（优秀毕业全套设计）三自由度工业机器人设计

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《（优秀毕业全套设计）三自由度工业机器人设计》修改意见稿

1、“.....也即大臂，该手臂实现工业机器人的回转运动，整个系统由伺服电动机驱动。为了实现传动的设计要求以及结构的最优化设计要求，整个减速系统采用了三级斜齿轮传动，且所有的斜齿轮都装在个箱体减速箱里面。然而，与般情况不同的是，第三级斜齿轮直接固定在机座上，从而使其它的上级的斜齿轮传动机构绕着它转动，且电动机又固定在大臂上，所以导致大臂带着电动机减速箱起作回转运动。.第二轴的结构第二轴的结构图图图第二轴，该手臂实现工业机器人的左右摆动，整个系统由伺服电动机驱动。为了实现传动的设计要求以及结构的最优化设计要求，整个减速系统采用了级齿轮传动。由电动机上的个齿轮和轴承右侧的个齿轮啮合......”。

2、“.....电动机带动齿轮，把动力传给与第二臂固定的轴承，使得第二臂实现水平线上的前后摆动。.第三轴的结构第三轴的结构图图图第三轴，该手臂实现工业机器人的上下摆动，整个系统由伺服电动机驱动。为了实现传动的设计要求以及结构的最优化设计要求，整个系统采用了级齿轮内啮合传动。由电动机上的个齿轮和第三臂上的个大齿轮内啮合，电动机带动小齿轮，小齿轮带动第三臂上的大齿轮使得第三臂整个做上下摆动。从而实现第三臂实际操作。.传动方案的确定根据工业机器人的总体结构分析可知，工业机器人的三轴的传动结构并不复杂。第轴采用的是齿轮传动，第二轴第三轴则采用的是摆线针轮行星齿轮传动......”。

3、“.....参照以上的传动结构分析，现拟定如下三种传动方案方案第轴齿轮传动直齿或斜齿第二轴第三轴齿轮传动直齿或斜齿方案二第轴蜗杆蜗轮传动第二轴第三轴蜗杆蜗轮传动方案三第轴蜗杆蜗轮传动第二轴第三轴齿轮传动直齿或斜齿方案比较论证首先，已知各种传动的传动比直齿圆柱齿轮传动，斜齿轮传动，蜗杆蜗轮传动常用摆线针轮行星齿轮传动，单级。然后估算各轴的传动比，初选转速为的原动机，则,。三轴传动的确定蜗杆蜗轮传动的特点传动平稳，振动冲击和噪声均很小传动比也较大，结构比较紧凑。而在这里采用此传动，则需要两级传动才能满足要求，蜗杆蜗轮的传动是两轴交错的，这样来也就增加了结构的复杂性......”。

4、“.....使得摩擦损耗大，因而传动效率较低。因此，第轴采用齿轮传动。要实现设计要求，如采用圆柱直齿轮传动则需要四级传动，而采用斜齿轮则需要三级就可以，并且知道在相同的条件下，采用斜齿轮传动比圆柱齿轮传动，在结构上尺寸要小得多，由此可知，采用斜齿轮传动。斜齿传动有如下优点啮合性能好重合度大，传动平稳结构紧凑，并且在总体结构上也是合理的。总上所述，选择方案为最佳。三轴都采用齿轮传动。设计计算.电动机的选择第轴的电动机的选择根据设计方案可知，第二轴第三轴的所有重量都是第轴的负荷，所以说，第轴的转动惯量是很大的，必须计算各零部件的转动惯量......”。

5、“.....再根据动力源轴上的转动惯量进行选择电动机。下面计算第轴上的转动惯量如图，该轴的转动轴与第二轴的转动轴不同，该转动轴的轴线为线，则在这种情况下，图第三臂的转动惯量第二轴的转动惯量两电动机的转动惯量两个齿轮的转动惯量减速箱的转动惯量第轴本身的转动惯量所以，总的转动惯量为而转动角加速度为则输出轴的转矩为由式得转换到电动机上的转矩为根据要求，选，的型伺服电机，为.。第二轴的电动机的选择根据设计方案可知，第三轴的所有重量都是第二轴的负荷，所以说，第二轴的转动惯量也是很大的，必须计算各零部件的转动惯量，计算出最终动力源轴上所需要的最大的转动惯量......”。

6、“.....下面计算二轴上的转动惯量第二轴的转动惯量.电动机的转动惯量.齿轮的转动惯量轮减速箱的转动惯量减第二轴的总惯量总.第三臂的转动惯量电动机的转动惯量轮.减速箱的转动惯量减总的转动惯量为总转换到电动机上的转矩为电.根据要求电额，选.,的.型电动机第三轴的电动机的选择第三臂的转动惯量电动机的转动惯量轮.减速箱的转动惯量减总的转动惯量为总转换到电动机上电根据要求电额，选.，系列传动结构的设计计算.第轴的传动结构设计第轴的传动方案已确定，采用三级斜齿轮传动，且电动机的功率为则传动比.。传动比的分配已知斜齿轮的传动比，再根据传动减速时前面降得慢......”。

7、“.....三级降速的传动比分配如下.二各级的传动设计第级斜齿轮的传动设计计算已知电动机的功率传动比.，则．选定齿轮类型精度等级材料及齿数按照传动方案的设计要求，选用斜齿圆柱齿轮传动。考虑减速设计的要求，故大小齿轮都选用硬齿面。由查表常用齿轮材料及其机械特性表选得大小齿轮的材料均为，并经调质及表面淬火，齿面硬度为。选用精度等级。因采用表面淬火，轮齿的变形不大，不需磨削，故初选级精度。选小齿轮齿数，大齿轮齿数.。选取螺旋角。初选螺旋角。．按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算，即确定公式内的各计算值.试选。.由区域系数分布图，选取区域系数。.由标准圆柱齿传动的端面重合度图表......”。

8、“.....计小齿轮传递转矩.由下表圆柱齿轮齿宽系数表装置状况两支承相对小齿轮作对称布置两支承相对小齿轮作对称布小齿轮作悬臂布置选取齿宽系数由材料的弹性影响系数表，查得齿轮接触疲劳强度图表，按齿面硬度中间值查得大小的接触疲劳强度极限.计算应力循环次数.由接触疲劳寿命系数图表，查得.计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系,由下式得则取.计算.试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得根据计算的结果及电动机的输出轴径，取.计算圆周速度.计算齿宽及摸数.计算纵向重合度计算载荷系数已知使用系数。根据，级精度，由动载荷系数值分布图，查得动载荷系数.由接触强度计算用的齿向载荷分布系数表，查得.......”。

9、“.....查得.。由齿向载荷分配系数,查得.，故载荷系数.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得.计算模数.按齿根弯曲强度设计由式确定计算参数计算载荷系数根据纵向重合度，从螺旋角影响系数图表查得.。计算当量齿数查取齿形系数由齿形系数及应力校正系数表查得查取应力校正系数由齿形系数应力校正系数表查得由齿轮的弯曲疲劳强度极限图,查得。由弯曲疲劳寿命系数.，.计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数.，由下式得计算大小齿轮的并加以比较小齿轮的数值大。设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法向模数小于由齿根弯曲疲劳强度计算的法向模数......”。