小型机械臂的材料选择

小黄黄呀

小型机械臂大致尺寸如图，目前负载的话考虑0.5kg。对于机械臂的材料选择问题，如下有三个考虑的材料。
1，合金钢，这个强度的话肯定是没有问题，但是主要问题是合金钢的重量有点过重，对于小型机械臂的电机就要选择的大些。
9 K( i4 y7 u: Q9 I2，6061铝合金，这个重量大概是合金钢的三分之一左右，目前主要考虑这个。
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3，机械臂末端的2，3臂用塑料，比如PVB，PVC？（这些塑料也不知道行不行）淘宝上看好像没有用作机械臂的，剩下的臂就用6061铝合金。
. p; U9 {$ i# ?  p0 j; H关于这三个选择，个人比较倾向第二种，第一种也不太考虑。第三种的话主要没了解到可不可行，刚度够不够，还有没有其他的材料选择。
# v$ g& w2 t" P% P& f2 E, D大佬们支支招。
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风之鲲

你看好多协作机器人负载远比这个大，就是铝合金，至于是否是6061就不太清楚了，你可以搜一搜

小黄黄呀

风之鲲 发表于 2022-5-8 18:15
- |5 N2 k% I( P9 |. D. l( X$ ?- X你看好多协作机器人负载远比这个大，就是铝合金，至于是否是6061就不太清楚了，你可以搜一搜

好的，那塑料的有没有呢？有没有更轻的材料？
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wgary

塑料件，这是开模吗？

小黄黄呀

wgary 发表于 2022-5-8 18:59
塑料件，这是开模吗？

5 U' x, s* x! I) B- _我想知道这种塑料行不行？或者有没有塑料可以做的。

大白小白

小黄黄呀 发表于 2022-5-8 19:09
! Y8 b- S; _  `, X  u* B2 D我想知道这种塑料行不行？或者有没有塑料可以做的。

7 T) O  A2 Z, V2 e% T7 z你是不是对塑料有什么误解？
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ak19471100

6061

liuxiaoran

0 T/ e; A" D6 K3 F0 A! b9 h

小黄黄呀 发表于 2022-5-8 19:09
我想知道这种塑料行不行？或者有没有塑料可以做的。

你从头到尾没有给标记条件，容易的精度，负载的准确描述。而且这个要自己算有点难度的。

1）钢，弹性模量大约是200KMPA，密度是8000
( J1 d- n' y4 U4 Y! |2)AL.弹性模量大约是72KMPA。密度是2700
3）塑料，强的弹性模量大约20K，密度大约是1-1.5K.

: z2 Y2 X" r" l/ d很显然钢的刚度是铝合金的3倍，如果你考虑到刚度，钢的优势是非常显著的，当然，自身重点也大3倍。
塑料在大部分情况下刚度差非常多，大约是10倍的差不了。。普通的塑料例如尼龙有20-30倍的区别，差距还是很大的。

这些本质上是一个力学计算问题。。塑料做支架还有一个问题，比如容易老化（大部分），比如容易出现永久性累积变形，这些都你需要考虑，如果没有大量的类似设计或者同行设计，你一定要小心。
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' j9 i+ J/ \" ?如果你精度要去不高，变形和负载都能轻松满足，那么可以铝合金。。要是你要去精度高，而且不介意3倍的自身重量，那么钢优势还是大的。

小黄黄呀

大白小白 发表于 2022-5-8 19:28
8 J6 D: T6 t& I# g, `你是不是对塑料有什么误解？

确实，主要老板给我提了一下这个，主要基本不考虑负载，就想尽量减重
" R/ U4 M& O; t2 z

小黄黄呀

liuxiaoran 发表于 2022-5-8 21:56
+ y2 S2 l4 j' {& S+ z你从头到尾没有给标记条件，容易的精度，负载的准确描述。而且这个要自己算有点难度的。
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1）钢，弹性 ...

6 |  g: t8 ^6 n3 V0 g& f& n! ^感谢解答，确实我也没看到有什么例子是用塑料的，我也主要考虑铝合金，精度能有0.02mm内吧。第一次搞这些，脑壳炸了