【正文】 箱中的液壓油應經(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，一般取： 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)，并進行了計算與校核，在使用中能滿足要求。 此 次設計機身為地面軌道運動式 。又由 2 3bDd?? 中國石油大學（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（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 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 ，進而決定螺釘?shù)臄?shù)目。 cm 當手臂處在俯角為 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（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（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，直角和圓柱坐標式機械手位置精度教高；關節(jié)式機械手的位置最難控制，精度差；在手冊上加設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)設計時，應結(jié)合具體受力情況，設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（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（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 適當放大，而省略掉 M慣 ，這時 ? ?M M M??總 偏 摩 (1)設手指，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，自由度符合設計要求，它要求嚴格密封才能保證穩(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（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（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，本設計主要考慮夾鉗式手部設計。 設計路線與方案 設計步驟 ； ； 中國石油大學（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（論文） 9 ； ； 所給規(guī)格，范圍，性能進行分析，強度和運動學校核 ； ； ； 。機械手抓重的大小對其他參數(shù)如行程范圍、運動速度、坐標型式和緩沖裝置的設計均有影響，因此，設計時必須予以重視。 規(guī)格參數(shù) 工業(yè)機械手的技術參數(shù)，是說明機械手規(guī)格和性能的具體指 標。 （ 2）行走機構(gòu) 是為了擴大機械手的使用空間而設置的。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（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（論文） 7 第 2章 工業(yè)機械手的設計方案 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，能夠準確夾持任一方位的物件，判斷物件重量，越過障礙物進行工作，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定機能的單元部件，以機座為基礎進行組合，配上與其相適應的控制部分，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)的感應電動機、 直線電機或功率步進電機直接驅(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；一般都能按預定程序，自動地、重復循環(huán)地進行工作。中國石油大學（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（論文） 1 中國石油大學（北京）現(xiàn)代遠程教育 畢 業(yè) 設 計（論文） 機械設計制造及其自動化方向 —— 自動上下料機械手設計 姓 名： 學 號： 202108108461 性 別： 男 專 業(yè) : 機械設計制造及其自動化 批 次： 0809 層 次： 專升本 電子郵箱： 聯(lián)系方式： 學習中心： 指導教師： 2021 年 4月 22日 中國石油大學（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（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)機械手的設計方案 …………………………… .7 工業(yè)機械手的組成 ……………………………… ………… 7 規(guī)格參數(shù) …………………………………………………… 8 設計路線與方案 …………………………………………… 8 本章小結(jié) ………………………………… ………………… 9 第三章 機械手各部分的計算與分析 .………………