【正文】 h，旋合數(shù) z=， ,螺紋牙根部厚為 b=，螺母材料的許用切應(yīng)力為 [? ],取 60MPa，螺母材料的許用彎曲應(yīng)力為[? ]b,取 70MPa。 取 ? =2。磨損與螺紋工作表面的壓強(qiáng)，滑動(dòng)速度，工作表面的粗糙度及潤(rùn)滑狀況等因素有關(guān)，其中最主要的是壓強(qiáng)。m .軸的材料選 45號(hào)鋼，查表的材料的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ? ? MPa45?? ，不考慮轉(zhuǎn)矩的影響，故降低需用應(yīng)力取 36 MPa。 模數(shù) 19571 ?? zdm tt=3 mm, 為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)， 由于結(jié)構(gòu)需要，使兩齒輪軸線的中心距足夠的大，暫取 m=，為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。 7） 由 文獻(xiàn) [20]式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=60n1jLh=603030000=107 712 ??? uN 由 文獻(xiàn) [20]圖 10191 取得 KHN1=KHN2=。m。原動(dòng)機(jī)載荷特性 SF=均勻平穩(wěn)，工作機(jī)載荷特性 WF=輕微振動(dòng)，預(yù)定壽命 H=30000(小時(shí) )。 根據(jù)液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)，端蓋厚度的計(jì)算如下： ParFbh ??4? () 式中 F —— 法蘭在缸筒最大內(nèi)壓下 做承受的軸向壓力（ N）； ? ? ? ? KNNdDPAPF nn 22622 ???????? ?? b —— 法蘭上孔中心到外徑上的距離（ m），這里取 15mm； ar —— 法蘭外圓半徑（ m） ,這里取 。 輸入接口模塊設(shè)計(jì) 可重構(gòu)液壓機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊，需要有統(tǒng)一的接口，使其在不同的關(guān)節(jié)模塊之間可以互換調(diào) 用。 查表得： hf = nf = mf 取 2 df = Tf =1 而 kN10??? ar YFXFP () 式中 X —— 徑向動(dòng)載荷系數(shù)，此處取 1； Y —— 軸向動(dòng)載荷系數(shù)，此處取 1； rF —— 徑向載荷（ N）； aF —— 軸向載荷（ N）。 由于隨動(dòng)閥套需要較高的旋轉(zhuǎn)精度，因此選擇精度性較高的圓柱滾子軸承。此處高壓油道經(jīng)徑向?qū)ΨQ(chēng)的兩個(gè)管道進(jìn)入閥芯，此設(shè)計(jì)在于使閥芯受力平衡，兩方向上的高壓油壓力平衡，因此閥芯不易卡死。 油道設(shè)計(jì) 隨動(dòng)閥套（以下簡(jiǎn)稱(chēng) 閥套）在擺動(dòng)缸中被壓油驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，需要與閥芯和缸體有良好的配合，同時(shí)又需要輸出轉(zhuǎn)矩。隨動(dòng)閥套和轉(zhuǎn)角伺服閥閥芯處于中位時(shí)， 2個(gè) A口中心線連線與 2個(gè) P口中心線的連線 (或 2個(gè) T口中心線的連線 )成 45176。 閥芯上有 4 個(gè)沿圓周均布，開(kāi)口形狀相同的閥口， 2 個(gè)高壓油口 (P 口 )和 2 個(gè)回油口 (T口 )， P口和 T口是對(duì)稱(chēng)于圓心的閥口， 2個(gè) P口中心線的連線與 2個(gè) T口中心線的連線垂直正交。 a b 圖 液壓轉(zhuǎn)角伺服閥 液壓轉(zhuǎn)角伺服閥的伺服過(guò)程如下 :起初令伺服閥芯與隨動(dòng)閥套處于中位狀態(tài)，當(dāng)壓力油液經(jīng)油道到達(dá)伺服閥芯 C后，由于伺服閥芯與隨動(dòng)閥套在中位，液壓系統(tǒng)中的工作 油路和回油油路被伺服閥芯與隨動(dòng)閥套關(guān)閉，油液不能進(jìn)入擺動(dòng)缸，擺動(dòng)缸中的油液被密閉起來(lái)，擺動(dòng)缸自鎖 , 見(jiàn)圖 。 當(dāng)閥芯（即 C塊）逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使高壓油口 P口接通 A腔，則 A腔為高壓油， B 腔為低壓油，壓差推動(dòng)隨動(dòng)閥套（即 D 塊）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的角度和閥芯一致后，閥芯的 P油口被閉合，則旋轉(zhuǎn)停止。 本文提出了一種閥芯徑向力平衡的閥芯阻力小盲區(qū)小的液壓轉(zhuǎn)角伺服閥，這種液壓轉(zhuǎn)角伺服閥是一種基于轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯結(jié)構(gòu)原理的旋轉(zhuǎn)式伺服閥，它由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。 三是對(duì)齒輪，螺紋傳動(dòng)，進(jìn)行強(qiáng)度校核 ，進(jìn)行有限元分析，校核強(qiáng)度是否滿足要求。 液壓系統(tǒng)原理圖 本液壓系統(tǒng)為一開(kāi)式回路， 由液壓泵、電磁溢流閥、蓄能器、液壓轉(zhuǎn)角伺服閥及相關(guān)輔件組成。文章對(duì)液壓轉(zhuǎn)角伺服閥進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)同時(shí)對(duì)機(jī)械手手爪的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。 在許多實(shí)際應(yīng)用中，為了適應(yīng)高精度地取放操作對(duì)象，常要求機(jī)器人手具有較高的定位取放能力，以代替人手繁重的復(fù)雜勞動(dòng)。可重構(gòu)模塊化機(jī)器人的特點(diǎn)恰恰滿足了現(xiàn)代化生產(chǎn)的這種需求，提高了工作效率，降低了成本。因此，需要使用一種能根據(jù)任務(wù)要求改變自身構(gòu)型的機(jī)器人來(lái)完成不可預(yù)知的作業(yè)任務(wù)。 關(guān)鍵詞： 可重構(gòu)； 液壓轉(zhuǎn)角伺服閥； 抓取力 目 錄 前言 ...................................................................... 1 1 概述 .................................................................. 2 設(shè)計(jì)題目及參數(shù)要求 ............................................... 2 液壓系統(tǒng)原理圖 ................................................... 2 2 機(jī)械手結(jié)構(gòu)原理 ......................................................... 3 3 液壓轉(zhuǎn)動(dòng)伺服閥設(shè)計(jì) ..................................................... 4 液壓轉(zhuǎn)角伺服閥原理 ............................................... 4 閥的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) ................................................. 6 缸體的設(shè)計(jì) .................................................. 6 油道設(shè)計(jì) .................................................... 6 軸承的計(jì)算與選用 ............................................ 6 輸入接口模塊設(shè)計(jì) ............................................ 8 端蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................ 8 4 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................... 9 錐齒輪的設(shè)計(jì)校核 ................................................. 9 確定錐齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) ........................ 9 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) .......................................... 9 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ............................................ 11 滑動(dòng)螺旋的設(shè)計(jì)與校核 ............................................ 13 確定螺桿傳動(dòng)的最小直徑 ..................................... 13 梯形螺紋結(jié)構(gòu)尺寸的確定 ..................................... 13 梯形螺紋結(jié)構(gòu)尺寸校核 ....................................... 14 傳輸軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)校核 .............................................. 15 5 鍵的校核 .............................................................. 18 輸入軸鍵的校核 .................................................. 19 傳輸軸鍵的校核 .................................................. 19 6 其它零件的選取 ........................................................ 19 六角螺釘 ........................................................ 19 軸端擋圈及螺釘 .................................................. 20 螺栓螺母 ........................................................ 20 7 機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)仿真 ...................................................... 20 基于 pro/e 的三維建模 ............................................ 20 運(yùn)動(dòng)仿真 ........................................................ 21 軌跡規(guī)劃方案 .................................................... 22 動(dòng)態(tài)模擬 ........................................................ 23 干涉檢查 ........................................................ 23 8 機(jī)械手抓的靜態(tài)分析 .................................................... 24 機(jī)械手抓的受力分析 ...