CS20機(jī)型機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

《CS20機(jī)型機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《CS20機(jī)型機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（31頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購 買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘 要 本課題來源于當(dāng)今社會(huì)機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎(chǔ)之上，通過設(shè)計(jì)出 而來滿足當(dāng)今社會(huì)諧波傳動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)精度不足的缺陷。 國內(nèi) 機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置 的研發(fā)及制造要與全球號(hào)召的高效經(jīng)濟(jì)、運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量好，效率高等主題保持一致。近期對(duì)機(jī)械行業(yè)中機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置的使用情況進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在機(jī)械行業(yè)中，諧波齒輪減速器的使用非常普遍，特別在機(jī)器人的柔性關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)中，經(jīng)常被用到。通 過對(duì) 之進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是當(dāng)務(wù)之急。 本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，首先從 型機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置的方案布局入手，通過查找相關(guān)資料，確定了本次設(shè)計(jì)的 后再對(duì)它的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)其中常用的標(biāo)準(zhǔn)件例如軸承，軸，鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行各主要零部件的強(qiáng)度校核。 關(guān)鍵詞： 機(jī)器人；諧波傳動(dòng)裝置；結(jié)構(gòu)；校核 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 of of a of to of s of be of A of in is in of is of of of is a In in of to of of of as of 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 錄 摘要 ............................................................. i 一、 緒論 ......................................................... 1 ............................. 1 展概況 ................................................... 3 內(nèi)的發(fā)展概況 ........................................ 5 外的發(fā)展概況 ........................................ 7 .......................................... 9 二、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................ 10 輪的計(jì)算 ............................................ 11 齒計(jì)算 ............................................. 12 何尺 寸計(jì)算 ......................................... 12 配條件驗(yàn)算 ......................................... 14 力源的選型計(jì)算 .......................................... 16 究計(jì)算軸 ................................................ 18 三、 主要傳動(dòng)零件的強(qiáng)度校核 ...................................... 20 動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 .......................................... 24 動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核 ........................................ 25 承強(qiáng)度的校核 ............................................ 26 四、設(shè)計(jì)總結(jié) .................................................... 28 結(jié) 論 ........................................................ 29 致 謝 ........................................................ 30 參考文獻(xiàn) ........................................................ 31 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 一、緒論 從廣闊的視野、各種各樣的活動(dòng)，還有和學(xué)術(shù)報(bào)告、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及另外別的角度的的詳細(xì)內(nèi)容，我們得到了包含定位、性質(zhì)以及應(yīng)用的機(jī)器人的大環(huán)境。機(jī)器人已發(fā)展到注重提高生產(chǎn)效率，成品質(zhì)量穩(wěn)定性和提升人類無法輕松靠近本地操作。 最近，超過 10000000000 元的市場已經(jīng)建立了機(jī)器人的商業(yè)用途，像清潔機(jī)器人，它的應(yīng)用已經(jīng)滲透到醫(yī)療福利，農(nóng)業(yè)，等。對(duì)抗震救災(zāi)中的應(yīng)用和護(hù)理的期望，福利特別高，和出色的機(jī)器人技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建一個(gè)新的市場，也為保護(hù)世界環(huán)境的一個(gè)非常重要的貢獻(xiàn)。在一個(gè)國家或地區(qū)有機(jī)器人具有普遍偏向的方式。今后，會(huì)更加流行正在蓬勃發(fā)展的機(jī)器人。 標(biāo)早就認(rèn)可中介范例，質(zhì)也授與了能幫人平時(shí)活動(dòng)的機(jī)器人。即使在虛擬場景中的活動(dòng)，這是越來越多的機(jī)器人的使用。根據(jù)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用在通訊，家電，汽車，醫(yī)療設(shè)備和其他，機(jī)器人已 被廣泛認(rèn)可。它是一種動(dòng)力，看來像它會(huì)導(dǎo)致一個(gè)新的行業(yè)。機(jī)器人研發(fā)情況固然都在被上述所整理，然而這些仍然是顯示出要把機(jī)器人推向消費(fèi)者。歐美等發(fā)達(dá)國家成立有相應(yīng)計(jì)劃，本國也需求更好的戰(zhàn)略，方能維持積極地有力發(fā)展。新服務(wù)機(jī)器人對(duì)于市場具有應(yīng)用性很強(qiáng)的領(lǐng)域，比如孜孜不倦的創(chuàng)新產(chǎn)品、醫(yī)療項(xiàng)目、相關(guān)福利以及防不勝防的自然性或人為性災(zāi)難。在另一方面，雖然產(chǎn)自日本的工業(yè)機(jī)器人依然是行業(yè)里最好的，但其他國家都在奮起直追。在關(guān)于實(shí)際使用中，美國提出了很多觀點(diǎn)。在美國有建立國家計(jì)劃項(xiàng)目，歐洲也是，如 們的 國家也需要更好的政策，才能保持健康的發(fā)展前景。 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)品強(qiáng)度的可靠性得到了增強(qiáng)，有望應(yīng)用于教學(xué)，免費(fèi)的產(chǎn)品系統(tǒng)和一些新的領(lǐng)域。 只有我們創(chuàng)建的模式可十分完美地與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起，才能建立一個(gè)滿是生機(jī)的社會(huì)環(huán)境，幫助型機(jī)器人也才能服務(wù)大眾的各類活動(dòng)。如果多個(gè)應(yīng)用程序可以為我們創(chuàng)造的，他們提供快速，安全的服務(wù)，滿足他們的需求，將是非常愉快的。所以，我們應(yīng)該抓緊實(shí)現(xiàn)建設(shè)這樣一個(gè)好的平臺(tái)。 此外，因?yàn)榻逃侨瞬诺呐囵B(yǎng)，社會(huì)和工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域也要由它來服務(wù)。教 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 育以及教育系統(tǒng)以機(jī)器人為目標(biāo)的不僅得提 高應(yīng)付難處的能力；他們也喜歡傳統(tǒng)的技術(shù)，在不同的方向、在合作領(lǐng)域，但關(guān)鍵是要把機(jī)器人技術(shù)對(duì)社會(huì)和高級(jí)人才使用。 1）實(shí)現(xiàn)的潛力 2010 年，國家各部委進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和論證后認(rèn)為：智能機(jī)器人這個(gè)大產(chǎn)業(yè)在接下來的幾十年內(nèi)產(chǎn)值和市場占有率都會(huì)是井噴式的。 在 2013 七月，在測量市場大小的根本上行使 2010 之“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的市場趨勢考查”后續(xù)。情況即中國市場正在急劇膨脹，然后韓國，日本和德國都在拼命瓜分市場。 2）工業(yè)機(jī)器人的定義和需求 在日本，工業(yè)機(jī)器人從開始普及到現(xiàn)在已然 30 年。工業(yè)機(jī)器人對(duì)全球制造業(yè)發(fā)展 提供了很多的幫助，像戰(zhàn)勝了困難的，污濁的，無法掌握的應(yīng)用情況，供應(yīng)了優(yōu)秀的產(chǎn)品品質(zhì)，補(bǔ)充了貧乏的現(xiàn)場人力。 能理解，在將來數(shù)年，由于老齡化加劇，現(xiàn)場人力數(shù)目縮小，會(huì)發(fā)生很多的用人貧乏。因此，產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的希冀變得更多。產(chǎn)業(yè)機(jī)器人在全新范疇的施行（像食物，藥劑以及消費(fèi)物的研發(fā)，建設(shè)以及制造范圍）亦然有很好的遠(yuǎn)景。特別是在醫(yī)學(xué)范疇，試劑以及樣品分析前處理，可能獲得類似于高度精準(zhǔn)的技術(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。人力也能夠防止于在危急境況下作業(yè)，如病毒和細(xì)菌。 另一面來說，怎么去教依舊是產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的很大問題。利用口令進(jìn)行示范，必須鍛 煉的非常好，方能嫻熟的操縱各式各樣產(chǎn)業(yè)機(jī)器人。在當(dāng)下的機(jī)器人體系里，多臂互相配合鏈接操縱的境況下，操縱要用去巨額的工夫。早前的機(jī)器人體系愈來愈艱巨，是讓教授更易學(xué)的一個(gè)大難點(diǎn)。在將來的時(shí)間里邊，達(dá)成不必講授成了終極的目的。更由于這樣，智能的機(jī)器人會(huì)成為不可或缺的。我們需求各式各類的研發(fā)成效，聯(lián)合科研院所的協(xié)助。 3）機(jī)器人在社會(huì)中的定義和需要 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 由于全球都邁進(jìn)了衰老型社會(huì)，想讓老弱病殘幼在存活和環(huán)境容納中獲得援手。估計(jì)機(jī)器人會(huì)給以充分的反饋，好比訊號(hào)的供應(yīng)以及撐持，幫助那些居家討生活的人，向組 建社團(tuán)給以幫助，縮小休養(yǎng)之包袱，給身體功能施以幫助，以及增加商業(yè)設(shè)施。這會(huì)能使得老人以及殘疾人覺得就是貌似孩子們、孫子們和他們呆在一塊兒似的。歷經(jīng)實(shí)踐，這是愈來愈明朗，在以后，服務(wù)型機(jī)器人的成長會(huì)加快環(huán)境容納度，我們會(huì)使得延續(xù)康健的時(shí)期愈來愈長，用自幫自助的存在方法，有目的地工作和參與社會(huì)。所以有，它可以變成構(gòu)建更好環(huán)境以及衰老境況乃至世界上生長的能量。 B）機(jī)器人服務(wù)平臺(tái) 如果我們必須領(lǐng)會(huì)服務(wù)機(jī)器人體系的運(yùn)作方法，就得懂得實(shí)際情況、顧客還有產(chǎn)品中的懸殊，包括領(lǐng)導(dǎo)大批機(jī)器人還給以幫助。不只是 增添了很多額外花費(fèi)，以及能否賺錢的疑惑。誠然我們可以建造出來服務(wù)機(jī)器人體系，若是服務(wù)的回報(bào)無法回本更無盈利，就更不能擴(kuò)大利用了。假如一個(gè)多服務(wù)系統(tǒng)機(jī)器人可以建造出來，可給他人用的嶄新的幫助方式已初露鋒芒，制造者才敢去想走到了這一步，得到的回報(bào)能否順利地抵消甚至超出用去的本金。所以，現(xiàn)在極大的障礙是創(chuàng)造出一個(gè)體系，這體系會(huì)滲透進(jìn)幫助型機(jī)器人的發(fā)展范疇，也更容易滲透進(jìn) 業(yè)。 4）機(jī)器人在教育中的定義和需求 C）機(jī)器人在教育中的需求 在日本，那樣的向來肩負(fù)著本國對(duì)外競爭力的研發(fā)科技、生產(chǎn)制 造人員卻是在急劇銳減，現(xiàn)在，他們加快應(yīng)對(duì)著居民衰老化，真正境況是，依托相應(yīng)調(diào)研報(bào)告，眼下的事實(shí)卻是，日本群眾用在高端科技的精力以及會(huì)意程度非常明顯的愈來愈少了。即使如此，機(jī)器人和機(jī)器人應(yīng)用工程課堂展示教學(xué)也收獲了重視，是一種很好的鍛煉制造員工以及淡化對(duì)科學(xué)害怕的技術(shù)措施。機(jī)器人活動(dòng)比賽被承辦在各式各樣的地區(qū)，傳統(tǒng)刊物也錄用了興趣者們的作品，還有機(jī)器人知識(shí)亦然在人民里邊傳播開來。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4 電機(jī)把持，傳感器科學(xué)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用，機(jī)構(gòu)零部件和別的技術(shù)歸納在一塊，是為機(jī)器人技術(shù)。于是，途徑 源自困難的進(jìn)修以及同等 的要領(lǐng)，激發(fā)了察覺麻煩的本領(lǐng)以及處理的技巧，相當(dāng)順應(yīng)思維培養(yǎng)的組合，其也可增強(qiáng)優(yōu)化多組件科技以及提升歸納體系的優(yōu)點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)此方針，不妨面向基礎(chǔ)教育的同學(xué)達(dá)成科學(xué)培養(yǎng)，使培養(yǎng)方式和手段得以普遍使用，還有方針即是開始于小學(xué)和初中止于科技培養(yǎng)部門工程師。 D)機(jī)器人在教育中的挑戰(zhàn) 說起機(jī)器人培養(yǎng)的要求，如此 3 種方向在未來數(shù)年會(huì)當(dāng)作機(jī)器人培養(yǎng)的中心。首先是對(duì)各行各業(yè)的外部人力的教導(dǎo)。比方說，各個(gè)社區(qū)來負(fù)責(zé)踐諾開放向青少年的機(jī)器人培養(yǎng)行徑。全體地區(qū)的互動(dòng)方式中都有他們的身影，比如地方廣電局以及私人單位的加入。 然后就 是達(dá)成社會(huì)機(jī)器人培養(yǎng)觀念的引導(dǎo)。第五科技根本設(shè)計(jì)的種種資料已然贊同社會(huì)達(dá)成了技能的看法。 末了一點(diǎn)，是關(guān)于重用高素質(zhì)的人力。 2005 年，日本的幾個(gè)部委在定期工作資料中早就說明，他的高管以及技能人力的減少源自于本國的群眾衰老在加劇。他呼吁必須善加利用那種高級(jí)人才，不要過于限制他們的歲數(shù)以及保持工作場所。這成為一個(gè)極度首要的困難，對(duì)校企培養(yǎng)來講。真正尊重知識(shí)人材是處理此困難的一個(gè)絕佳思維，針對(duì)日本眼下難處來講。我們應(yīng)該建造渠道，傳播知識(shí)人材得到的技巧、技能和經(jīng)歷的給接下來的工程師。機(jī)器人的培養(yǎng)愈加發(fā)展，熟練掌握每種能力的工程師已然能夠有所擔(dān)當(dāng)，接下來具備雄厚履歷的知識(shí)人材操作起來也是十分順手了。 些年來面臨的挑戰(zhàn)和建議 從上面的話，機(jī)器人的應(yīng)用情況中的大量看法被歸納出來，計(jì)議了產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的釋義以及用途，還有機(jī)器人進(jìn)行培養(yǎng)用處，給人類帶來了巨大好處。共同的希冀是讓機(jī)器人變成如此般用途的焦點(diǎn)，穩(wěn)定性很好，物美價(jià)廉，還可把感應(yīng)器 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 與移動(dòng)電話接洽為一，普遍增加機(jī)器人的服務(wù)率，如此方能使老弱病殘幼的生存容易實(shí)現(xiàn)醫(yī)療，權(quán)利福利得到完整保證，災(zāi)害虧損減到最少。 由于產(chǎn)業(yè)機(jī)器人知識(shí)的能力教育和傳授技 巧是拿去交給很多熟能生巧的工人，還有品種眾多的智能化機(jī)器人，所以要強(qiáng)調(diào)可靠地，并樂意與別人溝通的機(jī)器人技能協(xié)作。接下來，還得尋求掌控接口技能以及平臺(tái)機(jī)器人服務(wù)打造服務(wù)型機(jī)器人，能讓其巧妙貼切的服務(wù)大眾，完成運(yùn)輸以及系統(tǒng) 服務(wù)成長化。 機(jī)器人培養(yǎng)的效力可使大眾的求知欲以及發(fā)展性得到加強(qiáng)。所以必須得整合可靠地技能，激勵(lì)所有年齡段人的培養(yǎng)，平時(shí)實(shí)踐中的經(jīng)歷、事件加入、愛好趣味以及文明發(fā)展。要想提升機(jī)器人研究和建造的速度，就得沖出那些很能磨練人的職責(zé)障礙，一定會(huì)更好的服務(wù)大眾。 所以必須斟酌戰(zhàn)略、布局以及構(gòu) 造等條件，以推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。 所以對(duì)于日常生活和野外中某些會(huì)置人于死地的地方，就像自然災(zāi)害、戰(zhàn)亂地區(qū)以及爆破現(xiàn)場這些不能進(jìn)入或容易受傷的區(qū)域，機(jī)器人必須出面進(jìn)行接觸，了解，判斷和處理。機(jī)器人系統(tǒng)憑借完美的可靠性以及簡便的遙控性，能充分貼合不同環(huán)境的要求。是以在電動(dòng)座椅、太空研究、裝置轉(zhuǎn)移、石油開發(fā)、培訓(xùn)以及休閑等領(lǐng)域，發(fā)展?fàn)顩r十分之好。在機(jī)器人領(lǐng)域，全球都在進(jìn)行多條腿的行進(jìn)機(jī)器人的開發(fā)。四足步行機(jī)器人是機(jī)器人的一個(gè)重要分支，四足機(jī)器人與雙足步行機(jī)器人相比，由于承載能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，和超過六英尺，八英尺的步行機(jī) 器人相比構(gòu)造更間接，于是全球的工程師都在加以更高的重視。作為一個(gè)孩子，從小對(duì)機(jī)器人有很大的興趣。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)老師給我這個(gè)話題，讓我覺得很興奮，但也覺得真正地要設(shè)計(jì)機(jī)器人，實(shí)際上有很多困難。因?yàn)檫@是一個(gè)專業(yè)的課題，需要精湛的專業(yè)知識(shí)作為基礎(chǔ)，雖然知識(shí)是有限的，但我會(huì)盡我最大的努力去學(xué)習(xí)，去鉆研，努力完成這個(gè)課題。 題的來源與研究的目的和意義 現(xiàn)在有兩種類型的機(jī)器人可以到達(dá)我們難以接近或者不能接觸的復(fù)雜環(huán)境開展自主勘察。一個(gè)機(jī)器人是模仿多足昆蟲的行進(jìn)軌跡，另外一個(gè)機(jī)器人則是腳 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 6 底裝上車輪依靠滾動(dòng)行走。依靠 車輪滾動(dòng)機(jī)器人的缺點(diǎn)是無法吻合崎嶇不平整的路面，但模仿多足昆蟲行進(jìn)機(jī)器人則能在上述環(huán)境里輕巧的行使職責(zé)。 所以將車輪與腿部結(jié)合為一體的機(jī)器人的未來極為明朗，像用于施工現(xiàn)場、煤炭挖掘、摸清敵情、事故救援、太空考察以及電力行業(yè)等環(huán)境。結(jié)合了車輪與腿部的機(jī)器人是各類機(jī)器人中極簡單完成順利爬行的。在眾多機(jī)器人中，通過仿照類似蜘蛛、蜥蜴等爬行動(dòng)物的腿部組織以及爬行方式研發(fā)的 型機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置是極具代表性之一種。某些相對(duì)條件高、工作起來必須可靠的行為比如自然探測、天外考察和海洋營救的情況必須讓車輪和腿部相 結(jié)合的復(fù)合機(jī)器人來操作。 展概況 內(nèi)的發(fā)展概況 我們?cè)?1986 年開始鉆研 型機(jī)器人制造的來歷，來自于王健的以前的資料，他數(shù)十年的廢寢忘食建造了一個(gè)單體七環(huán)節(jié)機(jī)構(gòu)，開純機(jī)械行走 機(jī)。 王健更 設(shè)計(jì)出 單腿八桿機(jī)構(gòu)，創(chuàng)建王木車馬。在這之后，臺(tái)灣教授顏洪森 以 木制車馬為基礎(chǔ)，開發(fā)了一系列的步行機(jī)，如四連桿式，六連桿式 等等 步行機(jī)，查建中和其他人 一起以 單腿八桿機(jī)構(gòu)為對(duì)象，共同鉆研考慮怎樣改良按壓力引發(fā)的角度以及零部件的分理?？傊瑐鹘y(tǒng)的對(duì)象加上科學(xué)的分析和先進(jìn)的理論， 使得機(jī)器人在國內(nèi) 的 研 究范圍和深度得到了極大的豐富和發(fā)展。 外的發(fā)展概況 何人最先取得此項(xiàng)專利已無可知曉，只了解到外國科學(xué)家在十九世紀(jì)末建造出了一部類似于騾馬，整體部分是用齒輪以及連接桿件機(jī)構(gòu)組裝，人可以騎在上面用腳蹬踏板推動(dòng)運(yùn)行的機(jī)器人，但是卻沒有做出實(shí)物來加以佐證 紀(jì)初又有人運(yùn)用齒輪以及連接桿件體系制造出類似的機(jī)器人，然而相關(guān)資料中并沒有找到對(duì)這個(gè)作品的介紹，所以那個(gè)時(shí)候有關(guān)機(jī)器人的研究還僅能思索腿的組成以及運(yùn)動(dòng)起來的行程路徑。 20 世紀(jì)中期 然放進(jìn)步態(tài)研究的思維制造出來在每一條腿上都用 成組的連接桿件體系拼裝而且安裝兩個(gè)搖桿體系結(jié)構(gòu)以操縱機(jī)器人的步伐軌跡，已然加入步態(tài)設(shè)計(jì)的思路。同期，又有兩位發(fā)明家麥吉以及弗蘭科創(chuàng)作了首部徹底用計(jì)算機(jī)操縱的行走機(jī)器人。接下來幾年有關(guān)此機(jī)器的設(shè)計(jì) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 7 被充分的融入了運(yùn)行操縱理論。 1979 年席羅思在行進(jìn)機(jī)器人里加入了操縱水平行走的儀器，同樣在腿上加入了保持和校對(duì)偏向的裝置。 20 世紀(jì)末布朗、羅布特以及莎普恩斯研究了加入了液壓部件和直流電機(jī)的相應(yīng)機(jī)器人。這都意味著人類對(duì)四桿動(dòng)力體系的認(rèn)識(shí)已從簡單的考慮邁入了整體操縱、計(jì)算機(jī)和高新科技的相互融匯貫通的康莊大道。 課 題研究的內(nèi)容 我的 型機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是依靠 設(shè)計(jì)過程中，了解 型機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)特征和三維軟件的使用要領(lǐng)。 本文的設(shè)計(jì)目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種 型機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置。具體 內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 1 到圖書館里查閱大量相關(guān)知識(shí)的資料，搜集出各類諧波傳動(dòng)裝置的原理及結(jié)構(gòu)，挑選相關(guān)內(nèi)容記錄并學(xué)習(xí)。 2 分析諧波傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)與參數(shù) 3 確定設(shè)計(jì)總體方案 4 確定具體設(shè)計(jì)方案 5 諧波傳動(dòng)裝置的三維圖的繪制、 配圖、零件圖的繪制 。 6 說明書的整理 二、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 星 齒輪的計(jì)算 齒計(jì)算 據(jù)行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比 和按其配齒計(jì)算公式（ 3~公式（ 3求得內(nèi)齒輪 現(xiàn)考慮到行星齒輪傳動(dòng)的外廓尺寸較小，故選擇中心輪數(shù) 17和行星輪 3. 根據(jù)內(nèi)齒輪 1( ?? ?? ）（ 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8 對(duì)內(nèi)齒輪齒數(shù)進(jìn)行圓整，同時(shí)考慮到安裝條件，取 79?此時(shí)實(shí)際的 是必須控制在其傳動(dòng)比誤差的范圍內(nèi)。 實(shí)際傳動(dòng)比為 ?1 = 其傳動(dòng)比誤差 ????由于外嚙合采用角度變位的傳動(dòng)，行星輪 按如下公式計(jì)算，即 ??? 2' 因?yàn)?62?? ab 偶數(shù)，故取齒數(shù)修正量為 1??? 此時(shí)，通過角變位后，既不增 大該行星傳動(dòng)的徑向尺寸，又可以改善 3017 在考慮到安裝條件為 322 ??? （整數(shù)） 初算中心距和模數(shù) 1. 齒輪材料、熱處理工藝及制造工藝的選定 太陽輪和行星輪材料為 20面滲碳淬火處理，表面硬度為 57~ 61 試驗(yàn)齒輪齒面接觸疲勞極限 =1591 試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限太陽輪 =485 行星輪 =485? 對(duì)稱載荷 )。齒形為漸開線直齒。最終加工為磨齒，精度為 6級(jí)。 內(nèi)齒圈材料為 38化處理，表面硬度為 973 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 9 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 =1282齒輪的彎曲疲勞極限 =370形的終加工為插齒，精度為 7級(jí)。 2. 減速器的名義輸出轉(zhuǎn)速 2n 由 i = 212n = = 3. 載荷 不均衡系數(shù) 采用太陽輪浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)，取 H 4. 齒輪模數(shù) m 和中心距 a 首先計(jì)算太陽輪分度圓直徑： 3d ? ??? 式中： u 一齒數(shù)比為 使用系數(shù)為 算式系數(shù)為 768； ?綜合系數(shù)為 2； 1T 一太陽輪單個(gè)齒傳遞的轉(zhuǎn)矩。 ??549??= 9 8 0 03 1 2 09 5 4 9 ??? =376 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 10 其中 ? — 高速級(jí)行星齒輪傳動(dòng)效率，取 ? =d? — 齒寬系數(shù)暫取 0.5 =1450入 3 d ? ??? 3 2a 5 9 67 6 8d ??? ????? =模數(shù) m= ?取 m=5 則 3017(521)(210 ?????? =取 齒寬 ????? db d? 取 2? 何尺寸計(jì)算 1. 計(jì)算變位系數(shù) (1) 嚙合角 因 ?20c o c o sc o s 0 ?? ?? 以 = “‘ 543920? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 11 變位系數(shù)和 ? ?? 2 t ??? =（ 17+30） ? ???20ta 0543920"' = 2中心距變動(dòng)系數(shù) y y= 5 20 ???m 1 齒頂降低系數(shù) y? 1 4 ????? ? 分配邊位系數(shù)： 根據(jù)線圖法，通過查找線圖 2 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 12 中心距變動(dòng)系數(shù) y y= 5 20 ???m 1 齒頂降低系數(shù) y? 1 4 ????? ? 分配邊位系數(shù)： 根據(jù) 線圖法，通過查找線圖 2到邊位系數(shù) 549.0? 則 5 9 9 ??? ? ac (2) 由于內(nèi)嚙合的兩個(gè)齒輪采用的是高度變位齒輪，所以有 0???? bc 從而 ?? cb 且 ' ?? ?' 0?y 0??y 2. 幾何尺寸計(jì)算結(jié)果 對(duì)于行星齒輪傳動(dòng)按公式進(jìn)行幾何尺寸的計(jì)算，各齒輪副的計(jì)算結(jié)果如下表： 表 3項(xiàng)目 計(jì)算公式 分度圓直徑 d 111 222 851751 ???d 1503052 ???d 1501 ?d 3957952 ???d 基圓直徑?dd b ??dd b ??? ??? ??? ? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 13 齒頂圓直徑 外嚙合 )(211 ???? ?)(222 ???? ?內(nèi)嚙合 )(2 *11 ????)(222 ???? ?外嚙合 )(2 **11 ???)(2 *22 ??? ?內(nèi)嚙合 )(2 *11 ??? ?)(222 ??? ??頂高系數(shù)：太陽輪、行星輪 — 1??內(nèi)齒輪 — 頂隙系數(shù)：內(nèi)齒輪 — c 按公式驗(yàn)算其鄰接條件，即 ?已知行星輪 ? 3?入上式，則得 23s 22 ???? ?滿足鄰接條件 同心條件 按公式對(duì)于角變位有 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 14 '' c os ???已知 17?30?79? "'' 543925 ?? ?20' ?代入上式得 ?? 20c o s 3079543920c o s 3017 "' ??? =裝條件 按公式驗(yàn)證其安裝條件，即得 )(整數(shù)Cn ? 將 17?79?3?代入該式驗(yàn)證得 323 7917 ?? 滿足安裝條件 嚙合要素的驗(yàn)算 1. a? （ 1）頂圓齒形曲率半徑 a? 22 )2()2( ?? 太陽輪 221 )??a? =行星輪 222 )2 9 5 0()2 5 1 4( ??a? =（ 2）端面嚙合長度 )s ''21 ?? ??? 式中“ ? ”號(hào)正號(hào)為外嚙合，負(fù)號(hào)為內(nèi)嚙合； 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 15 't? 端面節(jié)圓嚙合角。 直齒輪 't? = = "'543925? 則 a )543925s i 24 1 "'????? =（ 3）端面重合度 ?20c c c ?? ????? =. 端面重合度 a? （ 1）頂圓齒形曲率半徑 a? 22 )2()2( ?? 行星輪 1a? 由上面計(jì)算得， 1a? =內(nèi)齒輪 222 )2 1()2 1( ??a? =（ 2）端面嚙合長度 ''21 s in ?? ??? = ?20s ?? =（ 3）端面重合度 )c o s/(c o s ?? ? = ?20 =力源的選型計(jì)算 已知整個(gè) 型機(jī)器人關(guān)節(jié)諧波傳動(dòng)裝置的總 重量 150節(jié)重量 50們?nèi)】傊亓繛?200節(jié)旋轉(zhuǎn)速度為 1~2r/： 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 16 m m m g = 2 0 0 × 1 0 = 2 0 0 0 1 - 2 m / m i n = 1 6 . 6 - 3 3 . 3 / 具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下 : 1、確定運(yùn)行時(shí)間 本次設(shè)計(jì)加速時(shí)間 01(t 60? m/ 有速度可知每秒上升 50 . 0 3 31 . 2 = 1 . 23 6 0?? ?電 機(jī) ? 0 0 / m i 0 0 5電 機(jī) ? ? ?0 . 3 1 0 2 0 0 0 . 0 0 5 1 . 7 3 0 . 9? ? ?? ? ?? N m?? ? ?式中： 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 12 ( ) 2 6 3 6 . 9 ( 0 . 0 0 0 3 2 ) 1 . 2 5 6 0 1 . 2? ? ?? ? ?? J M J L J 必須轉(zhuǎn)矩 ? ? 2 . 3 6 .? ? ?T M T L T S S N m 里取 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機(jī)型號(hào)為 160電機(jī)廠家為機(jī)電產(chǎn)品。依據(jù)電動(dòng)機(jī)參數(shù)和特性曲線可得： 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 17 根據(jù)計(jì)算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用電機(jī)型號(hào)為160機(jī)額定功率為 定轉(zhuǎn)矩為 高的轉(zhuǎn)矩是 定的轉(zhuǎn)速是 3000r/形尺寸 130機(jī)輸出軸徑為 25 的設(shè)計(jì) 軸作為機(jī)器的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，其為各類傳動(dòng)部件的安裝，傳動(dòng)的扭矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)圍繞軸進(jìn)行，而且經(jīng)過軸承和機(jī)架連接。為了滿足定位軸上的緊固件和容易加工和裝 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 18 配的軸類零件和拆卸，通常軸設(shè)計(jì)成階梯軸。軸系的零件是由軸和它上邊的零部件構(gòu)成一個(gè)裝配體系，研究軸的過程中不僅要研究軸體自己的數(shù)據(jù)，還要將系統(tǒng)里的全部零碎部件融合在一起。 因?yàn)橛糜谡駝?dòng)的傳遞的軸體不僅要傳送扭矩，還得經(jīng)受住彎矩，是以本人研究的階梯性軸是轉(zhuǎn)動(dòng)軸。因?yàn)榇_定了小帶輪的參數(shù)，相應(yīng)的大帶輪隨 之確定。接下來的工作就是計(jì)算軸體的直徑了。軸體的研究需要憑借扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來調(diào)整彎曲的強(qiáng)度，因?yàn)榭捎米鬏S的原料比較多，所以必須得明確軸的應(yīng)用環(huán)境，還有規(guī)定諸如剛度，強(qiáng)度以及別的機(jī)構(gòu)機(jī)能。可以使用熱處理這種方法，當(dāng)然也要琢磨怎樣使加工簡單并且花費(fèi)較少，用研究計(jì)算所得的數(shù)據(jù)以確定軸體的用料，故采取 45 號(hào)鋼當(dāng)成軸體的原料，它需要 40切應(yīng)力。然后需要做正火或者調(diào)質(zhì)處理來確保它的力學(xué)性能。 1、初步計(jì)算軸的直徑 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估計(jì)軸的最小直徑 d，軸的最小直徑? ?633m i n 9 . 5 5 1 00 . 2 ??c=112, p= n=851,代入設(shè)計(jì)公式得慮鍵槽等要素對(duì)軸的影響，軸的直徑應(yīng)增加以彌補(bǔ)軸的鍵槽強(qiáng)度減弱。取軸直徑 d=20是最右邊裝帶輪處直徑等于 20有密封元件和滾動(dòng)軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸體上面存在兩支點(diǎn)的軸承要選用一樣的標(biāo)準(zhǔn)，方便加工軸承的座孔。挨著的軸段，應(yīng)使直徑不一樣構(gòu)成軸肩，軸肩在軸體上部件定位以及承受軸向力時(shí)要提供相應(yīng)的高度，軸肩的直徑差通 常選 5 到 10文軸肩處采取 5 毫米的直徑差，接著把每段軸體的長度尺寸匹配到一塊，還要注意軸承座的安裝以及結(jié)構(gòu)是否合理，同樣，螺釘?shù)炔考拈L度和別的的因素，這樣即可確定出軸的各段長度了。 三、 主要傳動(dòng)零件的強(qiáng)度校核 動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 C）的強(qiáng)度。由文獻(xiàn) [1， 15知，取 ，軸的計(jì)算應(yīng)力 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 19 3252232 ????????? （ 選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由以上 115? 可知， ? ? 601 ??? 此，? ?1?? ??故安全。 （ 7）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ①判斷危險(xiǎn)截面 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面 V 引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，而V 受的彎矩較大；從受載的情況來看，截面 C 的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故 C 面不用校核。只需校核截面 V。 ②截面 V 左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 ???? dW （ 抗扭截面系數(shù) 5 4 8 8 0 01 4 3 ???? （ 截面 V 左側(cè)的彎矩 M 為 ??M （ 截面 V 上的扭矩 T 為 32000001 ?T 截面上 的彎曲應(yīng) 4 4 00 6 6 5 70 ??? （ 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 8 8 0 03 2 0 0 0 0 01 ???T? （ 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由以上 115? 可知， 640?B? 2751 ??? 551 ??? 由以上可知，用插入法求出 ??k， ?????文獻(xiàn) [1] 附圖 43? 可知，表面質(zhì)量系數(shù)為： ?? ?? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 20 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理， 1?q? 固得綜合系數(shù)為 ?????????? ?? （ ?????????? ??由文獻(xiàn) [1] § 13? ，§ 23? 可知，碳鋼的特性系數(shù) ? 取 ? ? 取 ? 所以軸在截面 V 左側(cè)的安全系數(shù)為 ?????? ??? ???? （ ?????? ??? ?????（ ??????? ??（ 故該軸在截面 V 左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 ③截面 V 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 ???? dW 抗扭截面系數(shù) 4 3 9 4 0 01 3 3 ???? 截面 V 左側(cè)的彎矩 M 為 ??M 面 V 上的扭矩 T 為 3200000?T 截面上的彎曲應(yīng)力 9 7 00 6 6 5 70 ??? 面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 9 4 0 03 2 0 0 0 0 01 ???T? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 21 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按文獻(xiàn) [1]附表 23? 查取。? ? ? ， ? 可得軸的材料的敏感系數(shù)為 q ， q 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn) [1，附 43? ]為 (1 ???????? ??? ? （ (1 ???????? ??? ?得軸的截面形狀系數(shù)為 ? 由以上分析可知軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為 ? 綜合系數(shù)為 ?????????? ???????????? ??所以軸在截面 V 左側(cè)的安全系數(shù)為 51 ??????? ??? ???? ?????? ??? ???????????? ??故該軸在截面 V 左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核 （Ⅰ）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 （ 1）接觸應(yīng)力的計(jì)算 由以上 395? 可知，齒面接觸應(yīng)力計(jì)算公式，即 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 22 22211 ???? ??（ 確定公式內(nèi) 的各計(jì)算數(shù)值 ① 計(jì)算載荷系數(shù) 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，由以上 25? 可知，取 1?平均分度圓直徑 ? ? ? ? ????? Rm 平均分度圓圓周速度 00 0 00 0 11 ????? m/s 由文獻(xiàn) [4] （ a）可知，按 7 4 0 0 0 1 ??zv m，得 K； 由文獻(xiàn) [4] （ b）可知，按 ?輪懸臂布置， K； 由以上 45? 可知， K； ??????? A② 由以上 610? 可知，彈性系數(shù) Z ； ③ 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) i ss i ???計(jì)算得， ? ? ??????????? 1） 接觸疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力 由文獻(xiàn) [4] 表 285? 可知，許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式，即 m ? （ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 6001H? 最小安全系數(shù) ③由文獻(xiàn) [1， 10知，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù) 811 ???????? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 23 由文獻(xiàn) [1] 圖 10得接觸疲勞壽命系數(shù) ④尺寸系數(shù) 1?⑤工作硬化系數(shù)，按 0 0 1 3 ??? H B ⑥潤滑油膜影響系數(shù)， ????? 3）由于 ? 安全。 （Ⅱ）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 （ 1）齒根應(yīng)力的計(jì)算 由以上可知，彎曲應(yīng)力計(jì)算公式，即 ???? )??（ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 由以上可知， ? ② 由以上可知， ? 計(jì)算得， ? ? 51 ????????????F? 2）彎曲強(qiáng)度的齒根許用應(yīng)力 由以上 315? 可知，齒根許用應(yīng)力計(jì)算公式，即 ? （ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①彎曲疲勞極限 300F? 齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 Q 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 24 ⑤ 彎曲疲勞壽命系數(shù) 曲疲勞的尺寸系數(shù) Y 計(jì)算得， M P 3001 ??????（ 3）由于 F? ? ? F? 安全。 承強(qiáng)度的校核 （ 1）滾動(dòng)軸承的選擇 滾動(dòng)軸承為雙列圓錐滾子軸承 350324B，由文獻(xiàn) [2]表 得 862?N，1490?N， 83.0?e ， Y 。 （ 2）壽命驗(yàn)算 軸承所受支反力合力 222 ????? （ 對(duì)于雙列圓錐滾子軸承，派生軸向力互相抵消。 0?文獻(xiàn) [2]表 得， ， 0 0 51 ?????? （ 按軸承 9310366 ????????? ???????????? ? （ ?h