500mm锻打机械手设计说明书

PAGE417毕业设计(论文)（2015届）500mm锻打机械手结构设计学生姓名学号院系专业指导教师填写日期完成日期 PAGE42摘要机械手是一种典型的机电一体化产品，锻打机械手是机械手研究领域的热点。研究锻打机械手需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识，同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。锻打机械手的定义，世界各国尚未统一，分类也不尽相同。最近联合国国际标准化组织采纳了美国机械手协会给锻打机械手下的定义：锻打机械手是一种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。参考国外的定义，结合我国的习惯用语，对锻打机械手作如下定义：锻打机械手是一种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。是可进行自动喷漆或关节其他涂料的工业机械手。锻打机械手以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。本文对一种使用在锻打机械手的结构进行设计，并完成总装配图和零件图的绘制。要求对机械手模型进行力学分析，估算各关节所需转矩和功率，完成电机和减速器的选型。其次从电机和减速器的连接和固定出发，设计关节结构，并对机构中的重要连接件进行强度校核。关键词：结构设计，机器臂，关节型机械手，结构分析AbstractThemanipulatorisatypicalmechatronicsproduct,theforgingmanipulatoristheresearchfocusinthefieldofmechanicalhand.Studyontheforgingmanipulatorrequiresacombinationofmachinery,electronics,informationtheory,artificialintelligence,biology,computerandotherdisciplinesofknowledge,atthesametime,itsdevelopmentalsopromotesthedevelopmentofthesedisciplines.Thedefinitionofaforgingmanipulator,theworldhasnotyetunified,classificationisnotthesame.ThedefinitionoftheinternationalorganizationforStandardizationinrecentUnitedNationsadoptedthemanipulatorforforgingmachinery's:forgingmanipulatorisakindofmultifunctionoperationdevicecanrepeatprogramming,canbechangedbytheactionprogram,tocompleteallkindsofwork,mainlyusedformaterialhandling,transmissionparts.Thedefinitionofthereferenceofforeigncountries,combinedwithChineseidioms,aredefinedastheforgingmanipulator:Forgingmanipulatorisabodyindependentoftheactionmoredegreesoffreedom,theprogramcanbeflexiblychangedtoanylocation,automaticoperation,highdegreeofautomation.Isavailableforindustrialmanipulatorautomaticspraypaintorothercoatingjoint.Forgingmanipulatorarmwithrigidhighasthemainbody,comparedwithothers,canhavefastermovementspeed,cancarrymoreweight,andthepositioningaccuracyisveryhigh,itcanautomaticallyaccordingtothesignaltotheoutside,tocarryoutvariousoperations.Inthispaper,thedesignofastructureintheforgingmanipulator,anddrawthegeneralassemblydrawingandpartsdrawing.Forthemechanicalanalysisofthemodelofthemanipulator,thejointestimationoftherequiredtorqueandpower,electricalmotorandgearselection.Secondly,fromthemotorandthereducerisconnectedandfixedonthedesignofjointstructure,andtheconnectionstrengthcheck.KeyWords:structuraldesign,themachinearm,jointtypemanipulator,structureanalysis目录摘要 IIAbstract III目录 IV1绪论 11.1引言 11.2锻打机械手研究概况 21.2.1国外研究现状 21.2.2国内研究现状 31.3锻打机械手的总体结构 41.4主要内容 52总体方案设计 52.1机械手工程概述 52.2工业机械手总体设计方案论述 62.3机械手机械传动原理 72.4机械手总体方案设计 92.5本章小结 103锻打机械手机械部分的设计计算 103.1手部要求及选型 103.2机械手手抓的设计计算 113.2.1选择手抓的类型及夹紧装置 113.2.2手抓的力学分析 123.2.3夹紧力及驱动力的计算 143.2.4手爪夹持范围计算 153.3机械手手爪夹持精度的分析计算 153.4油缸的设计计算 173.4.1初步确系统压力 173.4.2活塞杆的计算校核 193.4.3液压缸工作行程的确定 203.4.4活塞的设计 213.4.5导向套的设计与计算 213.4.6端盖和缸底的计算校核 223.4.7缸体长度的确定 223.4.8缓冲装置的设计 223.4.9液压缸的选型 234传动箱设计计算 254.1传动齿轮计算步骤 254.2传动轴结构的初步拟定 274.3传动轴的材料与热处理 284.4传动轴的技术要求 294.5传动轴结构图 304.6传动轴组件的验算 304.6.1支承的简化 304.6.2传动轴的挠度 314.6.3传动轴倾角 325车身行走机构总体结构 335.1传动装置的结构 335.2车轮组安装结构 335.3小车行走机构的设计 335.4选择车轮与轨道并验算其强度 345.4.1轮压值校核及选择车轮和轨道 345.4.2车轮疲劳计算 345.4.3车轮强度计算 355.5运行阻力计算 355.5.1摩擦阻力矩计算 355.5.2摩擦阻力计算 355.6选择电动机 365.6.1类型的选择 365.6.2功率的确定 365.6.3工作机的阻力 365.6.4电动机的转速的确定 375.7计算传动装置的运动参数和动力参数 375.7.1计算总传动比i 375.7.2各轴的转速 375.7.3各轴的功率 375.7.4各轴的转距 375.7.5链轮、链条的选取校核 385.7.6轴承的选取校核 395.8轴的设计与校核 39总结 43参考文献 44致谢 451绪论1.1引言机械手是一种典型的机电一体化产品，锻打机械手是机械手研究领域的热点。研究锻打机械手需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识，同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。机械手是锻打机械手的一种。1959年，世界上诞生了第一台工业机械手，开创了机械手发展的新纪元。随着科学技术的发展，锻打机械手的研究与应用迅猛发展。世界著名机械手专家、日本早稻田大学的加藤一郎教授说过：“机械手应当具有的最大特征之一是功能”。其中双足是方式中自动化程度最高、最为复杂的动态系统。伟大的发明家爱迪生也曾说过这样一句话：“上帝创造人类，两条腿是最美妙的杰作”。系统具有非常丰富的动力学特性，对的环境要求很低，既能在平地上，也能在非结构性的复杂地面上，对环境有很好的适应性。功能的具备为扩大机械手的应用领域开辟了无限广阔的前景。研究机械手的原因和目的，主要有以下几个方面：希望研制出机构，使它们能在许多结构和非结构环境中，以代替人进行作业或延伸和扩大人类的活动领域；希望更多得了解和掌握人类得特性，并利用这些特性为人类服务，例如：人造假肢。系统具有丰富的动力学特性，在这方面的研究可以拓宽力学及机械手的研究方向；机械手可以作为一种智能机械手在人工智能中发挥重要的作用。锻打机械手的定义，世界各国尚未统一，分类也不尽相同。最近联合国国际标准化组织采纳了美国机械手协会给锻打机械手下的定义：锻打机械手是一种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。参考国外的定义，结合我国的习惯用语，对锻打机械手作如下定义：锻打机械手是一种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。是可进行自动喷漆或关节其他涂料的工业机械手。锻打机械手以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。锻打机械手是在计算机控制下可编程的自动机器。采用锻打机械手是提高产品质量与劳动生产率，实现生产过程自动化，改善劳动条件，减轻劳动强度的一种有效手段。机械手的诞生和发展虽只有30多年的历史，但它已应用到国民经济，民事技术等众多的领域，具有广阔的应用和发展前景，显示出强大的生命力[1-2]。1.2锻打机械手研究概况1.2.1国外研究现状最早系统地研究人类和动物运动原理的是Muybridge，他发明了电影用的独特摄像机，即一组电动式触发照相机，并在1877年成功地拍摄了许多四足动物和奔跑的连续照片。后来这种采用摄像机的方法又被Demeny用来研究人类的运动。从本世纪30年代到50年代，苏联的Bernstein从生物动力学的角度也对人类和动物的机理进行深入的研究，并就运动作了非常形象化的描述。真正全面、系统地开展机械手的研究是始于本世纪60年代．迄今，不仅形成了机械手一整套较为完善的理论体系，而且在一些国家，如日本、美国和苏联等都已研制成功了能静态或动态的机械手样机。这一部分，我们主要介绍队60年代到1985年这一时期，在机械手领域所取得的最重要进展。在60年代和70年代，对机械手控制理论的研究产生了3种非常重要的控制方法，即有限状态控制、模型参考控制和算法控制。这3种控制方法对各种类型的机械手都是适用的。有限状态控制是由南斯拉夫的Tomovic在1961年提出来的，模型参考控制是由美国的Farnsworth在1975年提出来的，而算法控制则是由南斯拉夫米哈依罗·鲍宾研究所著名的机械手学专家Vukobratovic博士在1969年至1972年问提出来的。这3种控制方法之间有一定的内在联系。有限状态控制实质上是一种采样化的模型参考控制，而算法控制则是一种居中的情况[1]。在步态研究方面，苏联的Bessonov和Umnov定义了“最优步态”，Kugushev和Jaro-shevskij定义了自由步态。这两种步态不仅适应于而且也适应于多足机械手。其中，自由步态是相对于规则步态而言的。如果地面非常粗糙不平，那么机械手在时，下一步脚应放在什么地方，就不能根据固定的步序来考虑，而是应该象登山运动员那样走一步看一步，通过某一优化准则来确定，这就是所谓的自由步态。在机械手的稳定性研究方面，美国的Hemami等人曾提出将系统的稳定性和控制的简化模型看作是一个倒立振子(倒摆)，从而可以将的前进运动解释为使振子直立的问题。此外，从减小控制的复杂性考虑，Hemami等人还曾就机械手的“降阶模型”问题进行了研究。前面我们曾指出Vukobratovic也对类人型系统进行了能量分析，但他仅限于导出各关节及整个系统的功率随时间的变化关系，并没有过多地涉及能耗最优这个问题．但在他的研究中，Vukobratovic得出了一个有用的结论，即姿态越平滑，类人型系统所消耗的功率就越少。1.2.2国内研究现状国内机械手的研制工作起步较晚，我国是从20世纪80年代开始机械手领域的研究和应用的。1986年，我国开展了“七五”机械手攻关计划，1987年，我国的“863”高技术计划将机械手方面的研究开发列入其中。目前我国从事机械手研究与应用开发的单位主要是高校和有关科研院所等。最初我国进行机械手技术研究的主要目的是跟踪国际先进的机械手技术，随后取得了一定的成就。哈尔滨工业大学自1986年开始研究机械手，先研制成功静态双足机械手HIT-I，高110cm，重70kg，有10个自由度，实现平地上的前进、左右侧行以及上下楼梯的运动，步幅45cm，步速为10秒/步，后来又相继研制成功了HIT-II和HIT-III，重42kg，高103cm，有12个自由度，实现了步长24cm，步速2.3步每秒的。目前正在研制的HI下IV机械手，全身可有52个自由度，其在运动速度和平衡性方面都优于前三型机械手[3～7]。国防科技大学在1988年春成功地研制了一台平面型6自由度的双足机械手KDW-1，它能前进、后退和上下楼梯，最大步幅为40cm，步速为4步每秒，1989年又研制出空间型KDW-II，有10个自由度，高69cm，重13kg实现进退、上下台阶的静态稳定以及左右的准动态。1990年在KDW-II的平台上增加两个垂直关节，发展成KDW-III，有12个自由度，具备了转弯功能，实现了实验室环境的全方位。1995年实现动态，步速0.8步每秒，步长为20cm～22cm，最大斜坡角度达13度。2000年底在KDW-III的基础上研制成功我国首台仿人形机械手“先行者”，动态，可在小偏差、不确定的环境，周期达每秒两步，高1.4m，重20kg，有头、眼、脖、身躯、双臂、双足，且具备一定的语言功能[8～13]。此外，清华大学正在研制仿人形机械手THBIP-I，高1.7m，重130kg，32个自由度，在清华大学985计划的支持下，项目也在不断取得进展。南京航空航天大学曾研制了一台8自由度空间型机械手，实现静态功能[13,14]。本课题源于“第一届全国大学生机械创新设计大赛”中机械手。目前，机械手大多以轮子的形式实现功能阶段。真正模仿人类用腿走路的机械手还不多，虽有一些六足、四足机械手涌现，但是机械手还是凤毛麟角。我们这个课题，探索设计仅靠巧妙的机械装置和简单的控制系统就能实现模拟人类的机械手。其分功能有：交替迈腿、摇头、摆大臂、摆小臂。1.3锻打机械手的总体结构锻打机械手的组成及各部分关系概述：它主要由机械系统(执行系统、驱动系统)、控制检测系统及智能系统组成。(1)执行系统：执行系统是锻打机械手完成关节工件，实现各种运动所必需的机械部件，它包括手部、腕部、机身等。(a)末端执行器：机械手为了进行作业而配置的操作机构，直接喷漆工件。(b)腕部：又称手腕，是连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变末端执行器的工作方位。(c)臂部：联接机座和手部的部分，是支承腕部的部件，作用是承受工件的管理管理荷重，改变手部的空间位置，满足机械手的作业空间，将各种载荷传递到机座。(d)机身：机械手的基础部分，起支撑作用，是支撑手臂的部件，其作用是带动臂部自转、升降或俯仰运动。(2)驱动系统：为执行系统各部件提供动力，并驱动其动力的装置。常用的有机械传动、机电传动、气压传动和电传动。(3)控制系统：通过对驱动系统的控制，使执行系统按照规定的要求进行工作，当发生错误或故障时发出报警信号。(4)检测系统：作用是通过各种检测装置、传感装置检测执行机构的运动情况，根据需要反馈给控制系统，与设定进行比较，以保证运动符合要求。实践证明，锻打机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途[4-8]。1.4主要内容第1章绪论主要介绍机械手的相关知识和本课题研究的任务和要求.第2章总体方案设计,介绍该机械手各部分的相关知识和总体设计.第3章机械手各部分设计的介绍第4章机械手结构设计2总体方案设计2.1机械手工程概述机械手工程是一门跨学科的综合性技术，它涉及到力学、机构学、机械设计、气动液压技术、传感技术、计算机技术和自动控制技术等学科领域。人们将已有学科分支中的知识有效地组合起来用以解决综合性的工程问题的技术称之为“系统工程学”。以机械手设计为例，系统工程学认为，应当将其作为一个系统来研究、开发和运用，从机械手的整体出发来研究其系统内部各组成部分之间的有机联系和系统外部环境的相互关系的一种综合性的设计方法。从系统功能的观点来看，将一部复杂的机器看成是一个系统，它由若干个子系统按一定规律有机地联系在一起，是一个不可分的整体。如果将系统拆开、则将失去作为一个整体的特定功能。因此，在设计一部较复杂的机器时，从机器系统的概念出发，这个系统应具有如下特性：（1）整体性由若干个不同性能的子系统构成的一个总的机械系统应具有作为一个整体的特定功能。（2）相关性系统内各子系统之间有机联系、有机作用，具有某种相互关联的特性。（3）目的性每个系统都应有明确的目的和功能，系统的结构、系统内各子系统的组合方式决定于系统的目的和功能。（4）环境适应性任何一个系统都存在于一定的环境中，必须能适应外部环境的变化。因此，在进行机械手设计时，不仅要重视组成机械手系统的各个部件、零件的设计，更应该按照系统工程学的观点，根据机械手的功能要求，将组成机械手系统的各个子系统部件、零件合理地组合，设计出性能优良适于工作需要的机械手产品。在比较复杂的工业机械手系统中大致包括如下:操作机，它是完成机械手工作任务的主体，包括机座、手臂、手腕、末端执行器和机构等。驱动系统，它包括作为动力源的驱动器，驱动单元，伺服驱动系统由各种传动零、部件组成的传动系统。控制系统，它主要包括具有运算、存储功能的电子控制装置（计算机或其他可编程编辑控制装置），人——机接口装置（键盘、示教盒等），各种传感器的信息放大、传输和处理装置，传感器、离线编程、设备的输入/输出通讯接口，内部和外部传感器以及其他通用或专用的外围设备［14］。工业机械手的特点在于它在功能上的通用性和重新调整的柔性，因而工业机械手能有效地应用于柔性制造系统中来完成传送零件或材料，进行装配或其他操作。在柔性制造系统中，基本工艺设备（如数控机床、锻压、焊接、装配等生产设备）、辅助生产设备、控制装置和工业机械手等一起形成了各种不同形式地工业机械手技术综合体地工业机械手系统。在其他非制造业地生产部门，如建筑、采矿、交通运输等生产领域引用机械手系统亦是如此。2.2工业机械手总体设计方案论述确定负载目前，国内外使用的工业机械手中，负载能力的范围很大，最小的额定负载在5N以下，最大可达9000N。负载大小的确定主要是考虑沿机械手各运动方向作用于机械接口处的力和扭矩。其中应包括机械手末端执行器的重量、关节工件或作业对象的重量和规定速度和加速度条件下，产生的惯性力等。由本次设计给的设计参数可初估本次设计属于大负载。驱动方式由于伺服电机具有控制性能好，控制灵活性强，可实现速度、位置的精确控制，对环境没有影响，体积小，效率高，适用于运动控制要求严格的中、小型机械手等特点，故本次设计采用了伺服电机驱动（三）传动系统设计机械手传动装置中应尽可能做到结构紧凑、重量轻、转动惯量和体积小，在传动链中要考虑采用消除间隙措施，以提高机械手的运动和位置控制精度。在机械手中常采用的机械传动机构有齿轮传动、蜗杆传动、滚珠丝杠传动、同步齿形带传动、链传动、行星齿轮传动、谐波齿轮传动和钢带传动等，由于齿轮传动具有效率高，传动比准确，结构紧凑、工作可靠、使用寿命长等优点，且大学学习掌握的比较扎实，故本次设计选用齿轮传动。（四）工作范围工业机械手的工作范围是根据工业机械手作业过程中操作范围和运动轨迹来确定，用工作空间来表示的。工作空间的形状和尺寸则影响机械手的机械结构坐标形式、自由度数和操作机各手臂关节轴线的长度和各关节轴转角的大小及变动范围的选择（五）运动速度机械手操作机手臂的各个动作的最大行程确定后，按照循环时间安排确定每个动作的时间，就能进一步确定各动作的运动速度，用m/s或（°）/s表示，各动作的时间分配要考虑多方面的因素，例如总的循环时间的长短，各动作之间顺序是依序进行还是同时进行等。应试做各动作时间的分配方案表，进行比较，分配动作时间除考虑工艺动作的要求外，还应考虑惯性和行程的大小，驱动和控制方式、定位方式和精度等要求。2.3机械手机械传动原理该方案结构设计与分析该机械手的本体结构组成如图主视图俯视图锻打机械手本体组成各部件组成和功能描述如下：底座部件：底座部件包括底座、齿轮传动部件、轴承，步进电机等。机座作用是支撑部件，支承和转动大臂部件,承受锻打机械手的全部重量和工作载荷，所以机座应有足够的强度、刚度和承载能力。另外机座还要求有足够大的安装基面，以保证锻打机械手工作时的稳定运行。锻打机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件（如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等）与驱动源（如液压、气压或电机等）相配合，以实现手臂的各种运动2.4机械手总体方案设计工业机械手的结构形式主要有直角坐标结构，圆柱坐标结构，球坐标结构，关节型结构四种。各结构形式及其相应的特点，分别介绍如下[3]。(1)直角坐标机械手结构直角坐标机械手的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的，如图2-1(a)由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，所以，直角坐标机械手有可能达到很高的位置精度（μm级）。但是，这种直角坐标机械手的运动空间相对机械手的结构尺寸来讲，是比较小的。因此，为了实现一定的运动空间，直角坐标机械手的结构尺寸要比其他类型的机械手的结构尺寸大得多。直角坐标机械手的工作空间为一空间长方体。直角坐标机械手主要用于装配作业及搬运作业，直角坐标机械手有悬臂式，龙门式，天车式三种结构。(2)圆柱坐标机械手结构圆柱坐标机械手的空间运动是用一个回转运动及两个直线运动来实现的，如图2-1(b)。这种机械手构造比较简单，精度还可以，常用于搬运作业。其工作空间是一个圆柱状的空间。(3)球坐标机械手结构球坐标机械手的空间运动是由两个回转运动和一个直线运动来实现的，如图2-1(c)。这种机械手结构简单、成本较低，但精度不很高。主要应用于搬运作业。其工作空间是一个类球形的空间。(4)关节型机械手结构关节型机械手的空间运动是由三个回转运动实现的，如图2-1(d)。关节型机械手动作灵活，结构紧凑，占地面积小。相对机械手本体尺寸，其工作空间比较大。此种机械手在工业中应用十分广泛，如焊接、喷漆、搬运、装配等作业，都广泛采用这种类型的机械手。根据任务书要求和具体实际我们选择的是(d)关节型。机械手的特点是工作范围大，动作灵活，通用性强，结构较紧凑，能抓取靠近机座的物体。协作单位根据其用途和特点提出如下技术参数2.5本章小结本章主要完成对机械手系统设计,通过多种方案的选择来确定最终要确定的方案.确定了机械手的总体设计方案后，就要针对机械手的腰部、手臂、手腕、末端执行器等各个部分进行详细设计。3锻打机械手机械部分的设计计算3.1手部要求及选型即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺寸。常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夹式和内撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式等。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多时常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。（1）应具有适当的夹紧力和驱动力。应当考虑到在一定的夹紧力下，不同的传动机构所需的驱动力大小是不同的。（2）手指应具有一定的张开范围，手指应该具有足够的开闭角度（手指从张开到闭合绕支点所转过的角度），以便于抓取工件。（3）要求结构紧凑、重量轻、效率高，在保证本身刚度、强度的前提下，尽可能使结构紧凑、重量轻，以利于减轻手臂的负载。（4）应保证手抓的夹持精度。3.2机械手手抓的设计计算3.2.1选择手抓的类型及夹紧装置本设计平动搬运机械手的设计，考虑到所要达到的原始参数：最大夹紧力1000KN要求管径500mm。常用的工业机械手手部,按握持工件的原理,分为夹持和吸附两大类。吸附式常用于抓取工件表面平整、面积较大的板状物体,不适合用于本方案。本设计机械手采用夹持式手指,夹持式机械手按运动形式可分为回转型和平移型。平移型手指的张开闭合靠手指的平行移动,这种手指结构简单,适于夹持平板方料,且工件径向尺寸的变化不影响其轴心的位置,其理论夹持误差零。若采用典型的平移型手指,驱动力需加在手指移动方向上,这样会使结构变得复杂且体积庞大。显然是不合适的，因此不选择这种类型。通过综合考虑，本设计选择二指回转型手抓，采用滑槽杠杆这种结构方式。夹紧装置选择常开式夹紧装置。3.2.2手抓的力学分析下面对其基本结构进行力学分析：滑槽杠杆图3.1（a）为常见的滑槽杠杆式手部结构。Jix图机械手手抓结构图(a)(b)图5.1滑槽杠杆式手部结构、受力分析1——手指2——销轴3——杠杆在杠杆3的作用下，销轴[GB/T882-2000]2向上的拉力为F，并通过销轴中心O点，两手指1的滑槽对销轴的反作用力为F1和F2，其力的方向垂直于滑槽的中心线和并指向点，交和的延长线于A及B。由=0得=0得由=0得（3.1）式中a——手指的回转支点到对称中心的距离（mm）.——工件被夹紧时手指的滑槽方向与两回转支点的夹角。由分析可知，当驱动力一定时，角增大，则握力也随之增大，但角过大会导致拉杆行程过大，以及手部结构增大，因此最好=。3.2.3夹紧力及驱动力的计算手指加在工件上的夹紧力，是设计手部的主要依据。必须对大小、方向和作用点进行分析计算。一般来说，需要克服工件重力所产生的静载荷以及工件运动状态变化的惯性力产生的载荷，以便工件保持可靠的夹紧状态。手指对工件的夹紧力可按公式计算（3.2）式中——安全系数，通常1.2-2.0；——工作情况系数，主要考虑惯性力的影响。可近似按下式估其中a，重力方向的最大上升加速度；——运载时工件最大上升速度——系统达到最高速度的时间，一般选取0.03-0.5s——方位系数，根据手指与工件位置不同进行选择。G——被抓取工件所受重力（N）。表3-1液压缸的工作压力作用在活塞上外力F（N）液压缸工作压力Mpa作用在活塞上外力F（N）液压缸工作压力Mpa小于5000 50000以上计算：设a=100mm,b=50mm,<<;机械手达到最高响应时间为0.5s，求夹紧力和驱动力和驱动液压缸的尺寸。设==1.02根据公式，将已知条件带入：（2）根据驱动力公式得：（3）取（4）确定液压缸的直径D3.2.4手爪夹持范围计算为了保证手抓张开角为，手抓夹持范围，当手抓没有张开角的时候，如图3.2（a）所示，根据机构设计，当张开时，如图3.2（b）所示，最大夹持半径计算如下：（a）(b)图5.2手抓张开示意图3.3机械手手爪夹持精度的分析计算机械手的精度设计要求工件定位准确,抓取精度高,重复定位精度和运动稳定性好,并有足够的抓取能。机械手能否准确夹持工件，把工件送到指定位置，不仅取决于机械手的定位精度（由臂部和腕部等运动部件来决定），而且也于机械手夹持误差大小有关。特别是在多品种的中、小批量生产中，为了适应工件尺寸在一定范围内变化，一定进行机械手的夹持误差。图5.3手抓夹持误差分析示意图该设计以棒料来分析机械手的夹持误差精度。机械手的夹持范围为。一般夹持误差不超过1mm,分析如下：手指长,取V型夹角偏转角按最佳偏转角确定： 计算=72.14当S时带入有： 夹持误差满足设计要求。3.4油缸的设计计算3.4.1初步确系统压力表3-1按负载选择工作压力[1]负载/KN<55~1010~2020~3030~50>50工作压力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5表3-2各种机械常用的系统工作压力[1]机械类型机床农业机械小型工程机械建筑机械液凿岩机液机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.8~23~52~88~1010~1820~32由表2-1和表2-2可知，初选液压缸的设计压力P1=10MPa为防止切削后工件突然前冲，液压缸需保持一定的回油背压，并取液压缸机械效率。则液压缸上的平衡方程要求管径500mm，传动轴旋转速度2~10r/min，最大夹紧力1000KN，小车行走最大速度8m/min，工进油缸最大行程800mm，工进油缸最大速度17mm/s，抗最大轴向力400KN。。故液压缸无杆腔的有效面积：液压缸直径表1液压缸内径系列GB/T2348-1980810121620253240506380100125160200250320400500按GB/T2348-1980，取标准值D=125mm；查《液传动与控制手册》故活塞杆直径d=0.5D=62.5mm取d=60表2活塞杆直径系列456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400液压缸缸体厚度计算缸体是液压缸中最重要的零件，当液压缸的工作压力较高和缸体内经较大时，必须进行强度校核。缸体的常用材料为20、25、35、45号钢的无缝钢管。在这几种材料中45号钢的性能最为优良，所以这里选用45号钢作为缸体的材料。式中，——实验压力，MPa。当液压缸额定压力Pn5.1MPa时，Py=1.5Pn，当Pn16MPa时，Py=1.25Pn。[]——缸筒材料许用应力，N/mm。[]=，为材料的抗拉强度。注：1.额定压力Pn额定压力又称公称压力即系统压力，Pn=10MPa2.最高允许压力PmaxPmax1.5Pn=1.2510=12.5MPa液压缸缸筒材料采用45钢，则抗拉强度：σb=600MPa安全系数n按《液传动与控制手册》P243表2—10，取n=5。则许用应力[]==120MPa=30,满足。所以液压缸厚度取30mm。则液压缸缸体外径为185mm3.缸筒结构设计缸筒两端分别与缸盖和缸底链接，构成密封的压力腔，因而它的结构形式往往和缸盖及缸底密切相关[6]。因此，在设计缸筒结构时，应根据实际情况，选用结构便于装配、拆卸和维修的链接形式，缸筒内外径应根据标准进行圆整。3.4.2活塞杆的计算校核活塞杆是液压缸传递力的主要零件，它主要承受拉力、压力、弯曲力及振动冲击等多种作用，必须有足够的强度和刚度。其材料取Q235钢。活塞杆直径的计算[1]查《液传动与控制手册》根据杆径比d/D，一般的选取原则是：当活塞杆受拉时，一般选取d/D=0.3-0.5，当活塞杆受压时，一般选取d/D=0.5-0.7。表2活塞杆直径系列456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400按最低工进速度验算液压缸尺寸，查产品样本，调速阀最小稳定流量，因工进速度为最小速度，则由式（4-3）本例=122.65625>1.25，满足最低速度的要求。2.活塞杆强度计算：<90mm（4-4）式中————许用应力；（Q235钢的抗拉强度为375-500MPa，取400MPa，为位安全系数取5，即活塞杆的强度适中）3．活塞杆的结构设计活塞杆的外端头部与负载的拖动油马达机构相连接，为了避免活塞杆在工作生产中偏心负载力，适应液压缸的安装要求，提高其作用效率，应根据负载的具体情况，选择适当的活塞杆端部结构。4.活塞杆的密封与防尘活塞杆的密封形式有Y形密封圈、U形夹织物密封圈、O形密封圈、V形密封圈等[6]。采用薄钢片组合防尘圈时，防尘圈与活塞杆的配合可按H9/f9选取。薄钢片厚度为0.5mm。为方便设计和维护，本方案选择O型密封圈。3.4.3液压缸工作行程的确定液压缸工作行程长度可以根据执行机构实际工作的最大行程确定，并参照表4-4选取标准值。液压缸活塞行程参数优先次序按表4-4中的a、b、c选用。表4-4（a）液压缸行程系列（GB2349-80）[6]2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000表4-4（b）液压缸行程系列（GB2349-80）[6]406390110140180220280360450550700900110014001800220028003600表4-4（c）液压缸形成系列（GB2349-80）[6]240260300340380420480530600650750850950105012001300150017001900210024002600300034003800根据设计要求知快速接近工件，行程根据任务书要求，根据表3-8，可选取垂直方液压缸的工作行程为800mm，可选取水平方向液压缸的工作行程为1000mm3.4.4活塞的设计由于活塞在液力的作用下沿缸筒往复滑动，因此，它与缸筒的配合应适当，既不能过紧，也不能间隙过大。配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的配合表面；间隙过大，会引起液压缸内部泄露，降低容积效率，使液压缸达不到要求的设计性能。考虑选用O型密封圈。3.4.5导向套的设计与计算1.最小导向长度H的确定当活塞杆全部伸出时，从活塞支承面中点到到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度[1]。影响液压缸工作性能和稳定性。因此，在设计时必须保证液压缸有一定的最小导向长度。根据经验,当液压缸最大行程为L,缸筒直径为D时,最小导向长度为:（4-5）一般导向套滑动面的长度A，在缸径小于80mm时取A=(0.6~1.0)D，当缸径大于80mm时取A=(0.6~1.0)d.。活塞宽度B取B=(0.6~1.0)D。若导向长度H不够时,可在活塞杆上增加一个导向套K(见图4-1)来增加H值。隔套K的宽度。图4-1液压缸最小导向长度[1]2.导向套的结构导向套有普通导向套、易拆导向套、球面导向套和静压导向套等，可按工作情况适当选择。3.4.6端盖和缸底的计算校核在单活塞液压缸中，有活塞杆通过的端盖叫端盖，无活塞杆通过的缸盖叫缸头或缸底。端盖、缸底与缸筒构成密封的压力容腔，它不仅要有足够的强度以承受液力，而且必须具有一定的连接强度。端盖上有活塞杆导向孔（或装导向套的孔）及防尘圈、密封圈槽，还有连接螺钉孔，受力情况比较复杂，设计的不好容易损坏。1.端盖的设计计算端盖厚h为：式中D1——螺钉孔分布直径，cm；P——压力，；——密封环形端面平均直径，cm；——材料的许用应力，。2.缸底的设计缸底分平底缸，椭圆缸底，半球形缸底。3.4.7缸体长度的确定液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还需要考虑到两端端盖的厚度[1]。一般液压缸缸体长度不应大于缸体内经的20~30倍。取系数为5,则液压缸缸体长度：L=5*10cm=50cm。3.4.8缓冲装置的设计液压缸的活塞杆（或柱塞杆）具有一定的质量，在液力的驱动下运动时具有很大的动量。在它们的行程终端，当杆头进入液压缸的端盖和缸底部分时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击和噪声。采用缓冲装置，就是为了避免这种机械撞击，但冲击压力仍然存在，大约是额定工作压力的两倍，这就必然会严重影响液压缸和整个液系统的强度及正常工作。缓冲装置可以防止和减少液压缸活塞及活塞杆等运动部件在运动时对缸底或端盖的冲击，在它们的行程终端能实现速度的递减，直至为零。当液压缸中活塞活塞运动速度在6m/min以下时，一般不设缓冲装置，而运动速度在12m/min以上时，不需设置缓冲装置。在该组合机床液系统中，动力滑台的最大速度为4m/min,因此没有必要设计缓冲装置。3.4.9液压缸的选型经过比较，参考市场上的液压缸类型，选择一种可靠优质的液压缸产品的生产商—速易可（上海）有限公司/about_us.asp。速易可液动（上海）有限公司成立于2004年，从事于空油压零组件和设备研究、生产、销售的自动化厂商，产品以『TONAB』品牌营销国内外市场，产品主要有空液净化组件、液动控制组件、液动执行组件、辅助组件、空油压设备，产品广泛应用于医疗器械、工业机械手、食品包装机械、纺织机械、半导体设备、轨道交通、烟草机械、机床自动控制、真空搬运、汽车制造、教学培训等行业。速易可目前主要产品有：无杆液压缸、滑台液压缸、止动液压缸、回转液压缸、机械夹、回转夹紧液（油）压缸、导杆液压缸、带锁液压缸、双轴缸、标准型液压缸、控制阀、空液控制组件、真空系统组件及相关液动辅助零组件。根据上节计算，在这选择YAL1254传动箱设计计算4.1传动齿轮计算步骤选定齿轮精度等级、材料及齿数选用7级精度(GB10095-88)材料选择由《机械设计（第八版）》表10-1选择大小齿轮材料均为45钢（调质），小齿轮齿面硬度为250HBS，大齿轮齿面硬度为220HBS。选小齿轮齿数，选取螺旋角。初选螺旋角2、按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即(1)确定公式内的各计算数值试选载荷系数计算小齿轮的转矩选齿宽系数由《机械设计（第八版）》图10-30选取区域系数由《机械设计（第八版）》图10-26查得，，则由《机械设计（第八版）》表10-6查得材料的弹性影响系数计算应力循环次数由《机械设计（第八版）》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限由《机械设计（第八版）》图10-19取接触疲劳寿命系数10）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，得（2）计算1）试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得计算圆周速度v计算纵向重合度5）计算载荷系数根据，7级精度，由《机械设计（第八版）》图10-8查得动载系数由《机械设计（第八版）》表10-3查得由《机械设计（第八版）》表10-2查得使用系数由《机械设计（第八版）》表10-13查得由《机械设计（第八版）》表10-4查得接触强度载荷系数6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得计算模数取几何尺寸计算计算中心距取得按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正4.2传动轴结构的初步拟定传动轴的结构主要决定于传动轴上所安装的刀具、夹具、传动件、轴承和密封装置等的类型、数目、位置和安装定位的方法，同时还要考虑传动轴加工和装配的工艺性，一般在特殊磨头传动轴上装有较多的零件，为了满足刚度要求和能得到足够的止推面以及便于装配，常把传动轴设计成阶梯轴，即轴径从前轴颈起向后依次递减。传动轴是空心的或者是实心的，主要取决于特殊磨头的类型。此次设计的传动轴，也设计成阶梯形，同时，在满足刚度要求的前提下，设计成空心轴，以便通过刀具拉杆。传动轴端部系指传动轴前端。它的形状决定于特殊磨头的类型、安装夹具或刀具的形式，并应保证夹具或刀具安装可靠、定位准确，装卸方便和能传递一定的扭矩。4.3传动轴的材料与热处理传动轴材料主要根据刚度、载荷特点、耐磨性和热处理变形大小等因素选择。传动轴的刚度与材料的弹性模量E值有关，钢的E值较大（2.1×10N/cm左右），所以，传动轴材料首先考虑用钢料。钢的弹性模量E的数值和钢的种类和热处理方式无关，即不论是普通钢或合金钢，其弹性模量E基本相同。因此在选择钢料时应首先选用价格便宜的中碳钢（如45钢），只有在载荷特别重和有较大的冲击时，或者精密特殊磨头传动轴需要减少热处理后的变形时，或者轴向移动的传动轴需要保证其耐磨性时，才考虑选用合金钢。当传动轴轴承采用滚动轴承时，轴颈可不淬硬，但为了提高接触刚度，防止敲碰损伤轴颈的配合表面，不少45钢传动轴轴颈仍进行高频淬火（HRC48～54）.有关45钢传动轴热处理情况如下表2.2所列：表2-2使用滚动轴承的45钢传动轴热处理等参数工作条件使用机床材料牌号热处理硬度常用代用轻中负载车、钻、铣、磨床传动轴4550调质HB220～250轻中负载局部要求高硬度磨床的砂轮轴4550高频淬火HRC52～58轻中负载PV≤40（N·m/cm·s）车、钻、铣、磨床的传动轴4550淬火回火高频淬火HRC42～50HRC52～58此次设计的特殊磨头传动轴，考虑到传动轴材料的选择原则，选用价格便宜的中碳钢（45钢）。查表2-2中，因工作中承受轻、中负荷，且要求局部高硬度，故热处理采用高频淬火，HRC52～58。4.4传动轴的技术要求传动轴的精度直接影响到传动轴组件的旋转精度。传动轴和轴承、齿轮等零件相连接处的表面几何形状误差和表面粗糙度，关系到接触刚度，零件接触表面形状愈准确、表面粗糙度愈低，则受力后的接触变形愈小，亦即接触刚度愈高。因此，对传动轴设计必须提出一定的技术要求。（1）轴颈此次设计的传动轴，应首先考虑轴颈。支承轴颈是传动轴的工作基面、工艺基面和测量基面。传动轴工作时，以轴颈作为工作基面进行旋转运动；加工传动轴时，为了保证锥孔中心和轴颈中心同轴，一般都以轴颈作为工艺基面来最后精磨锥孔；在检查传动轴精度时，以轴颈作为测量基面来检查各部分的同轴度和垂直度。采用滚动轴承时，轴颈的精度必须与轴承的精度相适应。轴颈的表面粗糙度和硬度，将影响其与滚动轴承的配合质量。对于普通精度级特殊磨头的传动轴，其支承轴颈的尺寸精度为IT5，轴颈的几何形状允差（圆度、圆柱度等）通常应小于直径公差的1/4～1/2。（2）内锥孔内锥孔是安装刀具或顶尖的定位基面。在检验特殊磨头精度时，它是代表传动轴中心线的基准，用来检查传动轴与其他部件的相互位置精度，如传动轴与导轨的平行度等。由于刀具和顶尖要经常装拆，故内锥孔必须耐磨。锥孔与轴承轴颈的同轴度，一般以锥孔端部及其相距100～300毫米处对轴颈的径向跳动表示；其形状误差用标准检验锥着色检查的接触面积大小来检验，此乃综合指标；还要求一定的表面粗糙度和硬度等。4.5传动轴结构图根据以上的分析计算，可初步得出传动轴的结构如图2-7所示：图2-7传动轴结构图4.6传动轴组件的验算传动轴在工作中的受力情况严重，而允许的变形则很微小，决定传动轴尺寸的基本因素是所允许的变形的大小，因此传动轴的计算主要是刚度的验算，与一般轴着重于强度的情况不一样。通常能满足刚度要求的传动轴也能满足强度的要求。刚度乃是载荷与弹性变形的比值。当载荷一定时，刚度与弹性变形成反比。因此，算出弹性变形量后，很容易得到静刚度。传动轴组件的弹性变形计算包括：传动轴端部挠度和传动轴倾角的计算。4.6.1支承的简化对于两支承传动轴，若每个支承中仅有一个单列或双列滚动轴承，或者有两个单列球轴承，则可将传动轴组件简化为简支梁，如下图2-8所示；若前支承有两个以上滚动轴承，可认为传动轴在前支承处无弯曲变形，可简化为固定端梁，如图2-9所示：图2-8传动轴组件简化为简支梁图2-9传动轴组件简化为固定端梁此次设计的传动轴，前支承选用了一个双列向心短圆柱滚子轴承和两个推力球轴承作为支承，即可认为传动轴在前支承处无弯曲变形，可简化为上图2-9所示。4.6.2传动轴的挠度查《材料力学I》第188页的表6.1，对图2-9作更进一步的分析，如下图2-10所示：根据图2-10，可得此时的最大挠度=其中，F—传动轴前端受力。此处，F=F=1213.1Nl—A、B之间的距离。此处，l=a=12cm图2-10固定端梁在载荷作用下的变形E—传动轴材料的弹性模量。45钢的E=2.1×10N/cmI—传动轴截面的平均惯性矩。当传动轴平均直径为D，内孔直径为d时，I=。此处，D=35故可计算出，传动轴端部的最大挠度：4.6.3传动轴倾角传动轴上安装传动轴和安装传动齿轮处的倾角，称为传动轴的倾角。此次设计的传动轴主要考虑传动轴前支承处的倾角。若安装轴承处的倾角太大，会破坏轴承的正常工作，缩短轴承的使用寿命。根据图2-10，可得此时的最大倾角=其中，F—传动轴前端受力。此处，F=F·z=1213.1Nl—A、B之间的距离。此处，l=a=12cmE—传动轴材料的弹性模量。45钢的E=2.1×10N/cmI—传动轴截面的平均惯性矩。当传动轴平均直径为D，内孔直径为d时，I=。此处，D==133故可计算出，传动轴倾角为：=-2.3×10rad查《特殊磨头设计》第一册中机械部分的第670页，可知：当x≤0.0002Lmm≤0.001rad时，刚性传动轴的刚度满足要求。此处的x，即为最大挠度和最大倾角，L为传动轴支承跨距。将已知数据和代入，即可得：初步设计的传动轴满足刚度要求。5车身行走机构总体结构对于长×宽×高＝3500×1420×738毫米的尺寸的小车总体设计，由钢板制成，用于焊接珩架结构，底部长×宽＝3500×1420毫米，20毫米的钢板厚度，中间三肋钢板焊接而成，升钢板焊接而成，四周分别镶有四个滑块，用沉头螺栓固定在立柱上。5.1传动装置的结构此车是链传动的使用，该机构的小车工作的基础上。在电机驱动，通过安装轴承和传动轴，传动轴轮，车轮轴沿着移动的钢轨，从而实现搬运。变速器托架主要取决于焊接在一起，这主要是由于需要制造和安装，而且由于焊接结构有其独特的优势，节省材料和工时，可以非常小，小，易于实现制造。因此，整体结构简单、容易制造。因此，传动装置用螺栓与车架相连接安装在车轮下方。5.2车轮组安装结构焊接小车是一个长方形钢架，Q235钢，钢框边与上部分别与地板焊接，以增加其稳定性和牢固性，在矩形框架支撑和固定第一卷小车行走轮组，在上面分别焊有垂直块和水平块，用45号钢。垂直度要求0.05mm，轴向间距2046毫米的平行度要求，在0.05毫米，安装车轮组可以保证在同一平面上的四个车轮踏面。5.3小车行走机构的设计分析拟定动方案由其工作速度及承载能力的要求，选择链轮传动，其传动比大，结构紧凑，布置在传动装置的高速级，获得比较小的结构尺寸，工字轨道使的行走平稳，提高承载能力和传动效率。其传动简图如下5.4选择车轮与轨道并验算其强度5.4.1轮压值校核及选择车轮和轨道选择车轮与轨道并验算其强度车轮的最大轮压：=（Q+)(1.1)式中——小车自重，估取为=5000由已知有Q=15000(举升最大重量15T)载荷率==3＞1.6由《起重机设计手册》选择车轮：当运行速度（=200m/min）>60m/min，＞1.6，工作类型为中级时，车轮直径为=400mm，轨道为P38，其许用轮压为16t，故可用.5.4.2车轮疲劳计算疲劳计算时的等效载荷：(1.2)式中——等效系数由表1-20查得车轮的计算轮压： (1.3)式中——冲击系数，由表2-7查的。当载荷为第一种时，运行速度V＜1时，=1——载荷变化系数，查表2-8，当＞1.6时，=0.8根据点接触情况计算接触疲劳应力：(1.4)式中——轨顶弧形半径，由表3-8-15查得。对于车轮材料,由表5-4查得=17000-19000。比较得＜，故疲劳条件满足。5.4.3车轮强度计算按点接触进行接触力的强度校核：(1.5)式中——冲击系数，由表2-7查得对于车轮材料,由表5-4查得=20000-23000。比较得＜，故强度条件满足。5.5运行阻力计算5.5.1摩擦阻力矩计算摩擦总阻力矩：(2.1)由表8-1-102知车轮轴承型号为7520，内径值为；由表7-1至7-3有为滚动摩擦系数；轴承摩擦系数；附加阻力系数。代入上式得：5.5.2摩擦阻力计算运行摩擦阻力：(2.2)5.6选择电动机5.6.1类型的选择根据电源的种类，工作要求，工作环境，载荷大小，本设计中选择我国新设计的国际市场上通用的统一系列－Y型系列三相异步电动机。5.6.2功率的确定计算工作机所需的功率Pw工作机所需的功率Pw（kw）由工作机的工作负载（阻力）和运动参数计算求得：式中Fw――――工作机的阻力（N）Vw————工作机的线速度（m/s）Tw————工作机的转矩（N.M）————工作机的效率5.6.3工作机的阻力已知V=200m/min≈3.33（m/s）又∵F=G1＋G2=15000＋5000=20000（N）∴Fw=20000（N）由手册表1-14查得车轮与钢轨的滚动摩擦系数f＝0.05～0.07,本设计中取f＝0.15，∴Fw=f.F＝20000×0.15＝3000（N）工作机的效率由手册表1-15查得链传动的η＝0.97工作机的功率Pw电机的输出功率P0由工作机所需功率和传动装置的总效率可求得电动机所需的输出功率式中η—为电动机至主传动装置的总效率（包括链轮传动，两对滚动球轴承一弹性联轴器弹性体联轴器）η值的计算η＝η1η2由手册表1-15查得链轮传动η1＝0.97滚动球轴承η2＝0.99因此η＝0.97×0.99＝0.96所以确定电动机的额定功率Pm:按下式确定电动机的额定功率Pm＝（1～1.3）P0功率的大小可据负载状况来决定，由手册第一篇中有关Y系列电动机技术参数的表中，取电动机的额定功率为Pm＝11KW，符合设计要求。5.6.4电动机的转速的确定从动轴的转速:r/min按手册表14-1推荐的各种传动机构传动比的范围，取链轮传动的传动比为i＝1，所以，电机可选择的转速范围为n′电动机型号的确定:选择JK系列减速电机Y2160M-4减速机：DCY200-2Ni=405.7计算传动装置的运动参数和动力参数5.7.1计算总传动比i传动装置的总传动比＝1式中nm——电动机满载转速Nw——轴转速5.7.2各轴的转速I电动机转速n1＝29r/minⅡ轴＝29r/m5.7.3各轴的功率I轴P1＝Pm·η2＝11×0.995＝10.945（kw）II轴P2＝P1·η1·η3＝10.945×0.97×0.99=10.51KW5.7.4各轴的转距电机轴T0＝3640（N·M）I轴T1＝T0＝3640（N·M）II轴=3461N5