買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯摘要生產(chǎn)中應(yīng)用削面機(jī)器人機(jī)械手，有利于提高面料的傳送、刀具的更換以及刀削面機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化程度，從而可以提高勞動(dòng)刀削面的生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實(shí)現(xiàn)食品生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。因此設(shè)計(jì)刀削面機(jī)械手將有很大的價(jià)值。本次設(shè)計(jì)的削面機(jī)器人機(jī)械手由小臂擺動(dòng)切削機(jī)構(gòu)、面料橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、面料縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。本文首先向分析了削面機(jī)器人的背景及功能要求，在此分析基礎(chǔ)上提出了削面機(jī)器人機(jī)械手的總體方案及格分功能的機(jī)構(gòu)方案；接著對(duì)機(jī)械手的總體參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算與選擇；然后對(duì)各主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核；最后用AUTOCAD軟件繪制削面機(jī)器人機(jī)械手的裝配圖和主要零件圖。通過對(duì)通過本次設(shè)計(jì)鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，如機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、互換性與測(cè)量技術(shù)、機(jī)械制圖等；也掌握了常用機(jī)械手的設(shè)計(jì)方法并能熟練使用AUTOCAD制圖軟件。關(guān)鍵字刀削面，機(jī)械手，機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯ABSTRACTARODUCTIONSURFACINGROBOTMANIPULATOR,HELPTOIMPROVETHETRANSFEROFFABRIC,DEGREEOFAUTOMATIONANDASSEMBLYTOOLCHANGENOODLEMACHINE,ETC,WHICHCANIMPROVETHEPRODUCTIVITYOFLABORNOODLE,REDUCEPRODUCTIONCOSTSANDACCELERATEFOODPRODUCTIONMECHANIZATIONANDAUTOMATIONOFPACETHEREFORE,THEDESIGNNOODLEROBOTWILLHAVEGREATVALUETHEDESIGNOFTHESURFACINGROBOTMANIPULATORARMSWINGBYCUTTINGMECHANISM,FABRICINFEEDMOVEMENTMECHANISM,FABRICVERTICALFEEDMOTIONMECHANISMANDTHETRANSMISSIONMECHANISMFIRSTLY,THEANALYSISOFTHEBACKGROUNDANDFUNCTIONALREQUIREMENTSSURFACINGROBOTINTHISANALYSISPROPOSEDOVERALLSCHEMESURFACINGROBOTMANIPULATORGRADESAGENCYPROGRAMSFUNCTIONONTHEBASISOFTHENTHEOVERALLPARAMETERSOFTHEROBOTWASDESIGNEDTOCALCULATEANDCHOICETHENTHEMAINCOMPONENTSWEREDESIGNEDANDCHECKEDFINALLYDRAWNWITHAUTOCADSOFTWAREROBOTMANIPULATORASSEMBLYDRAWINGSURFACINGANDMAJORPARTSDIAGRAMTHROUGHTHISDESIGNBYCONSOLIDATINGTHEUNIVERSITYISEXPERTISE,SUCHASMECHANICALDESIGN,MECHANICALPRINCIPLES,INTERCHANGEABILITYANDMEASUREMENTTECHNOLOGY,MECHANICALDRAWING,ETCALSOMASTEREDTHEDESIGNMETHODSUSEDROBOTANDCANSKILLFULLYUSEAUTOCADDRAWINGSOFTWAREKEYWORDSDOODLE,ROBOTS,AGENCIES,DESIGN買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯目錄摘要IABSTRACTII第一章緒論111研究背景及目的112刀削面機(jī)械手市場(chǎng)前景評(píng)估1第二章總體方案設(shè)計(jì)421功能描述422功能分析423總體方案設(shè)計(jì)及選擇424各機(jī)構(gòu)方案選擇5241切削動(dòng)作方案5242橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案5243縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案6第三章總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇731基本運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7311小臂擺動(dòng)切削機(jī)構(gòu)7312面料橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7313面料縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)832主要的參數(shù)選擇8321齒輪傳動(dòng)8322刀具切寬、切深9323驅(qū)動(dòng)的選擇933運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算10331傳動(dòng)比的分配10332傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算10第四章各主要零部件的設(shè)計(jì)1241錐齒傳動(dòng)的設(shè)計(jì)12411選精度等級(jí)、材料和齒數(shù)12412按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)12413校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度13買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯414驗(yàn)算1542圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)17421選精度等級(jí)、材料和齒數(shù)17422按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)17423按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)19424幾何尺寸計(jì)算2043軸的設(shè)計(jì)（以中間軸為例）21431求凸輪軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩214P4N4T432初步確定軸的最小直徑21433各段尺寸設(shè)計(jì)21734軸上的周向定位21435軸的校核2244鍵連接的選擇和計(jì)算23441輸入軸與聯(lián)軸器的連接23442中間軸軸與圓柱齒輪的連接23443凸輪軸軸與凸輪的連接24第五章使用與維護(hù)2551機(jī)構(gòu)特性2552使用說明2553使用注意事項(xiàng)25總結(jié)26參考文獻(xiàn)27致謝28買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第一章緒論11研究背景及目的我國(guó)是個(gè)人口大國(guó)，餐飲行業(yè)在中國(guó)經(jīng)濟(jì)的中占有十分重要的地位，經(jīng)濟(jì)人士稱其為“永不衰敗的產(chǎn)業(yè)”，刀削面是我國(guó)傳統(tǒng)的具有旺盛生命力的主導(dǎo)面食品，尤其是在我國(guó)東北，西北，山東地區(qū)各大中小城市及縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)的主要街道，到處都有刀削面館，而刀削面作為中國(guó)一個(gè)名優(yōu)美食已發(fā)展到在全國(guó)各地，形成長(zhǎng)盛不衰的趨勢(shì)，刀削面機(jī)器人無疑會(huì)因此順勢(shì)得寵。民以食為天，食以潔為先。而現(xiàn)代社會(huì)更是以快捷方便為主導(dǎo)，于是出現(xiàn)了各種快餐和各種食品機(jī)器。刀削面機(jī)器人就是典型的一種。本作品具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，切削出來的面條薄厚均勻，智能化程度高，造價(jià)低廉等特點(diǎn)，適用于各類小餐館，特別是普通百姓想吃刀削面而又苦于沒有削面技術(shù)的家庭使用。傳統(tǒng)的刀削面大多由人工制作，削面速度慢，效率低，且若削面技術(shù)不佳，則切削出來的面條形狀各異，影響面條的口感，目前市場(chǎng)上已有的刀削面機(jī)主要有喜洋洋刀削面機(jī)，飛刀削面機(jī)，懶神盤刀削面機(jī)等，它們大多采用騎車雨刷器原理，主要裝置有電視，螺旋推進(jìn)器，分面凸輪，削面手，扶面手等。通過對(duì)上述幾種刀削面機(jī)的分析后發(fā)現(xiàn)均存在結(jié)構(gòu)不夠緊湊，加工復(fù)雜，造價(jià)昂貴等不足。為此我們制作了一種智能型刀削面機(jī)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削面，彌補(bǔ)目前市場(chǎng)產(chǎn)品的不足。節(jié)省聘請(qǐng)刀削面師傅的費(fèi)用，避免刀削面師傅在高溫環(huán)境下帶來的危險(xiǎn)。12刀削面機(jī)械手市場(chǎng)前景評(píng)估（1）刀削面的歷史背景傳說，蒙古韃靼侵占中原后，建立元朝。為防止“漢人”造反起義，將家家戶戶的金屬全部沒收，并規(guī)定十戶用廚刀一把，切菜做飯輪流使用，用后再交回韃靼保管。一天中午，一位老婆婆將棒子、高粱面和成面團(tuán)，讓老漢取刀。結(jié)果刀被別人取走，老漢只好返回，在出韃靼的大門時(shí)，腳被一塊薄鐵皮碰了一下，他順手揀起來揣在懷里?；丶液?，鍋開得直響，全家人等刀切面條吃?？墒堑稕]取回來，老漢急得團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)，忽然想起懷里的鐵皮，就取出來說就用這個(gè)鐵皮切面吧老婆一看，鐵皮薄而軟，嘟喃著說這樣軟的東西怎能切面條。老漢氣憤地說“切”不動(dòng)就“砍”?！翱场弊痔嵝蚜死掀?，她把面團(tuán)放在一塊木板上，左手端起，右手持鐵片，站在開水鍋邊“砍”面，一片片面片落入鍋內(nèi)，煮熟后撈到碗里，澆上鹵汁讓老漢先吃，老漢邊吃邊說“好得很，好得很，以后不用再去取廚刀切面了?！边@樣一傳十，十傳百，傳遍了晉中大地。削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯（2）刀削面的制作方法與困境傳統(tǒng)的制作方法是一手托面，一手拿刀，直接削到開水鍋里，其要訣是“刀不離面，面不離刀，胳膊直硬手平，手端一條線，一棱趕一棱，平刀是扁條，彎刀是三棱。山西刀削面固然好吃，但由于它的制作工藝復(fù)雜、費(fèi)力，并且能夠在自家中自制刀削面的更是少之又少。因而刀削面卻得不到很大推廣，?，F(xiàn)在刀削面機(jī)器的出現(xiàn)很可能改變上述這一困境。運(yùn)用刀削面機(jī)械手能夠連續(xù)提供高效安全的勞動(dòng)力來替代刀削面技師進(jìn)行大批量生產(chǎn)，這使得它的市場(chǎng)應(yīng)用前景十分廣闊。（3）刀削面機(jī)械手的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)（A）生產(chǎn)中應(yīng)用刀削面機(jī)械手，有利于提高面料的傳送、刀具的更換以及刀削面機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化程度，從而可以提高勞動(dòng)刀削面的生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實(shí)現(xiàn)食品生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。（B）在高溫、高油煙、潮濕等惡劣的環(huán)境中，刀削面技師用手工操作是十分繁瑣、辛苦。而刀削面機(jī)械手即可部分或全部代替刀削面技師高效地進(jìn)行作業(yè)，大大地改善了技師的勞動(dòng)限制。同時(shí)，在一些簡(jiǎn)單的機(jī)械動(dòng)作作業(yè)的操作中，用刀削面機(jī)械手代替廚師操作，可以避免由于刀削面技師操作疲勞而引發(fā)的安全事故。（C）應(yīng)用刀削面機(jī)械手代替人手進(jìn)行工作，這是直接減少勞動(dòng)力的一個(gè)方面，同時(shí)由于刀削面機(jī)械手可以連續(xù)地工作，這是減少勞動(dòng)強(qiáng)度的另一個(gè)方面。（4）當(dāng)前市面上的刀削面機(jī)器由于市面上的刀削面機(jī)器基本上全部普及了數(shù)控操作，這導(dǎo)致了它的高成本高價(jià)位使得一般的餐飲業(yè)的老板放棄了對(duì)它的需求。因此，刀削面機(jī)械手的推廣需要重新設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制模式來降低人員維護(hù)與保養(yǎng)成本、保養(yǎng)費(fèi)用及造價(jià)。為了更大范圍推廣刀削面機(jī)械手，因而本課題設(shè)計(jì)的主要目的就是放棄數(shù)控操作刀削面機(jī)械手，而通過借助于SW軟件，運(yùn)用常見機(jī)構(gòu)配合的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)現(xiàn)刀削面的走刀運(yùn)動(dòng)以及進(jìn)給量控制來降低成本，推廣刀削面機(jī)械手的市場(chǎng)。削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯（5）刀削面機(jī)械手的意義（A）結(jié)合機(jī)械手設(shè)計(jì)這方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中學(xué)會(huì)怎樣發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題；（B）改善了技師的勞動(dòng)限制，避免由于刀削面技師操作疲勞而引發(fā)的安全事故；（C）提高刀削面的生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實(shí)現(xiàn)食品生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐；（D）推廣中國(guó)山西美食刀削面走向世界，為增強(qiáng)中國(guó)軟實(shí)力做微薄的貢獻(xiàn)。削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第二章總體方案設(shè)計(jì)21功能描述機(jī)械手在人為放置好面料后，選擇并調(diào)整好刀具使得機(jī)械手全自動(dòng)完成整個(gè)削面的所有動(dòng)作，其中該機(jī)械手需要完成的三個(gè)主要作業(yè)動(dòng)作如下（1）機(jī)械手小臂繞肘關(guān)節(jié)往返擺動(dòng)做切削動(dòng)作。（2）大臂相對(duì)于面料放置板做橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，完成面料表層的切削后回復(fù)進(jìn)刀的初始位置。（3）大臂相對(duì)于面料放置板做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，完成切削面料后停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。22功能分析該機(jī)械手臂握緊刀具用于切削面板上的面料，整個(gè)機(jī)械手安裝在一個(gè)固定的機(jī)架上。大臂保持固定姿態(tài)下，小臂的回轉(zhuǎn)角度控制在6090，則切削作業(yè)可以依靠放置面料面板的橫向進(jìn)給和縱向抬升配合小臂的擺動(dòng)三個(gè)驅(qū)動(dòng)力共同完成。因此整個(gè)機(jī)械手的自由度最高為3，三個(gè)不同驅(qū)動(dòng)力也可通過機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)配合完成則該機(jī)械手自由度最低為1。針對(duì)機(jī)械手動(dòng)作控制情況可以分以下三種（1）由3個(gè)不同布局的電機(jī)控制3個(gè)不同的作業(yè)動(dòng)作（該自由度為3）。（2）由2個(gè)不同布局的電機(jī)控制2個(gè)不同的作業(yè)動(dòng)作。其中選一個(gè)對(duì)控制要求高的動(dòng)作為獨(dú)立動(dòng)作（例如上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)），另外兩個(gè)動(dòng)作通過連桿或齒輪等機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，由一個(gè)電機(jī)控制（該自由度為2）。（3）由1個(gè)電機(jī)通過連桿或齒輪等機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)控制3個(gè)不同的作業(yè)動(dòng)作（該自削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯由度為123總體方案設(shè)計(jì)及選擇方案一為市面上典型的刀削面機(jī)械手，它借助于數(shù)控程序來精確控制三個(gè)不同動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)速度，達(dá)到全自動(dòng)化控制整個(gè)作業(yè)動(dòng)作。方案二也是通過數(shù)控控制兩個(gè)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)配合完成切削作業(yè)。方案三則對(duì)數(shù)控技術(shù)依賴程度大大降低，甚至可以完全擺脫數(shù)控控制進(jìn)行整個(gè)作業(yè)操作。綜上所述，從刀削面機(jī)械手的成本控制上，數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用以及電機(jī)的使用數(shù)量不僅占了刀削面機(jī)械手的大部分制造成本，而且增加了機(jī)械手的不穩(wěn)定性和維護(hù)成本以及可操作的簡(jiǎn)易性，也提高對(duì)機(jī)械手對(duì)作業(yè)環(huán)境的要求。對(duì)比下，單自由度的方案一比較單一，制造成本低因而更加適應(yīng)當(dāng)前的市場(chǎng)需求。24各機(jī)構(gòu)方案選擇241切削動(dòng)作方案刀削面機(jī)械手圖一優(yōu)點(diǎn)該方案的空間利用率高，尤其在空間有限的仿真機(jī)械手比較實(shí)用。缺點(diǎn)雙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的成本比較高，機(jī)構(gòu)復(fù)雜度高，機(jī)械效率比較低。刀削面機(jī)械手圖二優(yōu)點(diǎn)機(jī)械效率高，制造成本低，空間復(fù)雜度低，便于安裝維護(hù)。缺點(diǎn)占用比較大的空間。該機(jī)械手的設(shè)計(jì)目的在于降低其制造成本，由于圖二在機(jī)械效率和制造成本上都高于方案一，故選方案一作為刀削面機(jī)械手小臂切削機(jī)構(gòu)242橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案凸輪機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。缺點(diǎn)不適合高速運(yùn)削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯轉(zhuǎn)。齒輪齒條優(yōu)點(diǎn)承載力大，傳動(dòng)精度較高，可達(dá)01MM，可無限長(zhǎng)度對(duì)接延續(xù)，傳動(dòng)速度可以很高。缺點(diǎn)若加工安裝精度差，傳動(dòng)噪音大，磨損大。運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)在控制刀削面面料板時(shí)運(yùn)動(dòng)速度十分緩慢，且安裝便捷。故選擇凸輪機(jī)構(gòu)作為面料進(jìn)給機(jī)構(gòu)。243縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案面料板的縱向進(jìn)給速度相比于橫向進(jìn)給速度更加緩慢，因此選擇凸輪機(jī)構(gòu)作為面料縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)。但是，由于齒輪齒條機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)可以合并成一個(gè)新的機(jī)構(gòu)詳見，不僅減少機(jī)械手的復(fù)雜度也減少了一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)占用的空間。故最終選擇齒輪齒條機(jī)構(gòu)作為面料縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)。削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第三章總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇31基本運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)311小臂擺動(dòng)切削機(jī)構(gòu)圖31小臂擺動(dòng)切削機(jī)構(gòu)R45CDBD；R65CDBD由圖知，R45，R65與R18的交點(diǎn)分別是該四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限位置，兩極限位置夾角為78度，符合該機(jī)械手設(shè)計(jì)方案。312面料橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由機(jī)械手在切削運(yùn)動(dòng)時(shí)，面料在單位時(shí)間的橫向進(jìn)給量是不變的，并且面料表削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯層切削完成后的回程運(yùn)動(dòng)要迅速。則該凸輪設(shè)計(jì)如下由于橫向進(jìn)給的速度V是均勻的，則凸輪的推程是等速運(yùn)動(dòng)。但是凸輪在起始位置的推程速度就達(dá)到V時(shí)，加速度A（V0）/T；則加速度A無窮大。因此凸輪推程起始與結(jié)束位置作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，中間作等速運(yùn)動(dòng)。凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖基圓半徑為10MM則推程簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)SH/21COS/VH/2SIN/AH22/22COS/等速運(yùn)動(dòng)SH/VV0H/A0回程簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)SH/21COSS/VSINS/H/2AH22/22COSS/等速運(yùn)動(dòng)SHH/SVV0H/A0其中最大推程12CM，1215即推程角60；回程角300313面料縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由于面料橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu)，為了降低機(jī)械手內(nèi)部機(jī)構(gòu)的復(fù)雜度，我們可以將凸輪機(jī)構(gòu)與齒輪齒條機(jī)構(gòu)向融合，形成一個(gè)具有自主創(chuàng)新的新機(jī)構(gòu)如下圖所示圖32面料縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)的矩形螺紋在作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于齒輪，齒距為2MM。該刀削面機(jī)械手完成一次面料表層的切削，即凸輪旋轉(zhuǎn)一圈，則放置面料板抬升2MM繼續(xù)切削下一層面料。削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯32主要的參數(shù)選擇321齒輪傳動(dòng)如下圖示選定的齒輪布置如下圖33齒輪傳動(dòng)布置圖為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，所有的齒輪采用相同的模數(shù)。如上圖，該機(jī)構(gòu)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的錐齒輪A通過整個(gè)輪系帶動(dòng)凸輪H旋轉(zhuǎn)。則注釋D齒輪直徑M齒輪模數(shù)Z齒輪齒數(shù)N齒輪傳動(dòng)比由于DMZ則N1N2Z2Z1D2/M2D1/M1又因?yàn)镸1M2M3M4MN傳動(dòng)比為NANBDBDA21NBNDDDDB21NDNFNDNE61NFNG143即NDNG281（D齒輪即是四桿機(jī)構(gòu)的曲柄）322刀具切寬、切深由推程角與回程角比是1215即160；2300該刀削面機(jī)械手在面料表層將切削的最大面條數(shù)為285/624（取整）。由最大推程為12CM，者刀削面面寬最大為12/2405CM；因此刀具的削面最小寬慰5MM。刀具的切深為2MM。323驅(qū)動(dòng)的選擇（1）驅(qū)動(dòng)形式的選擇機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)裝置通常是電力傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)等四個(gè)基本形式。由于本設(shè)計(jì)研究的機(jī)械手的額定負(fù)載一般，綜合分析后，決定采用電力傳動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于控制、使用維修方便、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。而電機(jī)又分以下4種（A）步進(jìn)電機(jī)（B）直流伺服電機(jī)削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯（C）交流伺服電機(jī)（D）三相異步電機(jī)使用直流伺服電機(jī)能構(gòu)成閉環(huán)控制，精度高，額定轉(zhuǎn)速高，但價(jià)格較高，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)具有成本低，但若高于一定速度就無法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲。上述電機(jī)的功能要求基本上是針對(duì)數(shù)控加工的，而刀削面驅(qū)動(dòng)裝置無需通過脈沖控制，因而使用通用的三相異步電動(dòng)機(jī)。由于NANBDADB21NBNDDBDD21則NAND41刀削面機(jī)械手的小臂搖桿機(jī)構(gòu)搖擺速度即是切削速度?？紤]到搖桿機(jī)械疲勞強(qiáng)度限制，搖桿最高速度V為4次每秒。不同電機(jī)極數(shù)的三相異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速如下2極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分。4極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分。6極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。8極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為750轉(zhuǎn)/分。三相異步電機(jī)速度VVND/NA16/S960轉(zhuǎn)/分；故選擇8極三相異步電機(jī)。則刀削面機(jī)械手的切削速度V750/（460）3125條/秒；（2）功率的確定參照現(xiàn)有削面機(jī)，選用功率為500W的電機(jī)。參數(shù)如下表電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（R/MIN）電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（W）同步滿載堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Y50L8500750720202233運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算331傳動(dòng)比的分配機(jī)械手曲柄總傳動(dòng)比41總I凸輪總傳動(dòng)比1121總I選擇各級(jí)傳動(dòng)比如下圓錐齒輪傳動(dòng)比范圍，取42開I2錐I一級(jí)圓柱傳動(dòng)比1柱二級(jí)圓柱傳動(dòng)比62柱I三級(jí)圓柱傳動(dòng)比/83柱削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯332傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算（1）各軸的轉(zhuǎn)速N電機(jī)軸0的轉(zhuǎn)速750R/MIN0M1軸的轉(zhuǎn)速750R/MIN12軸的轉(zhuǎn)速/750/2375R/MIN2N錐I3軸的轉(zhuǎn)速/375/21875R/MIN31柱4軸的轉(zhuǎn)速/3125R/MIN42柱I5軸的轉(zhuǎn)速/67R/MIN5N3柱（2）各軸的輸入功率P電機(jī)軸0的輸入功率WP50D01軸的輸入功率4912軸的輸入功率2823軸的輸入功率P9465058034軸軸的輸入功率094645軸的輸入功率W8325（3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T電機(jī)軸0的輸入轉(zhuǎn)矩637NM00/9NP1軸的輸入轉(zhuǎn)矩63NM1152軸的輸入轉(zhuǎn)矩1223NM22/3軸的輸入轉(zhuǎn)矩2373NM3390NT4軸的輸入轉(zhuǎn)矩13815NM44/5P5軸的輸入轉(zhuǎn)矩62514NM5（4）各軸參數(shù)表如下軸名功率P/W轉(zhuǎn)矩T/NM）轉(zhuǎn)速N/（R/MIN）傳動(dòng)比I電機(jī)軸5006377501軸49563075012軸48025122337523軸465942373187524軸452051381531256削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯5軸43858625146728/6第四章各主要零部件的設(shè)計(jì)41錐齒傳動(dòng)的設(shè)計(jì)411選精度等級(jí)、材料和齒數(shù)選用直齒錐齒輪傳動(dòng)，速度不高，故選用7級(jí)精度材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)表61選取小齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。選小齒輪齒數(shù)Z115，大齒輪齒數(shù)Z2I1Z121530412按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即UKTZDRRHET212315092）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)TK（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3106TMN削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯（3）選取齒寬系數(shù)3/1R（4）知齒輪，查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)52HZ（4）由表63查得材料的彈性影響系數(shù)2/189MPAE（5）由圖614按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，PAH601LIM大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限PAH502LIM（6）由式611計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)9H110831706NJ0LN8245I（7）由圖616查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)9201NZ9602NZ（8）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)為S1MPASZHNH561LIM128092LI2PAHH540/5/21）計(jì)算（1）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得TD1MDT32915036548923231（2）計(jì)算圓周速度SNDVT/150672914061（3）模數(shù)及主要尺寸的確定削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯模數(shù)，取951321ZDM2M分度圓直徑Z301D622節(jié)錐角50211ARCTGZRT4369012錐距MDR52平均分度圓直徑MR5230101齒寬，取BR8430B5413校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度（1）彎曲強(qiáng)度校核公式Y(jié)MBKFFRVAT501COS（2）確定各參數(shù)平均分度圓處螺旋角，則M1COSM查得動(dòng)載系數(shù)115齒向載荷分布系數(shù)VK2K使用系數(shù)故1A8VA（3）分度圓圓周331110751026502ZMTDFRT（4）齒輪系數(shù)YF和應(yīng)力修正系數(shù)YS9413COS221U6022削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯325COS11ZZE870222E查表64得651FY3F581S72S（5）許用彎曲應(yīng)力可由下式算得SRFXNPYSMINL由機(jī)械設(shè)計(jì)圖615可查出彎曲疲勞極限應(yīng)力小錐齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MAE501大錐齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限PF382查得壽命系數(shù)21NY查得，850SR0SR查得安全系數(shù)是FS故許用彎曲應(yīng)力MPAYSSRFXNP249085210MIN1L1SRFXP32INL2YBKFRMVAT501CO131795816235FPFMA21227659FPFMAY因此滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯414驗(yàn)算1）齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算HERVATMHZUDBKF15012接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)NZ最小安全系數(shù)MINHSMPAWNHP54160INLI234651089523105102713632HHERVATMMPAZUDBKF因此齒面強(qiáng)度足夠圓錐齒輪參數(shù)數(shù)據(jù)整理如下名稱符號(hào)公式直齒圓錐小齒輪直齒圓錐大齒輪齒數(shù)ZZ1530模數(shù)MM2傳動(dòng)比II2分度圓錐度，IARCTG111290。5643分度圓直徑DZD3060齒頂高AHMHA22齒根高FCF2424齒全高HFA4444齒頂圓直徑AD，11COS2MHDA2A3358大端6179（大端）削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯齒根圓直徑FD11COS2MHDFF2FF25625785齒距PP628628頂隙CC0404錐距R21D33543354齒頂角A，21FA1FA094094齒根角FRHRCTGFFF齒頂圓錐角A，11A22A563537齒根圓錐角F，F(xiàn)FFF449齒寬BRB11511542圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)本次總共用到3級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，本次設(shè)計(jì)中以第2級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)為例進(jìn)行計(jì)算，其他各級(jí)計(jì)算過程類似，不一一列舉。421選精度等級(jí)、材料和齒數(shù)采用7級(jí)精度由表61選擇小齒輪材料為40CR（調(diào)質(zhì)），硬度為320HBS，大齒輪材料為40CR鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為300HBS。選小齒輪齒數(shù)201Z大齒輪齒數(shù)，取16I120Z422按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即32112HEDTTZUTKD1）確定公式各計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)TK削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩MNT7321（3）小齒輪相對(duì)兩支承非對(duì)稱分布，選取齒寬系數(shù)50D（4）由表63查得材料的彈性影響系數(shù)2/189MPAZE（5）由圖614按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H601LIM大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限PA52LI（6）由式611計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)811072830158760HJLNN81472（7）由圖616查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)9601NZ12NZ（8）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)為S1，由式1012得MPASHNH576609LIM1AZ512LI2（9）計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值TD1HMDT2375089675032131計(jì)算圓周速度VSNVT/21461計(jì)算齒寬BMDT6837501削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯計(jì)算齒寬與齒高之比B/H模數(shù)MZDMTNT86120371齒高45/8/5HBNT計(jì)算載荷系數(shù)K根據(jù)，7級(jí)精度，查得動(dòng)載荷系數(shù)SMV/24051VK假設(shè)，由表查得NBFTA10HK由表62查得使用系數(shù)151A由表查得2931H查得8FK故載荷系數(shù)561293015HVAK（10）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得MDTT4391/56237/31（11）計(jì)算模數(shù)ZM80/49/1423按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為321FSDNYZKTM（1）確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值由圖615查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPAFE501大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限382由圖616查得彎曲疲勞壽命系數(shù)削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯9201NZ960N計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)為S13，由式得MPASFENF8530921ZFEF621622計(jì)算載荷系數(shù)8105FVAK（2）查取齒形系數(shù)由表64查得721FAY2FA（3）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表64查得571SA2SA（4）計(jì)算大小齒輪的，并比較FSAY01462875321FSAFY大齒輪的數(shù)據(jù)大（5）設(shè)計(jì)計(jì)算MM671042501736813對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)M大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)167，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值M2MM按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑D54391算出小齒輪齒數(shù)取72/1MZ201Z大齒輪齒數(shù)取062I424幾何尺寸計(jì)算削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯（1）計(jì)算分度圓直徑MZD240121（2）計(jì)算中心距A1/1（3）計(jì)算齒寬寬度取B220MM,B120MMBD405圓柱齒輪參數(shù)數(shù)據(jù)整理如下序號(hào)名稱符號(hào)計(jì)算公式及參數(shù)選擇1齒數(shù)Z20，1202模數(shù)M2MM3分度圓直徑21DM240,4齒頂高AH5齒根高F526全齒高HM47頂隙C08齒頂圓直徑21D2,9齒根圓直徑43F35,10中心距AM14043軸的設(shè)計(jì)（以中間軸為例）431求凸輪軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩4P4N4T45205WP3125R/MIN413815NM432初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)課本表153，取得10A削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯MNPAD718253401340MIN低速軸的最小值顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑。因軸上有兩個(gè)鍵槽，故直徑增大510，故D1433各段尺寸設(shè)計(jì)為整個(gè)軸直徑最小處選12D20MM為了滿足齒輪的軸向定位，取M302根據(jù)齒輪寬度及綜合考慮取L125320MM4D12ML03至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。734軸上的周向定位小圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由課本表61查得平鍵截面56DHB6鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為18MM，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；67MH大齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由課本表61查得平鍵截面12DMHB6鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為18MM，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；67MH滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為M6。確定軸上圓角和倒角尺寸，參考表152，取軸端倒角為。452435軸的校核（1）求軸上的載荷根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，支承從軸的結(jié)構(gòu)圖，以及彎矩和扭矩圖中可以看出圓柱齒輪位置的中點(diǎn)截面是軸的危險(xiǎn)截面。削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯計(jì)算出的圓柱齒輪位置的中點(diǎn)截面處的、及的值列于下表HMV載荷水平面H垂直面V支反力FNN5318H202NFN25361V4彎矩MM94MMV7總彎矩N432712扭矩T42453NM3（2）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，60軸的計(jì)算應(yīng)力MPAWTMCA3124210506733232削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由課本表151查得許用彎曲應(yīng)力MPA601因此故安全。1CA44鍵連接的選擇和計(jì)算441輸入軸與聯(lián)軸器的連接軸徑，選取的平鍵界面為，長(zhǎng)L22MM。由指導(dǎo)書表MD12MHB41426得，鍵在軸的深度T25MM，輪轂深度18MM。圓角半徑R02MM。查課1T本表62得，鍵的許用應(yīng)力。120MPAP滿足強(qiáng)度要求。P5643DHLT442中間軸軸與圓柱齒輪的連接軸徑，選取的平鍵界面為，長(zhǎng)L18MM。由指導(dǎo)書MD3067MHB表1426得，鍵在軸的深度T30MM，輪轂深度23MM。圓角半徑R02MM。查1T課本表62得，鍵的許用應(yīng)力。120MPAP滿足強(qiáng)度要求。PP9438674DHLT443凸輪軸軸與凸輪的連接軸徑，選取的平鍵界面為，長(zhǎng)L18MM。由指導(dǎo)書表MD302MHB71426得，鍵在軸的深度T40MM，輪轂深度33MM。圓角半徑R03MM。查課1T本表62得，鍵的許用應(yīng)力。120MPAPP978354DHLT滿足強(qiáng)度要求。削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第五章使用與維護(hù)51機(jī)構(gòu)特性（1）本機(jī)主要傳動(dòng)部件，均選用優(yōu)質(zhì)鋼材并經(jīng)熱處理和精密的加工完成，使用壽命長(zhǎng)噪音小。（2）和面接觸的機(jī)頭部件均為不銹鋼材料，并經(jīng)光整處理，具有不銹蝕和基本不粘面的效果，清理非常方便。（3）本機(jī)削出的面中厚邊薄、長(zhǎng)度適中、外形佳、口感好，遠(yuǎn)勝過人工削面。厚度、寬度和面飛出的距離可根據(jù)需要調(diào)整。（4）削面效率高，更適合客流大、削面量大的場(chǎng)合。（5）外罩采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成。外觀亮麗，防腐防銹性能好。52使用說明（1）插上電源。（2）按上升按鈕，使機(jī)器右臂上升至最高位置。（3）把和好的面團(tuán)揉捏成月牙狀，然后擺正放在左臂的托面板上。削面機(jī)器人機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯（4）按下降按鈕，然后將手持刀片的右臂下降，越離面團(tuán)表面05MM的位置停止。（5）按啟動(dòng)按鈕使機(jī)器進(jìn)入正式削面的狀態(tài)。（6）根據(jù)一次性削面的數(shù)量可以隨意調(diào)節(jié)大碗、小碗。如；需三大碗，可將大碗設(shè)置為3，然后再按F1鍵，在按運(yùn)行即可。一般大碗可運(yùn)行設(shè)定為150200之間，根據(jù)面的長(zhǎng)短、碗的大小自由設(shè)定。（7）面皮的薄厚及碗的