装车机械手设计.doc

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 (转速、功率、转矩) 四、传动机构设计计算………………………………………… 5 (一) ( 四) 五、轴系零件设计计算………………………………………… 9 (初估各轴最小直径、受力、弯矩、扭矩分析图、强度校核、刚度校核等) 、润滑和密封方式的选择…………………………………… 15 七、箱体及附件的结构设计和选择…………………………… 15 八、设计总结…………………………………………………… 15 参考文献………………………………………………………… 15 湖南大学课程设计第页 1 一、设计任务书机械设计训练课题二——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。如图所示,已知纸箱箱体尺寸 A× B× Cmm 3,重 Mkg,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。对各级传动进行设计计算,并对整机进行结构设计。允许选用步进电机正反转工作。纸 H LCB 机械手 K A 车箱湖南大学课程设计第页 2 设计过程及计算说明二、传动方案修改 1. 系统运动方案图 2. 工作条件:使用年限 6 年, 每年工作 300 天, 工作为单班工作制,载荷平稳,环境清洁。 3. 原始数据:纸箱尺寸 A*B*C=100*150*140mm ,纸箱重量 M=6Kg , 车厢位置 L*K*H=1300*1120*100mm ,生产率 300 件/ 小时湖南大学课程设计第页 3 三、总体设计计算 1 、电机型号选择(1) 电动机类型的选择: 步进电动机(2) 电动机功率选择: 传动装置的总功率: η 1=η联轴器×η 4 轴承×η 3 齿轮= × 4× 3= η 2=η联轴器×η 3 轴承×η齿轮×η梯形螺纹= × 3× × = 电机所需的工作功率: P 工作 1=jW/η 1= 100* = 48w P 工作 2= FV /η 2 =1 2 00 × 25 /0. 35 =86w P 工作=P 工作 1+P 工作 2 =134w (3) 确定电动机转速: 计算滚筒工作转速: n 转轴= 60* /4= r/min n 升降= *60 /( *4 ) = 150 r/min 按手册 P7表1 推荐的传动比合理范围, 取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 i’ a =3~ 5 。则三级圆柱直齿轮总传动比理时范围为 i’ a= 27 ~ 125 。因步进电机转速可以调,故可将电机转速设为 100 r/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 Y 2-712-6 。其主要性能: 额定功率: 250 W, 额定转速 85 0r/min , 额定转矩 。设置转速为 100 r/min .2、计算总传动比及分配各级的伟动比(1) 传动比: i 1=n 电动/n 转轴= 100 / = 80/3 i 2=n 电动/n 升降= 100 / 150 = 2/3 (2) 分配各级伟动比 n 转轴= r/min η升降= 150 r/min P 工作= 134 W 电动机型号 Y 2-712-6 i 1= 80/3 i 2= 2/3 湖南大学课程设计第页 4 据指导书 P7 表1, 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∵i 1=i 齿轮 2×i 齿轮 3×i 齿轮 4= 80/3 ∴i 2=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 ) n I=n 电机= 100 r/min n II=n I/i 齿轮 2= 100 /( 8/3 )= (r/min) n III=n II/i 齿轮 3= /( 10/3 )= (r/min) n III I=n III/i 齿轮 4= /3= (r/min) (2) 计算各轴的功率( W) P I=P 工作= 250 W P II=P I× 24% = 60W P III=P II×η轴承