发布时间 : 星期四 文章自动上下料机械手臂及主要零部件设计_毕业设计更新完毕开始阅读cc718f14591b6bd97f192279168884868762b8e8
图3.2 手爪橡胶
3.3.3 滑动丝杠设计 设计条件： 需自锁
丝杠长度 145mm 最大质量共计约1100g。
丝杠载荷：丝杠竖直时承受最大轴向力Famax?11.6N，G=mg (g取10N/kg)。 设计计算：（计算部分由小组成员张益完成本人参与讨论） （1）牙型、材料和许用应力 采用梯形单头螺纹
螺杆材料选45钢，调制处理，?s?360N/mm2，由机械手册查表可得 许用拉应力?p?（3.1）
?s3~5?120~72N/mm2 .................................................................
手爪部分为轻载，螺母材料选耐磨铸铁。由机械手册查表可得 许用弯曲应力?bp?50~60N/mm2， 取?bp?50N/mm2 ； 许用剪应力?p?40N/mm2 由机械手册查表可得
许用压强Pp?6~8N/mm2，取Pp?6N/mm2 （2）按耐磨性计算螺杆中径 由表中公式，d2?0.8（3.2）
F， ....................................................................................?Pp采用整体螺母式，取??1.2，d2?0.8F11.6?0.8?1.02mm ?Pp1.8?6由GB/T 5796.3-1986，可选d?10，P?1.5，d2?D2?9，D4?10.5，d3?7.5，
D1?8的梯形螺纹、中等精度。螺杆左右两端分别采用不同的旋向，螺旋副标记
分别为：
Tr10?2LH?7H/7e，Tr10?2?7H/7e。
螺母高度H??d2?1.2?9?10.8mm，取H?11mm 则螺纹圈数n?H/P?11/2?6圈 （3）自锁性验算
由于单头螺纹，导程S?P?1.5mm，故螺纹升角为
??arctan?arctan?3?4' ........................................................................
?d23.14?9（3.3）
S1.5由机械手册查表可得钢和耐磨铸铁的f?0.10~0.12，取f?0.11，可得
?'?arctan（3.4）
0.11?arctan?6?50' ...................................................................?cos15?cos2f???'，故自锁可靠。 （4）螺杆强度校核
由机械手册查表可得，螺纹摩擦力矩
11Mt1?d2Fatan(???')??9?11.6?tan(3?4'?6?50')?9.11N?mm， ...................
22（3.5）
代入以下公式得
?ca?(（3.6）
Mt24F24?11.629.1122)?3()?()?3?()?0.322N/mm??p...323?d30.2d33.14?7.50.2?7.5（5）螺母螺纹强度校核
因螺母材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹强度即可。 由机械手册查表可得 牙
根
宽
度
b?0.65P?0.65?1.5?0.975mm，基本牙高
H1?0.5P?0.5?1.5?0.75mm
代入以下中的公式得
??F11.6??0.060N/mm2??p ...........................................?D4bn3.14?10.5?0.975?6（3.7）
?b?3FH13?11.6?0.75??0.139??bp ................................................22?D4bn3.14?10.5?0.975?6（3.8）
（6）横向振动校核 对于钢制螺杆nc?12.3?10（3.9）
6?12d3lc24.7302?7.5?12.3?10??71415r/min ...........2170c6r/min 应满足转速n?0.8nc?57132（7）效率
由回转运动转化为直线运动时
??(0.95~0.99)（3.10）
tan?tan(3?4')?(0.95~0.99)?0.292~0.304 .........
tan(???')tan(3?4'?6?50')效率取为??0.297
3.3.4 直齿轮设计
表3.1 直齿轮参数表 项 目 符号 齿轮1 单位 单位 齿 轮2 单位
几何参数： 齿数 法 向 模 数 法 向 压 力 角 有 效 齿 宽 齿 顶 高 系 数 顶 隙 系 数 标 准 中 心 距 中 心 距 分 度 圆 直 径 基 圆 直 径 顶 圆 直 径 根 圆 直 径 齿 顶 高 齿 根 高 全 齿 高 弧 齿 厚 名 义 转 矩 名 义 功 率 转 速 材 质 支 承 形 式 Z m n αn b ha* c* a0 a d d b d a d f h a h f h t S t T P n 30 28.191 33 26.25 1.452 1.875 2.356 0.0539 0.02 3500 20 毫米 毫米 毫米 毫米 毫米 毫米 毫米 N2m Kw r / min 1.5 20 12 1 0.25 41.2 42 3.33 毫米 度 毫米 毫米 毫米 毫米 52.5 49.33 57 50.34 2.25 1.077 2.93 0.09 0.04 1998 35 毫米 毫米 毫米 毫米 毫米 毫米 毫米 N2m Kw r / min 非对称支承 3.3.5电机选型
计算条件：空行程最长l?60mm，夹紧时间不超过1.2s 设计计算：（电机选型部分和组长商量而定）
l60mm螺母移动平均速度v???50mm/s， .....................................................
t1.2s（3.11）
丝杠的平均转速n?33.3r/s 摩擦转矩
T1?Mt1?（3.12）
11d2Fatan(???')??9?11.6?tan(3?4'?6?50')?9.11N?mm22.................
11T2??FD??0.12?11.6?10?4.64N?mm ........................................................
33（3.13）
T3?0N?mm
故Tq?T1?T2?T3?9.11?4.64?0?13.75N?mm........................................................