小米微电机介绍：
如图：
最近准备手搓一只机器狗，刚好小米微电机发布，价格和性能都挺合适，那就用这个电机做狗的关节电机。
机器狗腿部机械结构设计:
-
整体设计概览：
-
小腿传动机构
小腿关节电机置于大腿根部，这样可以有效的减少腿部重量，可以使腿部运动更灵活更轻便。电机通过同步带和小腿连接传动，那么为什么选用同步带作为小腿的动力传动呢？
同步带(Synchronous Belt)是一种机械传动带的类型,其主要特点是带齿与带轮齿之间实现了精确的齿形配合,从而实现无滑动的运动传动。同时还可以起到一定的缓存隔离作用
同步带的主要优点包括:
-
无滑动,运动精确同步
同步带通过带齿与轮齿的精确齿形配合,实现了无滑动的运动传动。带齿和轮齿配合保证主从动端高度同步旋转,运动精度非常高,可达几微米级。这适用于对传动精确度要求极高的场合。
-
传力大,效率高
同步带利用齿形配合的啮合作用,可以传递较大的扭矩,有效避免了滑动时的功率损失。理论传力效率可达90%以上。同步带传力效率高,可用于取代链条或皮带在需要传递大扭矩时的应用。
-
运动平稳,寿命长
同步带运动平稳、振动和噪音很小,使其使用寿命可达数万小时。这得益于带齿与轮齿之间的精准匹配。高速运转下也能保持运行稳定,适合高速精密运动场合。
-
结构简单,使用方便
同步带结构简单,无需复杂的滑动及润滑机构,使用和维护非常方便。还可以灵活实现开环或闭环传动,充分发挥结构简单的优势,降低使用难度。
-
兼容设计灵活
通过选择不同材质、规格的同步带,可以实现不同的传力需求和设计灵活性。锥形带轮配合可以实现稳定的轴向传动。规格齐全,满足多种工作条件要求。
-
同步带轮技术参数
一、初始条件
传动功率P （KW）: 1
小带轮转速n1（r/min）: 50
大带轮转速n2（r/min）: 50
传动比i： 1
二、选定带型和基准直径
设计功率Pd(KW)： 1
带型： 圆弧齿:5M
工况系数： 1
小带轮基准直径dd1(mm): 45.84
大带轮基准直径dd2(mm): 45.84
选定带节距Pb(mm): 8
小带轮齿数z1: 18
大带轮齿数z2: 18
三、轴间距的确定
带速v： 0.12
初定轴间距a0(mm): 152.99
所需带长Ld(mm): 449.99
实际轴间距a:(mm)： 152.99
标准节线长Lp(mm)： 450
节线上的齿数z:(mm)： 56.25
-
大腿、小腿、髋关节机械结构
髋关节和大腿通过六枚m4螺丝连接，大腿外壳由两部分组成，由于髋关节带轮和膝关节带轮通过同步带连接，同步带是没有弹性的，所以先安装同步带再连接大腿与髋关节的方式使得同步带易于安装，另外大腿外壳的两侧挡边缩减以避免膝关节弯曲时外壳会与小腿产生干涉的问题，增强膝关节弯曲角度。同时在大腿外壳内部增加三个螺丝连接以加强结构强度。
-
膝关节机械结构
膝关节由膝关节带轮，转轴，轴承组成，带轮通过两个薄壁轴承连接至转轴上，转轴左侧开有四个m3螺丝孔，通过四枚螺丝连接至大腿外壳上，转轴右侧裙边可以固定在大腿外壳另一侧的槽位上。
为什么选择薄壁轴承？薄壁轴承的特征，什么是薄壁轴承？
薄壁轴承，顾名思义，就是拥有极薄的轴承断面，从而实现了产品的小型化、轻量化，扩展了其用途范围的轴承产品。根据其密封方式的不同，薄壁轴承一般分为：胶封-RS，铁封-ZZ，平面，铁卡-K，铜卡-M等。
为了得到薄壁轴承的低摩擦扭矩、高刚性、良好的回转精度，薄壁型轴承使用了小外径的钢球，而中空轴的运用，也确保了轻量化和配线的空间。 为了使轴承正常发挥其机能，在润滑方面，薄壁轴承一般采用脂润滑和油润滑，目的是减少轴承内部摩擦及磨损，防止轴承过热，也有防止异物侵入轴承内部，或防止生锈、腐蚀的功效，以延长轴承的使用寿命。在使用过程中，滚动接触面润滑良好，则寿命延长；反之，油粘度低，润滑油膜厚度不好，则寿命缩短。
为什么选择圆弧齿？圆弧齿和梯形齿有什么区别？
就齿形来说,圆弧齿的齿尖呈圆弧状,齿面较为光滑,而梯形齿的齿形则为典型的梯形结构,齿尖较为尖锐。
在带轮与齿条的接触方式上,圆弧齿与轮齿啮合接触范围较大,接触面积分布在齿冠的一部分圆弧面上,接触方式属于多点接触。而梯形齿与轮齿啮合时,仅在齿尖和齿根附近一线接触,接触方式属于线接触。
这两种不同的接触方式导致了运动特性的差异。圆弧齿的多点接触可形成较大的接触使运动更加平稳,噪音和振动较小。梯形齿线接触时接触压力集中精度较高,运动更加精确,但是振动和噪音也较大。
在载荷能力方面,圆弧齿的多点接触有利于负荷的均布,承载较重负荷的能力更强。梯形齿的线接触集中了压力,大载荷下承载能力较弱,更适用于精密传动。
综合两种齿形的运动特性,圆弧齿更适合用于低速、重载条件下的传动,如工程机械;梯形齿则可用于高速精密传动场合,如仪器或测量设备。
评论（7）
您还未登录，请登录后发表或查看评论