【正文】 箱中的液壓油應(yīng)經(jīng)常保持正常油面。 ，出口和旋轉(zhuǎn)方向一般在泵上均有標(biāo)明，不得接反。 根據(jù)油箱有效容量可選 BEX— 630。 液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。 （ 3） 緩沖回路 的選擇 選用二位三通閥加入油路，便于微機控制，提高自動化程度。 (2)油管和管接頭的通徑與閥一致 來選取。 與液壓泵匹配的電動機的選定。液壓泵的最大流量應(yīng)為： max()plq K q? ? ， pq — 液壓泵的最大流量 max()q? — 同時工作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。 可先估計，一般?。?P?? =（ 5— 8） ? 510aP （ 2） 計算液壓泵的流量 maxpiQ Kq? ， 式中： K— 泄露折算系數(shù)，一般， K=— （ 3） 選擇液壓泵的規(guī)格 參照設(shè)計手冊或產(chǎn)品樣本，選 取其額定壓力比 SP 高 25%— 60%，其流量與上述計算一致的液壓泵。 (2)手腕回轉(zhuǎn)缸。 本章小結(jié) 本章介紹了機械手各部分的計算與分析，分別為手部、腕部、 臂 部 、機身的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了計算與校核，在使用中能滿足要求。 此 次設(shè)計機身為地面軌道運動式 。又由 2 3bDd?? 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 螺釘?shù)膹姸葪l件為 21 []4jQd?????或 1 4 0 .6 5[]jQd cm????（取 1d =8mm） 式中： 1d — 螺釘?shù)膬?nèi)徑（ cm） jQ — 計算載荷（ kgf） []? — 螺釘材料作用拉應(yīng) 力 機身 計算與分析 機身是直接支撐和傳動手臂的部件。 為保證連接的緊密性，必須規(guī)定螺釘?shù)拈g距 1t ，進(jìn)而決定螺釘?shù)臄?shù)目。 cm 當(dāng)手臂處在俯角為 2? 的位置 2OA 時，驅(qū)動力 P 通過連桿機構(gòu)產(chǎn)生的驅(qū)動力 22P b c osM ????驅(qū) （ ） 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 因為： 2221A E A EO E O C E C? ?? ?2tg 2 2 2 2c os E B C O B O C b ??? ? ? ? ? ? 1OC c? 2 2 2sinEC A B b ??? 所以 1 22 2c o s 15s in oba tg cb ???? ???? 則 c os( 15 30 ) 95 05 0. 76 ?oM P b k g c m? ? ?驅(qū) 當(dāng)手臂處在水平位置即 OA?? 為驅(qū)動力矩時 c os( 15 30 ) 95 05 0. 76 ?oM P b k g c m? ? ?驅(qū) 因為 M M M M? ? ?驅(qū) 慣 偏 摩 由于手臂與支柱連軸有振動軸承，摩擦力矩較小 M摩 =0 所以 M M M??驅(qū) 慣 偏 驗證油缸是否滿足要求，滿足上仰條件，出于 1? 時 1+ = GG G G G G ?? ? ? ? ? ?總 爪 腕 臂 () 2 2 2 222n11i=nii=GGG G G GG G G GX???? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ????爪 腕 臂爪 腕 臂 () (4)計算偏重力 矩 n11i= GM G X?????總偏 () 一般說來，直角和圓柱坐標(biāo)式機械手位置精度教高；關(guān)節(jié)式機械手的位置最難控制，精度差；在手冊上加設(shè)定位裝置和自檢測機構(gòu)，能較好的控制位置精度，檢測裝置最好裝在最后的運動環(huán)節(jié)以減少或消除傳動，嚙合件的間隙。為此，必須計算使之滿足不自鎖的條件。 (2)減少手臂運動件的尺寸輪廓。 ，慣性要小 機械手臂的運動速度是機械手主要參數(shù)之一，它反映機械手的 生產(chǎn)水平，一般時根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍的要求來決定。 (3)合理布置作用力的位置和方向 在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)結(jié)合具體受力情況，設(shè)法使各作用力的變形相互抵消 。顯然，伸縮臂桿的懸伸長度愈大，則剛度逾差，而且其剛度隨支 臂桿的伸縮不斷變化，對于機械手的運動性能，位置精度和負(fù)荷能力等影響 很大。手臂的各種運動由油缸驅(qū)動和各種傳動機構(gòu)來實現(xiàn)，從背 部的受力情況分析，它在工作中既直接承受腕部，手部和工件的靜動載荷，而且自身運動又較多，故受力復(fù)雜。 選鍵并校核強度 轉(zhuǎn)軸直徑 d=40mm,由 GB109579選鍵為 b? h=12?8 轉(zhuǎn)軸直徑 d=50mm,由 GB109579選鍵為 b? h=20? 10 鍵校核如下公式 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 p? =2T? 310 /kld? [ p? ]， K—— 接觸面的高度 8 32 .24 [ ] 10 413 .20 8 [ ]p a ppph mmmpk h mm????? ? ???? ? ? ??? 取接方式：靜連接，輕微沖擊，查得 []p? =100aP 所以滿足要求 臂部 計算與分析 臂部設(shè)計的基本要求 手臂部件是機械手的主要執(zhí)行部件。 m) 則擺動所需的驅(qū)動力矩 M M M M? ? ?摩 偏 慣 =(kgf R r )2pb（ ? M總 () 式中： M總 — 手腕回轉(zhuǎn)總的阻力矩（ NM摩 ＝ 阻 力 矩 +265 M= ? ?265 2 9 4 .4 k g0 .9 m?? 確定轉(zhuǎn)軸的最小尺寸 ? ， TW －抗扭剖面模量 ? ?3 32 9 4 .4 1 0 0 .2T Td?????， 查得 ? ? 60 aT MP? ? ? ?3 ?? ?驅(qū) ， 15d mm? ， 取轉(zhuǎn)軸直徑 d=40mm。 MMMM ? ? ?總 偏 摩 慣 () 因為手腕回轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動慣量 ? ?J+J工 件不是很大，手腕起動過程所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩也不大，為了簡化計算，可以將計算 M偏 ， M摩 適當(dāng)放大，而省略掉 M慣 ，這時 ? ?M M M??總 偏 摩 (1)設(shè)手指，手指驅(qū)動油缸及回轉(zhuǎn)油缸轉(zhuǎn)動件為一個等效圓柱體， L=50cm，直徑 D=10cm，則 m=。 ，又承擔(dān)聯(lián)接和支承作用，除了保證力和運動的要求以及具有足夠的強度和剛度外還應(yīng)綜合考慮合理布局腕部和手部的連接、腕部自由度的檢測和位置檢測、管線布置以及潤滑、維修調(diào)整等問題。他的結(jié)構(gòu)緊湊，靈活，自由度符合設(shè)計要求，它要求嚴(yán)格密封才能保證穩(wěn)定的輸出轉(zhuǎn)矩。δ φ 1= Lδ φ 2 即 δ φ 2=lhδ φ 1=ddc?δ φ 1 整理可得 c =FP =)( dcb ad? 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 同樣可求出其它不同手部的輸入 一輸出的比率 ε0 。 b 11′ 上述分析說明這類杠桿機構(gòu)的最大優(yōu)點就是過死點位置時產(chǎn)生自鎖作用?，F(xiàn)以實例說明手部輸入 輸出力的確定，如圖 C 點的力平衡方程式為： F23= F56=rPsin2 其中： P— 驅(qū)動力 (輸入力 ) F2 F56—— 分別為杠桿 2 作用在杠桿 3 和杠桿 5 作用 在杠桿 6 上的力。夾持類最常見的主要有夾鉗式，本設(shè)計主要考慮夾鉗式手部設(shè)計。 設(shè)計路線與方案 設(shè)計步驟 ； ； 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 ； ； 所給規(guī)格，范圍，性能進(jìn)行分析，強度和運動學(xué)校核 ； ； ； 。機械手抓重的大小對其他參數(shù)如行程范圍、運動速度、坐標(biāo)型式和緩沖裝置的設(shè)計均有影響，因此，設(shè)計時必須予以重視。 規(guī)格參數(shù) 工業(yè)機械手的技術(shù)參數(shù)，是說明機械手規(guī)格和性能的具體指 標(biāo)。 （ 2）行走機構(gòu) 是為了擴大機械手的使用空間而設(shè)置的。液壓驅(qū)動系統(tǒng)是由油缸、閥、油閥和油箱等組成；氣壓驅(qū)動系統(tǒng)是由氣缸、氣閥、空壓機（或由空氣壓縮機站直接提供）和儲氣罐等組成；電機驅(qū)動系統(tǒng)是由一些電動機、專用電動機等組成。 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第 2章 工業(yè)機械手的設(shè)計方案 工業(yè)機械手的組成 機械手的組成一般包括執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成。具有感覺功能的機器人，其工作性能是比較完善的，能夠準(zhǔn)確夾持任一方位的物件，判斷物件重量，越過障礙物進(jìn)行工作，自動測出夾緊力大小，并能自動調(diào)節(jié)，適用于從事復(fù)雜、精密的操作。組合式機械手是將一些通用部件根據(jù)作業(yè)要求，選擇必要的能完成預(yù)定機能的單元部件，以機座為基礎(chǔ)進(jìn)行組合，配上與其相適應(yīng)的控制部分，即成為能完成特殊要求的機械手。 提高工業(yè)機械手的性能 機械手的工作性能的優(yōu)劣，決定著它能否正常地應(yīng)用于生產(chǎn)中。 （ 4）電力傳動機械手 即由特殊結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動機、 直線電機或功率步進(jìn)電機直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手，因為不需要中間的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，故機械結(jié)構(gòu)簡單。 （ 3）機械傳動機械手 即由機械傳動機構(gòu)（如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機構(gòu)等）驅(qū)動的機械手。但對密封裝 置要求嚴(yán)格，不然油的泄露對機械手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。 （ 2）通用機械手（國外泛稱工業(yè)機械人） 是指程序可變的、獨立的、自動化的抓取或操作裝置。但他們都有類似人的手臂、手腕和手的部分動作及功能；一般都能按預(yù)定程序，自動地、重復(fù)循環(huán)地進(jìn)行工作。中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 機械設(shè)計制造及其自動化方向 —— 自動上下料機械手設(shè)計 姓 名： 學(xué) 號： 202108108461 性 別： 男 專 業(yè) : 機械設(shè)計制造及其自動化 批 次： 0809 層 次： 專升本 電子郵箱： 聯(lián)系方式： 學(xué)習(xí)中心： 指導(dǎo)教師： 2021 年 4月 22日 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 目錄 第一章 緒論 ………………………………………………… .4 工業(yè)機械手概況 ………………………………………… ...4 工業(yè)機械手的分類 .……………………………………… ..4 工業(yè)機械手的發(fā)展趨勢 …………………………………… .5 本章小結(jié) …………………………………………………… .6 第二章 工業(yè)機械手的設(shè)計方案 …………………………… .7 工業(yè)機械手的組成 ……………………………… ………… 7 規(guī)格參數(shù) …………………………………………………… 8 設(shè)計路線與方案 …………………………………………… 8 本章小結(jié) ………………………………… ………………… 9 第三章 機械手各部分的計算與分析 .………………