门架式工业机器人驱动系统设计

摘要

机器人学是涉及电子精密机械、空间机构学、操纵动力学、人机工程学等的一门系统工程的学科。机器人技术是近30年来迅速发展起来的一门新兴技术，它代表了机电一体化的最高成就。本论文结合理论与实践，对五自由度机器人的机械系统控制系统，及其它一些系统进行了研究。
本文是对以液压为动力源的机械加工用机器人的设计说明。它由执行机构，驱动机构和控制系统等组成。本设计说明书是门架式工业机器人的设计论文，是经过查阅大量参考资料后对所设计机械人具体设计过程的一个详细说明，本文设计了门架式工业机器人的驱动原理，介绍了液压缓冲系统。
关键词：工业机器人 液动 实用化设计
 

Abstract

The robotics is an course, which involves the precise machine, the space organization, manipulated the dynamics, person with machine engineering learns a system engineering of etc..Technology of Robot is a new technology which has devolopped rapidly for about 30 years. It delegates the tiptop achievement of the system of mechanics and electronics. This paper studies on the control system，mechanical system and other systems of a robot of five-degree freedom.
This paper is the design illustration about programmed controlling robot for machining, which is droved by liquid pressure. The industry robot is usually made up of operating system, driving and controlling system. This thesis is the design courses of the Gantry Industrial Robot Drive System. Written after looking up lots of materials, the article is the detailed explain of the courses about the design.This manual designed gantry driving principle,introduced the hydraulic buffer system.
Keywords: Industry mechanical robot  Liquid powered  Mdulation design
目  录
第一章 绪论 1
1.1国内外机器人的现状和发展趋势 1
1.1.1工业机器人的概述 1
1.1.2工业机器人的发展 1
1.1.3我国机器人技术应用研究进展及发展趋势 1
1.2工业机器人研究的意义 1
1.3毕业设计课题 2
1.3.1课题的提出 2
1.3.2课题题目及要求 2
1.3.3研究内容和要求 3
1.4 设计机构及特点分析 3
1.4.1 门架式工业机器人结构组成 3
1.4.2该工业机器人的主要结构特点 4
1.5门架式工业机器人的结构分析及可行性论证 4
第二章  驱动原理方案设计 6
2.1明确设计目标 6
2.1.1机器人的主要技术参数指标 6
2.1.2机器人主要装置机构的功能要求 6
2.2驱动原理方案的实现 7
2.2.1驱动系统的选用原则 7
2.2.2驱动方式的类型 7
2.2.3驱动方式比较 8
2.2.4原理方案的评价 8
2.2.5 原理方案的决策 9
第三章  液压驱动系统设计 １０
3.1总体规划 １０
3.2液压泵的选用 １０
3.3液压泵的选用 １２
3.4液压工作介质的选择 １３
3.5 滑板液压缸的设计计算 １３
3.5.1压力 １３
3.5.2 流量 １４
3.5.3活塞运动速度 １４
3.5.4速比 １５
3.5.5活塞的理论推力和拉力 １５
3.6 液压控制 １８
3.6.1小车液压控制装置 １９
第四章 零部件实用化设计 ２１
4.1 小车传动装置——二级齿轮减速器设计 ２１
4.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 ２１
4.1.2按齿面接触强度设计 ２１
4.1.3 按齿根弯曲强度设计 ２３
4.1.4几何尺寸计算 ２４
4.1.5 第二级齿轮传动的设计 ２４
4.1.6减速器的输出端 ２５
4.1.7减速器大齿轮键的设计 ２５
4.2 门架单轨的截面设计 ２６
4.2.1单轨刚度校合 ２７
4.2.2 单轨强度校核 ２９
4.3 滑板机构定位装置的弹簧设计 ３０
4.3.1 根据工作条件选择材料并确定许用应力 ３０
4.3.2根据强度条件计算弹簧丝直径 ３１
4.3.3 根据刚度条件计算弹簧圈数 ３１
4.3.4 计算弹簧尺寸 ３１
4.3.5 验算稳定性 ３１
4.3.6 疲劳强度校核 ３２
第五章 技术经济分析 ３３
5.1液压系统元件、介质选择方面 ３３
5.2液压控制原理的选择方面 ３３
5.3二级齿轮减速器设计方面 ３３
5.4单轨的截面设计方面 ３３
5.5滑板机构定位装置的弹簧设计方面 ３３
第六章 总 结 ３５
参 考 文 献 ３６
致   谢 ３７

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