? 为斜面倾角,??15o,?为传动机构的效率,这里为
平摩擦传动,
查表??0.85?0.92 这里取 0.85 所以
P?4?tg150?43? 取p=55(N)
五.大小臂的设计 1)小臂的设计
臂部是机械手的主要执行部件,其作用是支撑手部和腕部,主要用来改变工件的位置。手部在空间的活动范围主要取决于臂部的运动形式。
1. 设计时注意的问题
(1) 刚度要好,要合理选择臂部的截面形状和轮廓尺寸,空心杆比实心杆刚度大的多,常用钢管做臂部和导向杆,用工字钢和槽钢左支撑板,以保证有足够的刚度。
(2) 偏重力矩要小,偏重力矩时指臂部的总重量对其支撑或回转轴所产生的力矩。
(3) 重量要轻,惯量要小,为了减轻运动时的冲击,除采取缓冲外,力求结构紧凑,重量轻,以减少惯性力。 (4) 导向性要好。
1?54.233(N) 0.852. 小臂结构的设计
把小臂的截面设计成工字钢形式,这样抗弯系数大,使截面面积小,从而减轻小臂重量,使其经济、轻巧。
选10号工字钢。理论重11.261kg/m,Wy?9.72cm3,h?120mm,d?5mm,小臂长为800mm。
较核:G小臂?mg?11.261?0.8?10?97.59(N)
取100N
其受力如下图:
F=100+105=205(N)
M?F1?L?G小臂?L?105?0.6?100?0.3?124(N.m)2??M92.625??12.76MPa?[?]?100MPa ?23Wy9.72(10)??Q hb其中h为工字钢的高度,b为工字钢的腰宽,Q为所受的力。
所以??Q205??0.34MPa?[?]?60MPa hb120?10?3?5?10?3所以选10号工字钢合适。 3. 轴的设计计算
大轴的直径取25mm,材料为45号钢。 受力如下图:
验算:
F1?F2?M124??1240(N) F=205N l10?10?2??F1240??3.8MPa?[?]?60MPa 2?32?r3.14?(10?10)所以合适
2) 大臂的设计
1. 结构的设计
把大臂的截面设计成工字钢形式,这样抗弯系数大,使截面面积小,从而减轻小臂重量,使其经济、轻巧。
选14号工字钢。理论重16.890kg/m,Wy?16.1cm3,h?165mm,d?6mm,小臂长为950mm。
较核:G小臂?mg?16.890?0.95?10?158.455(N)
取160N
其受力如图:
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