智能機(jī)器人設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、目錄第1章.緒論 31.1 智能機(jī)器人技術(shù)開展的重要意義 31.2 國內(nèi)外機(jī)器人的開展史 31.2.1 國外機(jī)器人的開展歷史 31.2.2 國內(nèi)機(jī)器人的開展歷史 41.3 效勞機(jī)器人的特點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù) 41.4 本論文的主要研究內(nèi)容 51.5 本章小結(jié) 5第2章.物體檢測與報(bào)警機(jī)器人的總體設(shè)計(jì) 62.1 概述 62.2 主要組成 62.2.1 頭部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 62.2.2 主體部 72.2.3 電機(jī) 72.3 主要技術(shù)參數(shù) 82.4 .電機(jī)的選型 82.4.1 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的組成 82.4.2 步進(jìn)電機(jī)的選型比擬 92.4.3 步進(jìn)電機(jī)的選型計(jì)算 102.5 蝸輪蝸桿傳動的選型設(shè)計(jì) 122.6 電機(jī)的效

2、核 錯(cuò)誤！未定義書簽.2.7 軸的較核及聯(lián)件的選型 錯(cuò)誤！未定義書簽.2.7.1 蝸桿軸的較核 錯(cuò)誤！未定義書簽.2.7.2 蝸桿軸上軸承的選型 錯(cuò)誤！未定義書簽.2.7.3 蝸輪軸的較核 錯(cuò)誤！未定義書簽.2.7.4 蝸輪軸上軸承的選型 錯(cuò)誤！未定義書簽.2.7.5 鍵的較核 錯(cuò)誤！未定義書簽.2.7.6 聯(lián)軸器的選型 錯(cuò)誤！未定義書簽.2.8 本章小結(jié) 錯(cuò)誤！未定義書簽.第3章.驅(qū)動機(jī)構(gòu)及其限制方式 錯(cuò)誤！未定義書簽.3.1 .概述 錯(cuò)誤！未定義書簽.3.2 步進(jìn)電機(jī)及其限制系統(tǒng) 錯(cuò)誤！未定義書簽.3.2.1 步進(jìn)電機(jī)的工作特性 錯(cuò)誤！未定義書簽.3.2.2 步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)限制系統(tǒng) 錯(cuò)誤！

3、未定義書簽.3.3 本章小結(jié) 錯(cuò)誤！未定義書簽.結(jié)束語 錯(cuò)誤！未定義書簽.致謝參考文獻(xiàn)第2頁共15頁第1章.緒論本章提要.本章從闡述智能機(jī)器人技術(shù)開展的意義出發(fā),簡要地回憶智能機(jī)器 人的開展歷史和當(dāng)前的技術(shù)水平.在此根底上 ,對于智能檢測報(bào)警機(jī)器人這一產(chǎn)品 的關(guān)鍵技術(shù),以及開發(fā)現(xiàn)狀,也作了進(jìn)一步介紹.1.1 智能機(jī)器人技術(shù)開展的重要意義智能機(jī)器人是具有感知,思維和行動水平的機(jī)器,是機(jī)構(gòu)學(xué)、自動限制、計(jì)算機(jī)、 人工自能、光電技術(shù)、傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、仿真技術(shù)等多種學(xué)科和技術(shù)的綜合 成果,它從一個(gè)側(cè)面反映了一個(gè)國家科技開展的水平.更重要的是,作為新一代生產(chǎn)和效勞的工具,它在國民生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域

4、都占有更廣泛,更重要的位置,這 對于人類開辟新的產(chǎn)業(yè),提升生產(chǎn)和生活水平具有十分現(xiàn)實(shí)的意義.因此智能機(jī)器 人技術(shù)作為科技技術(shù)的一個(gè)分支,受到了世界各國的普遍重視.開展智能機(jī)器人技術(shù)將對一個(gè)國家產(chǎn)生巨大的影響,主要集中在以下幾個(gè)方 面：1 .開展工業(yè)智能機(jī)器人可以增強(qiáng)一個(gè)國家的生產(chǎn)制造水平2 .開展特種智能機(jī)器人可增強(qiáng)國家的可持續(xù)開展水平3 .開展智能機(jī)器人技術(shù)可以提升國防實(shí)力1.2 國內(nèi)外機(jī)器人的開展史1.2.1 國外機(jī)器人的開展歷史美國是機(jī)器人的誕生地,早在1962年就研制出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人,比 起號稱"機(jī)器人王國"的日本起步至少要早五六年.經(jīng)過 30多年的開展,美

5、國現(xiàn)已 成為世界上的機(jī)器人強(qiáng)國之一,根底雄厚,技術(shù)先進(jìn).縱觀它的開展史,道路是 曲折的,不平坦的.由于美國政府從60年代到70年代中的十幾年期間,并沒有把工業(yè)機(jī)器人列 入重點(diǎn)開展工程,只是在幾所大學(xué)和少數(shù)公司開展了一些研究工作.對于企業(yè)來 說,在只看到眼前利益,政府又無財(cái)政支持的情況下,寧愿錯(cuò)過良機(jī),固守在使 用剛性自動化裝置上,也不愿冒著風(fēng)險(xiǎn),去應(yīng)用或制造機(jī)器人.加上,當(dāng)時(shí)美國 失業(yè)率高達(dá)6. 65%,政府擔(dān)憂開展機(jī)器人會造成更多人失業(yè),因此不予投資,也 不組織研制機(jī)器人,這不能不說是美國政府的戰(zhàn)略決策錯(cuò)誤.70年代后期,美國政府和企業(yè)界雖有所重視,但在技術(shù)路線上仍把重點(diǎn)放在研究機(jī)器人軟件及

6、軍事、 宇宙、海洋、核工程等特殊領(lǐng)域的高級機(jī)器人的開發(fā)上,致使日本的工業(yè)機(jī)器人后來居上,并在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用上及機(jī)器人制造業(yè)上很快超過了美國,產(chǎn)品在國 際市場上形成了較強(qiáng)的競爭力.進(jìn)入80年代之后,美國才感到形勢緊迫,政府和企業(yè)界才對機(jī)器人真正重視 起來,政策上也有所表達(dá),一方面鼓勵(lì)工業(yè)界開展和應(yīng)用機(jī)器人,另一方面制訂 方案、提升投資,增加機(jī)器人的研究經(jīng)費(fèi),把機(jī)器人看成美國再次工業(yè)化的特征, 使美國的機(jī)器人迅速開展.盡管美國在機(jī)器人開展史上走過一條重視理論研究,無視應(yīng)用開發(fā)研究的曲 折道路,但是美國的機(jī)器人技術(shù)在國際上仍一直處于領(lǐng)先地位.其技術(shù)全面、先 進(jìn),適應(yīng)性也很強(qiáng).具體表現(xiàn)在：(1)性能可

7、靠,功能全面,精確度高；(2)機(jī)器人語言研究開展較快,語言類型多、應(yīng)用廣,水平高居世界之首；(3)智能技術(shù)開展快,其視覺、觸覺等人工智能技術(shù)已在航天、汽車工業(yè)中 廣泛應(yīng)用；(4)高智能、高難度的軍用機(jī)器人、太空機(jī)器人等開展迅速,主要用于掃雷、 布雷、偵察、站崗及太空探測方面.1.2.2 國內(nèi)機(jī)器人的開展歷史我國已在“七五方案中把機(jī)器人列入國家重點(diǎn)科研規(guī)劃內(nèi)容,撥巨款在沈 陽建立了全國第一個(gè)機(jī)器人研究示范工程,全面展開了機(jī)器人根底理論與根底元 器件研究.十幾年來,相繼研制出示教再現(xiàn)型的搬運(yùn)、點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、裝配 等門類齊全的工業(yè)機(jī)器人及水下作業(yè)、軍用和特種機(jī)器人.目前,示教再現(xiàn)型機(jī) 器人技術(shù)已

8、根本成熟,并在工廠中推廣應(yīng)用.我國自行生產(chǎn)的機(jī)器人噴漆流水線 在長春第一汽車廠及東風(fēng)汽車廠投入運(yùn)行.1986年3月開始的國家863高科技發(fā)展規(guī)劃已列入研究、開發(fā)智能機(jī)器人的內(nèi)容.就目前來看,我們應(yīng)從生產(chǎn)和應(yīng)用 的角度出發(fā),結(jié)合我國國情,加快生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單、本錢低廉的實(shí)用型機(jī)器人和某 些特種機(jī)器人.1.3 效勞機(jī)器人的特點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)前面主要介紹了本課題的技術(shù)平臺智能機(jī)器人的開展?fàn)顩r,在這一節(jié)中主要從產(chǎn)品的角度出發(fā),介紹智能檢測報(bào)警機(jī)器人所屬的效勞機(jī)器人這一大范疇的特點(diǎn)和 關(guān)鍵技術(shù).它對于該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)具有指導(dǎo)性的意義.智能檢測機(jī)器人從其產(chǎn)品的功能上劃分,是屬于近年來剛剛興起的效勞機(jī)器人 的范疇.

9、關(guān)于效勞機(jī)器人的定義目前還并不統(tǒng)一；簡單地說,它是指一種能夠自主或 半自主運(yùn)行,且為人類健康,平安和設(shè)備運(yùn)行提供效勞的智能機(jī)器.因此,效勞機(jī)器人 存在自身的一些特點(diǎn),主要集中在以下三方面：(1) 任務(wù)要求.效勞機(jī)器人的主要職能是自主或半自主地為人類提供效勞或平安保證.它涉及到探測,報(bào)警等多種功能,顯然其任務(wù)具有多樣性和靈活性的特第4頁共15頁 點(diǎn).因此,為了實(shí)現(xiàn)特定的任務(wù),效勞機(jī)器人的開發(fā)必須更重視載體尺寸、重量、能 量供應(yīng)、導(dǎo)航、避障等多方面的功能,同時(shí)配備相應(yīng)的完成任務(wù)的工具.(2) 工作環(huán)境.機(jī)器人的工作環(huán)境一般分為兩類：結(jié)構(gòu)化環(huán)境和非結(jié)構(gòu)化環(huán)境.工業(yè)機(jī)器人通常面對的是結(jié)構(gòu)化環(huán)境,而效勞

10、機(jī)器人通常在非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中 工作.不過在環(huán)境中,機(jī)器人與人或環(huán)境設(shè)施可能經(jīng)常發(fā)生互動即所謂的突發(fā)事件. 因此,機(jī)器人必須具有靈活水平；換而言之,環(huán)境是隨時(shí)變的.因此,效勞機(jī)器人的工 作環(huán)境更為復(fù)雜,受外界的影響,干擾更多.(3) 機(jī)械結(jié)構(gòu).機(jī)械結(jié)構(gòu)通常指機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu).任務(wù)和工作環(huán)境決定了機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式.根據(jù)其本體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動水平,可將效勞機(jī)器人分為靜止式和移 動式兩類.最常見的效勞機(jī)器人是移動式的,其中以輪式結(jié)構(gòu)最為廣泛.雖然針對不同的應(yīng)用場合和效勞對象 ,效勞機(jī)器人在形式,功能等方面存在著 較大的差異,但在設(shè)計(jì)和開發(fā)效勞機(jī)器人的過程中,也存在一些共性的地方效勞機(jī) 器人的關(guān)鍵技術(shù)可歸納為

11、以下幾個(gè)方面：環(huán)境的表示環(huán)境感知和信號處理限制系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu) 復(fù)雜任務(wù)和效勞的實(shí)時(shí)規(guī)劃適應(yīng)于作業(yè)環(huán)境的機(jī)械本體結(jié)構(gòu)研制低功耗,長時(shí)間工作的功能部件這些關(guān)鍵技術(shù)的開展直接影響到效勞機(jī)器人作為一個(gè)行業(yè)的應(yīng)用前景.雖然以 前效勞機(jī)器人一度被認(rèn)為是一個(gè)幾乎不可獲利的行業(yè),但隨著近年來,家用效勞機(jī)器人和娛樂機(jī)器人市場開拓所獲得的巨大成功,人們的觀念正在發(fā)生變化.美國,日 本和歐洲的一些大公司也紛紛進(jìn)入了效勞機(jī)器人的市場.1.4 本論文的主要研究內(nèi)容本論文主要以智能檢測報(bào)警機(jī)器人這一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)為中央,詳細(xì)表達(dá)了該產(chǎn)品的各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)過程.通過將現(xiàn)代智能機(jī)器人領(lǐng)域 的一些成熟技術(shù)應(yīng)用

12、于實(shí)際的產(chǎn)品開發(fā)中,到達(dá)獲得直接的,感性熟悉的目的；同時(shí)也以具體應(yīng)用為根底,對這一領(lǐng)域中的一些焦點(diǎn)的前沿問題作了進(jìn)一步的研究.整 個(gè)論文主要闡述了以下兩個(gè)方面的問題：(1)智能檢測報(bào)警機(jī)器人系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃和設(shè)計(jì)(2)以步進(jìn)電機(jī)為主要驅(qū)動部件的機(jī)器人驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.5 本章小結(jié)本章以智能檢測報(bào)警這一產(chǎn)品的開發(fā)為平臺,闡述了開展智能機(jī)器人技術(shù)的重 要意義,并著重介紹了與該產(chǎn)品相關(guān)的機(jī)器人技術(shù)開展.由于智能檢測報(bào)警機(jī)器人 從產(chǎn)品的角度出發(fā),是屬于效勞機(jī)器人的范疇,本章也同時(shí)針對效勞機(jī)器人在開發(fā)和設(shè)計(jì)過程中存在的一些共性問題,作了進(jìn)一步的闡述.在此根底上,對整個(gè)課題的 研究內(nèi)容和設(shè)計(jì)任務(wù),作了具

13、體的規(guī)劃.第2章.物體檢測與報(bào)警機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)本章提要本章主要介紹了智能檢測報(bào)警機(jī)器人的產(chǎn)品要求,功能分析和性能 特點(diǎn).在此根底上提出了該產(chǎn)品的總體原理和具體功能模塊的實(shí)現(xiàn)思路 ,從而對其 形成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)方案.2.1 概述隨著社會的進(jìn)步和開展,人們的學(xué)習(xí)和工作越來越繁重,于是怎樣更大程度地 將人們從煩瑣的日常事務(wù)中解脫出來 ,就成為了新一代效勞機(jī)器人所追求的目標(biāo) , 而智能化正是這一目標(biāo)的集中表達(dá).本文介紹的智能檢測報(bào)警機(jī)器人初步實(shí)現(xiàn)了無人情況下的自主工作方式,它結(jié)構(gòu)獨(dú)特,靈活,且自備電源,由機(jī)載單片機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)的限制,由一個(gè)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)頭部 系統(tǒng)的驅(qū)動,在頭部轉(zhuǎn)動的過程中,它通過頭部攜帶

14、的超聲波檢測裝置,檢測周圍的 事物,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有移動物體時(shí)便報(bào)警,到達(dá)其看守防盜的目的.該機(jī)的優(yōu)勢在于其局部 的自主化和智能化,它可以無需人的操控而自主的進(jìn)行檢測,并且在遇到移動物體時(shí)能夠?qū)崟r(shí)的報(bào)警.2.2 主要組成2.2.1 頭部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)如圖2-1所示,該機(jī)構(gòu)為蝸輪蝸桿傳動,將蝸桿軸由聯(lián)軸器直接連接到電機(jī)上 由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動.蝸輪通過軸與機(jī)器人頭部相連接,從而使得蝸輪的轉(zhuǎn)動帶動機(jī)器 人頭部的旋轉(zhuǎn).第6頁共15頁2.2.2 主體部機(jī)器人的底部呈圓盤狀采用地腳螺栓將其固定在地上,分軀干,上端蓋與頸部一體兩塊直接澆鑄出來然后通過螺釘連接,頭部同樣也分為兩個(gè)半球直接澆鑄出 來然后通過螺栓連接在一起.圖2-

15、2機(jī)器人主體圖2.2.3 電機(jī)選用步進(jìn)電機(jī),由步進(jìn)電機(jī)直接帶動蝸桿轉(zhuǎn)動.由于通過限制步進(jìn)電機(jī)的脈沖輸入就可直接限制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度,因此選用步進(jìn)電機(jī)較適宜,脈沖的輸入便由單片機(jī)限制.2.3 主要技術(shù)參數(shù)1 .設(shè)機(jī)器人頭部每秒鐘轉(zhuǎn)動6度,由于蝸輪通過軸直接與機(jī)器人頭部相連,所以 蝸輪的轉(zhuǎn)速n2 1r / min ,要求蝸輪蝸桿的使用壽命為 25000h ,機(jī)器人頭部的質(zhì)量m 5kg, Fl 10N 包含摩擦阻力2 .機(jī)器人的外型尺寸為：頭部直徑 20cm ；頸部高h(yuǎn) 5cm,粗10cm ；軀干40cm x 40cm x 60cm;底盤大直徑 100cm,小直徑 60cm,高 40cm2.4 .

16、電機(jī)的選型驅(qū)動機(jī)構(gòu)是智能檢測報(bào)警機(jī)器人的主要執(zhí)行部件之一,它是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn) 動的物質(zhì)根底.因此,驅(qū)動機(jī)構(gòu)的性能直接影響到系統(tǒng)的工作特性和功能的實(shí)現(xiàn),具有重要的意義.2.4.1 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的組成.智能檢測報(bào)警機(jī)器人的驅(qū)動機(jī)構(gòu)由以下三局部組成：一核心驅(qū)動部件-步進(jìn)電機(jī)；二蝸輪蝸桿傳動系統(tǒng)；三機(jī)器人頭部LJ TTU n圖2-4驅(qū)動機(jī)構(gòu)的組成其總體工作過程如下:由單片機(jī)產(chǎn)生一定頻率的驅(qū)動脈沖信號,通過步進(jìn)電機(jī)第8頁共15頁驅(qū)動器驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動通過蝸輪蝸桿傳動(減速)帶動頭部轉(zhuǎn)動；從而 改變超聲波的發(fā)射方向,起到檢測周圍運(yùn)動物體的檢測報(bào)警功能.假設(shè)由單片機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動脈沖信號的頻率為fq

17、；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的分頻數(shù)為K;步進(jìn)電機(jī)的步距角為 ；蝸輪蝸桿的齒數(shù)為乙和z2;機(jī)器人頭部的直徑為D ；那么整Z2ZiIKfq Zi z2k(2-2)個(gè)傳動過程可以定量計(jì)算如下：(2-1)(2-3)(2-4)2將式2-2代入2-3中得vfKfq其中v為機(jī)器人頭部的線速度；I為蝸輪蝸桿的減速比.由式2-4可以看出,機(jī)器人的頭部轉(zhuǎn)動速度正比于單片機(jī)的輸出脈沖頻率.在實(shí)際 的系統(tǒng)中,由于機(jī)器人要檢測移動物體.因此,系統(tǒng)的設(shè)計(jì)速度比擬低,頭部的轉(zhuǎn)速設(shè) 計(jì)為 n 1r / min .2.4.2 步進(jìn)電機(jī)的選型比擬步進(jìn)電機(jī)是一種把電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移的電氣機(jī)械.其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角與輸入的電脈沖數(shù)成正比,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)

18、速與單位時(shí)間內(nèi)脈沖數(shù)成正比,轉(zhuǎn)矩是由磁阻作用所產(chǎn)生的,旋轉(zhuǎn)方向那么取決于脈沖的順序.因此,步進(jìn)電機(jī)一定要與脈沖限制聯(lián)系起 來才能運(yùn)行.步進(jìn)電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)歸納如下：(1)步進(jìn)電機(jī)只能在一定脈沖電源供電下才能運(yùn)行(2)步進(jìn)電機(jī)的角位移量與輸入脈沖嚴(yán)格成正比,因此,電機(jī)轉(zhuǎn)動一周后沒有累積誤差,具有良好的跟隨性(3)由步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動限制器組成的開環(huán)限制系統(tǒng),既簡單又可靠(4)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速與位置限制性能良好(5)步進(jìn)電機(jī)的動態(tài)響應(yīng)快,自啟動水平強(qiáng)(6)輸出力矩較大,屬于力矩型電機(jī)當(dāng)然,步進(jìn)電機(jī)也存在一些缺點(diǎn)：(1)效率較低,輸入功率有很大一局部轉(zhuǎn)為熱能消耗(2)步進(jìn)電機(jī)存在低頻震蕩,失步和高頻失步等缺

19、陷(3)步進(jìn)電機(jī)自身噪聲和振動較大2.4.3 步進(jìn)電機(jī)的選型計(jì)算如圖2-4所示,機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動的阻力 在常溫下工作.(1).選擇電動機(jī)的容量F=10N,轉(zhuǎn)速n 1r/min ,頭部載荷平穩(wěn),電動機(jī)所需工作功率為：Pd0工作機(jī)所需功率為：傳動裝置的總效率為Fv凡 KW10002 21 2 3按機(jī)械傳動和摩擦副的效率概率值表確定各局部效率：雙頭蝸桿傳動1=0.75,聯(lián)軸器效率2 =0.99,滾動軸承傳動效率(一對)3=0.99.所需電動機(jī)的功率為：Fv10 0.026Pd 22 0.41W10001000 0.75 0.990.99因載荷平穩(wěn),電動機(jī)額定功率Ped大于Pd即可2.5 .計(jì)算傳動裝置

20、的運(yùn)動和動力參數(shù)0軸(電機(jī)軸)P0Pd0.41W n0 nm 15.5r /minT0 9550 員 9550 041 252.6 N.mm n015.51軸蝸桿軸RP.01P0 2 3 0.41 0.99 0.99 0.4W15.5r / minn015.5n1i011第10頁共15頁T C C P1 C CT19550 9550n10.4-246.5N mm15.52軸蝸輪軸P212 Pi0.4 0.75 0.99 0.3Wn2nii1215.515.51r / minT2P2 9550 n20.39550 2865N mm 13軸機(jī)器人頭部軸P3P223P2 20.3 0.99 0.29

21、7Wn2i231 1r /min1T3P3 9550 9550 n3軸名功率P/W轉(zhuǎn)矩 T/(N.mm)轉(zhuǎn)速n/(r /min)傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸0.41252.615.51 15.510.980.740.99蝸桿軸0.40.396246.548.515.5蝸輪軸0.3P 0.297F 28652836.41機(jī)器人頭部軸0.290.2872836.42807.991各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)表26 /s,所以根據(jù)蝸輪蝸桿的傳動比可算出步由于要求機(jī)器人的頭部轉(zhuǎn)速為n1進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速 n26 15.5 93 s根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,可以選擇步距腳為3的步進(jìn)電機(jī),每秒鐘給31個(gè)脈沖,這樣就可以型號

22、相數(shù)額定電 壓靜態(tài)電 流步距角最大靜轉(zhuǎn)矩空載啟動頻 率質(zhì)量70BF003磁阻式步進(jìn)電機(jī).其數(shù)據(jù)見下表:到達(dá)電機(jī)的需求轉(zhuǎn)速.再根據(jù)上面所算的數(shù)據(jù),故可選擇70BF003；327V3A3/1.5 0.882N.m1600PPs1.2kg2.5蝸輪蝸桿傳動的選型設(shè)計(jì)(1)初步選型根據(jù)表34.1-13圓柱蝸桿蝸輪參數(shù)的匹配(摘自GB/T10085-1988).初選ZA型蝸桿,其中央距a 60mm;傳動比i 15.5;模數(shù)m 2.5;蝸桿分度圓直徑 d1 25mm;蝸桿頭數(shù)乙2 ;蝸輪齒數(shù)Z2 31 ;蝸輪變位系數(shù)x 0 ;蝸輪分度圓直徑d2 2a d1 2x2m 95mm;蝸桿直徑系數(shù) q d1/m

23、10I由乙和q查表34.1-15得 111836:蝸輪的轉(zhuǎn)矩 T2 1/2FLV2/nm 1/2FLZ1/Z2又. Fl 1N;z1 2 ;z2 31T2 3N.m (電機(jī)選型中計(jì)算得)選擇蝸才f材質(zhì)40cr,淬火硬度45HRc;蝸輪圈材質(zhì)ZcuSn10Pbi金屬模鑄造,在 表 34.1-21 中查得 HPb 220MPa4-vs V1 /cosd1、/6 10 cos 0.1查表 34.1-8 得 Zs 1.06000nl/i h 6000 15.5/15.5 25000 7.5 107從圖34.1-9查得N7.5 107 時(shí) Zn 1.35其許用接觸應(yīng)力為HPHPbZsZn 220 1.0

24、 1.35 297MPa注：Zs：滑動“速度影響系數(shù)；Zn：壽命系數(shù)(2)接觸強(qiáng)度驗(yàn)算確定K值Vs 0.1m/ sK1 1第12頁共15頁取7級精度 K2 1取 JC 100% K3 1 (圖 34.1-6 )取 30 CK4 1 (表 34.1-18 )工作平穩(wěn)K5 1 (表34.1-19 )K K1K2K3K4K51H 15150/d2. KT"15150/95 . 1 3/25MPad 1155.4 0.35MPa 53.83MPa接觸強(qiáng)度足夠(3)彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算確定丫2和fpY2 0.410 (表 34.1-24);Yn 1.0(圖 34.1-9);FPb 50MPa (表 34.1-23);FPFPbYN50 1.0 50