摘要：本次课题所设计的是伸缩式机械臂，要求结构合理，总体布置符合实际，完成运动部件的运动分析和校核，完成相应零部件的结构设计。通过CATIA三维软件绘制伸缩式机械臂总体结构，并导出二维工程图，利用AutoCAD对其进行绘制和标注。

伸缩式机械臂主要用于执行机构，臂架根据工作端的需要进行适当地伸缩，工作时需承受一定的载荷，它能代替人力完成重复枯燥的劳动，对提高劳动效率有着显著的作用。设计过程主要针对驱动机构、传动机构和臂部进行结构分析与设计，按照设计要求各零部件选择合理，强度可靠，采用合适的设计方案，在保证伸缩式机械臂能正常伸缩运动的前提下，尽量减少材料的使用，以节约经济成本。

关键词：伸缩运动  机械臂  传动  结构设计

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1伸缩式机械臂的概述-1

1.2课题研究的背景意义及发展现状-1

1.3伸缩式机械臂机构设计的主要内容-2

2.伸缩式机械臂的总体设计-3

2.1伸缩式机械臂的结构与类别-3

2.2伸缩式机械臂设计要求与原则-3

2.3伸缩式机械臂驱动形式的选择-4

2.3.1驱动形式的分类-4

2.3.2电动机的选择-4

2.3.3电动机参数的选择与计算-4

2.3.4电动机的安装-5

3.伸缩式机械臂传动形式的选择与设计-6

3.1传动方式的选择-6

3.2齿轮齿条的设计-6

3.2.1齿轮参数的选择-6

3.2.2齿轮几何尺寸的计算-7

3.2.3齿条参数的选择-7

3.2.4齿条几何尺寸的计算-8

3.2.5齿面接触疲劳强度校核-8

3.2.6齿轮弯曲疲劳强度校核-12

3.3齿轮轴的设计-13

3.3.1齿轮轴的设计要求-13

3.3.2齿轮轴材料的选择-14

3.3.3齿轮轴的设计与计算-14

3.3.5轴上零件的选择-17

3.4导轨的选择与设计-19

3.4.1导轨的类型及特点-19

3.4.2导轨的总体设计-19

4.臂部的设计与校核-21

4.1伸缩式机械臂臂部截面形式的分类与选择-21

4.2伸缩式机械臂臂部材料的选择-22

4.3臂部尺寸参数设计-22

4.4伸缩式机械臂臂部校核-22

5.结论-24

参考文献-27

致谢-28