硬臂机械手校核计算.docx
各截面信息：(Ol)1.=O.125r=0.018A=1.02E-3I=8.244E-8(回转轴，E取200E9)EI=1.645E4(02)1.=0.8A=1.273E-31=8。887E-7EI=1.866E5Y(代表到截面的最大距离)为0.035(03)1.=0.1R(外径)=0.0275r(内径)=0.015A=1.669E-3I=4.09E-7EI=8.188E4(04)1.=1.7A=1.122E-3I=1.7285E-6EI=3.63E5Y=0.05(05)1.=1.7A=1.269E-3I=8.865E-7EI=1.861E5Y=0.04(06)1.=0.5R=0.02A=1.257E-3I=1.256E-7EI=2.64E4(07)1.=0.6R=0.0795r=0.0745a=2.419E-31=7.719E-6EI=1.508E6(08)(回转轴)1.=O.25R=0.04r=0.0175A=4.O64E-3I=1.937E-6EI=3.87E5(套筒)1.=0.2R=0.0795r=0.0725A=3.34E-3I=9.67E-6EI=2.O3E5(09)1.=1.945R=0.0795r=0.0725A=3.34E-3I=9.67E-6EI=2.03E5材料的一些根本性质Q235AQ235A为低碳钢，一般情况下的切变模量为G=80GPa,弹性模量为E=210GPa°泊松比为0.3。45#调质钢45#调质钢为中碳钢，弹性模量为196206GPa,切变模量79GPa,泊松比为0.240.28°本例取E=200GPa,G=79GPa,泊松比为0.625。常用的一些根本公式（拉伸/压缩）（扭转）（弯曲应力）弯曲变形常用公式及定理叠加原理当梁上同时作用几个载荷时，可分别求出每一个载荷单独作用引起的变形，把所得变形叠加即为这些载荷共同作用时伯变形。（01）形变方式：拉伸，进行强度校核。(02)形变方式：弯曲，进行强度及刚度校核。（03）进行强度及刚度校核。形变方式：拉伸与弯曲的组合变形,结构简图如右图所示。由平衡条件可得：解得：由右图可知，BC段有最大的应力。挠度为：转角为：四杆机构=1.329X103根据叠加原理,可将外力分别单个加载到四杆机构中,由扭转产生的切应力垂直销的两个端面,由牛顿第二定律中关于作用力与反作用的关系可知,(04)杆中由扭转产生的切应力垂直杆的前后两个平面,记为.同理,(05)杆由于扭转产生的切应力记为由弯矩产生的沿两杆方向的力必定大小相等方向相反,记为片.且(04)杆受拉,(05)杆受压.由拉力而产生的作用于两杆的力分别记为鸟、K0(4因扭转而作用于前后两个平面的垂直于杆方向外力的距离，4为从前一个回转轴到回转销的距离在水平方向的投影，%为两回转销的距离)那么由扭转条件可得：因为扭转过程中，扭转角相等，即：可知：11P因而，可解得：由极惯性矩与惯性矩的关系,即可求得Fl与F2o那么由弯曲条件可得：其中：6(0°360°)(4501350)sin。(-1,1)Sinet(/2,1)可解得：由外力条件可得：因为两回转销在外力单独作用下，应该有相同的剪切应力，即：联立求解，可得：(04)号杆，拉伸、弯曲与扭转的组合变形，进行强度及刚度的校核。沿杆方向的外力为：KCoSe一居，垂直于杆方向的外力为：ESine以及一个垂直于杆方向的扭矩兀强度：aS由第四强度理论可得：/XX因为弯曲正应力远大于拉伸产生的正应力和垂直于杆方向/.y轴七大值时，合应力最大，即：e=o°,夕=90。时合应力最大。3刚度：(挠度、转角、扭转角)F切忽略由于沿杆方向的变形，可得：代入数值可得，挠度、转角、扭转角分别为4.94e3,:gF(05)号杆，压缩、弯曲和扭转的组合变形，进行强度、冈亚/'、必YX轴沿杆方向的外力为：KeOSe+K,垂直于杆方向的外力为：KSin9以及一个垂直于杆方向的扭矩T2。强度：由第四强度理论可得：/.因为弯曲正应力远大于拉伸产生的正应力和垂直于杆，(WXZ丫轴I有最大值时，合应力最大，即：e=0°,夕=90。时合应力最大。代入数值可得：刚度：(挠度、转角、扭转角)忽略由于沿杆方向的变形，可得：代入数值可得，挠度、转角、扭转角分别为225e3,2.54e-3,0。稳定性：竖直压弯杆的稳定性的条件是合应力小于或等于弹性极限应力：其中：代入，可求得：(06)形变方式：拉伸，进行强度校核。如右图所示。由平衡条件求解拉力。当6=0。，=9Oo时，fk有最大值，且最大值为I0114.0N.(07)形变方式：压缩与弯曲的组合变形，进行强度，刚度及稳定性校核。F其中：=(1200sinX1.7+960cos6>)2+(960sin6>)2(45°135°)6w1解得：当夕二°°,=90°时，合应力有最大值。即稳定性校核：竖直压弯杆的稳定性的条件是合应力小于或等于弹性极限应力：其中：A/.112EI.u=1.代入数据可得：4/¥-rzp.k.+kff34.SMPa可得：Iff(08)形变方式：压缩与弯曲的组合变形，进行强度刚度及稳定性的校核。(夕二0°,=90°)强度：刚度：稳定性：竖直压弯杆的稳定性的条件是合应力小于或等于弹性极限应力：其中：_IP代入数据可得：1jsk.+kff<120.5MPc即：jj/(OS)形变方式：压缩与弯曲的组合变形，进行强度刚度及稳定性的校核。(夕二0°,°强度：I刚度：4稳定性：竖直压弯杆的稳定性的条件是合应力小于或等于弹性极限应力:其中：代入数据可得:ki+kff48.5MPa形变方式：压缩与弯曲的组合变形，进行强度刚度及稳定性的校核。（夕二0°77777.强度：刚度：稳定性:竖直压弯杆的稳定性的条件是合应力小于或等于弹性极限应力:其中：代入数据可得：代入可得：4=1.OO275/=1842kl+kff4S.5MPa
