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机器人腰转传动中消隙设计毕业论文.doc

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机器人腰转传动中消隙设计毕业论文.doc

摘要为了提高机器人的传动精度,满足实际工作需要,本课题对其腰部传动进行了消隙设计。根据机器人的工作要求和结构特点,进行了机器人的总体设计,确定了机器人的外形尺寸和工作空间,拟定了机器人各关节的总体传动方案,对机器人腰关节结构进行了详细设计,合理布置了电机和齿轮,确定了各级传动参数,分别对齿轮和轴进行了详细的设计计算并进行了校核。最后用双片薄齿轮错齿调隙法对其腰部传动进行了消隙设计,保证传动的精确性。其在结构上的简便、经济性也为其在以后的推广和应用中提供了便利条件。关键词机器人,总体设计,腰部结构设计,消隙设计1ThewaiststructuraldesignofarticulatedrobotAbstractInordertoincreaserobotstransmissionprecision,meetsthepracticalworkneeds,thistopiccarriedontohis/herthewaisttransmissionhasdisappearedthecrackdesign.Accordingtorobotsworkrequirementandtheuniquefeature,havecarriedonrobotssystemdesign,haddeterminedrobotsexternaldimensionsandtheworkingspace,havedrawnuptherobotvariousjointsoveralltransmissionplan,hascarriedonthedetaileddesigntotherobotwaistjointstructure,hasarrangedtheelectricalmachineryandthegearreasonably,haddeterminedalllevelsoftransmissionparameter,distinguishedthecountergearandtheaxishascarriedonthedetaileddesigncalculationandhascarriedontheexamination.Finallyusedthebiplatethingearwrongtoothtoadjustthecracklawtocarryontohis/herthewaisttransmissionhasdisappearedthecrackdesign,theguaranteetransmissionaccuracy.Itinthestructuresimple,theefficiencyalsohasprovidedtheconvenientconditionforitinthelaterpromotionandtheapplication.Keywordrobot,systemdesign,waiststructuraldesign,disappearsthecracktodesign目录1绪论............................................................................................................................12机器人总体结构设计................................................................................................12.1确定基本技术参数.........................................................................................12.1.1机械结构类型的选择..........................................................................12.1.2额定负载..............................................................................................22.1.3工作范围..............................................................................................22.1.4操作机的驱动系统设计....................................................................32.2机器人本体结构设计......................................................................................43机器人腰部结构设计...............................................................................................63.1电机的选择...................................................................................................73.2计算传动装置的总传动比和分配各级传动比..............................................83.3轴的设计计算..................................................................................................83.3.1计算各轴转速、转矩和输入功率....................................................93.3.2确定三根轴的具体尺寸......................................................................93.4确定齿轮的参数............................................................................................143.4.1选择材料............................................................................................143.4.2压力角的选择................................................................................143.4.3齿数和模数的选择............................................................................143.4.4齿宽系数d.......................................................................................143.4.5确定齿轮传动的精度........................................................................153.4.6齿轮的校核........................................................................................164拉簧消隙设计.........................................................................................................194.1消隙拉簧设计原则.......................................................................................204.2设计步骤........................................................................................................205结论..........................................................................................................................23致谢..............................................................................................................................24参考文献......................................................................................................................2511绪论机器人是现代一种典型的光机电一体化产品,机器人学也是当今世界极为活跃的研究领域之一,它涉及计算机科学、机械学、电子学、自动控制、人工智能、等多个学科。机器人从出现到现在的短短几十年中,已经广泛应用于国民经济的各个领域,在现代工业生产中,机器人已经人类不可缺少的好帮手在航空航天、海底探险中,机器人更是能完成人类难以完成的工作。随着计算机、人工智能和光机电一体化技术的迅速发展,机器人已不仅仅局限于工业领域的应用,它还将发展成具有人类智能的智能型机器人,具有一定的感觉思维能力和自主决策能力。在机器人要腰部传动中,理论上一对齿轮在啮合时应该无侧隙,但实际上为了补偿由于制造、安装误差及温度变化而引起的尺寸变化,以防止被卡死,在轮齿非工作面间必须有一定的齿侧间隙,此间隙在进给系统反向时就会产生空程误差.因此通过对弹簧消隙方法的分析,明确了齿轮消隙机构的本质,即给啮合齿轮加载力矩。基于这一原理下从而减小或消除空程误差,提高机器人传动精度。2机器人总体结构设计2.1确定基本技术参数2.1.1机械结构类型的选择为实现总体机构在空间的位置提供的6个自由度,可以有不同的运动组合,根据本课题可以将其设计成以下五种方案a.圆柱坐标型这种运动形式是通过一个转动,两个移动,共三个自由度组成的运动系统,工作空间图形为圆柱型。它与直角坐标型比较,在相同的工作空间条件下,机体所占体积小,而运动范围大。b.直角坐标型直角坐标型工业机器人,其运动部分由三个相互垂直的直线移动组成,其工作空间图形为长方体。它在各个轴向的移动距离,可在各坐标轴上直接读出,直观性强,易于位置和姿态的编程计算,定位精度高、结构简单,但机体所占空间体积大、灵活性较差。c.球坐标型又称极坐标型,它由两个转动和一个直线移动所组成,即一个回转,一个俯仰和一个伸缩运动组成,其工作空间图形为一个球形,它可以作上下俯仰运动并能够抓取地面上或较低位置的工件,具有结构紧凑、工作空间范围大的特点,但结构复杂。d.关节型关节型又称回转坐标型,这种机器人的手臂与人体上肢类似,其前三个关节都是回转关节,这种机器人一般由立柱和大小臂组成,立柱与大臂间

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