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通过比较，选择齿轮齿条传动作为机械手夹紧装置的主要传动方式。齿轮齿条传动所需的空间小，易于安装与定位。且对于本课题所需提升清洗篮的质量较大，采取一般传动不够稳定，因此确定齿轮齿条传动为夹紧装置的传动方式。
5.4机械手齿轮的设计及计算
（1）机械手齿轮的材料选择
考虑到加工成本以及齿轮的硬度问题，只需采用Q235碳素结构钢即可，其成本低，又能达到硬度要求。另外，由于本课题所要实现的夹取行程较小，为40mm,因此为实现制造成本的节省，采用加工扇形齿轮，同时控制齿条的有效长度。
（2）机械手齿轮的设计及校核
考虑到齿轮齿条机构的功率不大，故齿轮齿条都选用45钢调质处理，齿面硬度分别为260HBS、220HBS，载荷平稳，齿轮转速不高，初选7级精度、齿轮齿数 ，齿条齿数 ，按软齿面齿轮非对称安装，取齿宽系数 ，由式
其中载荷系数K=1.5由于齿轮是45钢调质处理，齿面硬度为260HBS，则查手册得 ，若接触疲劳寿命系数 最小，为 ，取安全系数 ，则 ，查手册得 ， ，其中
取 ， ， 。
由式 ，由齿轮齿面硬度为260HBS，查手册得 ；由齿数 ，查手册得 ， ；若弯曲疲劳寿命系数 最小，为 ；定弯曲疲劳安全系数 ，应力修正系数 。则 ，
所以齿轮的分度圆直径 ，齿数 ，模数 ，传动比 。将齿轮加工成扇形齿轮，角度为90°，加工成如图0910211322-03所示齿轮。
齿轮的法向模数 ，齿数 ，法向压力角 ，顶隙系数 ，齿顶高系数 ，旋向为右旋，径向变位系数 ，精度等级为8GB/T 1800.3-1998。
公法线跨齿数
公法线长度
由于精度等级为8级，分度圆直径为200mm，法向齿数为2，查手册得径向跳动公差为42 。
由于精度等级为8级，切齿径向进给公差= 。
齿厚公差
齿轮副的最小法向侧隙为
由于分度圆直径为60mm，法向齿数为2，精度等级为8级，查手册得齿轮的基节极限偏差为 、 为 ，螺旋线总偏差为 。
齿轮副加工和安装所引起的侧隙减少量
由于精度等级为8级，中心距极限偏差为
齿厚上偏差为
齿厚下偏差为
公法线平均长度上偏差
公法线平均长度下偏差
5.5机械手齿轮轴的设计
（1）机械手齿轮轴的材料选择
轴的常用材料是碳素钢、合金钢及球墨铸铁。碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性低，经热处理或化学处理可得到较高的综合力学性能（尤其在耐磨性和抗疲劳强度两个方面），应用最多。本课题机械手固定轴采用45钢，经调质处理，再消除应力。
（2）机械手齿轮轴的设计及校核
估算最小直径
机械手齿轮的参数 ，
径向力
圆周力
轴向力
对轴心产生的弯矩
考虑启动、停机的影响，扭矩为脉动循环变应力，
由于轴是45钢调质处理，查手册得
所以轴的 取
（3）机械手齿轮轴的装配方案
图5.4 机械手固定轴的装配方案图
1. 螺钉 2. 调整垫片 3. 机械手固定钢板a 4. 轴承 5. 垫圈
6. 机械手组成钢板 7. 齿轮 8. 弹性挡圈 9. 垫圈 10. 轴承
11. 调整垫片 12. 端盖 13. 机械手固定钢板b 14. 端盖 15. 键
16. 机械手固定轴 17. 油封
图5.4为装配方案图，通过夹紧气缸的动作，带动齿条运动。采用齿轮齿条机构，因此带动齿轮的旋转，机械手部分也就实现了夹紧放松的动作。
5.6机械手固定轴上键的选用与设计
键1是用来连接机械手固定轴和齿轮的。采用A型平键。d1=24mm,b1=8mm，h1=7mm。
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