【正文】 100mm，長度1000mm，重量50Kg，當手部夾持工件中間位置回轉時，將手抓、手抓驅動液壓缸及回轉液壓缸轉動件等效為一個圓柱體，長h=150mm，半徑為60mm，其所受重力為G=200 N等速轉動角速度。圖41 腕部液壓缸剖截面結構示意表42 標準液壓缸外徑（JB106867） （mm）油缸內徑405063809010011012514015016018020020鋼，P＜165060769510812113316814618019421924545鋼，P＜20506076951081211331681461801942192454．3．3 油缸蓋螺釘?shù)挠嬎銏D42 缸蓋螺釘間距示意表43 螺釘間距t與壓力P之間的關系工作壓力P（Mpa）螺釘?shù)拈g距t (mm)~小于150~小于120~小于100~小于80t為螺釘?shù)拈g距，間距與工作壓強有關，見表43，在這種聯(lián)結中，每個螺釘在危險剖面上承受的拉力為： 式中為工作載荷，為預緊力計算：液壓缸工作壓強為P=7 Mpa,所以螺釘間距t小于80mm,試選擇8個螺釘；πd/4=110π/80=＜8，所以選擇螺釘數(shù)目合適Z=8個危險截面 ===(K=~) 取K=，= N=16407N螺釘材料選擇Q235， （n=~）螺釘?shù)闹睆? =螺釘?shù)闹睆竭x擇d=14mm。5 機械手臂部設計計算5．1 機械手臂部設計的基本要求（1）臂部應承載能力大、剛度好、自重輕（2）臂部運動速度要高，慣性要?。?）手臂動作應該靈活（4）位置精度要高5．2 手臂的典型機構以及結構的選擇常見的手臂伸縮機構有以下幾種：（1） 雙導桿手臂伸縮機構。5．3 手臂伸縮驅動力計算先進行粗略的估算，或類比同類結構，根據運動參數(shù)初步確定有關機構的主要尺寸，再進行校核計算，修正設計。得 得 式中 參與運動的零部件所受的總重力（含工件）（N）； L——手臂與運動的零部件的總重量的重心到導向支撐的前端的距離（m）,參考上一節(jié)的計算。液壓缸處密封的總摩擦阻力可以近似為： =。對于桿長L大于直徑d的15倍以上，按拉、壓強度計算： (mm)設計中取活塞桿材料為碳鋼，碳鋼許用應力的=100~120Mpa。代入數(shù)據，臨界力 =F()==取=3 = MPa所以活塞桿滿足穩(wěn)定性要求。計算： ==2095=代入數(shù)據： === 6 機身設計與計算機身是直接支撐和驅動手臂的部件。6．1 機身的整體設計按照設計要求，機械手要實現(xiàn)手臂2000的回轉運動，實現(xiàn)手臂的回轉運動機構一般設計在機身處。這種結構優(yōu)點是能承受較大偏重力矩。但回轉缸與臂部一起升降，運動部件較大。本設計機身包括兩個運動，機身的回轉和升降?；钊麠U采用空心，內裝一花鍵套與花鍵軸配合，活塞升降由花鍵軸導向。具體結構見下圖。m)慣性力矩 =式中 ——臂部回轉部件(包括工件)對回轉軸線的轉動慣量（kgm=+=175 kg螺釘數(shù)目Z===所以缸蓋螺釘?shù)臄?shù)目選擇6個。連接螺釘?shù)淖饔檬鞘箘悠洼敵鲚S之間的配合面緊密接觸不留間隙。所謂不自鎖條件就是升降立柱能在導套內自由下滑，即＞=所以 若取摩擦系數(shù) f=，則導套長度h＞即 h＞=6．3．3 升降油缸驅動力的計算式中 摩擦阻力，取f=。 近似估算為2800N。(4) 缸蓋螺釘?shù)挠嬎鉊=100mm，取=160mm，P=，間距與工作壓強有關，見表43，間距應小于120mm，試選螺釘數(shù)為6個：則 Z=，代入數(shù)據=84120，滿足要求； ==；選擇K=，==。(2) 確定油箱容量V=300L(3) 液壓元件的選擇(表7)表7 液壓元件一覽表序號元件名稱規(guī)格數(shù)量1線隙式過濾器，100L/min12電動機11kw，1460r/min13齒輪泵10MPa，1450r/min14溢流閥，1215電磁換向閥，1216單向閥，1217壓力表(0~8)MPa18，14節(jié)流閥，1229，15，20，2125，26，30節(jié)流閥，8710，16電磁換向閥，12211,17電磁換向閥，12212,18單向順序閥，12222，27電磁換向閥，8223，28電磁換向閥，8231電磁換向閥，8133壓力繼電器(1~)MPa134減壓閥，8135壓力表開關，41注：表中元件的序號與液壓系統(tǒng)原理圖中的序號相對應。熟悉了機械手設計的過程步驟，通過機械手的結構設計、注意事項等，鞏固了機械設計方面的知識。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。拼一個春夏秋冬！贏一個無悔人生！早安！—————獻給所有努力的人.。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來越難。在本次設計中，更多的是對機械CAD軟件的使用，這使我能更加熟練的運用CAD畫圖，而且還熟練掌握了一些常用軟件的應用，比如PRO\E，VISIO，OFFICE等。我覺得作為一名機械設計制造專業(yè)的學生，在機械設計方面有了更大的進步。計算： ==4907=代入數(shù)據： ===7 液壓驅動系統(tǒng)的計算 繪制液壓系統(tǒng)的工況圖根據前面幾部分設計好的各液壓執(zhí)行元件的參數(shù)，以及設計要求等對液壓系統(tǒng)作進一步的工況分析，確定每個執(zhí)行元件在工作循環(huán)各階段中的速度、載荷變化規(guī)律，繪制出液壓系統(tǒng)有關工況圖即液壓缸的Pt圖、Qt圖、Nt圖。(2) 液壓缸外徑的計算 按厚壁計算()： 式中 ——缸體材料的許用應力，無縫鋼管時=100~110MPa根據表42（JB106867）取外徑選擇168mm.(3) 活塞桿的計算設計中取活塞桿材料為碳鋼，碳鋼許用應力的=100~120Mpa。(1) 的計算設定速度為V=。6．3 機身升降機構的設計計算6．3．1 手臂片重力矩的計算圖 63 手臂各部件重心位置圖(1) 估算重量：=300N，=200N，=400N，=800N(2) 計算零件的重心位置，求出重心到回轉軸線的距離:=1100mm，=960mm，=790mm ，=430mm。經過以上的計算，最終確定的液壓缸的尺寸，內徑為125mm，外徑按中等壁厚設計，根據表42（JB106867）取外徑選擇194mm，輸出軸徑為50mm。設計回轉缸的動片寬b=60mm，工作壓力為6MPa，d=50mm=123mm按標準油缸內徑選取內徑為125mm。 =回轉部件可以等效為一個長1500mm，直徑為100mm的圓柱體，=180，則起動角速度=。回轉角度一般靠機械擋塊來決定，對于本設計就是考慮兩個葉片之間可以轉動的角度，為滿足設計要求，設計中動片和靜片之間可以回轉2000。這樣就固定了花鍵軸，也就通過花鍵軸固定了活塞桿。手臂部件與回轉缸的上端蓋連接，回轉缸的動片與缸體連接，由缸體帶動手臂回轉運動。手臂的回轉運動是通過齒條齒輪機構來實現(xiàn)：齒條的往復運動帶動與手臂連接的齒輪作往復回轉，從而使手臂左右擺動。（2） 回轉缸置于升降之上的結構。機身承載著手臂，做回轉，升降運動，是機械手的重要組成部分。因此，臂部的運動越多，機身的機構和受力情況就越復雜。 Z——螺釘數(shù)目，Z=； ——剩余預緊力，=KQ，K=~；計算： D=80mm，取=88mm，P=1MPa，間距與工作壓強有關，間距應小于150mm，試選螺釘數(shù)為6個：則 Z=，代入數(shù)據=46150，滿足要求； ==838N；選擇K=，==1255N。表52 活塞桿直徑系列（GB/T234893）101214161820222528323236404550566370809