摘要：悬臂搬运机器人属于直角坐标机器人，它具有两个自由度，以满足工艺要求。悬臂搬运机器人能够在两个方向上做直线运动，分别由行走机构和提升机构来实现，它们相对独立，互不干涉。悬臂搬运机器人可以完成上、下、左、右四种动作，这四个动作相互组合，可以完成复杂的工作任务。本设计采用模块设计的方法，把悬臂搬运机器人划分成行走机构模块和提升机构模块，先单独设计行走机构和提升机构，然后再将它们组合成一个整体通过轴的结构设计，选择电动机，联轴器以及轴承的和校核计算等一系列设计，完成了悬臂搬运机器人机械本体的设计。悬臂搬运机器人是一种间歇动作的机械，定位准确，工作效率高，控制方式灵活，非常容易实现自动化生产，在工业运用中的前景十分广阔。

关键词：悬臂搬运机器人；提升机构；行走机构； 模块

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1机器人在国内外的状况-1

1.1.1 机器人在国内外的发展趋势-1

1.1.2 课题研究的内容及采取的技术、方法-1

1.2.1 设计内容-2

1.2.2 采取的技术、方法-3

1.3方案的确定-3

1.3.1方案的选择-3

1.3.2所选方案的特点-3

2 悬臂搬运机器人的机构形式设计-4

2.1 原动机的选择-4

2.2 传动装置的选择-4

2.2.1 传动机构的种类-4

2.2.2 提升传动装置的选择-4

2.2.3 减速装置的选择-5

2.3电动机的选择-5

2.3.1提升电动机的选择-5

2.3.2行走电动机的选择-6

2.4确定传动装置相关参数-7

2.4.1行走电动机的选择-7

2.4.2运动和动力参数-7

2.5行走的机构设置-8

2.5.1行走电动机的选择-8

2.5.2工作原理-8

2.5.3蜗杆传动设计计算-9

2.5.4减速器的机座箱体结构尺寸及其附件-11

2.5.5齿轮传动设计-11

2.5.6车轮及轨道-12

2.6提升机构设计-13

2.6.1基本组成-13

2.6.2工作原理-14

2.6.3链及链轮设计-14

2.6.4滑块的设计-15

2.6.5悬臂的设计-15

2.7机架的设计-17

2.7.1机架概述-17

2.7.2机架设计的原理-17

2.7.3截面形状和肋板布置-17

2.7.4机架的尺寸-18

3 零部件校核部件-19

3.1悬臂机器人整体受力分析-19

3.2滚轮轴受力分析-19

3.3手臂的强度计算-20

3.4立架的力学分析-21

3.4.1立架的正向变形-21

3.4.2立架的侧向挠度-22

3.5蜗轮强度计算-25

3.5.1弯曲强度校核-25

3.5.2齿面接触疲劳强度的校核-26

3.6蜗杆传动效率校核-27

3.7轴的校核计算-28

3.7.1弯曲强度校核-28

3.7.2蜗轮轴的校核计算-30

3.8滚动轴承的校核计算-32

3.8.1蜗杆轴上滚动轴承的计算分析-32

3.8.2蜗轮轴上滚动轴承的计算分析-33

3.9键连接和联轴器的校核计算-35

3.9.1蜗杆轴上联轴器的选择-35

3.9.2蜗杆轴上键连接校核计算-35

3.9.3蜗轮轴上与蜗轮配合处键的校核计算-36

3.10齿轮强度校核计算-37

4 悬臂搬运机器人的主要性能参数-38

4.1行走速度-38

4.2提升速度-38

4.3最大起重量-38

4.4定位精度-40

4.5重量列表-41

结 论-42

参考文献-43

致谢-44