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。
* W0 E/ E+ o4 n' F* a8 P2 h2，6061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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" |: W. W0 c0 o. S' E" G3，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。
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。
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
6 O0 K6 H' n! `  D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？

! I5 i# \" w, u2 z6 Y/ h

wgary

塑料件，这是开模吗？

小黄黄呀

wgary 发表于 2022-5-8 18:59
7 I/ j3 o- j3 `- L. U, F& M塑料件，这是开模吗？

+ l2 ?' Y. G: X; p  m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
我想知道这种塑料行不行？或者有没有塑料可以做的。

你是不是对塑料有什么误解？
6 x0 Q4 h9 e! L' v; y9 ?6 I

ak19471100

6061

liuxiaoran

" I8 {+ w/ ]) O' ~! Q" Z

小黄黄呀 发表于 2022-5-8 19:09
) a' o! r0 S* C4 p8 U" i1 z7 e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
; b! H: q* I. W7 c" Q: [2)AL.弹性模量大约是72KMPA。密度是2700
! k( e% ^/ p- a: g& c3）塑料，强的弹性模量大约20K，密度大约是1-1.5K.
! G. U2 [1 U  H9 N
9 a% s* S" j) P: i( k, o, ?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。
) X  \9 d* G; N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。
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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。

! m. b$ C1 u+ F" d8 }# `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 M# O, v9 s0 r  @3 j) a: s你是不是对塑料有什么误解？

: Y( L& l8 N# P: X+ E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

小黄黄呀

liuxiaoran 发表于 2022-5-8 21:56
+ D8 U, k0 P* {  K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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! j: H. X0 ^% ]8 {$ Z1）钢，弹性 ...

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