畢業(yè)論文終稿-機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器設(shè)計(jì)[下載送CAD圖紙 全套打包資料]

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需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器設(shè)計(jì)所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763II摘 要點(diǎn)焊機(jī)器人【spot welding robot】 用于點(diǎn)焊自動(dòng)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。世界上第一臺(tái)點(diǎn)焊機(jī)于 1965 年開始使用，是美國 Unimation 公司推出的 Unimate 機(jī)器人，中國在 1987 年自行研制成第一臺(tái)點(diǎn)焊機(jī)器人──華宇-Ⅰ型點(diǎn)焊機(jī)器人。點(diǎn)焊機(jī)器人由機(jī)器人本體、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、示教盒和點(diǎn)焊焊接系統(tǒng)幾部分組成，由于為了適應(yīng)靈活動(dòng)作的工作要求，通常電焊機(jī)器人選用關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人的基本設(shè)計(jì)，一般具有六個(gè)自由度：腰轉(zhuǎn)、大臂轉(zhuǎn)、小臂轉(zhuǎn)、腕轉(zhuǎn)、腕擺及腕捻。其驅(qū)動(dòng)方式有液壓驅(qū)動(dòng)和電氣驅(qū)動(dòng)兩種。其中電氣驅(qū)動(dòng)具有保養(yǎng)維修簡便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用較為廣泛。點(diǎn)焊機(jī)器人按照示教程序規(guī)定的動(dòng)作、順序和參數(shù)進(jìn)行點(diǎn)焊作業(yè)，其過程是完全自動(dòng)化的，并且具有與外部設(shè)備通信的接口，可以通過這一接口接受上一級主控與管理計(jì)算機(jī)的控制命令進(jìn)行工作。機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器整個(gè)裝置由電機(jī)通過二級減速裝置帶動(dòng)錐齒輪運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)刀具的旋轉(zhuǎn)和切削，同時(shí)利用“行星齒輪可以實(shí)現(xiàn)變速”的原理實(shí)現(xiàn)電極的粗削和精削，另外，可調(diào)式支架能夠輕松的控制裝置的高度。從而保證裝置的高效性和實(shí)用性。NGW 型行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理：當(dāng)高速軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)太陽輪，然后帶動(dòng)行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈固定，然后帶動(dòng)行星架輸出運(yùn)動(dòng)的，在行星架上的行星輪既自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，具有相同的結(jié)構(gòu)。二級，三級或多級傳輸。NGW 型行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由太陽齒輪，行星齒輪，內(nèi)齒圈，行星架，命名為基本成分后，也被稱為 zk-h 型行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。關(guān)鍵詞： 行星齒輪減速器、運(yùn)動(dòng)仿真、裝配、三維建模需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763IIIAbstractSpot welding robot] [spot welding robot automatic spot welding robots for industrial jobs. The world's first welder in 1965 started, the United States launched the Unimate Unimation robot, China in 1987 developed into the first spot welding robot ── Arima -Ⅰ type spot welding robots. Spot welding robots, robot consists of several parts of the body computer control system, teach pendant and spot welding system, because in order to meet work requirements and flexible action, usually welding robot use of basic design articulated industrial robots, typically with six degrees of freedom : turn back, the arm turn, turn arm, wrist rotation, and wrist twisting the wrist swing. Which drive a hydraulic drive and electric drive in two. Wherein the electric drive with a simple maintenance, low energy consumption, high speed, high precision, security and good benefits, and therefore is widely used. Spot welding robot teaching program in accordance with the provisions of the action, sequence and parameters of spot welding, the process is fully automated and has an interface to communicate with an external device, you can accept the level of the interface on the host computer and management control command to work.Robot spot welding electrode grinding is the entire device by a motor driven by a secondary bevel gear reduction device so as to perform rotation and cutting tools, while using the principle of "planet gear shift can be achieved," the realization of roughing and finishing cutting electrode, and the other Adjustable brackets can easily control the height of the apparatus. In order to ensure efficient and practical means.NGW planetary gear transmission principle transmission mechanism: When the high speed shaft driven by a motor to drive the sun gear, and then drive the planetary gear rotates, the ring gear fixed, then the carrier output drive movement, both in the rotation and the planet carrier of the planetary gear revolution, has the same structure. Two, three or more stages of transmission. After NGW planetary gear mechanism consists of a sun gear, a planetary gear, ring gear, planet carrier, named as the basic component, also called zk-h type planetary gear mechanism.Keywords: planetary gear reducer, assembly, motion simulation, 3D modeling需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763IV目 錄摘 要 ........................................................................................................................................IIAbstract.....................................................................................................................................III第 1 章 緒論 .............................................................................................................................11.1 點(diǎn)焊機(jī)器人介紹及其研究意義 ..................................................................................11.2 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 ......................................................................................11.2.1 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................................................................11.2.2 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢 .......................................................................................21.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ..........................................................................................................31.4 主要的工作內(nèi)容 ..........................................................................................................4第 2 章 機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器總體設(shè)計(jì) ...............................................................................52.1 機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器簡介 ......................................................................................52.2 機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器方案說明 ..............................................................................52.3 設(shè)計(jì)總體方案 ..............................................................................................................62.3.1 電陰點(diǎn)焊電極的基本介紹 ...............................................................................62.3.2 刀具的設(shè)計(jì) .......................................................................................................7第 3 章 行星減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................113.1 行星齒輪減速器的工作過程和結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡圖的確定 ..........................................113.2 周轉(zhuǎn)輪系部分的選擇 ..............................................................................................113.3 NGW 型行星輪減速器方案確定 ...........................................................................113.4 行星輪系中各輪齒數(shù)的確定 ..................................................................................133.5 基本參數(shù)要求與選擇 ..............................................................................................153.6 方案設(shè)計(jì) ..................................................................................................................173.6.1 機(jī)構(gòu)簡圖 .......................................................................................................173.6.2 齒形及精度 ...................................................................................................173.6.3 齒輪材料及性能 ...........................................................................................183.7 齒輪的計(jì)算與校核 ..................................................................................................183.7.1 配齒數(shù) ...........................................................................................................183.7.2 初步計(jì)算齒輪主要參數(shù) ...............................................................................183.7.3 按彎強(qiáng)度曲初算模數(shù) m ..............................................................................213.7.4 齒輪疲勞強(qiáng)度校核 .......................................................................................233.8 軸上部件的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 ..................................................................................283.8.1 軸的計(jì)算 .......................................................................................................283.8.2 行星架設(shè)計(jì) ...................................................................................................343.9 鍵的選擇與校核 ......................................................................................................383.9.1 鍵的選擇 .......................................................................................................383.9.2 鍵的校核 .......................................................................................................383.10 聯(lián)軸器的選擇 ........................................................................................................40第 4 章 圓 錐 直 齒 輪 設(shè) 計(jì) ..................................................................................................41需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763V4.1 選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù) ............................................................................414.2 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................................................454.3 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 ............................................................................................50總 結(jié) .......................................................................................................................................52參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................53致 謝 .....................................................................................................................................54需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763VI需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763VII需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763VIII需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763IX需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763X需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763XI需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763XII需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763XIII需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763XIV需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763XV需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631第 1 章 緒論1.1 點(diǎn)焊機(jī)器人介紹及其研究意義點(diǎn)焊機(jī)器人【spot welding robot】 用于點(diǎn)焊自動(dòng)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。世界上第一臺(tái)點(diǎn)焊機(jī)于 1965 年開始使用，是美國 Unimation 公司推出的 Unimate 機(jī)器人，中國在 1987 年自行研制成第一臺(tái)點(diǎn)焊機(jī)器人──華宇-Ⅰ型點(diǎn)焊機(jī)器人。點(diǎn)焊機(jī)器人由機(jī)器人本體、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、示教盒和點(diǎn)焊焊接系統(tǒng)幾部分組成，由于為了適應(yīng)靈活動(dòng)作的工作要求，通常電焊機(jī)器人選用關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人的基本設(shè)計(jì)，一般具有六個(gè)自由度：腰轉(zhuǎn)、大臂轉(zhuǎn)、小臂轉(zhuǎn)、腕轉(zhuǎn)、腕擺及腕捻。其驅(qū)動(dòng)方式有液壓驅(qū)動(dòng)和電氣驅(qū)動(dòng)兩種。其中電氣驅(qū)動(dòng)具有保養(yǎng)維修簡便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用較為廣泛。點(diǎn)焊機(jī)器人按照示教程序規(guī)定的動(dòng)作、順序和參數(shù)進(jìn)行點(diǎn)焊作業(yè)，其過程是完全自動(dòng)化的，并且具有與外部設(shè)備通信的接口，可以通過這一接口接受上一級主控與管理計(jì)算機(jī)的控制命令進(jìn)行工作。焊接加工一方面要求焊工要有熟練的操作技能、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、穩(wěn)定的焊接水平；另一方面，焊接又是一種勞動(dòng)條件差、煙塵多、熱輻射大、危險(xiǎn)性高的工作。工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)使人們自然而然首先想到用它代替人的手工焊接，減輕焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也可以保證焊接質(zhì)量和提高焊接效率。點(diǎn)焊機(jī)器人在汽車裝配生產(chǎn)線上的大量應(yīng)用大大提高了汽車裝配焊接的生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量，同時(shí)又具有柔性焊接的特點(diǎn)，即只要改變程序，就可在同一條生產(chǎn)線上對不同的車型進(jìn)行裝配焊接。應(yīng)用點(diǎn)焊機(jī)器人，有如下優(yōu)點(diǎn)：容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的完全自動(dòng)化；對生產(chǎn)設(shè)備的適應(yīng)能力將大大加強(qiáng)；可以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及質(zhì)量；可以明顯改善工作條件。1.2 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢1.2.1 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀我國的工業(yè)機(jī)器人從 80 年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397632生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人；弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的來看，我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離，如：可靠性低于國外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距；應(yīng)用規(guī)模小，沒有形成機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。工業(yè)機(jī)器人在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用最早是從汽車裝配生產(chǎn)線上的電阻點(diǎn)焊開始的。原因在于電阻點(diǎn)焊的過程相對比較簡單，控制方便，且不需要焊縫軌跡跟蹤，對機(jī)器人的精度和重復(fù)精度的控制要求比較低。國際工業(yè)機(jī)器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的長期合作關(guān)系，向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點(diǎn)焊機(jī)器人單元產(chǎn)品并以焊接機(jī)器人與整車生產(chǎn)線配套形式進(jìn)入中國，在該領(lǐng)域占據(jù)市場主導(dǎo)地位。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，焊接生產(chǎn)線要求焊鉗一體化，重量越來越大，165 公斤點(diǎn)焊機(jī)器人是目前汽車焊接中最常用的一種機(jī)器人。2008 年 9 月，機(jī)器人研究所研制完成國內(nèi)首臺(tái) 165 公斤級點(diǎn)焊機(jī)器人，并成功應(yīng)用于奇瑞汽車焊接車間。2009 年 9 月，經(jīng)過優(yōu)化和性能提升的第二臺(tái)機(jī)器人完成并順利通過驗(yàn)收，該機(jī)器人整體技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國外同類機(jī)器人水平[1]。1.2.2 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢目前國際機(jī)器人界都在加大科研力度，進(jìn)行機(jī)器人共性技術(shù)的研究。從機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢看，焊接機(jī)器人和其它工業(yè)機(jī)器人一樣，不斷向智能化和多樣化方向發(fā)展。具體而言，表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：? 機(jī)器人操作機(jī)結(jié)構(gòu)：通過有限元分析、模態(tài)分析及仿真設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人操作機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步提高負(fù)載/自重比。? 機(jī)器人控制系統(tǒng)：重點(diǎn)研究開放式，模塊化控制系統(tǒng)。向基于 PC 機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性；控制系統(tǒng)的性能進(jìn)一步提高，實(shí)現(xiàn)軟件伺服和全數(shù)字控制；人機(jī)界面更加友好? 機(jī)器人傳感技術(shù)：機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了激光傳感器、視覺傳感器和力傳感器，并實(shí)現(xiàn)了焊縫自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)化生產(chǎn)線上物體的自動(dòng)定位以及精密裝配作業(yè)等，大大提高了機(jī)器人的作業(yè)性能和對環(huán)境的適應(yīng)性。需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397633? 網(wǎng)絡(luò)通信功能：日本 YASKAWA 和德國 KUKA 公司的最新機(jī)器人控制器已實(shí)現(xiàn)了與Canbus、Profibus 總線及一些網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接，使機(jī)器人由過去的獨(dú)立應(yīng)用向網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用邁進(jìn)了一大步，也使機(jī)器人由過去的專用設(shè)備向標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備發(fā)展。? 虛擬機(jī)器人技術(shù)：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制，如使遙控機(jī)器人操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機(jī)器人。基于多傳感器、多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)以及臨場感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的虛擬遙控操作和人機(jī)交互。? 機(jī)器人性能價(jià)格比：機(jī)器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修，而單機(jī)價(jià)格不斷下降。由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展和大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，使機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性有了很大提高? 多智能體調(diào)控技術(shù)：這是目前機(jī)器人研究的一個(gè)嶄新領(lǐng)域。主要對多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機(jī)理，感知與學(xué)習(xí)方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究[2]。1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀當(dāng)前國內(nèi)外同類課題研究水平： 像日本的 kyokutoh 生產(chǎn)的 tip dressers 系列，外觀突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以同時(shí)修磨兩個(gè)電極，但功率較低，修磨范圍有限。 ABB 旗下的Electrode dressers 系列，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，體型相對較大。 美國 Lutz 生產(chǎn)的修磨器系列，如M2,外觀小巧，攜帶方便，但電機(jī)功率較小，只能修磨硬度較低的電極和電極帽。 以及德國 Die WEDO WERKZEUGBAU GMBH 公司生產(chǎn)的修磨器，也是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不過較為普通。 國外的這些電極修磨器產(chǎn)品早已在市場上占有一席之地，但在國內(nèi)還是寥寥無幾，個(gè)別提供此產(chǎn)品的也都是由國外公司生產(chǎn)的。不足之處有以下幾點(diǎn)：（1）報(bào)價(jià)高，像一套固定式的電極帽修磨器價(jià)格大約在五萬人民左右，手持氣動(dòng)修磨器在一萬到兩萬之間；（2）.由于只有一個(gè)馬達(dá)帶動(dòng)，刀具的轉(zhuǎn)速和扭矩受到限制，這使得修磨器刀片的切削力一定，對于不同硬度的電極材料，往往需要兩套不同的修磨器產(chǎn)品，且修磨精度不高；需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397634（3）.由于馬達(dá)經(jīng)一級減速直接帶動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)，使修磨器在工作過程中不平穩(wěn)，影響修磨精度；（4）.對于一般的立式修磨器，由于不能調(diào)節(jié)高度，使其在實(shí)際應(yīng)用中受到一定的限制。由于上述原因，國內(nèi)的許多點(diǎn)焊廠讓員工直接拿銼刀挫電極，這顯然不能保證修磨質(zhì)量。針對市場上所售電極修磨器的不足，我們設(shè)計(jì)了一個(gè)修磨精度高，應(yīng)用范圍廣的可調(diào)速立式電極修磨器，其可廣泛適用于點(diǎn)焊機(jī)領(lǐng)域，更具體適用于汽車業(yè)焊接生產(chǎn)線的點(diǎn)焊機(jī)領(lǐng)域。1.4 主要的工作內(nèi)容分析機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案；并通過計(jì)算分析，確定行星輪系齒輪的齒數(shù)、模數(shù)和軸、行星架的各項(xiàng)參數(shù)，校核齒輪的接觸和彎曲強(qiáng)度；完成內(nèi)外嚙合齒輪、軸、行星架的設(shè)計(jì)計(jì)算；在整機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)背景下，結(jié)合運(yùn)動(dòng)參數(shù)完成設(shè)計(jì)。需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397635第 2 章 機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器總體設(shè)計(jì)2.1 機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器簡介整個(gè)裝置由電機(jī)通過二級減速裝置帶動(dòng)錐齒輪運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)刀具的旋轉(zhuǎn)和切削，同時(shí)利用“行星齒輪可以實(shí)現(xiàn)變速”的原理實(shí)現(xiàn)電極的粗削和精削，另外，可調(diào)式支架能夠輕松的控制裝置的高度。從而保證裝置的高效性和實(shí)用性。詳細(xì)介紹： 可調(diào)速立式電極修磨器的簡易結(jié)構(gòu)如圖 1、2、3 所示，主要由電機(jī)1、2，行星輪系，傘齒輪系，刀具 10，齒輪 10、11、12，支撐架 15 等構(gòu)件組成，其中電機(jī) 1 與太陽輪 4 之間通過雙齒聯(lián)軸器 3 連接。啟動(dòng)電機(jī) 1、電機(jī) 2，松開彈簧銷14，可使刀具獲得大的轉(zhuǎn)速和扭矩，對電極進(jìn)行粗削；啟動(dòng)電機(jī) 1，關(guān)閉電機(jī) 2，鎖緊彈簧銷 14,可使刀具獲得小的轉(zhuǎn)速和扭矩，對電極進(jìn)行精削。2.2 機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器方案說明國外的這些電極修磨器產(chǎn)品早已在市場上占有一席之地，但在國內(nèi)還是寥寥無幾，個(gè)別提供此產(chǎn)品的也都是由國外公司生產(chǎn)的。不足之處有以下幾點(diǎn)： （1）. 報(bào)價(jià)高，（2）.由于只有一個(gè)馬達(dá)帶動(dòng)，刀具的轉(zhuǎn)速和扭矩受到限制，這使得修磨器刀片的切削力一定，對于不同硬度的電極材料，往往需要兩套不同的修磨器產(chǎn)品，且修磨精度不高； （3）.由于馬達(dá)經(jīng)一級減速直接帶動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)，使修磨器在工作過程中不平穩(wěn)，影響修磨精度； （4）.對于一般的立式修磨器，由于不能調(diào)節(jié)高度，使其在實(shí)際應(yīng)用中受到一定的限制。 由于上述原因，國內(nèi)的許多點(diǎn)焊廠讓員工直接拿銼刀挫電極，這顯然不能保證修磨質(zhì)量。針對市場上所售電極修磨器的不足，我們設(shè)計(jì)的電極修磨器具有精度高，應(yīng)用范圍廣,生產(chǎn)成本低，使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，所以能夠充分的填補(bǔ)國內(nèi)需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397636市場的空白,特別是更加適用于國內(nèi)汽車業(yè)焊接生產(chǎn)線的點(diǎn)焊領(lǐng)域。 技術(shù)特點(diǎn)： 可行性——行星輪系調(diào)速調(diào)扭 實(shí)用性——易調(diào)節(jié)高度 使用說明： 啟動(dòng)馬達(dá) 1、馬達(dá) 2，松開彈簧銷，可使刀具獲得大的轉(zhuǎn)速和扭矩，對電極進(jìn)行粗削；啟動(dòng)馬達(dá) 1，關(guān)閉馬達(dá) 2，鎖緊彈簧銷,可使刀具獲得小的轉(zhuǎn)速和扭矩，對電極進(jìn)行精削。 技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢： 動(dòng)力由馬達(dá) 1、馬達(dá) 2 雙向輸入，最終在刀片處輸出，在增強(qiáng)動(dòng)力的同時(shí)，通過對內(nèi)齒圈的約束于解除約束，能夠較好的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速輸出，從而保證了精磨質(zhì)量。此外，該套裝置大量采用齒輪傳動(dòng)方式，其制造技術(shù)相對...(查看更多 )2.3 設(shè)計(jì)總體方案2.3.1 電陰點(diǎn)焊電極的基本介紹在介紹本次設(shè)計(jì)的電極修磨器之前先對所要修磨的對象一點(diǎn)焊電極的材料,結(jié)構(gòu)等做一定的介紹.(1) 點(diǎn)焊電極材料點(diǎn)焊電極在進(jìn)行焊接生產(chǎn)時(shí)要承受高溫高壓的作用,是焊機(jī)最易損壞的一個(gè)零件.因需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397637此它對材料有較高的要求:1.有足夠的高溫硬度與強(qiáng)度 .再結(jié)晶溫度高;2. 有高的抗氧化能力與焊件形成合金的傾向小;3.在常溫和高溫都有合適的導(dǎo)電 ,導(dǎo)熱性;4. 具有良好的加工性能等.綜合上述條件,在一般的生產(chǎn)應(yīng)用中大多數(shù)是采用銅電極.(2) 點(diǎn)焊電極結(jié)構(gòu)在實(shí)際焊接生產(chǎn)中由于被焊件開關(guān)尺寸不同以及焊接參數(shù)要求的不同,點(diǎn)焊電極的形狀也有很多種.其主要有平面形(F 型),圓錐形 (C 型),尖頭形(P 型),球面形(R 型),偏心形(E 型),帽裝電極,球鉸鏈平衡電極 ,復(fù)合電極等 .本文主要是針對球面形電極的修磨進(jìn)行研究.選擇電極材料為鉻鑄鋁,電極的公稱直徑為 ?=15mm 點(diǎn)焊電極,電極的機(jī)構(gòu)簡圖如圖 8 所示.圖 8 球狀電極端面2.3.2 刀具的設(shè)計(jì)刀具的設(shè)計(jì)采用 2 部分，一部分為刀具的外形參數(shù)設(shè)計(jì)，一部分是刀具材料的設(shè)計(jì)，采用的是成型車刀的原理。2.3.2.1 外形參數(shù)的設(shè)計(jì)需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397638電陰點(diǎn)焊的專用電極的直徑尺寸是一系列的,它從 ?=5mm 到 ?=15mm.其端面形狀因焊接工件,工藝的不同也分成很多種.例如端面為平面的點(diǎn)焊電極,端面為錐形球面的點(diǎn)焊電極,端面為半球面的點(diǎn)焊電極.本設(shè)計(jì)要修磨的對象是一個(gè)斷面形狀為半球形的點(diǎn)焊電極,選擇的電極直徑為 15mm,在上文中已有介紹.由于在點(diǎn)焊焊接生產(chǎn)時(shí)電極要承受需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397639高溫高壓,所以上下兩個(gè)電極必須要有較高的對中性即上下兩電極接觸時(shí)上電極端面的球心必須要正對下電極端面的球心 (以端面為球面的電極為例),以至于不發(fā)生偏離產(chǎn)生力矩從而損壞電機(jī)和電極.故在進(jìn)行點(diǎn)焊電極修磨時(shí)必須要能保證電極端面較高的形狀精度和位置精度.在車床進(jìn)行金屬車削加工時(shí),對于特定形狀的高精度的零件,常用成形刀具來加工.在此,根據(jù)成形車刀的結(jié)構(gòu)原理將刀具設(shè)計(jì)成形車刀形式,其零件圖如 10圖所示.刀具是由上圖中刀片一和刀片二相互疊加成”十” 字形鑲嵌裝配到刀具載體上的.其與刀具載體的裝配圖如圖 12 所示.由圖可以看出刀具在進(jìn)行磨削工作時(shí)是靠刀具與刀具載體配合的部分來傳遞動(dòng)力的.刀具載體在后文中做介紹.本設(shè)計(jì)中對于刀具動(dòng)力傳動(dòng)的設(shè)計(jì)采用的是鍵傳動(dòng)中的花鍵傳動(dòng)原理,即將相互疊加的兩個(gè)加片看成為一個(gè)鍵數(shù)為 4的花鍵.2.3.2.2 刀具的材料選擇本次設(shè)計(jì)中的電極修磨器的修磨的電極的材料是鉻鋯銅,其材料成分為 Cr0.25-0.65,Zr0.08-0.20.其余的為銅 :為冷拔件和鍛件,硬度為 135HRC.本次修磨器采用的是金屬切削的原理,不同的工件材料的切割加工性能不同,一般分為八個(gè)等級.其中有色金屬及其合金屬于很容易切削加工的材料.由上文所述的鉻鋯銅的材料特性可知該材料的切削加工性能良好,容易切削.由車床車刀方面的知識(shí)可知,車刀的材料一般要具有以下幾個(gè)性能:硬度和耐磨性,強(qiáng)度和韌性,耐熱性,導(dǎo)熱性,工藝性等.車刀一般選擇的材料有以下這幾種:A. 調(diào)整剛刀具材料.它一般含有鎢,鑰,鉻,釩等.B. 硬質(zhì)合金刀具材料.它是由高硬度,難熔化金屬化合物粉末和金屬粘結(jié)劑燒結(jié)成的粉末冶金制品.需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976310C. 陶瓷刀具材料.它具有很高的硬度,高的硬度,耐磨性等特性.D. 超硬刀具材料.其材料由金剛石和立方氮化硼等.E. 涂層刀具材料等.電極在修磨后要保持原有的形狀,故對刀具的耐磨性有一定的要求.而高速鋼在電極在修磨后要保持原有的形狀,故對刀具的耐磨性有一定的要求,而高速鋼在強(qiáng)度,韌性,耐磨性等各方面都比較好,結(jié)合刀具的材料的特性和鉻鋯銅電極的材料特性,在本次設(shè)計(jì)中選擇高速鋼為修磨器刀具的材料,選用的調(diào)整鋼具體牌號(hào)是 W18Cr4V.需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976311第 3 章 行星減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 行星齒輪減速器的工作過程和結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡圖的確定機(jī)器人點(diǎn)焊電極修磨器內(nèi)部采用 NGW 型行星傳動(dòng)系統(tǒng)。查《漸開線行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》書表 4-1 確定 =2 或 3。從提高傳動(dòng)裝置承載力，pn減小尺寸和重量出發(fā)，取 =3。pn計(jì)算系統(tǒng)自由度 W=3*3-2*3-2=13.2 周轉(zhuǎn)輪系部分的選擇周轉(zhuǎn)輪系的類型很多，按其基本構(gòu)件代號(hào)可分為 2Z-X、3Z 和 Z-X-F 三大類(其中 Z—中心輪)。其他各種復(fù)雜的周轉(zhuǎn)輪系，大抵可以看成這三類輪系的聯(lián)合貨組合機(jī)構(gòu)。按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中齒輪的嚙合方式、又可分為許多傳動(dòng)形式，如 NGW 型、 NW 型、 NN 型、WW 型、ZUWGW 型、 NGWN 型、 N 型等（其中 N—內(nèi)嚙合，W—外嚙合，G—公用齒輪，ZU—錐齒輪） 。其傳動(dòng)類型與傳動(dòng)特點(diǎn)如表 1-1。3.3 NGW 型行星輪減速器方案確定NGW 行星輪系由內(nèi)外嚙合和公用行星輪組成。結(jié)構(gòu)簡單、軸向尺寸小、工藝性好、效率高；然而傳動(dòng)比較小。但 NGW 性能多級串聯(lián)成傳動(dòng)比打的輪系，這樣便克服了淡季傳動(dòng)比較小的缺點(diǎn)。需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976312表 1-1 行星齒輪傳動(dòng)的類型與傳動(dòng)特點(diǎn)傳 動(dòng) 類 型 傳 動(dòng) 特 性類 組 性機(jī)構(gòu)簡圖 傳動(dòng)比范圍傳動(dòng)比推薦值傳遞功率KW應(yīng)用特點(diǎn)NGW1.13 ~13.7= ibaX2.7~ 9不限廣泛地用于動(dòng)力及輔助傳動(dòng)中，工作制度不限，可作為減速、增速和差速裝置軸向尺寸小，便于串聯(lián)多級傳動(dòng)，工藝性好2Z-X負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)NW 1~50= ibaX5~25不限>7 時(shí)，徑iaXb向尺寸比 NGW 型小，可推薦采用工作制度不限需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976313NN 1700?一個(gè)行星輪時(shí)=30ibXa~100 三個(gè)行星輪時(shí)3L61?1STY試驗(yàn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù)按所給 區(qū)域圖取Flim?Flim2需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976327aY.relT?太陽輪齒根圓角 敏感系數(shù) 查【5】圖 6-35 0.96c.relT?行星齒輪齒根圓角敏感系數(shù)查【5】圖 6-35 0.97TYrel齒根表面形狀系數(shù)，查【5】圖 6-354.2?ZR1.045limFS最小安全系數(shù) 按高可靠度，查【5】表 6-8 1.6① 太陽輪： 彎曲應(yīng)力基本值： a0F。?=a0F。? 2..Fa /9.105)2.7/(1.584.276b/ mNYSt ??????（3-13）彎曲應(yīng)力： = . . . . .Y =aFp。?alimSTYNaFrelTY.relX 2470.5N/1/.6.05961237.5???（3-14）故 ,滿足壽命要求。?21410.5??3.8.2 行星架設(shè)計(jì)因?yàn)閱伪凼叫行羌芙Y(jié)構(gòu)簡單，可容納較多的行星輪，所以選擇單臂式行星架。軸與孔之見采用過盈配合（ ） ，用溫差裝配，配合長度為 1.5d-2.5d 范圍內(nèi)取，取配合u7H長度為 20mm。取左端與齒輪軸配合長度為 20mm,孔與軸之間采用間隙配合?；編缀螀?shù)如圖 3-7 所示（三） 、滾動(dòng)軸承選擇2、高速軸軸承的校核①根據(jù)軸承型號(hào) 30307 查設(shè)計(jì)手冊取軸承基本額定動(dòng)載荷為：C=75200N；基本額定靜載荷為： NCor8250?需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976335② 求兩軸承受到的徑向載荷將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系。有力分析可知： NFdVreVraere 53.2417.645847.216901021 ???????NFHrVrrrteHrte 98.6024.53.241376..96221111 ??????③求兩軸承的計(jì)算軸向力 2aF和對于圓錐滾子軸承，軸承派生軸向力 ，Y 由設(shè)計(jì)手冊查得為 1.9，因此可以估算：rd?NYFrdr 36.179.8602..21??需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976336則軸有向右竄動(dòng)的趨勢，軸承 1 被壓緊，軸承 2 被1236.29.317ddae FF????放松 Ndae36.17..21?④求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 21P和查設(shè)計(jì)手冊知 e=0.31eFrar ??53.098.6217..查課本表 13-5 得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)軸承 1 9.1,4.01?YX軸承 2 .,.因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊,查課本表 13-6 得 則1.,2.01???ppff取????NFYXfParp 9.536.79.86024.13.22211 ??????⑤ 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?,所以按軸承 1 的受力大小驗(yàn)算21? hh LPCnL '310616 275.75.400 ?????????????????hh23'選擇軸承滿足壽命要求.1、低速軸軸承的校核①根據(jù)軸承型號(hào) 30306 查設(shè)計(jì)手冊取軸承基本額定動(dòng)載荷為：C=59000N；基本額定靜載荷為： NCor630?需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976337② 求兩軸承受到的徑向載荷將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系。有力分析可知： NFdVreVraere 91.3460.4709..752812921 ???????NFHrVrrrteHrte 24.7061.659.34830..1650222221121 ??????③求兩軸承的計(jì)算軸向力 21aF和對于圓錐滾子軸承，軸承派生軸向力 ，Y 由設(shè)計(jì)手冊查得為 1.9，因此可以估算：rd?NYFrdr 71.39.124706..521??需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976338則軸有向左竄動(dòng)的趨勢，軸承 1 被壓緊，軸承 2 被127.691.398ddae FF????放松 NNdae71.3..21?④求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 2P和查設(shè)計(jì)手冊知 e=0.31eFrar ??53.024.761..921查課本表 13-5 得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)軸承 1 9.1,.01?YX軸承 2 .,4.因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊,查課本表 13-6 得 則1.,2.01???ppff取????NFYXfParp 6.87.39.24706.145.22211 ??????⑤ 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?,所以按軸承 1 的受力大小驗(yàn)算21? hh LPCnL '310616 34.9784.5300 ?????????????????hh243'選擇軸承滿足壽命要求.3.9 鍵的選擇與校核3.9.1 鍵的選擇在本設(shè)計(jì)中，所選擇的鍵的類型均為 A 型圓頭普通平鍵，其材料為 45 鋼，在帶輪需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763391 上鍵的尺寸如下表所示：軸 鍵 鍵 槽寬度 b 深度極限偏差一般鍵聯(lián)結(jié)軸 t 轂 1t半徑r公稱直徑d公稱尺寸b h?公稱尺寸b軸N9轂 9sJ公稱尺寸極限偏差公稱尺寸極限偏差最小 最大28 8 7?80-0.0360.018?4.0+0.203.3+0.200.25 0.403.9.2 鍵的校核3.9.2.1 鍵的剪切強(qiáng)度校核鍵在傳遞動(dòng)力的過程中，要受到剪切破壞，其受力如下圖所示：圖 5-6 鍵剪切受力圖鍵的剪切受力圖如圖 3-6 所示，其中 b=8 mm,L=25 mm.鍵的許用剪切應(yīng)力為[τ]=30 ，由前面計(jì)算可得，軸上受到的轉(zhuǎn)矩 T=55 N m ，由鍵的剪切強(qiáng)度條件：aMPA需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976340（其中 D 為帶輪輪轂直徑） （5-1）2[]TblD???=10 M 30 （結(jié)構(gòu)合理）335810210???aP?a3.9.2.2 鍵的擠壓強(qiáng)度校核鍵在傳遞動(dòng)力過程中，由于鍵的上下兩部分之間有力偶矩的作用，迫使鍵的上下部分產(chǎn)生滑移，從而使鍵的上下兩面交界處產(chǎn)生破壞，其受力情況如下圖所示：（初取鍵的許用擠壓應(yīng)力 =100 ）[]bs?aP圖 5-7 鍵擠壓受力圖由（5-2）SFAbl??=2000 N3368102510s????又有（5-3）[]bsFsA???8 結(jié)構(gòu)合理32051??aMP?[]bs?3.10 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ，查課本表 14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取2TKac?需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976341，則3.1?ak mNTKac .136487203.12???按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊，選用 HL1 型彈性c柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 160000N.mm。半聯(lián)軸器的孔徑 =24mmd（6）潤滑與密封① 齒輪的潤滑采用浸油潤滑，浸油深度為一個(gè)齒高，但不小于 10mm。② 滾動(dòng)軸承的潤滑由于軸承周向速度為 1m/s <2m/s，所以選用軸承內(nèi)充填油脂來潤滑。③ 潤滑油的選擇齒輪選用普通工業(yè)齒輪潤滑油，軸承選用鈣基潤滑脂。④ 密封方法的選取箱內(nèi)密封采用擋油盤。箱外密封選用凸緣式軸承蓋，在非軸伸端采用悶蓋，在軸伸端采用透蓋，兩者均采用墊片加以密封；此外，對于透蓋還需要在軸伸處設(shè)置氈圈加以密封。第 4 章 圓 錐 直 齒 輪 設(shè) 計(jì)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命 10 年（設(shè)每年工作 300 天） ，一班制，輸送機(jī)工作經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，工作平穩(wěn)。4.1 選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù)圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用 7 級精度(GB10095-88)材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 》表 10-1 選擇小齒輪材料為 (調(diào)質(zhì))，硬度為40rC280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 240HBS。選小齒輪齒數(shù) ，大齒輪齒數(shù) ，取整 。則124z?2.7946.z??267z?2167.9zu?需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976342按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 ??1132.9()^(0.5)^2Et RHZKTdu?????確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù) .8t?計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 2 425.39950.7=3.510140PTNmn????28..89m.2N??選齒寬系數(shù) 0.3R??4）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 》圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim16HMPa? lim250HMPa??5）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 》表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù) 189.^0.5EZa6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9129806401(6301).5210.53.7hNnjL??????需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763431264.903.16/60tdnv ms????3）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) ，7 級精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 》圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù).2/vms 1.2vK?直齒輪 1HFK??由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 》表 10-2 查得使用系數(shù) 1.25AK?根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪作懸臂布置，查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 》表得軸承系數(shù)，則1.25HbeK??1.5..87HFHbeK?????接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) 2152.6Av??7) 由《 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 》圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù) 120.93,.6HNHNK?8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得??12limli0.93658.2HNKMPaS????（2） 計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值1td??H?11323 2.9()(0.5)^48.892.() 6.9(.3).75Et RHZKTum???????2）計(jì)算圓周速度 v需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976344圓整取 ，236bm?136b1、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度1）確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)　 1.251.8752.6AvFK??????2）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 122425.0cos93'86719.70'vz????3）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 》表 10-5 查得齒形系數(shù)4）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得 12.65334.970.81tKdm???5）計(jì)算模數(shù) m 170.82954dmz?取標(biāo)準(zhǔn)值 3?6）計(jì)算齒輪相關(guān)參