某軸承裝配機器人腕部及手部設(shè)計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u19477某軸承裝配機器人腕部及手部設(shè)計計算案例 131201.1腕部的設(shè)計選型 1127751.2手爪的選型計算 31.1腕部的設(shè)計選型腕部是連接臂部和手爪的重要部件，用來調(diào)整手爪的方向，實現(xiàn)手爪的夾取和裝配。本次設(shè)計的手腕只需要一個自由度，即向下彎曲抓取軸承，向上彎曲裝配軸承。腕部由步進電機和錐齒輪組成，小型步進電機通過錐齒輪傳動實現(xiàn)手腕的彎轉(zhuǎn)，如圖5-1的手腕簡圖。1小型步進電機2、3錐齒輪圖5-1手腕簡圖1.1.1電機的計算選型腕部的電機不僅要小方便安裝，還需要重量輕有足夠的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)公式，選取腕部負載質(zhì)量M=3Kg，動摩擦因數(shù)μ=0.04T式（5-1）該步進電動機在起動時所需最大靜轉(zhuǎn)矩大于2.58N根據(jù)公式，選取脈動當量δ=0.01θ式（5-2）經(jīng)分析選擇步進電機步距角為0.9°，則脈沖當量δ式（5-3）綜上，選擇型號為56BYG250D的步進電機。表5-1電機參數(shù)要想通過PLC控制步進電機，需要選擇步進電機驅(qū)動器，根據(jù)要求選擇型號SH-20504為步進電機驅(qū)動器。表5-2驅(qū)動器參數(shù)型號供電電源輸出電流驅(qū)動方式重量SH-2050424V~50VDC4.0A/相恒相電流PWM控制0.52Kg1.1.2錐齒輪的設(shè)計計算齒輪齒數(shù)比，所以取,則。已知模數(shù):。圖5-2圓錐齒輪分度圓直徑：分度圓錐角:錐距：平均分度圓直徑：（齒寬系數(shù)，其取值為0.25~0.35，所以取為0.3）當量齒輪齒數(shù)：當量齒輪模數(shù)：表5-3錐齒輪參數(shù)分度圓直徑分度圓錐角當量齒輪齒數(shù)當量齒輪模數(shù)錐齒輪150mm34°242.125mm錐齒輪275mm56°542.125mm1.2手爪的選型計算1.2.1手爪選型需要考慮的幾個問題（1）需要足夠的開閉角即足夠的開閉行程本設(shè)計需要夾持的軸承直徑為50mm，選取的手爪開閉行程大于50mm即可。（2）需要有足夠的夾持力在確定手爪的夾持力時，不僅需要考慮軸承重量，還需要考慮在傳送過程中的振動及其他意外情況，保證軸承不松動或者脫落。（3）需要一定的壓裝力壓裝力的大小要控制好，壓裝力既不能太大以致?lián)p傷零件，也不能太小導致不能壓入。1.2.2夾緊力的計算根據(jù)公式，選取g=9.81m/s2，安全系數(shù)S=4，μ=0.15，軸承質(zhì)量取m=0.17kgF=式（5-4）1.2.3壓裝力的計算根據(jù)公式Ca=da2+df2da2?C式（5-5）C式（5-6）根據(jù)公式Pfmax=δmaxdf(P式（5-7）根據(jù)公式F=PfmaxπdfLfF=式（5-8）與前面伸縮氣缸的比較，符合要求。綜上，查《機械設(shè)計手冊》選擇MHT2-63D作為夾持軸承的氣爪，該型號的氣爪為雙作用動作方式，優(yōu)點是