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采摘机器人设计中关键零部件校核的案例综述
目录
TOC\o1-2\h\u31238采摘机器人设计中关键零部件校核的案例综述 1
175061.1轴的校核计算 1
79681.1.1轴的受力分析 1
146241.1.2校核轴的强度 2
9572同理可得抗扭截面模量为 3
181731.2校核键连接的强度 3
12147蜗轮处键连接的挤压应力 4
197131.3校核轴承寿命 4
29559轴承的轴向力 4
14055所以 4
27536轴承的轴向力 6
9816所以 6
轴的校核计算
轴的受力分析
图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s11轴受力分析图
轴的受力分析、转矩图、弯矩图如图所示。
L
轴承的支反力计算：
在水平面上
R
在垂直平面上
R
R
轴承Ⅰ的总支反力
R
轴承Ⅱ的总支反力
R
在水平面上，a-a剖面左侧
M
a-a剖面右侧
M
垂直面
Mav
合成弯矩
Ma
校核轴的强度
图a—a剖面左侧受转矩弯矩，还有键槽引起的应力集中，为危险剖面，抗弯截面模量为
W=0.1d3?bt(d?t)
式中：
d：a—a截面的直径；
b：键槽宽度；
t：键槽深度。
W=0.1
同理可得抗扭截面模量为
W
弯曲应力：
σ
σ
σ
扭剪应力：
τ
τ
查数据得45号钢正火回火处理硬度170~217HBW，抗拉强度极限σB=600MPa，屈服极限σs=300MPa，弯曲疲劳极限σ?1
σe=σ
校核键连接的强度
键连接的挤压应力为：
σp=4Tdhl
式中：d：键连接处直径；
T：传递的转矩；
h：键的高度；
l：键连接的计算长度，l=L-b。
蜗轮处键连接的挤压应力
σ
取键、轴及联轴器的材料都为钢，查得σp
σp
联轴器处键连接的挤压应力
σ
取键、轴及齿轮的材料都为钢，已查得σp=120~150MPa。显然，
联轴器处键连接的挤压应力
σ
取键、轴及齿轮的材料都为钢，已查得σp=120~150MPa。显然，
校核轴承寿命
查手册知道30209轴承的Cr
轴承的轴向力
FS1
所以
F
所以只需校核轴承Ⅱ。
Fa2
Fa2R2
当量载荷
P
轴承在100℃以下工作，查表得fT=1。同时，
轴承Ⅰ的寿命为
L
预期寿命Lh
对于，结构设计如图
图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s12轴结构图
受力分析
图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s13轴受力分析图
分度圆直径d=50mm，圆周力Ft=733.2N，径向力Fr=1032.89N，轴向力
轴承的支反力计算：
在水平面上
R
在垂直平面上
R
R
轴承Ⅰ的总支反力：
R
轴承Ⅱ的总支反力：
R
查手册得：30207轴承的Cr
轴承的轴向力
FS1
所以
Fa1
所以只需校核轴承Ⅰ。
Fa1
Fa1R1
当量载荷
P
轴承在100℃以下工作，查表得fT=1。同时，
轴承Ⅰ的寿命为
L
预期寿命Lh
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