【導(dǎo)讀】密集型，機(jī)械手的使用已經(jīng)越來(lái)越普及。進(jìn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。但現(xiàn)在的變化是那些分布在工業(yè)密集。率高，以及交貨周期縮短帶來(lái)的挑戰(zhàn)。機(jī)械手可以確保運(yùn)轉(zhuǎn)周期的一貫性，提高品質(zhì)。外，讓機(jī)械手取代普通工人從模具中取出零件不僅穩(wěn)定，而且也更加安全。同時(shí)，不斷發(fā)展的模具技術(shù)也為機(jī)械。手提供了更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。走向現(xiàn)代化、高科技進(jìn)步的一個(gè)象征。損失小，節(jié)能高效。2）不易獲得較大的推力或轉(zhuǎn)矩。以空氣無(wú)潤(rùn)滑性能，需在氣路中設(shè)計(jì)給油潤(rùn)滑裝置。術(shù)的支持下，能夠大大超過(guò)其他控制方式達(dá)到的控制精度。平，由于使用能源品種的減少及其優(yōu)化的性能，污染減少了，噪音降低了，能夠提供良好的工作環(huán)境。4）降低噪音，其運(yùn)行噪音低于70分貝，大約是。而其機(jī)械手的加持可采用氣。機(jī)械手除去加持裝置總共有六個(gè)自由度，總共需用六個(gè)伺服電機(jī)。根據(jù)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量選擇電機(jī)型號(hào)：松下電機(jī)MGMA900W，額定轉(zhuǎn)矩·m，最大轉(zhuǎn)矩，·m，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，

　　

【正文】 vF ? M? 414 .23 10 N mm? maxF = F= 0F = 23 1012bcF F Fcc?? ?? 由表 11— 5 取 112ccc? = 1012 6 0 6 . 4 0 5 0 . 3 4 7 4 . 3 3 7 4 8 . 7 0 4bcF F F Ncc? ? ? ? ? ??? 查表 選擇螺栓材料為 Q235，性能等級(jí)取 ，其屈服極限2190s N mm? ?；不控制預(yù)緊力，初取直徑為16 mm ， 查 表 ， 安 全 系 數(shù) 為 S= 4 ，則? ? 2190 4 7 .54s N mmS?? ? ? ?。 根據(jù)公式（ 11— 21）求得螺栓危險(xiǎn)剖面的直徑（螺紋小徑）為： ? ?1 4 1 . 3 4 1 . 3 7 4 8 . 7 0 4 5 . 1 24 7 . 5bFd m m? ? ?? ??? ? ?? 查 GB/822— 1988 選用公稱直徑 d = 10mm(螺紋小徑1d = )的螺釘。 螺紋規(guī)格： d = M10, 公稱直徑 d = 50mm,性能等級(jí)為 級(jí)的 H 型螺釘 GB/822— 1988 10 50M ? 。 6．校核螺釘組連接接合面的工作能力。 1）連 接接合面下端的擠壓應(yīng)力不超過(guò)許用值，以防止接合面壓潰，由式 (11— 39)有： 0maxp zF MAW? ?? 式中，接合面面積 222 20 0 20 0 40 00 0A h l m m? ? ? ?； 接合面抗彎剖面模量： ? ? 3 632 22 1 . 3 3 3 1 06lW h m mh? ? ? ? 42m a x 64 6 0 6 . 4 0 5 1 4 . 2 3 1 0 0 . 1 6 7 44 0 0 0 0 1 . 3 3 3 1 0p N mm? ??? ? ?? 由表 查得 2 m a x0 . 5 0 . 5 2 5 0 1 2 5pp N mm?? ? ??? ? ? ? ? ???， 故連接面下端不會(huì)壓潰。 bF? 螺釘?shù)闹睆?M10 十字槽圓柱頭螺釘 接合面強(qiáng)度滿足工作要求 24 2）連接合面上端應(yīng)保持一定的剩余預(yù)緊力，以防止接合面產(chǎn)生間隙，即,min 0p? ?，由式（ 11— 38）得： 40m i n 64 6 0 6 . 4 0 5 1 4 . 2 3 1 0 04 0 0 0 0 1 . 3 3 3 1 0p zF MAW? ??? ? ? ? ?? 故接合面上端受壓最小出不會(huì)產(chǎn)生間隙。 故滿足工作要求 2．機(jī)械手指部設(shè)計(jì)及夾緊力計(jì)算 機(jī)械手指部機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 : 機(jī)械手指部夾緊力 的計(jì)算 設(shè)計(jì)及計(jì)算項(xiàng)目 主要結(jié)果 1. 液壓活塞所受的壓力 液壓活塞承壓面面積 : S= 22()Dd? ? = 22(80 40 )? ? =15080( 2mm ) 所以 F=P ? S=5MPa? 15080 2mm =75400N 1F 是手指連桿施加給左手指的力 , 39。1F 是左手指對(duì)連桿的反作用力 。 2F 和 39。2F 同樣構(gòu)成一對(duì)作用力與反作用力 ,如圖所示 . F=75400N 25 由于機(jī)構(gòu)的對(duì)稱性 ,故 1F = 2F , 39。1F = 39。2F . 當(dāng)機(jī)構(gòu)靜平衡時(shí) , 0XF ??, 0yF ??。 39。1 cosFF?? ,所以 39。1 2cosFF ?? = 754002cos30? =(N) 根據(jù)對(duì) O點(diǎn)的力矩平衡 : 1F2b?=N? L N= 12FbL= 39。12FbL = 2112 659??=(N) 39。1F = 手指的夾緊力 N= 十、機(jī)構(gòu)各自由度的連接過(guò)程 （ Finger and piston） （ ratatable institution） 26 3. 俯仰機(jī)構(gòu)（ swing_institution） （ Waver_institution） 27 （ hydraulic_pressure_Pitching） （ Total Assembling） 28 十一、設(shè)計(jì)特色 該機(jī)構(gòu)是一個(gè)六自由度的工業(yè)機(jī)械手，能完成夾緊、旋轉(zhuǎn)、俯仰、搖擺以及回轉(zhuǎn)動(dòng)作，可用于工業(yè)流水線上的操作。我們主要針對(duì)設(shè)計(jì)的 是在轎車生產(chǎn)過(guò)程中，后車箱備胎的放置，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便、效率高，可控范圍大，沉重量大，基座運(yùn)用齒輪傳動(dòng)，效率高，強(qiáng)度大，液壓泵俯仰機(jī)構(gòu)承載性強(qiáng)，可調(diào)角度大，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)都是 60 度到60 度。機(jī)構(gòu)所用零件便于加工，標(biāo)準(zhǔn)件較多，便于機(jī)構(gòu)的組裝，相應(yīng)的成本也不高。 十二、心得體會(huì) 經(jīng)過(guò)兩周的奮戰(zhàn)我們的課程設(shè)計(jì)終于完成了，在這次課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到得不僅是專業(yè)的知識(shí)，還有的是如何進(jìn)行團(tuán)隊(duì)的合作，因?yàn)槿魏我粋€(gè)作品都不可能由單獨(dú)某一個(gè)人來(lái)完成，它必然是團(tuán)隊(duì)成員的細(xì)致分工完成某一小部分，然后在將所有的部分緊密的結(jié)合起來(lái)后 形成 29 一個(gè)完美的作品。 這次課程設(shè)計(jì)，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒(méi)有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開(kāi)始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的可能不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì) 的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。在這種相互協(xié)調(diào)合作的過(guò)程中 ,口角的斗爭(zhēng)在所難免 ,關(guān)鍵是我們?nèi)绾蔚奶幚碛龅降姆制?,而不是一味的計(jì)較和埋怨 .這不僅僅是在類似于這樣的協(xié)調(diào)當(dāng)中 ,生活中的很多事情都需要我們有這樣的處理能力 ,面對(duì)分歧大家要消除誤解 ,相互理解 ,增進(jìn)了解 ,達(dá)到諒解… ..也許很多問(wèn)題沒(méi)有想象中的那么復(fù)雜 ,關(guān)鍵還是看我們的心態(tài) ,那種處理和解決分歧的心 態(tài) ,因?yàn)槲覀兊某霭l(fā)點(diǎn)都是一致的。 經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我們學(xué)到了很多課本上沒(méi)有的東西，它對(duì)我們今后的生活和工作都有很大的幫助，所以，這次的課程設(shè)計(jì)不僅僅有汗水和艱辛，更的是苦后的甘甜。 30 參考文獻(xiàn) 1.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第四版第 2 卷 主編 :成大先 化學(xué)工業(yè)出版社 2.工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 天津大學(xué) 工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 編寫(xiě)組編 天津科學(xué)技術(shù)出版社 3.機(jī)械手及其應(yīng)用 王承義 機(jī)械工業(yè)出版社 4.機(jī)械設(shè)計(jì)與理論 主編 :李柱國(guó) 編者 :高雪官 許敏等 科學(xué)出版社 5.現(xiàn)代機(jī)械工程圖學(xué) 蔣壽偉 強(qiáng)敏德 蔣 丹 高等教育出版社 6.液壓與氣壓傳動(dòng) 章洪甲 王積偉 黃誼 機(jī)械工業(yè)出版社 6.UGNX CAD 快速入門指導(dǎo) 洪如謹(jǐn) 陳炎 清華大學(xué)出版社 7.UGNX 高級(jí)開(kāi)發(fā)實(shí)例 曾向陽(yáng) 謝國(guó)明 王學(xué)平 電子工業(yè)出版社