【正文】 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件） 。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。1N（≈）力矩；轉(zhuǎn)矩（M,T）牛[頓]米 ?1 （≈﹒m）N?壓力；壓強(qiáng)；應(yīng)力（p,P,σ,τ）帕[斯卡] Pa21Pa= kPa= MPa03?6?能量；功；熱量（E,W,Q）焦（耳） J mN?1J[≈（1/ ）cal]功率（ P） 瓦[特] W J/s 1W= Kw13?密度（γ,ρ） 千克每立方米 Kg31 =Kg30?c3（線）速度；圓周速度（v,V,u,U）米每秒 m/s角速度（ w） 弧度每秒 rad/s 1rad/s=（30/π）r/min頻率（ f） 赫[茲] Hz加速度；重力加速度（a,g）米每二次方秒 sm2濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ，是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中楊老師都認(rèn)真地幫助我審核圖紙、論證方案、設(shè)計(jì)說(shuō)明，不僅教會(huì)我要擁有一個(gè)科學(xué)的設(shè)計(jì)態(tài)度、鉆研的設(shè)計(jì)精神，還教會(huì)我如何解決實(shí)際設(shè)計(jì)中的困難，是他的無(wú)私付出才使得我們的設(shè)計(jì)豐富、完整。楊老師高度的責(zé)任感，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，科學(xué)的研究方法，敏銳的思維方式，都是我們學(xué)習(xí)的楷模。同時(shí)通過(guò)這次設(shè)計(jì)，也發(fā)現(xiàn)了自身的知識(shí)理論體系還需要提高，對(duì)已學(xué)的知識(shí)遺忘較多，在今后的學(xué)習(xí)工作中我將會(huì)更好的完善自己的知識(shí)體系，爭(zhēng)取成為一名合格的設(shè)計(jì)人員。（2）通過(guò)本次設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了自己獨(dú)立的機(jī)械整機(jī)設(shè)計(jì)的能力，樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想，掌握了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)方法和步驟，為今后的設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。本文是對(duì)深孔鏜床的上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)，為了完成設(shè)計(jì)需要了解上下料機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程，需對(duì)手指夾緊，手臂伸縮，手臂回轉(zhuǎn)以及手臂俯仰等動(dòng)作進(jìn)行分析、計(jì)算，最終確定其尺寸。根據(jù)圖 中的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖，結(jié)合液壓搬運(yùn)機(jī)械手的動(dòng)作順序（液壓搬運(yùn)機(jī)械手的動(dòng)作執(zhí)行元件是液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電磁換向閥 1113 和 14） ，液壓搬運(yùn)機(jī)械手動(dòng)作時(shí)液壓系統(tǒng)各執(zhí)行元件的動(dòng)作見(jiàn)下表。液壓搬運(yùn)機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及位移檢測(cè)裝置組成。點(diǎn)位控制方式就是由點(diǎn)到點(diǎn)的控制方式，只對(duì)液壓搬運(yùn)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)部件（手腕、手臂）所應(yīng)到達(dá)空間點(diǎn)的定位進(jìn)行控制，而對(duì)兩個(gè)定位點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)軌跡則不加控制。然而機(jī)械手的閉環(huán)控制系統(tǒng)要受到各種因素的影響，如外部負(fù)荷力，活動(dòng)部件的內(nèi)部摩擦，伺服閥的漂移、滯后以及伺服放大器的漂移，隨動(dòng)系統(tǒng)的粘滯性摩擦的影響等都會(huì)導(dǎo)致閉環(huán)控制系統(tǒng)產(chǎn)生靜態(tài)誤差。大多數(shù)的機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)，多著眼于自身運(yùn)動(dòng)的控制，而液壓搬運(yùn)機(jī)械手的控制系統(tǒng)更注意本部與操作對(duì)象的關(guān)系。 液壓泵及電動(dòng)機(jī)的選擇（1）液壓泵的選用根據(jù)設(shè)計(jì)要求知，小臂最大回轉(zhuǎn)速度 ，則小臂俯仰缸最大伸縮速度 ????/ms濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 活塞腔無(wú)桿腔面積 A 為 ?????2m小臂俯仰缸最大流量 ./in6/iAvmL?????根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，選用外嚙合齒輪泵 CB32，其技術(shù)參數(shù)為額定流量 32q?ml/r,額定壓力 MPa，轉(zhuǎn)速 n=1450 r/min，容積效率10NP? ??液壓泵的流量校核： L/?????可滿足要求。此外，手指夾緊缸在夾緊工件時(shí)，為防止失電等意外情況，應(yīng)加鎖緊保壓回路。為了防止多缸運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，換向閥因此要采用中位“O”型換向閥。液壓系統(tǒng)在液壓搬運(yùn)機(jī)械手中所起的作用是通過(guò)電－液轉(zhuǎn)換元件把控制信號(hào)進(jìn)行功率放大，對(duì)液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)進(jìn)行方向，位置和速度的控制，進(jìn)而控制機(jī)械手的手臂、手腕和仰俯缸按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律動(dòng)作?？紤]到液壓系統(tǒng)濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 以上的一些特點(diǎn)，故液壓搬運(yùn)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)采用液壓系統(tǒng)。代入已求得的驅(qū)動(dòng)力?F=30328 N, 則由 24FDp???得 2630851? mm?故由 GB/T 23481993 取 D=90 mm。代入已求得的驅(qū)動(dòng)力?F=38250 N, 則由 24FDp???得 2638501? mm9?故由 GB/T 23481993 取 D=100 mm。代入已求得的驅(qū)動(dòng)力F=4400 N, 則由 24FDp???得 26051? mm3.?故由 GB/T 23481993 取 D=40 mm。若是導(dǎo)向裝置，F(xiàn)摩則為活塞和缸壁等處的摩擦阻力——密封裝置處的摩擦阻力密——液壓缸回油腔低壓油液所造成的阻力F回——啟動(dòng)或者制動(dòng)時(shí)，活塞桿所受的平均慣性慣——零部件及工件所受總重力G（1） 的計(jì)算F摩由摩擦阻力 的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算摩(224)4aFf??摩其中 ——摩擦系數(shù)，取 =——如圖 ，導(dǎo)向桿與導(dǎo)向套筒間的摩擦阻力。液壓搬運(yùn)機(jī)械手的小臂伸縮液壓缸可以等效為如下簡(jiǎn)圖進(jìn)行計(jì)算：圖 機(jī)械手小臂伸縮液壓缸受力等效簡(jiǎn)圖 小臂伸縮液壓缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 液壓搬運(yùn)機(jī)械手的小臂伸縮液壓缸可以等效為做垂直伸縮直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。故 由 216 式計(jì)算螺釘或螺栓直徑 如下：[]240?? 1d濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 ???——工作載荷（N）且 =F——液壓缸驅(qū)動(dòng)力將驅(qū)動(dòng)力 N 帶入上式求得138? ????由“液壓元件油口螺紋聯(lián)接尺寸 GB/T28781993”取 M5 螺釘 液壓搬運(yùn)機(jī)械手小臂伸縮缸設(shè)計(jì)及計(jì)算臂部運(yùn)動(dòng)的目的是把手部送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的任意一點(diǎn)。?初步設(shè)計(jì)中取機(jī)械效率為 =。液壓搬運(yùn)機(jī)械手的腕部橫移液壓缸可以等效為如下簡(jiǎn)圖進(jìn)行計(jì)算：濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 腕部橫移液壓缸等效受力簡(jiǎn)圖 腕部橫移液壓缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算液壓搬運(yùn)機(jī)械手的腕部橫移液壓缸可以等效為做水平伸縮直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。QS39。手指對(duì)工件的夾緊力可按下式進(jìn)行計(jì)算：(24)123NFKG???式中 ——安全系數(shù)，通常取 =:——工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力影響?？紤]到以上因素，故此選用二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手部結(jié)構(gòu)。它具有模仿人手動(dòng)作的功能，并安裝于機(jī)械手手臂的前端。1. 機(jī)械手抓取工件的最大重量 200kg；2. 機(jī)械手伸縮臂長(zhǎng)為 ；3. 機(jī)械手最大回轉(zhuǎn)速度 ；4. 機(jī)械手最大回轉(zhuǎn)角加速度 ； 2s5. 機(jī)械手能準(zhǔn)確定位、平穩(wěn)啟動(dòng)并可以在任意位置自鎖。 設(shè)計(jì)要求此次設(shè)計(jì)的液壓搬運(yùn)機(jī)械手是車(chē)間生產(chǎn)線上用于深孔鏜床上下料的專(zhuān)用機(jī)械手，此機(jī)械手可以自動(dòng)抓取工件，從而使操作工人從繁重單調(diào)的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)。自由度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)） 、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。（3）在設(shè)計(jì)過(guò)程中，熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖冊(cè)和規(guī)范；熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)。因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)，特別是在高溫、危險(xiǎn)的作業(yè)環(huán)境（放射性、有害氣體、粉塵、易燃、易爆等）中代替人的部分操作，不僅能大大減輕人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率而且保證了人生安全。運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)械手的底層核心部分，對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)，如運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的求解、運(yùn)動(dòng)空間插值算法等的研究，將從很大程度上決定著一個(gè)機(jī)械手系統(tǒng)的基本性能?；仡櫧?10 多年來(lái)國(guó)內(nèi)外機(jī)械手技術(shù)的發(fā)展歷程，可歸結(jié)出下列趨勢(shì)：1）傳感型機(jī)械手發(fā)展較快2）開(kāi)發(fā)新型智能技術(shù)3）采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)4）機(jī)器人工程系統(tǒng)呈上升趨勢(shì)5）微型機(jī)械手的研究有所突破6）應(yīng)用領(lǐng)域向非制造業(yè)和服務(wù)業(yè)擴(kuò)展液壓機(jī)械手在國(guó)內(nèi)外從 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始使用，最近三四十年發(fā)展尤為迅速，而且機(jī)械手進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。 Handling agencies濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) IV 目 錄摘要…………………………………………………………………………..…….….…….IABSTRACT…….……….……………………….……………………..…………….II1 前言 …………….……….…………………………………………….….……………..1 液壓搬運(yùn)機(jī)械手發(fā)展方向…..........................…… …….………….………..1 液壓搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)目的……………… ………………………………………..1 液壓搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)任務(wù)…..........................…… …….………….………..2 設(shè)計(jì)方案….......….......………………………….…....……..……2 設(shè)計(jì)要求….......….......………………………….…....……..……22 液壓搬運(yùn)機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)...……..….………………………….…..….………….4 液壓搬運(yùn)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖………………………………….….……………4 液壓搬運(yùn)機(jī)械手手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算……… ………...………………..4 “滑槽杠桿式”手部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算………………….….……………5 手指夾緊力計(jì)算………………………………………….….……………6 手指夾緊缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算………………………………….….……………7 手指夾緊液壓缸的計(jì)算…………………………….….…………………7 液壓缸缸蓋聯(lián)接方式與強(qiáng)度計(jì)算………………….….…………………9 液壓搬運(yùn)機(jī)械手橫移腕部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算… ………...………………11 腕部橫移液壓缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算…………………………….….…………11 腕部液壓缸的計(jì)算……………………………………….….…………13 液壓缸缸蓋聯(lián)接方式與強(qiáng)度計(jì)算……………………….….…………15 液壓搬運(yùn)機(jī)械手小臂伸縮缸設(shè)計(jì)及計(jì)算…… ………...………………15 小臂伸縮液壓缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算…………………………….….…………16 小臂伸縮液壓缸的計(jì)算………………………………….….…………18 液壓缸缸蓋聯(lián)接方式與強(qiáng)度計(jì)算……………………….….…………19 液壓搬運(yùn)機(jī)械手小臂俯仰液壓缸設(shè)計(jì)及計(jì)算 ………...………………20 小臂俯仰液壓缸驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算………………………….….…………20 小臂俯仰液壓缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算………………………….….…………21 小臂俯仰液壓缸的計(jì)算………………………………….….…………22 液壓缸缸蓋聯(lián)接方式與強(qiáng)度計(jì)算……………………….….…………23濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) V 液壓搬運(yùn)機(jī)械手大臂俯仰液壓缸設(shè)計(jì)及計(jì)算 ………...………………23 大臂俯仰液壓缸驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算………………………….….…………23 大臂俯仰液壓缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算………………………….….…………25 大臂俯仰液壓缸的計(jì)算………………………………….….…………25 液壓缸缸蓋聯(lián)接方式與強(qiáng)度計(jì)算……………………….….…………263 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)….……….…………………………………………….….……27 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定………………………………….….……27 計(jì)算和選擇液壓元件……………………………………….….……………28 液壓泵及電動(dòng)機(jī)的選擇…