四轴码垛机器人主要结构件有限元静力分析

1、四轴码垛机器人铸件有限元分析报告1、底座分析底座受力分析，底座受力位置主要在底座与减速机连接处(1)、底座上部结构载荷F=(m0-mi)xg=2349.3N(2)、底座上部结构载荷力矩M=FmL=513N*m(3)、二、三轴电机力矩对底座的作用，作用于底座质心处。由于Workbench中无法在质心处直接施加力矩，因此将作用力矩转换成角加速度施加于底座质心处。相应轴的转动惯量Ip2=6.9096E+005kgmm2,则角加速度丁2丁3:=1.45rad/sIP2图1-1底座模型图1-2底座模型网格划分lu!lil'ifO)1(1100陶餐胤IJllnic-1.£KStafi.里

2、rxiurM小力：TiroT.，+吗4i%H.WmMZ，1li-QM；NmMCorr3H出口jSJ/口诔口nmm“M制才沛LumpGUEQ口'-i249JN图1-5底座所受载荷（1/2）图1-6底座所受载荷（2/2）i:jmu«nr>P.却qm刷:1NmfiiGumpailEFtB：ILA136*005,11MER5U6-9triur>lHqei?irI.1e.加向01Q2WaronlJUlm*I&司Iff5rhp前匚峋ENMULQIXiMrrmtoh13MP融D£1hrttir-图1-7底座所受结构载荷力矩（1/2）图1-8底座所受结构载荷力矩

3、（2/2）Rw.MxiurMHnEqn则/叫Tirw1.ii卬由KnN用限*IPulalk'n虱14SjQtaaE1111rlrifeI'5fl5Iri'mm3£|Du中好个B:StaticStructuralTotalDeformationType;TotalDefomiatiortUnit.mmTlme.i2LI16./5X916:35Q.005D627MaK0.00450020.0033377；O.OG33762000281260.002250100016(76,0011351O.&OO50253OMin0.0020000Cmm)100.00图1

4、-11底座总变形云图（1/3）步中期出(nCwlaw口为可加口口，TijunU-HmHaiUhlimmimp|erwwK?/Mufloejwri电财段。阳网,4joGuamQQQH苒ICJDCHEaS3nhkKS£i«LUjrHTpt*pMnmiMr>nTfliMtcrkilDo±irnijfl!DriUnrmmTriM的游)|巾仲他mwiteMD刑HE0039177BODZaTEZMDNm取必5mBIDDIfiH?B*QD1I51Q0009675-3.4B:StaticStructuralFigureType.EquivalentEl5siicStrain

5、Unit.mm/mmTime2J1S/5X919:30"555现-5Ma»67l03e-55.3708e55.Q373S-54.19786-53.3583S-52.5199a-51.6793曰-563983753.350489Mtn00020000(mm)WOOD图1-14底座应变云图（1/3）巾6TggEquhdtirllEJ-ifidJLSAVafUhHmmAnmjlEE1«翻加*m包潮村2m的X，I吗onrmsti1(1100A啜口。1a5AM91671«lM-5saariE-sIBJ3B1S-&1*MuiTQaEquMUrtEJadliB

6、:StaticStructuralFigureType.Equivalent<von-Mis&s)StressUnit.MPaTlme.i20161/519:3411.S37Max10.5219.20627.8911S57595.26079.94562.S3041.31530.00011482Nin0.0020DOG(mm)10000图1-17底座应力云图（1/3）B-即加5行。4TpSita,<SlFtiriI.41RNPt"tlrnf1IEE1i10D表-3底座分析结果数据列表结果最小值最大值单位变形总量05.0627e-003mm等效应变3.3584e-00

7、97.5558e-005mm/mm等效应力1.4482e-00411.837MPa结果分析：按当前受力状况底座最大变形5.0627e-003mm,最大应力为11.837MPa小于许用应力。总结：底座总体变形不大，应力也比较小也主要集中在底部固定减速机部位的周围，所以原设计应该有很多冗余量，改进设计时可以考虑减小外壁及边缘部分的厚度，或者是在连接尺寸不变的情况下整体尺寸做小一些。2、转盘分析转盘受力分析，转盘受力位置主要在与一、二、三轴电机相连接处(1)、底座上部结构载荷F=(m0-mi-m2)xg=883N(2)、一轴电机对转盘的反作用力矩M=Ti=1348.3N*m(3)、二轴电机对转盘的作

8、用力矩M=T2=665N*m(4)、三轴电机对转盘的作用力矩M=T3=336Nm图2-1转盘模型图2-2转盘模型网格划分咖5L*玄1*iurMR:d*京riurM口.m阜ip?ii慎吗ioonn图2-5转盘所受结构载荷（1/2）图2-6转盘所受结构载荷（2/2）wiao才SAT知WSnliTime-I.邦BWmTMKlfwri%1M*再*修Mmm5CW0曲.CL口J刖EU鹏口崎NnrWi图2-7转盘所受1轴电机扭矩图2-8转盘所受2轴电机扭矩夕立9nfUrnc11.£1-5UI3D图2-9转盘所受3轴电机扭矩B:StaticStructuralTotalDeformationType

9、.TotalDeformationUnit.mmTlme.l2316/5JS13:100.00300.00(mm).16023加液0.13354O.110S50.10015O.D834510.0607690.050077,033335口用6曲OMin15000图2-10转盘总变形云图（1/3）曲SLab.9fr-ziurafT曲TcrtaJ口诙rmM口而lintflifffTE1加学券ITHt5K"3nw013364K11M9BIDMiS006ia9HT7曲理56口1酷心，！iquoDJCDOflllinrB:StaticStructuralEquivalentElasticStra

10、inType.EquivalentEl.asiicStrainUnit.mm/mmTlme.12016/5W13d5Q.0加15599Ma乂0.000138S60.00012133D.Q00W48.66&4e-56.9332e-652e-53.46SSe-5南铝6蠢J.65a5e9MinUnMfflnvmm.十hie1*0Kn:MN由招o。附巾才总峪4a有卜弓犯骷当0001000020000(mm)图2-13转盘应变云图（1/3）S'3iMibryiMriiidililDB:SL*L望UurMEqvnWHWbPStvin-TfpaEqu.叫iHEI金朗r身事Lntmmjkifi

11、ThTHi1aiwniisit*崎5Xferi"的5BODEN213：DQDHD4必岫TFQ疥3SIBBtS1733&fl-SItMMtMMIB:StaticStructuvalEquivalentStressType.Equivalent(von-Mises)StressUnit.MPaMJTlmeJ如10ml24.S72Max22.1091934518.53213,81811.06592915.52752.76390.00036938H/lin0.00200.00(mm)10000图2-16转盘应力云图（1/3）什夕加审InEr.74痢7鹤立2Z1Q36582”肿M阳期nrwwHft浦口UL：irrnT-jpsEq'.frdIdTu7二8%STtk-:wP*ir1和A”口W10D阱口22103*MSIS5B2Mi-e11D55jhhSfllH2TE39率(MH常明一表-4转盘分析结果数据列表结果最小值最大值单位变形总量00.15023mm等效应变4.6585e-0091.5599e