机械原理课程设计机械手.docx

集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
机械原理课程设计机械手
设计任务书
设计的目的
械设比大，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；但是仅能用于两平行轴间的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。
带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点，在近代机械传动中应用十分广泛。
锥齿轮的特点是：寿命长，高负荷承载力，耐化学和腐蚀性强，降噪和减震，重量轻，成本低，易于成型，润滑性好，最重要的是，它可以实现两个垂直轴的传动，而一般圆柱齿轮只能用于平行轴。
综合上述特点，考虑减小噪声、振动，工作条件等方面的要求，选用V带传动、齿条传动、齿轮传动。如图4所示：
图4 总传动简图
确定总传动比
表一 机械手主要零件及其主要参数
名称
符号
直齿轮
3
直齿轮4
直齿轮1、5
直齿轮2、6
不完全齿轮7
锥齿轮
2’
锥齿轮
1’
带轮1
带轮2
模数
m
3
3
5
3
3
齿数
Z
24
72
24
96
48
72
24
分度圆直径
d
72
216
60
240
240
216
72
100
200
水平摆动：i=2*3*4=（R带2/R带1）*（Z4/Z3）*（Z6/Z5）=（200/100）*（72/24）*（96/24）=24
升降、收缩：i=2*3*4=（R带2/R带1）*（Z2’/Z1’）*（Z2/Z1）=（200/100）*（72/24）*（96/24）=24
3电动机的确定
电动机容量的确定
电动机是机器中运动和动力的来源，其种类很多，有电动机、内机、蒸汽机、水轮机、气轮机、液动机等。电动机结构简单、工作可靠、控制方便、维护容易，一般机械上大多数是均采用电动机驱动。
电动机的容量选得合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作装置的正常的工作，或使用电动机因长期的过载而过早损坏；容量过大则电动机的价格高，能量不能充分利用，且常常不在满载下运行，其效率和功率的因数都较低，造成浪费。
电机的容量的主要由电动机的运行时的发热情况决定，而发热又与其工作情况决定。
表2 简单传动机构和运动副的效率
表3 其他机构的效率
1 凸轮机构
2 棘轮机构
3 槽轮机构
4不完全齿轮机构
5 联轴器
由表2及表3选定各个机构的传动效率，如表4：
凸轮
直齿轮
联轴器
锥齿
V带
表4 已定各个机构的效率
计算过程如下:
原始数据：机械手工作频率：20r/min
升降 ，摆动 ，伸缩 ，夹持 。
升降、收缩的效率η1=××××=
功率P1=（+）/ kw= kw
摆动的效率： η2=××××=
功率P2= kw= kw
夹持的功率： P3= kw
总效率：P总=P1+P2+P3= kw
所需电动机的功率P= kw
电动机转速的确定
总的传动比i总=24，机械手工作频率：20r/min，因此电动机的转速n=24×20=
480r/min。
4总体方案的确定
机械手系统运动简图
\ 机械手运动循环图
如图5所示：
图5 机械手系统运动循环图
5 凸轮尺寸设计
如图所示
凸轮2
凸轮3
凸轮1
凸轮2和凸轮3的位置关系：
凸轮2和凸轮3必须是如上图所示位置关系，以便保证机构能顺利的实现运动。
6设计体会与小结
接触机械原理这门课程一学期了，而这学期才是我真正感受到了一个学习机械的乐趣以及枯燥，被那些机械器件、机件组合而成的机器所吸引，尤其是汽车、机器人、航天飞机等机械技术所震撼，感慨机械工作者的伟大，。然而这种激动就在接近本学期结束之时，终于实现了，我们迎来了第一堂机械课程设计。
近一个星期的机械原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化.
在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体