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d1? 2)计算齿轮宽度 b=?zm=30×2.5㎜=75㎜
1dd1=1×75㎜=75㎜
取B2=75㎜, B1=80㎜。 5. 验算 Ft? KAFt?b2T12?9.948?10754d?N=2652.8N
11?2652.8N/mm =35.37N/mm<100N/mm,合适。 756.2.5 键的设计计算
键是一种标准零件,通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩,有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。平键是其中的一种。平键连接具有结构简单，装拆方便，对中性好的优点。而普通圆头平键在键槽中轴向固定良好。
选择齿轮与轴连接所用的键。
在此次设计的装置中，直齿圆柱齿轮安装在轴的两个支承点间，齿轮和轴的材料都是锻钢，用键构成静联接。装齿轮处的轴径d=56mm，齿轮轮毂宽度为80㎜，载荷为轻微冲击。
1.选择键联接的类型和尺寸
此齿轮有定心精度要求，应选用平键联接。由于齿轮不在轴端，故选用圆头普通平键（A型）。
根据d=56mm从表6—1中查得键的截面尺寸为：宽度b=16㎜，高度h=10㎜。由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=70㎜（比轮毂宽度小些）。 2. 校核键联接的强度
键，轴，轮毂的材料都是钢，由表6—2查得许用挤压应力
???p=100-120MPa，
取其平均值，
???p=110MPa。键的工作长度l=L-b=70㎜－16㎜=54㎜，键与轮
毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5×10㎜=5㎜。
因为电动机的额定功率
额=11Kw,?=0.909，
n额=1500r/min,i=1.5625
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所以轴上的输入功率P=
P额?=11Kw×0.909=10Kw
轴的转速 n=(1500/1.5625)r/min=960r/min
所以轴上的转矩T=9550P/n=(9550×10÷960)N·m=99.48N·m 由式(6—1)可得
?p?2T?10kld3=(2×99.48×1000)÷(5×54×56)=13.16MPa<
=110MPa（合适）
键的标记为： 键16×10 GB/T 1096—1979 选择从动V带轮与轴连接所用的键。
从动V带轮的材料为铸铁，轴的材料是锻钢，用键构成静联接。从动V带轮的轴径d=35mm，V带轮轮毂宽度为100㎜，载荷为轻微冲击。
1.选择键联接的类型和尺寸 此从动V带轮有定心精度要求，应选用平键联接。选用圆头普通平键（A型）。 根据d=35mm从表6—1中查得键的截面尺寸为：宽度b=10㎜，高度h=8㎜。由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=90㎜（比轮毂宽度小些）。 2. 校核键联接的强度
键，轴的材料都是钢，轮毂的材料为铸铁，由表6—2查得许用挤压应力
???p=50-60MPa，取其平均值，
???p==55MPa。键的工作长度l=L-b=90㎜－
10㎜=80㎜，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5×8㎜=4㎜。 由式(6—1)可得
?p?2T?10kld3=(2×99.48×1000)÷(4×80×35)=17.76MPa<
=55MPa（合适）
键的标记为： 键10×8 GB/T 1096—1979 选择主动V带轮与电动机主轴连接所用的键。
主动V带轮的材料为铸铁，轴的材料是锻钢，用键构成静联接。主动V带轮的轴径d=42mm，V带轮轮毂宽度为100㎜，载荷为轻微冲击。
1.选择键联接的类型和尺寸 此主动V带轮有定心精度要求，应选用平键联接。选用圆头普通平键（A型）。 根据d=42mm从表6—1中查得键的截面尺寸为：宽度b=12㎜，高度h=8㎜。由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=90㎜（比轮毂宽度小些）。 2. 校核键联接的强度
键，轴的材料都是钢，轮毂的材料为铸铁，由表6—2查得许用挤压应力
???p=50-60MPa，取其平均值，
???p=55MPa。键的工作长度l=L-b=90㎜－12
㎜=78㎜，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5×8㎜=4㎜。 由式(6—1)可得
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?p?2T?10kld3=(2×99.48×1000)÷(4×78×42)=15.18MPa<
=55MPa（合适）
键的标记为： 键12×8 GB/T 1096—1979
6.2.6 轴承的选择
滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一，它是依靠主要元件间的滚动接触来支撑转动零件的。与滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起动容易等优点。
常用的滚动轴承绝大多数已经标准化，并由专业工厂大量制造及供应各种常用规格的轴承。
因为在此次设计的装置中，轴承需要同时承受径向载荷及轴向载荷，所以选择角接触球轴承。
因为角接触球轴承不但可以同时承受径向载荷及轴向载荷，而且也可以单独承受轴向载荷。能在较高转速下正常工作。由于一个轴承只能承受单向的轴向力。因此，一般成对使用。
而且角接触球轴承承受轴向载荷的能力与接触角a有关。接触角大的，承受轴向载荷的能力也高。因此，选择接触角a=40，这种角接触球轴承的结构代号为7000B。又因为轴的直径为50㎜，
所以选择结构代号为7210B型的角接触球轴承。
06.3 本章小结
本章主要对机械手的传动机构和垂直运动机构进行了设计计算。分别对轴，齿轮齿条，V带，V带轮以及键进行了设计计算，同时对轴承进行了选择。
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7 结论
通过此次毕业设计，使我了解了机械手的很多相关知识。使我也了解了当前国内外在此方面的一些先进生产和制造技术，了解了磁吸式机械手设计的一般过程，通过对磁吸式机械手的结构设计作了系统的设计，掌握了一定的机械设计方面的基础。为以后的工作学习创造了一定基础。
1、本次毕业设计只是对磁吸式机械手的结构和驱动做了系统的计算设计，设计中较少涉及到机械手的控制问题，对这方面有点模糊，需要在以后的工作学习中了解和掌握。 2、本次设计的是磁吸式机械手设计，相对于通用机械手，因此，动作固定，结构简单，同时成本低廉，专用性比较高，可实现车间内的一些搬运工作。 3、由于经验知识水平的局限，设计难免有不到之处，望读者见量，指正。
综上，通过近三个月的毕业设计，经过资料的收集、方案的选择比较和论证，到分析计算，再到工程图纸的绘制以及毕业设计论文的撰写等各个环节，我对大学四本科阶段的知识有了一个整体的深层次的理解，同时对工程的理解更加深刻和准确。因此，通过毕业设计实现了预期目标。
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致 谢
在本论文的工作中，自始自终得到了苏州大学机电工程学院卫瑞元老师的精心指导和亲切关怀。导师严谨的治学态度、严于律己宽以待人的做人风范是作者终身学习的榜样。另外导师们的课题组活跃的学术风气、学术观点与为人上的坦诚也深深的感染了作者，使作者获得了太多的启发，在此特表深深谢意！
在课题研究的整个过程中，卫瑞元老师一直给予了悉心的指导与帮助。在同他的合作中取得了很大的进步，同时他丰富的理论知识及实际工作经验、对待学术问题的科学态度令作者钦佩。在此表示由衷的感谢！
在进行磁吸式机械手机械结构设计过程当中，和我一起研究探讨的舍友表示感谢。也对这四年来给予了我各方面极大支持及鼓励机电工程学院老师表示感谢。最后向其他关心我支持我的老师、朋友、同班同学一并表示感谢。
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参考文献
(1) 周伯英编, 工业机器人设计,机械工业出版社,1995
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学技术出版社,1979
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(7) 朱辉,曹桄,唐保宁,陈大复等编, 画法几何及工程制图(第五版), 上海科学
技术出版社,2003
(8) 王永华主编,宋寅卯,陈玉国,郑安平副主编, 现代电气控制及PLC应用技
术,北京航空航天大学出版社,2003
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