发布时间 : 星期六 文章机器人腕部结构设计说明书更新完毕开始阅读479096de6c85ec3a86c2c571
关节型机器人腕部结构及控制系统设计
图4－2轴的受力分析和弯扭矩图
a． 轴上的转矩T：
主轴上的传递的功率：P轴?p?0.8?0.48kw
T?9.55?106?P （4-8） n?9.55?106?0.48 2000?2292Nmm
求作用在齿轮上的力：
33
关节型机器人腕部结构及控制系统设计
d'?mtz'?2?20?40(mm)F2Tt?d'?2?229240?114.6(N) Fr?Fttg??59.65?tg20??21.71(N)Fr?Fttg?cos??114.6?tg20cos8?41.9 Fa?Fttg??114.6?tg8?16.1N
b． 画轴的受力简图 见图4－2 c． 计算轴的支撑反力 在水平面上
Frl4FNH2?2.9?21l4?4133?5?21?8.54N
2?l3?l2FNH1?Fr-FNH2?24-8.54?15.46N
在垂直面上
FNV1?FNV2?Ft2?29N d． 画弯矩图 见图4－2 在水平面上，a—a剖面左侧
MH?FNH1???l6l4??2?l5?2???15.46?49?757.54Na—a 剖面右侧
34
mm
关节型机器人腕部结构及控制系统设计
l4??M'H?FNH2?l2?l3???8.54?59?503.86mm
2??在垂直面上
l4??l6MV??Fnv1??l5???29?49?1421Nmm
22??MV2??15?49??735N
合成弯矩，a—a剖面左侧
Ma?2MH?MV?757.542?1421?1610Nmm
22a—a剖面右侧
M'a?M'H?M'V?503.862?7352?890.63Nmm
e． 画转矩图 见图4－2
22 T?Ftf. 判断危险截面
d44?114??2508Nmm 22 a—a截面左右的合成弯矩左侧相对右侧大些，扭矩为T，则判断左侧为危险截面，只要左侧满足强度校核就行了。 g.．轴的弯扭合成强度校核
许用弯曲应力[σ]=[σσ0]b=100Mpa，α=1]b=60Mpa，[σ1]b[60==0.6 100σ0]b[a—a截面左侧
2bl(d?t)2350?70?(44-3)W?0.1d-?0.1?44-?818.4mm3
2d2?443
35
关节型机器人腕部结构及控制系统设计
M2?(?T)216102?(0.6?2508)2?e??????
W818.4h. 轴的疲劳强度安全系数校核
σ查得抗拉强度
B=650Mpa，弯曲疲劳强度?1?300Mpa，剪切疲劳极限
?1?155Mpa，等效系数ψσ=0.2， ψτ=0.1
a—a截面左侧
bl(d?t)242?70?(44-3)23W?0.2d-?0.2?44-?1462.9mm3
2d2?443ετ=0.92；轴经磨削加工，表查得Kσ=1，Kτ=1.8；查得绝对尺寸系数???0.95，
面质量系数β=1.0。则
弯曲应力 ?b?M1360.57??1.66MPa， W818.4应力幅 ?a??b?1.66Mpa
σm=0 平均应力
切应力 ?T?T2292??2.46Mpa WT818.4 ?a??m??T2?0.73Mpa
安全系数 S???K?1?3001?1.66?0.2?01.0?0.95?180.7
????a????m
36