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设计要点
主要零件的计算过程
吸附夹具
验证吸附夹具的吸附力
真空度:60[-kPa]
夹具直径:φ10[mm]
效率:0.5
吸附力:π(10×10⁻3)2/4×60×103×0.5=2.3[N]
工件重量:0.002×9.8=0.02[N]
2.3[N]>0.02×10=0.2[N],因此成立
带导轨气缸
验证气缸的推力和气缸承受的荷重
空气压力:0.5[MPa]
圆管直径:φ12[mm]
活塞杆直径:φ8[mm]
推力:[π(12×10⁻3)2/4-π(8×10⁻3)2/4]×0.5×10⁶=31[N]π(8×10?3)2/4]×0.5×10⁶=31[N]
气缸上承受的荷重:3.2[N]
31[N]>3.2[N],因此成立
转动装置
验证工件移载时的必要扭矩,运动能量和转动装置上承受的力矩
金属板2的质量:m1=0.407[kg]
金属板2的宽度:w1=140[mm]
金属板2的长度:l1=70[mm]
金属板2的从重心到翻转中心的距离:l1'=105[mm]
金属板2惯性力量:I1=m1・(w12+l12)/12+m1・l1'2
=0.407×(1402+702)/12+0.407×(105×10⁻3)2
=5.32×10⁻3
金属板3的质量:m2=0.129[kg]
金属板3的宽度:w2=56[mm]
金属板3的长度:l2=55[mm]
金属板3的从重心到翻转中心的距离:l2'=106.5[mm]
金属板3的惯性力量:I2=m2・(w22+l22)/12+m2・l2'2
=0.129×(562+552)/12+0.129×(106.5×10⁻3)2
=1.53×10⁻3
气缸、控速滚轮和吸附夹具的惯性力量(根据Solidworks的计算公式):I3=2.39×10⁻3
旋转部位的惯性力量:I=I1+I2+I3
=5.32×10⁻3+1.53×10⁻3+2.39×10⁻3
=9.24×10⁻3[N・m2]
摇动角度:90[°]
摇动时间=1[s]
角速度:3.14[rad/s]
角加速度:3.14[rad/s2]
惯性负荷:9.24×10⁻3×3.14=0.029[N・m]
必要扭矩:0.029×10=0.29[N・m]
空气压力:0.5[MPa]
实效扭矩:2.5[N・m](工厂参照目录)
工件移载时的运动能量:9.24×10⁻3×3.142/2=0.045[J]
容许运动能量:0.048[J]
转动装置上承受的荷重:11.3[N]
荷重点距离:93.5[mm]
转动装置上承受的力矩:11.3×93.5×10⁻3=1.06[N・m]
容许力矩:5.3[N・m]