【文章內(nèi)容簡介】 壓吸盤吸料。造成負(fù)壓的方式有氣流負(fù)壓式和真空泵式。對于導(dǎo)磁性的環(huán)類和帶孔的盤類零件，以及有網(wǎng)孔狀的板料等，通常用電磁吸盤吸料。電磁吸盤的吸力由直流電磁鐵和交流電磁鐵產(chǎn)生。用負(fù)壓吸盤和電磁吸盤吸料，其吸盤的形狀、數(shù)量、吸附力大小，根據(jù)被吸附的物件形狀、尺寸和重量大小而定。此外，根據(jù)特殊需要，手部還有勺式(如澆鑄機(jī)械手的澆包部分)、托式(如冷齒輪機(jī)床上下料機(jī)械手的手部)等型式。設(shè)計手爪抓取機(jī)構(gòu)要注意以下幾個問題：1）應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力和驅(qū)動力，應(yīng)考慮到在一定的夾緊力下，不同的傳動機(jī)構(gòu)所需的驅(qū)動力大小是不同的。2）手指應(yīng)具有一定的張開范圍，以便于抓取工件。3）在保證本身剛度、強度的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，以利于減輕手臂負(fù)載。4）應(yīng)保證手抓的夾持精度。在選擇具體的手爪機(jī)構(gòu)以前，我們先介紹一下拉近裝置和當(dāng)量握力。拉緊裝置是使手爪張開、合攏的動力裝置。它可以由液壓缸或油缸來實現(xiàn)。采用的液壓缸按供油方向分有雙作用液壓缸和單作用液壓缸兩種形式。在單向液壓缸中又分為常開式（利用彈簧張開卡抓）和常閉式（利用彈簧加緊工件）兩種。按結(jié)構(gòu)形式分，可分為活塞缸，柱塞缸，和伸縮式套筒缸。按缸的特殊用途分，可分為串聯(lián)缸，增壓缸等。拉緊液壓缸驅(qū)動力的計算，就是根據(jù)被抓取工件的力平衡條件，確定出拉緊液壓缸應(yīng)具有的驅(qū)動力，以便于進(jìn)一步確定拉緊液壓缸的直徑。對于同一個工件，在采取不同的手爪傳動機(jī)構(gòu)時，由于各種傳動機(jī)構(gòu)增力倍數(shù)不同，所以拉緊液壓缸上所需要的驅(qū)動力也不一樣；在采用相同的手爪傳動機(jī)構(gòu)時，由于夾持工件的方向不同（如工件水平放置或垂直放置等），手爪的受力狀態(tài)不同，因此，拉緊液壓缸上所需的驅(qū)動力也不同。在兩指式抓取機(jī)構(gòu)中，由于驅(qū)動力P使一對平行鉗口在鉗口當(dāng)中對工件產(chǎn)生兩個作用力F，若忽略了工件的重量（即相當(dāng)于加緊一個握力表），這兩個力大小相等。這兩個大小相等的力F稱為由驅(qū)動力P產(chǎn)生的夾緊力或握力。而所謂的當(dāng)量握力，就是指液壓缸拉緊重為G的物體而不使它脫落的最小驅(qū)動力，那個力稱為該驅(qū)動力方向上的當(dāng)量握力。由于本次設(shè)計的特殊性，既夾持部件為鑄造砂箱，質(zhì)量較大，僅靠當(dāng)量握力無法滿足安全要求，故將夾持部位改為卡口形式，將夾持力轉(zhuǎn)化為手臂的拉力。 概述升降液壓缸選擇的是雙作用的行程液壓缸，它的特點是液壓油的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械供的一種裝置。它能由活塞的兩側(cè)輸入壓力油的液壓缸。雙作用液壓缸的執(zhí)行器是液壓運動系統(tǒng)的主要的輸出設(shè)備，這些執(zhí)行器將液體壓力轉(zhuǎn)換成快速的、可控的線性運動或力，從而驅(qū)動負(fù)載。液壓缸是由前端蓋、后端蓋、節(jié)流閥蓋、活塞桿、缸體、密封件,以及活塞和活塞桿的軸承面，對于單向作用液壓缸還有復(fù)位用的彈簧。這里的液壓缸是指無緩沖作用的液壓缸，所謂的雙作用液壓缸是指液壓油可以在液壓缸的兩端進(jìn)入推動液壓缸的活塞進(jìn)行往復(fù)運動，而液壓缸的運動方向是借助于轉(zhuǎn)向閥控制液壓油的流向來控制[4]。其特點是：（1） 兩邊進(jìn)油，因此結(jié)構(gòu)簡單，外形體積??；（2） 往返全部靠液壓實現(xiàn)，故往復(fù)時活塞桿均具有較大的推力；（3） 由于缸內(nèi)沒有單向液壓缸的彈簧，減小了液壓缸的長度；（4） 液壓缸的復(fù)位速度是由壓力油流量大小而控制的，因此，活塞桿的推力和引動速度在行程中易于控制?；谝陨咸攸c，雙向作用液壓缸多用于短行程及對活塞桿運動速度要求不高的場合。液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的的液壓執(zhí)行元件。液壓缸輸入量是液體的流量和壓力，輸出量是直線速度和力。液壓缸的活塞能完成往復(fù)直線運動，輸出有限的直線位移。它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。用它來實現(xiàn)往復(fù)運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比；液壓缸基本上由缸筒和端蓋、活塞和活塞桿、活塞桿密封件等主要部件組成。一、液壓缸的選擇有一定的條件，主要應(yīng)考慮以下幾個方面：（1）活塞桿的運動速度主要決定與液壓缸進(jìn)導(dǎo)管內(nèi)徑的大小。如果活塞桿高速的運動，應(yīng)選用內(nèi)徑大的進(jìn)導(dǎo)管。通常為了得到緩慢的平穩(wěn)的活塞桿運動速度，可選用帶節(jié)流裝置或油液阻尼裝置的液壓缸。（2）作用力的大小活塞桿的的推力或拉力應(yīng)根據(jù)外部需要的作用力的大小來確定。按理論平衡條件所需之力再乘安全系數(shù)n（取n＝－2）。液壓缸容積選擇過大，不僅使家具龐大，成本高，同時也浪費壓縮空氣。在夾具設(shè)計時，應(yīng)盡量采用擴(kuò)力機(jī)構(gòu)，以減少液壓缸的尺寸，液壓缸的作用力和容積。（3）活塞的行程長度1020mm的余量。夾具的夾緊機(jī)構(gòu)最好做成可調(diào)節(jié)的。（4）安裝形式除工件作周期性轉(zhuǎn)動或連續(xù)的旋轉(zhuǎn)時，應(yīng)當(dāng)選用回轉(zhuǎn)液壓缸外，在其他場合，一般選用固定式液壓缸。當(dāng)活塞桿除作直線運動外又要作較大的圓弧運動時，應(yīng)選用軸銷式液壓缸。并根據(jù)安裝位置來決定固定形式（耳座式、法蘭式）。二、液壓缸主要尺寸的確定液壓缸的缸筒內(nèi)徑D是根據(jù)負(fù)載大小和選定的工作壓力，或運動速度和輸入流量，經(jīng)有關(guān)計算之后，再從標(biāo)準(zhǔn)中選取最近的標(biāo)準(zhǔn)值而得出的。液壓缸的活塞桿直徑d按工作時的受力情況來決定。3．設(shè)計壓力p液壓件的額定壓力是指在指定的運轉(zhuǎn)條件下液壓件能長期正常工作的壓力又稱工作壓力。液壓件的工作壓力是指在系統(tǒng)中所承受的壓力，若負(fù)載變化工作壓力的大小也隨之變化。元件的試驗壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過額定壓力，缸的設(shè)計壓力的數(shù)值等于額定壓力。若系統(tǒng)的額定壓力已確定，則取系統(tǒng)壓力為設(shè)計壓力；若系統(tǒng)的額定壓力尚未確定，可參照或類比相同的主機(jī)選定缸的設(shè)計壓力。液壓缸的缸筒長度l由最大工作行程決定，一般最好不超過其內(nèi)徑的20倍。三、液壓缸使用注意問題：1）盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大載荷，或在受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性。2）考慮液壓缸行程終了處的制動問題和液壓缸的排氣問題。缸內(nèi)如無緩沖裝置和排氣裝置，系統(tǒng)中需要相應(yīng)的措施，但是并非所有的液壓缸都要考慮這些問題。3）正確確定液壓缸的安裝、固定方式。液壓缸只能一端定位。4）液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，盡可能做到結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，加工、裝配和維修方便。4傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計在機(jī)械設(shè)計過程中，傳動是不可缺少的一個環(huán)節(jié)[5]。工作機(jī)一般都要靠原動機(jī)供給一定形式的能量（絕大多數(shù)是機(jī)械能）才能工作。但是，把原動機(jī)和工作機(jī)直接聯(lián)系起來的情況是很少的，往往在兩者之間加入傳遞動力或改變運動情況的傳動裝置。機(jī)械傳動系統(tǒng)的組成：由若干種不同機(jī)構(gòu)組合而成，能實現(xiàn)機(jī)械工藝過程所需運動的系統(tǒng)。其作用：：變速、轉(zhuǎn)換運動形式和使執(zhí)行構(gòu)件協(xié)調(diào)配合工作等運動要求 ：把原動機(jī)輸出的功率或轉(zhuǎn)矩傳遞到執(zhí)行構(gòu)件上去，以克服生產(chǎn)阻力。：指現(xiàn)代機(jī)械將光、機(jī)、電、液有機(jī)結(jié)合，借助于微機(jī)控制，自動實現(xiàn)機(jī)械所需的完整的工作過程。一、傳動系統(tǒng)設(shè)計方案的擬定1)在無嚴(yán)格速比要求時，各分支選用獨立原動機(jī)，這樣可以盡可能縮短運動鏈，以便降低重量和制造成本、提高效率、減少累計誤差。2）優(yōu)先選用基本機(jī)構(gòu)，因為基本機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計方便、技術(shù)成熟。在不滿足要求時，才考慮變異或組合。3）應(yīng)使機(jī)械有較高的機(jī)械效率4）合理安排不同類型傳動機(jī)構(gòu)的順序轉(zhuǎn)變運動形式的機(jī)構(gòu)（如凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等）通常安排運動鏈的末端，與執(zhí)行機(jī)構(gòu)靠近。 而帶傳動和摩擦傳動一般應(yīng)安排轉(zhuǎn)速較高的運動鏈的起始端，以減小傳動的扭矩，并減小外形尺寸。5）合理分配傳動比：（1）每一級傳動比應(yīng)在合理范圍內(nèi)選??； 常用傳動機(jī)構(gòu)的合理取值范圍傳動機(jī)構(gòu)種類 平帶 V帶 摩擦輪 齒輪 蝸桿 鏈圓周速度/(m/s) 5~255~30 15~2515~12015~3515~40減速比 ≤5 ≤8~15 ≤7~10 ≤4~8 ≤80 ≤6~10最大功率/kw 2000 750~1200150~25050000 550 3750（2）減速傳動時，按前小后大的原則分配，有利于減小尺寸；6）保證機(jī)械的安全運轉(zhuǎn)：為防止倒轉(zhuǎn)可采用自鎖裝置或制動器，防止過載損壞可采用摩擦傳動或安全聯(lián)軸器。1)功能分解組合法 2)模仿改造法 1）評價指標(biāo)（1）機(jī)械功能的實現(xiàn)質(zhì)量，包括精確性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性； （2）機(jī)械工作性能，包括運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性、傳力性能、承載能力等； （3）機(jī)械的動力性能：包括沖擊、振動、噪聲、耐磨性能等； （4）機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性：包括設(shè)計工作量大小、制造成本、維修難易、能耗等 （5）機(jī)械結(jié)構(gòu)的合理性：包括復(fù)雜程度、尺寸及重量大小等。 2）評價方法記分法二、傳動系統(tǒng)步驟的設(shè)計1) 擬定機(jī)械的工作原理：根據(jù)需要制定機(jī)械的總功能，擬定實現(xiàn)總功能的工作原理和技術(shù)手段，確定機(jī)械所要實現(xiàn)的工藝動作。2) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動設(shè)計和原動機(jī)的選擇根據(jù)功能和工藝動作，確定各執(zhí)行構(gòu)件的數(shù)目、運動形式、運動參數(shù)以及運動協(xié)調(diào)配合關(guān)系，生產(chǎn)阻力等，確定原動機(jī)的類型和功率。3) 機(jī)構(gòu)選型、變異與組合根據(jù)機(jī)械的動力與功能要求，合理選擇機(jī)構(gòu)類型，擬定機(jī)構(gòu)的組合方案，形成能滿足運動和動力要求的機(jī)械傳動系統(tǒng)方案。繪制機(jī)械傳動系統(tǒng)的示意圖。4) 機(jī)構(gòu)的尺寸綜合根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件和原動件的運動參數(shù)，以及各執(zhí)行構(gòu)件運動的協(xié)調(diào)配合的要求，確定各構(gòu)件的運動尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖。5) 方案分析根據(jù)機(jī)械的生產(chǎn)阻力或原動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，進(jìn)行機(jī)械中力的計算，作為下一步零件強度計算的依據(jù)。6) 方案評審：通過對眾多方案的評比，選擇最佳方案（一）.傳動的分類根據(jù)工作原理的不同，可將傳動分為兩類：1. 機(jī)械能不改變?yōu)榱硪环N形式的能的傳動—機(jī)械傳動（指廣義的機(jī)械傳動）；2. 機(jī)械能改變?yōu)殡娔?，或電能改變?yōu)闄C(jī)械能的傳動—電傳動。