【正文】 12】張軍， ,：21【13】濮良貴，：高等教育出版社,【14】，2009,442。因此慣性力較小，當突然過載或停車時，不會發(fā)生大的沖擊；④ 換向容易，在不改變電機旋轉方向的情況下，可以較方便地實現工作機構旋轉和直線往復運動的轉換；⑤ 液壓泵和液壓馬達之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴格限制⑥ 容易實現過載保護。對于我們來說，這是一次非常好的練兵，是自己在以后的工作中能夠更認真負責的完成一項產品的設計。機械手順序動作一般都要經過啟動、減速緩沖、停止這么一個程序。(3)靈活多變的系統(tǒng)配置，可以選用多種基本單元、擴展單元和擴展模塊，組成不同I /O點和不同的功能的控制系統(tǒng)，各種不同的配置都可以得到更高的性價比。PLC控制采用循環(huán)處理方式(周期工作方式)。備有鋰電池，以保證斷電時仍保持存放在讀寫存儲器RAM中的信息。隨著工業(yè)生產的不斷發(fā)展以及工業(yè)機械手技術的不斷成熟，可編程控制器被廣泛應用，它的優(yōu)點是運行穩(wěn)定、編程方法簡單易學、功能強，性能價格比高、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強、無觸點面配線，可靠性高，抗干擾能力強、系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少、維修工作量小，維修方便，體積小，能耗低?；赜吐罚阂簤焊?9右進左出→閥28→電磁換向閥27左位→油箱?；赜吐罚阂簤焊?4右進左出→閥23→電磁換向閥22左位→油箱?；赜吐罚阂簤焊?9 的上腔→換向閥17→閥16→油箱。②松開：電磁鐵14YA斷電，換向閥31的左位接入系統(tǒng)，手指在液壓缸33的作用下松開?；赜吐罚阂簤焊?3的右腔→電磁換向閥11→電磁鐵2YA斷電→油箱。 系統(tǒng)安全可靠性手臂俯仰缸（或手臂升降缸）在系統(tǒng)失壓情況下會自由下落或超速下行，所以應在回路中增加平衡回路，方法可用單向順序閥做平衡閥，手臂伸縮缸有俯仰狀態(tài)時，亦應同樣考慮。缺點是當所需流量較少的液壓缸動作時，系統(tǒng)的溢流損失較大，能源利用率較低。當無桿腔進油時，其速度就少于最大允許速度，但仍然符合設計需要。盡管有的液壓缸是單一工作，但也需要進行節(jié)流調速，用以保證液壓缸運行的平穩(wěn)性。經反復考慮，選擇矩形橡膠密封圈組成回轉油缸的密封結構，其中擋圈的作用是防止高壓油液將橡膠密封圈擠入配合間隙，以保證密封性并延長密封圈的使用壽命。在手臂伸縮油缸和手臂俯仰油缸中都用了Y型密封圈，Y型密封圈在工作時壓力油液把Y型密封圈的唇邊緊緊壓在相對運動的兩配合面上，并隨著油液壓力的增高而提高密封性能，并能補償磨損的影響，所以裝配時唇邊要對壓力油腔。對于活塞油缸的靜密封，主要采用O型密封圈，它既可以用外徑或內徑密封，也可以用端面密封。目前，機械手液壓系統(tǒng)使用的密封件大多采用耐油橡膠制成的各種形式密封圈，作為動密封和靜密封，以保證兩結合面的密封性。但液壓傳動也有如下缺點：(1) 系統(tǒng)的泄漏難以避免，影響工作效率和系統(tǒng)的工作性能；(2) 油液的粘度對溫度的變化很敏感，當溫度升高時，油的粘度即顯著降低，油液粘度的變化直接影響液壓系統(tǒng)的性能和泄漏量。d為輸出軸與動片連接處的直徑，設d=50mm,則回轉缸的內徑通過下列計算： （mm） 計算得D=,既設計液壓缸的內徑為100mm,.10　機械手液壓系統(tǒng)工作原理 能量轉化簡圖機械手的液壓傳動力是以有壓力油作為傳遞動力的工作介質，電動機帶動油泵輸出壓力油，是將電動機供給的機械能轉換為油液的壓力能，壓力油經過管道及一些控制調節(jié)裝置導進入油缸，推動活塞桿運動，從而手臂作伸縮，升降運動，將油液的壓力能又轉換成機械能?！鄄炕剞D部件（包括工件）對回轉軸線的轉動慣量（）。同時在回轉軸上安裝了另一個圓錐滾子軸承，這個軸承的采用是為了阻止回轉軸向上的運動。機身可以是固定的，也可以是行走的，既可以沿地面或架空軌道運動。螺紋內徑螺釘強度的校核滿足要求。俯仰擺動油缸計算出驅動力后即可按照直線伸縮油缸的設計計算。 表72 螺釘距離t1與工作壓力p 1 的關系工作壓力p 1 螺釘距離t1 工作壓力p 1 螺釘距離t1 ~ 150 ~5 100 ~ 120 5~10 80 ，因為回轉缸的工作壓力為2Mpa,所以螺釘間距t小于120mm,每個螺釘在危險剖面上承受的拉力為工作載荷和剩余預緊力之和 式中——工作載荷（N）， P——缸蓋所受的合成液壓力，即驅動力（N） Z——螺釘數目， ——螺釘中心所在圓的直徑（mm） ——工作壓力(Mpa) ——剩余預緊力，螺釘所在圓的直徑，根據表選擇那么螺釘數目 取為工作載荷 剩余預緊力 螺釘材料選擇45，則n為安全系數，,現取為2螺釘的強度條件為螺釘的直徑——計算載荷，——許用抗拉強度，——螺釘材料的屈服點（Mpa）表73 常用螺釘材料的屈服強度鋼 號 10 Q215 Q235 35 45 40Cr(Mpa) 205 215 235 313 352 784——螺釘螺紋內徑（mm）, ,d 為螺釘公稱直徑，S為螺距。在手臂設計中，采用O型密封，當液壓缸工作壓力小于10Mpa。 根據受力平衡，有得 得 ()式中 參與運動的零部件的總重力（包含被抓去的工件）（N）； L——臂部參與運動的零部件的總重心到導向支撐前端的距離（m）； a——導向支撐的長度（m）。如此反復數次，繪出最終的結構。手臂的回轉運動是通過齒條齒輪機構來實現：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。其缺點是回轉運動傳動路線長，花鍵軸的變形對回轉精度的影響較大 ②回轉缸置于升降缸之上的機身結構。(4)位置精度要高。(3)臂部動作應靈活。 機械手手部的運動速度是機械手的主要參數之一，它反映機械手的生產水平。②提高支撐剛度和合理選擇支撐間的距離。如果改變手部的姿態(tài)(方位)則由腕部的自由度實現。因為 =（+)=======代入 =(+) =33所以 =+0+33=(2)回轉液壓缸的設計計算 單葉片回轉缸的壓力P與驅動力矩M的關系為 式中 R——缸體內壁半徑 r——輸出軸半徑 b——動片寬度 根據表51選擇液壓缸內徑R=64mm,輸出軸直徑d=32mm,動片寬度b=25mm. 那么回轉缸工作壓力為 選擇工作壓力為P=4Mpa. 表51 液壓缸的內徑系列（JB82666） （mm）2025324050556365707580859095100105110125130140160180200250表52 標準液壓缸外徑（JB106867） （mm）液壓缸內徑40 5063809010011012514015016018020020鋼P5060769510812113316814618019421924545鋼506076951081211331681461801942192456腕部與臂部連接處的回轉液壓缸的設計計算 在上節(jié)的計算中，可知腕部及手指和工件的重力分別為G1=360N,G2=,直徑為105mm的圓柱體，其重力為臂部伸縮油缸等效為高為730mm,直徑為135mm的圓柱體，其重力為若腕部啟動過程按等加速運動，腕部轉動時的角速度，啟動過程所用的時間為，則 若腕部轉過的角速度為，啟動過程所轉過的角度為，則式中——參與腕部轉動的部件對轉動軸線的轉動慣量() ——工件對腕部轉動軸線的轉動慣量()設置轉過的角度=，啟動時間=，那么角速度=， 解得 那么 =0解得根據表選擇液壓缸內徑，輸出軸直徑為，動片寬度為，那么回轉缸工作壓力為 式中 R——缸體內壁半徑（m） r——輸出軸半徑（m） b——動片寬度（m）解得7 臂部的設計計算臂部是機械手的主要執(zhí)行。 腕部設計考慮的參數 夾取工件重量10Kg，回轉。它是來實現腕部的回轉和左右擺動。(2) 用齒條活塞驅動的腕部結構。對于本設計，機械手的工作條件是在正常工作場合中搬運加工的棒料，不會受到環(huán)境的影響，對機械手的腕部沒有太多不利因素。因此，在腕部設計時，必須力求結構緊湊，重量輕。該設計以棒料來分析機械手的夾持誤差精度。由分析可知，當驅動力一定時，角增大，則握力也隨之增加，但角過大會導致拉桿的行程過大，以及手指滑槽尺寸長度，使之結構增大，因此一般取=～，這里取為350。它的優(yōu)點是動作確實可靠，速度高，成本低；缺點是不易調整。電氣驅動的優(yōu)點是動力源簡單，維護，使用方便。為了減少停機時產生的沖擊，氣壓系統(tǒng)裝有速度控制機構或緩沖機構。一般采用46個大氣壓，個別的達到810個大氣壓。它利用油缸、馬達加上齒輪、齒條實現直線運動；利用擺動油缸、馬達與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實現回轉運動。 驅動機構 根據動力源不同大致可分為氣動、液壓、電動和機械傳動。用于高