液壓機(jī)械手的設(shè)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(jī)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(guān)。手部在工作時，應(yīng)具有適當(dāng)?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(zhǔn)確的相對位置，必須根據(jù)被夾持刀具的形狀選擇相應(yīng)得手指結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行定位精度計算。（3）具有足夠的強(qiáng)度和剛度機(jī)械手的抓取機(jī)構(gòu)除了受到被夾持刀具的反作用力外，還受到機(jī)械手在運(yùn)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(jī)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以防止機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)變形、彎曲或折斷。（4）具有一定的開合角度抓取機(jī)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(yīng)保證工件順利進(jìn)入或脫落，在需要夾持不同的刀具直徑尺寸時應(yīng)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(zhǔn)確抓取刀具，選取手爪最大張角為10176。，如圖： 手爪角度設(shè)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(jī)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(jī)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)油缸質(zhì)量為mm=+=(kg)（8）后支撐板質(zhì)量設(shè)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(shè)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(jī)構(gòu)設(shè)計計算手臂伸縮機(jī)構(gòu)是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件，是機(jī)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(jī)構(gòu)設(shè)計要求：手臂部伸縮結(jié)構(gòu)（簡稱手臂）是機(jī)械手的主要執(zhí)行部分，它的作用是支承手腕及抓取機(jī)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(jī)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(fù)雜[11]。 導(dǎo)向部分設(shè)計計算導(dǎo)向部分就是在液壓缸運(yùn)動過程中起支承和導(dǎo)向作用的一個動力部件。導(dǎo)向部分的存在，不但有利于運(yùn)動部件的準(zhǔn)確靈活性，而且增加了活塞桿的剛度，所以導(dǎo)向部分的選擇至關(guān)重要。機(jī)械手導(dǎo)向裝置中主要有雙導(dǎo)桿式，導(dǎo)軌式，花鍵軸式等幾種分類。雙導(dǎo)桿式導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小，主要用于輕小型機(jī)械手；導(dǎo)軌式導(dǎo)向裝置導(dǎo)向精確，準(zhǔn)確性好，成本高，主要用于精確度高的機(jī)械手；而花鍵軸式導(dǎo)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(fù)雜，加工較難。由于本設(shè)計中的機(jī)械手屬于小型機(jī)械手，故選雙導(dǎo)桿導(dǎo)向裝置[9]。由于要求機(jī)械手水平伸縮300mm，故選導(dǎo)桿的長度、直徑如
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