【六轴机械臂设计主要参数的计算案例1800字】

六轴机械臂设计主要参数的计算案例1设计要求六轴机械臂在复杂的生产环境下，当前的技术还存在很多可以改进的缺陷。因此，对各个组成部分的安全性能、刚度需要更高的要求，来适应对应环境下的缺陷。为了达到上述要求，六轴工业型号机械臂的结构功能设计，需要满足下述的几个规定。1.机械臂的质量要适当减轻，整体的体重为了适应环境和工作条件的压力，要对于整体的1结构进行减重，并且在减轻重量的同时，要保证六轴机械臂的各项指标参数不低于经典传统结构的机械臂的指标参数，保证运行时不会出现事故。实现轻量化对于整体机械结构的稳定性和结构参数都有意义。2.整体尺寸较为合理，保证其能在限定的工作空间内能够实现在所有可达空间内进行工作。同时也能使尺寸满足维修和检测的要求，由于零件往往在使用一段时间后或者出现损坏时需要及时更换，以至于零件的更换没有确切的时间和位置，所以对机械臂的姿态也需要考虑在后续维修时能够便于操作。3.结构设计要紧凑实用，每个设计的机构关节机构要能够自由的运行，不会在运行的过程中出现碰撞，导致整个机构失效，不能发生冲击，同时每个机构能够到达指定位置，满足运行的要求。4.工作寿命足够长。六轴机械臂的工作环境和工作条件不确定性很多，于是要在保证机械臂运行的条件下，尽可能的延长机械臂的使用寿命。5.能够具有一定强度的负载，机械臂从高速状态转换成低速状态时，其末端会承载更多的符合，所以为了能够消除安全隐患，通常情况下，机械臂运行的最高速度时所承载的负荷，以此来作为负载能力的指标。要求机械臂在最高运行速度的时候具有一定的承载能力保证机械臂的整体运动能够正常进行，不会出现无法工作的情况出现。2设计原则1.最小运动惯量原则。机械臂的零部件越多，整个机械臂运动时就会需要进行频繁的运动状态改变，产生很大的运动惯量，为了提高机械臂的稳定性需要尽可能减轻零部件的质量。2.高强度设计原则。因为机械臂在完成不同的工作时，其整个机械臂的负荷也具有很大的差异，所以针对针对这类情况，需要选择轻型的高强度材料。3.高刚度设计原则。机械臂的结构设计中，刚度的重要性甚至要优先于强度，为了提高整个结构的刚度，应该选择弯曲刚度和扭转刚度较高的剖面尺寸和形状，用来提高支承刚度和接触刚度。4.可靠性原则。机械臂的机构复杂，环节较多，可靠性是一个设计时需要一直关注的重点。一般零件的可靠性应当高于部件的可靠性，部件的可靠性应当高于整体的可靠性。5.经济型原则。设计时在整体的机械臂参数都达到标准的时候，需要将材料成本降到最低，增加机械臂的经济性。机械臂主要参数计算行程正程回程阶段加速匀速减速停止加速匀速减速停止时间（s）0.40.40.40.50.20.40.20.5设定轴部件1到3的降速比是120，各个关节极限的速度值为120°/s,4到6的关节降速比是300，关节的极限速度值为150°/s。降速设备的传动效率大概为60%，再考虑到运动过程中的摩擦损失，系统的整体效率大概在65%到70%的区间内浮动。第一步计算所以关节的角速度和角加速度如下：wwαα式子中的w1是1到3的角速度值，而α1为关节1到3的角加速度值，其中t是加速阶段的时间，所以t取0.4s，式子中的w2各个关节的输出转矩公式主要由两个部分构成，负载的转矩以及负载加速转动惯量形成的这部分力矩。负载转矩公式TMi是去除了所计算关节的全部机械臂的质量，g是重力加速度，L惯性转矩的计算：TJ=I+其中αi参数关节1关节2关节3关节4关节5关节6整机自重（kg）2423.6624.522.733.129.4转动惯量（kg.m^2）2.633.394.475.716.276.14关节到质心距（m）0.2710.2750.3740.2640.3320.114角速度（rad/s）2.112.112.112.622.622.62角加速度（rad/s^2）5.2755.2755.27513.113.113.1表2.4关节所受力矩Table2.4JointMoments电机收到的总力矩：T式中T总表示电机克服重力的力矩，T获得：TT一般电机极限功率都是由电动部分克服自身重力的功率和电动部分变速扭矩对应的功率组成的。而电机均值功率的衡量方式一般就是计算一个工作的过程即