六自由度机械手设计_课程说明书(编辑修改稿)

六自由度机械手设计_课程说明书(编辑修改稿)内容摘要：

0 1 . 2 6 6 1 9 . 9 8 9 9 2 9 . 9 74 0 . 2FN   4． 计算螺柱直径 螺柱所受的 总拉力由式（ 1119）求得 1012bcF F Fcc  由表 115 取 112ccc =  10 12 1 3 7 3 3 . 8 1b cF F F Ncc   查表选择螺柱材料为 Q235，性能等级 ，屈服强度 2360s N mm  ，安全系数 4S ，则需用应力为   290s N m mS  根据式（ 1121）求得螺柱危险剖面的直径（螺纹小径）为：  1 4 1 .3 4 1 .3 1 3 7 3 3 .8 1 1 5 .9 03 .1 4 9 0bFd m m    初取直径 1d =16 5． 校验螺柱组连接接合面的工作能力 1） 连接接合面右端不超过许用值，以防止接合面压溃，由式（ 1139）有： 0   初取直径 1d =16 13 0maxp zF MAW  式中，接合面面积 222 2 0 0 2 0 0 4 0 0 0 0A h l m m   ； 接合面抗弯剖面模量： 2 6322 3 106lhW mm   6 2m a x 64 99 29 .97 10 5040 00 0 3 10p N m m     由表 119 查得 2 m a x0 . 5 0 . 5 5 0 0 2 5 0pp N m m        2） 连接接合面左端应保持一定的预紧力，以防止接合面产生间隙，即 min 0p  由式（ 1138） 60m in 64 10 040000 10p zF MAW      由于会产生间隙，应提高预紧力，由 min 0p  ，求得不产生间隙的最小预紧力 0F =28570N 由式（ 1119）重新求得螺柱所受到的总拉力 39。 1012 2 8 5 7 0 0 . 3 1 2 6 7 9 . 4 6 8 3 2 3 7 3 . 8 4bcF F F Ncc      由式（ 1121）重新求得螺柱危险截面的剖面直径  39。 1 4 1 .3 4 1 .3 3 2 3 7 3 .8 4 2 4 .4 13 .1 4 9 0bFd m m    取 39。 1d =24mm 的螺柱，误差小于 5%，在工程允许范围内，查 GB/T9011988， B 级等长螺柱 M24 3 接合面强度满足工作要求 重新求得螺柱所受到的总拉力 39。  最终选定螺柱直径为24mm GB/T9011988 B 级等长螺柱 M24 3 14 七、左右摇摆机构设计及强度校核 设计及计算项目 结果 一． 动叶片中 3 个螺钉设计 由公式 1117 得，][ 01   Fd 1. 确定预紧力 0F 由公式 1129，is rf TKF 0 1） 安全裕度系数 sK 2） 接合面间摩擦系数 f 3） 工作转矩 rApT  油 取动叶片与油液接触面积为 85 150mm mm 油压为 2MPa ，油压作用在动叶片上的等效力 的作用点位于 85r mm 圆周上 6 3 3 32 1 0 8 5 1 0 1 4 0 1 0 8 5 1 0 2 0 2 3T N m            4） mmr 75 0 31 . 2 2 0 2 3 4 3 1 5 7 . 3 3 3 30 . 1 5 5 7 5 1 0FN   2. 查表 116，取材料为 45 号钢，性能等级为 级 2023T N m 0  15 屈服强度极限 2/640 mmNs  初估直径 M16 ，查表 117 ，取 2s ，2[ ] 66 0 / 4 16 5 /N m m  1 1 . 3 4 4 3 1 5 7 . 3 3 2 0 . 7165d m m 取螺钉直径 M24,查表 111， 1 mm 二． 动叶片中 2 个销的设计 4 []pFd z   1. 确定剪切力 F p A油 取动叶片与油液接触面积为 85 140mm mm 油压为 2MPa ，油压在动叶片等效力的作用点 位于 85r mm 圆周上 6 3 32 1 0 8 5 1 0 1 4 0 1 0 2 3 8 0 0F p A N        油 2. 确定销个数 2z 3. 查机械手册，取材料为 45 号钢 常用的销 [ ] 80p MPa  64 2 3 8 0 0 0 . 0 1 3 7 6 1 3 . 7 62 8 0 1 0d m m m     三． 动叶片与套筒之间的键的设计 4 []ppTdhl 4[]pTl dh  1. 工作转矩 39。 T p A r   油压为 2MPa ，承压面 A 为 85 140mm mm 作用点离键沿半径方向为 40mm 2 8 5 1 4 0 4 0 9 5 2 0 0 0T N m m      2. 回转直径的 d 为 85mm 键高 12mm ， [ ] 110p MPa  螺钉直径 M24 F 23800N d  16 4 9 5 2 0 0 0 3 3 .98 5 1 2 1 1 0l m m 取 50l mm 四． 轴的设计 d=60mm 3 / [ ]d  T F r p A r    油 取 2Mpap 油 ， A=85mm 150mm ， r 85mm  69T 2 1 0 8 5 1 5 0 8 5 1 0 2 1 6 7 . 5 N m       去材料为 40Cr 钢， 2[ ] 52N/mm  d  取 d=60mm 952020T N mm 50l mm T m d=60mm 八、连腕部俯仰机构零件设计及强度校核 设计及计算项目 结果 17 五． 动叶片中 3 个螺钉设计 由公式 1117 得，][ 01   Fd 3. 确定预紧力 0F 由公式 1129，is rf TKF 0 4） 安全裕度系数 sK 5） 接合面间摩擦系数 f 6） 工作转矩 rApT  油 取动叶片与油液接触面积为 mmmm 7575  油压为 2MPa ，油压作用在动叶片上的等效力 的作用点位于 mmr 75 圆周上 mNT   23336 4） mmr 75 NF 1 8 0 0 104 3 7 320    4. 查表 116，取材料为 45 号钢，性能等级为 级 屈服强度极限 2/640 mmNs  初估直径 M16，查表 117，取 4s ， 2/1604/640][ mmN mmd 601 80 0   取螺钉直径 M16,查表 111， mmd  连接前自由度箱体的 4 个固定螺钉设计 1. 求每个螺钉的所需预紧力和总拉力 39。 10 0 m a x12bcF F F Fcc    1） 剩余预紧力 39。 0 sKGF zf  a. 安全裕度系数 sK。