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上式结果乘以安全系数后,要小于等于材料的许用应力。
对于圆管形支撑座,尽管其荷载截面的中性轴也随所受力矩的方位变化,绕筒体轴线转动,但荷载截面的抗弯截面模量都相同,因而,只是最危险点的位置发生了变化,但各个最危险点正应力大小都一样,即:
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上式结果乘以安全系数后,同样要小于等于材料的许用应力,才能满足使用要求。
由此可知,在此种工况下,截面面积相同(即:材质及材料用量相同,高度相同),壁厚相同的圆管形支撑座比方管形支撑座最危险点的正应力小,结构更安全,更容易满足使用要求。
当6R型机器人底座需要在某个特定方向承受较大弯矩时,可选用方形结构。对于二轴悬臂直线导轨机器人,选用方形支撑座更经济,更安全,如图9所示:
影响支撑座结构的其他因素
本文为了比较两种支撑座的抗弯性能,主要考虑了支撑座受到的力矩作用。在实际设计支撑座结构时,还要考虑机器人本体对支撑座施加的压力,机器人工作时的负载力和惯性力。支撑座与地面的连接方式,地面的硬度,是否有水泥基础和埋地螺栓等,都会影响支撑座的结构尺寸和结构形式。此外,产造型、产品通用性、产品的生产批量、加工工艺,机器人系统的刚度需求,物料输送需求,生产运营消耗材料库存因素等也会影响支撑座的具体结构。
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