【正文】 根據(jù)以上算得 pP 和 pq ，再查閱有關(guān)手冊，現(xiàn)選用 YB80BI 雙聯(lián)葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量： 10— 194mL/r。在后是一個制動箱。 手臂的設(shè)計計算 通常先進(jìn)行粗略的估算，根據(jù)運動參數(shù)初步確定有關(guān)機構(gòu)的主要尺寸，在進(jìn)行校核計算，修正設(shè)計。 對于告訴運動的機械手，其最大移動速度設(shè)計在 1000～ 1500mm/s，最大回轉(zhuǎn) 角速度設(shè)計在 180 /o s 內(nèi)，在大部分行程距離上平均移動速度為 1000mm/s 內(nèi)，平均回轉(zhuǎn)角速度為 90/o s 內(nèi)。 臂部運動的目的：把手部送到空間范圍內(nèi)的任意一點。 m） M偏 ＝ 0。 夾緊缸彈簧的確定。 （ 5）確定夾緊油缸外徑 D 驅(qū)動桿行程與手指開閉范圍關(guān)系 12.??－分別為手指夾緊工件范圍值時，滑槽相對于兩支點連接的傾斜角。 設(shè)計路線與方案 設(shè)計步驟 ； ； ； ； ，范圍，性能進(jìn)行分析，強度和運動學(xué)校核； ； ； 。 (5)采用機械手能明顯的提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。與前者比較有較多的自由度，能進(jìn)行程序較復(fù)雜的作業(yè)，通用性較廣。移動式搬運上料機械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)，小車行走機構(gòu)，液壓泵站電器控制系統(tǒng)組成，同時具有高溫棒料啟動疏料裝置及用于安全防護(hù)用的光電保護(hù)系統(tǒng)。整個機械手及 液壓系統(tǒng)均集中設(shè)置在行走小車上，結(jié)構(gòu)緊湊。該系統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用一般 PLC所具有的位移寄存器和位移指令來編程。在新世紀(jì)的曙光下人們追求更舒適的工作條件，惡劣危險的勞動環(huán)境都需要用機器人代替人工。至于像汽車工業(yè)和電子工業(yè)之類的費工的工業(yè)部分，機械手的應(yīng)用情況決不能說是好的。 按功能分類： 1． 簡易型工業(yè)機械手 有固定程序和可變程序兩種。 (2)注塑機有加料、合模、成型、分模等自動工作循環(huán)，裝上機械手自動取料，可實現(xiàn)全自動生產(chǎn)。手臂的作用是帶動手指去抓取物件，并按預(yù)定要求將其搬運到給定位置。 (4)要求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，效率高。 按工作要求夾緊力為一個夾緊缸提供，考慮到夾緊力的穩(wěn)定性。因此在腕部設(shè)計時，必須力求結(jié)構(gòu) 緊湊，重量輕。 16 .41 ( )M G e kgf m? ? ?偏 克服摩擦所需力矩 M摩 M摩 = 克服運動慣性所需的力矩 M慣 J桿= 2 2 21( 3 ) / 12m L R m e? ? ?(kgm2s ) J件 = 22me =25? =(kgm2s ) J總 =(kgm2s ) M慣 =JW/t 設(shè) w= 050/s , 20o??起 M慣 = 2w /?起 =(kgf (2)高支承剛度和選擇支承間的距離 臂部和機身的變形量不僅與本身 剛度有關(guān)，而且同支撐的剛度和支撐件間距離有很大關(guān)系，要提高剛度，除從支座的結(jié)構(gòu)形狀，底板的剛度以及支座與底版的連接剛度等方面考慮外，特別注意提高配合面間的接觸剛度。 (3)求重心位置并計算偏重力臂 ? n21 i= `0ss? ? ??? 式中：20 4 D PPkgfZZ?? ? ? ? P— 驅(qū)動力 kgf P— 工作壓力 kgf/ 2cm Z— 螺釘數(shù)目，取 8 `s? — 預(yù)緊力 kgf 長 春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 25 `s? =K? ， K= 螺釘?shù)膹姸葪l件為： 2 12 21 1 4169 0 / [ ]4o Qk gf c md d???? ?? ? ? ?合 11 4[]Qd ??? 式中： 1Q =? —— 計算載荷（ kgf） 表 31 螺釘間距 1t 與壓力 p的關(guān)系 工作壓力 1p （ 2/kgf cm ） 螺釘間距 1t （ mm） 5— 15 150 15— 25 120 25— 50 100 50— 100 80 []sn?? ? ( 2/kgf cm )抗拉許用應(yīng)力 ??， 1d —— 螺紋內(nèi)徑（ cm） 表 32 常用螺釘材料的流動極限 2/kgf cm 鋼號 10 A2 A3 35 45 40cr s? 2100 2200 2400 3200 3600 65009000 (2)缸體螺紋計算 10222101[]()44 [ ] ()[]KQdDK Q Dd cm????????????合 () 式中 `0ss? ? ???， 24DPp?? ， ` (1 .5 1 .8 )s KP P? ? ? ? ? D— 油缸內(nèi)徑 長 春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 26 1K — 考慮螺紋拉應(yīng)力和扭應(yīng)力合成作用系數(shù)取 1K = 驅(qū)動手臂回轉(zhuǎn)的力矩 212M M M MM M MM LM P?? ? ????驅(qū) 回慣 封封 封 1 封 2封 1 20 2L d k k?? D— 輸出軸與缸差密封處的直徑（ cm） L— 密封的有效長度（ cm） 0d — “ O”形密封圈 的截面直徑（ cm） k — “ O”形圈在裝配時壓縮率，對于回轉(zhuǎn)運動， k= ? — 摩擦系數(shù) P— 回轉(zhuǎn)軸缸的工作壓力（ kg/ 2cm ） 選取 ? =， b=10cm,p=80kg/ 2cm ,設(shè) 1b =6mm 若 ??，則取 2, 2D Ddd ?? 2 2bDd?? ，取 2 3bDd?? ，則 2 1 0 3 , 6 .7 72 d d cm cmdd? ? ? ?? ， D=14cm 選用 O型橡膠密封圈 S58 型， 0d = 則 20 .4 7 2 0 .0 5 0 .0 5 0 .1 5l c m? ? ? ? ? 211 7 0 . 1 5 0 . 5 8 0 6 5 . 9 822M d l k g c m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?封 1 () M封 側(cè) — 動片側(cè)面與缸蓋密封處的摩擦阻力距 22211 ()48DdM F l D d p ??? ? ?封 側(cè) 2211 2 0 .6 2 0 .0 5 0 .0 5 0 .1 9l d k k c m? ? ? ? ? ? ? M封 側(cè) 2 2 2 2111( ) 0 . 1 9 ( 1 4 7 ) 8 0 0 . 5 1 3 9 . 6 588l D d p k g c m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 532M kg?封 徑 0 ()wM j kg cmt? ?? ? ??慣 w? — 回轉(zhuǎn)缸 動片的角速度變化量，在啟動過程中 ww?? （弧度 /秒） 長 春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 27 t? — 啟動過程時間 0j — 手臂回轉(zhuǎn)部件，對回轉(zhuǎn)軸的輕功慣量（ 2kg cm s??） 若手臂回轉(zhuǎn)零件的重心與回轉(zhuǎn)軸的距離為 ? 則 20 c Gj j pg?? cj — 回轉(zhuǎn)零件對重心軸線的轉(zhuǎn)動慣量 222 2 2 2212 252 .4 9 12 .1 31. 7 0. 1 ( 0. 12 3 0. 07 )2 126. 31 4( )cmm mj l R lk g c m s? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ?22工 件 手 臂 回0（ +3R ）122512 () 0j =（ 2kg cms??） 設(shè)角速度 40 /ows? ，啟動時間 ? 406 4 9 . 2 0 . 0 1 7 5 4 5 4 4 . 50 . 1M k g c m? ? ? ? ?慣 212DdM b p p d b p???? 22回 回 回（ D d ） p回 — 般取 p回 ==16（ 2kgcm? ） 221 1 0 1 6 ( 1 4 7 ) 1 1 7 6 02M k g c m? ? ? ? ? ? ?回 1 1 7 6 0 4 5 4 4 .5 1 3 9 .6 5 5 3 2 2 6 5 .9 8 1 7 1 0 8 .1 1M k g c m? ? ? ? ? ? ? ?驅(qū) 由內(nèi)徑公式 228 8 1 7 1 0 8 .1 1 0 .2 51 0 8 01 5 .1 1MD d DbpD c m?? ? ? ? ???驅(qū) () 基本滿足要求，則 D=16cm， d=8cm。即： maxSiP P P? ? ?? P?? — 管道和各類閥的全部壓力損失之和。 (3)油箱容積 Q=50Qp 注意： Qp 單位若為 L/min 時， V的單位為 3()dm 長 春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 33 Qp 單位若為 3/minm 時， V 的單位為 3m 具體選擇液壓元件 （ 1）換向回路的選擇 緊缸換向選用二位三通 閥，其他缸全部選用 B 型的三位四通電磁換向閥。 2D =80mm， 2d =40mm， 2b =60mm 212 9 4 .4 ( )32 6 5 ( 1)N m tMt? ????? ?? 2 100 /ows? () (3)手腕擺動缸 3132 ( )3212 ( )3N m tMt? ?????? ??? 3 50 /ows? (4)手臂回轉(zhuǎn)缸 4D =160mm 4d =80mm 4b =120mm 長 春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 30 4117 11 ( )3411 76 ( )3N m tMt? ?????? ??? 4 40 /ows? 注意：忽略角加速度和角減速度的影響 (5)手臂仰俯活塞缸： 5D =63mm， 5d =45mm 5 1 3 3 4 ( 0 .0 5)1 1 3 4 ( 0 .5 5)NtF Nt ??? ?? V=5cm/s (1)夾緊缸：1 8 . 6 7 3 . 0 1 2 0 . 5 / m in4QL?? ? ? ?。 缸的一端為缸體與缸蓋鑄造成一體，另一端缸體與缸蓋采用螺釘連接。 (1)計算零件重量，可分解為規(guī)則的體形進(jìn)行計算。為可提高剛度，盡量縮短臂桿的懸伸長度，還應(yīng)注意： (1)根據(jù)受力情況，合理選擇截面形狀和輪廓尺寸 臂部和機身既受彎曲（而且不僅是一個方向的彎曲）也受扭轉(zhuǎn)，應(yīng)選用抗彎和抗扭剛度較高的截面形狀。 m） P— 回轉(zhuǎn)油缸的工作壓力 r— 缸體內(nèi)徑半徑（ cm） R— 輸出軸半徑（ cm） b— 動片寬度 注：可按外形要求或安裝空間大小，先設(shè)定 b,R,r 中兩個： Dd =— , 2b 2Dd? ,取 Dd =2， 2bDd =3 又因為 d=40mm，則 D=80mm， b=60mm 去頂回轉(zhuǎn)油缸工作壓力： 222()Mp b R r???總 2222 2 9 4 .4 8 .0 1 ( k g / )6 ( 8 4 ) cm? ??? () 由于系統(tǒng)工作壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此壓力，因此回轉(zhuǎn)油缸的工作壓力足以克服摩擦力。 ，它連同手部的動靜載荷均由臂部承受。 根據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計手冊表 2－ 2可取 2P 為 aMP ， cm? 為 ， d/D為 。 (2)手指應(yīng)具有一定的開閉范圍。 ：是聯(lián)接手部和手臂的部件，并可用來調(diào)整被抓取物體的方位。 工業(yè)機械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 工業(yè)機械手在生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，還可以歸納為以下的一些方面： 1. 建造旋轉(zhuǎn)零件體自動線 方面 建造旋轉(zhuǎn)零件體（軸類、盤類、環(huán)類零件）自動線，一般都采用機械手在機床之間傳送工件。 目前大多數(shù)工業(yè)機械手能搬運的重量為 1～ 30公斤。 這種具有感知能力并對感知的信息做出反映的工業(yè)機械手稱之為“智能機械手”，它是有發(fā)展前途的。發(fā)達(dá)國家汽 車行業(yè)機械手應(yīng)用占總保有量百分比為 %～ 53%，年產(chǎn)每萬輛汽車所擁有的機械手?jǐn)?shù)為（包括整車和零部件）：日本 ，德國 ，法國 臺，英國 ，美國 ，意大利 。s mechanical system. This system may realize 4 degreesof freedom (RPRR R rot