图3-3 腰关节齿轮传动装置3.2 机器人结构设计
根据机械结构主要要求:承载能力大、刚性好、自重轻,结构紧凑小巧等特点,故选用铝合金等轻质材料。
3.2.1 外部结构的设计(一)底座
底座的主要任务是支撑和完成手臂回转,实现其在整个空间的运动[23]~[25]。
1.三级减速箱的传动比分配为5-5-6,各传动轴轴线呈一定角度分布,使结构更加紧凑,底座占地空间更加小;
2.底座箱体采用分箱式,如图3-4所示,便于安装传动系统、便于装卸以进行文修保养;各传动轴与齿轮均采用键联接,并设计了轴套,使齿轮轴向能够固定;
3.各突台的设计及下箱体轴承孔的沉孔设计,使加工面减小,制造生产成本减小,便于安装拆卸附属零部件;原文请+QQ3249,114优'文^论,文'网
4. 电机与传动轴的联接,采用了紧定螺钉联接方式,在高突台侧面上打了孔,用于装卸紧定螺钉;
5.轴承的轴向固定,中间轴直接是轴承盖固定,而电机输入轴侧与关节输出轴侧轴承固定,由于其轴向力不大均采用挡圈固定,并在关节轴端面打螺纹孔,用于固定臂部等。
6.电机安装在底座上面,其输出轴经三级齿轮减速后,由第一关节输出轴带动整个腰部在基座上回转。
图3-4 底座 图3-5 轴筒(二)轴筒
轴筒用于支撑腰关节以及保护腰关节回转轴,如图3-5所示。
该零件可由两个部分组成:上部分为槽钢类型结构,并在一端加工出轴承的座孔;下部分为一法兰,以焊接的方式组成该零件。
(三)肩部
1.结构方面:在肩部后端铣出一个圆形沉孔,并在其底部加工固定螺栓使用的沉孔。通过这样的结构可以将肩部固定在腰关节的旋转轴上,并且不会妨碍关节5处电机的放置。前端蜗杆下方处加工平台,在其上安装轴承座,用于支撑蜗杆传动,可以加强整体的强度与稳定性;为达到便于拆装、便于保养文护的目的,在肩部另外有其它孔、槽、突台等设计。如图3-6所示。
2.零部件联接方面:电机输出轴与蜗杆的联接采用成形联接,设计专用联轴器将其联接一起并装上安全销,安全销起到过载剪断保护作用;关节轴由于是蜗轮蜗杆传动方式,轴向力较大,在其支撑两端加上了突台并安装轴承盖;蜗轮与轴同样是用平键联接,并设计一轴套用于轴向固定。 图3-6 肩部 图3-7 大臂
(四)大臂毕业论文
http://www.youerw.com/大臂主要用于支撑小臂,如图3-7所示。
1.结构方面:采用了先进的类蜂窝状结构,减轻了重量,提高了强度,大臂对小臂采用内支撑的支撑方式;为了装配方便,关节4处开有装配槽,小臂可以从上方直接安装至大臂上,为防止装配槽造成轴承的暴露,另外设计了一个弧形挡块用于密封;为达到便于拆装、便于文护保养的目的,在大臂部分另外有其它孔、槽、突台等设计。
2.联接方面:大臂与关节5的旋转轴的联接,由它们之间的相互作用力,故选用了平键联接;弧形挡块与大臂的镶嵌配合后再用螺栓与轴承盖共同固定。
(五)小臂
小臂结构如图3-8所示。
1.结构方面:由于要安装两个电机与一套蜗轮蜗杆传动机构,考虑到安装空间与安装方式,将关节4驱动电机外置,其余部分封闭在小臂内部;上面设计的螺纹孔用于电机固定;为了装配方便,将小臂侧盖设计成两部;另外的孔、突台、槽的设计起到便于安装零部件或联接支撑固定作用等。
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