毕业设计送料机械手 设计说明书.doc

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毕业设计 〔论文〕说明书
设计题目： 送料机械手
系 部： 机械工程系动作二：预夹紧
动作三：手臂上升
动作四：手臂旋转
动作五：小臂伸长
动作六：手腕旋转
预夹紧
手臂上升
手臂旋转
小臂伸长
手腕旋转
手臂转回
要求分析
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第二章 机身机座的结构设计
机身的直接支承和传动手臂的部件。一般实现臂部的升降、回转或俯仰等运动的驱动装置或传动件都安装在机身上，或者就直接构成机身的躯干与底座相连。因此，臂部的运动愈多，机身的结构和受力情况就愈复杂，机身既可以是固定式的，也可以是行走式的,。
臂部和机身的配置形式根本上反映了机械手的总体布局。本课题机械手的机身设计成机座式，这样机械手可以是独立的，自成系统的完整装置，便于随意安放和搬动，也可具有行走机构。臂部配置于机座立柱中间，多见于回转型机械手。臂部可沿机座立柱作升降运动，获得较大的升降行程。升降过程由电动机带动螺柱旋转。由螺柱配合导致了手臂的上下运动。手臂的回转由电动机带动减速器轴上的齿轮旋转带动了机身的旋转，从而达到了自由度的要求。
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机身部使用了两个电机，其一是带动臂部的升降运动；其二是带动机身的回转运动。带动臂部升降运动的电机安装在肋板上，带动机身回转的电机安装在混凝土地基上。
1、带动臂部升降的电机：〖10〗
初选上升速度 V=100mm/s
P=6KW
所以n=〔100/6〕×60=1000转/分
选择Y90S-4型电机，属于笼型异步电动机。采用B级绝缘，外壳防护等级为IP44，冷却方式为I〔014〕即全封闭自扇冷却，额定电压为380V，额定功率为50HZ。
Y90S-4电动机技术数据所示：
型号
额定功率KW
满载时
堵转电流
堵转转矩
最大转矩
电流A
转速r/min
效率%
功率因素
额定电流
额定转矩
额定转矩
Y90S-4
1400
79
Y90S-4电动机技术数据
2、带动机身回转的电机：〖10〗
初选转速 W=60º/s
n=1/6转/秒
=10转/分
由于齿轮 i=3
减速器 i=30
所以n=10×3×30=900转/分
选择Y90L-6型笼型异步电动机
电动机采用B级绝缘。外壳防护等级为IP44，冷却方式为I〔014〕即全封闭自扇冷却，额定电压为380V，额定功率为50HZ。
Y90S-6电动机技术数据所示：
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Y90L-6电动机技术
减速器的原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。用来降低转速和增
转矩，以满足工作需要。〖6〗
初选WD80型圆柱蜗杆减速器。
WD为蜗杆下置式一级传动的阿基米德圆柱蜗杆减速器。
蜗杆的材料为38siMnMo调质
蜗轮的材料为ZQA19-4
中心矩a=80
Ms××11 〔〕
传动比I=30
×10ˉ³kg·m²
螺杆是机械手的主支承件，并传动使手臂上下运动。
螺杆的材料选择：〖6〗
从经济角度来讲并能满足要求的材料为铸铁。
螺距 P=6mm 梯形螺纹
螺纹的工作高度 h= 〔〕
=3mm
×6= 〔〕
螺杆强度 [σ]= σs/3～5 〔〕
=150/3～5
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=30～50Mpa
螺纹牙剪切[τ]=40
弯曲[σb]=45～55
1、当量应力〖6〗
()
式中 T——传递转矩N·mm
[σ]——螺杆材料的许用应力
所以代入公式〔〕得：
σ= 〔4×200×πd1²〕²+3〔200××1³〕²
= 〔2495/ d1²〕²1