铰接式机器人底盘研究与分析

分度圆直径d1?mz1?6.3?36?230mm d2?mz2?6.3?64?400mm 取大齿轮齿宽b1??d?230?0.5?230?115mm b2?130mm

3.2.6齿根弯曲强度验算

弯曲强度的设计公式为

mn?322KTYCOS?1??dz1?a?(YFa?YSa) [?F]取弯曲疲劳安全系数，S=1.4，由表10-20C查得弯曲疲劳强度极限小齿轮为

?FE1?500MPa，大齿轮的弯曲强度极限为则可得?FE2?380MPa

??F]1=KFN1??FE1S?0.88?500?314.29MPa

1.4[?F]2=

KFN2??FE20.92?380??249.72MPa

S1.4Fa2查取齿型系数查表10-5得 YFa?2.592，Y

?2.2，

查取应力校正系数得：Ysa1?1.59, Ysa2?1.774

计算大小齿轮的

YFaYSa，并加以比较： [?F]1??大齿轮的数值大。

YFa1YSa1YY?0.01316 ??FaSa?0.015756

[?F]1[?F]2根据大齿轮数值来算则：

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mn?322KTYCOS?1??dz1?a?(YFa?YSa)[?F]52?1.665?6.92?10cos14??3?0.88?0.015756?3.6 21?24?1.65对此计算结果由齿面接触疲劳计算法得Mn大于齿根弯曲疲劳强度计算法面模数去Mn=4mm，可以满足接触疲劳强度，需要接触疲劳强度算得分度圆直径

d1?z1?m?108.6mm, 来计算应有的齿数 Z1?2?d1cos?230?cos20???36.4?36 m416?36?64 9那么 Z

则有i=Z2/Z1=16/9 误差=（4-4）/4=0 符合要求。

3.2.7减速箱连接螺栓设计

如下表4.2所示

表4. 2 螺栓直径 c1min c2min 沉头直径 M8 13 11 20 M10 16 14 24 M12 18 16 24 M16 22 20 32 M20 26 24 40 M24 34 28 48 M30 40 34 60 3.2.8减速器轴承的选择计算

根据公式得：

2T2?1456?103??40444N 轴承载荷Ft?d72tan?tan20?轴承径向载荷Fr?Ft?40444??14869N ?cos?cos806?34??轴向载荷Fa?Fttan??40444?tan20??5763N 1）求相对轴承载荷

由初选轴承查表得

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基本额定动载荷Cr?19.5kN，基本额定静载荷C0r?14.2kN， 则相对轴承载荷为

Fa5763??0.406，在表中介于0.290～0.440之间3C0r14.2?10对应的e值为0.55～0.56，Y值为1.02～1.00。 2）用线性插值法求Y值

1.00?Y=

?1.02?1.00???0.44?0.406??1.00450.44?0.29

故 X=0.44，Y=1.0045 3）求当量动载荷P

由表查得fp=1.0～1.2，取fp=1.2

则 P=1.2??0.44?14869?1.0045?5763??14797.6N 4）演算7007C轴承的寿命，根据公式得

106?C?106?19.5?103?Lh????21188.8h＞20000h ???60n?P?60?18?14797.6??3符合要求。由于7007C是高速轴上的轴承，7009C为低速轴上的轴承，故7009C也满足条件。

P26.25?0.15??0.412 n9.55机器人运动速度：v?4m/s

则

电机转速：

v?rw,w?电机功率：

2?n60v4,n??30?255r/min 602?r3.14?0.15P?0.412?250?103W

额定电压：

U?24V 额定电流：

I?P103??4.3A U2427

附录：

3.3 主视图

俯视图

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