简易机器人齿轮传动
工业机器人传动机构的要求_概述及解释说明

工业机器人传动机构的要求概述及解释说明1. 引言1.1 概述工业机器人作为现代制造业的重要组成部分,具有高效、灵活和精确等特点,已经被广泛应用于各个行业。
其中,机器人传动机构作为机器人运动的核心部件之一,对于机器人的性能和运动能力起着至关重要的作用。
因此,研究工业机器人传动机构的要求及其解释说明具有重要的理论意义和实际应用价值。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述:首先,在引言部分概述工业机器人传动机构的研究背景和意义,并明确文章主题。
接着,在第二部分中详细介绍工业机器人传动机构的要求,包括传动机构概述、功能要点和性能要求。
然后,在第三部分对常见的摩擦传动、齿轮传动和带传动等几种主要类型进行解释说明。
随后,在第四部分探讨了工业机器人传动系统优化方法,包括优化设计原则、材料选择与加工工艺优化以及控制与调节策略优化。
最后,在第五部分总结本文,并展望了未来的研究方向。
1.3 目的本文旨在全面了解和阐述工业机器人传动机构的要求及其解释说明。
通过对机器人传动机构功能、性能、类型以及优化方法等方面的深入探讨,进一步提高相关领域的研究水平,并为工业机器人设计与应用提供参考和指导。
同时,希望通过本文的撰写能够促进工业机器人传动技术的发展,推动制造业现代化进程。
2. 工业机器人传动机构的要求2.1 传动机构概述工业机器人的传动机构是指将电能转换为机械运动所必需的装置。
传动是通过将电机或发动机的旋转运动通过不同类型的传动元件传递给执行器,从而实现机器人运动和执行任务。
2.2 传动机构功能要点工业机器人传动机构需要具备以下功能要点:a) 力量传递:传动机构需要能够有效地将电能转化为力量,并将力量传输到执行器,以使其进行相应的运动。
b) 速度变换:工业机器人在不同的任务中往往需要不同的速度,因此,传动机构需要能够实现速度变换,以满足不同速度要求。
c) 运动控制:传动机构还需要具备良好的运动控制性能,以确保精准和可控的运动。
机器人构造传动PPT课件

链传动
组成:主动轮、从动轮、链条 原理:链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴 之间的同向传动。
设计:潘存云
链传动
特点
能获得准确的平均传动比,传动效率高,但瞬 时传动比不恒定 结构紧凑 可在高温、 油污、潮湿等恶劣环境下工作 传动平稳性差,有噪音,磨损后易发生跳齿和 脱链, 急速反向转动的性能差
带传动
适用范围
最适合平地行走,不能跨越高度,不能爬 楼梯。
机器人的轮式行走机构
三轮式车体
两个驱动轮装在前两侧 从动轮装在后侧 不会出现悬空现象 稳定性不好
三轮行走机器人图例
机器人的轮式行走机构
四轮式车体
两个驱动轮装在前两侧 两个从动轮装在后两侧 不会出现悬空现象 稳定性好
机器人的轮式行走机构
对称四轮式车体
连杆传动
可按照连架杆是曲柄还是摇杆,将铰链四 杆机构分为三种基本型式:
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
连杆传动
曲柄摇杆机构的应用
雷达天线俯仰角 调整机构
连杆传动
曲柄摇杆机构的应用
缝纫机的踏板 机构
连杆传动
曲柄摇杆机构的应用
契贝谢夫四足机器人
连杆传动
曲柄摇杆机构的应用
连杆传动
曲柄摇杆机构的三个特性
传动功率P (kW)为:
P FV 1000
F:有效拉力 V:带速,(m/s)
松边
F2 F2
n1
n2
F1 F1 主动轮 紧边
从动轮
带传动
摩擦型带传动的受力分析
当有效拉力跟带上总的摩擦力有关系: F>∑Ff
带与带轮之间出现显著的滑动,称为打滑。
经常出现打滑使带的磨
松边
损加剧、传动效率降
5.10工业机器人传动装置-齿轮传动

➢ 相交轴齿轮的分类:
➢ 1)按轮齿方向分
2024/2/29
b)斜齿齿轮
13
一、齿轮分类
微软雅黑,20,标题
微软雅黑,大小(18为推荐,若内容多,可改为16);此区域图文混排,
➢•交错轴齿轮传动可分为:
动画元件最后固定位置勿超出此区域。;编排形式可自选,勿超出此区域
a)交错轴斜齿轮
2024/2/29
轮。
➢ 两轴平行齿轮的分类:
1)按轮齿方向分:
直齿轮
2024/2/29
6
微软雅黑,20,标题
• 微软雅黑,大小(18为推荐,若内容多,可改为16);此区域图文混排,
动画元件最后固定位置勿超出此区域。;编排形式可自选,勿超出此区域
斜齿轮
2024/2/29
7
微软雅黑,20,标题
• 微软雅黑,大小(18为推荐,若内容多,可改为16);此区域图文混排,
9
一、齿轮分类
微软雅黑,20,标题
微软雅黑,大小(18为推荐,若内容多,可改为16);此区域图文混排,
➢ •2)按轮齿啮合情况:
动画元件最后固定位置勿超出此区域。;编排形式可自选,勿超出此区域
b)内啮合
2024/2/29
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10
一、齿轮分类
微软雅黑,20,标题
•➢微软雅黑,大小(18为推荐,若内容多,可改为16);此区域图文混排,
14
一、齿轮分类
微软雅黑,20,标题
微软雅黑,大小(18为推荐,若内容多,可改为16);此区域图文混排,
➢ •交错轴齿轮传动可分为:
动画元件最后固定位置勿超出此区域。;编排形式可自选,勿超出此区域
2024/2/29
机器人的机械传动

优点: 1、适用于两轴中心距较大的传动。 2、带具有良好的弹性,可以缓和载荷的冲击和振动,
传动平稳。 3、过载时,带在轮面上打滑,可防止损坏其它部件。 4、结构简单,加工维护方便,成本低。
缺点: 不能保持准确的传动比,传动效率较低。 带传动多用于两轴传动比无严格要求、中心距较大的
机械中。
3、链条传动
链条传动的特点: 可以传动大扭矩 避免打滑
但传递大于额定扭矩的时候,如果 链条卡住可能会损坏马达。
链传动与带传动相比有如下优点:
1、能传递较大的圆周力,无弹性滑动和打滑现象,能 保持准确的平均传动比。
2、链条张紧力小,作用在轴上的压力也较小。 3、传动效率较高。
缺点: 1、只能用于两根平行轴间传递运动与动力。 2、无过载保护作用。 3、工作噪音大,需要润滑。
•有很多工程机械使用了 链条传动。
•自行车也是用链条传动
乐高链条传动的另一种形式— 齿式皮带传动
4、齿条传动
4、齿条传动
齿条传动特点: 减速效果好 圆周运动变为直线 运动
最好用8齿的齿轮来驱动齿条
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
乐高扫描仪
传动设计创意
滑轮传动的特点:
噪声小,容易安装。 可以长距离传递运动 和力,但是传动扭矩 大时容易打滑。
最基本的滑轮连接方式
应用多级传动时,减速效果明显
3、链条传动
链条传动
带传动和链传动都是利用中间挠性件(带或 链)把主动轴的运动和动力传给从动轴的。这两 种传动形式适用于两轴中心距较大的传动。
带传动的组成及其分类: 由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的带组成。
1、齿轮传动
齿轮传动的特点: 传动力量大、传动精确。
工业机器人技术基础5.7.3工业机器人传动装置-齿轮传动

二、齿轮传动的应用
• 双齿轮驱动有时被用来供主动的预紧力,从而消除齿隙滑移。
• 小直径(低齿数)齿轮、渐开线齿面齿轮,经常被应用于大型龙门式机器 人和轨道式机器人。 • 涡轮蜗杆传动偶 尔会被应用于低 速机器人或机器 人的末端操作齿轮齿条
一、齿轮分类
• 两轴不平行齿轮又可分为相交轴齿轮与交错轴齿轮两类。
• 相交轴齿轮的分类: • 1)按轮齿方向分
a)直齿齿轮
b)斜齿齿轮
一、齿轮分类
• 交错轴齿轮传动可分为:
a)交错轴斜齿轮
b)蜗轮蜗杆
一、齿轮分类
二、齿轮传动的应用
• 直齿轮或斜齿轮传 动可应用于机器人 手腕。
6
5
维护简便。
四、齿轮链传动
• 齿轮链传动的特点
• (2)缺点 精度不高的齿轮,传动时噪声、振动和冲击大,污染环境;
无过载保护作用;
制造某些具有特殊齿形或精度很高的齿轮时,工艺复杂,成本高; 不适宜用在中心距较大的场合。
五、齿轮齿条传动
• 常在机器人手臂的伸缩、升降及横向(或纵向)移动等直线运动中被用到。
三、齿轮传动比
四、齿轮链传动
• 两个或两个以上的齿轮组成的传动机构被称为齿轮链,它不但可以传递运
动角位移和角速度, 而且可以传递力和力矩。
T1 ɵ 1 N1
T2 N2
ɵ
2
四、齿轮链传动
• 使用齿轮链机构应注意两个问题: • 1) 齿轮链的引入使伺服系统就更加容易控制。 • 2) 在引入齿轮链的同时,由于齿轮间隙误差,将会导致机器人手臂的定位 误差增加,引起伺服系统的不稳定性。
机器人的传动方式

机器人的传动方式
《机器人的传动方式》
嘿,你们知道吗,机器人这玩意儿可神奇啦!咱今天就来聊聊它们的传动方式。
我记得有一次去参观一个科技展览,那里面就有各种各样的机器人。
其中有一个小小的机器人,它能在一个小桌子上跑来跑去的,特别有意思。
我就凑近了去观察它,想看看它到底是怎么动起来的呀。
你瞧,它那小胳膊小腿的,动起来可灵活了呢。
我仔细一看,发现它里面好像有一些小齿轮呀、链条啥的,这些应该就是它的传动装置啦。
就好像我们骑自行车,链条带动轮子转起来一样,这机器人也是靠着这些传动的东西来让自己行动的。
那些齿轮相互咬合着,精准地传递着动力,让机器人可以按照设定好的路线和动作前进、后退、转弯。
看着这个小小的机器人灵活地跑来跑去,我就忍不住想,哇,这传动方式可真厉害呀,能让这么个小家伙变得这么有活力。
这就像是给机器人注入了灵魂一样,让它们能在我们的生活中发挥各种各样的作用。
所以说呀,机器人的传动方式真的是很重要呢,没有它们,这些机器人可就没法这么欢快地动起来啦!哈哈,这就是我关于机器人传动方式的一次有趣观察和体验啦。
怎么样,是不是觉得机器人的传动方式挺有意思的呀!。
机器人常用传动介绍

机器 人常 用传 动
线传动
涡轮蜗杆应用实例
8、其他传动方式
棘轮传动 曲轴连杆传动
链传动 同步带传动 滚珠丝杆传动 齿轮齿条传动 气压传动 涡轮蜗杆传动
一:直线运动部件
1、直线导轨
特点: (1)运动平稳、精度高; (2)互换性强(标准件); (3)刚度高; (4)质量大;
适用场合: (1)多与滚珠丝杆配合,实 现 快速高精度定位。 (2)安装自适应的编码器。
直线导轨一般用在驱动上的码盘:
二是靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动如齿轮传动链传动螺旋传动等机器人常用传动介绍直线运动部件轴承盒气缸线传动链传动同步带传动滚珠丝杆传动齿轮齿条传动气压传动机器人常用传动直线导轨直线轴承涡轮蜗杆传动一
机器人常用传动机构介绍
机械传动:主要是指利用机械方式传递动力和 运动的传动。
3、同步带传动
特点: (1)带与带轮间无相对滑动,传动比恒定、准确; (2)传动平稳,具有缓冲、减振能力,噪声低; (3)传递速度快、中心距大、传动比大 (4)由于预拉力小,承载能力也较小;(机器人比赛足够) (8)安装精度要求高,要求有严格的中心距,长距离需要 安装张紧轮或中心距可调。
同步带传动实例
6、气压传动
特点: (1)成本低、质量轻、响应快、动作快; (2)可重复次数少(冲一次气只能用几 次),工作速度稳定性较差 ; (3)接口处易漏气; (4)工作压力比较小,输出力不大;
气动是机械手最常用的传动方式:
工业机器人技术 工业机器人的传动机构

知识准备
一、RV减速器结构及工作原理
(一) 工作原理
2. 差动齿轮减速 1)差动过程分析
三个行星齿轮与各自的曲轴相连接,在每根曲轴上, 有一前一后两段对称布置的偏心轴。
当行星齿轮带动曲轴旋转时,曲轴上的偏心段(呈三 角形分布)同时作用,将带动RV齿轮作图(b)所示的顺 时针摆动(从A向看)。在两组偏心轴的带动下,两片RV 齿轮摆动方向相同,但相位相差180°。
100齿的啮合,由于刚轮1周有102齿,多了两齿,故转到图(c)位
置时,刚轮相对于柔轮顺时针转过2齿,以补偿这一齿差。
在这种情况下,刚轮内齿相当于和一个齿数为2的当量小齿轮内
啮合,故传动比为:
i2
Zc Zc Z f
知识准备
二、谐波减速器结构及工作原理
(二)谐波减速器结构
谐波减速器由刚轮、柔轮、谐波发生器三部分组成, 其中谐波发生器包括椭圆凸轮、轴承、连接板、卡簧、轴 套等零件。
2. RV齿轮相关结构 在针轮的内部,输出法兰6与端盖2通过定位销7和
连接螺栓固定,形成一个圆柱形的中空壳体,RV齿轮在 其中。曲轴中部两段偏心轮通过轴承支撑在RV齿轮的座 孔中,曲轴两端通过圆锥滚子轴承支撑在输出法兰和端 盖上。
可见,RV齿轮、输出法兰、端盖成为一个共同旋转 的组件,通过轴承3支撑在针轮的内缘中。当RV齿轮相 对于针轮转动时,将带动输出法兰/端盖组件一同旋转, 作为RV齿轮的输出端。
比比传统的行星齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、摆线针轮 传动大,甚至比谐波减速器传动比大。
2. 由于针齿销直径较大,曲轴轴承的支撑刚度好 等原因,整个减速器结构刚性好,传递扭矩大。
3. 缺点:较谐波减速器结构复杂,两级传动造成 传动间隙较大,定位精度不及谐波减速器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
齿轮传动的类型
平面齿轮传动
(圆柱齿轮传动)
齿 传递平行轴间的
轮
运动
传
动
空间齿轮传动
传递相交轴或交
错轴间的运动
直齿圆柱齿轮传动 (轮齿与轴平行) 斜齿圆柱齿轮传动 (轮齿与轴不平行) 人字齿圆柱齿轮传动
齿轮齿条传动
直齿圆锥齿轮传动 斜齿圆锥齿轮传动 曲齿圆锥齿轮传动
交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动
机械装置的特 点及应用。
外齿轮基本参数及几何尺寸计算:
模数m
p Z p = d 则d= z = m z
模数单位为mm,它是确定齿轮尺寸的重要参数。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的安装
标准安装条件 :
一对齿轮传动时,一齿 轮节圆上的齿厚之差称为齿侧间隙。 在机械设计中,正确安装的齿轮应 无齿侧间隙。
一对相互啮合的标准齿 轮,其模数相等,故两轮分度圆上 的齿厚和齿槽宽相等,因此,当分 度圆与节圆重合时,可满足无齿侧 间隙的条件。这种安装称为标准安 装。
常见的齿轮传动形式
圆柱齿轮传动 圆锥齿轮传动 齿轮齿条传动 蜗杆传动
渐开线标准直齿圆柱齿轮传动
渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮机构, 是用于传递两平行轴之间的运动和动力 的齿轮机构,它是齿轮机构中最简单最 基本也最常用的一种类型。
外齿轮各部分名称及符号:
齿轮圆周上轮 齿的数目称为 齿数,用z表示。
Hale Waihona Puke nAiABn=B从A到B所有从动轮齿数的连乘积
=
从A到B所有主动轮齿数的连乘积
传动比计算
在下图所示的定轴轮系中,已知z1=18, z2=54, z2’=16, z3=32, z3’=2,(右 旋), z4=40, n1=3000r/min,转向如 图示。求蜗轮的转速n4,并判断其转向。
SUCCESS
蜗杆传动传动比i
(i=n1/n2=Z2/Z1)
蜗轮旋转方向判断
根据蜗杆的旋向,蜗杆为右旋时用右手, 为左旋时用左手,握住蜗杆轴线,四指 代表蜗杆的转向,大拇指的指向即为蜗 杆轴向力的方向,也是蜗轮上啮合点速 度的反方向。 周转轮系、复合轮系的传动比计算不作 要求。
蜗杆传动自锁的应用
齿轮系
现代机械中,为了满足不同的工作要求只用一对齿轮传动 往往是不够的,通常用一系列齿轮共同传动。这种由一系列齿 轮组成的传动系统称为齿轮系(简称轮系)。
蜗杆传动
2.蜗杆传动的特点和用途 1.传动比大。
i=10--40,最大可达80。 若只传递运动,传动比可达1000。
2.传动平稳、噪声小。 3.可制成具有自锁性的蜗杆。 4.效率较低。η=0.7——0.8。 5.蜗轮造价较高。
蜗杆传动主要用于传动比较大,结构要求紧凑的场合; 或用于需要传动具有自锁性能的场合。
齿轮传动
齿轮传动:用于传递任意两轴间的运动和 动力,圆周速度可达200m/s,传递的功率可 达数十万千瓦,是现代机械中应用最广的 一种机械传动。
齿轮传动的主要特点
优点: 传递动力大、效率高; 寿命长,工作平稳,可靠性高; 能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间 的运动。
缺点: 制造、安装精度要求较高,因而成本也较高; 不宜作远距离传 动。
THANK YOU
2020/2/3
蜗杆传动
3.蜗杆传动的基本参数
蜗杆的头数Z1和蜗轮的齿数Z2 (可参考表。)
常取Z1 =1,2,4,6, Z2根据传动比而定。 如果在蜗杆上只有一条螺旋线,称为单头蜗杆(单线蜗 杆)。即在端面上只有一个轮齿。如果在蜗杆上有两条螺 旋线,称为双头蜗杆(双线蜗杆)。以此类推。蜗杆螺旋 线头数即为齿数。
SUCCESS
THANK YOU
2020/2/3
蜗杆传动
蜗杆传动由蜗轮和蜗杆组成,用于传递空间两交叉轴之间 的运动和动力。通常交错角为90。,蜗杆位主动件。
1.蜗杆传动的类型
根据蜗杆的形状可分为: 圆柱蜗杆传动和环面蜗 杆传动。圆柱蜗杆按螺 旋面形状的不同可分为 渐开线蜗杆和阿基米德 蜗杆。由于阿基米德蜗 杆加工方便,所以应用 广泛。
圆锥齿轮传动 2.直齿圆锥齿轮的基本参数
模数:参见国标 ,一般取 m>=2mm 齿数:一般取 Zmin>=20 压力角:国标规定为20 。 齿顶高系数与顶隙系数:
正常齿制h a *=1,c*=0.2
3.直齿圆锥齿轮的正确啮合条件:
两齿轮大端的模数和压力角相等。
齿轮齿条传动
齿轮齿条机构是用于传递两平行轴之间 的运动和动力的齿轮机构。齿条可看作 齿数为无穷多的一种特殊的齿轮,这主 要用在将转动转变为直线移动或者将直 线移动转变为转动的场合。
标准安装时的中心距称
为标准中心距。 a = m
圆锥齿轮传动
1.圆锥齿轮传动概述
圆锥齿轮传动是用来传递空间两相交轴之间运动和动力的一 种齿轮传动.一对圆锥齿轮两轴线间的夹角Σ称为轴角。其值可 根据传动需要任意选取,在一般机械中,多取Σ=90°。圆锥齿 轮的轮齿有直齿、斜齿和曲齿。直齿圆锥齿轮设计、制造、安装 比较简便,应用广泛。
齿轮系的类型
1.按组成轮系的齿轮(或构件)的 轴线是否相互平行可分为: 平面轮系和空间轮系
2.根据轮系运转时齿轮的轴线位置 相对于机架是否固定可分为两大类: 定轴轮系和周转轮系
轮系的功用
1.实现分路传动
轮系的功用
2.获得大的传动比 一对外啮合圆柱齿轮传动,其传动比一般可为i<=5-7。 但是行星轮系传动比可达i=10000,而且结构紧凑。
3.实现换向传动
轮系的功用
4.实现变速传动
轮系的功用
5.实现运动的合成与分解
齿轮传动比
一对齿轮的传动比 齿轮1、2的传动比大小表示为:
i1ww2 12=
n1 = z2
n2
z1
=
w1、2为角速度; n1、2为转速; z1、2齿数,若z1为蜗杆,则是蜗杆的头数。
定轴轮系传动比
定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比 的连乘积;数值上等于轮系中所有从动 轮齿数的连乘积除以所有主动轮齿数的 连乘积。