搬運(yùn)機(jī)械手及其控制系統(tǒng)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 15:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 下移動(dòng)氣缸的選型計(jì)算 上下移動(dòng)缸的計(jì)算確定 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷》 取氣缸工作壓力約為=， 氣缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定。單活塞桿氣缸是當(dāng)今現(xiàn)代應(yīng)用最為廣泛的，所以該課題夾緊氣缸采用單活塞桿。由于其單活塞作用缸一側(cè)有活塞桿，所以壓縮空氣作用在活塞兩側(cè)的有效的面積不再相等，活塞上行是產(chǎn)夾緊的力，活塞下行時(shí)產(chǎn)生松開的力。其中 =公式中 ————表示活塞桿拉的松開力N—————表示活塞桿的夾緊力N—————表示氣缸工作時(shí)總阻力N——————表示氣缸工作阻力D——————表示活塞直徑 mmd——————表示活塞桿直徑 mm其中總阻力與多種因素有關(guān)，比如慣性力、摩擦力、背壓力等等，綜上以上因素可以用載荷率的形式代入公式。求得氣缸的松開力和夾緊力由此 =；=對(duì)于氣缸動(dòng)態(tài)參數(shù)的要求較高時(shí)，一般情況取=~，因此該課題要求一般取=~，所以此處取=。由以上分析計(jì)算可以得雙向作用的氣缸直徑尺寸。 其中=N=100N D=== 查機(jī)現(xiàn)代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)圓整，得D=25mm標(biāo)準(zhǔn)氣缸直徑，由=~，可得活塞桿直徑。 d=（~~）*D=5~10mm 所以取活塞桿直徑d=10mm 。3．由于缸筒筒璧直接承受空氣壓力，所以必須需要一定的厚度，通常情況一般的氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比應(yīng)小于或等于1:10，所以氣缸壁厚可按以下薄壁缸公式來計(jì)算。 其中式中 ——————缸筒的壁厚 mm。 D——————表示氣缸的內(nèi)徑 mm ——————表示氣缸實(shí)驗(yàn)的壓力，[]——————表示 缸筒璧材料的許用壓力缸筒材料先按鑄鋁合金ZL106其中[]=3MPa。于是壁厚==2mm取=2mm，則缸筒外徑為=D+=25+2*2=29mm。為了擴(kuò)大搬運(yùn)機(jī)械手的工作范圍，臂伸距離盡量擴(kuò)大，初步估計(jì)l=75mm。：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)公式可知當(dāng)活塞桿長度L10d時(shí)，所以要校核桿的穩(wěn)定性。氣缸承受的軸向負(fù)載當(dāng)達(dá)到極限值以后，即使有很小的干擾力便會(huì)使桿產(chǎn)生彎曲變形，從而導(dǎo)致氣缸不能進(jìn)行正常的工作。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷可知活塞桿穩(wěn)定性條件如下。 以上式中————表示氣缸所承受的軸向負(fù)載 ，N————表示氣缸的壓桿穩(wěn)定極限力 ， N ————表示氣缸的壓桿穩(wěn)定性安全系數(shù)，通常情況一般取=2~6由于氣缸的壓桿穩(wěn)定極限力與缸的安裝形式活塞桿直徑及行程等等有關(guān)，所以根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)公式可知。當(dāng)長細(xì)桿比的 時(shí)侯， 如果長細(xì)比的時(shí)侯， =其中式中 L————表示活塞桿的計(jì)算系數(shù)， m K ————表示活塞桿橫截面的回轉(zhuǎn)半徑， 桿為實(shí)心桿時(shí)K== I————表示活塞桿斷面慣性矩則實(shí)心桿I= A————表示活塞桿截面積 m————表示系數(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷 E————表示材料彈性模量，對(duì)剛?cè)=^11Paf ————表示材料強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)值，對(duì)剛?cè)=4910^7Pa ————表示系數(shù)，對(duì)剛材取實(shí)心桿K===查《機(jī)械手冊(cè)》 得安裝方式為一端固定一端自由取m=，將上式代入公式得 實(shí)心桿K==2 .5 由于因此 ==^10 由于，所以活塞桿穩(wěn)定. 手抓和氣缸質(zhì)量估算和工件質(zhì)量 3根據(jù)以上上式計(jì)算結(jié)果選擇氣缸 根據(jù)SMC氣缸選型手冊(cè)選擇CDM2HL25F75AJC73 如圖 根據(jù)安裝條件位置、結(jié)構(gòu)和工作要求等，從《SMC選型氣缸》中選擇腳座安裝。第四章 伸縮氣缸的計(jì)算選型第四章 伸縮氣缸的計(jì)算選型 伸縮氣缸的設(shè)計(jì) . 1 氣缸的內(nèi)徑和活塞桿的直徑的確定 根據(jù)課題設(shè)計(jì)要求，結(jié)合末端執(zhí)行器的尺寸結(jié)構(gòu)，采用單活塞雙作用氣缸，初步確定氣缸的內(nèi)徑為。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，可求得活塞桿直徑的d=（~）=8~12mm. 所以由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圓整后活塞桿直徑d取14mm。由公式= 式中 ————表示活塞桿拉力N—————表示活塞桿的推力，ND——————表示活塞直徑， mmd——————表示活塞桿直徑 ，mmP——————表示氣缸工作的阻力，得= == 缸筒壁厚和外徑的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于缸筒筒璧直接承受壓力，必須需要一定的厚度，由于一般情況下根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于或等于1:10，所以氣缸壁厚可按薄壁缸公式來計(jì)算。 其中 ——————表示缸筒壁厚， mm D——————表示氣缸內(nèi)徑， mm ——————?dú)飧讓?shí)驗(yàn)壓力，[]——————表示缸筒材料許用壓力缸筒材料采用HT200其中 []=30MPa。 ==其中取=2mmm則缸筒外徑為=44mm 為了盡量擴(kuò)大工作范圍，伸縮距離應(yīng)盡量擴(kuò)大即s=200mm： 活塞桿穩(wěn)定性的校核計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)公式可知當(dāng)活塞桿長度L10d時(shí)，所以要校核桿的穩(wěn)定性。氣缸承受的軸向負(fù)載當(dāng)達(dá)到極限值以后，即使有很小的干擾力便會(huì)使桿產(chǎn)生彎曲變形，從而導(dǎo)致氣缸不能進(jìn)行正常的工作。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷可知活塞桿穩(wěn)
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