【正文】 觀。此處鍵傳遞的轉(zhuǎn)矩T=40，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=，鍵的工作長(zhǎng)度，軸的直徑=15。從本書表查得材料為鋼和鑄鐵在輕微沖擊載荷作用下的許用擠壓應(yīng)力分別為和。由上式得： （52）查表得的范圍為25 MPa～45MPa；的范圍為103～126?！?dú)飧變?nèi)徑，mm。計(jì)算公式： (41） 式中：（力學(xué)性精確能高） F取521結(jié)論：經(jīng)過校核，彈簧適應(yīng)。2. 手指間應(yīng)具有一定的開閉角兩手指張開與閉合的兩個(gè)極限位置所夾的角度稱為手指的開閉角。 J —— 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)便、價(jià)格較低，但易失步，具有轉(zhuǎn)子慣量低、反應(yīng)靈敏、能提供較大的低速轉(zhuǎn)矩、無(wú)漂移、無(wú)積累定位誤差等優(yōu)良性能，其控制線路簡(jiǎn)單，不需反饋編碼器和相應(yīng)的電子線路。功率/質(zhì)量比大，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，密封問題比液壓小。 關(guān)節(jié)型機(jī)械手又稱回轉(zhuǎn)坐標(biāo)型，分為垂直關(guān)節(jié)坐標(biāo)和平面（水平）關(guān)節(jié)坐標(biāo)，機(jī)械手由立柱和大小臂組成，立柱與大臂通過肩關(guān)節(jié)相連接，立柱繞z軸旋轉(zhuǎn)，形成腰關(guān)節(jié)，大臂與小臂形成肘關(guān)節(jié)，可使大臂作回轉(zhuǎn)和俯仰，小臂作俯仰。 具有直觀性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而動(dòng)作范圍較大等優(yōu)點(diǎn)。 4 研制能自動(dòng)編制和自動(dòng)改變程序的機(jī)械手。在我國(guó)，近幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè)和鐵路工業(yè)部門的重視[1]。 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。 5 研制具有一定感觸和一定智力的智能機(jī)械手。圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手由X、Z、φ三個(gè)運(yùn)動(dòng)組成。機(jī)械手工作空間范圍大，動(dòng)作靈活，避障性好，能抓取靠近機(jī)座的物體，其缺點(diǎn)是位置精度較低，控制耦合比較復(fù)雜，目前應(yīng)用越來越多[10]。4 適用于中小負(fù)載驅(qū)動(dòng)，精度要求較低的有限點(diǎn)位程序控制機(jī)器人，如沖壓機(jī)械手本體的氣動(dòng)平衡和及裝配機(jī)械手氣動(dòng)夾具[11]。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)角與輸入脈沖個(gè)數(shù)成嚴(yán)格正比關(guān)系，轉(zhuǎn)子速度主要取決于脈沖頻率，故控制簡(jiǎn)便。 ——角加速度，rad/s。手指的開閉角應(yīng)保證工件能順利進(jìn)入或脫開，若夾持不同直徑的工件，應(yīng)按最大直徑的工件考慮。 手部驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手手部結(jié)構(gòu)示意圖如下圖42所示:圖42 齒輪齒條式手部其工件重量G=，V形手指的角度，,摩擦系數(shù)為 (1) 根據(jù)手部結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)示意圖，其驅(qū)動(dòng)力為:N （42）(2) 根據(jù)手指夾持工件的方位，可得握力計(jì)算公式: （43） 所以 (3) 實(shí)際驅(qū)動(dòng)力: （44）因?yàn)閭髁C(jī)構(gòu)為齒輪齒條傳動(dòng)，故取，并取。——實(shí)驗(yàn)壓力，取, Pa。本次設(shè)計(jì)取40 則 取106則本次設(shè)計(jì)最小軸徑為15mm，故滿足強(qiáng)度要求。 鍵的材料為45號(hào)鋼，大臂與鉆轉(zhuǎn)軸的材料分別為和45號(hào)鋼。將這些數(shù)據(jù)代入公式（54）得：故鍵的強(qiáng)度滿足要求，鍵聯(lián)接安全。 四自由度機(jī)械手零件的建模在Creo軟件環(huán)境下，機(jī)械三維建模應(yīng)該嚴(yán)格以設(shè)計(jì)構(gòu)思或者前期計(jì)算為依據(jù)，盡量保持三維圖形數(shù)據(jù)的完整和正確性。 定義初始條件 點(diǎn)擊“拖動(dòng)元件”按鈕，點(diǎn)擊“快照”，生成“Snapshot1”。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的專業(yè)知識(shí)，誨人不倦教學(xué)精神，在學(xué)術(shù)上和為人上都是我們的楷模和榜樣。新材料和他們不同的版本正在不斷發(fā)展和應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)大。它不應(yīng)該選擇一個(gè)特定的過程，作為最后的選擇，但應(yīng)查明的子過程，有能力制造的部分。使他們具有商業(yè)吸引力。結(jié)束代表著新的開始，新的征程，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)將會(huì)成為我今后工作，學(xué)習(xí)生活中的一份堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保證。 定義分析單擊“機(jī)構(gòu)分析”按鈕，名稱為“AnalysisDefinition2”，類型為“位置”，“優(yōu)先選項(xiàng)”中，“持續(xù)時(shí)間”為20s,“幀頻”為“10”，“最小間隔”為“”。一般來說，要根據(jù)圖形的形狀選擇合適的構(gòu)造模型的方式。本設(shè)計(jì)校核大臂旋轉(zhuǎn)軸上軸承的壽命，該軸上的軸承只受徑向載荷，軸承的預(yù)期計(jì)算壽命。此處鍵傳遞的轉(zhuǎn)矩T=40，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=4，鍵的工作長(zhǎng)度，軸的直徑=30。 M——軸所受的彎矩。代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為: 取，則缸筒外徑為: 活塞桿運(yùn)動(dòng)行程的計(jì)算本次設(shè)計(jì)機(jī)械手手爪夾持半徑為35mm～95mm，手爪手指長(zhǎng)100mm，設(shè)手爪夾持最小半徑工件與夾持最大半徑工件之間手爪的旋轉(zhuǎn)角度為，則有 (412)式中：R1——夾持最小半徑，mm。 氣缸直徑的設(shè)計(jì)計(jì)算本氣缸屬于單向作用氣缸。3. 保證工件準(zhǔn)確定位為使手指和被夾持工件保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置，必須根據(jù)被抓取工件的形狀，選擇相應(yīng)的手指形狀。 J ——轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。純硬件的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制器由脈沖發(fā)生器、環(huán)形分配器、控制邏輯等組成，它的作用就是把脈沖串分配給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的各個(gè)繞組，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按既定的方向和速度旋轉(zhuǎn)。早期多采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（SM）驅(qū)動(dòng)，后來發(fā)展了直流伺服電動(dòng)機(jī)（DC），現(xiàn)在交流伺服電動(dòng)機(jī)（AC）驅(qū)動(dòng)也開始廣泛應(yīng)用。 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的比較與選擇機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)可分為液壓，氣動(dòng)和電動(dòng)三種基本類型。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見表21.圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手有五個(gè)基本動(dòng)作：1 手臂水平回轉(zhuǎn)；2 手臂伸縮；3 手臂上下；4 手臂回轉(zhuǎn)動(dòng)作；5 手爪夾緊動(dòng)作。根據(jù)仿生學(xué)的理論，用計(jì)算機(jī)充當(dāng)其大腦，使它進(jìn)行思考和記憶。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。因而，受到各先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的重視，投入大量的人工物力加以研究和應(yīng)用。 2 研制帶有行走機(jī)構(gòu)的機(jī)械手，這種機(jī)械手可以從一個(gè)工作地點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)工作地點(diǎn)。缺點(diǎn)是這種機(jī)械手作業(yè)范圍較小，占空比大，靈活性差。另外由于上下擺動(dòng)，它的相對(duì)體積小，動(dòng)作范圍大。氣壓驅(qū)動(dòng)具有以下特點(diǎn)：1 輸出功率不大，壓力范圍為4860N/cm2，最高可達(dá)100N/cm22 可控性不強(qiáng)，氣體壓縮性能大，精度低，阻尼效果差，低速不易控制，難以實(shí)現(xiàn)高速高精度的連續(xù)軌跡控制。3 交流伺服電動(dòng)機(jī)：交流伺服電動(dòng)機(jī)幾乎具有直流伺服電動(dòng)機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、維護(hù)簡(jiǎn)單，具有調(diào)速范圍寬、穩(wěn)速精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性更好等技術(shù)特點(diǎn)，可達(dá)到更大的功率和更高的轉(zhuǎn)速。設(shè)開口盤繞腰關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J3，所以同理可得腰關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：M3=8Kg，L5=60mm。移動(dòng)型應(yīng)用較少，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜龐大，當(dāng)移動(dòng)型手指夾持直徑變化的零件時(shí)不影響其軸心的位置，能適應(yīng)不同直徑的工件。 疲勞強(qiáng)度和應(yīng)力強(qiáng)度的驗(yàn)算對(duì)于循環(huán)次數(shù)多、在變應(yīng)力下工作的彈簧，還應(yīng)該進(jìn)一步對(duì)彈簧的疲勞強(qiáng)度和靜應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算（如果變載荷的作用次數(shù)，或者載荷變化幅度不大時(shí)，可只進(jìn)行靜應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算）。 缸筒壁厚的設(shè)計(jì)缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。 D——計(jì)算界面處軸的直徑，mm?！S的直徑。 鍵的材料為45號(hào)鋼，大臂與旋轉(zhuǎn)軸的材料分別為和45號(hào)鋼。第6章 基于Creo Parametric機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真Creo Parametric是我們所熟知的Pro/E三維軟件的最新版本，通過Creo這個(gè)三維軟件工具來進(jìn)行四自由度機(jī)械手的參數(shù)化建模設(shè)計(jì)，完整體現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本流程，提出一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新思路,展示Creo在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢(shì)。選擇旋轉(zhuǎn)軸，右鍵單擊并選擇菜單中編輯定義選項(xiàng)，進(jìn)入運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置對(duì)話框（），編輯運(yùn)動(dòng)軸的零位置和限 運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置對(duì)話框 制，并可對(duì)編輯數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)覽。致 謝三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，我也順利的完成了我的課題設(shè)計(jì)，在此之際我要衷心的感謝在設(shè)計(jì)過程中一直幫助我支持我的王熙老師。所描述的過程中的選擇方法基本的制造工藝和安培，已實(shí)施了在軟件，命名為apspoamps （自動(dòng)化程序的選擇和參數(shù)優(yōu)化安培）。介紹了這些改敘隨的邏輯和需要這樣做。材料革命所帶來的巨大挑戰(zhàn)在塑造和加工新材料方面，其中大部分是難到機(jī)器的。參考文獻(xiàn)[1] 馮辛安、黃玉美、杜君文. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[J]. 1999(3）：5668.[2] 朱燈林、姜濤、王安麟等. 柔性機(jī)械手結(jié)構(gòu)/控制融合設(shè)計(jì)[J].上海:2000（2）: 3580.[3] [M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2004：6064.[4] (美).高級(jí)機(jī)器人手冊(cè). ：上海翻譯出版公司，2006：1012.[5] [M].：冶金工業(yè)出版社，1996：5056.[6] 何發(fā)昌,[J]. 1996：1620.[7] [M]. : 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005：1215.[8] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第五卷第四十二篇:工業(yè)機(jī)器人). 北京: 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