摘要：在当今现代化的工业生产中，企业竞争加剧，为了在提高生产作业效率，且要使产品品质稳定的条件下，企业普遍采用工业机器人来生产作业。在许多的情况下，相较于人工生产，机器人有着更为有效的控制能力和持续性，所以工业机器人进车间已经成为每个企业的必经之路。

本文主要对165KG重载六自由度机器人的腕部的结构类型进行了选择，然后设计了内部的传动结构，对传动轴等零件进行了设计和强度校核。为了降低设计难度和成本，在结构中多使用标准件。整个方案实现了腕部回转、摆动和手部回转三个要求。最后参照尺寸数据，运用Solidworks2016进行了三维建模，并用AutoCAD2016绘制相关零件图。

关键词：六自由度  重载机器人  腕部结构  传动轴

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题的目的和意义-1

1.2重载工业机器人研究现状和趋势-1

1.2.1 国外研究现状和趋势-1

1.2.2 国内研究现状和趋势-3

1.3本课题主要内容-4

1.4腕部结构基本参数的确定-4

2 .165kg重载机器人腕部结构方案的比较和确定-6

2.1腕部结构概述-6

2.2腕部结构布局的比较-6

2.2.1 按自由度分类-6

2.2.2 最终结构的确定-7

2.3腕部驱动的选择-7

2.3.1 气压驱动-7

2.3.2 液压驱动-7

2.3.3 电气驱动-7

2.4腕部传动方案的对比选择-8

2.4.1 单一关节的传动设计-8

2.4.2 三自由度腕部传动结构的说明-8

3.165kg重载机器人腕部传动系统-10

3.1传动装置电机和减速器的选型-10

3.1.1 手转关节选型计算-10

3.1.2 摆动关节选型计算-11

3.1.3 腕转关节选型计算-12

3.2系统传动比和动力参数-13

3.2.1 腕转运动动力参数-13

3.2.2 腕摆运动动力参数-14

3.2.3 手转运动动力参数-15

3.3齿轮的设计-16

3.3.1 腕转运动的齿轮设计-16

3.3.2 腕摆运动的齿轮设计-20

3.4轴的设计和轴承的选用-25

3.4.1 腕摆中间轴的设计和轴承的选用校核-25

3.4.2 腕转外壳轴的设计和轴承的选用校核-31

4.165kg重载机器人腕部结构设计-36

4.1腕部各个关节结构-36

4.1.1 手转运动结构-36

4.1.2 腕摆运动结构-36

4.1.3 腕转运动结构-37

4.1.4 后端外壳结构-39

4.1.5腕部装配图-40

4.2齿轮的静态分析-40

结论和展望-42

参考文献-43

致谢-44