【《某机器人颈部舵机装配体介绍分析案例》1800字】

某机器人颈部舵机装配体介绍分析案例我们可以利用SolidWorks建立出舵机的模型。图1.1舵机装配体模型轴测图下面我们将介绍舵机装配体每一部分零件的设计思路，各个部分的具体尺寸详见工程图。1.1电动机部分电动机的型号在第2部分中已经确定为1718WN253120，其模型见图1.2，电机的伸出轴的长度是3.7mm，轴径为1.5mm。其余详细尺寸见附件中的装配图。电动机的输出轴与小齿轮1之间为过盈配合，齿轮1的齿宽已经确定为3mm，齿轮1中间有小孔，孔径为1.5mm，用来通入电动机的输出轴，如下图1.3所示。电动机下方需要和控制电路板相连，控制电路板尺寸较小，且有两个通孔。安装时需要将电动机的接头插入信号板的两孔并焊接在一起，如下图1.4所示。图1.2电机模型图图1.3电动机和齿轮安装模型图图1.4电动机部分安装模型图电机、齿轮1、控制电路板彼此连接成为一体，在安装时依靠和中壳以及下壳之间的配合关系固定位置，并通过旋紧螺钉来夹紧。1.2传动部分舵机的传动部分包括除齿轮1以外的所有齿轮以及与之配合的轴。1.2.1齿轮2、齿轮3、轴Ⅱ齿轮2、3的尺寸经过前面部分的计算已经确定，其模型如下图1.5和图1.6所示。图1.5齿轮2模型图图1.6齿轮3模型图在安装过程，齿轮2、3安装在同一根轴上。由于齿轮2硬度为280HBS、齿轮3硬度为240HBS，齿轮2的硬度高于齿轮3，所以可以通过加工将小齿轮2嵌入齿轮3中使其成为一个整体在轴上同步旋转，经过加工后齿轮3的模型如图1.7所示。两齿轮之间为过盈配合，最终形成的模型如图1.8所示。齿轮中间的孔径是1.5mm，可以使得轴Ⅱ插入，齿轮与轴两者之间为间隙配合。图1.7齿轮3加工后模型图图1.8齿轮2、3整体模型图齿轮4、5与轴Ⅲ、齿轮6、7与轴Ⅳ之间的安装与齿轮2、3和轴Ⅱ之间的安装同理，这里不再赘述。具体模型可见爆炸视图1.18。1.2.2花键、齿轮8、轴Ⅴ花键、齿轮8、轴Ⅴ之间彼此固连，其模型如图1.9所示。图1.9输出部分模型图1.3中壳中壳负责固定电动机部分以及四级圆柱齿轮传动部分，材料为6262型铝合金，其模型如下图1.10和图1.11。图1.10中壳模型顶部图图1.11中壳模型底部图中壳前后左右壁厚为1mm，顶部壳厚为2.5mm。中壳顶部挖有五个大小不一的孔，分别通入不同的轴。图中左边第一个通孔为电机输出轴通过的位置，通孔的大小大于小齿轮1的齿顶圆直径，使得齿轮1可以套在电机的输出轴上并进行旋转。与该通孔同一轴心的是一个大孔，用来固定电动机的圆柱侧面。从左到右第二至第四个孔不为通孔，仅使得轴Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ插入并固定。最右边的通孔需要将轴Ⅴ插入，对应的突起部分插入齿轮8的凹孔，使其固定。中壳四周刻有三条距离相同、形状相同的连续凹槽，可以在工作时增大舵机与空气之间的接触面积，便于散热。中壳上面分布有高度1mm的长方形环状凸起，可以与上壳中对应部分相互配合并有效防止舵机内部的润滑油泄露。中壳四周还分布有四个公称直径为M2的螺纹孔，用来插入螺钉并固定。1.4下壳下壳的模型图如图1.12和图1.13所示。图1.12下壳模型顶部图图1.13下壳模型底部图下壳的前后左右壁厚为1mm，底部厚度为2.5mm，材料为6262型铝合金，下壳右端侧面有一个通孔，用来与橡胶接口连接并通入控制信号线。下壳四周分布有四个螺纹孔，用于钻入螺钉，螺钉拧紧可以辅助下壳夹紧电机和控制电路板。1.5上壳上壳材料为6262型铝合金，模型图如下图1.14和图1.15所示。图1.14上壳模型顶部图图1.15上壳模型底部图上壳右侧高度13mm，左边部分为了节省材料、节约成本高度为12mm，上壳的前后左右壁厚为1mm，顶部厚度为2.5mm。上壳左右两边分布有帮助其固定的支架，两边支架中间分布有加强筋。上壳底部有深度1mm的环形凹槽，可以和中壳的环形凸起相配合以使连接更稳固，还可以防止润滑油的泄露。上壳顶部在齿轮传动输出轴的对应位置有一通孔，花键由舵机内部通向外部，从而与舵盘相连。上壳顶部分布有对应轴Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的三个孔，这三个孔不是通孔，仅用于约束三根轴的移动。上壳四周分布有深度为7.5mm的螺纹孔，用来插入螺钉将舵机的下壳、中壳、上壳连接起来并固定。1.6其余零件1.6.1螺钉本次毕业设计选择的螺钉是GB／T818-2000十字槽盘头螺钉M2×33，如下图1.16所示。舵机内部总共分布有四个完全相同的螺钉，其公称直径为M2，螺钉长度33mm，螺纹长度14mm，用于将舵机的下壳、中壳、上壳连接起来。图1.16螺钉模型图1.6.2橡胶接口橡胶接口的材料为橡胶，其模型如下图1.17所示。图1.17橡胶接口模型图橡胶接口中间的部分可以恰好卡入舵机下壳的凹槽内，