【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(lái)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(jī)控制，提高自動(dòng)化程度。 (2)油管和管接頭的通徑與閥一致 來(lái)選取。 與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)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(shí)工作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。 可先估計(jì)，一般取： P?? =（ 5— 8） ? 510aP （ 2） 計(jì)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(jì)手冊(cè)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(jì)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(jī)械手各部分的計(jì)算與分析，分別為手部、腕部、 臂 部 、機(jī)身的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了計(jì)算與校核，在使用中能滿足要求。 此 次設(shè)計(jì)機(jī)身為地面軌道運(yùn)動(dòng)式 。又由 2 3bDd?? 中國(guó)石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件為 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(jì)算載荷（ kgf） []? — 螺釘材料作用拉應(yīng) 力 機(jī)身 計(jì)算與分析 機(jī)身是直接支撐和傳動(dòng)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(shí)，驅(qū)動(dòng)力 P 通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力 22P b c osM ????驅(qū) （ ） 中國(guó)石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 因?yàn)椋?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(dòng)力矩時(shí) c os( 15 30 ) 95 05 0. 76 ?oM P b k g c m? ? ?驅(qū) 因?yàn)?M M M M? ? ?驅(qū) 慣 偏 摩 由于手臂與支柱連軸有振動(dòng)軸承，摩擦力矩較小 M摩 =0 所以 M M M??驅(qū) 慣 偏 驗(yàn)證油缸是否滿足要求，滿足上仰條件，出于 1? 時(shí) 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(jì)算偏重力 矩 n11i= GM G X?????總偏 () 一般說(shuō)來(lái)，直角和圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手位置精度教高；關(guān)節(jié)式機(jī)械手的位置最難控制，精度差；在手冊(cè)上加設(shè)定位裝置和自檢測(cè)機(jī)構(gòu)，能較好的控制位置精度，檢測(cè)裝置最好裝在最后的運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)以減少或消除傳動(dòng)，嚙合件的間隙。為此，必須計(jì)算使之滿足不自鎖的條件。 (2)減少手臂運(yùn)動(dòng)件的尺寸輪廓。 ，慣性要小 機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)速度是機(jī)械手主要參數(shù)之一，它反映機(jī)械手的 生產(chǎn)水平，一般時(shí)根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍的要求來(lái)決定。 (3)合理布置作用力的位置和方向 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，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(zhǎng)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(duì)于機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)性能，位置精度和負(fù)荷能力等影響 很大。手臂的各種運(yùn)動(dòng)由油缸驅(qū)動(dòng)和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)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(dòng)載荷，而且自身運(yùn)動(dòng)又較多，故受力復(fù)雜。 選鍵并校核強(qiáng)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(guó)石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)算與分析 臂部設(shè)計(jì)的基本要求 手臂部件是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件。 m) 則擺動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)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?yàn)槭滞蠡剞D(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ? ?J+J工 件不是很大，手腕起動(dòng)過(guò)程所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩也不大，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可以將計(jì)算 M偏 ， M摩 適當(dāng)放大，而省略掉 M慣 ，這時(shí) ? ?M M M??總 偏 摩 (1)設(shè)手指，手指驅(qū)動(dòng)油缸及回轉(zhuǎn)油缸轉(zhuǎn)動(dòng)件為一個(gè)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(yùn)動(dòng)的要求以及具有足夠的強(qiáng)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(cè)和位置檢測(cè)、管線布置以及潤(rùn)滑、維修調(diào)整等問(wèn)題。他的結(jié)構(gòu)緊湊，靈活，自由度符合設(shè)計(jì)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(guó)石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shuō)明這類杠桿機(jī)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)就是過(guò)死點(diǎn)位置時(shí)產(chǎn)生自鎖作用?，F(xiàn)以實(shí)例說(shuō)明手部輸入 輸出力的確定，如圖 C 點(diǎn)的力平衡方程式為： F23= F56=rPsin2 其中： P— 驅(qū)動(dòng)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(jiàn)的主要有夾鉗式，本設(shè)計(jì)主要考慮夾鉗式手部設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)路線與方案 設(shè)計(jì)步驟 ； ； 中國(guó)石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 ； ； 所給規(guī)格，范圍，性能進(jìn)行分析，強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)學(xué)校核 ； ； ； 。機(jī)械手抓重的大小對(duì)其他參數(shù)如行程范圍、運(yùn)動(dòng)速度、坐標(biāo)型式和緩沖裝置的設(shè)計(jì)均有影響，因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須予以重視。 規(guī)格參數(shù) 工業(yè)機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)，是說(shuō)明機(jī)械手規(guī)格和性能的具體指 標(biāo)。 （ 2）行走機(jī)構(gòu) 是為了擴(kuò)大機(jī)械手的使用空間而設(shè)置的。液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由油缸、閥、油閥和油箱等組成；氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由氣缸、氣閥、空壓機(jī)（或由空氣壓縮機(jī)站直接提供）和儲(chǔ)氣罐等組成；電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由一些電動(dòng)機(jī)、專用電動(dòng)機(jī)等組成。 中國(guó)石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 2章 工業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案 工業(yè)機(jī)械手的組成 機(jī)械手的組成一般包括執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成。具有感覺(jué)功能的機(jī)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(guò)障礙物進(jìn)行工作，自動(dòng)測(cè)出夾緊力大小，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)，適用于從事復(fù)雜、精密的操作。組合式機(jī)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(jī)能的單元部件，以機(jī)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(jī)械手。 提高工業(yè)機(jī)械手的性能 機(jī)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(dòng)機(jī)械手 即由特殊結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、 直線電機(jī)或功率步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手，因?yàn)椴恍枰虚g的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，故機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （ 3）機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械手 即由機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機(jī)構(gòu)等）驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手。但對(duì)密封裝 置要求嚴(yán)格，不然油的泄露對(duì)機(jī)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(jī)械手（國(guó)外泛稱工業(yè)機(jī)械人） 是指程序可變的、獨(dú)立的、自動(dòng)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(dòng)作及功能；一般都能按預(yù)定程序，自動(dòng)地、重復(fù)循環(huán)地進(jìn)行工作。中國(guó)石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 中國(guó)石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化方向 —— 自動(dòng)上下料機(jī)械手設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 202108108461 性 別： 男 專 業(yè) : 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)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(guó)石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 目錄 第一章 緒論 ………………………………………………… .4 工業(yè)機(jī)械手概況 ………………………………………… ...4 工業(yè)機(jī)械手的分類 .……………………………………… ..4 工業(yè)機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì) …………………………………… .5 本章小結(jié) …………………………………………………… .6 第二章 工業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案 …………………………… .7 工業(yè)機(jī)械手的組成 ……………………………… ………… 7 規(guī)格參數(shù) …………………………………………………… 8 設(shè)計(jì)路線與方案 …………………………………………… 8 本章小結(jié) ………………………………… ………………… 9 第三章 機(jī)械手各部分的計(jì)算與分析 .………………