【正文】 北方民族大學 2021屆 本科生畢業(yè)論文 30 參考文獻 [1] 王豐、李明穎、趙永成 . 機電傳動控制 [M].清華大學出版社， 2021， [2] 楊可楨、程光蘊、李仲生等 . 機械設計基礎 [M]. 高等教育出版社， 2021， [3] 成大先 . 機械設計手冊 [M]全冊 . 化學工業(yè)出版 社， 2021， [4] 成大先 . 機械設計圖冊 [M]. 化學工業(yè)出版社， 2021年 [5] 日本機器人學會 . 機器人技術手冊 [M]（第二版） . 中國科學院科學出版社， 1996， [6] 田宇 .伺服與運動控制系統設計 [M]） .人民郵電出版社， ， [7] 張春林 . 機械創(chuàng)新設計 [M]（第一版） . 機械工業(yè)出版社， 2021， [8] [美 ]Gordon Mclomb、 Myke Predko. 機器人設計與實現 [M] . 科學出版社， 2021， [9] 顏嘉男 . 伺服電機用用技術 [M]. 科學出版社， 2021， [10] 楊幫文 . 控制電機技術與選用手冊 [M]. 中國電力出版社， ， [11] 苪延華 . 機器人技術及其應用 ] [M]. 化學工業(yè)出版社， ， [12] 劉軍、徐四紅、馮新紅 .畢業(yè)設計指導與案例分析 [M].北京理工大學出版社， 2021， [13] 周兆元、李翔英 . 互換行與測量技術基礎 [M]. 機械工業(yè)出版社， 2021， [14] 機械設計實用手冊編委會 . 機械設計實用手冊 [M] 下冊 . 機械工業(yè)出版社 ， 2021， [15] (日 ) 三浦宏文主編 . 機電一體化實用手冊 [M]. 科學出版社 ， ， [16] 大連理工大學工程畫教研室 . 機械制圖 [M]. 高等教育出版社， 2021. [17] 劉祖明、黎小桃 . LED照明設計與應用 [M] .電子工業(yè)出版社 ， 2021， [18] 王慶友 . CCD應用技術 [M].天津大學出版社， . 。 在此我還要感謝研究生，正是由于她的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的 順利完成。從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。 北方民族大學 2021屆 本科生畢業(yè)論文 29 致 謝 本畢業(yè)論文是在我的導師教授的 親切關懷和悉心指導下完成的。并且要求該機械手具有較小的體積，簡單的結構和低廉的價格，以及造型美觀的外形，各調整環(huán)節(jié)的設計要方便人體接近方便工具的使用。不過培養(yǎng)了我工程思想及意識，理論聯系實際，提高初步設計能力。實現多功能抓取機械手臂的三維建模和機構運動仿真，在此基礎上完成整機的優(yōu)化設計。 北方民族大學 2021屆 本科生畢業(yè)論文 28 總 結 本次多功能機械手臂的設計主要是夾持器，傳動機構的設計過程。 手機固定夾 這是方便圖像采集的時候， 固定圖像采集屏用的如下圖： 北方民族大學 2021屆 本科生畢業(yè)論文 26 牽引繩選擇 繩子是提供牽引力的中間件，必不可少，為了能承受得住我們設計的拉力，而且體積小，我們可以選取我們俗稱的魚絲。 北方民族大學 2021屆 本科生畢業(yè)論文 25 第 5 章輔助件的選型設計 爪子橡膠套 為了增大的抓取效率，提高爪子的摩擦系數很有必要，所以在這，選擇一個能包緊爪子前端的橡膠套增大摩擦。 圖像采集系統的選型設計 圖像采集是該手臂的一個功能，但是也受到空間的局限，所以選擇微型攝像頭，可以借鑒手機攝像頭，體積小，可以用手機作為接收器。在此基礎上，我們優(yōu)先定位在電子產品， 可以從電子微型照明器下手。1( 22 ??? ??? dd Q ? MpaMpa 4/)49( 22 ????? ?? 故 強度是滿足的，該設計有效。 3） 螺紋套的尺寸 取其壁厚為 10mm 外徑 Dw=9+20=29mm 內徑 D=12mm 長度 4L =32mm 4)搖臂螺紋棒 的尺寸 直徑 d=12mm 3L =64mm 3L ”=L3+(8 15)=64+(815 )=7279 mm,取 3L ”=75mm 3L ’=(5 10)d3=(510)? 12=60120mm,取 3L ’= 100mm 北方民族大學 2021屆 本科生畢業(yè)論文 23 而 3d ’=d= 12mm 由套索 的設計可知 3s =5mm 為 了節(jié)約材料 ， 打孔 的孔徑 d’=4mm. 其余 尺寸按工藝要求選取即可 。 ） 螺紋GB/~41992。 選擇 螺紋套的長 L4=16x2=32mm， 所以搖臂棒的 L3=16+16+32=64mm.. 因為該 螺紋棒受單 向軸向 力 作用 ，所以可以選擇鋸齒形（ 3176。L339。 （ 3）搖臂螺紋棒 和螺紋套 的設計 搖臂 螺紋棒 的 作用是旋轉的時候，螺紋棒 會發(fā)生位移 ，從而牽引著繩子移動，從而達到抓取的作用。 （ 2） 套鎖設計 鎖套的作用是用于鎖住牽繩棒，防止在牽引力的作用下發(fā)生旋轉并起到支撐的作用。 在該結構的一端開有一小口，用于插銷的，來防止轉動和滑脫的。 因為 R 和 r 不是工作主要部位，所以滿足工藝尺 寸就可以了。 機構的尺寸設計 （ 1）牽繩棒的設計 其主要用于掛繩和調節(jié)繩的長短。 2結構是 1 河溝的套鎖，可以套住 1結構，防止牽引力的作用而旋轉。 傳動機構設計 本設計本著的創(chuàng)新的理念，大膽的巧用螺紋傳動，實現爪子的抓取工作。已受損件是螺紋工作件。在自己看課題要求的設計基礎上選出三種進行比較：軸承傳動、切向受力螺紋傳動，軸向受力螺紋傳動。 （ 4）強度校核 分析直管 結構及聯接可知，其縱向受到 最大工作 壓力 為 ?ZF =,橫向壓力 ?ZF == ?? = 所以 Z? = ?ZF /Az=( ? )/( 20202121 ??? )= b? =173～244MPa ZT = ?ZF /Az= b? /2=～ 122MPa 北方民族大學 2021屆 本科生畢業(yè)論文 19 結論 ：上面對 直管設計 是可行的合理的 的 。 如下圖 213： 北方民族大學 2021屆 本科生畢業(yè)論文 18 圖 213直管段連接圖 數量一個 ， 型號選擇直徑為 16/18mm 的。 （ 2） 直徑 選取 最大 直徑選取與 夾持器圓管 的直徑相同，即 dz1=18mm,壁厚 1mm,故可以 推出dz2=16mm,厚度為 2mm(為了開螺紋 )。 一般 作為桿件所 用 的材料 有 不銹鋼、鋁合金 等 ， 本設計 選取 5052 鋁合金 。下面 我們通過 選材、 尺寸選取 和 連接 方式 這 三 方面來 說明這些 作用。 直管 段的設計 直管 段主要作用是用來連接夾持器和 傳動 機構 和 支撐 的 。 連接 用的銷釘的選型和強度校核 （ 1）選型 由 GB/,選擇 圓柱銷為連接件， d=,l=1200mm,由前面 所設計 的結構 的尺寸， 可以 初步選取圓柱銷的 型號 尺寸為： B 處 : bd =2mm,bl =8mm， 即 GB/T 881 183 A? C 處 ： cd =2mm,cl =8mm, 即 GB/ 2m 186 A?? D 處 ： d =2mm， dl =8mm. 即 GB/ 2m 186 A?? (2)強度校核 由于三處 的直徑都一樣的，所以只要選取最大受力處即可。 （ 2） 夾持器 的強度校核 下面是 爪子的 簡單 裝配 示 意圖： 北方民族大學 2021屆 本科生畢業(yè)論文 16 圖 212爪子裝配示意圖 通過 此圖可以知道 ，危險 的截點為 B 點（切應力 校核）和 C 截點（正應力 校核 ）。 （ 5）圓筒的設計 圓筒的總長度由連接螺紋段、滑塊行程和恢復彈簧的長度決定，設螺紋段為20,mm,則總長度約為 ，螺紋段是增設的螺紋圈，選擇公稱直徑為 16mm 螺紋，經過校核計算可以得機構尺寸如下其結構示意圖所示： 北方民族大學 2021屆 本科生畢業(yè)論文 15 圖 211 圓 筒結構尺寸圖