【正文】 ?? ， MPa2701 ??? ， MPa1551 ??? （ 2）初步確定最小軸徑 按表選取 115?A 由機(jī)械手冊(cè)得 mmnPAd 33322m i n ????? ? .....................................（ ） （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 21 圖 蝸輪軸結(jié)構(gòu)圖 （ 4）鍵的選擇與校核 蝸輪連接鍵 選擇普通平鍵 2078 ?? 查機(jī)械手冊(cè)可得 M P alkD Tp 311121 ??? ???? ..........................................（ ） 查機(jī)械手冊(cè)可得 MPapp 100?? 所以 ppp ??1 軸端連接鍵 選擇普通平鍵 2055 ?? 。 )時(shí)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成手腕的轉(zhuǎn)動(dòng)功能?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定 位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。或 180176。 (3) 具有兩個(gè)自由度的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)。 (2) 齒條活塞驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)。 腕部的結(jié)構(gòu)以及選擇 典型的腕部結(jié)構(gòu) (1) 具有一個(gè)自由度的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)。顯然，腕部的結(jié)構(gòu)、重量和動(dòng)力載荷，直接影響著臂部的結(jié)構(gòu)、重量和運(yùn)轉(zhuǎn)性能。t a n (21 211 ??.................（ ） mmNFDT ??????? ? ........................................................（ ） mmNT ??03 故 mmNTTTT q ???????? ........................................................（ ） 5 5 01 9 9 5 5 0 ???? nTP qq 選用轉(zhuǎn)速為 min/35000 rn ? 的直流電機(jī)，速比 ?? nni 齒輪傳動(dòng)效率 ?? 、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)效率 ?? 總效率 ???? ??? 電機(jī)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩： mmNiTT qL ???? ? ............................................................（ ） 電機(jī)軸輸出功率： 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 16 WnTP LL 5 5 03 5 0 5 5 00 ???? ............................................................................（ ） 電機(jī)選用 40ZY02 直流電動(dòng)機(jī) 機(jī)械手手爪的三維出圖及其主要零部件出圖 圖 手爪三維圖 圖 直齒輪絲桿 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 17 圖 電機(jī)齒輪 圖 齒輪箱 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 18 圖 手爪接觸塊連接件和絲桿螺母 圖 手爪裝配件 本章小結(jié) 本章對(duì)機(jī)械手手爪的類(lèi)型及夾緊裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 m N178。50639。50639。50615c o r c t a n2c o sa r c t a n39。由機(jī)械手冊(cè)查表可得 許用彎曲應(yīng)力 2/60~50 mmNbp ?? ， 取 2/50 mmNbp ?? ； 許用剪應(yīng)力 2/40 mmNp ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 13 由機(jī)械手冊(cè)查表可得 許用壓強(qiáng) 2/8~6 mmNPp ? ，取 2/6 mmNPp ? （ 2） 按耐磨性計(jì)算螺桿中徑 由表中公式，pPFd ? ? ， ....................................................................................（ ） 采用整體螺母式，取 ?? ， mmPFd p ???? ? 由 GB/T ，可選 10?d ， ?P ， 922 ??Dd ， ?D ， ?d ， 81?D的梯形螺紋、中等精度。 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 11 圖 二維手爪結(jié)構(gòu)圖 手爪夾持范圍計(jì)算 加工毛坯尺寸： Φ 20Φ 30 長(zhǎng)度： 100 左右 毛坯質(zhì)量（以鋼材的密度計(jì)算）：約 246g555g（按最大 600g 計(jì)算） 裝夾深度：約 25mm 縱向定位精度： 橫向定位精度： 1mm 手爪接觸塊為橡膠，橡膠具有 彈性大，定伸強(qiáng)度高，抗撕裂性和電絕緣性?xún)?yōu)良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)機(jī)械手采用夾持式手指 ,夾持式機(jī)械手按運(yùn)動(dòng)形式可分為回轉(zhuǎn)型和平移型。 （ 3）平面平移型。 （ 3） 要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、效率高，在保證本身剛度、強(qiáng)度的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，以利于減輕手臂的負(fù)載。下面的設(shè)計(jì)計(jì)算將以此進(jìn)行。 ~180176。 圖 機(jī)械手基本形式 按照機(jī)械手的工作環(huán)境采用直角坐標(biāo)型機(jī)械手 ，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，定位精度高，比較滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 機(jī)械手的基本形式選擇 常見(jiàn)的工業(yè)機(jī)械手根據(jù)手臂的動(dòng)作形態(tài) ,按坐標(biāo)形式大致可以分為以下 4 種 : (1)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 7 直角坐標(biāo)型機(jī)械手 。 （ 6)鏈傳動(dòng) 在機(jī)器人中鏈傳動(dòng)多用于腕傳動(dòng)上，為了減輕機(jī)器人末端的重量，一般都將腕關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在小臂后端或大臂關(guān)節(jié)處。同步帶具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)效率高（可達(dá) 98%）、節(jié)能效果好；能吸振、噪聲低、不需要潤(rùn)滑；傳動(dòng) 平穩(wěn)，能高速傳動(dòng)（可達(dá) 40m/s）、傳動(dòng)比可達(dá) 10，結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，故在機(jī)器人中使用很多。使用壽命長(zhǎng)；而且同步性好，使用可靠、潤(rùn)滑簡(jiǎn)單，因此滾珠絲杠在機(jī)器人中應(yīng)用很多。螺旋傳動(dòng)有傳遞能量為主的，如螺旋壓力機(jī)、千斤頂?shù)龋挥幸詡鬟f運(yùn)動(dòng)為主的，如機(jī)床工作臺(tái)的進(jìn)給絲杠。 （ 2）諧波齒輪傳動(dòng) 諧波齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小重量輕，傳動(dòng)比大（幾十到幾百），傳動(dòng)精度高、回程誤差小、噪音低、傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力強(qiáng)、效率高等一系列優(yōu)點(diǎn)。但是其技術(shù)還不夠成熟、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本也較高。其主要特點(diǎn)為：運(yùn)動(dòng)精確，動(dòng)作頻率大，定位精度高。 （ 2）液壓傳動(dòng)機(jī)械手 是以油液壓縮的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分。如果改變手部的姿態(tài)（方位）， 則用腕部的自由度加以實(shí)現(xiàn)。因此在要求較大回轉(zhuǎn)角的情況下，采用齒條傳動(dòng)或鏈輪以及輪系結(jié)構(gòu)。手腕有獨(dú)立的自由度。 手部是用來(lái)抓取工件的部件，根據(jù)被抓取物件的形狀、尺寸、重量、材料和抓取要求而有多種結(jié)構(gòu) 形式，如夾持型、托持型和吸附型等。 4．關(guān)節(jié)式、側(cè)噴式、頂噴式、龍門(mén)式噴涂機(jī)器人產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計(jì)；柔性仿形噴涂機(jī)器人開(kāi)發(fā)，柔性仿形復(fù)合機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)，仿形伺服軸軌跡規(guī)劃研究，控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)； 5．焊接、搬運(yùn)、裝配、切割等作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化研究；以及離線示教編程和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢(shì) 目前，在國(guó)內(nèi)外各種機(jī)器人和機(jī)械手的研究成為科研的熱點(diǎn)，其研究的現(xiàn)狀和大體趨勢(shì)如下： 1．機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 3 第三代機(jī)械手（機(jī)械人）則能獨(dú)立地完成工作過(guò)程中的任務(wù)。 第二代機(jī)械手正在加緊研制。截止 1979年，機(jī)械手累計(jì)產(chǎn)量達(dá) 56900 臺(tái)。1979 年日本機(jī)械手的產(chǎn)值達(dá) 443 億日元，產(chǎn)量為 14535 臺(tái)。 日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家。 德國(guó)機(jī)器制造業(yè)是從 1970 年開(kāi)始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。如 Unimate 公司建立了 8 年機(jī)械手試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行各種性能的試驗(yàn)。雖然這兩種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國(guó)外工業(yè)機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。不少球坐標(biāo)式通用機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。他的結(jié)構(gòu)是：機(jī)體上安裝一回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機(jī)構(gòu)。 通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)大學(xué)本科四年的所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合，完成一個(gè)特定功能、特殊要求的上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)，能夠比較好地體 現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的理論研究水平，實(shí)踐動(dòng)手能力以及專(zhuān)業(yè)精神和態(tài)度，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和明確的實(shí)施目標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。目前我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定的距離，應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機(jī)械手的研究和開(kāi)發(fā)直接影響到我國(guó)自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 ........................................................................................................................................43 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 1 1 緒論 前言和意義 機(jī)械手是在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置，它是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為蝸輪蝸桿。 自動(dòng)上下料機(jī)械手直臂與夾持部件的三維設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) 自動(dòng)上下料機(jī)械手直臂與夾持部件的三維設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) 自動(dòng)上下料機(jī)械手直臂與夾持部件的三維設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) I 自動(dòng)上下料機(jī)械手直臂與夾持部件的三維設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) 摘要： 機(jī)械手能代替人工操作，起到 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的特點(diǎn)。手腕為回轉(zhuǎn)型，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為 0180176。 關(guān)鍵詞 ： 機(jī)械手；直臂與夾持部件； Pro/e 三維設(shè)計(jì)； CAD 二維設(shè)計(jì) 中圖分類(lèi)號(hào) ： T 自動(dòng)上下料機(jī)械手直臂與夾持部件的三維設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) II 自動(dòng)上下料機(jī)械手直臂與夾持部件的三維設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) III 摘要 ...............................................................................................................................................................I 目次 ............................................................................................................................................................III 1 緒論 ....................................................................................................................................... 1 前言和意義 ................................................................................................................... 1 工業(yè)機(jī)械手的簡(jiǎn)史 ........................................................................................................ 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢(shì) ................................................................................................. 3 本章小結(jié) ...................................................................................................................... 3