上下料搬運機械手結構設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 11:33 本頁面
【文章內容簡介】 效圈數（18圈）； L及S—活塞的行程及彈簧的與預縮量，L=15mm, S=10mm?！? =1337N1500N查表工作壓力取1，考慮到為使液壓缸結構尺寸簡單緊湊，取工作壓力為2。由公式 ： （4－9）得： （4－10）式中: D—液壓缸內徑； P—液壓缸工作壓力； —液壓缸工作效率，＝。由JB826－66標準系列將缸內徑圓整為D＝70mm，同理查得活塞桿直徑d＝20m。 缸體結構及驗算缸體采用45號鋼無縫鋼管，由JB1068－67查得可取缸筒外徑為90m，則壁厚＝10mm。，以保證工作安全 == （4－11）式中，D表示缸筒內徑（m）； D1表示缸筒外徑（m）； σs表示缸筒材料的屈服點，（45號鋼為340）。已知工作壓力PN＝2，故安全。，液壓缸的額定壓力PN值應與塑性變形壓力有一定的比例范圍。 PN≤（～）PPl （4－12）式中：PPl－缸筒發(fā)生完全塑性變形時的壓力（）， （4－13） 計算可得： （4－14）已知實際工作壓力PN＝2,故安全。 活塞桿的設計計算活塞桿設計活塞一端用螺紋與活塞相連接，另一端也采用外螺紋與手指連接如圖43所示。圖43 活塞桿外端部結構圖活塞桿直徑d＝20mm，故取A＝40mm （螺紋長短型）?；钊麠U結構如圖44采用實心桿圖所示。圖44 活塞桿結構圖桿體材料采用35號鋼，加工后調質到硬度為229～285HBS，必要時，再經高頻淬火，硬度達45～55HRC?；钊麠U直徑d的圓柱度公差值，應按8級精度加工，其圓度公差值，應按10級精度加工；端面T的垂直度公差值應加工成7級精度；～ 之間。驗算活塞桿的強度取活塞桿的計算長度為68mm，活塞桿已知20mm 則 ，屬于短行程活塞桿，主要驗算抗拉強度。 2x = （4－15）已知d＝20mm，故安全。式中：F—液壓缸最大推力，1337＝2005； D—活塞桿直徑，ns—安全系數，一般取ns＝3； —活塞桿材料屈服極限（），查資料知35號鋼為310 。第5章 手臂的設計手臂是機械手的主要執(zhí)行部件，本文手臂起著支撐手部連接機身傳遞動力，將被抓取的工件傳送到給定位置和方位上，手臂的結構、工作范圍、靈活性以及抓重大?。幢哿Γ┖投ㄎ痪鹊榷贾苯佑绊憴C械手的工作性能，所以必須根據機械手的抓取重量、運動形式、運動速度及其定位精度的要求來設計手臂的結構型式。 設計時注意的問題，根據設計合理選擇臂部的截面形狀和輪廓尺寸，以保證有足夠的剛度。，偏重力矩時指臂部的總重量對其支撐或回轉軸所產生的力矩。，慣量要小，為了減輕運動時的沖擊，除采取緩沖外，力求結構緊湊，重量輕，以減少慣性力。 手臂結構的設計把手臂的截面設計成工字鋼形式，這樣抗彎系數大，使截面面積小，從而減輕手臂重量，使其經濟、輕巧。選10號工字鋼。理論重，手臂長為1300mm。較核： （N） （5－1）取147N。其受力如51圖所示。 圖51 手臂受力圖圖中，表示手部與工件總重； 表示手臂重量；表示機身升降缸推力。 （5－2）取整113N （5－3） （N） （5－4） （5－5）按《材料力學》（李壯云，2008）。其中h為工字鋼的高度，b為工字鋼的腰寬，Q為所受的力。 （5－6）所以選10號工字鋼合適。由于此設計要求為三個自由度，所以此處無運動要求，由機身帶動旋轉升降只用來支撐聯接手部與機身，只要剛度能滿足就行了。如圖52手臂結構圖所示。圖52 手臂結構圖第6章 機身的設計機身是支承臂部的部件，升降，回轉和俯仰運動機構等都可以裝在機身上。本次設計回轉與升降結構都裝在機身。實現回轉的驅動方案有幾種，這里采用擺動液壓缸驅動，升降采用升降液壓缸，擺動油缸在下，升降液壓缸在上。實現機身回轉采用液壓馬達驅動。 設計時注意的問題。，升降運動的導套長度不宜過短，否則可能產生卡死現象；一般要有導向裝置。，便于裝修。如圖61機身升降回轉機構圖所示。液壓升降缸固定在旋轉軸內，當升降缸上下兩腔通壓力油時，升降缸的活塞做上下運動。由活塞桿帶動1機身頂部做升降運動。其導向作靠5旋轉軸上的3鍵1與4導向長套筒的鍵槽做升降導向。實現機身回轉運動的機構形式是多種多樣的，常用的有回轉缸、齒輪傳動機構、鏈輪傳動機構、連桿機構等。本機械手采用回轉缸回轉機構，如圖61所示。7擺動缸通過6鍵2帶動固定在其上面的5旋轉軸做旋轉，旋轉軸上有鍵槽與4導向長套筒聯接，通過3鍵1來帶動4導向長套筒旋轉，套筒頂部與1機身頂部螺栓聯接從而帶動機械手回轉。圖61 機身升降和回轉機構圖。 機身作垂直運動時，除克服摩擦阻力和慣性力之外，還要克服機身運動部件的重力，故其驅動力可按下式計算： （6－1）式中,表示各支承處的摩擦力（N），f=； ； ； ； G表示機身運動部件及手臂工件的總重量（N），490N； 177。表示上升時為正，下降時為負。則： 得出，F=1228N （6－2）。缸內徑計算： ，取D=50mm （6－3）根據強度要求，計算活塞桿直徑d。 ，d取2
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