平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-12 17:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 自由度多時(shí)，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，體積液較大 要油減速裝置，體積較大 體積較小 體積較大 在輸出力相同的條件下體積小 維修使用 維修使用方便 維修使用方便 維修使用較復(fù)雜 維修簡(jiǎn)單，能在高溫，粉塵等惡劣 環(huán)境種使用，泄漏影響小 維修方便，液體對(duì) 溫 度 變 化 敏感，油液泄漏易著火 應(yīng)用范圍 適用于自由度少的專用機(jī)械手，高速低速均能適用 適用于抓取重量大和速度低的專用機(jī)械手 可用于程序復(fù)雜和運(yùn)動(dòng)軌跡 要求嚴(yán)格的小型通用機(jī)械手 中小型 專用通用機(jī) 械手都有 中小型專用通用機(jī)械手都有，特別時(shí)重型機(jī)械手多用 成本 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，一般工廠可以自己制造 成本低 成本較高 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能源方便，成本低 液壓元件成本較高，油路也較復(fù)雜 氣缸的設(shè)計(jì) 因?yàn)闅鈮汗ぷ鲏毫^低，對(duì)氣動(dòng)組件的材質(zhì)和精度要求較液壓底，無污染，動(dòng)作迅速反映快，維護(hù)簡(jiǎn)單，使用安全。而且此處作用力不大，所以選氣壓傳動(dòng)。 氣缸內(nèi)型選擇：因?yàn)榛钊谐梯^長(zhǎng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以選雙作用單活塞氣缸，利用壓縮空氣使活塞向兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。 初 選活塞桿直徑 d=12mm，估算其重量 )()()2( 222 NghdG ??????? ?? 取為 5N 505232221 ??????? GGGF 取為 80N 氣壓缸內(nèi)徑 D的計(jì)算 按《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》公式 131 ?? PdDF 4 )( 22 ?? （ 34） D為氣缸的內(nèi)徑 (m)， P為工作壓力（ Pa） , ?為負(fù)載率，負(fù)載率與氣缸工作壓力有關(guān)，取 ?P ，查《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》表 132 ???P 由于氣 缸垂直安裝，所以取 P=。一般 ???Dd ，此選 )()(0 3 0 5 4 66 mmmP FD ?????? ????? ?? 按《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》表 133 選取 40mm。 一般 ???Dd ，此選 ????? Dd mm 氣缸壁厚 ? 的計(jì)算： 按《液 壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》表 135查得 4?? 。 氣缸重量的計(jì)算： )()()( 22223 NghrRG ???????? ?? 其中： R 為氣缸外徑， r 為氣缸內(nèi)徑， h 為氣缸長(zhǎng)度， g 取 10， ? 為氣缸材料密度， 3G 取 25N。 小臂的設(shè)計(jì) 臂部是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件，其作用是支撐手部和腕部，主要用來改變工件的位置。手部在空間的活動(dòng)范圍主要取決于臂部的運(yùn)動(dòng)形式。 設(shè)計(jì)時(shí)注意的問題 (1) 剛度要好，要合理選擇臂部的截面形狀和輪廓尺寸，空心桿比實(shí)心桿剛度大的多，常用鋼管做臂部和導(dǎo)向桿，用工字鋼和槽鋼左支撐板，以保證有足夠的剛度。 (2) 偏重力矩要小，偏重力矩時(shí)指臂部的總重量對(duì)其支撐或回轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的力矩。 (3) 重量要輕，慣量要小，為了減輕運(yùn)動(dòng)時(shí)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。 (4) 導(dǎo)向性要好。 小臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 把小臂的截面設(shè)計(jì)成工字鋼形式，這樣抗彎系數(shù)大，使截面面積小，從而減輕小臂重量，使其經(jīng)濟(jì)、輕巧。 初選 10 號(hào)工字鋼。理論重 mmdmmhcmW y ,1 0 0,1 1 . 2 6 1 k g /m 3 ???,小臂長(zhǎng)為 564mm。 較核： 6 ????? mgG （ N）取 75N。其受力如下圖 : 圖 32 F=75+105=180（ N） ).( mNLGLFM ????????? M P aM P aWM y 1 0 0][)10( 6 2 32 ????? ? ?? 按《材料力學(xué)》公式 hbQ?? （ 35） 其 中 h為工字鋼的高度， b 為工字鋼的腰寬， Q 為所受的力。 根據(jù) M P aM P ahbQ 60][ 18033 ???????? ?? ?? 所以選 10號(hào)工字鋼合適。 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 大軸的直徑取 25mm，材料為 45 號(hào)鋼。 受力如下圖 : 圖 33 驗(yàn)算： )( 221 NlMFF ????? ? F=180N M P aM P arF 60][)( 232 ??????? ? ??? 所以合適。 軸承的選擇 因?yàn)樯陷S承只受徑向，下軸承受軸向力和徑向力，所以選用圓錐滾子軸承，按 《 機(jī) 械 零 件 手 冊(cè) 》 表 96 － 1 （ GB 29784 ）選 7304E ， d=25mm ， KNKN 3 1 .5c 0 ?? e=。 軸承的校核： 因?yàn)榇颂庉S承做低速的擺動(dòng)，所以其失效形式是，接觸應(yīng)力過大，產(chǎn)生永久性的過大的凹坑（即材料發(fā)生了不允許的永久變形），按軸承靜載能力選擇的公式為：《機(jī)械設(shè)計(jì)》 1317 000 PSC ? 其中 0P 為當(dāng)量靜載荷， 0S 為軸承靜強(qiáng)度
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