小型機械臂的材料選擇

小黃黃呀

小型機械臂大致尺寸如圖，目前負載的話考慮0.5kg。對于機械臂的材料選擇問題，如下有三個考慮的材料。
1，合金鋼，這個強度的話肯定是沒有問題，但是主要問題是合金鋼的重量有點過重，對于小型機械臂的電機就要選擇的大些。
2，6061鋁合金，這個重量大概是合金鋼的三分之一左右，目前主要考慮這個。

3，機械臂末端的2，3臂用塑料，比如PVB，PVC？（這些塑料也不知道行不行）淘寶上看好像沒有用作機械臂的，剩下的臂就用6061鋁合金。
; @$ h" e% Y# O& I9 @" T8 f關于這三個選擇，個人比較傾向第二種，第一種也不太考慮。第三種的話主要沒了解到可不可行，剛度夠不夠，還有沒有其他的材料選擇。
  o6 N- b- Y' C% T大佬們支支招。

風之鯤

你看好多協作機器人負載遠比這個大，就是鋁合金，至于是否是6061就不太清楚了，你可以搜一搜

小黃黃呀

風之鯤 發表于 2022-5-8 18:15
你看好多協作機器人負載遠比這個大，就是鋁合金，至于是否是6061就不太清楚了，你可以搜一搜

好的，那塑料的有沒有呢？有沒有更輕的材料？

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wgary

塑料件，這是開模嗎？

小黃黃呀

wgary 發表于 2022-5-8 18:59
塑料件，這是開模嗎？

9 [' `, [; g# o6 Z0 r我想知道這種塑料行不行？或者有沒有塑料可以做的。

大白小白

小黃黃呀 發表于 2022-5-8 19:09
( j1 f7 C( ~6 j2 n; \$ r我想知道這種塑料行不行？或者有沒有塑料可以做的。

你是不是對塑料有什么誤解？
& V6 M3 X; H) R  P5 K. s. S

ak19471100

6061

liuxiaoran

小黃黃呀 發表于 2022-5-8 19:09
8 S' B+ s( A7 h' f( j% z我想知道這種塑料行不行？或者有沒有塑料可以做的。

你從頭到尾沒有給標記條件，容易的精度，負載的準確描述。而且這個要自己算有點難度的。

1）鋼，彈性模量大約是200KMPA，密度是8000
7 S+ M! s" ~% \4 q# l9 \2)AL.彈性模量大約是72KMPA。密度是2700
; O9 k$ l4 D# @  X/ C/ D- C3）塑料，強的彈性模量大約20K，密度大約是1-1.5K.

很顯然鋼的剛度是鋁合金的3倍，如果你考慮到剛度，鋼的優勢是非常顯著的，當然，自身重點也大3倍。
& h0 o0 h7 f8 ]! Y8 R  w塑料在大部分情況下剛度差非常多，大約是10倍的差不了。。普通的塑料例如尼龍有20-30倍的區別，差距還是很大的。
6 `" i& F  C  I' E. Q& ?7 E( Y
4 M0 `2 s, l& E+ v. d* I6 i8 G/ s這些本質上是一個力學計算問題。。塑料做支架還有一個問題，比如容易老化（大部分），比如容易出現永久性累積變形，這些都你需要考慮，如果沒有大量的類似設計或者同行設計，你一定要小心。

如果你精度要去不高，變形和負載都能輕松滿足，那么可以鋁合金。。要是你要去精度高，而且不介意3倍的自身重量，那么鋼優勢還是大的。

小黃黃呀

大白小白 發表于 2022-5-8 19:28
# s( B, R* E7 ]) d8 v4 h; P' V* C你是不是對塑料有什么誤解？

. y9 e' Y" N/ U確實，主要老板給我提了一下這個，主要基本不考慮負載，就想盡量減重

小黃黃呀

liuxiaoran 發表于 2022-5-8 21:56
; I" U4 k$ W* |3 T你從頭到尾沒有給標記條件，容易的精度，負載的準確描述。而且這個要自己算有點難度的。

1）鋼，彈性 ...

感謝解答，確實我也沒看到有什么例子是用塑料的，我也主要考慮鋁合金，精度能有0.02mm內吧。第一次搞這些，腦殼炸了
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