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机器人简图分析 - 一篇文章带您读懂工业机器人的设计过程2023-06-10 18:30

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  由简图看出,第二轴担负着手臂的上下运动,而且手臂又比较长,在运动的过程中必然存在着惯性冲量,也就是说,当大臂的运动速度很慢时,惯性就很小;如果速度加快,惯性就加大,这个惯性冲量是与速度有着线性关系;怎样保持一定的速度,又不让惯性随着变化呢?大家都知道,增加阻尼,可有效消除这种关系。这样,大家就可以理解简图上两个弹簧的用意了。

  比较各方面后,决定采用行星齿轮传动机械结构。行星齿轮在传动的过程中有装配间隙和机械磨损所造成的间隙;要消除这些机械间隙首先就要让齿轮副的配合间隙要小,齿轮材料经热处理后表面要耐磨,因此行星齿轮副的设计计算不能按常规行星齿轮的设计方法去计算。机器人的手腕是很灵活的关节,而且是要做正反两个方向的回转。怎么样安装电机是一个问题;行星齿轮传动机构与手腕俯仰关节连接是一个问题。

  首先选定模数,由于机器人手腕部分结构要求尽量的小,输出的转矩也相应不是很大,但是,它却会在正反两个方向上存在着高速换向的可能,也就是说在换向时齿轮要克服很大的惯性力,因此,模数的选择计算要按输出转矩的数倍来计算,也就是说:在按强度计算模数时,安全系数选大些。同时由于结构的限制,尽量选用小模数。有关齿轮的计算公式大家可以查阅《齿轮设计手册》。这里我选用模数为:1m选定了模数,下面就要计算传动比,有关行星齿轮传动的计算大家可查阅《齿轮设计手册》或《机械设计手册》内的《齿轮传动部分》,里面有详细的介绍和计算范例。在此不作介绍和引用。