热镦挤自动送料机械手传动机病构系统结构设计说明书.docVIP

南昌航空大学本科生毕业设计（论文） 第1章 自动送料机械手执行机构的机构设计 1.1方案选择 1.1.1 本设计要求完成抓握最大直径为24mm，质量为２㎏的圆形棒料， 回转90度以及上下15度摆动三个自由度的动作 传动方案的拟定 a、 由三相异步电机/机械手各运动构件 b、手臂回转机构由圆柱凸轮带动齿条，齿条再带动齿轮完成运动，手抓夹紧松开机构由平底凸轮机构完成，上下摆动运动机构盘行凸轮传动完成。 1.1.2 传动方案的分析 a.方案机构运动较为灵活，，并且三相异步电机性价比比较高，成本不高； b.方案各运动机构布置较为合理， c.本方案机构结构较紧凑，环境适应性好，传动效率较高，工作寿命长，成本较低，连续工作性能较好，能较好地满足工业生产的需要。 1.1.2电动机的选择 由于该自动送料机械手机器在工业生产中应用，它的用电环境属于工业用电，所以选择３８０V　频率为５０HZ。本设计选用三相异步电动机，该机械手作业全过程所需的功率小，故选Ｙ８０２－２型三相异步电动机，额定功率为１.１ＫＷ，额定电压为３８０Ｖ，铁心长度/mm: 80。气隙长度/mm: 0.3 定子外径/mm: 120，定子内径/mm: 67，定子线规nc-dc: 1-0.71，每槽线数: 90，并联支路数: 3，绕组型式: 单层交叉，节距: 1～9/2～10/18～11，槽数Z1/Z2: 18/16 ，转动惯量/(kg·m^2): 0.00090，质量/kg: 17。 第2章　　齿轮的设计 由于本设计机械手夹料质量体积小，所需功率小。所以所用的齿轮传递的扭矩不大，我们在选择齿轮时，设计下列参数：(参照《机械设计》第十章) 齿轮传动的设计计算过程如下[4]： 本设计中采用的是直齿圆柱齿轮。 已知输入功率P=１.1KW，齿轮转速n=１５r/min,齿数比u=１：１设工作寿命为10年（年工作300天），两班制。 选用直齿圆柱齿轮传动。 由于运转速度不高，故选用7级精度（GB10095-88） 材料选择。选择齿轮材料为45钢（调质）硬度为 240HBS，选齿轮齿数z= z＝４３， 按齿面接触强度设计 由设计计算公式（10-9a）进行试算，即 d≥2.32 确定公式内的各计算数值 试选载荷系数K=1.3 计算小齿轮传递的转矩 T=95.510P/n=95.510１.1/１５=6.3610N?mm (3)由表10-7选取齿宽系数=1 (4)由表10-6查得材料的弹性影响系数Z=189.8MPa (5)由图10-21d按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限=550Mpa； (6)由式10-13计算应力循环次数 N=60njL=60１５(2830010)=４.３２ (7)由图10-19查得接触疲劳寿命系数=0.90 (8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1℅，安全系数S=1，由式（10-12）得 []=/S=０.９550=495Mpa 计算 试算齿轮分度圆直径d,代入[]中较小的值 d≥2.32 =2.32=144.796mm 计算圆周速度v v=лdn/(601000)= л144.79615/60000=0.114m/s 计算齿宽b b= d=1144.796=144.796mm 计算齿宽和齿高之比b/h 模数 m= d/z=144.796/43=3.36mm 齿高h=2.25 m=2.253.36=7.576mm b/h=144.796/7.576=19.11 计算载荷系数 根据v=0.114m/s,7级精度，由图10-8查得动载系数K=1.10 直齿轮，假设K/b100N/mm。由表10-3查得K=K=1.2 由表10-2查得使用系数K=1； 由表10-4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承对称布局时，K=1.441 由b/h=19.11, K=1.441,查10-13，得K=1.35故载荷系数 K=KKKK=1.0 41=1.902 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径， （10-10a）得d= d=144.796=211.5mm （7）计算模数m m= d/z=164.89/43=3.8mm 3按齿根弯曲强度设计 由式（10-5）得弯曲强度设计公式为 m≥ 确定公式内的计算数值 由图10-20c查得齿轮的弯曲强度极限=380Mpa， 由图（10-18）查得弯曲疲劳寿命系数=0.85， (3)计算弯曲疲劳应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-12）得 = =0.85380/1.4=230.71Mpa (4)计算载荷系数K K==5=1.810 (5)查取齿形系数 由表（10-5）查得Y=2.65,=2.161 （6）查取应力校正系数 由表（10-5）可查得Y=1.58,Y1.812 计算大小齿轮的Y/并加以