摘要:机械臂是一种经典的机械一体化产品，而其中六自由度机械臂更是机械臂研究方向中的热点。研究机械臂需要机械、力学、电学、人工智能、生物学和计算机科学等方面的知识,并且,它的研究促进了科技的的进一步发展。

本次毕设中的的机械臂结构需要绘制三维立体结构,并完成总装配图和零件图。同时，要求有关机器人的力学分析模型,计算力矩和功率, 验算其刚度与强度校核，合理选择电动机和减速器。其次,根据电动机和减速器的连接和关节的结构设计以及连接方式来检查机制的合理性。

 

关键词  六自由度；机器臂；结构设计；结构分析

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1  引言-1

1.2 机械臂的研究概况-1

1.2.1 国外情状-1

1.2.2  国内研究现状-2

1.3 机械臂的总体结构-2

1.4 主要内容-3

1.5 本章小结-3

2 总体方案设计-4

2.1 机械臂工程概述-4

2.2 工业机械臂-4

2.2.1 工业机械臂的应用-4

2.2.2 工业机械臂的设计-4

2.3  机械臂机械传动原理-5

2.4 机械臂总体方案设计-5

2.5 本章小结-6

3  机械臂大臂结构设计-7

3.1 大臂部结构设计的基本要求-7

3.2 大臂部结构设计要求-7

3.3 大臂电机选型-7

3.4 齿轮的计算-8

3.5承载能力的计算-8

3.5.1 柔性齿轮齿面的接触强度的校核-8

3.5.2 柔性齿轮齿根的疲劳强度的校核-8

3.6 轴的计算-9

3.7 本章小结-10

4机械臂小臂的结构设计-11

4.1  手腕设计-11

4.2 小臂部结构设计-11

4.3 小臂电机选型-11

4.3齿轮的计算-11

4.4 柔性齿轮齿面的接触强度的计算-12

4.5 柔性齿轮疲劳强度的校核-12

4.6本章小结-13

5 机械臂机身设计-14

5.1 电动机的选择-14

5.1.1  计算轴1的转矩-14

5.1.2  确定各轴传动比-14

5.2  齿轮设计与计算-15

5.2.1  高速级齿轮的设计-15

5.2.2  低速级齿轮设计与计算-17

5.3  轴的设计与计算-19

5.3.1  输入轴的设计与计算-19

5.3.2  中间轴的设计与计算-21

5.4 键连接的校核-25

5.4.1  键连接-25

5.4.2  键选型-25

5.4.3  键的校核-25

5.5 轴承的校核-26

5.5.1  输入轴上轴承寿命计算-26

5.6 机身结构的设计-29

5.7本章小结-29

总结-30

致  谢-32

参 考 文 献-33