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小型机械臂的材料选择

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发表于 2022-5-8 17:20:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
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。
- x' V3 D7 Q) B. Z$ `; a1,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。
) H) f( W) _) O! p2,6061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。& Y; h5 t' P% g. d& l
$ b9 c, k* R; s& A  ^  D
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。) O  |; o3 c$ u6 h( X) z
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。, F8 [# ~0 Q0 |% X* M
大佬们支支招。
/ M* y) J6 z' |; S
! V( ^8 D. W4 @* X- ?. f" F

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发表于 2022-5-8 18:15:43 | 显示全部楼层
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
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 楼主| 发表于 2022-5-8 18:53:53 | 显示全部楼层
风之鲲 发表于 2022-5-8 18:15
% M# h; l9 H/ z: v' O, N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

, ]( ^8 K8 t4 @3 g+ C/ m2 J7 h好的,那塑料的有没有呢?有没有更轻的材料?
, c1 t# ^9 D* R, D. X6 r1 U
3 S# O( |! y; c4 B! j/ C
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发表于 2022-5-8 18:59:27 | 显示全部楼层
塑料件,这是开模吗?5 K# u: U, |6 V
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 楼主| 发表于 2022-5-8 19:09:30 | 显示全部楼层
wgary 发表于 2022-5-8 18:59
8 U, U1 D5 Z0 o( z, L塑料件,这是开模吗?

) ^( y$ ]- t9 X  A  b! y1 {我想知道这种塑料行不行?或者有没有塑料可以做的。
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发表于 2022-5-8 19:28:52 | 显示全部楼层
小黄黄呀 发表于 2022-5-8 19:09
" h8 u1 U' M, o! H3 u! V0 e% a我想知道这种塑料行不行?或者有没有塑料可以做的。
1 I' t4 L% B( J. O
你是不是对塑料有什么误解?
$ C8 F' J3 B1 C0 E- ]2 j) v6 h2 ^
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发表于 2022-5-8 19:42:10 | 显示全部楼层
6061
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发表于 2022-5-8 21:56:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-5-8 21:59 编辑
8 a5 v$ S& X3 Y( P0 ^' R# E; f; |
小黄黄呀 发表于 2022-5-8 19:09* ]5 Q* O( Y/ J1 Q& ]. l$ c
我想知道这种塑料行不行?或者有没有塑料可以做的。
5 n& p# ]6 ?' C" z* v, M+ O
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。2 r! h& }8 k3 V. T. F

% d7 `; i, T* D. ]1)钢,弹性模量大约是200KMPA,密度是8000
' G* B, }" [3 b7 }" |2)AL.弹性模量大约是72KMPA。密度是2700
) H2 H5 Y8 R2 W0 G8 i9 y( V3)塑料,强的弹性模量大约20K,密度大约是1-1.5K.
4 r, U8 [' U$ o  U0 |2 [! `/ C' Z; W2 T3 ?4 G
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。
2 X1 q7 l% _8 \' D8 [5 J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。
& l7 l9 n# _* G2 h" b, U2 B( I& }: O# u# M
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。
& `, J6 ^8 l7 `  t% y; P) w$ I6 t% o; M# X; s
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。+ i* X0 b3 n" }  o/ w% F- K& P! U
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 楼主| 发表于 2022-5-8 22:09:54 | 显示全部楼层
大白小白 发表于 2022-5-8 19:28" _! B% L  z, X' w  N% u8 t
你是不是对塑料有什么误解?

# ]) i) I7 C! O6 Q" p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
9 E# h. v0 c+ L! }+ h0 ~" H
% x1 S  a& L% j) ]) R4 `0 ~2 E
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 楼主| 发表于 2022-5-8 22:12:09 | 显示全部楼层
liuxiaoran 发表于 2022-5-8 21:56
6 J) w$ G. m7 E$ ]$ ?- p8 J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。
2 c1 d0 |( w' D1 ^' S* f
% C; e8 H5 b* s, b# K: l& T" W1)钢,弹性 ...

$ S/ h- S7 V9 k  M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
' b! U& ~2 I( W: b$ A
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