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机器人
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- 内容简介：
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机器人专用谐波减速器设计摘 要本课题来源于当今社会机器人关节谐波传动装置的创新和更新换代基础之上，通过设计出CS20机型机器人关节谐波传动装置，从而来满足当今社会谐波传动装置运转精度不足的缺陷。 国内机器人关节谐波传动装置的研发及制造要与全球号召的高效经济、运转质量好，效率高等主题保持一致。近期对机械行业中机器人关节谐波传动装置的使用情况进行了调查，发现在机械行业中，谐波齿轮减速器的使用非常普遍，特别在机器人的柔性关节转动中，经常被用到。通过对CS20机型的机器人关节谐波传动装置进行设计，对之进行结构创新是当务之急。本文运用大学所学的知识，首先从CS20机型机器人关节谐波传动装置的方案布局入手，通过查找相关资料，确定了本次设计的CS20机型机器人关节谐波传动装置的具体方案，然后再对它的具体内部结构进行设计，对其中常用的标准件例如轴承，轴，链传动机构进行选型设计，最后进行各主要零部件的强度校核。关键词：机器人；谐波传动装置；结构；校核iAbstractThis topic comes from nowadays robot joint of the harmonic drive device innovation and renewal replacement based on, through the design of a CS20 models of robot joint harmonic driving device, thus to satisfy the defects of insufficient accuracy for todays society harmonic drive device operation. The development and manufacture of the domestic robot joint harmonic drive device should be consistent with the global appeal of efficient economy, good operation quality and high efficiency. A recent use of machinery industry robot joint harmonic driving device were investigated. Found in the machinery industry, the harmonic gear deceleration is used very common, especially in the flexibility of robot joint rotation is often used. Through the design of the CS20 model of the robot joint harmonic drive device, the structure of the innovation is a priority. In this paper, the knowledge learned in college, starting from the first CS20 models of robot joint harmonic drive device layout of, through the search for relevant information to determine the specific programs of the design of CS20 models of robot joint harmonic drive device, and then the concrete internal structure design, of which commonly used standard parts such as bearings, shaft, chain drive mechanism were design selection. Finally, the main components of the strength check. 关键词：机器人；谐波传动装置；结构；校核Key words: robot; harmonic drive device; structure; check iii目 录摘要i 一、绪论1 1.1课题来历与研究的目的以及意义1 1.2 发展概况3 1.2.1 国内的发展概况5 1.2.2 国外的发展概况7 1.3本课题研究的内容9二、机械传动设计计算10 2.1行星齿轮的计算11 2.1.1 配齿计算12 2.1.2 几何尺寸计算12 2.1.3 装配条件验算14 2.2 动力源的选型计算16 2.3 研究计算轴18三、主要传动零件的强度校核20 3.1 传动轴的强度校核24 3.2 传动齿轮的强度校核25 3.3 轴承强度的校核26四、设计总结28结 论29致 谢30参考文献31一、绪论从广阔的视野、各种各样的活动，还有和学术报告、规范标准以及另外别的角度的的详细内容，我们得到了包含定位、性质以及应用的机器人的大环境。机器人已发展到注重提高生产效率，成品质量稳定性和提升人类无法轻松靠近本地操作。最近，超过10000000000元的市场已经建立了机器人的商业用途，像清洁机器人，它的应用已经渗透到医疗福利，农业，等。对抗震救灾中的应用和护理的期望，福利特别高，和出色的机器人技术不仅实现创建一个新的市场，也为保护世界环境的一个非常重要的贡献。在一个国家或地区有机器人具有普遍偏向的方式。今后，会更加流行正在蓬勃发展的机器人。OMG国标早就认可中介范例，ISO资质也授与了能帮人平时活动的机器人。即使在虚拟场景中的活动，这是越来越多的机器人的使用。根据机器人技术应用在通讯，家电，汽车，医疗设备和其他，机器人已被广泛认可。它是一种动力，看来像它会导致一个新的行业。机器人研发情况固然都在被上述所整理，然而这些仍然是显示出要把机器人推向消费者。欧美等发达国家成立有相应计划，本国也需求更好的战略，方能维持积极地有力发展。新服务机器人对于市场具有应用性很强的领域，比如孜孜不倦的创新产品、医疗项目、相关福利以及防不胜防的自然性或人为性灾难。在另一方面，虽然产自日本的工业机器人依然是行业里最好的，但其他国家都在奋起直追。在关于实际使用中，美国提出了很多观点。在美国有建立国家计划项目，欧洲也是，如Horizon2020，我们的国家也需要更好的政策，才能保持健康的发展前景。工业机器人技术和产品强度的可靠性得到了增强，有望应用于教学，免费的产品系统和一些新的领域。 只有我们创建的模式可十分完美地与网络技术结合在一起，才能建立一个满是生机的社会环境，帮助型机器人也才能服务大众的各类活动。如果多个应用程序可以为我们创造的，他们提供快速，安全的服务，满足他们的需求，将是非常愉快的。所以，我们应该抓紧实现建设这样一个好的平台。此外，因为教育是人才的培养，社会和工业的各个领域也要由它来服务。教育以及教育系统以机器人为目标的不仅得提高应付难处的能力；他们也喜欢传统的技术，在不同的方向、在合作领域，但关键是要把机器人技术对社会和高级人才使用。1）实现的潜力 2010年，国家各部委进行详细的调查和论证后认为：智能机器人这个大产业在接下来的几十年内产值和市场占有率都会是井喷式的。在2013七月，在测量市场大小的根本上行使2010之“机器人产业的市场趋势考查”后续。情况即中国市场正在急剧膨胀，然后韩国，日本和德国都在拼命瓜分市场。2）工业机器人的定义和需求在日本，工业机器人从开始普及到现在已然30年。工业机器人对全球制造业发展提供了很多的帮助，像战胜了困难的，污浊的，无法掌握的应用情况，供应了优秀的产品品质，补充了贫乏的现场人力。 能理解，在将来数年，由于老龄化加剧，现场人力数目缩小，会发生很多的用人贫乏。因此，产业机器人的希冀变得更多。产业机器人在全新范畴的施行（像食物，药剂以及消费物的研发，建设以及制造范围）亦然有很好的远景。特别是在医学范畴，试剂以及样品分析前处理，可能获得类似于高度精准的技术实验数据。人力也能够防止于在危急境况下作业，如病毒和细菌。另一面来说，怎么去教依旧是产业机器人的很大问题。利用口令进行示范，必须锻炼的非常好，方能娴熟的操纵各式各样产业机器人。在当下的机器人体系里，多臂互相配合链接操纵的境况下，操纵要用去巨额的工夫。早前的机器人体系愈来愈艰巨，是让教授更易学的一个大难点。在将来的时间里边，达成不必讲授成了终极的目的。更由于这样，智能的机器人会成为不可或缺的。我们需求各式各类的研发成效，联合科研院所的协助。 3）机器人在社会中的定义和需要 由于全球都迈进了衰老型社会，想让老弱病残幼在存活和环境容纳中获得援手。估计机器人会给以充分的反馈，好比讯号的供应以及撑持，帮助那些居家讨生活的人，向组建社团给以帮助，缩小休养之包袱，给身体功能施以帮助，以及增加商业设施。这会能使得老人以及残疾人觉得就是貌似孩子们、孙子们和他们呆在一块儿似的。历经实践，这是愈来愈明朗，在以后，服务型机器人的成长会加快环境容纳度，我们会使得延续康健的时期愈来愈长，用自帮自助的存在方法，有目的地工作和参与社会。所以有，它可以变成构建更好环境以及衰老境况乃至世界上生长的能量。 B）机器人服务平台 如果我们必须领会服务机器人体系的运作方法，就得懂得实际情况、顾客还有产品中的悬殊，包括领导大批机器人还给以帮助。不只是增添了很多额外花费，以及能否赚钱的疑惑。诚然我们可以建造出来服务机器人体系，若是服务的回报无法回本更无盈利，就更不能扩大利用了。假如一个多服务系统机器人可以建造出来，可给他人用的崭新的帮助方式已初露锋芒，制造者才敢去想走到了这一步，得到的回报能否顺利地抵消甚至超出用去的本金。所以，现在极大的障碍是创造出一个体系，这体系会渗透进帮助型机器人的发展范畴，也更容易渗透进IT行业。4）机器人在教育中的定义和需求 C）机器人在教育中的需求 在日本，那样的向来肩负着本国对外竞争力的研发科技、生产制造人员却是在急剧锐减，现在，他们加快应对着居民衰老化，真正境况是，依托相应调研报告，眼下的事实却是，日本群众用在高端科技的精力以及会意程度非常明显的愈来愈少了。即使如此，机器人和机器人应用工程课堂展示教学也收获了重视，是一种很好的锻炼制造员工以及淡化对科学害怕的技术措施。机器人活动比赛被承办在各式各样的地区，传统刊物也录用了兴趣者们的作品，还有机器人知识亦然在人民里边传播开来。电机把持，传感器科学和计算机应用，机构零部件和别的技术归纳在一块，是为机器人技术。于是，途径PBL源自困难的进修以及同等的要领，激发了察觉麻烦的本领以及处理的技巧，相当顺应思维培养的组合，其也可增强优化多组件科技以及提升归纳体系的优点。要实现此方针，不妨面向基础教育的同学达成科学培养，使培养方式和手段得以普遍使用，还有方针即是开始于小学和初中止于科技培养部门工程师。D)机器人在教育中的挑战说起机器人培养的要求，如此3种方向在未来数年会当作机器人培养的中心。首先是对各行各业的外部人力的教导。比方说，各个社区来负责践诺开放向青少年的机器人培养行径。全体地区的互动方式中都有他们的身影，比如地方广电局以及私人单位的加入。然后就是达成社会机器人培养观念的引导。第五科技根本设计的种种资料已然赞同社会达成了技能的看法。末了一点，是关于重用高素质的人力。2005年，日本的几个部委在定期工作资料中早就说明，他的高管以及技能人力的减少源自于本国的群众衰老在加剧。他呼吁必须善加利用那种高级人才，不要过于限制他们的岁数以及保持工作场所。这成为一个极度首要的困难，对校企培养来讲。真正尊重知识人材是处理此困难的一个绝佳思维，针对日本眼下难处来讲。我们应该建造渠道，传播知识人材得到的技巧、技能和经历的给接下来的工程师。机器人的培养愈加发展，熟练掌握每种能力的工程师已然能够有所担当，接下来具备雄厚履历的知识人材操作起来也是十分顺手了。2.2这些年来面临的挑战和建议 从上面的话，机器人的应用情况中的大量看法被归纳出来，计议了产业机器人的释义以及用途，还有机器人进行培养用处，给人类带来了巨大好处。共同的希冀是让机器人变成如此般用途的焦点，稳定性很好，物美价廉，还可把感应器与移动电话接洽为一，普遍增加机器人的服务率，如此方能使老弱病残幼的生存容易实现医疗，权利福利得到完整保证，灾害亏损减到最少。 由于产业机器人知识的能力教育和传授技巧是拿去交给很多熟能生巧的工人，还有品种众多的智能化机器人，所以要强调可靠地，并乐意与别人沟通的机器人技能协作。接下来，还得寻求掌控接口技能以及平台机器人服务打造服务型机器人，能让其巧妙贴切的服务大众，完成运输以及系统IT的服务成长化。机器人培养的效力可使大众的求知欲以及发展性得到加强。所以必须得整合可靠地技能，激励所有年龄段人的培养，平时实践中的经历、事件加入、爱好趣味以及文明发展。要想提升机器人研究和建造的速度，就得冲出那些很能磨练人的职责障碍，一定会更好的服务大众。所以必须斟酌战略、布局以及构造等条件，以推动社会发展。所以对于日常生活和野外中某些会置人于死地的地方，就像自然灾害、战乱地区以及爆破现场这些不能进入或容易受伤的区域，机器人必须出面进行接触，了解，判断和处理。机器人系统凭借完美的可靠性以及简便的遥控性，能充分贴合不同环境的要求。是以在电动座椅、太空研究、装置转移、石油开发、培训以及休闲等领域，发展状况十分之好。在机器人领域，全球都在进行多条腿的行进机器人的开发。四足步行机器人是机器人的一个重要分支，四足机器人与双足步行机器人相比，由于承载能力强，稳定性好，和超过六英尺，八英尺的步行机器人相比构造更间接，于是全球的工程师都在加以更高的重视。作为一个孩子，从小对机器人有很大的兴趣。本次毕业设计老师给我这个话题，让我觉得很兴奋，但也觉得真正地要设计机器人，实际上有很多困难。因为这是一个专业的课题，需要精湛的专业知识作为基础，虽然知识是有限的，但我会尽我最大的努力去学习，去钻研，努力完成这个课题。1.1课题的来源与研究的目的和意义现在有两种类型的机器人可以到达我们难以接近或者不能接触的复杂环境开展自主勘察。一个机器人是模仿多足昆虫的行进轨迹，另外一个机器人则是脚底装上车轮依靠滚动行走。依靠车轮滚动机器人的缺点是无法吻合崎岖不平整的路面，但模仿多足昆虫行进机器人则能在上述环境里轻巧的行使职责。所以将车轮与腿部结合为一体的机器人的未来极为明朗，像用于施工现场、煤炭挖掘、摸清敌情、事故救援、太空考察以及电力行业等环境。结合了车轮与腿部的机器人是各类机器人中极简单完成顺利爬行的。在众多机器人中，通过仿照类似蜘蛛、蜥蜴等爬行动物的腿部组织以及爬行方式研发的CS20机型机器人关节谐波传动装置是极具代表性之一种。某些相对条件高、工作起来必须可靠的行为比如自然探测、天外考察和海洋营救的情况必须让车轮和腿部相结合的复合机器人来操作。1.2 发展概况1.2.1 国内的发展概况 我们在1986年开始钻研CS20机型机器人制造的来历，来自于王健的以前的资料，他数十年的废寝忘食建造了一个单体七环节机构，开纯机械行走机。王健更设计出单腿八杆机构，创建王木车马。在这之后，台湾教授颜洪森以木制车马为基础，开发了一系列的步行机，如四连杆式，六连杆式等等步行机，查建中和其他人一起以单腿八杆机构为对象，共同钻研考虑怎样改良按压力引发的角度以及零部件的分理。总之，传统的对象加上科学的分析和先进的理论，使得机器人在国内的研究范围和深度得到了极大的丰富和发展。1.2.2 国外的发展概况 何人最先取得此项专利已无可知晓，只了解到外国科学家在十九世纪末建造出了一部类似于骡马，整体部分是用齿轮以及连接杆件机构组装，人可以骑在上面用脚蹬踏板推动运行的机器人，但是却没有做出实物来加以佐证.20世纪初又有人运用齿轮以及连接杆件体系制造出类似的机器人，然而相关资料中并没有找到对这个作品的介绍，所以那个时候有关机器人的研究还仅能思索腿的组成以及运动起来的行程路径。20世纪中期Shigley已然放进步态研究的思维制造出来在每一条腿上都用成组的连接杆件体系拼装而且安装两个摇杆体系结构以操纵机器人的步伐轨迹，已然加入步态设计的思路。同期，又有两位发明家麦吉以及弗兰科创作了首部彻底用计算机操纵的行走机器人。接下来几年有关此机器的设计被充分的融入了运行操纵理论。1979年席罗思在行进机器人里加入了操纵水平行走的仪器，同样在腿上加入了保持和校对偏向的装置。20世纪末布朗、罗布特以及莎普恩斯研究了加入了液压部件和直流电机的相应机器人。这都意味着人类对四杆动力体系的认识已从简单的考虑迈入了整体操纵、计算机和高新科技的相互融汇贯通的康庄大道。1.3本课题研究的内容 我的CS20机型机器人关节谐波传动装置的设计重点是依靠SOLIDWORKS。在设计过程中，了解CS20机型机器人关节谐波传动装置的结构特征和三维软件的使用要领。本文的设计目标是设计一种CS20机型机器人关节谐波传动装置。具体内容包括以下几个方面： 1 到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集出各类谐波传动装置的原理及结构，挑选相关内容记录并学习。 2 分析谐波传动装置的结构与参数 3 确定设计总体方案 4 确定具体设计方案 5 谐波传动装置的三维图的绘制、CAD装配图、零件图的绘制。 6 说明书的整理二、机械传动设计计算2.1 行星齿轮的计算2.1.1配齿计算据行星传动的传动比值和按其配齿计算公式（3-27）公式（3-33）可求得内齿轮b和行星轮c的齿数和。现考虑到行星齿轮传动的外廓尺寸较小，故选择中心轮a的齿数=17和行星轮=3.根据内齿轮 =76.5 对内齿轮齿数进行圆整，同时考虑到安装条件，取，此时实际的p值与给定的p值稍有变化，但是必须控制在其传动比误差的范围内。实际传动比为=其传动比误差 =2.67%由于外啮合采用角度变位的传动，行星轮c的齿数应按如下公式计算，即 因为为偶数，故取齿数修正量为。此时，通过角变位后，既不增大该行星传动的径向尺寸，又可以改善a-c啮合齿轮副的传动性能。故 =在考虑到安装条件为 （整数）初算中心距和模数1. 齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定太阳轮和行星轮材料为20GrMnTi，表面渗碳淬火处理，表面硬度为57 61HRC。试验齿轮齿面接触疲劳极限=1591Mpa。试验齿轮齿根弯曲疲劳极限太阳轮=485Mpa。行星轮=4850.7Mpa=339.5Mpa (对称载荷)。齿形为渐开线直齿。最终加工为磨齿，精度为6级。内齿圈材料为38GrMoAlA，淡化处理，表面硬度为973HV。试验齿轮的接触疲劳极限=1282Mpa验齿轮的弯曲疲劳极限=370MPa齿形的终加工为插齿，精度为7级。2. 减速器的名义输出转速由 = 得 =181.82 3. 载荷不均衡系数采用太阳轮浮动的均载机构，取。4. 齿轮模数和中心距a首先计算太阳轮分度圆直径：式中： 一齿数比为一使用系数为1.25；一算式系数为768；一综合系数为2；一太阳轮单个齿传递的转矩。=376其中 高速级行星齿轮传动效率，取=0.985齿宽系数暂取=0.5=1450Mpa代入 =78.66模数 m=取 m=5则 =117.5取 齿宽 取 2.1.2 几何尺寸计算1. 计算变位系数(1) a-c传动啮合角因 =0.93969262所以 =变位系数和 =（17+30） =1.141图2-1选择变位系数线图中心距变动系数y y=1齿顶降低系数 分配边位系数：根据线图法，通过查找线图2-1中心距变动系数y y=1齿顶降低系数 分配边位系数：根据线图法，通过查找线图2-1得到边位系数 则 (2) c-b传动由于内啮合的两个齿轮采用的是高度变位齿轮，所以有从而 且 2. 几何尺寸计算结果对于行星齿轮传动按公式进行几何尺寸的计算，各齿轮副的计算结果如下表：表3-1各齿轮副的几何尺寸的计算结果项目 计算公式a-c齿轮副b-c齿轮副分度圆直径基圆直径齿顶圆直径外啮合内啮合齿根圆直径外啮合内啮合注：齿顶高系数：太阳轮、行星轮，内齿轮；顶隙系数：内齿轮 按公式验算其邻接条件，即 已知行星轮c的齿顶圆的直径=164.513，和代入上式，则得164.513满足邻接条件 同心条件按公式对于角变位有已知 ， 代入上式得 =52.145满足同心条件 2.1.3 安装条件 按公式验证其安装条件，即得将 代入该式验证得 满足安装条件啮合要素的验算1. a-c传动端面重合度（1）顶圆齿形曲率半径太阳轮=29.31行星轮=42.416（2）端面啮合长度式中“”号正号为外啮合，负号为内啮合；端面节圆啮合角。直齿轮=则 =18.67（3）端面重合度 =1.2652. 端面重合度（1）顶圆齿形曲率半径行星轮由上面计算得，=42.416内齿轮 =61.597（2）端面啮合长度=24.05（3）端面重合度 = =1.632.2 动力源的选型计算 已知整个CS20机型机器人关节谐波传动装置的总重量150KG,关节重量50KG，我们取总重量为200Kg，关节旋转速度为12r/min。即：具体的电机设计计算如下:1、确定运行时间本次设计加速时间 负载速度（m/min）有速度可知每秒上升50mm，电机转速 3.负载转矩式中：4.电机转矩启动转矩必须转矩S为安全系数，这里取1.0。 根据以上得出数据，我们选用电机型号为160BL-A，此电机厂家为机电产品。依据电动机参数和特性曲线可得： 根据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选用电机型号为160BL-4030H1-LK-B，电机额定功率为0.1KW，额定转矩为7.62N.m，最高的转矩是9N.m，额定的转速是3000r/min，外形尺寸130x160，电机输出轴径为25mm。2.3 轴的设计 轴作为机器的一个关键组成部分，其为各类传动部件的安装，传动的扭矩和旋转运动围绕轴进行，而且经过轴承和机架连接。为了满足定位轴上的紧固件和容易加工和装配的轴类零件和拆卸，通常轴设计成阶梯轴。轴系的零件是由轴和它上边的零部件构成一个装配体系，研究轴的过程中不仅要研究轴体自己的数据，还要将系统里的全部零碎部件融合在一起。 因为用于振动的传递的轴体不仅要传送扭矩，还得经受住弯矩，是以本人研究的阶梯性轴是转动轴。因为确定了小带轮的参数，相应的大带轮随之确定。接下来的工作就是计算轴体的直径了。轴体的研究需要凭借扭转强度来调整弯曲的强度，因为可用作轴的原料比较多，所以必须得明确轴的应用环境，还有规定诸如刚度，强度以及别的机构机能。可以使用热处理这种方法，当然也要琢磨怎样使加工简单并且花费较少，用研究计算所得的数据以确定轴体的用料，故采取45号钢当成轴体的原料，它需要40MPa的切应力。然后需要做正火或者调质处理来确保它的力学性能。 1、初步计算轴的直径扭转强度估计轴的最小直径d，轴的最小直径mm，查表16.2，c=112, p=20.35, n=851,代入设计公式得=17.26mm。考虑键槽等要素对轴的影响，轴的直径应增加以弥补轴的键槽强度减弱。取轴直径d=20mm，就是最右边装带轮处直径等于20mm。装有密封元件和滚动轴承处的直径，应与密封元件和轴承的内孔径尺寸保持一致。轴体上面存在两支点的轴承要选用一样的标准，方便加工轴承的座孔。挨着的轴段，应使直径不一样构成轴肩，轴肩在轴体上部件定位以及承受轴向力时要提供相应的高度，轴肩的直径差通常选5到10mm，本文轴肩处采取5毫米的直径差，接着把每段轴体的长度尺寸匹配到一块，还要注意轴承座的安装以及结构是否合理，同样，螺钉等部件的长度和别的的因素，这样即可确定出轴的各段长度了。 三、主要传动零件的强度校核3.1 传动轴的强度校核按弯扭合成应力校核轴的强度校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。由文献1，15-5可知，取，轴的计算应力 MPa （3.43）选定轴的材料为45钢，调质处理，由以上可知，MPa。因此，故安全。（7）精确校核轴的疲劳强度判断危险截面从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面IV和V引起的应力集中最严重，而V受的弯矩较大；从受载的情况来看，截面C的应力最大，但应力集中不大，故C面不用校核。只需校核截面V。截面V左侧抗弯截面系数 mm （3.44）抗扭截面系数 mm （3.45）截面V左侧的弯矩M为 Mpa （3.46）截面V上的扭矩T为 MPa 截面上的弯曲应 Mpa （3.47） 截面上的扭转切应力MPa （3.48）轴的材料为45钢，调质处理。由以上可知，MPa，MPa，MPa。由以上可知，用插入法求出 ，轴按精车加工，由文献1 附图可知，表面质量系数为： 轴未经表面强化处理，固得综合系数为 （3.49） 由文献1 ，可知，碳钢的特性系数 取 取所以轴在截面V左侧的安全系数为 （3.50） （3.51） （3.52）故该轴在截面V左侧的强度是足够的。截面V右侧抗弯截面系数 mm抗扭截面系数 mm截面V左侧的弯矩M为 MPa截面V上的扭矩T为 MPa 截面上的弯曲应力 MPa截面上的扭转切应力 MPa截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按文献1附表查取。因， ，可得轴的材料的敏感系数为 ，故有效应力集中系数按文献1，附为 （3.53） 得轴的截面形状系数为由以上分析可知轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为综合系数为 所以轴在截面V左侧的安全系数为 故该轴在截面V左侧的强度是足够的。3.2 传动齿轮的强度校核（）校核齿面接触疲劳强度（1）接触应力的计算由以上可知，齿面接触应力计算公式，即 （3.28） 确定公式内的各计算数值 计算载荷系数电动机驱动，载荷平稳，由以上可知，取平均分度圆直径 mm 平均分度圆圆周速度 m/s由文献4 （a）可知，按，得；由文献4 （b）可知，按，齿轮悬臂布置，；由以上可知，； 由以上可知，弹性系数； 节点区域系数 计算得， MPa（1） 接触疲劳强度的许用应力由文献4 表可知，许用接触应力计算公式，即 （3.29）确定公式内的各计算数值 小齿轮的接触疲劳强度极限MPa 最小安全系数 由文献1，10-13可知，计算应力循环系数 由文献1 图10-19可知，查得接触疲劳寿命系数 ， 尺寸系数 工作硬化系数，按 润滑油膜影响系数，计算得， MPa（3）由于MPaMPa，故安全。（）校核齿根弯曲疲劳强度（1）齿根应力的计算由以上可知，弯曲应力计算公式，即 （3.30）确定公式内的各计算数值 由以上可知， ， 由以上可知， ， 计算得， MPa（2）弯曲强度的齿根许用应力 由以上可知，齿根许用应力计算公式，即 （3.31）确定公式内的各计算数值 弯曲疲劳极限MPa 齿轮的应力修正系数 弯曲强度的最小安全系数 弯曲疲劳寿命系数 ， 弯曲疲劳的尺寸系数计算得， （3）由于MPaMpa，故安全。3.3 轴承强度的校核（1）滚动轴承的选择滚动轴承为双列圆锥滚子轴承350324B，由文献2表得KN，KN，。（2）寿命验算 轴承所受支反力合力 N （4.1）对于双列圆锥滚子轴承，派生轴向力互相抵消。 ，N由文献2表得， ， N （4.2）按轴承B的受力大小验算 h （4.3）h=年 由于谐波传动装置的运转平稳，必须选择较大寿命的轴承，轴承能达到所计算的寿命。 经审核后，此轴承合格。29 4、 设计总结 通过本次设计,让我学习到了许多知识，特别是对传动机构的应用方面，是我收获最大的地方。本次的设计的传动机构包含了齿轮传动机构这一最典型的机构，通过查找与它相关的设计资料，到计算带动关节转动所需要在输出扭矩从而对齿轮机构进行设计，包括传动齿轮的选型，例如齿数，模数的确定以及之后的强度校核部分的设计，都花费了我好多精力。同时，也让我学到了好多知识。 在相关的实际问题的讨论中，我的导师总是孜孜不倦的引导着我，帮助着我。每周一次的进度检查和问题讨论，促使我在正确的道路上大步前进，不仅工作的按时保质保量的完成得到了保证，我本人的研究能力，工作的态度也得到了充分的锻炼和提高。这些宝贵的品质影响着我，毫无疑问，它们对我以后的工作，学习，生活都会起到深远而长久的良好影响。也能为人生打下一个夯实地基础！在具体的研究设计过程中，同学们也在平日的学习与生活中提供了无私与周到的帮助，充分用他们的工作热情感染着我，鼓励着我，让我少走了很多弯路，再次一并致谢！另外也感谢我的父母，朋友和同学们的帮助。在做设计感觉受挫，枯燥与迷茫时，是他们在悉心的为我释放压力，鼓励我不要气馁，勇敢面对。每周一次和父母的通话，与朋友和同学的长谈后都使我精神放松，斗志倍增，以饱满的热情重新投入到工作中去，感谢他们，正是他们的不懈支持和充分理解才能使我顺利完成毕业设计。最后，感谢学校各位领导与老师给了我在大学学习生活四年以及参加这次毕业设计的宝贵的锻炼机会，它使我深刻认识到在知识的汪洋大海面前我是多么无知和微不足道。这是一个最好的时代，也是尊重知识，充分学习知识，掌握知识的时代。只有持续的不间断地学习，才不会在激烈的竞争中落后于别人，也才能用自己的真才实学为社会做出自己应有的贡献。知识是无止境的，无价的，我愿在求真的道路上下而求索！结论在最近的一段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是CS20机型机器人关节谐波传动装置的设计，通过初期的定题，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可能做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。致谢 在导师的大力帮助与支持下，我的毕业论文得以完成。老师对于事业的热情，学术上的严谨以及细节里的严格让本人受益匪浅
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