《机器人构造传动》PPT课件

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1、机器人构造主讲：吴东本章内容1.机器人的构造2.机器人的控制器3.机器人的传感器4.机器人的驱动5.机器人的传动6.机器人的能源机器人的传动机构传动机构，是将驱动器输出的动力传送到工作单元的一种装置。作用调速。工作单元往往和驱动器速度不一致，利用传动机构达到改变输出速度的目的。调转矩。调整驱动器的转矩使其适合工作单元使用。机器人的传动机构改变运动形式。驱动器的输出轴一般是等速回转运动，而工作单元要求的运动形式则是多种多样的，如直线运动、螺旋运动等，靠传动机构实现运动形式的改变。动力和运动的传递和分配。用一台驱动器带动若干个不同速度、不同负

2、载的工作单元。机器人的传动机构传动机构有机械传动、流体(液体、气体)传动、电气传动三类机械传动的主要形式齿轮传动带传动链传动连杆传动齿轮传动电动机的转速与机器人的速度一个永磁直流电动机在额定电压下，其空载转速不低于5000r/min假设直接跟直径为7.5cm的车轮连接，则其空转速度是（5000×0.075×3.14）/60=19.6m/s适合于“机器人竞速比赛”，但不适合“机器人擂台比赛”齿轮传动电动机的转速与机器人的速度减速选择功率小、转速慢的电动机降低提供给电动机的电压减速，但同时要增大电动机输出的转矩使用齿轮传动齿轮传动齿轮，是能互

3、相啮合的有齿的机械零件。齿轮传动齿轮传动，是以齿轮的齿互相啮合来传递动力的机械传动。其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105KW。齿轮直径一般从1mm到150m。是现代机械中应用最广的一种机械传动。齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动平面齿轮传动(圆柱齿轮传动)传递平行轴间的运动空间齿轮传动传递相交轴或交错轴间的运动齿轮传动直齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴平行)斜齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴不平行)人字齿圆柱齿轮传动直齿圆锥齿轮传动斜齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动齿轮传动平面传动空间传动齿轮传动齿轮传动的作用提高或降

4、低输出转速，并同时相应降低或提高输出转矩将转动变换为直线运动改变输出的方向齿轮传动的基本量转矩使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。t=f*r功转矩×齿轮角位移。w=t*cfrt齿轮传动传动原理齿轮A16齿齿轮B32齿齿轮传动传动原理假设A的转矩为Ta，B的转矩为Tb。并且，假设A转了2圈，则B正好转了1圈。根据功守恒，有Ta*720=Tb*360Ta/Tb=360/720=1/2齿轮传动传动原理当小齿轮带动大齿轮时，转速减小，转矩增大当大齿轮带动小齿轮时，转速增加，转矩减小齿轮间的齿轮数关系影响着转速和转矩齿轮传动传动原理传动比输

5、出齿轮的齿轮数输入齿轮的齿轮数=减速比输入齿轮的齿轮数输出齿轮的齿轮数=齿轮传动传动原理Tb=e(TaR)Sb=e(Sa/R)T代表齿轮的转矩，S代表转速，e代表传动效率，R代表传动比齿轮传动多对齿轮啮合(实现大减速)不能无限制的增大齿轮尺寸使用串联组合实现大减速1/21/4齿轮传动多对齿轮啮合(实现大减速)总的减速比等于所有齿轮减速比的乘积总的传动比等于所有齿轮传动比的乘积可以方便的调整转速、转矩，但要注意功的损失问题齿轮传动特点传递动力大、效率高寿命长，工作平稳，可靠性高能保证恒定的传动比制作、安装精度要求较高不宜作远距离传动带传动组

6、成主动轮、从动轮、传动带21n2n1带传动分类平皮带V型带多楔带摩擦型啮合型同步带圆形带----摩擦牵引力大----摩擦牵引力大----牵引力小，用于仪器应用：两轴平行、且同向转动的场合。称为开口传动。抗拉体带传动摩擦型带传动的工作原理环形带被张紧在带轮上，产生的初拉力F0使得带与带轮之间产生压力。主动轮转动时依靠摩擦力推动从动轮一起同向转动。主动轮从动轮21n2n1F0F0F0F0带传动摩擦型带传动的受力分析不工作时，主动轮上的驱动转矩T1=0，带轮两边传动带所受的拉力均为初拉力F0F0F0F0F0带传动摩擦型带传动的受力分析工作时，在

7、摩擦力的作用下，带绕入主动轮的一边被进一步拉紧，称为紧边，其所受拉力由F0增大到F1，而带的另一边则被放松，称为松边，其所受拉力由F0降到F2F1F2F1F2紧边松边从动轮主动轮n1n2带传动摩擦型带传动的受力分析假设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边拉力减量相等有效拉力，即带所能传递的圆周力：F1F2F1F2紧边松边从动轮主动轮n1n2F=F1-F2F1–F0=F0-F2带传动摩擦型带传动的受力分析传动功率P(kW)为：F：有效拉力V：带速，(m/s)F1F2F1F2紧边松边从动轮主动轮n1n2带传动摩擦型带传动的受力分析当有效拉力跟带

8、上总的摩擦力有关系：F>∑Ff带与带轮之间出现显著的滑动，称为打滑。经常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低，导致传动失效。F1F2F1F2紧边松边从动轮主动轮n1n2带传动传动比传动比=从动