装车机械手计算说明书.doc

机械设计课程设计
设计计算说明书
设计题目:装车机械手
姓名:XXX
学号:XXX
班级:XXX
指导教师:XXX
设计时间:XXX
目录
一、设计任务书…………………………………………………1
二、传动方案修改………………………………………………2
三、总体设计计算………………………………………………3
1. 电机型号选择
2. 各级传动比分配
3. 各轴的运动参数和动力参数计算〔转速、功率、转矩〕
四、传动机构设计计算………………
1. 齿轮传动〔一〕:齿轮3与齿轮4
2. 齿轮传动〔二〕:齿轮5与齿轮6
五、轴系零件设计计算………………
1. 轴的设计计算〔一〕:轴2
2. 轴的设计计算〔二〕:轴3
六、润滑和密封方式的选择……………………………………
七、箱体及附件的构造设计和选择……………………………
八、设计总结……………………………………………………
参考文献…………………………………………………………
一、设计任务书
设计题目:装车机械手
设计一台装车机械手,将生产线上的纸箱搬运到货车车厢。如下图,纸箱箱体尺寸A×B×Cmm3,重M kg,其他条件及要求见表一。要求搬运能力J件/小时,工作寿命6年,每年工作300天。选择电动机型号,分配总传动比,计算各轴的转速、输入输出功率。对各级传动进展设计计算,并对整机进展构造设计。允许选用步进电机正反转工作。
纸箱
H
L
C
B
机械手
K
A
车箱
设计过程及计算说明
二、传动方案修改
1. 系统运动方案图
注一:
,与齿轮2做成一体;
,与零件1旋合;
;
注二:
,零件3可随轴4转动,并可沿其上下移动;
;
、零件3与轴4之间皆用圆锥滚子轴承。
F=1000N
V=
D=500mm
L=500mm
三、总体设计计算
1、电机型号选择
〔1〕电动机类型的选择: Y系列三相异步电动机
〔2〕电动机功率选择:
传动装置的总功率:
η1=η联轴器×η4轴承×η3齿轮
=××××
=
η2=η联轴器×η3轴承×η齿轮×η梯形螺纹
=×××
=
电机所需的工作功率:
P工作1=jW/η1
=100×
=48W
P工作2=FV/η2
=1200×
=75W
P工作=P工作1+ P工作2
=123W
〔3〕确定电动机转速:
计算滚筒工作转速:
n筒=60×
=
n升降=×60/〔4×〕
=150r/min
按手册P7表1推荐的传动比合理围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比围i’a=3~5。那么三级圆柱直齿轮的总传动比现实围为i’a=27~125,因步进电机转速可调,故可将电机转速设为100r/min。
〔4〕确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y2-712-6。
其主要性能:额定功率:250,满载转速850r/min,额定转矩
n升降=150r/min
n滚筒=
η1=
η2=
P工作=123W
电动机型号
Y2-712-6
i1=80/3
i2=2/3
。设置转速为100r/min。
2、计算总传动比及分配各级的传动比
〔1〕总传动比:i1=n电动/n转轴=100/=80/3
i2=n电动/n升降=100/150=2/3
〔2〕分配各级传动比
取齿轮i齿轮1=2/3,i齿轮2=8/3,i齿轮3=10/3,
i齿轮4=3;
∵i1=i齿轮2×i齿轮3×i齿轮4=80/3
∴i2= i齿轮1=2/3
3、各轴运动参数及动力参数计算
〔1〕计算各轴转速〔r/min〕
nI=n电机=100r/min
nII=nI/i齿轮1=100×3/8= (r/min)
nIII=nII/i齿轮2=×3/10=(r/min)
nⅣ=nIⅢI/i齿轮3==(r/min)
〔2〕计算各轴的功率〔KW〕
PI=250×=238W
PII=PI×η齿轮×η轴承=88W
PIII=PII×η轴承×η齿轮=84W
PIⅣ=PⅢ×η轴承×η齿轮=80W
〔3〕计算各轴扭矩〔N·mm〕
据手册得