摘要：如今，机器人手在各个领域的应用越来越广泛，这是事实。在许多情况下，需要机器人的手具有有效控制的能力。此次设计是设计一个165kg重载六自由度机器人肩关节，在设计过程中主要通过一个谐波减速器和一对直齿齿轮来降低转速和提升转矩，利用齿轮与轴的配合来完成肩关节在平面内的旋转。

-本课题的设计主要包括俩个部分：肩部旋转关节旋转方案的设计和传动系统的设计。传动系统的设计包括选择电机，选择谐波减速器，设计传动齿轮、设计传动轴和轴承。最后，利用有限元法对传动系统主要部件的强度等性能参数进行了计算、校核和分析。

关键词：机器人肩关节  传动系统  齿轮  轴  有限元分析  刚度计算

目录

摘要

Abstract

1 绪论-3

1.1本课题的目的及意义-3

1.2 重载工业机器人在国外的研究现状及趋势-4

1.3 重载机器人国内研究现状趋势-5

1.4本课题主要设计内容-6

2 确定165kg重载机器人肩部结构方案-7

2.1机器人肩部坐标形式的确定-7

2.2 传动机构的对比和分析-8

2.3肩关节驱动系统的比较及选择-8

2.4 肩关节回转方案的对比分析及选择-10

2.5 肩关节回转方案三维简图-11

3 165kg重载机器人肩关节结构设计-11

3.1 主要技术参数确定-11

3.2 谐波减速器和肩关节电机的选型-12

3.3 减速齿轮的设计与校核-14

3.4 设计并计算齿轮的输入轴尺寸-19

3.4.7 轴承的校核-24

3.5 齿轮输出轴的设计计算-25

3.6 输入轴上键的选择校核-31

3.7 输出轴上键的选择校核-32

3.8 齿轮减速器箱体的设计-34

4 基于solidworks的肩关节传动部件的建模与静强度分析-35

4.1齿轮建模-35

4.2齿轮的静强度分析-36

4.3传动轴建模-36

4.4传动轴静强度分析-37

全文总结-39

参考文献-40