【正文】 再次感謝所有支持和幫助過我的領導、老師、同學們。通過這次畢業(yè)設計，大大的提高了我們的自主學習和認真思考的能力，對學術態(tài)度的嚴謹性也有了很高的認識。 畢業(yè)設計論文 21 參考文獻 [l] 史新民、高飛 .常用機構與零件設計 [M].清華大學出版 .2020 年 . [2] 張柱香 .機電類專業(yè)畢業(yè)設計指南 [M].北京機械工業(yè)出版社 2020 年 . [3] 韓建海 . 工業(yè)機械人 [M].華中科技大學出版社 , 2020 年 . [4] 史新民、劉進球 .機械設計基礎 [M].東南大學出版社 .2020 年 . [5] 莊乾飛、陳道斌 .Autodesk Inventor 機械設計教程 .機械工業(yè)出版社 .2020 年 . 畢業(yè)設計論文 22 答謝辭 在本設計的開題論證、課題研究、論文撰寫和論文審校整個過程中，經(jīng)過指導老師的精心指導，使得本設計得以順利完成，老師敏銳的學術思想、嚴謹踏實的治學態(tài)度、淵博的學識、精益求精的工作作風、誨人不倦的育人精神，將永遠銘記在學生心中，在設計中不僅鞏固了專業(yè)知識 ，也領悟到老師那種對學術的精益求精的精神。 機械手的手腕三維成型 由圖 31 二維圖紙中的設計尺寸在 Inventor 中進行三維建模，通過拉伸倒角，內控螺紋處理形成三維模型，其立體圖如圖 41 所示： 圖 41 手腕三維立體圖 機械手手臂三維成型 由圖 32 二維圖紙中手臂的設計尺寸在 Inventor 中進行三維建模，通過拉伸、銳邊倒圓角、做加強筋形成三維模型，其立體圖如圖 42 所示 : 圖 42 機械手手臂三維立體圖 畢業(yè)設計論文 17 機械手的機身三維成型 由圖 33 二維圖紙中機身的設計尺寸在 Inventor 中進行三維建模，做成成三維模型，其立體 圖如圖 43 所示 : 圖 43 機械手機身三維立體圖 機械手的連桿三維成型 由圖 34 二維圖紙中連桿的設計尺寸在 Inventor 中進行放樣掃略，通過拉伸形成三維模型，其立體圖如圖 44 所示： 畢業(yè)設計論文 18 圖 44 機械手連桿三維立體圖 機械手的連接塊三維成型 由圖 35 二維圖紙中的設計尺寸在 Inventor 中創(chuàng)建草圖、拉伸草圖、形成螺紋、形成三維模型，其立體圖如圖 45 所示： 圖 45 連接塊三維立體圖 機械手的轉臺三維成型 由圖 36 二維圖紙中的設計尺寸在 Inventor 中創(chuàng)建草圖、拉伸草圖、 形成三維模型，其立體圖如圖 46 所示： 畢業(yè)設計論文 19 圖 46 轉臺三維立體圖 機械手的整體三維成型 運用 Inventor 的裝配模塊，對所有的三維成型機構進行裝配。零件 4 為連接塊 2，通過驅動零件 5 連桿，從而產(chǎn)生俯仰動作，通過螺紋柱與零件 2 的連接，產(chǎn)生前進后退動作，因為是螺紋連接而不是簡單的過盈配合，因此運動時精度更準確。轉臺圖紙如圖 36 所示： 圖 36 轉臺圖紙 底座僅與轉臺相連，設計中需考慮底座的強度以足夠支撐整個機構，其圖紙如圖 37 畢業(yè)設計論文 14 37 底座圖紙 機械手裝配圖 機械手的裝配圖如圖所示，其中：零件 3 臂套與零件 2 機械手臂采用過盈配合，這樣可以既可以使手臂與連接塊 2 中間的相對而言脆弱的連接 部分得到保護，又可以不輕易脫落下來。機械手機身圖紙如圖 33： 圖 33 機身零件圖 畢業(yè)設計論文 12 連桿，起著連動機械手的作用，連接塊 1 與機身連桿相連，動過驅動連接塊1 的下端，驅動連連桿，進而對整個機械手進行驅動，而其中連桿如圖 34 所示： 圖 34 連桿圖紙 2 零件圖 連接塊 2 與機身、連桿、手臂相連接，起著連動與驅動手臂的作用，通過凸桿上面的螺紋連接進行前進動作，保證了抓取零件時的精準度，而螺紋桿與連接塊可分開也可以保證手臂的旋轉動作。而為了防止螺紋臂柱出現(xiàn)變形、斷裂，本設計中與連接塊 2 連接部分添加一個外套。 畢業(yè)設計論文 10 第三章 機械手的零件圖紙及裝配圖 機械手腕零件圖 手腕在夾取物體過程中，因為與其連接的手指經(jīng)常直接接觸物體，導致其易損壞，因此在頂部設計 三個螺紋孔，使其與手指通過螺紋連接，這樣當手指有損壞，不需要將手腕卸下來，直接換機械手指即可，而手腕與手臂的接觸面要采用刨光可以減少摩擦。 設計轉臺時，因為轉臺支撐整個機身和手臂，受力最復雜，其主要受力分析簡化圖如圖 24： 1M 圖 24 轉臺的受力圖 ： fM 畢業(yè)設計論文 9 回轉運動的驅動力 矩只包括兩項：回轉部件的摩擦總力矩和機身運動部件與其支撐的手臂、手腕、手部及抓取零件的總慣性力矩，驅動力矩 qM 可按照下式計算： 12 MMM fq ?? 式中 : 1M 為總摩擦力矩（ mN? ）； fM2 為回轉運運動部件的總慣性力矩（ mN? ）且： twJM f ???? 022 式中： w? 運動過程中的角速度增量（ rad/s）； t? 為運動過程總時間（ s）；0J 為全部回轉零件對轉臺的轉動慣量（ 2mkg? ）。 （三）保證行走時能客服對摩擦的。 （一）要求轉臺轉角度為 100176。 設定后臂危險截面長為 52，寬為 50 故符合要求。 對設定的機 械機身進行受力簡化分析如圖 24： 圖 23 機械手機身受力圖 由前文分析得出：因為機身機構可以看成對稱型，其質心位置位于幾何圖形的幾何中心。 機械手機身在機構中起著支撐手臂及連接轉臺的作用，對其俯仰精度要求不高，而對其強度要求高，即對抗變形能力要求高。 （三）結構布置要合理。 （一 ）機身要具有足夠的剛度、強度和穩(wěn)定性。本設計中機身一般用于實現(xiàn)回轉和仰俯運動。設加上前臂的承載手部與工件的質量總和 ，這樣前臂所受力為 F=，機械前臂長 l =700mm，材料剪應力 MPaz 65?? ，此時 前臂受力如圖 22： 圖 22 機械手臂的受力 此時機械手的手臂的彎曲變形： mmNmmNFlM ????? 1 7 1 5 0)7 0 ( 軸慣性矩 ： L=700mm F= A B 畢業(yè)設計論文 7 受力分解 4433 6 5 6 2)12 1 5 01 3 0(12 mmmmbhI Z ???? 所受最大正應力： ZIyM maxmax ??? = M P 6 5 6 2 5 75101862 ??? 最后比較 z? ， max? ，得出 z?? ?max ，所以設定值符合。