最新三自由度機器人機構(gòu)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-27 03:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 F1L1F5L2F6L3 = 0算得F6 = 703N由于F6與水平方成30186。角， 圖22 手爪的力矩分析可算出活塞桿推力FF = 2F2cos30186。 = 1046 N手部尺寸利用抗彎強度校核計算手指截面系數(shù)Wz = Mmax/σ,而Mmax = 11458 Nmm，選取材料 Q235，其抗彎強度[σ] = 140 Mpa，則Wz = 11458/140 = 800對于矩形截面來說Wz = Iz/Ymax = bh178。/6取 b = 15mm 時，h = 18mm從而得手爪的具體形狀如圖紙手爪1，手爪2。螺栓選擇經(jīng)計算手指固定轉(zhuǎn)軸處螺栓受力最大， F = 1217 N選擇材料Q235，查表得其抗剪強度為48Mpa根據(jù)螺栓抗剪強度計算螺栓直徑d d = mm圓整為d = 8mm 根據(jù)配合要求取M8100 的螺栓。拉桿設(shè)計取材料Q235，查材料工程材料手冊得σs = 240 Mpa , 得[σ] =σs/Ns = 120 Mpa受分析得拉桿受力F = 1421 N 由σ=N / A 得Amin = 1421/120= 178?？紤]到實際結(jié)構(gòu)，取2010的矩形截面拉桿，來緊固兩手爪的相對位置。初算活塞桿直徑經(jīng)分析液壓缸的最大工作力為F = 1451 N由于手爪是靠推力夾緊的，所以驅(qū)動液壓缸的活塞桿選用材料HT200查機械工程材料手冊得σ= 650 Mpa，由[σ] =σc/Nb取Nb = 3得 [σ] = N又 [σ]min = N/A 得 Amin = 178。壓桿穩(wěn)定校核歐拉公式Fcr = π178。EI/(μL) 178。由于此活塞桿是一端固定，一端鉸接，所以μ = 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求取L = 200 mm查表得 HT200的彈性模量E = 115160 Gpa取 E = 115 Gpa又 F =π178。E I/[ (μL)178。nst]為了安全，取nst = 6 得 Imax = [ (μL)178。nst]F/π178。E而 I = πd4/64得dmin= m根據(jù)GB/T23481993圓整得 d = m = 8 mm液壓缸參數(shù)確定由 d = (—1)D得缸內(nèi)徑 D = 8/ = mm根據(jù)GB/T23481993圓整得 D = 12 mm由 B = （—1）D得活塞寬度 B = 12 mm導(dǎo)向套長 C = 10 mm端蓋厚度 L = 15 mm外徑根據(jù)GB/T23481993 選取D′= 36 mm，液壓缸行程,如圖23：用CAD準(zhǔn)確的畫圖后，模擬得出液壓缸行程 S = 282161=121 mm 根據(jù)表GB/T23481993 圓整得 S = 125 mm拉桿設(shè)計 圖23手爪的伸縮拉桿選用材料Q235，查機械工程材料手冊得σs = 240 Mpa , 得[σ] =σs/Ns= 120 Mpa由F1，F(xiàn)5，F(xiàn)6合成，得拉桿受力F = 1983 N得截面A = mm178?？紤]到實際結(jié)構(gòu)，取20mm10mm的矩形截面拉桿，來緊固兩手爪與橫梁的相對位置。拉桿支架此支架以橫梁液壓缸活塞，也就是手爪驅(qū)動缸外徑為支承，并焊接到手爪驅(qū)動缸外徑上，以確保牢固。此處用螺栓緊連接，以保證手爪與橫梁的相對位置固定。具體形狀及尺寸見圖紙。推桿設(shè)計推桿受力F6 = 703 N取材料 HT15，由強度校核及壓桿穩(wěn)定計算并圓整取截面為20mm10mm 的矩形推桿。如下圖24：用CAD準(zhǔn)確的畫圖后，模擬得出推桿兩鉸制孔距離L = 123 mm圖24推桿尺寸設(shè)計考慮到手爪尾部槽寬與活塞桿頭部槽寬一致，將推桿與手爪尾部連接的一端設(shè)計一個圓臺，如下圖25為一個推桿。具體形狀及尺寸見圖紙及裝配圖。圖25推桿第2章 橫梁立柱的設(shè)計 液壓缸組件及其設(shè)計液壓缸活塞桿由上面的計算知道此液壓缸活塞桿直徑d = 36 mm 缸體的設(shè)計根據(jù)表GB/T23481993 和結(jié)構(gòu)要求選取液壓缸內(nèi)徑 D = 63 mm外徑 D＇= 76 mm 導(dǎo)向塊導(dǎo)向塊寬取 C = 36 mm 托盤及其與液壓缸的連接為了使立柱在整個橫梁正中，結(jié)合橫梁結(jié)構(gòu)將橫梁設(shè)計為長寬高為650mm180mm10 mm 的六面體，再焊接兩個厚為10 mm 的筋板加強一下，以防止工作時橫梁受彎矩變形。具體形狀尺寸見托盤零件圖。另外考慮到液壓缸和活塞之間的相對轉(zhuǎn)動會影響手爪工作時抓取工件的準(zhǔn)確性，特設(shè)計一組“V”形導(dǎo)軌滑塊以限制活塞與液壓缸間的相對轉(zhuǎn)動。導(dǎo)軌與托盤用M620的螺釘連接，滑塊則與活塞牢固連接，同時液壓缸與托盤用4個M1040的螺栓牢固連接。至于托盤與立
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