【導(dǎo)讀】本文是關(guān)于三自由度工業(yè)機器人的設(shè)計。首先對工業(yè)機器人做了簡單的概述；接著根據(jù)。運動)，最后簡單設(shè)計了液壓泵、電機的選擇和機器人的控制。正開始改變現(xiàn)代化工業(yè)的面貌。

　　

【正文】 （ 311） ??? ? 將立柱視為Ф 90 1200 的均勻圓柱，估算其質(zhì)量 kgm 20? 則其轉(zhuǎn)動慣量為 11 2 /2zI mR? （ 312） ?? ? 則底座托盤以上整體的轉(zhuǎn)動慣量為 39。39。39。 zzz III ??總 山東大學(xué)機電一體化工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 ?? ? （一）、立柱角速度計算 若要求立柱在 秒內(nèi)速度由 0 增大 到 15r/min，則 /30n??? （ 313） 301?? srad / ?? 角速度 /t??? = / = ?5 /rads (二 )、起動轉(zhuǎn)矩 zzMI??? （ 314） ???? mN??52 （一）、最小軸徑計算 根據(jù)軸的抗扭強度計算最小軸徑 ,選擇材料 45 號鋼，查表得其抗扭強度 Mpa40][ ?? 由于 max /ztMW? ? （ 315） 又截面系數(shù) ? （ 316） 所以 min mm? 又軸有一個鍵槽就削弱抗扭強度 3%，故 m in 2 8 .8 7 (1 0 .0 3 )d ? ? ? ? 圓整得 mmd 30? 擺動液壓缸的設(shè)計 （一 ） .外徑計算 此液壓馬達是用于驅(qū)動立柱往復(fù)回轉(zhuǎn) 180176。的機構(gòu)， 由公式 22 21( ) ( ) / 8mT b D d P P ?? ? ? （ 317） 取馬達容積高 mmb 28? 軸徑 mmd 38? 工作壓力 MpaP 32 ? 背壓 MpaP 11 ? 山東大學(xué)機電一體化工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 工作效率 ? ? 則 mmD 95? 取 mmD 105? （二） .葉片設(shè)計 葉片設(shè)計如下圖，帶鍵槽的通孔套在底座托盤軸徑為 Ф 38 的軸上，與之配合。葉片厚度為 10mm。 （三） .緊固及連接方案 上下缸蓋與缸筒之間采用毛氈密封，并用 8 個 M8 的螺釘緊固；至于缸體與底座的連接，用 8 個 M10 的螺栓連接，為防止兩組螺栓孔削弱缸體上端蓋的強度，特將兩組螺栓孔錯開 45176。 液壓泵、電機的選擇 (一 ).流量計算 、手爪驅(qū)動缸流量計算 若要求手爪在 1 秒內(nèi)抓取并夾緊工件，則手爪運動速度 11/V L t? 1/? sm/? 則手爪驅(qū)動缸的流量 1 1 1 1 0 0 0 6 0vQ V A ?? ? ? ? ?/4 （ 318） 4/ 2 ?????? min/ L? (二 )、橫梁驅(qū)動缸的流量計算 2 2 2 1 0 0 0 6 0 / 4vQ V A ?? ? ? ? ? 4/601 0 0 2 ?????? min/ L? (三 )、立柱液壓缸的流量計算 3 3 3 1 0 0 0 6 0 / 4vQ V A ?? ? ? ? ? 4/601 0 0 2 ?????? min/ L? (四 )、底盤液壓缸流量計算 4vQ = mdDb ?? 8/)( 22 ? )0 3 0 ( 22 ????? min/ L? 則總流量為 1 2 3 4v v v v vQ Q Q Q Q? ? ? ? ???? min/ L? (二 ).選擇液壓泵 為實現(xiàn)用一個液壓泵給這幾個液壓缸供油，需要選擇一個大流量的液壓泵，根據(jù)山東大學(xué)機電一體化工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 液壓泵產(chǎn)品列表選擇 CB32 型液壓泵，其相關(guān)參數(shù)為 額定排量 ml/r 額定轉(zhuǎn)速 1500 r/min 額定壓力 10 mpa 額定功率 kw 質(zhì)量 kg 算得其額定流量 veQ 1000/ ?? min/ L? 滿足此液壓系統(tǒng)流量要求。 (三 ).選擇電機 根據(jù)液壓泵功率選擇合適的電機，查電機產(chǎn)品列表選擇 Y160M4 型電機，其相關(guān)參數(shù)如下： 額定功率 11 kw 滿載轉(zhuǎn)速 1460 r/min 額定電壓 380 V 機械效率 88% 山東大學(xué)機電一體化工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 結(jié) 論 本次設(shè)計 所做的主要工作有： 1．總體方案的確定。 經(jīng)綜合考慮，確定采用液壓驅(qū)動形式，具有立柱相對于機座的旋轉(zhuǎn)，手部的水平伸縮運動和立柱的上下垂直運動三個自由度的運動，使整體的結(jié)構(gòu)小型化， 2．機械結(jié)構(gòu)設(shè)計研制。 機械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，從整體布局來看，實現(xiàn)了模塊化，大量采用標(biāo)準(zhǔn)化通用元配件，從而使成本大為降低，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟性。各自由度自成體系，又能 協(xié)調(diào)的組織在一起，其各個部分連接處 線條分明、直觀性好，其各個部件 可以分別拆卸，快速更換，方便維修。 由于設(shè)計者的水平有限，有許多的問題需要改善，例如底座設(shè)計時可才 用諧波減速器和電機配合來完成立柱的旋轉(zhuǎn)動作，因為它的承載能力大，可以使整個系統(tǒng)工作起來更加的平穩(wěn)。 綜上，通過近三個月的畢業(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)三年所學(xué)的知識有了一個深層次的理解，同時對工程的理解更加深刻和準(zhǔn)確。 山東大學(xué)機電一體化工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文 24 謝 辭 本次畢業(yè)設(shè)計工作是在葛老師的耐心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的。 他那豐富的專業(yè)知識和經(jīng)驗以及對專業(yè)孜孜不倦的敬業(yè)態(tài)度讓我感觸很深。他給予了我們充分的指導(dǎo)，并且還培養(yǎng)了我們獨立思考問題的能力。從他身上 ,我不僅學(xué)到了很多專業(yè)方面的知識 ,還學(xué)到了一種嚴謹?shù)那笾?。所有這些都將成為我們以后繼續(xù)學(xué)習(xí)的榜樣。為此，學(xué)生對您表示衷心的感謝和深深的敬意！ 同時在設(shè)計的過程中，很多的同學(xué)和老師給予了我很大大的幫助。在這難忘的三個多月中，沒有他們的支持，我的設(shè)計不可能這樣順利的完成。在此，對這些同學(xué)和老師也表示衷心的感謝！ 在我查找資料的過程中，得到了學(xué)校圖書館有關(guān)人員的大力支持，給我們 提供了必要的資料，使我的設(shè)計工作得到了順利進行，并最終按時完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。在此，也一并對他們的熱心幫助表示感謝！ 山東大學(xué)機電一體化工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文 25 參考文獻 [1] 成大先 . 機械設(shè)計圖冊 [16].北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [2] 王守城 段俊勇 . 液壓元件及選用 .北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [3] 劉力 .機械制圖（第二版） .北京 ：高等教育出版社 ,2021 [4] 鄭志祥 張磊等 .機械零件 [第二版 ].北京 ： 高等教育出版社 ,2021 [5] 王昆 何小柏等 .機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 .北京 ： 高等教育出 ， 2021 [6] 沈鴻 .機械工程手冊 [ 6].北京 ： 機械工業(yè)出版社 ,1983 [7] 宋昭祥 .機械制造基礎(chǔ) .北京 ： 機械工業(yè)出版社 ,2021 [8] 馬永林 .機械原理教程 .北京 ： 高等教育出版社 ,2021 [9] 宗偉剛 .機器人機械系統(tǒng)原理理論方法和算法 .北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [10] 周士昌 .機械設(shè)計手冊 [4].北京 ： 機械工業(yè)出版社 ,2021 [11] 徐嘉元 曾家駒 .機械制造工藝學(xué) .北京 ： 機械工業(yè)出版社 ,2021 [12] 張利平 . 液壓傳動系統(tǒng)及設(shè)計 .北京 ： 化學(xué)出版社 ,2021 [13] 陳于萍 周兆元 .互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) .北京 ： 機械工業(yè)出版社 ,2021 [14] 丁樹摸 周驥平 .液壓傳動 .北京 ： 機械工業(yè)出版社 ,2021 [15] 梁俊有 李洪波 .CAD 工程設(shè)計 .內(nèi)蒙古： 遠方出版社 ， 2021 [16] 濮良貴 紀(jì)名剛 .機械設(shè)計 .北京：高等教育出版社， 2021