李连升 机油冷却器芯分子总成装配机械手设计
H1?0.5P?0.5?4?2h3?H1?ac?0.5P?ac?2.25HP?H1?ac?2.25H1?22d2?d?2Z?d?0.5P?20?0.5?4?18Z?0.25p?b2?d?2Z?d?0.5P?18d3?d?2h3?20?2?2.25?15.5D1?d?2H1?d?P?20?4?16D4?d?2ac?20?2?0.25?20.5由于为梯形螺纹,查看国标GB/T5796.1－1986得b?0.65P?2.6
ac－牙顶间隙 H1－基本牙型高度 h3－外螺纹牙高 H4－内螺纹牙高
Z－牙顶高 d2－外螺纹中径
D2－内螺纹中径 d3－外螺纹小径 D1－内螺纹小径 D4－内螺纹大径
b－牙根部宽度
3．螺母的设计
（1）螺母的高度：H?4d2，但由于此处是利用螺母上的立柱来支撑起托盘和工件的，而托盘和工件的重量很轻，故由经验可知，H?15mm即可。则旋合圈数n?H15??3.7?10~12，满足条件。 P4（2）立柱的设计：我们选用的是直径为10mm的圆柱作为立柱，共有三根，均匀分布在直径为124mm的圆上，与螺母通过螺纹联结。
4．材料的选用
滑动螺旋传动的主要零件是螺杆和螺母。螺杆的材料应有足够的强度和耐磨性，以及良好的工艺性。不重要的螺杆可以不经过淬硬处理，材料一般用Q－275、45、50、Y40和Y40Mn等。由于此处的螺杆要求不高，所承受的力也很小，故选用45钢。而此处的螺母为低速轻载，故选用耐磨铸铁即可。
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5．丝杠轴的校核
丝杠在此处主要承受轴向力为：
F?G托盘＋G工件＝7.9?3.14?0.82?0.015?9.8?1.11?9.8＝10.9N （1）螺杆的耐磨性验算：
由《机械设计手册机械传动》表11－1－4中式（3）得 工作压强P?F10.9??0.026N/mm2
?d2H1n3.14?18?2?3.7考虑螺杆的升降速度小于（0.1～0.2）m/s，并且不是连续工作，由表11－1－9，取PP?7N/mm2，可见P远小于PP，满足耐磨性要求。
（2）螺纹的强度校核：
根据螺母的材料查表11-1-10，取?P?40N/mm2,?P?50N/mm2 螺母的剪切强度由表11-1-4进行验算：
??F10.9??0.018N/mm2
?D4bn3.14?20.5?3.7?2.6螺纹的弯曲应力由表11-1-4得：
?b?3FH13?10.9?22 ??0.029N/mm22?d4bn3.14?20.5?2.6?3.7经验算，???P,?b??bp，螺纹强度足够。 4.1.3.2轴承的选用
由螺纹部分的公称直径d?20mm，查《机械设计手册轴承》表6-2-79，选取d?15mm的30302型圆锥滚子轴承。
1．轴承类型的确定
由于此处轴承主要承受轴向力，只有在主轴开始旋转和停止旋转的时候才会产生少量的径向力，故选用圆锥滚子轴承。
圆锥滚子轴承主要承受以径向载荷为主的径轴向联合载荷，而大锥角可承受以轴向载荷为主的径轴向联合载荷。圆锥滚子轴承为分离型轴承，其内圈（含圆锥滚子和保持架）和外圈可以分别安装。在安装和使用过程中可以调整轴承的径向和轴向游隙，也可以预过盈安装，单列的在径向载荷作用下，会产生附加轴向
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力。因此，一般应成对配置（同名端面相对安装）。如单独使用，其外加轴向力应大于附加轴向力。
锥角??100~180的小锥角圆锥滚子轴承3000型主要承受径向载荷，锥角
??270~300的小锥角圆锥滚子轴承3000B型主要承受轴向载荷并能承受少量径向载荷。按照需要此处应选用3000B型轴承，但是由于此处受轴向力不大，故选用3000型即可。
2．轴承的选择
由螺纹部分的公称直径d?20mm，查《机械设计手册轴承》表6-2-79，选取d?15mm的30302型圆锥滚子轴承。
由于此处所受轴向力很小，由经验可知，所选轴承必能满足受力。
3．轴承的配置
由于此处轴两端悬臂部分相对于整根轴相对较短，故采用正装，以提高轴的支承刚性。
对于圆锥滚子轴承，一般采用双支点各单向固定的定位方式。安装时，通过调整轴承外圈的轴向位置，可使轴承达到理想的游隙或是所要求的预紧程度。
4．轴承的轴向固定
轴上轴向零件的轴向定位是以轴间，套筒，轴承挡圈，轴承端盖和圆螺母来定位的。
此处利用轴肩和轴承端盖的方式来固定。 5．轴承的游隙调整
征对不同的情况有不同的游隙调整方法，其中最长用的使加调整垫片。此处，利用轴承端盖处的调整垫片厚度的改变来调整游隙。
6．轴承的预紧 轴承预紧的方式有：
（1）夹紧一对圆锥滚子轴承的外圈而预紧; 用弹簧预紧：
（2）在一对轴承中间加入套筒而预紧，预紧力可有套筒的长度来调整； （3）安装时通过调整外圈的轴向位置来进行预紧。
（4）此处通过调整轴承外圈的轴向位置，使轴承达到所要求的预紧程度。
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7．滚动轴承的润滑 由《机械设计》
.r/min?16?104mm.r/min,故选用脂润滑。 表13－10dn?16?40?640mm8．轴承端盖及密封圈的设计
由《机械设计实践》表4.14得：螺纹直径d3?8,螺钉数n?4,D?42
d?d3?2?10D0?D?2.5d3?42?20?62D2?D0?(2.5~3)d3?84D4?(0.85~0.9)D?36D5?D0?(2.5~3)d3?42e?1.2d3?9.6由e1?e,取e?12mm,??8,m?20调整垫片尺寸由表15.10得：
d?41,D?54,b?5,D1?55,d1?43,b?4,b2?5.5
1.4.3.3电机的选取
1．功率、转矩的计算
丝杠上升的过程中是缓慢并且间断性工作的，此时转速很低，只有
n?60?h/P?60?3.2/4?48r/min
h－丝杠每次上升的高度 P－螺距
但当机械手抓取该处托盘的最后一个工件后，丝杠需快速瞎讲，然后工作台旋转90o到下一个工位，为机械手的下一次抓取做好准备。因为机械手抓取工件线上升，然后用1秒钟旋转，再下降，所以丝杠的瞎讲和工作台的旋转必须在1秒内完成。
工作台旋转90o所用时间为：t1?60/60?0.25?0.25s 丝杠下降所用时间为：t2?1?t1?0.75s，
丝杠在该时间内下键高度为：h?128?25?5?158mm， 故丝杠的线速度为：v?158?210.67mm/s， 0.75李连升 机油冷却器芯分子总成装配机械手设计
此处采用单头螺纹，导程s?P?4mm， 故螺纹升角为：??arctan由表11-1-3或v?n?s4?arctan?4o30'， ?d23.14?18??dns?2tan?得： 2?6060v60?210.67?3158.8r/min，
?d2tan?3.14?18?0.072?n3.14?3158.8?330.62rad/s 6030??由《简明机械零件设计》表1-12得：
??0.4
N?G?cos75o?10.9?cos75o?2.82Nf?0.4?2.82?1.28NM0?f?cos15o?R?1.28?cos15o?0.0075?0.0093N.mP0?M??0.0093?330.62?3.07W
2．电机的选取
由表23－10选取36BF003型BF系列反应式步进电动机，其最大静转矩
M?0.078N.m?M0
4.1.3.4同步带装置的选用
1．带的选取：
由P0?3.07W,从《机械设计手册机械传动》表12—1－50选取MXL型同节制同步带，其基准带宽所传递功率范围为0.009～0.15kw，基准带宽为6.4mm。
2．带轮的选取：
由《机械设计手册机械传动》表12－1－60：大带轮Z?30的MXL型带轮 小带轮Z?20的MXL型带轮
4.1.4箱体的设计
箱体的加工采用铸造，材料选用HT200.从铸造的角度来考虑，壁厚要均匀，故均取d?20。为了便于起模，垂直于分型面的平面均取1：10的拔模斜度。
为了便于装配，将箱体做成上下两部分，用螺栓联接而成的形式。为了保证