中国计量学院现代科技学院本科毕业设计（论文） 齿 顶 高 齿 根 高 全 齿 高 弧 齿 厚 名 义 转 矩 名 义 功 率 转 速 材 质 支 承 形 式 h a h f h t S t T P n 1.452 1.875 2.356 0.0539 0.02 3500 毫米 毫米 毫米 N2m Kw r / min 3.33 毫米 2.25 1.077 2.93 0.09 0.04 1998 毫米 毫米 毫米 N2m Kw r / min 非对称支承
3.3.5电机选型
计算条件：空行程最长l?60mm，夹紧时间不超过1.2s 设计计算：（电机选型部分和组长商量而定）
l60mm螺母移动平均速度v???50mm/s， .....................................................（3.11）
t1.2s丝杠的平均转速n?33.3r/s 摩擦转矩
T1?Mt1?11d2Fatan(???')??9?11.6?tan(3?4'?6?50')?9.11N?mm.................（3.12） 2211T2??FD??0.12?11.6?10?4.64N?mm ........................................................（3.13）
33T3?0N?mm
故Tq?T1?T2?T3?9.11?4.64?0?13.75N?mm........................................................（3.14）
Pq?13.75?1998?2.88
95509550?Tqn选用转速为n0?3500r/min的直流电机，速比i?n0?1.75 n齿轮传动效率?1?0.96、滑动螺旋传动效率?2?0.297 总效率???1?2?0.96?0.297?0.29 电机轴驱动转矩：
TL?Tq/i??13.75/1.75/0.29?27.1N?mm ............................................................（3.15） 电机轴输出功率：
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中国计量学院现代科技学院本科毕业设计（论文） PL?TLn027.1?3500??9.93W ............................................................................（3.16） 95509550电机选用40ZY-02直流电动机
3.4 机械手手爪的三维出图及其主要零部件出图
图3.3 手爪三维图
图3.4 直齿轮丝杆
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图3.5 电机齿轮
图3.6 齿轮箱
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图3.7 手爪接触块连接件和丝杆螺母
图3.8 手爪装配件
3.5 本章小结
本章对机械手手爪的类型及夹紧装置进行了设计。先对丝杠螺母式的手部结构进行设计分析，然后对手爪滑动丝杠进行计算设计，对直齿轮和电机进行了选型。最后用Pro/e画出三维图,用AutoCAD画出二维图（二维图见附录）。
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4机械手手腕部分的三维设计
4.1腕部设计的基本要求
（1） 力求结构紧凑、重量轻
腕部处于手臂的最前端，它连同手部的静、动载荷均由臂部承担。显然，腕部的结构、重量和动力载荷，直接影响着臂部的结构、重量和运转性能。因此，在腕部设计时，必须力求结构紧凑，重量轻。 （2）结构考虑，合理布局
腕部作为机械手的执行机构，又承担连接和支撑作用，除保证力和运动的要求外，要有足够的强度、刚度外，还应综合考虑，合理布局，解决好腕部与臂部和手部的连接。
（3） 必须考虑工作条件
对于本设计，机械手的工作条件是在工作场合中搬运加工的棒料，因此不太受环境影响，没有处在高温和腐蚀性的工作介质中，所以对机械手的腕部没有太多不利因素。
4.2 腕部的结构以及选择
4.2.1 典型的腕部结构
(1) 具有一个自由度的回转驱动的腕部结构。它具有结构紧凑、灵活等优点而被广腕
部回转，总力矩M，需要克服以下几种阻力：克服启动惯性所用。回转角由动片和静片之间允许回转的角度来决定（一般小于270°）。
(2) 齿条活塞驱动的腕部结构。在要求回转角大于270°的情况下，可采用齿条活塞
驱动的腕部结构。这种结构外形尺寸较大，一般适用于悬挂式臂部。
(3) 具有两个自由度的回转驱动的腕部结构。它使腕部具有水平和垂直转动的两个自由度。
(4) 机-液结合的腕部结构。
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