自动换刀机械手的设计(6)

2019-05-26 22:00

由于机械手的整个换刀时间为2.5s整个过程有10个动作,按每个动作的时间相等来计算

T2.5??0.25s 1010即:机械手转过75度的时间为0.25s

所以每个动作的时间t?取齿轮的齿数为60,模数为1.5,材料为60Cr,那么齿轮的分度圆直径为 d=mz=60?1.5?90mm 齿轮的分度圆周长为 S=?d?3.14?90?282.6mm 所以齿轮转过75度走过的距离

750750?s??282.6mm?58.875mm L=00360360因为齿轮齿条是配合的所以

齿轮条在这个运动中也走过58.875mm

?s58.875?0.236m/s 活塞杆的速度为???t0.25设液压缸的溶积效鱼为??0.97???0.99,这里取??0.98 设液压缸的额定流量为q

所以A?q??又 A?? (2-22)

?d24 (2-23)

由上2式可以得到

d?4q?????4q?0.98?5.29q (2-24)

3.14?0.236因为q=0.8?10?3m/s 所以(24)可以如下计算

d?5.29q?0.8?10?3?5.29

所以选择d=35mm

所以选择液压缸,它的 行程为58.8mm,活塞的直径为35mm。 2.确定齿轮齿条机构其它尺寸 首先确定齿宽系数?d

由于齿轮的二支承相对齿轮做对称布置,所以取?d=1。

* 由于da?mz?ha?mz?mha

(2-25)

由于我都采用的是标准直齿轮(压力角为20度)

* 所以ha?1

所以

* =90+2?1.5?93mm da?mz?2ha?mz?2mha因为da?160mm所以齿轮做成实心

由于这个齿轮通过连杆与连接盘来传递运动的,所以齿轮做成如下的结构:

图3-1 大齿轮的结构

其中取B1=30mm

那么B2=91mm-30mm=61mm

所以与活塞杆连接在一起的齿轮条的直径就为35mm 而齿轮条固定在一个滑槽中,滑槽的结构如下: L1=10 L2=20 H=8 L=80

图3-2 固定与大齿轮配对的齿轮条的滑槽 齿轮的齿距(分度圆) p??m?3.14?1.5?4.71mm 由于齿轮与齿轮条是配合一起运动的

所以齿轮的齿距(分度圆)就是齿轮条的齿距(分度圆) 即:p齿条?p齿轮?4.71mm

由于液压缸的行程l=58.875mm,所以齿轮条的齿轮数 z?l58.875??12.5 p4.71因为要留一些距离,还有齿轮与齿轮条的齿轮数互为质数,所以 取齿轮条的齿轮数为z=15。

3.与齿轮齿条一起运动的零件以及尺寸的确定

1)连接盘的尺寸的确定 D1=50mm D2=70mm D3=90mm D4=130mm L1=20mm L2=40mm L3=61mm L4=11mm d=6mm

连接盘是空套在齿轮上面的,

2)传动盘以及尺寸的确定 D1=40mm D2=60mm D3=70mm L1=10mm L2=30mm 孔的直径d1=6mm

图3-4 传动盘 3) 把传动盘与连杆(轴)连接起来的花键的确定 D1=40mm D2=26mm H=10mm

图3-5 花键

3.1.2.机械手转过180度的驱动机构

这个机构由一般个液压缸、齿轮条、齿轮以及连杆组成的,当发出机械手交换刀具的信号时,液压缸的后腔就通入压力油,活塞杆推动着齿轮条向前移动,使得齿轮转动,齿轮转动的时候,带动连杆转动,而连杆通过花键连在机械手上,所以当活塞通入压力油的时候,机械手就相应的转动。

1)下面我们首先来选择与计算液压缸

由于机械手的整个换刀时间为2.5s整个过程有10个动作,按每个动作的时间相等来计算

T2.5??0.25s 1010即:机械手转过180间为0.25s

所以每个动作的时间t?取齿轮的齿数为48,模数为1.5,材料为60Cr,那么齿轮的分度员直径为 d=mz=48?1.5?72mm 齿轮的分度圆周长为 S=?d?3.14?972?226.08mm

所以齿轮转过180度所走的距离

18001800?s??226.8mm?113.04mm L=

36003600因为齿轮齿条是配合的所以

齿轮条在这个运动中也走过113.04mm

?s113.04?0.452m/s 活塞杆的速度为???t0.25设液压缸的溶积效鱼为??0.97???0.99,这里取??0.98 设液压缸的额定流量为q

所以A?(2-26)

又 A?(2-27)

由上2式可以得到

d?4q??q???

?d24

???(2-28)

4q?0.98?2.76q

3.14?0.452因为q=0.8?10?3m/s 所以(28)式如下计算

d?2.76q?2.76?0.8?10?3?0.002208m

所以选择d=30m

所以选择液压缸,它的 行程为113.04mm,直径为30mm。 2.确定齿轮齿条机构其它尺寸 首先确定齿宽系数?d

由于齿轮的二支承相对齿轮做对称布置,所以取?d=1。

* 由于da?mz?ha?mz?mha

(2-25)

由于我都采用的是标准直齿轮(压力角为20度)


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