上下料搬運機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 11:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 效圈數(shù)（18圈）； L及S—活塞的行程及彈簧的與預(yù)縮量，L=15mm, S=10mm?！? =1337N1500N查表工作壓力取1，考慮到為使液壓缸結(jié)構(gòu)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(nèi)徑； P—液壓缸工作壓力； —液壓缸工作效率，＝。由JB826－66標(biāo)準(zhǔn)系列將缸內(nèi)徑圓整為D＝70mm，同理查得活塞桿直徑d＝20m。 缸體結(jié)構(gòu)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(nèi)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(yīng)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(shè)計計算活塞桿設(shè)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(jié)構(gòu)圖活塞桿直徑d＝20mm，故取A＝40mm （螺紋長短型）?；钊麠U結(jié)構(gòu)如圖44采用實心桿圖所示。圖44 活塞桿結(jié)構(gòu)圖桿體材料采用35號鋼，加工后調(diào)質(zhì)到硬度為229～285HBS，必要時，再經(jīng)高頻淬火，硬度達(dá)45～55HRC。活塞桿直徑d的圓柱度公差值，應(yīng)按8級精度加工，其圓度公差值，應(yīng)按10級精度加工；端面T的垂直度公差值應(yīng)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(shù)，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(shè)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(jié)構(gòu)、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(jù)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(shè)計手臂的結(jié)構(gòu)型式。 設(shè)計時注意的問題，根據(jù)設(shè)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(zhuǎn)軸所產(chǎn)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(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，以減少慣性力。 手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計把手臂的截面設(shè)計成工字鋼形式，這樣抗彎系數(shù)大，使截面面積小，從而減輕手臂重量，使其經(jīng)濟(jì)、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(xué)》（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(shè)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(zhuǎn)升降只用來支撐聯(lián)接手部與機身，只要剛度能滿足就行了。如圖52手臂結(jié)構(gòu)圖所示。圖52 手臂結(jié)構(gòu)圖第6章 機身的設(shè)計機身是支承臂部的部件，升降，回轉(zhuǎn)和俯仰運動機構(gòu)等都可以裝在機身上。本次設(shè)計回轉(zhuǎn)與升降結(jié)構(gòu)都裝在機身。實現(xiàn)回轉(zhuǎn)的驅(qū)動方案有幾種，這里采用擺動液壓缸驅(qū)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(xiàn)機身回轉(zhuǎn)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動。 設(shè)計時注意的問題。，升降運動的導(dǎo)套長度不宜過短，否則可能產(chǎn)生卡死現(xiàn)象；一般要有導(dǎo)向裝置。，便于裝修。如圖61機身升降回轉(zhuǎn)機構(gòu)圖所示。液壓升降缸固定在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，當(dāng)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(dǎo)向作靠5旋轉(zhuǎn)軸上的3鍵1與4導(dǎo)向長套筒的鍵槽做升降導(dǎo)向。實現(xiàn)機身回轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)形式是多種多樣的，常用的有回轉(zhuǎn)缸、齒輪傳動機構(gòu)、鏈輪傳動機構(gòu)、連桿機構(gòu)等。本機械手采用回轉(zhuǎn)缸回轉(zhuǎn)機構(gòu)，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(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸上有鍵槽與4導(dǎo)向長套筒聯(lián)接，通過3鍵1來帶動4導(dǎo)向長套筒旋轉(zhuǎn)，套筒頂部與1機身頂部螺栓聯(lián)接從而帶動機械手回轉(zhuǎn)。圖61 機身升降和回轉(zhuǎn)機構(gòu)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(qū)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(fù)。則： 得出，F(xiàn)=1228N （6－2）。缸內(nèi)徑計算： ，取D=50mm （6－3）根據(jù)強度要求，計算活塞桿直徑d。 ，d取2
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