【精品】生产线自动搬运机构全部的计算.docx
机械手爪力的计算抓重108ONa300mmblOOmmc480mmd440mme40mmf80mm桶径D395mm摩擦系数f.28=arcco,Mx"为g=(d+2excos-D)/2=55.49mm以下所有计算中重力加速度glON/Kg松爪液压缸两端间距d'320mm（夹紧时）470mm（松爪时）角=15o×180=0.26radCmin-÷-+b=470mm22-arccoj+Z?xsina/=0.6rad=34.44o122=Q.2rad=11.72o=-0=OArad=22.72o最大张开度4=GIlXSin(Eu+%)-G×sin(1)=37.08wn单个手指压力F11=mg×c×cos72(e×sin+/)=2083.19N/mm=mg/口X2)=0.26F1=2×f×F11=1166.59NFltf>mg=m×10=1081N：.能抓起夹紧时手抓高”=bxCoSa+c×sin368.03帆2松爪时手抓高H=c×sin'=97.47mm手抓松紧高度差AH=HH'=270.56mm验算液压缸夹紧时液压缸两端间距d=320mm松爪时液压缸两端间距dj=470mm夹紧时/=arccof卜F11=arcsinexsin+-e2+f2-2×e××cos=0.29radG=/2+/22XeXfXCO=109.13mm1.=Gn×sin(Fn)=31.67mm=21.+d<2g+。符合1.=G11XSin（耳J=37.92mm=21.+dv2g+O，符合2.工作周期的计算所选P1.C为西门子S7-200系列，其最多输出20000P/S的脉冲所选伺服电机型号为60CB060C-2DE6E,其编码器为2500P/R,电机转速M二20000乎/2500/S初选滚珠丝杆型号为G4040-4-P3×2735×2600导程为40mm初选减速器型号为PS-60-010其减速比为5其最大轴向转速Vmax=4"叼S=当普二64mms现选其轴向速度V=40mms,三位置手爪行程分别为4=738.75z三d2=1044.75E4=於50.75伽在工作周期中工作时间为%+%=2625sVVV提升液压缸行程为S=200mm,速度V=40mms松爪液压缸行程为S=I50mm,速度V=40mms在工作周期中，停车时间为心=5x4x型+5x2X”=137.5s140S4040£=厂拄=65%3、滚动直线导轨副的计算工作时间+停车时I可262.5+140初选型号为JSA-1.G25K1.1Fl×2×1600-3其参数为额定静载荷C=17.1KN额定动载荷Co=22.6KNl=415fa××Z××3/h/ExZJ%）式中：/.一精度系数取3级精度查表28.346取为1.0/接触系数按单根导轨上滑块数1查表28.3-45取为1.O无一温度系数温度100°C查表28.3-44取为1，一硬度系数/滚道实际硬渡"RC）通常取九二Ifw载荷系数V=40mms=6/min=2.4mmin<15wmin查表28.347取为1.2,1.h额定寿命hrC额定动载荷KN9计算载荷，简单计算可令=(2x最大载荷+最小载荷N£行程长度mn每分钟往返次数各类机械额定参考寿命如下(hr)机床:20000普通机械：机Ooo自动控制设备：15000测试设备：1500航空机械：1000本系统为自动控制设备，其4欷定=1500Ohr一周期内行程长度=4×dl+4×<Z3+2×J2=10447.5mtn=10.45/每分钟往返次数%=里=熹=0.23次f工作262.5m未夹桶时移动部件质量m=50kgm夹桶时移动部件质量m=158.43kg最大载荷Pmax=mg=158425.84g×0Nkg=1.58KN彳亩=加g=0.50KNe=(2x4a+%i%=i.22KN415xI。Xl0xl0xIx22切J1.1.s独侬亚!01.=6.326689238x1因C1.定10.4475x0.228571428”额定J满足4、滚珠丝杆的计算初选滚珠丝杆型号为G4040-4-P3×2735×2600其参数为额定动载荷Co=24246N额定静载荷C=53406N1、寿命计算w4c×fa×f/Y/1.h=I/"/'/0N")式中人：额定寿命hrC：额定动载荷NA：丝杆精度系数取3级精度。=14：设定的可靠性系数可靠性为99%依次取值为现取为0.21Ptn：平均载荷N简单计算可令匕=(2×最大载荷÷最小载荷%4：负荷性质系数无冲击，取为1.2N11:平均转速60rmin各类机械额定参考寿命如下(hr)机床：20000普通机械：机OOO自动控制设备：15000测试设备：1500航空机械：1000本系统为自动控制设备，其4额定=1500Ohrpm=2ax÷Pmm=2457vPmaX=m×gxf愫=mxg×f导轨=37N2.45×1.21.44×10,2>1.Pmin=m×g×f=WXgX启轨=IN几i轨取为0.002由网页24246×1×0.21.1.=106-/满足2、DN值校验DN<70000D丝杆公称直径mmN：丝杆最高转速：rpm取为电机最高转速N=8rsx60=480rmin40×=3840<7000054.伺服电机的选型计算驱动转矩T=T+T2+T3由表34.2-20得式中：T1.螺纹力矩T=Fmtan（+p,）T2、T3轴承摩擦力矩do公称直径（mm）甲螺纹开角（。）当量摩擦角（。）Fm-平均载荷轴承摩擦力矩的计算M=pd2式中：M.摩擦力矩摩擦系数P轴承负荷d轴承公称内径选深沟球轴承型号6206值范围为0.00100.0015现取为0.0012选角接触球轴承型号7206值范围为0.00120.0020现取为0.0016计算轴承支承反力为安全起见，设移动部件重力也为轴承支承分析受力：轴自重M=26142.76g,重力G=261.43NFx=04Fax=0Fy=Oc>FAy+FBy-q1.-Mg=OMB(F)=0三=>FAy×2600-Mgx-q1.1=01.2“q+MgXFav=Z=137.50+0.61Ny2600NmaXAy=I37.50+0.6Ix2600=1721.76NFmin4y=137.50N%的=123.93Ni%=170819NM深沟=0.0012XFmaXByX40/2=41.00Nmm即T2=41.00NmmM产0.0016XFmaXAyX402=55.10Nmm即T3=55.ION.mm由旋转运动变为直线运动时效率=忸"=93.46%tan(+p')式中tanp'=0.0025=arctan-J1.=>tan=-0.32北d°11Ph_导程Ph=40mmdo-导程do=4Omm,(,tan+tanp'0.32+0.0025八”tan(0+)=-=0.34*l+tantan1+0.32×0.002540T,=2.45×-×0.34=16.66Nmm,2T=+=16.66÷41.00+55.10=112.76w?现选伺服电机型号60CB060C-2DE6E具体参数为额定输出功率600W额定转矩1.91Nm瞬间最大转矩5.73Nm额定转速3000rpm最高转速3600rpm电机转子惯量0.44kgcm2转矩系数0.41NmA额定相电流3.73A瞬间最大相电流I1.OA电枢绕组相电阻3.49Q电枢绕组相电感8.47mH机械时间常数0.9ImS电气时间常数2.42ms重量1.8kg编码器2500PR负载惯量负载惯量W电机转子惯量xl倍适配驱动器GS0075A负载转矩T1.,=T=l12.7693.46%=120.65Nmm=0.12065Nm式中TiA生产机械的负载转矩中滚珠丝杆传动效率选取减速器型号为PS-60-010,其减速比为"二5T1.=工二三=0.028NMc×j1.0.85×5式中7-电机托运生产机械运动时的传动效率取2=0.85机电传动系统的运动方程血(1.910.12065)x375dt10.02×10-3dt8“s-04.02×106r52TE=琮=黑吟=66.97×103(r/min5)=4.02×106rs2力口速时间=2.0x10%式中：Tm电动机产生的转矩T1.单轴传动系统的负载转矩J.单轴传动系统的转动惯量3单轴传动系统的角速度A单轴传动系统的线速度t时间GD2.飞轮惯量GD2=4gJ211=n60转动惯量的折算TTj八351.6453067362J=Jm+7=0.44+=2.5IkgcmJl5式中：JmJ1.-电动机轴、生产机械轴上的转动惯量；J1.为滚珠丝杆转动惯量，其值为O.kg.nfj1.=n1.-电动机轴与生产机械轴之间的速比；3mC01.-电动机轴与生产机械轴上的角速度。负载惯量校核：Jl51.645306736my=2=2.Bkgcm<Jm×10Jl5符合飞轮转矩的折算GDz2=4gJ=4×10×2.51=100.4Nc=10.0410'N/汇式中：GDz2GDn2.电动机轴、生产机械轴上的飞轮转矩电机输出功率Pm=T1.m=0.028x2乃×8r5=1.4IW式中：3m=2mmax«max=8rS本电机工作在重复短时工作制下,选用连续工作制的普通电机，等效负载功率为PS=Pml户=51.99X-r=41.92WV.V100%P领定=600W>Ps，符合式中：£暂载率£s标准暂载率取为100%5 .短筒型号的选择计算木框底面积为1100×l100mm则选择短筒筒体长度为1200mm假定木框重量为10kg100N则木框加桶总重量为100N+5xl080N=5500N初选短筒型号为CR-Ol(O2)460由其参数可知：其每根短筒承重为40-100kg即400-100ON直径X壁厚60×2.0轴径12筒体长度1200mm短筒间距102mm则承重辐筒数为n=l100/102=10.78根取为10根每提辐筒承重为5500/10=550N满足条件6 .辑道电机的选择木框线速度为V=36mmin=0.050.1ms现取为0.088msP.7Pw=A=1925×0.088l000=0.17kw1000式中：F=G=1925N木材与钢的摩擦系数=0.20.35,取为0.35G=100N+5×108kg×10Nkg=5500N所选链轮传动比为1辐筒转速Nw=60x008828rmin11×
