【正文】 熱面積 ——液壓系統(tǒng)的溫升當液壓系統(tǒng)的散熱量等于發(fā)熱量時，=時，系統(tǒng)達到了熱平衡，這時系統(tǒng) 溫升為： （48）如果油箱三個邊的比例在1：1：1到1：2：3范圍內，且油面高度為油箱高度的80%，其散熱面積A近似為： （49）式中： V——油箱有效容積 流量控制閥是通過改變節(jié)流口通流面積的大小或通流通道的長短來改變局部阻力的大小從而實現對流量的控制，改變速度。 對于低速運動要求的系統(tǒng)，需對液壓缸的效面積A進行驗算： （41）—— 控制無件速度的流量閥的最小穩(wěn)定流量 ——液壓缸要求達到的最低工作速度液壓馬達主要參數確定液壓馬達所需排量V可按下式計算： （42）式中：T——液壓馬達的負載轉矩 ——馬達的兩腔工作壓差——液壓馬達的機械效率，一般取=。通常是求出一個工作循環(huán)內各階段的速度和負載值列表表示，必要時還應作出速度、負載隨時間變化的曲線圖。液壓傳動是用液體作為工作介質進行能量傳遞的傳動方式。 表53 螺釘間距和壓力P的關系圖53 缸蓋受力簡圖在這種聯接中，每個螺釘在危險剖面上隨的拉力 為工作載荷 和預緊力 之和 （350）式中：= （351）F——驅動力（N）Z——螺釘數目；P——工作壓力——預緊力D——危險剖面 直徑；螺釘的強度條件為： （352） 式中： ——計算載荷=抗拉許用應力 n=———螺紋內徑——螺釘材料屈服極限見下表54： 表54 常用螺釘材料的屈服極限2） 缸體螺紋計算 如上圖液壓端蓋聯接方式中的d圖，有 （353） 式中： =F+ F=, =KF=（）F ——考慮螺紋拉應力和扭應力合成作用的系數，取= D——液壓缸內徑3）聯接半環(huán)的計算 半環(huán)的剪切強度和擠壓強度計算如下。有關公式為： （345） （346） (347)碳鋼取=100~120MPa，n ，計算出的直徑d 再按下表進行行圓整 。在單桿活塞液壓缸中，由于液壓缸的兩腔有效工作面積不相等，所以左右兩邊的驅動力和壓力之間的關系式不一樣。直線液壓缸1內的三根液壓管采用了伸縮液壓管結構，其特點是機械手外觀清晰、整齊，并可避免液壓管的損傷，但加工工藝性較差。在空心活塞套桿6中通有三根伸縮液壓管，其中兩根把壓縮空液壓通往手腕回轉液壓缸5，一根把壓縮空液壓通往手部的夾緊液壓缸。手臂的各種運動由液壓缸來實現。反之，輸出軸作順時針方向回轉。二、回轉缸的驅動力矩計算腕部回轉時，需要克服以下幾種阻力。二、手腕設計的基本要求 力求結構緊湊、重量要輕；腕部處于臂部的最前端，它連同手部的連接和靜、動載荷均由臂部承受。若被抓取工件的最大加速度取時，則: （313）所以： 所以夾持工件時所需夾緊液壓缸的驅動力為4691N考慮到機械手的通用性，同時由于被抓取工件的水平放置，因此手腕必須設有回轉運動才可滿足工作的要求。手指對工件的夾緊力可按下式計算： (31)式中安全系數，~.工作情況系數，主要考慮慣性力的影響。 要求結構緊湊、重量輕、效率高 在保證本身風度、強度的前提下，盡可能使結構緊湊、重量輕，以利于減輕手臂的負載。3mm。/秒；手腕運動參數：回轉范圍：0176。相應的機械手具有三個自由度，為了彌補升降運動行程較小的缺點，增加手臂擺動機構，從而增加一個手臂上下擺動的自由度。大數數采用插銷板進行點位程序控制，也有采用可編程序控制、微型計算機數字控制，采用凸輪、磁盤碰帶、穿孔卡等記錄程序。手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件，手臂的作用是帶動手指去抓取物件，并按預定要求將其搬運到指定的位置。智能工業(yè)機械手。5) 采用機械手能明顯地提高勞動生產率和降低成本。沖床有自動上下料循環(huán)，裝上機械手上下料，可實現沖壓生產自動化。所謂機電一體化技術，是機械工程技術吸收微電子技術、信息處理技術、傳感技術等而形成的一種新的綜合集成技術。1 / 47第一章 緒論 機械手設計的目的工業(yè)機械手設計是機械制造、機械設計和機械電子工程等專業(yè)的一個重要學習環(huán)節(jié)，是學完技術基礎課及有關專業(yè)課以后的一次專業(yè)課程內容的綜合設計。 機械手設計的內容本設計要求能較鮮明地體現機電一體化的設計構思。注塑機有加料、合模、成型、分模等自動工作循環(huán)，裝上機械手自動裝卸工件，可實現全自動化生產。4) 機械手特別是通用工業(yè)機械手的通用性、靈活性好，能較好的適應產品品種的不斷變化，以滿足柔性生產的需雜。記憶型再型工業(yè)機械手計算機數子控制的工業(yè)機械手。行走機構，直角式坐標式。三、控制系統(tǒng) 有點位控制和連續(xù)控制兩種方式。由于本機械手在上下料時手臂具有升降、收縮及回轉運動，因此，采用圓柱座標型式。；回轉速度：70176。7）位置檢測：用電位器反饋式；8）緩沖方式：用節(jié)流閥減速緩沖；9）定位精度：位置設定精度及重復定位精度177。這對一些有方位要求的場合更為重要，如曲拐、凸輪軸類復雜的工件，在機床上安裝的位置要求嚴格，因此機械手的手部在夾持工件后應保持相對的位置精度。一般 來產，夾緊力必須克服工件重力所產生的靜載荷以及工件運動狀態(tài)變化產生的載荷，以使工件保持可靠的夾緊狀態(tài)。(3)實際驅動力計算實際驅動力 (312)因為傳力機構為齒輪齒條傳動，故取，并取。并且要求嚴格密封。 ——軸頸處的支承反力（N），可按手腕轉動軸的受力分析求解；根據： 得： (319)同理： 根據得： (320)式中：——手部的重量（N）L ——如圖五所標示長度尺寸（cm）回轉缸的動片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩M封，與選用的密封裝置的類型有關，應根據具體情況加以分析。當壓縮液壓體從孔a進入時，推動輸出軸作逆時針回轉，則低壓腔的液壓從b孔排出。手臂的回轉和升降運動是通過立柱實現的，立柱的橫向移動為手臂的橫移。雙作用液壓缸1的缸體固定，當壓縮空液壓分別從進出液壓孔c，e進入雙作用式液壓缸1的兩腔時，空心活塞套桿6帶動手腕回轉缸5和手部一同往復移動。在附圖中所示的管口a、b是接到手腕回轉液壓缸的；d是接到手部夾緊液壓缸的。手臂伸縮驅動力的計算手臂做水平伸縮時所需的驅動力 圖34 手臂伸出時的受力圖 圖34所示為活塞液壓缸驅動手臂前伸時。對于桿長l大于直徑d的15倍的活塞桿還必須有足夠的穩(wěn)定性該極限力與液壓缸的安裝方式、活塞桿直徑及行程有關。 圖52 液壓缸端蓋的聯接方式1）缸蓋螺釘的計算 下圖為缸蓋受力簡圖為保證聯接的緊密性，必須規(guī)定螺釘的間距，見表，然后決定螺釘的數目。第四章 機械手液壓系統(tǒng)的設計 一部完整的機器由原動機、傳動部分、控制部分和工作機構等組成、傳動部分是一個中間環(huán)節(jié)，它的作用是把原動機的輸出功率傳送給工作機構。明確液壓傳動系統(tǒng)的動作和性能要求，考慮以下幾個方面：1）該設備中，哪些運動需要液壓傳動完成，各執(zhí)行機構的運動形式及動作幅度；2）對液壓裝置的空間布置、安裝形式、重量、外形尺寸的限制等；3）執(zhí)行機構載荷形式和大??；4）執(zhí)行機構的運動速度，速度變化范圍以及對運動平穩(wěn)性的要求；5）各執(zhí)行機構的動作順序，彼此之前的聯鎖關系，實現這些運動的操作或控制方式；6）自動化程度、效率、溫升、安全保護、制造成本等方面的要求；7）工作環(huán)境方面的要求，如溫度、濕度、振動、沖擊、防塵、防腐、抗燃性能等；對執(zhí)行無件工況分析，就是查明每個執(zhí)行元件在各自工作過程中的速度和負載的變化規(guī)律。第五章已進行解釋了。系統(tǒng)發(fā)熱溫升的驗算假設功率損失全部變成熱量使油溫升高，單位時間的發(fā)熱量為： 若在一個工作循環(huán)中有幾個工作階段，則可根據各階段的發(fā)熱量求出系統(tǒng)的平均發(fā)熱量：即 （47）液壓系統(tǒng)在工作中產生的熱量，經過所有元件的表面散發(fā)到空氣中去，現假設全部熱量都是由油箱散發(fā)的。當液體從P口進入時，閥心保持在調節(jié)桿所限定的位置上，流體只能經過閥心上的三角形溝槽流向P，這時閥起節(jié)流作用；而當從P口流進時，閥心被壓下，流體流向P口，這時閥起單向閥作用。如圖47圖47液壓缸防滑保護回路合并成完善液壓系統(tǒng) 壓力繼電器34在夾緊工件，讓微機控制其他缸開始動作?！?。2）位置控制部分 本機械手需要實行位置控制的運動共有四種，即手臂伸縮、升降、回轉和手腕回轉。在機械手結構設計時，經過多次查找資料，才確定比較好的設