【導讀】自動化程度，機械手作為自動化生產線上的重要成員，逐漸被企業(yè)認同并采用。應用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平。目前，機械手主要承擔著焊接、噴漆、搬。運以及堆垛等重復性并且勞動強度極大的工作。機械手是臥式加工中心自動換刀裝置中交換刀具的主。把主軸上已用過的刀具返回刀庫上的任務。的生產效率低，并且容易出事故的弊端?，F則由電氣控制來實現。由于本人能力及學識有限，在設計中存在有很多缺陷，望老師們能多加指導。的標志性產品之一。主軸套等）組成。加工工件經一次裝夾后，實現刀具與工件的運動軌跡變化以及自動實現其他輔助功能。形狀比較復雜和精度要求高的產品的批量生產，特別是箱體和復雜結構件的加工。車、航天航空、船舶和發(fā)電等行業(yè)被大量用于復雜零件的精密和高效加工。需求，但與國際先進水平相比，在精度、效率、智能化和可靠性等方面尚有差距，因此，

　　

【正文】 （圖 11c）兩個平面力系。其中圖 11c 的 Ft 是通過另加轉矩而平移到的，指向軸線，由分析可知： Fr1V=Fr(280+80)/280=1488360/280N= Fr2V=Fr Fr1V=1488－ =－ Fr1H=Ft(280+80)/280=4088360/280N=5256N Fr2H=Ft Fr1H=4088－ 5256=－ 1168N Fr1=(Fr12V+Fr12H)1/2=(+52562)1/2N= Fr2=(Fr22V+Fr22H)1/2=(+11682)1/2N= (3)求兩軸承的計算軸向力 Fa1 和 Fa2 對于 70000AC 型軸承，按機械設計 [3]表 137，軸承派生軸向力 Fd= 則 : Fd1=== Fd2=== 圖 11 軸承的安裝 Bearing installation 按機械設計 [3]式（ 1311）得： Fa1=Fd2= Fa2=Fd1= Fa1/C0=Fa2/C0== (4)求軸承當量動載荷 P1 和 P2： Fa1/Fr1=＜ , 則： P1=Fr1+=+= Fa2/Fr2=＞ , 則： P2=+=+= (5)驗算軸承壽命 因為 P1＞ P2，所以按軸承 1的受力大小驗算： Lh=106(C/P1)ε/60n （ 38） =106(103/)3/(601460)=＞ L′h 故所選軸承可滿足壽命要求。 另 外，在回轉液壓缸中轉軸的支承我們選用推力球軸承，型號為： 51207，其基本尺寸為： dDT=35mm62mm18mm，基本額定載荷為： Ca=,， C0a=，極限 轉速脂潤滑時為 2800r/min，油潤滑時為 4000r/min，回轉液壓缸 2 的轉軸的支承我們選用滾針軸承，其設計及驗算過程與角接觸球軸承相似，這里就不再重復。 5 液壓分析 液壓泵的選擇 （ 1） 系統(tǒng)壓力計算 查液壓與氣壓傳動 [4]式（ 94）知液壓泵的工作壓力： 21 PPPP ????? （ 39） 式中 1P —— 液壓缸或液壓馬達的最大工作壓力 P?? —— 液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達入口之間總的管路損失 2P —— 壓力繼電器調整壓力高出系統(tǒng)最大壓力之值，取 P?? 的標準計算要待元件選定，并繪出管路時才能進行，初算時可以按經驗數據選取，管路簡單的可選 ? ? aMPP ~??? ，管路復雜的，進油口有調速閥的，取? ? aMPP ~??? 。 aMPPPPP ????????? （ 2） 系統(tǒng)流量計算 ? ?? ?m i n/m a xLQKQP ?? (40) 式中 K —— 系統(tǒng)泄露系數，取 K＝ maxQ —— 同時動作的液壓缸或液壓馬達的最大流量。 對于在工作過程中用節(jié)流調速閥的系統(tǒng)還必須加上溢流閥的最小流量，一般取sm / 34?? 。 機械手在工作過程中，各液壓缸動作均為分步進行，由之前計算知手臂下降時所需流時最大，此即為系所需最大流量 ? ?m i n/3 7 L / m i nL / s4 3 9 a x LQ ＝＋? ? ? ? ?m i n/0 1 7 a x LQKQ P ????? 查《機械設計手冊 》，選取 HY01－ 35 ?25 型齒輪泵，其基本參如下： 壓力： P＝ ；流量： min/35LQ? ； 轉速： min/r1450n＝ ；驅動功率： W＝ 。 液壓元件的選擇 閥的規(guī)格，根據系統(tǒng)的工作壓力和實際通過閥的流量，選擇有定型產品的閥件。溢流閥按液壓泵最大流量選取，選擇調速閥時，必須保證最小穩(wěn)定流量能滿足執(zhí)行機構最低穩(wěn)定速度的要求。 本液壓系統(tǒng)中，三個液壓缸選取三個三位四通電磁換向閥，使 得機械手能順利完成所規(guī)定的動作，換向閥的開啟與關閉通過電氣開關或壓力繼電器來控制，運動速度由調速閥通過調節(jié)進油路的流量來控制。部分油路采用單向閥來保持壓力，用溢流閥來保護液壓缸。 通過上面的計算和校核，初步決定使用以下液壓元件，在經濟性和安全性方面都能滿足要求。選擇的液壓元件型號及規(guī)格如下表 2： 表 2 液壓元件型號及規(guī)格 The type and specifications of Hydraytic ponents 元件名稱 估計流量 型號 規(guī)格 調定壓力 齒輪泵 HY01－ 35 ?25 ； 35L/min 手臂液壓缸 － 90dE 擺動液壓缸 － P03 夾緊液壓缸 － 100dE 溢流閥 35L/min DBD－ H6P 5Mpa； 50L/min 三位四通電磁換向閥 － 63B ； 63L/min 三位四通電磁換向閥 － 10B ； 10L/min 三位四通電磁換向閥 － 10B ； 10L/min 單向調速閥 － 63B ； ～ 63L/min 單向調速閥 12L/min QC11－ 63B ； ～ 63L/min 單向調速閥 － 10 ； 0～ 6L/min 單向調速閥 － 10 ； 0～ 6L/min 單向調速閥 － 10 ； 0～ 6L/min 單向調速閥 － 10 ； 0～ 6L/min 單向調速閥 － 10 ； 0～ 6L/min 壓力繼電器 DP－ 63B ～ 壓力繼電器 DP－ 63B ～ 液控單向閥 ； 63L/min 液控單向閥 ； 25L/min 單向閥 35L/min I63 ； 63L/min 油箱 200L 過濾器 WU63－ 180 63L/min 元件名稱 估計流量 型號 規(guī)格 調定壓力 壓力表 L710612 0～ 6MPa 6 總結 經過將近六個月的努力，在指導老師張嵐老師的指導和幫助下，我們借閱了大量的資料，終于完成了這次畢業(yè)設計任務。 通過畢業(yè)設計，我又學到了許多知識，并使我以前 所學的知識得到一次綜合的鞏固。雖然機械手的設計過程不是很難，也沒有特別繁瑣的計算，但是通過對它的設計，使我映射地學到了很多其它知識，尤其是對計算機的應用和對 Word 的操作，更使我認識到了自學的重要性和關于自學的一些方法，這對我們即將畢業(yè)的大學生來說是很重要的。設計雖然不是很復雜，但是它系統(tǒng)地聯(lián)系了我們三年來是所學的大部分知識，使我對許多知識進行了復習和重新認識，雖然設計過程比較困難，但它也是對我們所學書本知識在實際應用中的一次檢驗，鍛煉了我們運用知識的能力。 在設計的過程中當設計某部分時，要結合考慮到其它因 素的影響和限制，要把部分和整體有機地結合起來，尋找適當的設計方案和辦法，讓我們認識到將來無論認識什么事都要系統(tǒng)地、全面地認識它。 通過畢業(yè)設計，讓我認識到整體協(xié)作的重要性，無論到任何時候，單獨的一個人都不可能去開發(fā)、設計一個較大規(guī)模的系統(tǒng)。只有具有團隊精神、具有集體主義觀、只有群策群力才能有新發(fā)展、新成就。 通過這次設計，我基本上掌握了機械手結構設計的方法和步驟提高了分析問題的能力和查閱手冊的能力，為我今后的設計工作打下了一個良好的基礎。 由于能力有限，設計中肯定有許多不足之處，懇請各位老師批評指正。 參 考文獻 [1]哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室編 .理論力學（Ⅰ） [M].高等教育出版社 ,. [2]楊舜洲主編．機械制造技術基礎 [M].長沙：中南大學出版社， . [3]濮良貴，紀名剛主編 .機械設計 [M].高等教育出版社， . [4]劉延俊主編 .液壓與氣壓傳動 [M].機械工業(yè)出版社， . [5]李團結，文群燕等．伺服輸入曲柄滑塊機構的控制模型 [J]．西安電子科技大學學報， 20xx． 29(3)：415418. [6]李團結．柔性機構的結構拓撲特征及其自由度分析 [J]機械科學與技術， 20xx， 26(1). [7]賈銘新．液壓傳動與控制 [M]．北京：國防工業(yè)出版社， 20xx:8792. [8]鄧召義 , 姚振甫 1實用機械電子技術設計手冊 (機械部分 ) [M ]。 北京 : 機械工業(yè)出版社 , : 1210 12171. [8] 蔣秀珍 .“機械學基礎”綜合訓練圖冊 [M].科學出版社 .20xx [9] 史美堂 .金屬材料 [M].上?？茖W技術出版社 .20xx . [10] 陳侍良 .農產品加工機械與設備 [M].北京 :北京農業(yè)工程大學出版社 .1998. [11] 朱冬梅 ,胥北瀾主編 .畫法幾何及機械制圖 [M].高等教育出版社 .1999 [12].張書橋 .汽車發(fā)動機制造業(yè)新趨勢 [J].汽車制造技術 .20xx， 2631. [13].天津大學《工業(yè)機械手設計基礎》編寫組 .工業(yè)機械手設計手冊 [M] .天津：天津科學技術出版社， . [14].劉明保 ,呂春紅 ,張春梅 .機械手的組成機構及其技術指標的確定 [J].長春工業(yè)大學學報 (自然科學版 ). 20xx， 20（ 6）： 621623. [15].郭益友 .工業(yè)機械手在機械制造工藝中的發(fā)展及應用 [J].山東輕工業(yè)學院學報 . 20xx ， 25（ 2）：235237. [16].楊建平 ， 邊際 .機械手自動給 料 系統(tǒng) [J].電子機械工程 . 20xx， 9（ 4）： 523526. [17].李德忠 .自行走式上料機械手液壓系統(tǒng)設計 [J].電子機械工程 .20xx ， 259（ 12）： 456458. [18].陶國良 ,王宣銀 ,楊華勇 .三自由度氣動比例伺服機械手的研制 [J].機械設計與制造 .20xx， 8（ 6）365368. [19].靖穎怡 ,滕獻銀 ,袁旭 .無偏移量的工業(yè)機械手 [J].制造業(yè)自動化 .20xx,15（ 9）： 689692. [20].馬駿騎， 陸芳納，謝學軍 .陰陽板自動生產線種板供給機械手 [J].重慶高等?？茖W校學報 .20xx，34（ 14）： 34. 致 謝 畢業(yè)設計是大學學習期間最重要的一個環(huán)節(jié)，它不但是對大學所學知識的系統(tǒng)總結，而且為我們走向工作崗位奠定了一定的基礎。在這次設計中，我受益非且，第一，對機械設計有了更加全面的鞏固和加深；第二：在設計中提高了我的耐心和細心；第三：通過這次設計提高了我的自學能力，并積累了豐富的設計創(chuàng)新經驗；這些都為我今后在公司搞設計提供了必備的客觀條件。 在此我衷心感謝我的指導老師張嵐老師。本設計的完成 離不開張老師的精心指導和全力支持，他以豐富的經驗和嚴謹的態(tài)度對我的畢業(yè)設計提出了很多寶貴意見，對不足之處也給予了指正，尤其是在一些細節(jié)問題上。這些意見和幫助對我的設計和繪圖的完成起到了關鍵性的作用。在每次的答疑時間里，張老師都會給我們的設計提出新的要求 和建議，并幫助我們查閱一些相關資料，確保了我們設計的進度和質量，在此，特別感謝張老師給予我的無微不至的關心和幫助。再次表示誠摯的謝意和敬意！也感謝學校領導對我的嚴格要求，給我了一個這么好的學習機會，使我又學到了很多知識。