三自由度机械手改进设计+CAD图纸(9)
式中： ——滚珠丝杠螺母副的螺纹底径（mm）,取样本数据；
——滚珠丝杠螺母副的最大受压长度（mm）；
——滚珠丝杠螺母副承受的最大轴向压缩载荷（N）；
——安全系数，丝杆垂直安装时取，丝杠水平安装时取 ，垂直安装时取 ；
——安全系数，与支承方式有关。
校核过程：
其中参数 即最大轴向载荷，在分析了本次课题中机械手执行各个动作时，丝杠所受的轴向力之后，得出了最大轴向载荷的计算方法。可以分析出当机械手在上料时，丝杠螺母副所受的轴向载荷最大。此时，机械手在直线滚动导轨中所产生的摩擦力与机械手上料时所产生的摩擦力之和即为丝杠螺母副所承受的最大轴向载荷。
由于在计算机械手在直线滚动导轨上所产生的摩擦力。我们必须得到机械手的质量。在测算机械手的质量时，我们应用了SolidWorks中“质量属性”这一功能。这样就无需将装配好的机械手拆开，来进行传统的物理测量。利用SolidWorks的这一功能我们可以在软件上完成各个零件的质量测量，并且省去了机械手的拆装工作，不会影响已装配好的机械手各个零件之间的配合的精度。这样既节省了时间，又节省了劳动力。大大提高了工作效率。下面就以机械手手腕质量的测量作为示例。
用右键点击“材质”，再用左键点击“编辑材料”菜单下的“普通碳钢”即可得到零件的质量。如图13所示：
图13机械手手腕质量
从上图的“质量属性”选项卡上可以看到机械手手腕的质量为511.90克。
其余所需测量的零件的质量按上述方法即可得到，所有零件质量如下表4.1所示：
表4.1机械手各零件质量
零件名称 质量（Kg）
机械手夹持器 2 0.06
机械手爪夹 2 0.152
机械手手腕 0.512
锁紧螺母 0.019
齿条拉杆 0.18
机械手主轴 0.6
连接套 0.062
锁紧套 0.04
小钢珠 4 0.0009
气缸螺母 0.036
汽缸 0.4（物理称重）
夹板 0.098
龙门支撑 2 0.94
拉杆 2 0.24
电动机 0.45（物理称重）
电机支撑板 0.063
大带轮 0.095
大带轮螺母 0.025
小带轮 0.0005
平板 1.2
滑块 2 0.68
总计 5.85
机械手与导轨之间摩擦力 的计算：（根据材料的滚动摩擦系数，查设计手册得出淬火钢-淬火钢的滚动摩擦系数为0.001cm）
夹紧力N的计算，本机械手进行的是手指水平位置夹持悬伸的工作如下图14所示。
图14机械手夹持方式示意图
根据参考资料以及根据实物测量所得的实际的参数，对机械手的夹紧力进行计算：
进过测量所需的各个参数为：L=8mm, H=24mm, b=45mm, m=0.108kg
由于物料在四工位工作台上料时，物料与工作台为钢与钢的摩擦，根据设计手册，无润滑条件下的摩擦系数为0.15。根据公式可得摩擦力的值。
上料时产生的摩擦力计算：
丝杠螺母副所承受的最大轴向载荷 本文来自优尔\文(论"文?网，毕业论文