壓縮包內(nèi)含 CAD 圖紙和三維建模及說明書 咨詢 Q 197216396 或 11970985 壓縮包內(nèi)含 CAD 圖紙和三維建模及說明書 咨詢 Q 197216396 或 11970985 壓縮包內(nèi)含 CAD 圖紙和三維建模及說明書 咨詢 Q 197216396 或 11970985 壓縮包內(nèi)含 CAD 圖紙和三維建模及說明書 咨詢 Q 197216396 或 11970985 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 設(shè)計 論文 題目 吸盤搬運(yùn)機(jī)械手 學(xué) 院 名 稱 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 職 稱 定稿日期 年 月 日 V 摘 要 隨著中國加入 WTO 國內(nèi)物流行業(yè)正面臨著一個很嚴(yán)重的問題 它是引進(jìn)國外先 進(jìn)技術(shù)如何提高生產(chǎn)力 其中引進(jìn)機(jī)器人技術(shù)和物流的發(fā)展 在物流運(yùn)作的煙霧 有 毒氣體和粉塵對人體健康的影響 另一個原因造成的 物流很難操作或可能無法正常 工作的某些部分 由于這些原因 國內(nèi)廠商迫切需要的人 而不是機(jī)器人物流物流業(yè) 務(wù) 機(jī)器人的設(shè)計 物流是解決這些問題 由于直角坐標(biāo)型機(jī)器人物流系統(tǒng)設(shè)計 機(jī)械設(shè)計流程 所以我們熟悉的系統(tǒng) 以 及控制使用 AutoCAD 和 SolidWorks 的二維圖形和創(chuàng)建繪制三維實(shí)體的能力 畢業(yè)是 我們大學(xué)四年的學(xué)習(xí)練習(xí)的最全面的研究 以指導(dǎo)我們的思想 工作作風(fēng) 提高我們 的綜合素質(zhì)具有十分重要的意義對實(shí)際能力的一部分 與此同時 大學(xué)的全面總結(jié)和 學(xué)到的知識的廣泛應(yīng)用 也為社會的未來發(fā)展方向創(chuàng)造了良好的開端的實(shí)際應(yīng)用 這項研究的主要內(nèi)容 1 一個包括完整的驅(qū)動系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計 2 計算引擎選擇 和負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算等相關(guān)的計算 3 設(shè)計和驗(yàn)證 4 繪圖和三維建模 裝配設(shè)計和運(yùn)動 仿真 關(guān)鍵詞 直角坐標(biāo)型 物流機(jī)器人 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計 VI Abstract Following China joining in the WTO spray paint of industry in our country faces a machine for very rigorous problem whatever introduce into advanced technology to increase productivity spray paint robot technology s introduce into and open out Smog toxicant and dust affect God s image health in the course of the spray paint to all do harm to the human body to is some to spray paint the part person very difficult proceeding operation or the root can t operate base on upper reason that internal factory is a impendence thing that require to use spray paint robot for replacing man to joining work The design of the spry paint robot aim to resolve these problem Through the mechanical system design of spray painting robot of rectangular coordinate type hope that students are familiar with the design process of mechatronic systems and master the use of AutoCAD or solidworks to draw two dimensional graphics or the ability to create three dimensional solid Graduation Project is the most comprehensive teaching program in the practice of teaching it has very important significance to the students thought work style and the actual capacity improving the quality of students At the same time it is a comprehensive summary of what they have learned and integrated applications it opens up a good start to practical of society in the future The main content of this research 1 The entire drive system solutions and structure design and 2 The choice of the motor and load calculation 3 Design and check parts 4 Drawing Parts Drawing and 3D Modeling and Simulation Keywords rectangular type spray paint robot mechanical system design VII 目 錄 引 言 1 第 1 章 緒論 3 1 1 搬運(yùn)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀 3 1 2 搬運(yùn)機(jī)器人的發(fā)展趨勢 4 1 2 1 國外機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展趨勢 4 1 2 2 我國搬運(yùn)機(jī)器人的發(fā)展趨勢 4 1 3 本文的主要研究內(nèi)容 5 第 2 章 方案分析設(shè)計 6 2 1 題目分析 6 2 1 1 五種基本坐標(biāo)式機(jī)器人 7 2 1 2 兩種冗余自由度機(jī)構(gòu)機(jī)器人 7 2 1 3 模塊化機(jī)構(gòu)機(jī)器人 8 2 2 主傳動方案的選擇 8 第 3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 11 3 1 電動機(jī)的選擇 11 3 1 1 X 方向電動機(jī)的選擇 11 3 1 2 Y 方向電動機(jī)的選擇 11 3 1 3 Z 方向電動機(jī)的選擇 12 3 2 減速器的選擇 12 3 3 滾珠絲杠的設(shè)計 13 3 3 1 x 軸滾珠絲杠的設(shè)計 13 3 3 2 y 軸滾珠絲杠的設(shè)計 14 3 4 滾珠絲杠副兩端固定形式的設(shè)計 17 3 5 各軸軸承的選擇 18 3 6 校核計算 21 3 6 1 x 軸滾珠絲杠的校核 21 3 6 2 y 軸滾珠絲杠的校核 21 3 6 3 z 軸滾珠絲杠的校核 21 第 4 章 三維結(jié)構(gòu)設(shè)計 23 4 1 SOLIDWORKS 簡介 23 4 2 三維實(shí)體模型的建造 24 4 3 裝配仿真 25 4 4 關(guān)于對 SOLIDWORKS 的介紹 25 第 5 章 利用 SOLIDWORKS 進(jìn)行裝配仿真 28 結(jié)論與展望 34 致 謝 35 參考文獻(xiàn) 36 1 引 言 該 機(jī)器人 一詞來自捷克 Robota 意思是 強(qiáng)迫勞動 1920 年捷克斯洛 伐克作家薩佩克寫了一個劇本叫 洛桑萬能機(jī)器人 他稱之為 機(jī)器人 機(jī)器人萬 能那些家伙洛桑生產(chǎn)勞動的 羅伯特 中國翻譯 捷克意思是 奴隸 薩佩克機(jī) 器人的位置決定要努力讓人類奴隸的壓力 他們是人類值得的只有服務(wù) 他們沒有想 到 沒有想到 但類似人類的機(jī)器 很方便 所以人們擺脫勞動 他告訴他們 他們 可以 20 年生存的知識 那么只生產(chǎn)了 他們想不到的 沒有感情 有能力的三個人一 個人 生意興隆的公司 后來 一個很偶然的原因 機(jī)器人開始有意識的 他們是難 以承受的人統(tǒng)治 人類的奴隸 讓機(jī)器人給人類 攻擊人類的最后徹底毀滅 機(jī)器 人 也為我們的正式名稱 機(jī)器人技術(shù)是最近幾十年開發(fā)了一個新的學(xué)科 它設(shè)計了技術(shù)和知識和機(jī)器人應(yīng) 用 機(jī)器人配備了非常廣泛的內(nèi)容 如力學(xué) 機(jī)械 電子 知識 計算機(jī) 人工智能 生物學(xué) 系統(tǒng)工程等方面的控制理論的結(jié)合 由于機(jī)器人五十年代誕生以來 在短短 五十年來一直快速的發(fā)展 它是通過在第一代處理機(jī)器人的研究 實(shí)際使用中 和使 用了第二代的認(rèn)識機(jī)器人研究和實(shí)踐的各階段的 以及研究和其他第三代智能機(jī)器人 的通過 處理制造了非常重要的一步 它可以有效地防止工件的侵蝕受外界環(huán)境 更好的 工作生活 同時也提升了工件的外觀 目前 在中國 主要是基于手工處理已經(jīng)完成 對質(zhì)量水平的處理的影響熟練的技術(shù)工人 情緒等因素的影響很大 同時 易揮發(fā)的 有毒氣體對工人的健康有很大的影響的運(yùn)輸過程中 處理過程自動化的實(shí)現(xiàn) 具有巨 大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益 搬運(yùn)機(jī)器人是一個典型的自動化處理設(shè)備 使用機(jī)器人處 理操作 工件涂層均勻 可重復(fù)性 高效率 讓工人從繁重的工作中解脫出來的環(huán)境 在超過 20 年歷史的搬運(yùn)機(jī)器人領(lǐng)域的國際申請 此前使用這種技術(shù)的是美國 minhit 公司 軟糖 德國海特爾公司 有時候 流量控制系統(tǒng)自 1980 年代以來 德國 公司在配備有一個集成的吸氣閥裝置 以防止初次感染 H16 海特爾第一時間控制的機(jī) 器人 McAuto 美國公司成功四套開發(fā)的軟件模塊 用于機(jī)器人的 布局 uild COMMAND ADAPT 尤其 PLACE 模塊 用戶可以設(shè)置交互式圖形界面上的機(jī) 器人的移動路徑提供與圖形終端運(yùn)動仿真機(jī)器人 其先前已經(jīng)記錄為機(jī)器人的離線編 程 在 1998 年 法國學(xué)者 MontilletD 在自動操縱的應(yīng)用做了一些工作 他使用離線編 程 路徑槍規(guī)劃 而槍的態(tài)度 槍和基板 和其他參數(shù)之間的距離從周圍的槍支管制 的角落 滿足連續(xù)治療運(yùn)動槍的要求 創(chuàng)新的搬運(yùn)機(jī)器人技術(shù) 處理精度比以往 世 界熊機(jī)器人被廣泛使用在發(fā)達(dá)國家 90 年代以來 在我國的應(yīng)用和發(fā)展機(jī)器人技術(shù) 的空間 703 部 625 是實(shí)驗(yàn)室傳熱機(jī)器人主要用來攜帶號碼的部件的重要和特殊的要求 如低真空下處理的決策 早期的機(jī)器人任務(wù)程序主要是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的準(zhǔn)備 他有很多缺 點(diǎn) 因此人們開發(fā)了離線編程方法 離線編程的優(yōu)勢在于它的靈活性 安全性好 降 低成本 社會的發(fā)展是必要的 機(jī)器人已經(jīng)滲透我們的生活 工作和經(jīng)濟(jì) 并發(fā)揮了重要 作用 研究機(jī)器人的發(fā)展對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生太大影響 近年來 研究和更快的機(jī)器 人技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)開發(fā)了多種類型的搬運(yùn)機(jī)器人 從我們的角度機(jī)器人產(chǎn)品 主要是 國外同類產(chǎn)品的模仿的發(fā)展來看 還沒有形成一個機(jī)械臂一個完整的設(shè)計方法 直角坐標(biāo)機(jī)器人物流專為家庭或辦公室的柜子表面物流 降低成本 簡化設(shè)計 2 行車三個軸滾珠絲杠用于完成漢江機(jī)床廠 C1 滾珠絲杠的開發(fā)和利用 3 第 1 章 緒論 1 1 搬運(yùn)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀 目前 機(jī)器人技術(shù)作為高科技的一項重要任務(wù)是非常公眾的關(guān)注 最突出的是日 本和美國這兩個國家 在1958年 美國聯(lián)合附屬開發(fā)的第一個機(jī)器人 其結(jié)構(gòu)為 一 個旋轉(zhuǎn)前端設(shè)置有在主體拾取和放置機(jī)構(gòu)的電磁鐵工件安裝教導(dǎo)的控制系統(tǒng) 1962年 美國根據(jù)測試CNC示教再現(xiàn)型機(jī)器人的公司 取名具有為Unimate的聯(lián)合審核說道 同 年 美國成功地測試了機(jī)械鑄造公司叫Versatran機(jī)器人 雖然出生在雙方六十年代機(jī) 器人基地 同時對外轉(zhuǎn)讓機(jī)器人的發(fā)展 日本的搬運(yùn)機(jī)器人發(fā)展最快 使用最廣泛的 土地 自1969年以來 從美國引進(jìn)了兩個典型的機(jī)器人 大力從事機(jī)器人的研究 據(jù) 報道 在1979年 他從事研究的成本在機(jī)器人大學(xué)的研究 在總科研經(jīng)費(fèi)的機(jī)器人有 42 使用了超過50 1976年大學(xué)和國家科研部門的科研單位 1979年到達(dá)日本機(jī)器人 十億 43 3產(chǎn)值 產(chǎn)量為14 535臺 目前 機(jī)器人首先人均居世界 據(jù)搬運(yùn)機(jī)器人 IFR 幾年前統(tǒng)計 在2000年達(dá)到搬運(yùn)機(jī)器人總數(shù)國際聯(lián)合會將全球82萬臺 與1996 年相比增長了24 其中 日本有4200萬臺 占世界總?cè)丝谌詸C(jī)器人 機(jī)器人王國 的位置約50 我們的機(jī)器人開始于70年代初 經(jīng)過30多年的發(fā)展 大致可分為三個階段 起步 階段20世紀(jì)70年代 80年代的發(fā)展 在1990年通過高新技術(shù)的發(fā)展帶動的實(shí)際時間 在改革開放政策的實(shí)施 機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展 從政府得到關(guān)注和支持 在80年代中期 為搬運(yùn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)該研究的全國組織表明 第一代搬運(yùn)機(jī)器人專注于汽車行業(yè) 占 總需求的60 70 的需求 其中在 六五 期間 許多專家建議和規(guī)劃 主持由 電氣工程 中央各部委 中國中科院學(xué)部以及一些當(dāng)?shù)氐难芯繖C(jī)構(gòu)和大學(xué)參加 國家 投入顯著資源的基本處理實(shí)施機(jī)器人技術(shù) 基礎(chǔ)機(jī)械 各類研究開發(fā)轉(zhuǎn)移機(jī)器人機(jī)及 應(yīng)用工程 經(jīng)過五年的研究 完成了教學(xué)再現(xiàn)型搬運(yùn)機(jī)器人成套技術(shù) 包括機(jī)器人 控制系統(tǒng) 驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn) 測試系統(tǒng)的設(shè)計 制造 應(yīng)用和小批量的生產(chǎn)技術(shù)等 的開發(fā)物流 關(guān)鍵績效指標(biāo)弧焊 點(diǎn)焊和搬運(yùn)機(jī)器人等操作 各種專業(yè)和一般控制系 統(tǒng)和類型80年代初達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平的關(guān)鍵零部件的發(fā)展 并形成實(shí)現(xiàn)小批量生 產(chǎn)能力 80年后 特別是經(jīng)過五年的努力 中國的搬運(yùn)機(jī)器人技術(shù)可以顯著立足國內(nèi) 90年代中期 中國政府已選擇執(zhí)行焊接機(jī)器人應(yīng)用工程研究開發(fā)為重點(diǎn) 迅速掌握的 成套技術(shù) 關(guān)鍵設(shè)備制造 機(jī)器人應(yīng)用工程開發(fā) 技術(shù)支持 場效應(yīng)等技術(shù) 目前約 有500焊接機(jī)器人散落在汽車 摩托車 工程機(jī)械行業(yè)的主要城市 其中的焊接機(jī)器人 的55 左右 點(diǎn)焊機(jī)器人的約45 以靈活的機(jī)器人焊接建成五條生產(chǎn)線 機(jī)器人焊 接工作站300第二20世紀(jì)90年代的一半家用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)商品化時期 奠定了工業(yè)化的基 礎(chǔ) 機(jī)器人由機(jī)器人操縱器 機(jī)械主體 控制器 伺服驅(qū)動器和測試感測裝置結(jié)構(gòu) 人形操作 自動控制 設(shè)計可以被編程 多種分配在三維空間機(jī)電自動化生產(chǎn)設(shè)備 特別適合于多品種 可變?nèi)莘e的柔性生產(chǎn) 穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量 提高生產(chǎn)效率 改 善勞動條件和產(chǎn)品的更新?lián)Q代很快起著非常重要的作用 在機(jī)器人的某些方面的研究 達(dá)到世界先進(jìn)水平 但仍存在一些問題 在一方面 行業(yè)和國際社會有一定的差距 而另一方面 我們的多機(jī)器人的研究是學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù) 多的二次開發(fā) 少了自 身技術(shù)革新 4 1 2 搬運(yùn)機(jī)器人的發(fā)展趨勢 搬運(yùn)機(jī)器人處于的發(fā)展中階段 機(jī)器人攜帶探索從一般的處理機(jī)器人的活躍 只 有發(fā)展和強(qiáng)大的機(jī)器人跳是一個飛躍 目前 搬運(yùn)機(jī)器人的強(qiáng)勁發(fā)展階段的發(fā)達(dá)國家 處理 開發(fā)和生產(chǎn)的搬運(yùn)機(jī)器人的發(fā)展構(gòu)成了一個龐大的產(chǎn)業(yè) 越來越多的新胎面 現(xiàn)在世界上搬運(yùn)機(jī)器人的認(rèn)識已經(jīng)從 機(jī)器的奴隸 轉(zhuǎn)移到 工作伙伴 隨著 智能機(jī)器人的不斷發(fā)展 處理社會上出現(xiàn)了非常復(fù)雜的操控機(jī)器人 展示作品非凡的 品質(zhì) 不只是一個獨(dú)立的人格精明到一些幫助 經(jīng)營者 和 工 與 機(jī)奴 很快超 過人的方面 人是聰明的 工作伙伴 1 2 1 國外機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展趨勢 1 搬運(yùn)機(jī)器人不斷提高性能 速度快 精度高 可靠性高 易于操作和維護(hù) 和單 機(jī)價格繼續(xù)下跌 在1991年的 103 000平均單價下降97年 65 000 2 機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊化 可重構(gòu)的發(fā)展 如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī) 減速機(jī) 檢測三位 一體 通過聯(lián)合模塊 耦合模塊構(gòu)建的重組機(jī)器人機(jī) 模塊化機(jī)器人產(chǎn)品已在國外促使 城市 基于控制器到PC的發(fā)展 促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化 網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備 以提高集成度的打開方向3 搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)中 控制變得更加緊湊和模塊化設(shè)計 大大提高了系統(tǒng)的可靠性 方便性和可維護(hù)性 4 機(jī)器人傳感器日益重要的作用沿著更傳統(tǒng)的位置 速度和加速度傳感器 裝配 焊接機(jī)器人也用于視覺 觸覺和其他傳感器和遠(yuǎn)程控制機(jī)器人使用視覺 睡眠 觸覺 觸覺多傳感器融合技術(shù)環(huán)境建模和控制決策 多傳感器融合技術(shù)是成熟的已在產(chǎn)品系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 5 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在仿真中 排演的過程控制的發(fā)展 對實(shí)施例的機(jī)器人的作用下 機(jī)器人操作員監(jiān)管遙控以產(chǎn)生暴露于操縱工作環(huán)境的前端感覺到機(jī)器人 6 現(xiàn)代的遙控機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)不是完全自治制度的追求 而是致力于人機(jī)交 互和機(jī)器人的操作員控制 遠(yuǎn)程和本地自治系統(tǒng)是一個完整的運(yùn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)從實(shí) 驗(yàn)室到實(shí)踐階段建立智能機(jī)器人 美國推出 旅居者 的機(jī)器人是火星上最有名的例 子這樣一個系統(tǒng)的成功應(yīng)用 7 機(jī)器人的機(jī)器開始上升 94從美國制定的 虛擬軸機(jī)床 因?yàn)樾略O(shè)備已經(jīng)成 為國際研究的熱點(diǎn)應(yīng)該開拓自己的領(lǐng)域探索的實(shí)際應(yīng)用之一 1 2 2 我國搬運(yùn)機(jī)器人的發(fā)展趨勢 我們從八十年代 規(guī)劃 搬運(yùn)機(jī)器人科技攻關(guān)在國家的支持下開始 經(jīng)過 七五 八五 科技攻關(guān) 控制機(jī)械手的設(shè)計和制造技術(shù) 操作系統(tǒng) 硬件和軟件設(shè)計技 術(shù) 運(yùn)動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù) 生產(chǎn)研制的機(jī)器人關(guān)鍵零部件物流 弧焊 點(diǎn)焊 裝配 搬運(yùn)和其他機(jī)器人 其中超過130套機(jī)器人物流20企業(yè)有近30家自動化生產(chǎn)物流 站 大小中獲得了應(yīng)用 弧焊機(jī)器人在汽車廠的焊裝線使用 但在一般情況下 還有比的 搬運(yùn)機(jī)器人技術(shù)和工程應(yīng)用 如距離一定的水平和國外 可靠性 低于國外產(chǎn)品 機(jī)器 人應(yīng)用工程起步較晚 窄應(yīng)用 系統(tǒng)技術(shù)和生產(chǎn)線比國外有在應(yīng)用規(guī)模差距 國內(nèi)的 5 搬運(yùn)機(jī)器人中國已經(jīng)安裝了約200個單位 占單位總數(shù)安裝萬分之四 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上面 沒有形成的主要原因 目前中國生產(chǎn)的機(jī)器人是用戶的要求 一個客戶 不同規(guī)格 體積小 低度零部件通用化 交貨時間長的重新設(shè)計 成本不低 但質(zhì)量 可靠性不 穩(wěn)定 目前迫切需要的關(guān)鍵技術(shù)的早期工業(yè)化 以解決一個全面的計劃的產(chǎn)物 促進(jìn) 系列化 通用化 模具設(shè)計的改善 并積極產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 我們的智能機(jī)器人和支持計劃 863 的特種機(jī)器人 它也取得了許多成就 其中 最突出的是水下機(jī)器人水下6000米不受限制的機(jī)器人導(dǎo)致世界領(lǐng)先水平 直接遙控機(jī) 器人協(xié)調(diào)控制機(jī)器人手臂 爬壁機(jī)器人 機(jī)器人飛機(jī)研制管 在機(jī)器人視覺 觸覺 觸 覺 良好的睡眠和大量的工作 一個肯定的基礎(chǔ)上發(fā)展的執(zhí)行等基本技術(shù)的開發(fā)和應(yīng) 用 但是在多傳感器數(shù)據(jù)融合控制 遠(yuǎn)程和本地自主系統(tǒng)遙控機(jī)器人 智能裝配機(jī)器 人 機(jī)器人設(shè)備和其他應(yīng)用程序的開發(fā)才剛剛起步 與國外先進(jìn)水平有很大差距 你 必須得分的基礎(chǔ)上 原來 有研究主要集中系統(tǒng) 以一個完整的系統(tǒng)實(shí)用技術(shù)和產(chǎn)品 為 十五 是世界先進(jìn)行列中脫穎而出 1 3 本文的主要研究內(nèi)容 1 直角坐標(biāo)機(jī)器人物流 整個驅(qū)動系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計 選擇和電機(jī)和負(fù)載的計算 以 及其他相關(guān)的計算 2 主要部件設(shè)計如軸承 設(shè)計和驗(yàn)證 螺絲 螺帽 絲桿支架 3 圖紙和零件圖的裝置 裝配圖和運(yùn)動仿真的三維模型 使用 SolidWorks 三維實(shí) 體建模方法 結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析的實(shí)體 讓了解真?zhèn)?更容易的結(jié)構(gòu)特征 6 第 2 章 方案分析設(shè)計 2 1 題目分析 搬運(yùn)機(jī)器人分為以下幾種類型按結(jié)構(gòu)和驅(qū)動源分布如下圖 2 1 直角坐標(biāo)式 圓柱坐標(biāo)式 關(guān)節(jié)坐標(biāo)式 基本結(jié)構(gòu) 球坐標(biāo)式 平面坐標(biāo)式 柔軟臂式 冗余自由度式 控制部分 模塊式 氣動 驅(qū)動源 液壓 電動 圖 2 1 四種坐標(biāo)形式的搬運(yùn)機(jī)器人 a 直角坐標(biāo)式機(jī)器人 b 圓柱坐標(biāo)式機(jī)器人 c 關(guān)節(jié)坐標(biāo)式機(jī)器人 d 球坐標(biāo)式機(jī)器人 視覺傳感器 傳感部分 觸覺傳感器 接近覺傳感器 人工操縱機(jī)器人 固定程序機(jī)器人 控制部分 信息輸入和示教方法 可編程序機(jī)器人 重演式示教機(jī)器人 計算機(jī)數(shù)控機(jī)器人 智能機(jī)器人 7 2 1 1 五種基本坐標(biāo)式機(jī)器人 結(jié)構(gòu)機(jī)械機(jī)器人可以通過安裝為多個環(huán)節(jié)關(guān)節(jié)中看到 通常有兩種連接 即關(guān)節(jié)和 關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 銀行和根據(jù)不同的坐標(biāo)系的聯(lián)合會議機(jī)器人大致可分為五類 直角 坐標(biāo) 圓柱坐標(biāo)球面坐標(biāo)的形式 并協(xié)調(diào)聯(lián)合小關(guān)節(jié)坐標(biāo) 他的骨灰指三個自由度機(jī) 械手的軸的 它不包括手腕的自由度 圖 2 1 示出了機(jī)器人的 其中的四個坐標(biāo) 1 直角坐標(biāo)機(jī)器人三個移動的連接 使得沿著笛卡爾臂的端部坐標(biāo)系 X Y Z 的直線運(yùn)動的三個軸 2 具有圓柱形坐標(biāo)機(jī)器人關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)的兩個旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 形成一個圓筒狀的工作 范圍 3 在共同的坐標(biāo)機(jī)器人具有三個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié) 其中 兩個鉸鏈軸平行于一個更復(fù) 雜的形狀 工作的大小 4 球形坐標(biāo)與兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)的移動機(jī)器人 形成半圓形狀的工作范圍 5 多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的平面可以被認(rèn)為是公共的一個特例坐標(biāo)機(jī)器人 其中只有 平行于肩和關(guān)節(jié)軸線共面 圖 2 2 平面關(guān)節(jié)式機(jī)器人 2 1 2 兩種冗余自由度機(jī)構(gòu)機(jī)器人 軟臂機(jī)器人的總體控制 也被稱為鼻子機(jī)器人 通過整體控制多個柔性臂的產(chǎn)生的 驅(qū)動源 所述控制盤的相對輥圖中 在每一個方向上的平緩彎曲臂 由于盤相對作用 很大的自由度的凸表面 從而使機(jī)器人手臂松弛冗余 DOF 機(jī)器人結(jié)構(gòu) 機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室 哈爾濱理工大學(xué)設(shè)計的搬運(yùn)機(jī)器人的物流用柔軟的手腕任意彎曲空間的物流業(yè)務(wù) 冗余度的每個關(guān)節(jié)單獨(dú)控制的機(jī)器人 安裝在可旋轉(zhuǎn)平臺直角坐標(biāo)機(jī)器人的自由度 增加了一個旋轉(zhuǎn)自由度 冗余 DOF 機(jī)器人適合于機(jī)器撫育等場合 8 2 1 3 模塊化機(jī)構(gòu)機(jī)器人 搬運(yùn)機(jī)器人模塊化定義為由多個規(guī)范化的建模拼縫構(gòu)成的機(jī)械機(jī)器人模塊選擇標(biāo)準(zhǔn) 模塊被一個標(biāo)準(zhǔn)化的接口 驅(qū)動單元 控制模塊 傳感器模塊和被序列化 所示的草莓采摘直角坐標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng) 旨在實(shí)現(xiàn)三個自由度 移動 X Y Z 坐標(biāo) 軸 主體圖如 2 3 圖 2 3 直角坐標(biāo)型物流機(jī)器人自由度示意圖 2 2 主傳動方案的選擇 由直角坐標(biāo)機(jī)器人邏輯分析需要在 X Y 機(jī)器人身上機(jī)制 Z 軸有三個移動副 末 端執(zhí)行器具有定位精度高 一般 寬敞的工作區(qū) 在處理作業(yè) 到底是一炮 一小筆 費(fèi)用 對于此功能 發(fā)送時間表建立如下 實(shí)現(xiàn)具有齒條和小齒輪 液壓缸伸縮運(yùn)動 滾珠絲桿傳動 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 和類似 物這樣的線性傳動機(jī)構(gòu) 齒條和小齒輪機(jī)構(gòu) 該相同的原理是利用互鎖由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所取得的驅(qū)動齒輪馬達(dá)的 齒數(shù)成齒條的線性運(yùn)動的 這種機(jī)制有一個齒輪比穩(wěn)定的傳輸功率范圍 傳動效率高 可靠性高 結(jié)構(gòu)緊湊 壽命長等優(yōu)點(diǎn) 它可廣泛用于在苛刻的條件下 高負(fù)載的應(yīng)用 例如機(jī)床 汽車等 但也有生產(chǎn)和安裝精度高 成本高的缺點(diǎn) 如圖 2 4 9 圖 2 4 齒輪齒條傳動 液壓傳動被用作工作介質(zhì) 以提供能量 并執(zhí)行傳輸模式控制 這是一個液壓缸 致動器 由液體介質(zhì)的伸縮運(yùn)動的液壓缸 如圖 2 5 變速箱的優(yōu)點(diǎn) 體積小 重量 輕 可以很容易地在給定的范圍內(nèi) 以自動調(diào)整的牽引的速度 和無級變速和速度范 圍 容易在特定情況下的變化 不旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)的方向 可以更容易地切換組旋轉(zhuǎn)和 線性往復(fù)移動 作為油的元件的相對運(yùn)動的表面能自潤滑性 低磨損和長的使用壽 命之間的工作介質(zhì)的結(jié)果 易于操縱的控制 自 動化很大 標(biāo)準(zhǔn)化 系列化 通用 化 容易達(dá)到的設(shè)計 生產(chǎn)和使用液壓元件 滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動 或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)化的理想產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 采 用絲桿 螺母和滾珠組成螺釘 它的功能是必須被轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動 這是進(jìn)一步擴(kuò)大 和滾珠絲杠的發(fā)展的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 這種發(fā)展的意義是在滾動運(yùn)動滑動軸承的動作 少摩 擦 滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備和精密儀器 如圖 2 6 傳輸優(yōu)點(diǎn) 高傳輸效率 高達(dá) 85 98 靈敏度高 無抖動 無蠕變 同步性好 定位精度高 可以 無縫地傳輸 強(qiáng)勁的剛性 實(shí)現(xiàn)溫升小 壽命長 超過四倍的正常滑動絲杠磨損 精度長保存期 使用 方便潤滑和保養(yǎng) 可靠性 可以反向傳輸 而不自鎖 圖 2 5 液壓缸運(yùn)動原理圖 10 圖 2 6 滾珠絲杠傳動 曲柄滑塊聯(lián)動機(jī)制平面和轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 也達(dá)不到曲軸耦合 如圖 2 7 變速箱 的好處 低表面接觸對 獲得的壓力很小 容易潤滑 磨損輕 壽命長 低功率傳 輸大 副易加工 更高的精度 成本低 長棒可以遠(yuǎn)程控制許多實(shí)現(xiàn) 可以使用鏈 接創(chuàng)建的運(yùn)動軌跡和更復(fù)雜的法律 但下部一對 低精度之間的間隙的存在 不容易 實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律 考慮到設(shè)計的便利性 并最終確定在聯(lián)合物流機(jī)器人 x 的三個笛卡爾運(yùn)動的滾珠絲 杠填充 Y Z 軸 同時考慮到用的滾珠絲杠的低成本性質(zhì)作出漢江機(jī)床廠開發(fā)的 C1 型 滾珠絲杠 a 內(nèi)部原理圖 b 實(shí)物圖 圖 2 7 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 11 第 3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 1 電動機(jī)的選擇 因?yàn)槲锪鳈C(jī)器人負(fù)荷小 結(jié)構(gòu)小 所需發(fā)動機(jī)尺寸 重量和功率并不大 設(shè)計YS發(fā) 動機(jī) 并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) 具有效率高 噪音低 振動小 壽命長制造 維護(hù)方便 起 動轉(zhuǎn)矩大 出色的起動和運(yùn)行性能特點(diǎn) 采用B級絕緣 防護(hù)等級類IP141 冷卻方式 為ICO141 廣泛應(yīng)用于小功率機(jī)械設(shè)備 如機(jī)器人 機(jī)床等場合的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)JB T1009 2007 圖 3 1 YS 系列電機(jī)圖 3 1 1 X 方向電動機(jī)的選擇 擬定 x 方向載荷加機(jī)身總重為 15kg 平均移動速度 傳動效率為 0 8 預(yù)設(shè)安全系數(shù)為 1 2 工作機(jī)所需輸入功率 1 工作機(jī)的功率 PW 105 2 10 3wPGVKW 2 電動機(jī)功率 Pd 45W 3 1 2 3 845 d 電機(jī)型號選擇 YS5022 詳細(xì)數(shù)據(jù)見下表 3 1 3 1 2 Y 方向電動機(jī)的選擇 假設(shè) y 方向的載荷 機(jī)身總重量是 平均移動速度 傳動率 是 0 8 設(shè)定安全系數(shù)是 1 2 所需輸入功率式子如下 1 工作機(jī)的功率 PW 1025 10 5wPGVKW 3 所需電動機(jī)功率 Pd 12 75W 3 2 1 2 05 807 dwPKW 由于功率損失等原因 電動機(jī)選擇略大功率的 YS5612 詳見表 3 1 3 1 3 Z 方向電動機(jī)的選擇 假設(shè) z 方向的載荷 機(jī)身總重量是 平均移動速度 傳動率為 0 8 設(shè)定安全系數(shù)為 1 2 所需輸入功率式子如下 1 工作機(jī)的功率 PW 105 2 10 wPGVK 3 所需電動機(jī)功率 Pd 150W 3 3 2 85 dw 由于功率損失等原因 電動機(jī)選擇略大功率的 YS6312 詳見表 3 1 表 3 1 YS 電機(jī)參數(shù)表 電 機(jī) 型 號 功率 W 電流 A 頻率 Hz 電壓 V r min 最大轉(zhuǎn) 矩 N m 毛重 Kg YS5022 60 0 23 50 380 1400 2 4 2 5 YS5612 90 0 2 50 380 1400 2 4 3 5 YS6312 180 0 53 50 380 1400 2 4 7 3 2 減速器的選擇 電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速 1400R 分鐘 因?yàn)轳R達(dá)和減速裝置之間的傳動機(jī)構(gòu) RV 減速是最 常見的減速器蠕蟲家族 其由蝸桿和蝸輪 結(jié)構(gòu)緊湊 變速比中的一個 并在一定條 件下 具有自鎖功能的機(jī)械驅(qū)動 是最常見的一個加速度和振動 低噪音 低功耗 根據(jù) Q MDL 2000 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計和制造技術(shù) RV 蝸輪系統(tǒng) 產(chǎn)品符合國家標(biāo)準(zhǔn) GBl0085 88 圓柱蝸桿參數(shù)基礎(chǔ)上 最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù) 方盒子 外形獨(dú)特新穎的款 式 學(xué)習(xí)盒看起來 優(yōu)質(zhì)鋁合金壓鑄具有以下性能優(yōu)勢線路 機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊 體積 薄 輕 小 高效 良好的熱交換性能 散熱快 安裝方便 靈活和敏捷 性能 優(yōu)越 易于維護(hù)檢修 運(yùn)行平穩(wěn) 噪音低 堅固耐用 適用性 高安全性和可靠 性 目前已廣泛應(yīng)用于各個生產(chǎn)部門 技術(shù)和手段 減少機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)代化設(shè)備 實(shí) 現(xiàn)高扭矩意味著相當(dāng)大的比重 低噪聲 高穩(wěn)定性機(jī)械齒輪控制的最佳選擇 我在畢業(yè)設(shè)計也可考慮以降低成本和簡化使用 RV 減速的結(jié)構(gòu) 因?yàn)辇X輪比 i 57 161 以滿足由 RV 減速延遲的發(fā)動機(jī)輸出速度 1400R 分鐘直接施加到齒輪和螺旋 槳 您可以選擇型號 RV 20E 減速機(jī) 如圖 3 2 所示 13 圖 3 2 RV 20E 型減速器 3 3 滾珠絲杠的設(shè)計 3 3 1 x 軸滾珠絲杠的設(shè)計 均勻工作負(fù)載是 可用時長是一萬五千小時 絲杠的工作長度 L 是 400 毫米 它的最大轉(zhuǎn)速 最小轉(zhuǎn)速 絲杠材質(zhì)是 鋼 滾道 硬度是 58 62HRC 傳動精度 0 03mm 1 算出載荷 算出最大動負(fù)載 C C 3LwfmF 106nT n0 1Lvs 從相關(guān)書目找出表格 2 4 設(shè) 選精度 D 從表格 2 6 設(shè) 從表格 2 7 設(shè) 從表格 2 8 設(shè) 所以 3 2 2 算出額定動載荷的計算值 3 3 3 按值 選滾珠絲杠副 遵從額定動載荷 的規(guī)則 找出相關(guān)書目中表格 2 9 預(yù)設(shè)滾珠絲杠如下 FC1 2004 2 5 4 14 FC1 2005 2 5 5 選 FC1 2005 2 5 它的數(shù)據(jù)是 公稱直徑 mm 導(dǎo)程 5mm 其它數(shù)據(jù)可從相關(guān)書目表格 2 9 獲得 滾珠直徑 3 175 mm 螺旋角 33 滾道半徑 R 0 52 1 651mm 3 4 螺母螺紋大徑 D 3 7 3 8 3 3 2 y 軸滾珠絲杠的設(shè)計 均勻工作負(fù)載是 可用時長是一萬五千小時 絲杠的工作長度 L 是 400 毫米 它的最大轉(zhuǎn)速 最小轉(zhuǎn)速 絲杠材質(zhì)是 鋼 滾道 硬度是 58 62HRC 傳動精度 0 03mm 1 計算載荷 算出最大動負(fù)載 C C 3LwfmF 106nT n01Lvs 從相關(guān)書目找出表格 2 4 獲取 選精度 D 從表格 2 6 設(shè) 從表格 2 7 設(shè) 從表格 2 8 設(shè) 所以 2 設(shè)額定動載荷的計算值 15 3 由于 選的是滾珠絲杠副 從額定動載荷 的規(guī)定 找出相關(guān)書目中表格 2 9 預(yù)設(shè)滾珠絲杠如下 FC1 2505 2 5 5 FC1 2506 2 5 6 選用 FC1 2505 2 5 具體數(shù)據(jù)是 公稱直徑 mm 導(dǎo)程 5mm 其它數(shù)據(jù)可從相關(guān)書目表格 2 9 獲得 滾珠直徑 3 175 mm 螺旋角 38 滾道半徑 R 0 52 1 651mm 偏心距 e 絲杠內(nèi)徑 2e 2R 21 788mm 螺母螺紋大徑 D 螺母螺紋小徑 3 3 3 z 軸滾珠絲杠的設(shè)計 均勻工作負(fù)載是 可用時長是一萬五千小時 絲杠的工作長度 螺母的 有效行程 L 500mm 它的最大轉(zhuǎn)速 最小轉(zhuǎn)速 絲杠材質(zhì)是 鋼 滾道硬度是 58 62HRC 傳動精度 0 03mm 16 1 計算載荷 算出最大動負(fù)載 C C 3LwfmF 106nT n01Lvs 從相關(guān)書目找出表格 2 4 找到 選精度 D 從表格 2 6 設(shè) 從表格 2 7 設(shè) 從表格 2 8 設(shè) 所以 2 設(shè)額定動載荷的計算值 3 由于 選的是滾珠絲杠副 遵從額定動載荷 的規(guī)定 找出相關(guān)書目中表 格 2 9 預(yù)設(shè)滾珠絲杠如下 FC1 2505 3 5 FC1 3205 2 5 5 我選 FC1 2505 3 具體數(shù)據(jù)是 公稱直徑 mm 導(dǎo)程 5mm 其它數(shù)據(jù)可從相關(guān)書目表格 2 9 獲得 滾珠直徑 3 175 mm 螺旋角 38 17 滾道半徑 R 0 52 1 651mm 偏心距 e 絲杠內(nèi)徑 2e 2R 21 788mm 螺母螺紋大徑 D 螺母螺紋小徑 3 4 滾珠絲杠副兩端固定形式的設(shè)計 為了滿足高精度 系統(tǒng)的高剛性 飼料要求 我們要注意的滾珠絲杠支撐的設(shè)計 需要注意的是軸向剛度 摩擦扭矩 高運(yùn)行精度和體面的支持形狀的選擇 參見表 3 2 表 3 2 滾珠絲杠副的安裝形式 安裝方式 簡圖 特點(diǎn) 一端固定 一端自由 1 靜態(tài)穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性都低 2 結(jié)構(gòu)簡單 3 低軸向剛度 4 適合短和垂直的絲杠 兩端鉸支 1 結(jié)構(gòu)簡單 2 低軸向剛度 3 硬度和精密滾珠絲桿系統(tǒng)的 位移 4 熱火叫敏感的螺釘架 5 適用于中等回轉(zhuǎn)速度 18 一端固定 一端鉸支 1 靜態(tài)穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性高 適用于中等回轉(zhuǎn)速度 2 結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜 3 軸向剛度 4 適用于更高的剛性和不斷變 化的精密滾珠絲杠系統(tǒng) 5 推力球必須在一端從所述熱 源被置于遠(yuǎn) 兩端固定 1 靜態(tài)穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性低 2 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 需要在較低的預(yù) 緊彈簧的兩端 3 最大軸向剛度 4 適用于高剛度和運(yùn)動精度滾 珠絲杠系統(tǒng) 5 適用于長螺旋安裝 3 5 各軸軸承的選擇 滾動體是現(xiàn)代機(jī)械的泛應(yīng)用組件是依靠支持旋轉(zhuǎn)部分的主要元素之間的滾動接觸 與軸承相比 滾子軸承具有小的摩擦 靈活的啟動 效率高 易潤滑和互換性好 1 深溝球軸承 產(chǎn)品特點(diǎn) 戴最具代表性的滾動軸承 用途廣泛 可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù) 荷 快速旋轉(zhuǎn) 低噪音 低振動 主要用途 汽車 后輪 變速器 電器元件單元 電氣 通用汽車 家用電器 其它 工具 內(nèi)燃機(jī) 工程機(jī)械 鐵路車輛 裝卸 農(nóng)業(yè)機(jī)械 工業(yè)機(jī)械 2 角接觸球軸承 特征 所述環(huán)和球接觸角 為 15 標(biāo)準(zhǔn)接觸角 30 和 40 之間 越大的接觸角越大 軸向負(fù)荷容量 較小的接觸角為高速旋轉(zhuǎn)更為有利 雙列軸承可承受徑向負(fù)荷和軸向 負(fù)荷 單列軸承可承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷 角接觸球軸承適 用于高速及高精度旋轉(zhuǎn) 主要用途 單列 電主軸 高頻馬達(dá) 燃汽輪機(jī) 離心分離機(jī) 小型汽車前輪 差速器小齒 輪軸 19 雙列 泵 風(fēng)機(jī) 空氣壓縮機(jī) 各類變速器 燃料噴射泵 印刷機(jī) 3 自調(diào)心球軸承 特點(diǎn) 通過訪問軸球面外圈滾道 調(diào)心性能 讓您自動錯誤造成軸或外殼的撓曲 或?qū)R能適應(yīng) 主要承受徑向載荷和較小的軸向載荷 主要用途 用于小型剛度 可憐的中性旋轉(zhuǎn)軸和多軸 4 圓柱滾子軸承 功能 與滾道 徑向載荷能力 這是適合重載荷和沖擊載荷圓柱滾子線接觸也可 以適用于高速旋轉(zhuǎn) N 型及 NU 型可軸向移動 能夠適應(yīng)作為結(jié)果承受在軸和外殼 最 適合作為軸向承載 NJ 型和 NF 類型的自由端可承受一定程度 可以 NH 型及 NUP 的 相對位置的熱膨脹或安裝誤差引起的變化輸入一定的軸向負(fù)荷承受內(nèi)圈或外圈可分離 便于裝拆 NNU 和 NN 型抗徑向負(fù)荷的剛性 主要用途 大中型電動機(jī) 發(fā)電機(jī) 內(nèi)燃機(jī) 燃?xì)廨啓C(jī) 機(jī)床主軸 減速裝置 裝卸搬運(yùn)機(jī)械 工業(yè)機(jī)械 5 為圓錐滾子軸承 功能 這種軸承設(shè)置有圓臺形滾子 滾子由內(nèi)圈大肋導(dǎo)向 使得內(nèi)環(huán)設(shè)計 外圈 滾道和所述圓錐面的頂點(diǎn)的作用相交軸承 中線點(diǎn)的滾筒 單列軸承可承受徑向負(fù)荷 和軸向負(fù)荷雙列軸承 徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷 適用于嚴(yán)重磨損和沖擊負(fù)荷 其它 曝光胸 分成小錐角 錐角 和三種大錐角的 較高的接觸角越大 軸向負(fù)荷 能力 主要用途 汽車 前輪 后輪 變速器 差速器小齒輪軸 機(jī)床軸 工程機(jī)械 大型農(nóng)業(yè)機(jī)械 鐵路車輛齒輪減速 軋鋼機(jī)輥頸及減速裝置 6 調(diào)心滾子軸承 特征 該類球面滾子軸承外圈滾道設(shè)置有球面狀的內(nèi) 不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的雙 除以 R RH RHA 和 SR 四種類型 因?yàn)閳A弧中心和所述外圈滾道直徑的穿著 具有 調(diào)心性能 它可以自動調(diào)整軸或外殼的偏轉(zhuǎn)的軸線而引起的誤差不對準(zhǔn)的結(jié)果 或者 可以徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷 以隨身攜帶 特別是徑向負(fù)荷能力 主要用途 造紙機(jī)械 減速裝置 鐵路車軸 軋鋼機(jī)齒輪箱座 軋鋼機(jī)輥道子 破碎機(jī) 振動篩 印刷機(jī)械 木工機(jī)械 各種工業(yè)減速機(jī) 立式帶座調(diào)心軸承 7 推力球軸承 20 功能 通過與滾道環(huán)和球與保持架組件的環(huán)形滾道 并與滾道圈的軸稱為軸墊圈 并與滾道圈的殼稱為會話 單向軸承可承受單向軸向負(fù)荷 雙向軸承可承受軸向載荷 包括可承受徑向負(fù)荷 主要目標(biāo) 汽車莖 灰 8 推力圓柱滾子軸承 特點(diǎn) 由環(huán)形滾道圈 軸圈 座圈 與圓柱滾子和保持架組件 圓柱滾子加冕使 用 使壓輥和分布之間的滾道 軸向負(fù)荷可承受單向軸向負(fù)荷 軸向剛度強(qiáng) 主要用途 石油鉆機(jī) 制鐵鋼鐵機(jī)械 9 推力球軸承 產(chǎn)品特點(diǎn) 本種下配備了一個圓桌形滾子 大端球面 滾子滾道圈 軸圈 座 圈 肋骨準(zhǔn)確的指導(dǎo) 使得軸圈和座圈滾道和滾子設(shè)計的錐形頂部運(yùn)行表面的表面面 積相交在低于中心線的點(diǎn) 單向軸承可承受軸向負(fù)荷 雙向軸承可承受的軸向載荷 主要用途 單向 起重機(jī)吊鉤 旋轉(zhuǎn)接頭石油鉆機(jī) 雙向 軋鋼機(jī)輥頸 10 推力調(diào)心滾子軸承 特點(diǎn) 本類的石油機(jī)械軸承球面滾子傾斜排列 由于滾道的球形外觀 具有自我 心靈 從而可以使軸有若干傾斜軸向負(fù)荷能力非常大 承受軸向載荷 也可以作為穿 干徑向載荷 一般在使用油潤滑的使用 主要應(yīng)用 水力發(fā)電機(jī) 立式電動機(jī) 船舶用螺旋槳軸 軋鋼機(jī)軋制螺桿用減速 機(jī) 塔式起重機(jī) 煤炭研磨機(jī) 擠出機(jī) 成型 角接觸球軸承被轉(zhuǎn)換承受深溝球軸承 好處是 1 具有結(jié)構(gòu)簡單 2 限速較高 3 摩擦轉(zhuǎn)矩相對較小 21 4 徑向和軸向載荷 5 相同的尺寸比深溝球軸承移動時 靜負(fù)荷能力 6 旋轉(zhuǎn)精度高 噪音低 上的上述優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上 這樣的設(shè)計是用于支承滾珠絲杠選定角接觸球軸承 1 x 軸軸承的選用 找出相關(guān)書目表格看到 我選的型號是 7004C 基本額定動載荷 2 y 軸軸承的選用 找出相關(guān)書目表格看到 我選的型號是 7005C 基本額定動載荷 3 z 軸軸承的選用 找出相關(guān)書目表格看到 我選的型號是 7205C 基本額定動載荷 3 6 校核計算 3 6 1 x 軸滾珠絲杠的校核 1 穩(wěn)定性校對 臨界載荷 N 式子如下 3 9 2 效率核對 滾珠絲杠副之傳動效率 是 3 18 需要達(dá)到 90 到 95 因此絲杠副是選擇對的 3 6 2 y 軸滾珠絲杠的校核 1 穩(wěn)定性校對 臨界載荷 N 式子如下 22 預(yù)設(shè)安全系數(shù) S 10 3 找出相關(guān)書目表格 了解到絲杠是穩(wěn)定的 切變模量 對剛 G 是 83 3GPa T N m 是扭矩 T 式子里 是摩擦角 它的正切函數(shù)值就是摩擦系數(shù) 表示均勻的工作負(fù)載 本章 設(shè)摩擦系數(shù) 則得 T 1500 2 效率核對 滾珠絲杠副之傳動效率 為 需要達(dá)到 90 到 95 因此絲杠副是選擇對的 3 6 3 z 軸滾珠絲杠的校核 1 穩(wěn)定性校對 臨界載荷 N 式子如下 預(yù)設(shè)安全系數(shù) S 10 3 找出相關(guān)書目表格 了解到絲杠是穩(wěn)定的 所以該絲杠副工作穩(wěn)定 式子里 是摩擦角 它的正切函數(shù)值就是摩擦系數(shù) 表示均勻的工作負(fù)載 本章 設(shè)摩擦系數(shù) 則得 T 2000 4 效率核對 滾珠絲杠副之傳動效率 為 需要達(dá)到 90 到 95 因此絲杠副是選擇對的 23 第 4 章 三維結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 1 solidworks 簡介 達(dá)索系統(tǒng)的 SolidWorks 達(dá)索系統(tǒng) S A 一個下屬子公司 負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)計軟件窗 口產(chǎn)品的開發(fā)和銷售 達(dá)索負(fù)責(zé)系統(tǒng)軟件廠商 互聯(lián)網(wǎng)和廠商的支持服務(wù)的整合能力 該集團(tuán)提供了獲得產(chǎn)品的整個生命周期 包括設(shè)計 工程 制造和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件 系統(tǒng) 從公司 CAD 市場份額達(dá)索目前世界最高的手中最好的著名 CATIAV5 的所有 領(lǐng)域 SolidWorks 中始建于 1993 年 通過技術(shù)的 PTC 公司的副總裁 該公司的副總裁簡 歷 總部設(shè)在美國馬薩諸塞州康克爾縣 馬薩諸塞州康科德市 內(nèi) 堆在每個桌面的 初衷贊助設(shè)計一種系統(tǒng) 實(shí)體模型設(shè)計效率 從 1995 年第一組的 SolidWorks 3D 機(jī)械 設(shè)計軟件 推出 2010 年以來已在世界各地設(shè)有辦事處 銷售 并通過在 140 個國家 300 經(jīng)銷商經(jīng)銷該產(chǎn)品 1997 年 SolidWorks 將被接管法國達(dá)索公司 Dassault 系統(tǒng) 公司 作為市場主流達(dá)索的旗艦品牌的結(jié)束 1 參數(shù)化設(shè)計 相對于產(chǎn)品 我們可以看到它作為一個幾何模型 無論幾何多么復(fù) 雜 可以在有限的構(gòu)成要素組成 每種功能進(jìn)行分解 可以利用有限的參數(shù)限制 的 基本概念的參數(shù) 2 基于特征的造型 SolidWorks 是一個基于特征的實(shí)體建模系統(tǒng) 采用智能特征基 于函數(shù)生成一個模型工程的工作人員 如腔 殼 倒角和圓角 可以隨意感覺草圖輕 易改變模式 這個特性允許設(shè)計人員在工程設(shè)計從來都不是輕松和靈活 3 單個數(shù)據(jù)庫 完全相關(guān) 的 SolidWorks 在基層建立一個中央數(shù)據(jù)庫 不像一些 基于多個數(shù)據(jù)庫的傳統(tǒng)的 CAD CAM 系統(tǒng) 所謂單數(shù)據(jù)庫 項目信息是所有從一個庫 以便工作為產(chǎn)品形式中 每個單獨(dú)的用戶 而不管他是哪個部門 換言之 在整個設(shè) 計過程中的任何變化 前和反應(yīng)后也可在設(shè)計過程的相關(guān)方面 例如 如果有變化詳 細(xì)設(shè)計 NC 數(shù)控 自動更新切割路徑 修改裝配圖 而且正好在整個三維模型相同的 反應(yīng) 這種獨(dú)特的完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與工程相結(jié)合 造就了產(chǎn)品設(shè)計在一起 這種 優(yōu)勢使得市場上的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計 高品質(zhì)的產(chǎn)品 更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品 價格更便宜 軟件模塊 包括近 20 多個模塊的 SolidWorks 時 Pro ASSEMBLY PRO 布線時 Pro DETAIL 等 我們使用的軟件模塊的 SolidWorks 是系統(tǒng)功能的重要組成部分包 括參數(shù)化功能定義 固定部分和裝配建模 三維彩色固體或線框造型工作室完整的工 程圖 并產(chǎn)生不同的看法 也三維建?；顒?或者和旋轉(zhuǎn) SolidWorks 是該系 統(tǒng)的功能定義中 各種不同的形狀被設(shè)計成實(shí)現(xiàn)特定的功能 如肋 肋 的 即 槽 槽 倒角 倒角 和漏極 殼 等 用這樣的裝置 用于工程師更自然的 直觀 的主體 而無需使用復(fù)雜的幾何設(shè)計 該系統(tǒng)的參數(shù)是比提供特征尺寸使用符號函數(shù) 而相比之下 其他系統(tǒng) 直接一定數(shù)量的固定值到身體的 使得每個技師可以在物理 尺寸關(guān)系 并且必須每個參數(shù)之間建立是哪變化 還相關(guān)的功能將被自動校正 這一 特性使得它更容易進(jìn)行調(diào)整 優(yōu)化設(shè)計可以使更加完美 技術(shù)只能顯示在屏幕上 同 時也給繪圖儀或某些支持 PostScript 格式彩色打印機(jī) SolidWorks 還可以執(zhí)行 3D 和 2D 圖像 以其他應(yīng)用程序 如有限元分析和后處理等給 這是通過數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)來 實(shí)現(xiàn) 用戶可以連接到其它模塊的 SolidWorks 軟件或個人使用 C 語言編程 以提高 軟件的功能 它具有的大部分在單用戶環(huán)境中的設(shè)計能力 無額外的模塊 裝配能 力 人工 和技術(shù)圖紙技能 不包括 ANSI ISO DIN 和 JIS 標(biāo)準(zhǔn) 和支撐按照標(biāo) 24 準(zhǔn)處理繪圖儀 HP 2D 和 3D 圖形 HPGL 和黑白和彩色打印機(jī)輸出 SolidWorks 的特 點(diǎn)如下 1 特征驅(qū)動 例如 老板 槽 倒角 客房 貝殼等 2 參數(shù) 參數(shù) 大小 圖案特征 載荷 邊界條件等 3 由于設(shè)計 部件的特征值之間的負(fù)載 交叉遵守特性 參數(shù)之間的關(guān)系 如表面活性劑 等等 4 支持大 復(fù)雜的組裝設(shè)計 組分的系列 規(guī)則排列 交替排列時 Pro 程序的各種方法可被編程到部件設(shè)計等等 5 在所有 應(yīng)用全關(guān)聯(lián) 任何位置改變將導(dǎo)致在相關(guān)的任何地方的變化 其他附加模塊將進(jìn)一 步完善基本功能 擴(kuò)展的 SolidWorks 4 2 三維實(shí)體模型的建造 配置安裝 因?yàn)?SolidWorks 的好的配置文件 打開 SolidWorks 中單擊文件 新建 零部件 素描 素描草圖界面 然后通過拉伸 旋轉(zhuǎn) 掃描 混合命令創(chuàng)建三維模 型 25 4 3 裝配仿真 打開在 SolidWorks 中 單擊文件 新建 裝配在裝配環(huán)境 注重在裝配選擇當(dāng)裝 配方法 限制自由的程度還是不錯的 因?yàn)檎_的安裝 從而完成了運(yùn)動仿真 4 4 關(guān)于對 Solidworks 的介紹 隨著技術(shù)的發(fā)展 不斷提高人民的生活水平 各種電子產(chǎn)品 機(jī)械產(chǎn)品 繼續(xù)使 用該產(chǎn)品的生命周期縮短 到產(chǎn)品的改進(jìn)提出了很大的挑戰(zhàn) 而產(chǎn)品的設(shè)計挑戰(zhàn)的效 率 為了提高設(shè)計效率 第一個要考慮的產(chǎn)品設(shè)計的幫助 尤其計算機(jī)輔助設(shè)計軟件 這有 SolidWorks 中 UG Pro 的 E AutoCAD 等軟件 本章節(jié) 我要講的 SolidWorks 軟件的重要功用 從菜單欄中的電腦開始菜單啟動 SolidWorks 軟件 單擊新建按鈕 出來的內(nèi)容同 下 3 1 26 圖 3 1 菜單欄 當(dāng)您選擇 零件 然后單擊 確定 進(jìn)入三維實(shí)體的編輯界面的一部分 在窗 口頂部的 SolidWorks 是 SolidWorks 軟件中的菜單和工具欄 左側(cè)是左側(cè)窗口的 FeatureManager 設(shè)計樹任務(wù)窗格中 在屏幕的下方是狀態(tài)欄 當(dāng)工具欄中的對象突出 分別草圖工具欄視圖工具欄 插件工具欄 工具欄功能 工具欄的安裝細(xì)節(jié) 草圖工具欄就同上圖 找到工具欄中 這個按鈕是來建立草圖的 這個按鈕是智能尺寸按鈕 用來標(biāo)明草圖中輪廓曲線的大小 上面的按鈕作用分別是 繪制直線 矩形 圓 圓弧 曲線 橢圓 繪制圓角 多邊形 點(diǎn)等二維輪廓曲線 該按鈕的用途 可在面 邊線以及草圖實(shí)體上畫制字體 具有剪裁實(shí)體或延伸實(shí)體的作用 具有將模型上所選邊線或草圖實(shí)體轉(zhuǎn)換草圖實(shí)體的作用 是等距功能鍵 是鏡像功能鍵 是線性草圖陣列和圓周草圖陣列功能鍵 是指視圖工具欄 工具欄的作用按次序 為正視 前視 后視 左視 右視 上視 下視 等軸測 上下二等軸測 左右二等 軸測 視圖定向 27 是指插件工具欄 具有安裝與卸載各項插 件的用途 分別為 3D Instsn Website 插件 CosmosMotion 插件 COSMOSWorks Designe 插件 Design Checker 插件 eDrawings 插件 FeatureWorks 插件 PhotoWork 插件 Solidworks Routing 插件 ScanTo3D 插件 Solidworks Toolbox 插件 Solidworks Utilities 插件 是指特征工具欄 用途從前到 后是 拉伸凸臺 基體 拉伸切除 倒圓角和倒角 筋板創(chuàng)建 抽殼 拔模 異型孔向 導(dǎo) 各種列陣和鏡像 參考幾何體 曲線指令 Intant3D 是指裝配工具欄 用途從前到后為 插入零件 配合 零部件的陣列 智能扣件 移動 顯示隱藏的零 部件 裝配體特征 參考幾何體 新建運(yùn)動算例 爆炸視圖 爆炸直線草圖 干涉檢 查 孔對齊 AssemblyXpert 28 第 5 章 利用 Solidworks 進(jìn)行裝配仿真 裝配過程可分為四個安裝步驟 步驟 1 X 部件組件 稱為組件 1 步驟 2 Y 構(gòu)件組件 叫做組件 2 步驟 3 Z 組件稱為組件 3 步驟 4 1 組件 所述組件 2 組件 3 中 整個的最后的組裝 步驟 1 在所述組件中的 X 組件 首先 啟動 SolidWorks 的菜單軟件重新啟動計 算機(jī) 單擊新建按鈕打開一個新的 SolidWorks 文件對話框 選擇對話框總成 然后點(diǎn) 擊確定按鈕 此時你在圖形區(qū)域的瀏覽按鈕左邊點(diǎn)擊均已部分 其中編輯文件夾 然 后選擇圖 1 中打開零件 步驟 2 在會上 Y 分量 首先 啟動 SolidWorks 的菜單軟件重新啟動計算機(jī) 單 擊新建按鈕打開一個新的 SolidWorks 文件對話框 選擇對話框總成 然后點(diǎn)擊確定按 鈕 此時你在圖形區(qū)域的瀏覽按鈕左邊點(diǎn)擊均已部分 其中編輯文件夾 然后選擇在 圖 2 中打開零件 29 步驟 3 對安裝在 Y 部件 首先 啟動 SolidWorks 的菜單軟件重新啟動計算機(jī) 單擊新建按鈕打開一個新的 SolidWorks 文件對話框 選擇對話框總成 然后點(diǎn)擊確定 按鈕 此時你在圖形區(qū)域的瀏覽按鈕左邊點(diǎn)擊均已部分 其中編輯文件夾 然后選擇 在圖 3 中 以打開零件 步驟 4 1 裝配和組件 2 組件 3 中 整個的最后的組裝 首先 啟動 SolidWorks 的菜單軟件重新啟動計算機(jī) 單擊新建按鈕打開一個新的 SolidWorks 文件對話框 選 30 擇組件對話框 然后點(diǎn)擊確定按鈕 此時你在圖形區(qū)域的瀏覽按鈕左邊點(diǎn)擊已經(jīng)在這 里編輯的文件夾 然后將所有部件選擇要打開的項目 如圖 4 運(yùn)動仿真設(shè)置 劑是由每個部件的組合和至少在與另一構(gòu)件相連接的一些方式 在這方面 也與 兩個部件 并且兩個部件直接接觸可以產(chǎn)生一些相對運(yùn)動 前提運(yùn)動仿真是創(chuàng)建設(shè)置 創(chuàng)建車體和零件組裝部件組合成一個完整的人體模型 因此 有在兩者之間有許多相似之處 運(yùn)動仿真和部件組裝 無論在形式的模式下執(zhí)行 建立一種機(jī)制是利用儀表板的 預(yù)定義連接設(shè)置 列表中選擇一組預(yù)定義的連接和組裝部件是安裝不同的組件使用 儀表盤 用戶定義的一組連接到飛 零件組裝的組裝獲得的 有內(nèi)部組件之間沒有 相對運(yùn)動 由單一的家庭成員之間的連接機(jī)構(gòu)獲得可在一定程度上的相對運(yùn)動 下面簡要介紹了運(yùn)動仿真的基本條件 UCS 用戶坐標(biāo)系 WCS 全球坐標(biāo)系 全球坐標(biāo)系統(tǒng)的系統(tǒng)組件 包括全球坐標(biāo)系統(tǒng)的組件和本體的 組裝 放置約束 限制就位元件和元件的運(yùn)動中的組成元件的形狀 環(huán)連接 在添加形成的鏈條的連接器環(huán)的連接器主體 自由度 確定所需要的自變量參數(shù)的系統(tǒng) 或狀態(tài) 的運(yùn)動 連接的作用僅限主 體之間的相對運(yùn)動 該系統(tǒng)可以限制總自由度 主題 模特兒公司的基本要素 身是受若干份嚴(yán)格控制的 存在該組中沒有自由 31 基礎(chǔ)知識 不鍛煉身體 地板或機(jī)架 相關(guān)的基本運(yùn)動等話題 在模擬 您可以定義多個基礎(chǔ) 預(yù)定義連接設(shè)置 預(yù)先定義連接組可以確定哪些實(shí)際位置的限制 在模型元素 限制了體之間的相對運(yùn)動 該元件的運(yùn)動的系統(tǒng)的性質(zhì) 以限制自由和限定機(jī)構(gòu)可以 可有 拖動 用鼠標(biāo)在圖形