【正文】 態(tài)表負責(zé)的運動狀態(tài)靜載荷動載荷氣缸速50~500mm/s氣缸速度大于500mm/s負載率小于70%小于50%小于30%根據(jù)氣源供氣條件，壓力，已知F,和P，對于雙作用氣缸，預(yù)選，根據(jù)關(guān)系: （） （）可初選缸徑（已經(jīng)過尺寸標(biāo)準(zhǔn)化） 預(yù)選氣缸的行程根據(jù)氣缸的操作距離及浮動壓筒的行程，預(yù)選氣缸行程 為550mm，為了便于安裝調(diào)試，對行程留有余量50mm，則總行程選600mm。 氣缸的類型選擇根據(jù)氣缸承擔(dān)的任務(wù)要求選擇氣缸品種，設(shè)計要求說明為了減少噪音，要求氣缸達到行程終端無沖擊現(xiàn)象和撞擊噪聲，應(yīng)選用緩沖氣缸。[13] 活塞桿直徑d的計算與計算氣缸內(nèi)徑D相同。一般取，必要時也可取，上面考慮雙作用氣缸，這里根據(jù)D，計算出 ，尺寸標(biāo)準(zhǔn)化選取。 氣缸筒壁厚的計算 由于此氣缸是用磁性開關(guān)控制行程的，活塞內(nèi)要裝磁鐵環(huán)，因此，氣缸用非磁性材料制造，選擇不銹鋼ZG06Gr13Ni4Mo。[14]一般氣缸筒壁厚與缸徑D之比小于1/10（），可按薄壁圓筒公式計算： （） （）式中，D為缸筒內(nèi)徑 （m）；為實驗壓力 （Pa）；；為缸筒材料的許用應(yīng)力 (Pa)。 為缸筒材料的抗拉強度 （Pa）；一般選取 n為安全系數(shù)，一般取。 則可計算出氣缸筒壁厚 （）由表42可確定缸壁厚度為4mm。表 42 缸筒壁厚材料缸筒內(nèi)徑5080100125160200230320鑄鐵HT10078101012141616456677910 續(xù)表 42 鋁合金AL8~1212~1414~17 氣缸輸出拉力的校核由《氣動設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計與生產(chǎn)制造手冊》[8] ，可知 () 所以氣缸能正常工作。 耗氣量的計算氣缸耗氣量與其自身結(jié)構(gòu)、動作時間以及連接管道容積等有關(guān)。一般連接管道容積比氣缸容積小得多，故可忽略。因而氣缸一個往復(fù)行程的壓縮空氣耗量q為 （）換算成自由空氣耗量 為 （）式中：s為氣缸行程(m)； t為氣缸一個往復(fù)行程所用的時間（s）,本系統(tǒng)取8s； 為氣缸容積效率，一般?。? P、分別為氣缸工作壓力和大氣壓力（MPa）,；則可計算出最大耗氣量： （）則自由空氣平均耗氣量為 （） 緩沖計算氣缸運動速度很快。為了使活塞與端蓋在行程末端不發(fā)生碰撞。設(shè)置緩沖裝置。在活塞接近行程末端時，利用緩沖柱塞將柱塞孔堵死，使封在氣缸右腔內(nèi)的剩余氣體壓縮，并經(jīng)節(jié)流閥緩慢流出，被壓縮的氣體起到吸收運動活塞動能的緩沖作用。[15]緩沖室內(nèi)氣體被急劇壓縮，屬絕熱過程，其中氣體所吸收的能量為 （） 式中：k為絕熱指數(shù)，對空氣k= ； 為緩沖柱塞堵死柱塞孔時，環(huán)行緩沖氣室的容積； ； 為緩沖室內(nèi)空氣被壓縮最后達到的壓力，其最高值等于氣缸安全強度所容許的壓力，取6MPa。 運動部件在行程末端的動能為 （） 式中：； 。按能量平衡原則應(yīng)近似有 （）因此能滿足緩沖要求。由于氣缸行程很長，只依靠活塞與缸體間的配合來導(dǎo)向難免會發(fā)生偏離，導(dǎo)桿機構(gòu)的作用就是要使活塞桿保持直線運動。 導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖 它主要由導(dǎo)桿，導(dǎo)座，導(dǎo)套及其定位聯(lián)接件組成。其中V型塊及固定塊的選取在此不做詳細介紹。6 結(jié)論與展望通過近半年的畢業(yè)設(shè)計，經(jīng)過資料的收集、方案的選擇比較和論證，到分析計算，再到工程圖紙的繪制以及畢業(yè)設(shè)計論文的撰寫等各個環(huán)節(jié)，我對大學(xué)四年所學(xué)的知識有了一個整體的深層次的理解，同時對機械設(shè)計這門專業(yè)的理解更加深刻和準(zhǔn)確。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和競爭的加劇，對加工效率提出了新的要求，數(shù)控車床工件裝卸自動化就成為當(dāng)前制造廠家對機床的重要需求之一。為了滿足用戶的需求，當(dāng)前中國的機床制造廠開始在部分?jǐn)?shù)控車床上配置工件自動上下料機械手。但如果采用伺服電機驅(qū)動和控制其成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、速度慢、工作效率較低；如果采用液壓驅(qū)動，其泄漏對數(shù)控要求的清潔環(huán)境造成一定的副面影響。隨著氣動技術(shù)的不斷發(fā)展，氣體驅(qū)動也能成為機械手的驅(qū)動力量，其成本底，結(jié)構(gòu)簡單，工作效率高，清潔，再加上PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)機電氣一體化控制。本設(shè)計主要設(shè)計用低成本、高速的氣缸來組成模塊化的氣動機械手，實現(xiàn)數(shù)控車床工件自動裝卸，克服伺服電機應(yīng)用中存在的高成本和低效率的局限。論文完成的主要設(shè)計工作包括以下幾個方面:（1）機械手總體方案的確定；（2）機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計；（3）重要部件的設(shè)計。本設(shè)計中未設(shè)計PLC控制，希望以后能設(shè)計出來，真正實現(xiàn)自動上下料，一人控制多臺數(shù)控車床。致謝本次設(shè)計是在我尊敬的導(dǎo)師馮鮮老師悉心指導(dǎo)下完成的。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和精益求精的工作作風(fēng)使我受益匪淺。在此，我首先向?qū)煴硎菊\摯的感謝，并致以崇高的敬意! 本次畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)四年間所學(xué)知識的綜合運用，通過這次設(shè)計把這四年所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)課程作了一個總結(jié)和回顧，加深了對理論的理解，能夠掌握機械設(shè)計的全套思路，為即將走上工作崗位和以后的發(fā)展打下了一定的基礎(chǔ)。在設(shè)計過程中，我查閱了大量的圖書資料以及網(wǎng)絡(luò)上的資料，包括機械零件、材料力學(xué)、液壓控制、幾何量公差與測量、機械制圖、機械手設(shè)計基礎(chǔ)等等，尤其是在從對各類設(shè)計手冊的查閱中，我的知識面得到了很大的提高；通過對該課題的獨立設(shè)計，使我對機械知識有了一個更加深入的了解，對機械這門學(xué)科有了進一步的理解。也使我獨立設(shè)計的能里有了極大的提高。當(dāng)然，由于本人設(shè)計水平有限、在課程中沒有接觸過機械手的相關(guān)課程，實際經(jīng)驗的不足，以及時間上的限制，在設(shè)計中難免存在一些錯誤。懇請老師給予以批評以及指正。再次表示感謝！參考文獻[1] 于傳浩,[J].武漢：武漢化工學(xué)院機械工程學(xué)院，.[2] 何芹,原政軍 姚龍元. 用于方形物件裝卸液壓機械手的設(shè)計[D].山東：山東建筑大學(xué)機電工程學(xué)院，.[3] [J]. 南京：南京數(shù)控機床有限公司技術(shù)開發(fā)部，.[4] 楊建平,[J].黑龍江：佳木斯大學(xué)中專部，.[5] [M].北京：機械工業(yè)出版社，.[6] 濮良貴，（第八版）[M].北京：高等教育出版社，.[7] 趙碧,巴鵬,[D]. 遼寧: 沈陽理工大學(xué)機械工程學(xué)院,.[8] [J].安徽：安徽文化出版社，.[9] Design of Machines and Mechanisms[M].：機械工業(yè)出版社，2002.[10] 尹自榮，熊曉紅，駱際煥，[J].鍛壓機械.[11] of Machine Design[M]. 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