液壓機械手的設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-22 23:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ：（1）具有足夠的夾持力抓取機構(gòu)的手指夾緊工件時所需得力稱為夾持力。夾持力的大小與被夾持工件或刀具的重量、重心位置以及夾持方位有關。手部在工作時，應具有適當?shù)膴A持力，以保證夾持穩(wěn)定可靠、變形小，且保證不損壞工件的已加工表面[10]。（2）具有一定的定位精度為了使手指和被夾持刀具保持準確的相對位置，必須根據(jù)被夾持刀具的形狀選擇相應得手指結(jié)構(gòu)，并進行定位精度計算。（3）具有足夠的強度和剛度機械手的抓取機構(gòu)除了受到被夾持刀具的反作用力外，還受到機械手在運動過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動等影響。因此，必須要求抓取機構(gòu)具有足夠的強度和剛度，以防止機械手抓取機構(gòu)變形、彎曲或折斷。（4）具有一定的開合角度抓取機構(gòu)中手指的張開與閉合時的兩個極限位置，所夾的銳角稱為手指的開閉角。手指的開閉角應保證工件順利進入或脫落，在需要夾持不同的刀具直徑尺寸時應按最大直徑的刀具考慮。： 手抓抓取刀具示意圖經(jīng)上圖測量計算，手抓張開時，恰好能夾持刀具的角度為4176。，為使手爪準確抓取刀具，選取手爪最大張角為10176。，如圖： 手爪角度設計圖S=274sin45176。=(mm)，因此拉桿滑動行程S=SS=(mm), 取行程為30mm，所以X取40mm。 手部夾緊油缸的選擇（1）刀具質(zhì)量加工中心刀具分為銑刀、鉆刀和鉸刀等不同種類，外形相差很大，只有柄部的直徑一致，因此你重量也不相同。我們在這里取其中最大重量M=10Kg，可得： G=Mg () G=Mg=10=98(N)（2）夾緊油缸的計算由于手指時在水平位置上夾持垂直放置的刀具，為了便于定位和放置，因此取夾持力為N，刀具與手抓間的摩擦力為f，手抓能抓起工件需滿足條件f=G，經(jīng)查機械手冊可知鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)=，所以f=G=N ()N=G/=98/=(N)b=90，c=30，amp。=248。=30176。，經(jīng)查機械手手冊可知工作載荷為：Fa=N(2b/c)sin248。sinamp。/sin(248。+amp。) () 因此：Fa=290/30sin30176。sin30176。N/sin60176。=(N)液壓傳動密封性好，性能穩(wěn)定，一般效率比較高，,工作壓力P=。手抓夾緊刀具時，油缸提供推力F，所以 D= ()D== (mm)因此選擇缸徑為60mm的油缸，且由于結(jié)構(gòu)的設計要求，安裝方式為后法蘭式。，取拉桿行程為30mm，故取油缸活塞桿行程為30mm[9]。 手部抓取部分總重量計算手部抓取部分主要包括刀具、V型塊、手指、連桿、拉桿、前支撐板、軸套、夾緊油缸、后支撐板以及平衡桿。（1）V型塊質(zhì)量設V型塊的質(zhì)量為，厚度為60mm，材質(zhì)為30鋼，ρ=kg/m179。，其截面尺寸如下圖所示： V型塊圖m=Ρv==(kg)（2）手指質(zhì)量手指數(shù)為2個，設總質(zhì)量為m，厚度為60mm，材質(zhì)為45鋼，其截面尺寸如下圖所示： 手指圖m=ρV==(kg)（3）連桿質(zhì)量連桿2個，設總質(zhì)量為m，厚度為20mm，材質(zhì)為45鋼，其截面尺寸如下圖所示： 連桿圖m=ρV=2802010=(kg)（4）拉桿質(zhì)量設拉桿質(zhì)量為m，直徑為248。20mm，材質(zhì)為45鋼，尺寸如圖所示： 拉桿圖m=ρV==(kg)（5）前支撐板質(zhì)量設其質(zhì)量為m，材質(zhì)為HT250，其尺寸如圖所示： 前支撐板圖m=ρV=(kg)（6）軸套質(zhì)量設其質(zhì)量為m，材質(zhì)為銅，其尺寸如圖所示： 軸套圖m=ρV==(kg)（7）油缸質(zhì)量設油缸質(zhì)量為mm=+=(kg)（8）后支撐板質(zhì)量設其質(zhì)量為m，材質(zhì)為HT250，其尺寸如圖所示： 后支撐板圖m=ρV=(kg)（9）平衡桿質(zhì)量平衡桿2個，設總質(zhì)量為m，材質(zhì)為Q235A，其尺寸如圖所示： 平衡桿圖m=ρV=(kg)所以手抓旋轉(zhuǎn)部分總質(zhì)量為M=刀具質(zhì)量m+手抓部分總質(zhì)量，即：M=m+m+m+m+m+m+m+m+m+m=10+++++++++=(kg)所以手抓旋轉(zhuǎn)部分總重量G；G=Mg==(N) 手臂伸縮機構(gòu)設計計算手臂伸縮機構(gòu)是機械手的主要執(zhí)行部件，是機械手的一個重要組成部分。它能夠帶動手部動作，并確定它們在空間的位置。手臂伸縮機構(gòu)設計要求：手臂部伸縮結(jié)構(gòu)（簡稱手臂）是機械手的主要執(zhí)行部分，它的作用是支承手腕及抓取機構(gòu)（包括被抓取的工件或刀具），不過有時其它一些裝置，比如傳動機構(gòu)或驅(qū)動裝置也安裝在手臂上。因此，手臂的受力情況變得更加復雜[11]。 導向部分設計計算導向部分就是在液壓缸運動過程中起支承和導向作用的一個動力部件。導向部分的存在，不但有利于運動部件的準確靈活性，而且增加了活塞桿的剛度，所以導向部分的選擇至關重要。機械手導向裝置中主要有雙導桿式，導軌式，花鍵軸式等幾種分類。雙導桿式導向裝置結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小，主要用于輕小型機械手；導軌式導向裝置導向精確，準確性好，成本高，主要用于精確度高的機械手；而花鍵軸式導向裝置外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量也小，不過內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，加工較難。由于本設計中的機械手屬于小型機械手，故選雙導桿導向裝置[9]。由于要求機械手水平伸縮300mm，故選導桿的長度、直徑如
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