【正文】 )( mm? 查有關(guān)手冊(cè)圓整，得 mmD 65? 由 ??Dd ,可得活塞桿直徑 : mmDd )( ???? 圓整后，取活塞桿直徑 mmd 18? 。 至此確定手部驅(qū)動(dòng)氣缸的尺寸大小。 手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核 尺寸設(shè)計(jì)和校核 根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，手臂伸縮氣缸采用煙臺(tái)氣動(dòng)元件廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)氣缸，參看此公司生產(chǎn)的各種型號(hào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，尺寸參數(shù)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，氣缸用 CTA型氣缸，尺寸系列初選內(nèi)徑為 ? 63/63。 （ 1） 在校核尺寸時(shí)，只需校核氣缸內(nèi)徑 1D =63mm,半徑 R=足使用要求即可 ,設(shè)計(jì)使用壓強(qiáng) MPaP ? , 則驅(qū)動(dòng)力： 2RPF ??? )(1246 26N? ???? （ 2） 測(cè)定手腕質(zhì)量和重物的質(zhì)量之和為 7kg,設(shè)計(jì)加速度 )/(10 sma? ，則慣性力 maF?1 =10 7=70 （ 3）考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定摩擦系數(shù) ?k , ? =70 =14 總受力 mFFF ?? 10 =70+14=84 FF?0 所以標(biāo)準(zhǔn) CTA氣缸的尺寸符合實(shí)際使用驅(qū)動(dòng)力要求 平衡裝置設(shè)計(jì) 在本設(shè)計(jì)中，為了使手臂的兩端能夠盡量接近重力矩平衡狀態(tài)，減少手抓一側(cè)重力矩對(duì)性能的影響，故在手臂伸縮氣缸一側(cè)加裝平衡裝置，裝置內(nèi)加放砝碼，砝碼塊的質(zhì)量根據(jù)抓取物體的重量和氣缸的運(yùn)行參數(shù)視具體情況加以調(diào)節(jié)，務(wù)求使兩端盡量接近平衡。 導(dǎo)向裝置 氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手臂在進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防止手臂繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證手指的正確方向，并使活塞桿不受較大的彎曲力矩作用，以增加手臂的剛性，在設(shè)計(jì)手臂結(jié)構(gòu)時(shí)， 應(yīng)該采用導(dǎo)向裝置。具體的安裝形式應(yīng)該根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體結(jié)構(gòu)和抓取物體重量等因素來確定，同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局上應(yīng)該盡量減少運(yùn)動(dòng)部件的重量和減少對(duì)回轉(zhuǎn)中心的慣量。 導(dǎo)向桿目前常采用的裝置有單導(dǎo)向桿，雙導(dǎo)向桿，四導(dǎo)向桿等，在本設(shè)計(jì)中才用單導(dǎo)向桿來增加手臂的剛性和導(dǎo)向性。 平衡裝置 在本設(shè)計(jì)中，為了使手臂的兩端能夠盡量接近重力矩平衡狀態(tài)，減少手抓 一側(cè)重力矩對(duì)性能的影響，故在手臂伸縮氣缸一側(cè)加裝平衡裝置，裝置內(nèi)加放砝碼，砝碼塊的質(zhì)量根據(jù)抓取物體的重量和氣缸的運(yùn)行參數(shù)視具體情況加以調(diào)節(jié)，務(wù)求使兩端盡量接近平衡。 手臂升降氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核 尺寸設(shè)計(jì) 氣缸運(yùn)行長度設(shè)計(jì)為 l =118mm,氣缸內(nèi)徑為 1D =110mm,半徑 R=55mm,氣缸運(yùn)行速度，加速度時(shí)間 t? =,壓強(qiáng) p=,則驅(qū)動(dòng)力 ``20 . RpG ?? 26 ???? )(3799 N? 尺寸校核 1．測(cè)定手腕質(zhì)量為 10kg,則重力 mgG? )(1001010 N? ?? )/(5 sma? ，則慣性力 maG?1 )(50 510N? ?? a） 考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù) ?k ， ? )(5 ? ?? 總受力 mq GGGG ??? 1 )(155 550100 N? ??? 0GGq ? 所以設(shè)計(jì)尺寸符合實(shí)際使用要求。 手臂回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核 尺寸設(shè)計(jì) 氣缸長度設(shè)計(jì)為 mmb 120? ,氣缸內(nèi)徑為 mmD 2101 ? ,半徑 R=105mm,軸徑mmD 402 ? 半徑 mmR 20? ,氣缸運(yùn)行角速度 ? = s/90? ，加速度時(shí)間 t? ? ,壓強(qiáng) MPaP ? , 則力矩： 2 )( 22 rRpbM ?? ).(255 2)( 226mN????? 尺寸校核 1．測(cè)定參與手臂轉(zhuǎn)動(dòng)的部件的質(zhì)量 kgm 151 ? ,分析部件的質(zhì)量分布情況，質(zhì)量密度等效分布在一個(gè)半徑 mmr 200? 的圓盤上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 221rmJ? 2 2?? ? （ ） tJM ?? ?.慣 ).(mN??? 考慮軸承，油封之間的摩擦力，設(shè)定摩擦系數(shù) ?k , 慣摩 MkM .? ）.（ mN? ?? 總驅(qū)動(dòng)力矩 摩慣驅(qū) MMM ?? ）.（ mN? ?? MM〈驅(qū) 設(shè)計(jì)尺寸滿足使用要求。 總結(jié)與感悟 41 總結(jié) 本文所設(shè)計(jì)的氣動(dòng)機(jī)械手結(jié)構(gòu)比較簡單，功能比較簡單，設(shè)計(jì)比較合理，能夠滿足部分不同形狀的工件的轉(zhuǎn)移、夾取、安裝等功能，方便快捷。其設(shè)計(jì)主要考慮以下幾個(gè)方面： （ 1）機(jī)械手氣動(dòng)回路設(shè)計(jì) 選用合適的氣動(dòng)元件，通過控制和調(diào)節(jié)各個(gè)氣缸壓縮空氣的壓力、流量和方向來使氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得必要的力、動(dòng)作速度和改變運(yùn)動(dòng)方向，并按規(guī)定的程序工作。 （ 2）末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì) 末端執(zhí)行器采用平行開閉型氣爪，結(jié)構(gòu)簡單，直接采用成品材料。針對(duì)實(shí)際的要求，可以換用其他各種末端執(zhí)行器，對(duì)不同種類的工件實(shí)現(xiàn)夾取、轉(zhuǎn)移、安裝。 （ 3）機(jī)械手手臂的設(shè)計(jì) 將旋轉(zhuǎn)氣缸安裝在底板上，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使機(jī)械手向左或向右擺動(dòng)。機(jī)械手末端執(zhí)行器的水平伸縮運(yùn)動(dòng)和豎直升降運(yùn)動(dòng)各由一個(gè)氣缸控制，即以最簡單的形式，在兩個(gè)位置（完全伸出和回縮位置）之間進(jìn)行切換。 42 感悟 現(xiàn)在回想起這一個(gè)多月 ,近兩個(gè)月的 畢業(yè) 設(shè)計(jì) ,一路走來 ,感受頗多 .不斷的穿梭于大師們的思想縫隙之間，尋求靈感的火花。在不段的反復(fù)中走過來 ,有過失落 ,有過成功 , 有過沮喪 .有過喜悅 ,這已不重要了 ,重要的是我一路走來 ,歷煉了我的心志 ,考驗(yàn)了我的能力 ,也證明了自己 ,也發(fā)現(xiàn)了自己的不足 。 最后， 由于個(gè)人知識(shí)及能力水平有限，論文中難免會(huì)有一些紕漏或錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，不勝感謝！