【正文】 10( 6 2 32 ????? ? ?? 按《材料力學》公式 hbQ?? （ 35） 其 中 h為工字鋼的高度， b 為工字鋼的腰寬， Q 為所受的力。 設計時注意的問題 (1) 剛度要好，要合理選擇臂部的截面形狀和輪廓尺寸，空心桿比實心桿剛度大的多，常用鋼管做臂部和導向桿，用工字鋼和槽鋼左支撐板，以保證有足夠的剛度。而且此處作用力不大，所以選氣壓傳動。而且此處作用力不大，所以選氣壓傳動。 設計時要注意的問題 (1) 手指應有足夠的夾緊力，為使手指牢靠的 夾緊工件，除考慮夾持工件的重力外，還應考慮工件在傳送過程中的動載荷。 平面關節(jié)型機械手總體結構分析 結構特點分析 根據(jù)設計要求和參數(shù)表分析得出，機械手分為機身、大臂、小臂、上下移動關節(jié)、手指部五部分構成，其中機 身與大臂、大臂與小臂連接處安置電機，小臂連接移動關節(jié)帶動手指上下搬運環(huán)類工件，結構特點實體圖如下“圖 21”所示。 第二章 平面關節(jié)型機械手總體方案設計 平面關節(jié)型機器手又稱 SCARA 型裝配機器手，是 Selective Compliance Assembly Robot Arm 的縮寫 ，意思是具有選擇柔順性的裝配機器人手臂。在工業(yè)生產(chǎn) 中應用的機械手被稱為“工業(yè)機械手”。 機械手的結構形式開始比較簡單，專業(yè)性較強，僅為某臺機床的上下料裝置，是附屬于該機床的專用機械手。 平面關節(jié)型機械手總體方案分析 設計任務 本次課程設計總體設計的任務是：上下料搬運機械手， 3 個自由度，平面關節(jié)型；需要搬運的工件：環(huán)類零件，內(nèi)孔直徑 50mm；高 150mm,厚 10mm,（只能從內(nèi)孔夾持工件），材料 40 鋼，將工件從一條輸送線搬運到與之平行的另一條輸送線上，（兩輸送線距離為 ,高度差 ） 。 圖 22 機構簡圖 工作原理分析 本次設計的機械手大臂通過轉(zhuǎn)動關節(jié)與機身連接，關節(jié)處安放驅(qū)動裝置，由電動機驅(qū)動，為提高精度采用一級齒輪聯(lián)接減速，帶動大臂轉(zhuǎn)動，速度、頻率又單片機控制；大臂與小臂亦通過轉(zhuǎn)動關節(jié)連接，關節(jié)處轉(zhuǎn)配驅(qū)動裝置，結構與大臂關節(jié)處相同；移動關節(jié)與小臂固定連接，移動關節(jié)使用氣缸或液壓缸，活塞桿連接手指上下移動；手指通過氣缸驅(qū)動控制夾具指，使夾具體從內(nèi)部抓取環(huán)類工件。 (3) 應能保證工件在手指內(nèi)準確定位。 ?? PDF 4 2? (33) D為氣缸的內(nèi)徑 (m)， P 為工作壓力（ Pa） , ?為負載率，負載率與氣缸工作壓力有關，取 ?P ，查《液壓傳動與氣壓傳動》表 132 ???P 由于氣缸垂直安裝，所以取 P=。一般 ???Dd ，此選 )()(0 3 0 5 4 66 mmmP FD ?????? ????? ?? 按《液壓傳動與氣壓傳動》表 133 選取 40mm。 (4) 導向性要好。 受力如下圖 : 圖 33 驗算： )( 221 NlMFF ????? ? F=180N M P aM P arF 60][)( 232 ??????? ? ??? 所以合適。 7 2 0 0 ???PC ，所以也可以用此公式估算。 大臂的設計 結構的設計 把大臂的截面設計成工字鋼形式，這樣 抗彎系數(shù)大，使截面面積小，從而減輕小臂重量，使其經(jīng)濟、輕巧。 軸承的校核 因為此處軸承做低速的擺動，所以其失效形式是，接觸應力過大，產(chǎn)生永久性的過大的凹坑（即材料發(fā)生了不允許的永久變形），按軸承靜載能力選擇的公式為： 《機械設計》 1317 000 PSC ? 其中 0P 為當量靜載荷， 0S 為軸承靜強度安全系數(shù)，取決于軸承的使用條件。 精度驗證 : )(10)(0 3 2 ) in (1 4 0 0 0 mmmm ??? 所以不能滿足精度要求 ,不能直接傳動 ,要變速機構 在此選用直齒圓柱齒輪 為了提高精度，采用一級齒輪傳動 312 ??zzi .5。 (2) 運動要靈活，升降運動的導套長度不宜過短，否則可能產(chǎn)生卡死現(xiàn)象；一般要有導向裝置。 參考文獻 [1] 周伯英 .工業(yè)機器人設計 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1995 [2] 龔振幫 .機器人機械設計 .武漢 :電子工業(yè)出版社， 1995 [3]（日）藤森洋三 . 機構設計 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1990 [4]（日）加藤一郎 . 機械手圖冊 .上海 :上海科技出版社， 1989 [5] 成大先 .機械設計圖冊（五） .成都 :化學工業(yè)出版社， 1999 [6] 劉鴻文 . 材料力學 .北京 :高等教育出版社， 1999 [7] 濮良貴 紀名剛 .機械設計 .北京 :高等教育出版社， 20xx [8] 周開勤 .機械零件手冊 .北京 :高等教育出版社， 1993 [9] 吳 振彪 .工業(yè)機器人 .武漢 :華中理工出版社， 1998