【正文】 L16型三相異步電動機，滿載轉(zhuǎn)速為970r/min。 控制調(diào)節(jié)閥的選擇 方向閥 根據(jù)通過閥的最大流量和最大工作壓力，以及所要求的滑閥機能狀況等因素，結(jié)合現(xiàn)有的產(chǎn)品規(guī)格，選擇其額定流量和額定壓力相近的產(chǎn)品。必要時最大流量允許超過額定流量，但不宜過大，一般規(guī)定閥的最大通過量不應(yīng)超過額定流量的20%。 壓力閥 如溢流閥、減壓閥、順序閥等，根據(jù)通過閥的最大流量及最大工作壓力等因素來選擇。對于溢流閥的壓力和流量，一般要與油泵的最高工作壓力和最大流量量相適應(yīng)。對于減壓閥的壓力要特別注意其調(diào)整范圍，應(yīng)在以上，到低于溢流閥壓力以下的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 流量閥 如節(jié)流閥、調(diào)速閥等，根據(jù)閥的最大流量、最小流量和最大工作壓力等因素來選擇。一般流經(jīng)節(jié)流閥或調(diào)速閥的通流量要比系統(tǒng)的通流量小得多，特別要注意最小的穩(wěn)定流量。節(jié)流閥或調(diào)速閥的最小流量為L/min。 輔助裝置的選擇液壓系統(tǒng)中有一些輔助裝置，如油管、管接頭、濾油器、蓄能器、油箱和冷卻裝置等。雖然在液壓系統(tǒng)中輔助裝置居于次要的位置，但是，當(dāng)這些輔助裝置中任何一個細(xì)小的部分，如果沒有給予足夠的重視和適當(dāng)?shù)陌才?，往往回破壞液壓系統(tǒng)的正常工作或降低了系統(tǒng)的工作效率和壽命等。因此，在安排液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，或選擇這些輔助元件時，都要做細(xì)致的工作。 油管和管接頭1．油管油管的類型，可根據(jù)使用場合和液壓系統(tǒng)的最大工作壓力進(jìn)行選擇，對于兩個相對運動的部件。一般可選用軟管或伸縮油管及回轉(zhuǎn)接頭頭進(jìn)行連接。油管有紫銅管、塑料管、尼龍管及橡膠軟管。根據(jù)油液壓力的大小，裝配條件和工作部位的要求來選用。由于本設(shè)計的承壓較低，加之紫銅管彎曲方便，容易裝配，所以設(shè)計時選用紫銅管。2．管接頭 油管之間的連接或油管與各種液壓元件的連接，是液壓系統(tǒng)配管工作中最大量的工作。對這些連桉的要求是工作可靠、密封良好、結(jié)構(gòu)簡單、安裝和制造方便。在機械手上油管的連接方法應(yīng)用最多的是螺紋連接。螺紋連接的優(yōu)點是便于拆換，安裝方便。管接頭和體部的連接常用的有圓錐螺紋(Z)和普通細(xì)牙螺紋(M)。用普通細(xì)牙螺紋連接時應(yīng)采用密封墊圈，以保證連接的密封性。 濾油器 在機械手液壓系統(tǒng)中，保持油的清潔很重要，油中的臟物會引起運動零件劃傷、磨損甚至卡死，堵塞節(jié)流閥和緩沖裝置的節(jié)流縫隙及小孔，影響液壓機械手的工作性能并造成故障。因此需要對油液進(jìn)行過濾，一般是采用濾油器來防止雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)中。濾油器的主要類型有網(wǎng)式濾油器和金屬燒結(jié)式濾油器。濾油器一般安置在油泵吸油口前邊，以保護(hù)油泵，并使通往系統(tǒng)的全部油液過濾。如果系統(tǒng)中有精密液壓件(如伺服閥等)，為保證其正常工作，應(yīng)對油液進(jìn)行精過濾，可在精密液壓件前裝置精濾油器。 對于濾油器的要求有： ①有較高的過濾能力，能阻擋一定尺寸范圍的雜質(zhì)，而且對于油液的阻力很小。 ②過濾材料要有一定的機械強度，不致因受到壓力油液而破壞。③清洗維護(hù)方便，易于更換過濾材料。 油箱油箱用來存油，使油散熱和沉淀。其容量不能過小，最小應(yīng)能儲存整個液壓系統(tǒng)充滿油時的容積，并有一些裕量。如果不能散發(fā)從液壓系統(tǒng)中帶出的熱量，就會使油升溫，粘度降低，影響系統(tǒng)的繼續(xù)工作，使機械手液壓系統(tǒng)產(chǎn)生熱變形，降低了機械手的工作性能和定位精度。在設(shè)汁油箱和油池時，除了考慮其有效容積及是否冷卻問題外，還應(yīng)注意：1．吸油口與回油口應(yīng)遠(yuǎn)離。吸油側(cè)和回油側(cè)要用隔板隔開，隔板高度為油箱(或油池)油面高度的3／4，以利于油液冷卻和雜質(zhì)進(jìn)行沉淀．2．為使油液流動暢通．吸油管離油箱(或油池)底部的距離應(yīng)不小于管徑的二倍。距箱邊應(yīng)不小于管徑的三倍?；赜凸艿墓荛T距油箱(或油池)的底面不小于管徑的二倍，管端切成角。 冷卻器 當(dāng)油箱的散熱面積不夠或油池的散熱條件不佳時，靠自然散熱油溫超過時，就需要采用油冷卻器。油冷卻器在液壓系統(tǒng)中安裝的位置，應(yīng)串連在回油路巾或住溢流閥的隘流管路中，因為這時的油液溫度較高，冷卻效果較好。 液壓傳動機械手的緩沖與定位 機械手的運動平穩(wěn)性與定位精度所謂運動平穩(wěn)性是指機械手從起動(速度為零)到正常工作速度(勻速運動)，再從正常工作速度經(jīng)制動后到停止運動(速度降到零)的過程，其速度變化是漸變過程，沒有速度突變現(xiàn)象。所謂定位精度，就是機械手重復(fù)地將物件搬運到實際位置時與設(shè)定(或給定)位置所產(chǎn)生的誤差。也叫重復(fù)位置誤差。若重復(fù)位置誤差小即定位精度高。影響機械手運動平穩(wěn)性扣定位精度的因素是很多的。如執(zhí)行機構(gòu)各部件的重量及其剛性、機械結(jié)構(gòu)的配合間隙．驅(qū)動源壓力的波動及輸出流量的脈動性、位置檢測系統(tǒng)的反饋機構(gòu)所產(chǎn)生的誤差，定位方式的誤差等等，都直接或間接地影響機械手的運動平穩(wěn)性和定位精度，而影響較大的還是機械手的工作速度和速度變化規(guī)律。在定位時一般采用機械擋塊定位。 油缸的緩沖裝置活塞油缸和回轉(zhuǎn)油缸是實現(xiàn)手臂直線運動和回轉(zhuǎn)運動的動力部件，它們一般是用來帶動重量較大的部件運動，有時運動速度較快，因此具有很大的動能。為了防止活塞油缸的65 活塞油缸端部緩沖原理圖活塞或回轉(zhuǎn)油缸的動片運動到頭時產(chǎn)生沖擊，在油缸的端蓋或回轉(zhuǎn)油缸的側(cè)蓋上設(shè)有緩沖裝置。1. 活塞油缸的緩沖裝置活塞油缸的緩沖裝置可以由活塞端部的柱塞和缸蓋的凹槽構(gòu)成。當(dāng)活塞運動到使柱塞逐漸進(jìn)入缸蓋的凹槽時，將存在于緩沖油腔內(nèi)的油液經(jīng)柱塞與凹槽間的縫隙或節(jié)流孔逐漸被擠出，這些油液被擠出時，產(chǎn)生較高的緩沖壓力，活塞由于受到這個緩沖壓力的作用，運動逐漸減速，使定位時的減速度降到較小數(shù)，以緩和沖擊。柱塞和凹槽的型式如圖65所示。2. 回轉(zhuǎn)油缸的緩沖裝置對于回轉(zhuǎn)油缸的端部緩沖裝置的緩沖原理與活塞油缸端部緩沖原理相同，只是在結(jié)構(gòu)上有所差異。3. (二)緩沖裝置的設(shè)計原則設(shè)計油缸端部緩沖裝置時應(yīng)注意以下三點，①使緩沖油腔內(nèi)的油液，能夠吸收運動部件的全部機械能；②使緩沖油腔內(nèi)的緩沖壓力峰值(即沖擊壓力)不應(yīng)當(dāng)超過油缸的容許壓力；③使緩沖制動過程中運動部件的減速度應(yīng)當(dāng)合乎設(shè)計要求。 液壓驅(qū)動系統(tǒng)該機械手的液壓系統(tǒng)原理如圖6—6所示，手臂伸縮、升降、回轉(zhuǎn)及手腕回轉(zhuǎn)的驅(qū)動油缸采用電—液伺服閥控制。由于電液伺服閥的閥門開口量及油流方向可用電信號任意調(diào)節(jié)，從而可以控制執(zhí)行系統(tǒng)的運動規(guī)律。使機械手的動作達(dá)到穩(wěn)、準(zhǔn)、快的要求。 電液伺服控制系統(tǒng)圖67所示為該機械手電液伺服控制系統(tǒng)方框圖。控制手臂伸縮、升降、回轉(zhuǎn)及手腕回轉(zhuǎn)為四個動作原理相同的電液伺服控制系統(tǒng)．由數(shù)字控制部分發(fā)出指66 液壓系統(tǒng)令脈沖，經(jīng)步進(jìn)電機作數(shù)—模轉(zhuǎn)換。步進(jìn)電機帶動電位器的動觸頭旋轉(zhuǎn)而偏離電位器炭膜中點位置，動觸頭的引出端將產(chǎn)生一定的電壓，并經(jīng)放大后輸入伺服閥的線圈。伺服閥線圈獲得電流后，導(dǎo)致滑閥產(chǎn)生位移，使壓力油經(jīng)滑閥開口流入油缸推動手臂運動。當(dāng)手臂運動時．由于其上的齒條與電位器外殼的齒輪相嚙合，使電位器的外殼同時轉(zhuǎn)動。在電位器炭膜中點重新轉(zhuǎn)到與動觸頭相重合后，動觸頭引出端無電壓輸出，伺服放大器輸出電壓為零，伺服閥線圈中無電流通過，滑閥開口關(guān)閉，停止供壓力油，手臂終止運動．手臂伸縮位置與運動速度的大小決定于指令脈沖的多少以及頻率的高低。 67 機械手電液伺服控制系統(tǒng)方框圖結(jié) 論本次畢業(yè)設(shè)計是在學(xué)完大學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，進(jìn)行了一系列的生產(chǎn)實習(xí)和以前各次課程設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一次綜合性的大總結(jié)。旨在培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識去分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力及培養(yǎng)正確的設(shè)計思想，并通過運用設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊、和查閱有關(guān)技術(shù)資料去進(jìn)行理論計算、結(jié)構(gòu)思考、繪制圖樣、寫相關(guān)說明性材料，培養(yǎng)我們機械設(shè)計的基本技能和工程設(shè)計工作者的基本素質(zhì)，為我們走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計課題為液壓通用機械手。隨著生產(chǎn)率水平的提高，人們對產(chǎn)品精度和質(zhì)量要求越來越來嚴(yán)格，企業(yè)生產(chǎn)線的自動化程度要求越來越高，工業(yè)機械手已成為多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)線上必不可少的設(shè)備。此次設(shè)計的機械手各組成部分有：手爪、手腕、手臂、機身、機座等。并對其進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)、詳細(xì)的設(shè)計、計算、校核和繪圖。由于自身缺乏實踐經(jīng)驗，而且本次設(shè)計內(nèi)容較多，任務(wù)繁重，而且這方面的資料少，加重了設(shè)計的難度。所以在設(shè)計中難免會出現(xiàn)一些的錯誤，還請各位老師斧正?？傊?，我希望通過本次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為將來的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。致 謝本次設(shè)計是在我尊敬的導(dǎo)師傅慧芳芳老師悉心指導(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)三年間所學(xué)知識的綜合運用，通過這次設(shè)計把這三年所學(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(jìn)一步的理解。也使我獨立設(shè)計的能里有了極大的提高。在課題的研究和開發(fā)階段，我得到了機械工程學(xué)院老師的大力支持和幫助，在此一并向他們表示衷心的感謝。在日常生活和學(xué)習(xí)中，機械工程學(xué)院的各位老師，杜玉玲教授，以及全體同學(xué)給與我很大支持和幫助，在此我向他們以及多年來為我的成長付出辛勤勞動的老師們和同學(xué)們表示衷心的感謝。在設(shè)計過程中，遇到不懂的地方，我也經(jīng)常與同事、同學(xué)進(jìn)行討論，解決難題。感謝父母 、家人對我的教育，感謝所有關(guān)心我的朋友和老師，同時感謝淮海工學(xué)院的良好的學(xué)習(xí)環(huán)境是我避免了很多的彎路。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！2009年4月8日參 考 文 獻(xiàn)[1] ，1979[2] ：北京理工大學(xué)出版社，1988[3] (美).高級機器人手冊. ：上海翻譯出版公司，1987[4] 馬香峰. 工業(yè)機器人的操作機設(shè)計. ：冶金工業(yè)出版社，1996[5] 何發(fā)昌,. ：高等教育出版社，1996[6] . : 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1989[7] 機械設(shè)計手冊(第五卷第四十二篇:工業(yè)機器人). 北京: 機械工業(yè)出版社,1992[8] . 第1版. 北京：冶金工業(yè)出版社，2003[9] 馮辛安,黃玉美,杜君文. 機械制造裝備設(shè)計. 第1版. 北京: 機械工業(yè)出版社,1999第54頁 共54頁