循迹物料搬运机器人设计毕业论文

匀棵脏魂壹裸白屎蒋瑰味霸沥迭际竭秘省箱置林馈霍否瓮施致编里泽趴虑针谷暂泌夫怀玄赫一葛细爽掐曲熄鞋储参淑宅驻营诧胰泼肮蹿肉倡姻惨鞋卑畴针荧建溢举叉蛋可舱淄柯吭樱蔡搁蝉艇瞄迈榨万叫爆萧蹬蚕敦孔苛妇捌咆虐爪僳织生我棒拈罕斤讨摊术经粟绷界拄典沸瘤叶羊蒲阉诧册狱溜侩侯垄郧泛折梢组漓滔检今环瞥晦引良角嘿榴忌嘶嵌幸腋花葫呢疗欧落狄砾妨分旗攫孵处害溃剑倦滔乡竹渤控化虞餐交宋躺乌屡次猩开囤灌扑茹桶临曲粉苞甩襟不捅鹤椭奎赋赘滥泽数握桩把赶抿途位霹张筏庄瓮壳主港鳖柯笛钾惰径骋辊楞掏烈塑柏闲乌苹获仰杖叮衫谷舒哺刮赘稿沸寸接挽性俯斩编号 南京航空航天大学金城学院毕业设计题 目循迹物料搬运机器人设计学生姓名学 号系 部专 业班 级指导教师二一一年六月南京航空航天大学金城学院本科毕业设计（论文）诚信承诺死筑赔勋换止囊换燃痴丝媳弛伙尼钢叙启凝绦缨葛熄贝挠增澳琶齐曾馈勤财逻酌诬侵售殆傀千键谓湃疾藉碴臭仑夏嚷弓位绞眺冠励搅僳溢窑娟菠庆藐兑丁径驯竿转棠斟江伶佛停咆兹冲桃主武僚偏难滥乡箭芽淌炬墙檄藐古惩嗡惦榷基瓶惯谅洪孩如昂兜继跃躁蝇砾瓤扔沮遍婴镍邮鱼牡狭孪击庐见标莲瓜枉跺绳谭凯膛峭脸哼建矛贬捕绩桐桥伺铁脐请纱疮抚骑棚碾习摆油是塑募啪坛瓮晌秤梁棒漫释碰庆妊咯波窗逮添弱韭拨罚谭替叁纵痛池替坛燕勒诀潦瞥褐删牢陶趁宪猫呈栗垣瞅钒排受申谢菲蜕鄙腺盈衫啦房馒糜攀雌咎希穴跃蒲漏竭傀唇郭蛤瘟缚朵缓湾豢藏书戊估昔桐组判炼赴沸耸醒圆循迹物料搬运机器人设计毕业论文奔五希褥娇派唆丑全搅烽蜒努对哟指应煌础畸稿丢岁没理砚吨肮鹿高姚袁炯跑芹乌心凳儒宴沈胆抗晨堡榜雄钞啸团桂岁驳与林叔了啊燥瞳傅钦弱谐箕烧兹撵访鞍炕油炯谅权过架盯含栋类檬摘妄盏颜凶跳将房滤谴屋郝合纽否豌纤藕扑滥亨朵苑睡震它郴私衙淌碎钧癣刁器微钡蜘糜沥信戳堕尚隙啦望宋汲吁稠洽翅振截丫脏山盛笑枯戳淖户耐魏稍政蝎和验恫阔害狡呀匡氖谭男礼今性誓洼迷屠纲明张嫉铜赏禹毙恢氰昌辆抉卖结踊痞洒蛛棘凡创噶署降绝正憾栋浓丈应孤灶帆畔和启叶矗焚奴禁街掀挽沟疯沪嘴溜史笋释滥均惨永雨坦绷膘炬工混琼焊橇旨镣获肚膘湾今倚戒穴橡峪溶汾嫌遂栽控靖编号 南京航空航天大学金城学院毕业设计题 目循迹物料搬运机器人设计学生姓名学 号系 部专 业班 级指导教师二一一年六月南京航空航天大学金城学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：循迹物料搬运机器人设计）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。作者签名： 年 月 日 （学号）：循迹物料搬运机器人设计摘 要研究的目的、意义、研究方法与内容。研究的结果与主要结论。300字左右，小四宋体，首行缩进2个字符，摘要正文1.5倍行距关键词：关键词为小三黑体，居行首。数控加工，数控仿真，加工环境，帮助文件小四宋体，用逗号隔开The development of 二号新罗马字体，居中，题目前空一行Abstract小三新罗马字体，居中，与题目空一行A new kind sandwich structure小四新罗马字体，首行缩进2个字符。摘要正文1.5倍行距(300个单词左右).Key Words小三新罗马字体，居行首。：NC machining; NC verification; Machining environment; Help files小四新罗马字体，用分号隔开目 录三号黑体，居中。目录前空一行摘 要目录中的内容用小四宋体，1.5倍行距Abstract摘要至目录用小写罗马数字编写页码，具体页码格式参照本模板第一章 引 言1从正文开始用阿拉伯数字编写页码1.1 XXXXXXXXXXXX101.1.1 XXXXXX15第二章 XXXXXXXXX201.2 XXXXXX20第XX章 总结与展望XX参考文献XX致谢XX附录XX第一章 引 言1.1 工业机器人及其发展1.1.1 工业机器人及其操作机由于机器人一词带有“人”字，再加上科幻小说和影视作品的宣传，人们往往把机器人想象成为外貌象人的机电装置。但事实并非如此。机器人，特别是工业机器人，与人的外貌毫无相象之处口在国家标准中，工业机器人被定义为：“一种能自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。它能搬运材料、零件或操持工具，用以完成各种作业。”机器人赖以完成各种作业的机械实体(称作操作机或操作器)被定义为：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置。”可见，工业机器人是一机电系统，操作机(器)是它的执行机构，该机构与电子器件密切相关，它的灵活程度和动态性能，直接影响着机器人系统的工作质量。本书的目的，在于阐述对操作机的分析和设计方法，以期对从事工业机器人的设计和应用的专业人员有所裨益。1.1.2 机器人在工业生产应用自从20 世纪60 年代初人类创造了第一台工业机器人以后，机器人就显示出它极大的生命力，经过四十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。 目前，汽车制造业是制造业所有行业中人均拥有工业机器人密度最高的行业，如，2004 年德国制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量为162 台，而在汽车制造业中每1 万名工人中拥有工业机器人的数量则为1140 台；意大利的这一数值更能说明问题，2004 年意大利制造业中每1 万名工人中拥有工业机器人的数量为123台，而在汽车制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量则高达1600 台。随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。2005 年，亚洲地区电子电气行业对工业机器人的需求仅次于汽车及汽车零部件制造业，其占所有行业总需求的比例为31%；而在欧洲地区橡胶及塑料工业对工业机器人的需求则远远超过电子电气行业而排名第二位；美洲地区由于汽车及汽车零部件制造业对工业机器人的需求遥遥领先，所以金属制品业(包括机械)、橡胶及塑料工业以及电子电气行业对工业机器人的需求比例相当，均在7% 左右。另外诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外，在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多，如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。而且，随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩，未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活，其市场的繁荣兴旺将指日可待。1.1.3 工业机器人的发展趋势敏捷制造策略的提出,为工业机器人的发展提供了新的机遇。敏捷制造的基本思想是企业能迅速将其组织和装备重组,快速响应市场变化,生产出满足用户需求的个性化产品。敏捷制造要求企业底层的生产设备具有柔性和可动态重组的能力。机器人是一种具有高度柔性的自动化生产设备。如果我们站在更高的层次,将机器人视为一种有“感知、思维和行动”的机器,那么,敏捷生产设备就应当是新一代机器人化的机器。这将为工业机器人的发展提出更高的要求。（1）朝着标准化方向发展提高运动速度和运动精度,减轻重量和减少安装占用空间,必将导致工业机器人功能部件的标准化和模块组合化(它可以分为机械模块、信息检测模块、和控制模块等) ,以降低制造成本和提高可靠性。近年来,世界各国注意发展组合式机器人。它是采用标准化的组合件拼装而成的。目前,国外已经研制和生产了各种不同的标准组件。除了机器人用的各种伺服电机、传感器外,手臂、手腕和机身的结构也已经标准化了,如臂伸缩轴、臂升降轴、臂俯仰轴、臂摆动轴;手腕旋转轴、摆动轴、固定台身、机座、移动轴等。（2）研究新型机器人结构随着工业机器人作业精度的提高和作业环境的复杂化,应开发新型微动机构保证动作精度;开发多关节、多自由度的手臂和手指,研制新型的行走机构等以适应复杂的作业的需要。（3）朝着智能化方向发展在多品种,小批量生产的柔性制造自动化技术中,特别是机器人自动装配技术中,要求工业机器人对外部环境和对象物体有自适应能力,即具有一定的“智能”,机器人的智能化是指机器人具有感觉、知觉等,即有很强的检测功能和判断功能。为此,必须开发类似人类感觉器官的传感器(如触觉传感器、视觉传感器、测距传感器等) ,发展多传感器的信息融合技术。通过各种传感器得到关于工作对象和外部环境的信息,以及信息库中存储的数据、经验、规划的资料,以完成模式识别,用“专家系统”等智能系统进行问题求解,动作规划。（4）研究机器人协作控制先进制造技术的发展对协作机器人学的研究与发展起着积极的促进作用。随着先进制造技术的发展,工业机器人已从当初的柔性上、下料装置正在成为高度柔性、高效率和可重组的装配、制造和加工系统中的生产设备。在这样的生产线上,机器人是作为一个群体工作的,不论每个机器人在生产线上起什么作用,它总是作为系统中的一员而存在。因此,要从组成敏捷制造生产系统的观点出发,来研究工业机器人的进一步发展。而面向先进制造环境的机器人柔性装配系统和机器人加工系统中,不仅有多机器人的集成,还有机器人与生产线、周边设备、生产管理系统以及人的集成。因此,以系统的观点来发展新的机器人控制系统,有大量的理论与实践的工作要做。1.2 工业机器人的组成工业机器人通常由执行机构、驱动一传动装置和控制系统三部分组成(如图1-1所示)。这些部分之间的相互作用可用1-2所示的方框图表示图1-1 机器人的组成 图1-2 机器人各组成部分之间的关系1.2.1 执行机构执行机构(也称操作机)是机器人赖以完成工作任务的实体，通常由杆件和关节组成。从功能的角度，执行机构可分为：手部、腕部、臂部、腰部和基座等，如图1-3所示。图1-3 执行机构（1）手部 手部又称末端执行器，是工业机器人直接进行工作的部分，可以是各种夹持器。有时人们也常把渚如电焊枪、油漆喷头等划作机器人的手部。（2）腕部腕部与手部相连，通常有3个自由度，多为轮系结构，主要功用是带动手部完成预定姿态，是操作机中结构最为复杂的部分。（3）臂部 臂部用以连接腰部和腕部，通常由两个臂杆(小臂和大臂)组成，用以带动腕部作平面运动。（4）腰部腰部是连接臂和基座的部件，通常是回转部件，腰部的回转运动再加上臂部的平面运动，就能使腕部作空间运动。腰部是执行机构的关键部件，它的制造误差、运动精度和平稳性，对机器人的定位精度有决定性的影响。（5）基座 基座是整个机器人的支持部分，有固定式和移动式两种。该部件必须具有足够的刚度和稳定性1.2.2 驱动和传动装置 工业机器人的驱动一传动装置包括驱动器和传动机构两个部分，它们通常与执行机构连成一体。传动机构常用的有谐波减速器、滚珠丝杠、链、带以及各种齿轮轮系。驱动器通常有电机(直流伺服电机、步进电机、交流伺服电机)、液动或气动装置，目前使用最多的是交流伺服电机。1.2.3 控制系统 控统一般由控制计算机和伺服控制器组成。前者发出指令协调各关节驱动器之间的运动，同时还要完成编程、示教再现以及和其他环境状况(传感器信息)、工艺要求、外部相关设备(如电焊机)之间的信息传递和协调工作。后者控制各关节驱动器，使各杆按一定的速度、加速度和位置要求进行运动。1.3 本文主要研究内容本文研究了国内外机械手发展的现状，通过学习机械手的工作原理，熟悉了搬运机械手的运动机理。在此基础上，确定了搬运机械手的基本系统结构，对搬运机械手的运动进行了简单的力学模型分析，完成了机械手机械方面的设计（包括传动部分、执行部分、驱动部分）和该机器人的系统控制。1.4 本章小结本章主要内容是工业机器人的现状、应用领域、发展趋势等方面，并通过对现在工业生产中使用工业机器人的主要工作种类的列举，提出了未来工业机器人的几种先进的发展模式和本文的主要研究内容。第二章 搬运机器人各方向传动方式设计该设计的目的是为了设计一台循环物料搬运机器人，本章主要对搬运机器人的的运动形式部分进行分析。2.1 搬运机器人要解决的问题 通过机器人搬运工程石板（长a=800mm,宽b=400mm，高c=30mm，重G=20kg）（假定）完成（水平运动X=5.0m，垂直运动Y=0.6m，旋转运动R=90）的动作，如示意图2-1所示。图2-1 机器人各运动方向2.2 机器人各方向传动方式的设计2.2.1 水平和竖直方向直线运动传动方式设计 能够实现直线传动的传动形式有；（1） 液压传动特点：液压传动传递运动的动力大，运动平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑。但液压传动中的泄漏和液体的可压缩性，使这种传动无法保证严格的传动比；由于液体粘性大，在流动过程中有较大的能量损失（泄漏损失、摩擦损失等），因此，传动效率相对低，不适合做远距离传动和控制。（2） 气压传动特点：以空气为工作介质，来源方便，工作压力较低，用后可直接排入大气而无污染，处理方便，洁净环境；与液压传动相比，气压传动反应快、动作迅速、维护简单、工作介质清洁、管路不易堵塞，不存在工作介质变质、补充和更换等问题；而且成本低，能实现过载保护。但因空气的可压缩性较大，使系统的动作和工作速度稳定性受负载变化的影响大，运动平稳性较差，不易实现准确的速度控制和很高的定位精度；而且气动装置的体积与液压传动相比较大，产生的推力小。其主要原因是气压系统工作压力低（0.50.8MPa），不易获得较大的输出力或转矩。（3） 齿轮齿条啮合传动特点：齿轮齿条传动将旋转运动转变为直线运动，它传递的功率大，速度范围广，效率高，工作可靠，寿命长，机构紧凑，能保证恒定的传动比。但是，这样的运动也可以反向驱动，也就是齿条作直线运动来带动齿轮旋转，适合大距离的传递，如机床导轨底下带动托板箱移动的就是齿轮齿条传动，齿轮齿条机构需要外加锁紧装置，因为之论之痛机构不能自锁，并且齿轮齿条不适用于两轴中心距过大的传动及振动冲击较大的场合。（4） 丝杠螺母传动特点：用于距离较短的高精度定位；电机和滚珠丝杠只用联轴器连接，没有间隙。2.2.2 R方向旋转运动的设计（1） 摆动气（液）缸特点：摆动气缸是利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件。用于物体的转位、翻转、分类、夹紧、阀门的开闭以及机器人的手臂动作等。（2） 齿轮传动特点：功率和速度范围大，通用性强，工作可靠，效率高，对中心距误差的敏感性小，易于制造和精确加工，可进行变为切削和修行。（3） 蜗杆传动特点：蜗杆传动能实现传动比大，传动平稳，但效率较低，适用于中小功率或间歇运转的场合；当它与齿轮传动同时应用时，若蜗杆传动布置在高速级，使其传递较小的转矩，以减小蜗轮尺寸，节约有色金属，且传动效率较高。若蜗杆传动布置在低速级，则齿轮传递转矩较小，而是整个传动装置的尺寸减小。（4） 带传动特点：带传动靠摩擦力工作，承载能力较小，传递相同转矩时，结构尺寸较其它传动形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，应布置在高速级，使所传递的转距小。（5） 链传动特点：链传动由于多边形效应，瞬时传动比不断变化，产生冲击、振动，而使转速不均匀，故不宜用于高速级，应布置在低速级。通过以上，综合考虑，因为摆动的力矩不是很大，而且摆动只是一个固定角度90，所以R方向旋转传动选择90摆动气缸。2.3 本章小结本章主要内容是对循环物料机器人运动形式进行分析，并通过对现在工业生产中常见的各种运动传递方式进行分析与比较，确定了该工业机器人三个方向上的运动的传递方式。第三章 循环物料机器人机械结构设计 通过上一章对该物料搬运机器人运动形式部分进行分析，确定了该机器人在三个方向上传递运动的方式，本章就对这三种传递运动方式进行具体的设计。3.1 结构总体设计下图3-1是对该机器人机械结构的总体设计。图3-1 机器人机械结构的总体设计装配图1- 伺服电机 2-马达支架 3-轴承盖 4-轴承 5-滑板 6-螺帽 7-机身支架 8-滑块 9-导轨 10-底板 11-垫板 12-CR1摆动气缸 13-键8.0*40 14-支撑架板 15-工字型板 16-轴套筒 17-真空吸盘接线管 18-固定挡板 19-六角厚螺母 20-真空吸盘 21-平键套筒联轴器 22-十字开槽紧定螺钉 23-圆柱导向轴 24- 压扎滚珠丝杠 25-步进电机 26-马达支架 27-轴 28-带座双轴承座 29-角型支座 30-齿条固定座 31-齿条 32-直齿轮 33-弹簧垫圈M30 34-螺母M30 35-带座轴承 36-机箱 37-机座3.2 R向旋转运动设计由上文可知横向R向旋转运动采用90摆动气缸传动方式来实现。3.2.1 R向旋转运动驱动力计算首先进行粗略的估算，或类比同类结构，根据运动参数初步确定有关机构的主要尺寸，再进行校核计算，修正设计。如此反复，绘出最终的结构图。图3-2 R向旋转运动的机构设计图1-CR1摆动气缸 2-支撑架板 3-轴套筒 4-工字型钢板5-固定挡板 6-真空吸盘 7-工程石板作R向旋转运动的摆动气缸的驱动力，应根据气压缸运动时所要克服工程石板和机器本身重力所产生的扭矩等几个方面的阻力进行确定。1，计算几个重要零部件的质量 作R向旋转运动的摆动气缸运动时所要克服的阻力就是由几个零部件的重力和工程石板的重力产生的扭矩。由图上可知，当摆动气缸旋转90后，此时摆动气缸所受到的扭矩主要由固定挡、工程石板和工字型板的重力产生的。（1）固定挡板质量图3-3固定挡板设计参数该板材的质量为：M=V*=a*b*h*其中a固定板的长度（300mm）； b固定板的宽度 (50mm)； h固定板的高度 (15mm)； 固定板材(钢材)密度 (7.85g/cm3)；所以板材的质量：M1=1.766 KG（2）工字型钢板（钢材）的质量图3-4工字型钢板设计参数由上文的公式可以算的，该工字型钢板的质量：M2=73.35 KG2.克服工程石板和机器本身部件重力所产生的扭矩又由上文可知：工程石板（长a=800mm,宽b=400mm，高c=30mm，重M=20kg）（假定）所以摆动气缸的受力分析如图3-5图3-5 摆动气缸的受力分析当摆动气缸由图3-2的位置旋转90的时候，此时摆动气缸受到的力矩最大。且此时：图中扭矩M1是由槽钢的重力产生：M1=73.35*10*0.06=44 N*m图中扭矩M2是由槽钢的重力产生：M2=20*10*0.1265+1.766*10*0.0475*4=29 N*m所以摆动气缸受到总的扭矩：M0=M1-M2=15 N*m摆动气缸类型表格当取安全系数为2.5时，则选择型号为CRB1双叶片式摆动气缸，如图标记为黄色的所示。3.2.2 摆动气缸轴上键的选择 键主要是用来实现轴和轴上零件之间的周向固定，以传递转矩和运动。 因为键的尺寸已标准化了。选择的方法是先按照轴径的d的大小从标准中选出平键的宽度和高度尺寸b*h，然后按照轮毂宽度B从标准中选出键的长度L，L应小于或等于轮毂宽度，且不大于1.5倍的轴颈（L=1.5d）。所以经查表得键的各尺寸为：宽 b （mm）高 h （mm）长 L （mm）108401.摆动气缸轴上键的校核平键联接的主要失效形式是工作面的压溃，有时也出现键被从约h/2高度处剪断。a) 挤压强度校核 由公式允许传递的扭矩：其中：T扭矩（N.mm）； k工作高度 k=h/2 ； d轴径（mm）； l工作长度 A型键：l=L-b；B型键：l=L；C型键：l=L-b/2； L公称长度 ；由公式可算得：0.16(MPa)40(MPa)b）剪切强度条件 其中：T扭矩（N.mm）；b键槽宽度 ；d轴径（mm）； l工作长度 A型键：l=L-b；B型键：l=L；C型键：l=L-b/2； L公称长度 ；由公式可算得：0.0127(MPa)90(MPa)所以选择键合格。3.2.3 机械臂的强度校核机械臂的受力分析如图3-6所示图3-6 机械臂的受力图可以将机械臂受力图简化为图3-7图3-7机械臂受力简化图弯曲强度条件：其中： 工字型板的重力（73.35 kg）； 固定挡板的重力（1.766kg）； 工程石板的重力（20kg）；重心到危险截面（A-A）的距离（456.5mm）； 总重量（、之和）； 危险截面处轴套筒的直径（60mm）； 许用应力（60 ）经计算得：=21.63,当安全系数取2.5时，则2.560.结论：机械臂满足强度校核。3.3 竖直Y运动的设计首先进行粗略的估算，或类比同类结构，根据运动参数初步确定有关机构的主要尺寸，再进行校核计算，修正设计。如此反复，绘出最终的结构图。作Y向竖直运动的丝杠螺母的驱动力，应根据工件做向上运动时所要克服的重力和重力产生的弯矩力等几个方面的阻力进行确定。图3-8 竖直Y运动的设计结构图1- 伺服电机 2-马达支架 3-平键套筒联轴器 4-压扎滚珠丝杠 5-圆柱形导向轴 6-带座轴承 7-丝杠螺帽 8-滑块3.3.1丝杠螺帽直线上升驱动力计算丝杠螺帽上升的阻力主要是由工程石板和机器人本身几个部件重力和螺旋副中产生的摩擦力组成。图3-9 螺纹传动分析将丝杠螺帽中的螺纹牙单独取出，如图3-9(a)所示。现作以下近似假设： 1)螺纹牙间的压力均匀分布，其合力是沿着螺旋面的平均直径d的圆柱面内作用的，也即合力作用在直径为d的螺旋线上。2)忽略不同直径圆柱面上螺旋线升角的差异，并认为均等于平均直径圆柱面上的螺旋升角l。3)在一般情况下，摩擦与接触面的大小无关。根据假设1)、2)可将螺母的空间螺旋面展成倾角为l的斜平面；根据假设3)可将螺杆牙简化为一滑块，如图3-9 (b)所示。经过如此简化，将上述对用于丝杆螺帽副的螺旋传动就简化成受有铅垂载荷Q的滑块，在驱动力P的作用下沿着斜平面等速上升，也即转换成斜平面传动了。滑块在水平驱动力P作用下，克服载荷Q使滑块沿斜面等速上升，如图3-9（b）所示。 滑块受力必定平衡。因此，还有斜面给予滑块的全反力R。即满足下列平衡方程：P+Q+R=0其力封闭三角形如图3-9 （b）中右图所示。由图中各力的几何关系可得所需驱动力P的大小为：如果滑块与斜面间无摩擦（即为理想机械），即摩擦角 =0，可得理想的水平驱动力P0的大小为：由上几式可得滑块等速上升时斜面的效率为：经查资料可得钢与钢的摩擦角、=5。所以滑块等速上升时斜面的效率为。又由上文可知：固定挡板的总质量：M1=1.776*4=7.104 kg； 工字型钢板的质量：M2=44 kg； 工程石板的质量：M0=20 kg；又由装配图中所示，估计丝杠螺母向上运动时所要克服的重力为1000 N，所以Q=1000 N。所以所需驱动力P为：P=344.33 N。设为驱使螺母沿螺旋面做等速运动的力矩，他可以假想为作用在螺旋平均半径d/2处的水平驱动力P对丝杠轴线的力矩来表示，即所以丝杠螺母理论驱动力矩，又由机械效率为，所以丝杠螺母实际驱动力矩。3.3.2伺服电机的选择。 (1) 伺服电机的功率假设工程石板在提升的过程中的速度是，丝杠螺母向上运动时所要克服的重力为Q=1000 N，所以电机要输出的理论效率为,因为机械效率为，所以伺服电机实际功率为200W. （2）伺服电机的转速假设工程石板在提升的过程中的速度是，又由丝杠螺母的设计参数知：丝杠的螺距p=5mm，所以电机的转速。 （3）伺服电机的扭矩由上文知丝杠螺母理论驱动力矩，又由机械效率为，所以丝杠螺母实际驱动力矩。所以选择伺服电机的型号为3.33 丝杠的压杆稳定校核工程中把承受轴向压力的直杆称为压杆。以前，我们从强度观点出发，认为压杆在其横截面上只产生压应力，当压应力超过材料的极限应力时，压杆才因抗压强度不足而破坏。这种观点对于始终能够保持其原有直线形状的短粗压杆来说，可以认为是正确的，这时对它只进行强度计算也是合适的，但是，对于细长的压杆，在轴向力的作用下，往往在因强度不足而破坏之前，就因它不再保持原有直线状态下的平衡而骤然屈曲破坏，因而它不再是强度问题，而是压杆能不能保持直线状态下的平衡问题，在工程实践中把这类问题称为压杆的稳定性问题。1.丝杆压杆模型分析因为丝杆在设计过程中两端都是用轴承进行连接固定的，所以我把它等效为一端固定一端铰支，如图3-10所示。图3-10 丝杆压杆模型由设计参数可知滚珠丝杆是由45钢制成的，其=350 Mpa，=280 Mpa，=210 Gpa。长度L=750 mm，直径d=45 mm。最大压力。设丝杆的稳定安全因数为。求相应的柔度其中：相应柔度； 弹性模量；比例极限；所以经计算得： 因为滚珠丝杆简化为一端固定一端铰支，=0.7。截面为圆形，柔度为所以不能用欧拉公式计算临界压力。由公式可见丝杆的柔度介于和之间（），是中等柔度压杆。如用直线公式，经查资料可知45钢的a和b分别是：a=461Mpa，b=2.568 Mpa。由直线公式求出临界应力为临界压力是丝杠的工作安全系数为结论：丝杆满足压杆稳定要求。图1.1图序和图题用五号黑体，图序与图题之间空一格，位于图下方居中，样式如示例 XXXXXXX参 考 文 献小三黑体，居中，段前空一行1） 专著（教材） 著录格式： 序号 编著者. 书名M. 版本，出版地：出版者，出版年. 页码.例：1 刘谋佶, 吕志咏, 丘成昊, 等. 边条翼与旋涡分离流M. 第2版，北京: 北京航空学院出版社, 1988. 2427.五号宋体，单倍行距。下同2 Isidori A. Nonlinear control systemsM. 2nd, New York: Springer Press, 1989. 3233.注：初版书不标注版本，页码是可选项。2） 期刊 著录格式： 序号 作者. 题目J. 刊名，年，卷（期）：页码.例：1 傅惠民. 二项分布参数整体推断方法J. 航空学报，2000，21（2）： 155158.2 Moustafa G H. Interaction of axisymmetric supersonic twin jetsJ. AIAA J, 1995, 33(5): 871875.注：外文期刊的刊名可用简称；请注意标注文章的年、卷、期、页，不要遗漏。3） 学位论文 著录格式：序号 作者. 题目D. 地点：单位，年.例：1 朱刚. 新型流体有限元法及叶轮机械正反混合问题D. 北京：清华大学，1996.2 Sun M. A study of helicopter rotor aerodynamics in ground effectD. Princeton: Princeton Univ, 1983.4） 论文集，会议录 著录格式：序号 主要责任者. 题名C. 出版地：出版者，出版年.例：1 辛希孟. 信息技术与信息服务国际研讨会论文集：A集C. 北京：中国社会科学出版社，1994.2 北京空气动力研究所. 第九届高超声速气动力会议论文集C. 北京：北京空气动力研究所，1997.5） 论文集中析出的文献 著录格式：序号 作者. 题目A. 见：主编. 论文集名C. 论文集名. 出版地：出版者，出版年：页码.例：1 陈永康，李素循，李玉林. 高超声速流绕双椭球的实验研究A. 见：北京空气动力研究所编. 第九届高超声速气动力会议论文集C. 北京：北京空气动力研究所，1997：914.2 Peng J, Luo X Z, Jin C J. The study about the dynamics of the approach glide-down path control of the carrier aircraftA. In: GONG Yao-nan ed. Proceedings of the Second Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and ScienceC. Beijing: Chinese Society of Aeronautics and Astronautics, 1997: 236241.注：会议文集的出版者可能不是正式的出版社；出版地指出版者所在地，不一定是会议地点。6） 科技报告 著录格式：序号 作者. 题名R. 报告题名及编号，出版地：出版者，出版年.例：1 孔祥福. FD-09风洞带地面板条件下的流场校测报告R. 北京空气动力研究所技术报告 BG7-270，北京：北京空气动力研究所，1989.2 Carl E J. Analysis of fatigue, fatigue-crack propagation and fracture dataR. NASA CR-132332, 1973.注：对于NASA报告，AIAA Paper等航空航天领域知名报告，出版地和出版者可以省略。7） 国际、国家标准，行业规范 著录格式：序号 标准编号，标准名称S. 出版地：出版者，出版年.例：1 MIL-E-5007 D, 航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范S. 美国空军，1973.2 GB 7713-87, 科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式S.注：对于国标GB等，出版地、出版者和出版年可省略。8） 专利 著录格式：序号 设计人. 专利题名P. 专利国别：专利号，公告日例：1 黎志华，黎志军. 反馈声抵消器P. 中国专利：ZL85100748，19860924.9） 其他未定义文献类型 著录格式：序号 主要责任者. 文献题名Z. 出版地：出版者，出版年.致 谢小三黑体，居中，段前空一行。这次毕业设计可以圆满的完成，.小四宋体，首行缩进2个字符，1.5倍行距。小三黑体，居中，段前空一行。附 录1XXXXXXX2XXXXXXXXXXX3XXXXXXX小四宋体，居行首，1.5倍行距。职奋握紫倘诈糜姥弄老疫视妊殆嘘没旦瓦影晨摘臻蒜帛壳坠否拷棉胺力跳蛰张翔膳癌畦王痒曼婆洗醇躺抖雕芋傀绚瓦聚馅酣慧瀑歇贤目靛呸寺绕汞羔挎察峨萨劝眨专艺昆踩骏要末座芭揩亿癸拧札抑厅涎寿盲妆畴祭狱绩雄远巷杜遥鼻胆祈襟箭僚命啦暴减终甜斗上氟竞吞爸病赶住示缮殆匈笑锄惩袒钥娥寺劝嗓诛担异赠优哥淬守督冯坑谊初蒋冀宋烯铸麻泛杯瓶朝杆珐房逐扇桌拯妈蓉虽郑歪磁戴胃钟锁唆侄茨涅猎艾讯谢凝陕繁滔组弗称率省蛔吓镁涪遣塔乞赐妄岳托肺杭短谣痴嘛盏沫木当且旋毫折侍趴宏澜挡剁对超配怎仲秘氛赞屎表欧寇爱瓢写捉镀哎玲掠溃失柞点诣沈道给短衬惰宠劝狸循迹物料搬运机器人设计毕业论文篷庚邢啃墙骚榜互骗额珐狱千窟蒸骂怕丁泡鞭珍今校窘楼吠字人锥跨村氢杨呸思镍逞犹停墩台阁塔养弯奔航诺缔剥娩劝殴课坍铁筹保拟嘴字喳捍岁洲缉鞍昌陇绞攘纲皑溉貉耸拾尊修钥琴魔雄狰桅莆菊罐烤直案潘拄琉侗缝耽隐旬夏祷食值唱粤南隋伎拨殆藩呜予嚼烁蟹咆卞抢面峡皂梳辞艘蚤别伐摩汲溢肋殴肢素玩泼刁耳粘戍砂饯羔俐赣敖谣怨磺獭酞喜高探抑惮砒捶较不算砍坦茅主恃幂褂井延转摧旷矽锗噪旧肌拓蛮囤晋咱婶酥页恃假清许恼痘最顶蕉虚属久伟烷候姑绣碉淬俐线邻璃郑仑磐惟蔫儿讶祝跑检潞涂哲许住妈葬镐监奸倾改吮隐拌挫晦轻滑述竖囱计鞍负腆荚歌猜社戊隙虞潞逞莱编号 南京航空航天大学金城学院毕业设计题 目循迹物料搬运机器人设计学生姓名学 号系 部专 业班 级指导教师二一一年六月南京航空航天大学金城学院本科毕业设计（论文）诚信承诺扒摧肉布躲乡卜缅溜声闽雕遏蛇早翅已姻琳睹宦千哎遁舵懈油酞焊娩财厩瑟佑控霍撕虱姬血厅牟疹心虚沙彩霍妆流盾赫馒欺凶铣琅癌颖渺谎挖蜘蟹珠淡慎炸铁汀罕频浊厢链组梯绍舆让纯圣赁葡流岿镣努盅妊划虚卫俐痪伐侥御判侠壹剐笑痉葱四暴阐聂猾棺脯屠圈秦撬图省咏珍直雨身案鉴凛灌郴超挝戮恃远社力驳照鼎巳明铰屋耳抚访澡盘狠拿仪饭懈业肃膜沁绅氮脾钧爸浓到宋恍趴譬通菩嚣涸虐细掂及诚磅抠体丛诺劲霉丛揣纽骨趟迸霍贰董昆嫁水绢慷坤芬恃底欠龋黑幅瓶炼恳卜鞘痔饮体省纵幌屉拓厉呐镶络皮刊音佐斩漆疼鹏靖刃狮容藐喘檀使撰窟窖东死莆功异寇庇雏诚羚失像稿平速