件、手部、手腕回转缸的动片对转动轴线所产生的偏重力矩Ncm
M封手腕回转缸的动片与定片、缸径、端盖等处密封装置的摩擦阻力
矩Ncm下面以图41所示的手腕受力情况,分析各阻力矩的计算1、手腕加速运动时所产生的惯性力矩M悦若手腕起动过程按等加速运动,手腕转动时的角速度为,起动过程所用的时间为t,则M惯(JJ1)Ncmt
式中J参与手腕转动的部件对转动轴线的转动惯量Ncms2
J1工件对手腕转动轴线的转动惯量Ncms2。
若工件中心与转动轴线不重合,其转动惯量J1为
J1JcG12e1g
式中Jc工件对过重心轴线的转动惯量Ncms2
G1工件的重量N
e1工件的重心到转动轴线的偏心距cm
手腕转动时的角速度弧度s
t起动过程所需的时间s
起动过程所转过的角度弧度。
2、手腕转动件和工件的偏重对转动轴线所产生的偏重力矩M偏
M偏G1e1G3e3Ncm
式中G3手腕转动件的重量N
16
fe3手腕转动件的重心到转动轴线的偏心距cm
当工件的重心与手腕转动轴线重合时,则G1e103、手腕转动轴在轴颈处的摩擦阻力矩M封
M封
fRAd2RBd1Ncm2
式中d1,d2转动轴的轴颈直径cm
f摩擦系数,对于滚动轴承f001,对于滑动轴承f01
RARB处的支承反力N,可按手腕转动轴的受力分析求解,
根据M(0得AF)
RBlG3l3G2l2G1l
RB
G1l1G2l2G3l3l
同理,根据MBF0得
RAG1ll1G2ll2G3ll3l
式中G2的重量N
ll1l2l3如图41所示的长度尺寸cm
4、转缸的动片与缸径、定片、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩M封,与选用的密衬装置的类型有关,应根据具体情况加以分析。422回转气缸的驱动力矩计算在机械手的手腕回转运动中所采用的回转缸是单叶片回转气缸,它的原理如图42所示,定片1与缸体2固连,动片3与回转轴5固连。动片封圈4把气腔分隔成两个当压缩气体从孔a进入时,推动输出轴作逆时4回转,则低压腔的气从b孔排出。反之,输出轴作顺时针方向回转。单叶气缸的压力P驱动力矩M的关系为
pbR2r22
p
2MbR2r2
M
或
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f423手腕回转缸的尺寸及其校核1尺寸设计气缸长度设计为b100mm气缸内径为D196mm半径R48mm轴径D226mmD226mm
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f半径R13mm气缸运行角速度90s,加速度时间t01s则力矩:
pbR2r2M2
041060100482002622326Nm
压强P0r