机械设计课程设计装车机械手计算说明书

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1、机械设计课程设计设计计算说明书设计题目：装车机械手姓　　名：XXX学　号：XXX班　　级：XXX指导教师：XXX设计时间：XXX15目录一、设计任务书…………………………………………………1二、传动方案修改………………………………………………2三、总体设计计算………………………………………………31.电机型号选择2.各级传动比分配3.各轴的运动参数和动力参数计算（转速、功率、转矩）四、传动机构设计计算………………1.齿轮传动（一）：齿轮3与齿轮42.齿轮传动（二）：齿轮5与齿轮6五、轴系零件设计计算………………1.轴的设计计算（一）：轴22.轴的设

2、计计算（二）：轴3六、润滑和密封方式的选择……………………………………七、箱体及附件的结构设计和选择……………………………八、设计总结……………………………………………………参考文献…………………………………………………………15一、设计任务书设计题目：装车机械手设计一台装车机械手，将生产线上的纸箱搬运到货车车厢。如图所示，已知纸箱箱体尺寸A×B×Cmm3，重Mkg，其他条件及要求见表一。要求搬运能力J件/小时，工作寿命6年，每年工作300天。选择电动机型号，分配总传动比，计算各轴的转速、输入输出功率。对各级传动进行设计计算，并对整机进行结构设计。

3、允许选用步进电机正反转工作。纸箱HLCB机械手KA车箱15设计过程及计算说明二、传动方案修改1.系统运动方案图注一：1.零件1是带内螺纹的套筒，与齿轮2做成一体；2.零件2是带外螺纹的套筒，与零件1旋合；3.零件3是与上机箱连接的空心轴；注二：1.零件3与轴4之间用滑键连接，零件3可随轴4转动，并可沿其上下移动；2.零件2带动零件3上下运动；3.零件2与零件3、零件3与轴4之间皆用圆锥滚子轴承。F=1000NV=2.0m/sD=500mmL=500mm15三、总体设计计算1、电机型号选择（1）电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机（2）电动机功率选

4、择：传动装置的总功率：η1=η联轴器×η4轴承×η3齿轮=0.96×0.982×0.97×0.99×0.96=0.808η2=η联轴器×η3轴承×η齿轮×η梯形螺纹=0.96×0.983×0.97×0.4=0.350电机所需的工作功率：P工作1=jW/η1=100×0.393/0.808=48WP工作2=FV/η2=1200×0.0.025/0.35=75WP工作=P工作1+P工作2=123W（3）确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=60×0.25/4=3.75r/minn升降=0.1×60/（4×0.01）=150r/min按手册P7表1推荐

5、的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i’a=3~5。则三级圆柱直齿轮的总传动比现实范围为i’a=27~125，因步进电机转速可调，故可将电机转速设为100r/min。（4）确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y2-712-6。其主要性能：额定功率：250，满载转速850r/min，额定转矩2.0。设置转速为100r/min。2、计算总传动比及分配各级的传动比（1）总传动比：i1=n电动/n转轴=100/3.75=80/3i2=n电动/n升降=100/150=2/3（2）分配各级传动比取齿

6、轮i齿轮1=2/3，i齿轮2=8/3，i齿轮3=10/3，i齿轮4=3；∵i1=i齿轮2×i齿轮3×i齿轮4=80/3n升降=150r/minn滚筒=3.75r/minη1=0.808η2=0.350P工作=123W电动机型号Y2-712-6i1=80/3i2=2/3据手册得I12=2/3I34=8/3I56=10/3I78=315∴i2=i齿轮1=2/33、各轴运动参数及动力参数计算（1）计算各轴转速（r/min）nI=n电机=100r/minnII=nI/i齿轮1=100×3/8=37.5(r/min)nIII=nII/i齿轮2=37.5×3/

7、10=11.25(r/min)nⅣ=nIⅢI/i齿轮3=11.25/3=3.75(r/min)（2）计算各轴的功率（KW）PI=250×0.97=238WPII=PI×η齿轮×η轴承=88WPIII=PII×η轴承×η齿轮=84WPIⅣ=PⅢ×η轴承×η齿轮=80W（3）计算各轴扭矩（N·mm）TI=9.55×106PI/nI=22729N·mmTII=9.55×106PII/nII=22411N·mmTIII=9.55×106PIII/nIII=71307N·mmTⅣ=9.55×106PIⅣ/nⅣ=N·mmnI=100r/minnII=37.5r

8、/minnIII=11.25r/minnⅣ=3.75r/minPI=238WPII=88WPIII=84WPIⅣ=80WT