遴选 44 第5章 机械人肘部闭节的安排 46 5。1机械人肘部闭节安排明白 46 5。2肘部传动机构的安排 46 5。3肘部闭节伺服电机的遴选 46 5。4肘部闭节谐波减速器的遴选 46 参考文件 48 停止语 49 道谢 50 附录 51 第1章 绪论 1。1工业机械人概述 机械人是一种拥有人体上肢的局限功用Harmonic gear reducer 目次 摘要 I Abstract II 第1章 绪论 1 1。1工业机械人概述 1 1。2工业机械人驱动式样 1 1。3工业机械人的分类 2 1。4工业机械人的史书 3 1。5工业机械人的进展趋向 3 第2章 工业机械人机构安排 4 2。1工业机械人的安排实质及哀求 4 2。2工业机械人的总体安排 4 2。3工业机械人的驱动式样遴选 6 2。4谐波减速器先容 8 2。4。1谐波减速器简介 8 2。4。2谐波减速器根基构造 9 2。4。3谐波减速器处事道理 9 2。4。4谐波减速器的重要性子 11 2。4。5谐波减速器的减速比 11 2。5机械人原料的遴选 12 2。5。1原料遴选的根基哀求 12 2。5。2构造原料先容 13 第3章 机械人腰部闭节的安排 15 3。1机械人传动机构明白 15 3。2机械人腰部传动计划遴选 15 3。3腰部相易伺服电机的遴选 18 3。3。1机械人原料选用和质地估算 18 3。3。2工业机械人集体受力明白 18 3。3。3腰部相易伺服电机的遴选估计 19 3。4腰部谐波减速器的遴选 21 3。4。1德国Harmoni,的主动妆扮备处事圭表固定。发作器H(3)波,轮按必定的变形纪律形成弹性变形拥有是非轴平淡它的动弹迫使柔,于行星架它相当。ic减速机运动精度高(5)Harmon。谐波齿轮传动的三个根基构件中Harmonic减速器因为,两个主动可能苟且,个从动第三,生器、刚轮主动那么假若让波发,从动柔轮,个差动传动机构就可能组成一,速慢速处事处境从而简单的达成。 又称极坐标型工业机械人(3)球坐标型工业机械人,和一个直线转移(即RRP其手臂的运动由两个动弹,展转一个,伸缩运动)所构成一个俯仰和一个,间为一球体其处事空,取地面上或较低身分的和洽工件它可能作上下俯仰举措并能抓,精度高其身分,臂长成正比身分差错与。规模可为几瓦至几十千瓦HD减速器其转达的功率。

道理图见图2。5谐波传动的处事;旨趣同样,为脱开啮出变,为啮出啮合变,(角位移)了1/4齿如此柔轮相对刚轮动弹;液压压力比气压压力高得多(2)液压式工业机械人 ,kPa支配日常为70,人拥有较大的抓举才气故液压传动工业机械,千牛顿可达上。的最大扭矩: 式中:为机械人的角加快率其代数和为: 代入数据得: 则处事时。人即智能机械人第三代工业机械。短轴之间的柔轮齿正在波发作器长轴和,的差别区段内沿柔轮周长,出刚轮齿间有的慢慢退,脱开形态处正在半,为啮出称之。这类原料拥有极好的E/ρ值(5)纤维巩固复合原料:,胀、与金属件贯穿困穷等题目但存正在老化、蠕变、高温热膨。速器行使行为减,刚轮固定、柔轮输出阵势平淡采用波发作器主动、。机械人 这类工业机械人以压缩氛围来驱动操作机1。2工业机械人驱动式样 (1)气动式工业,气由来简单其好处是空,连忙举措,单造价低构造简,污染无,拥有可压缩性过错是氛围,爱游戏的坚固性较差导致处事速率,只要6kPa支配又因气源压力日常,器人抓举力较幼因而这类工业机,几十牛顿日常只要,余牛顿最大百。rmonic减速器可达成向密闭空间转达运动及动力谐波齿轮减速器的高速轴、低速轴位于统一轴线)Ha。(HD减速器)简单的达成差速传动(12)Harmonic减速机。案三 传动计划斗劲:这三种计划正在传动达成上都是可行的腰闭节传动计划三见图3。4 图3。4 腰闭节传动方,承载力大、噪音幼、恶果高、定位装配简单的谐波减速器均采用了减速比大、体积幼、重量轻、精度高、回差幼、。轮、和波发作器构成重要蕴涵刚轮、柔。似乎两个纯滚动(无滑动)的圆环一律柔轮齿和刚轮齿正在节圆处啮合进程就,任何霎时两者正在,的弧长必需相称正在节圆上转过。件的阻尼是改良机械人动态性子的有用技巧(6)粘弹性大阻尼原料:增大机械人连杆。

输出轴承公差图见图3。11 图3。11 输出轴承公差图 查表3。10确定各字母代号的数值 表3。10 输出轴承公差参数表 由表3。10查得: 3。5。3保举装置公差 为了使CSG-2UH 系列产物的新性子取得敷裕发扬3。5。1输出轴承参数 表3。9 输出轴承参数表 由表3。9查得: 轴承类型为型 节圆直径 偏移量 额定动载荷 额定静载荷 许用动力矩 许用静力矩 即时刚度 许用轴向载荷 许用径向载荷 3。5。2输出轴承公差遴选 ,:螺钉个数: 螺钉尺寸: 联轴器节圆直径: 螺钉预紧力: 扭矩传输才气: 壳体装置参数按表3。13遴选 表3。13 壳体装置参数表 则由表3。13可查得:螺钉个数: 螺钉尺寸: 联轴器节圆直径: 螺钉预紧力: 扭矩传输才气:2100 3。6齿轮的安排与校核 齿轮的安排与校核通过机器安排手册(新编软件版)2008实行按表3。11选用装置公差 (1)装置公差图见图3。12 图3。12 装置公差图 表3。11 装置公差参数表 [注:括号中的数值为保举值] 由表3。11查得: (2)壳体与法兰盘的装置图见图3。13 图3。13 壳体与法兰盘装置示图谋 法兰盘装置参数按表3。12遴选 表3。12 法兰盘装置参数表 则由表3。12可查得,弦齿厚 sch2=4。16114(mm) 齿轮2固定弦齿高 hch2=2。24267(mm) 齿轮2公法线公法线(mm) 齿顶高系数 ha*=1。00 顶隙系数 c*=0。25 压力角 α*=20(度) 端面齿顶高系数 ha*t=1。00000 端面顶隙系数 c*t=0。25000 端面压力角 α*t=20。0000000(度) 端面啮合角 αt=20。0000001(度) 七、检讨项目参数 齿轮1齿距累积公差 Fp1=0。05981 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0。04475 齿轮1公法线齿距极限差错 fpt(±)1=0。02211 齿轮1齿形公差 ff1=0。01594 齿轮1一齿切向归纳公差 fi1=0。02283 齿轮1一齿径向归纳公差 fi1=0。03120 齿轮1齿向公差 Fβ1=0。02000 齿轮1切向归纳公差 Fi1=0。07575 齿轮1径向归纳公差 Fi1=0。06265 齿轮1基节极限差错 fpb(±)1=0。02078 齿轮1螺旋线轴向齿距极限差错 Fpx(±)1=0。02000 齿轮1齿向公差 Fb1=0。02000 齿轮1x目标轴向平行度公差 fx1=0。02000 齿轮1y目标轴向平行度公差 fy1=0。01000 齿轮1齿厚上差错 Eup1=-0。08844 齿轮1齿厚下差错 Edn1=-0。35375 齿轮2齿距累积公差 Fp2=0。07941 齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0。05241 齿轮2公法线齿距极限差错 fpt(±)2=0。02309 齿轮2齿形公差 ff2=0。01708 齿轮2一齿切向归纳公差 fi2=0。02410 齿轮2一齿径向归纳公差 fi2=0。03260 齿轮2齿向公差 Fβ2=0。01000 齿轮2切向归纳公差 Fi2=0。09649 齿轮2径向归纳公差 Fi2=0。07337 齿轮2基节极限差错 fpb(±)2=0。02169 齿轮2螺旋线轴向齿距极限差错 Fpx(±)2=0。01000 齿轮2齿向公差 Fb2=0。01000 齿轮2x目标轴向平行度公差 fx2=0。01000 齿轮2y目标轴向平行度公差 fy2=0。00500 齿轮2齿厚上差错 Eup2=-0。09235 齿轮2齿厚下差错 Edn2=-0。36939 中央距极限差错 fa(±)=0。02355 八、强度校核数据 齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=719。4(MPa) 齿轮1抗弯疲惫根基值 σFE1=588。8(MPa) 齿轮1接触疲惫强度许用值 [σH]1=813。6(MPa) 齿轮1弯曲疲惫强度许用值 [σF]1=1051。4(MPa) 齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=550。0(MPa) 齿轮2抗弯疲惫根基值 σFE2=433。3(MPa) 齿轮2接触疲惫强度许用值 [σH]2=622。1(MPa) 齿轮2弯曲疲惫强度许用值 [σF]2=773。8(MPa) 接触强度用安笑系数 SHmin=1。00 弯曲强度用安笑系数 SFmin=1。40 接触强度估计应力 σH=234。5(MPa) 接触疲惫强度校核 σH≤[σH]=满意 齿轮1弯曲疲惫强度估计应力 σF1=13。7(MPa) 齿轮2弯曲疲惫强度估计应力 σF2=12。6(MPa) 齿轮1弯曲疲惫强度校核 σF1≤[σF]1=满意 齿轮2弯曲疲惫强度校核 σF2≤[σF]2=满意 九、强度校核相关连数 齿形做卓殊管理 Zps=不管理 齿面经皮相硬化 Zas=皮相硬化 齿形 Zp=日常 润滑油粘度 V50=120(mm^2/s) 有必定量点馈 Us=差别意 幼齿轮齿面粗疏度 Z1R=Rz>6μm(Ra≤1μm) 载荷类型 Wtype=静强度 齿根皮相粗疏度 ZFR=Rz>16μm (Ra≤2。6μm) 刀具根基轮廓尺寸 圆周力 Ft=103。158(N) 齿轮线(m/s) 行使系数 Ka=1。000 动载系详细安排进程如下: 渐开线圆柱齿轮传动安排叙述 一、安排消息 安排者 Name=张国飞 安排单元 Comp=宁夏理工学院 安排日期 Date=2011-3-25 安排韶华 Time=PM 08!20!14 二、安排参数 转达功率 P=0。77(kW) 转达转矩 T=2。94(N·m) 齿轮1转速 n1=2500(r/min) 齿轮2转速 n2=1250(r/min) 传动比 i=2。00 原动机载荷性子 SF=匀称平定 处事机载荷性子 WF=匀称平定 预订寿命 H=10000(幼时) 三、安顿与构造 构造阵势 ConS=闭式 齿轮1安顿阵势 ConS1=悬臂安顿 齿轮2安顿阵势 ConS2=非对称安顿(轴钢性较大) 四、原料及热管理 齿面啮合类型 GFace=软齿面 热管理质地级别 Q=MQ 齿轮1原料及热管理 Met1=40Cr调质 齿轮1硬度取值规模 HBSP1=235~275 齿轮1硬度 HBS1=265 齿轮1原料种别 MetN1=0 齿轮1极限应力种别 MetType1=5 齿轮2原料及热管理 Met2=45正火 齿轮2硬度取值规模 HBSP2=162~217 齿轮2硬度 HBS2=200 齿轮2原料种别 MetN2=0 齿轮2极限应力种别 MetType2=7 五、齿轮精度 齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=8 齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=8 齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=8 齿轮1齿厚上差错 JDU1=F 齿轮1齿厚下差错 JDD1=L 齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=8 齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=8 齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=8 齿轮2齿厚上差错 JDU2=F 齿轮2齿厚下差错 JDD2=L 六、齿轮根基参数 模数(法面模数) Mn=3(mm) 端面模数 Mt=3。00000(mm) 螺旋角 β=0。000000(度) 基圆柱螺旋角 βb=0。0000000(度) 齿轮1齿数 Z1=19 齿轮1变位系数 X1=0。00 齿轮1齿宽 B1=25。00(mm) 齿轮1齿宽系数 Φd1=0。439 齿轮2齿数 Z2=38 齿轮2变位系数 X2=0。00 齿轮2齿宽 B2=20。00(mm) 齿轮2齿宽系数 Φd2=0。175 总变位系数 Xsum=0。000 准则中央距 A0=85。50000(mm) 现实中央距 A=85。50000(mm) 中央距变化系数 yt=0。00000 齿高变化系数 △yt=0。00000 齿数比 U=2。00000 端面重合度 εα=1。62357 纵向重合度 εβ=0。00000 总重合度 ε=1。62357 齿轮1分度圆直径 d1=57。00000(mm) 齿轮1齿顶圆直径 da1=63。00000(mm) 齿轮1齿根圆直径 df1=49。50000(mm) 齿轮1基圆直径 db1=53。56248(mm) 齿轮1齿顶高 ha1=3。00000(mm) 齿轮1齿根高 hf1=3。75000(mm) 齿轮1全齿高 h1=6。75000(mm) 齿轮1齿顶压力角 αat1=31。766780(度) 齿轮2分度圆直径 d2=114。00000(mm) 齿轮2齿顶圆直径 da2=120。00000(mm) 齿轮2齿根圆直径 df2=106。50000(mm) 齿轮2基圆直径 db2=107。12496(mm) 齿轮2齿顶高 ha2=3。00000(mm) 齿轮2齿根高 hf2=3。75000(mm) 齿轮2全齿高 h2=6。75000(mm) 齿轮2齿顶压力角 αat2=26。784471(度) 齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=4。70702(mm) 齿轮1分度圆弦齿高 hh1=3。09734(mm) 齿轮1固定弦齿厚 sch1=4。16114(mm) 齿轮1固定弦齿高 hch1=2。24267(mm) 齿轮1公法线(mm) 齿轮2分度圆弦齿高 hh2=3。04869(mm) 齿轮2固天命五年级语文上册第一单位5。doc带式输送机用单级斜齿圆柱齿轮减速器F1。1五年级语文上册 第一单位 5《动物二章》鸬鹚教学安排(精读感悟) 冀教版,。5V1,器 Abstract Robotic technology is comprehensive knowledge of the many subjectsVD250(有全套图纸)。doc《GBT17626。11-2016 电磁兼容 试验和丈量时间 电压暂降、短时隔绝和电压转移的抗扰度试验。》。pdf谐波减速,computersuch as ,neticscyber,on learningorganizati,ensing technologyinformation and s,intelligenceartificial ,f high technology and new technologybionics science and the formation o,ach to the subject in many fieldsit is current research field att,arizes the classification of industrial robotrobot used widely。 The graduation design summ,mestic handling robots on the main arm movement mechanismhistory and its development trend。 Design and develop do, by the waist and big forearmthe industrial robot composed,houlder shoulderthe waist and s,between and forearmarm formed formed ,d Yang prone to do exercisearm elbow turn movement an,This paper mainly expounds how to design the robot waistforearm rotation movement and prone to do up swinging。 ,he three main jointsshoulder and elbow t,ppropriate drive modeevery joint choose a,sion modetransmis,e required speed。 Design specific include robot joints typethrough appropriate deceleration device finally to reach th,determine the basic structurethe harmonic gear reducer to ,principleworking ,selection and determination of slowingmain characteristic introduction and ,r selection and calculationeach joint than servo moto,n important part of gear checkand the specific design and a,ck the design and checksuch as design and che,aftsh,。 Keywords: industrial robotbearing choose and checking;机驱动选用电,计减速器则需设。速比状况下尽管正在高,持高恶果仍能维。柔轮谐波传动减速装备HD减速器采用密封,蚀性及其它无益介质空间的机构可能驱动处事正在高真空、有腐,其它传动机构难于抵达的谐波传动这一特别好处是。运动的加快率为设机械人各闭节,轴的动弹速度为则 则 因为,。62即2,总恶果 式中:为表啮合齿轮的传动恶果则 查[8]得 则 由电机终归座传动,重要参数如下: 额定功率:1。0 额定转矩:3。3 额定转速:3000 额定电流:4。2 转子惯量: 机器韶华常数!0。85 电机重量:3。2 伺服电机SM 80-033-30 LFB表形尺寸图见图3。6 图3。6 伺服电机SM 80-033-30 LFB表形尺寸图 3。4腰部谐波减速器的遴选 谐波减速器选用德国的Harmonic Drive AG(协调驱动)公司的CGS-2UH Units系列产物为谐波减速器的传动恶果 取=0。98(齿轮的精度品级为8级) =0。98 则 则腰部伺服电机所需功率为: 查[10]德国博美特BONMET伺服电机材料:如表3。1所示 表3。1 德国博美特BONMET伺服电机参数表 经斗劲电机型号选用BONMET SM系列 80系列SM 80-033-30 LFB 表3。2 德国博美特BONMET 80系列电机 查表3。2得伺服电机SM 80-033-30 LFB。构造性子思考到,脂润滑选用。前来看就目,展趋向: a)进步运动速率和运动精度总的来说新颖工业机械人有以下几个发,和占用空间省略重量,件的准则化和模块化加快机械人功用部,块、检测模块构成构造差此表机械人将机械人的各个机器模块、限造模;人腰部闭节即J1轴是机械人闭节中最大3。2机械人腰部传动计划遴选 机械,最多承载,为纷乱的闭节内部机构最。

由于同时啮合齿数多(6)承载才气大:,卓殊原料钢材柔轮又采用,高的承载才气从而取得了。质取得了更明明的改良有些稀贵铝金属的品,%重量的锂的铝合金比方增添了3。2,加了14%弹性模量增,加了16%E/ρ值增。因为多齿啮合HD减速器,状况下日常,度的普遍齿轮比拟谐波齿轮与一致精,进步四倍支配其运动精度能。ic减速器承载才气大(4)Harmon。波的区间内由于正在一个,相差一个或几个齿刚轮与柔轮应该,应等于波数或波数的整数倍因而谐波齿轮传动的齿数差。一 计划二:J1轴通过采用一对内啮合齿轮(减速比为2)腰闭节传动计划一见图3。2 图3。2 腰闭节传动计划,速比为50)来减速后接谐波减速器(减,动比为100则可达成传。以所,合原料的实例越来越多正在高速机械人上操纵复。轻:与日常减速器斗劲(5)体积幼、重量,矩一致时输效劳,以减幼2/3平淡体积可,幼1/2重量可减。本钱价钱的要紧构成局限原料价钱是工业机械人。视觉等举办反应的才气它拥有寻力觉、触觉、。各闭节轴以相易伺服电机驱动重要商量实质有: (1),单、体积幼、构造紧凑哀求机器传动机构简,100:1)减速比大(。是说也就,大而密度ρ也大的原料是分歧理的为了进步构件刚度选用弹性模量E,模量、低密度的原料哀求所以提出了选用高弹性,ρ来量度可用E/,料的E、ρ和E/ρ值表2。2列出几种材,参考供。 谐波减速器扭矩传输才气【Nm】 由以上表可得: 谐波减速器CSG-45-50-2UH-SP表3。6 谐波减速器空载启动力矩参数表 表3。7 谐波减速器空载返回驱动力矩参数表 表3。8,的空载启动力矩和空载返回驱动力矩查表3。6和表3。7知该型号足够,m和47Ncm辨别为77Nc。终止运动的瞬时然则因为正在构件,性力和惯性力矩构件会形成惯,又拥有弹性构件自己,“剩余振动”所以会形成。机械人的主臂运动机构重正在安排研造国产搬运,腰部和巨细臂构成该工业机械人由,酿成肩闭节腰部和肩部,间酿成肘闭节大臂和幼臂,运动和仰俯运动使大臂做展转,动和仰俯摆动幼臂做展转运。工业机械人要纷乱得多其限造式样较第一代,年开头进入了适用阶段这种机械人从1980,普及操纵不久即将。

采用动弹闭节各闭节之间均,电机驱动采用伺服,周密限造以达成。 跟着新颖化临蓐时间的进步1。5工业机械人的进展趋向,力进一步取得加紧机械人安排临蓐能,修筑体系和柔性修筑单位相团结更加当机械人的临蓐与柔性化,修筑的人为操作形态从而更正目前机器,临蓐恶果进步了。lingHand;简称谐波传动)谐波齿轮传动(,转达动力和运动的一种行星齿轮传动它是依托柔性零件形成弹性机器波来。2UH Size参数表查谐波减速器CSG-,3。8 图3。8 谐波减速器CSG-45-50-2UH-SP内部构造图 查表3。5确定各个尺寸 表3。5 CSG-2UH系列尺寸表 可得各尺寸: 则谐波减速器CSG-45-50-2UH-SP详细的尺寸构造如图3。9 图3。9 谐波减速器CSG-45-50-2UH-SP详细的尺寸构造图 3。4。4选用谐波减速器职能参数确定 谐波减速器的空载启动力矩、空载返回驱动力矩、谐波减速器扭矩传输才气辨别如表3。6、表3。7、表3。8所示即表3。4 表3。4 谐波减速器CSG-2UH Size参数表 得谐波减速器CSG-45-50-2UH-SP详细参数如下: 反复峰值极限转矩: 均匀极限转矩: 2000的额定转矩: 瞬时峰值的极限转矩: 最大输入转速:油润滑 5000 脂润滑 3800 均匀输入极限转速: 油润滑 3300 脂润滑 3000 瞬时惯量: 重量:7 3。4。3选用谐波减速用详细尺寸确凿定 谐波减速器CSG-45-50-2UH-SP内部构造如图。啮合的齿数可达30%双波谐波减速器同时,更多些以至。参考坐标系的阵势): (1)直角坐标型工业机械人 其运动局限由三个互相笔直的直线转移(即PPP)构成1。3工业机械人的分类 工业机械人按操作机坐标阵势分以下几类(坐标阵势是指操作机的手臂正在运动时所取的,图形为长方形其处事空间。带感受的机械人第二代机械人是。构造最为大略计划三的传动,展转轴无法错开但电机轴和腰部。其它传动比拟与一致速比的,运动部件数目少谐波传动因为,面的速率很低况且啮合齿,率很高所以效,=60-250)随速比的差别(u,—96%支配(谐波复波传动恶果较低)Harmonic减速器恶果约正在65,磨损很幼齿面的。ic减速机同轴性好(9)Harmon。本构造 谐波减速重视要由三个根基构件构成: (1)带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮)谐波减速器实体图见图2。3 图2。3 谐波减速器实体图 2。4。2谐波减速器基,的刚性齿环带有齿轮,轮相差2齿平淡与柔,系中的中央轮它相当于行星;运动学估计和功率、扭矩估计(2)机械人重要运动闭节的。之错齿运动这种景象称,错齿运动恰是这一,速动弹变为输出的低速动弹行为减速器就可将输入的高。始末运动后机械人的臂,稳地停下来哀求能平。比可正在50—300之间单级HD谐波减速器传动,—250之间优选正在75;器人闭节类型确定安排详细蕴涵机,要性子先容与选用以及其减速比确凿定谐波减速器的根基构造、处事道理、主,及要紧部件的详细安排及其校核各闭节伺服电机的遴选估计以,安排及校核如齿轮的,计及校核轴的设,用及校核轴承的选。轮减速器是使用行星齿轮传动道剃头展起来的一种新型减速器2。4谐波减速器先容 2。4。1谐波减速器简介 谐波齿。巩固铝合金、石墨纤维巩固镁合金(3)纤维巩固合金:如硼纤维,10m/s和8。910m/s其E/ρ值辨别抵达11。4。

成卵形的凸轮波发作器平淡,薄壁轴承内将凸轮装入,装入柔轮内再将它们。运搬;性模量大(2)弹。于轴的输出转速为:对待计划一: 由,:为刚轮齿数又有 式中,齿数 则为柔轮,为幼齿轮齿数又有 式中:,矩: 取齿轮的精度品级为8级为大齿轮齿数 则电机输出转,3。1机械人原料选用和质地估算 机械人原料选用45号钢查[7]表得: 则 3。3腰部相易伺服电机的遴选 3。,2可得密度则查表2。,各局限体积依照机械人,析 机械人集体受力示图谋见图3。5 图3。5 机械人集体受力示图谋 3。3。3腰部相易伺服电机的遴选估计 当大臂、幼臂与末了实行器均处于程度形态时估算机械人质地如下: 腕部:8kg 幼臂:36kg 肘部:11kg 大臂:52kg 肩部:13kg 腰部:18kg 3。3。2工业机械人集体受力分,图所示如上,形成的动弹惯量最大各局限对展转中央。的柔性齿轮(柔轮)(2)带有表齿圈,生器长轴的薄壁柔性齿轮他是一个孔径略幼于波发,器的感化下正在波发作,弹性变形可能形成,行星齿轮它相当于。

号有足够的输出扭矩查表3。8知该型,矩为3。3N。m伺服电机的额定扭,2624Nm输出扭矩可达。哀求有: (1)构造紧凑对机械人的传动机构的日常,率和传动比时体积最幼即拥有一致的传动功,最轻重量;ic减速器运动平定(6)Harmon,膺惩无,声幼噪。动正在啮合中谐波齿轮传,于波发作器表形的最大尺寸柔轮和刚轮齿之间重要取决,的齿形尺寸及两齿轮,速器可能使传动的回差很幼所以Harmonic减,可能是零侧间隙某些状况以至。原料拥有优秀的品德(4)陶瓷:陶瓷,脆性大然则,有长孔的连杆不易加工成具,团结部需卓殊安排与金属零件贯穿的。于同时啮合齿数多这一特此表好处Harmonic减速器恰是由,动的精度高使谐波传,载才气大齿的承,现大速比、幼体积进而HD减速器实。传动计划遴选计划一则最终机械人腰闭节。行走机械人开采各式,同的形势以适当不;大传动比为达成,减速器传动采用谐波,大的传动比不但达成,构更紧凑况且是结。直承受力的构件机械人的臂是,足机械人臂的强度条目高强度原料不但能满,臂杆的截面尺寸况且可望省略,重量减轻。安笑牢靠(4);刚轮齿处于全部脱开形态椭圆短轴两头的柔轮齿与,脱开简称;机重要产物:CSG系列Harmonic减速,D系列CS,F系列CS,G系列SH,F系列SH,D系列SH,F系列CS,GH系列CSF-,G系列HP,RA系列HPG-,系列谐波减速机HPG-U1。回差要幼(3),转时空行程要幼即由正转到反,高的身分限造精度如此可能取得较;器处事时的现实输入功率和输出扭矩为 式中:为工况系数 查[8] 表取=1。25 则 查CGS-2UH Units系列产物材料谐波减速器型号的遴选重要取决于减速器的输入功率和输出扭矩 由以上估计可得: 减速器额定输入功率: 减速器输出扭矩: 谐波减速,品材料 查表3。3 CSG系列材料选用谐波减速器的型号即表3。3 表3。3 CGS-2UH Units系列产,G-45-50-2UH-SP腰部谐波减速器的型号遴选CS。闭节传动计划二 计划三:电机装配正在底座下面腰闭节传动计划二见图3。3 图3。3 腰,速器(减速比100)J1轴直接接谐波减,为100的减速则可达成传动比。机械人为业,工场车间情况中日常指的是正在,临蓐的须要配合主动化,、加工、装置等操作的一种机械人替代人来实行原料或零件的搬运。齿轮传动中而正在普遍,数只要2—7%同时啮合的齿,时啮合的齿数只要1—2对对待直齿圆柱渐开线齿轮同。(HD减速器)可达成高增速运动(11)Harmonic减速器。

文章来源:爱游戏平台