液壓機(jī)械手設(shè)計(jì)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論(參考版)
2025-06-10 19:48本頁面
【正文】 由于時(shí)間 和個(gè)人知識(shí)及能力水平有限，論文中難免會(huì)有一些紕漏或錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 同時(shí)，我也要感謝大學(xué) 三 年所有教過和沒有教過但給我很多幫助的老師，是他們的教導(dǎo)讓我能在這里學(xué)到很多的專業(yè)知識(shí)，給我以后工作和學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，是他們的諄諄教誨使我明白了更多為人處事的道理，給我今后的人生足跡烙下更深的印跡，在此我衷心地感謝所有幫助過我的老師。在畢業(yè)設(shè)過程中，我的指導(dǎo)老師楊 洪 老師給予很多專業(yè)方面的幫助。所以，我覺得機(jī)械手在未來制造業(yè)領(lǐng)域會(huì)得到越來越廣泛的運(yùn)用。 ，長三角地區(qū)，開始由以前的勞動(dòng)密集型向機(jī)械化，智能化轉(zhuǎn)變。每個(gè)動(dòng)作都有相應(yīng)的獨(dú)立液壓缸驅(qū)動(dòng)，各個(gè)機(jī)構(gòu)根據(jù)緊湊原則，合理安排。該機(jī)械手具有手爪夾取，手腕回轉(zhuǎn) 200176。m 35mm 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 19 頁 共 23 頁 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核 尺寸設(shè)計(jì) 液壓缸 長度設(shè)計(jì)為 mmb 100? ,液壓缸 內(nèi)徑為 mmD 1201 ? ,半徑 R=60mm,軸徑mmD 252 ? 半徑 mmR 10? ,氣缸運(yùn)行角速度 ? = s/90? ，加速度時(shí)間 t? ? ,壓強(qiáng)MPaP ? , 則力矩： 2 )( 22 rRpbM ?? ).( 2)( 226mN????? 尺寸校核 測定參與手臂轉(zhuǎn)動(dòng)的部件的質(zhì)量 kgm 1201 ?,分析部件的質(zhì)量分布情況， 質(zhì)量密度等效分布在一個(gè)半徑 mmr 54? 的圓盤 上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 221rmJ? 2 2?? ? （ ） tJM ?? ?.慣 ).(63 mN??? 考慮軸承，油封之間的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù) ?k , 慣摩 MkM .? ）（ ? ?? 總驅(qū)動(dòng)力矩 摩慣驅(qū) MMM ?? ）（ ? ?? MM ?驅(qū) 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 20 頁 共 23 頁 ? 設(shè)計(jì)尺寸滿足使用要求。 由于 啟工件慣 tJJ?)(M ?? 2222 smNRgGmRJ ???????? 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 18 頁 共 23 頁 2221 smNlmJ ???????工件 mNtJJ ??????? )()(M 啟工件慣 ? 又因?yàn)? 總力矩摩 MM ? 所以 ?????? 總力矩慣偏摩總力矩 MMMMM 即 mM ?? 回轉(zhuǎn)液壓缸的尺寸計(jì)算及校核 表 43 標(biāo)準(zhǔn)液壓 缸內(nèi)徑系列（ JB82666） 20 25 32 40 50 55 63 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 125 130 140 160 180 200 250 設(shè)定腕部的部分尺寸：根據(jù)上表設(shè)缸體內(nèi)孔半徑 mmR 25? ，外徑選擇 mm80 ,動(dòng)片寬度 mmb 35? ,輸出軸半徑 mmr 5? 。 手腕回轉(zhuǎn)所需的總的阻力矩相當(dāng)于上述三項(xiàng)之和，即： 慣偏摩總力矩 MMMM ??? (5) 設(shè)抓取一根軸，其直徑 mmD 80? ，長度 mml 350? ， kgm 101? ，當(dāng)手抓夾持在工件中間位置回轉(zhuǎn) ?200 ，將手抓、手抓驅(qū)動(dòng)液壓缸和回轉(zhuǎn)液壓缸轉(zhuǎn)動(dòng)件等效為一個(gè)圓柱體，長 mmh 280? ，半徑為 mm40 ，其所受重力為 G ， 液壓缸運(yùn)行角速度 ? = s/30? ，加速度時(shí)間 t? =。 ? ——— 手腕回轉(zhuǎn)過程的角速度 )/( srad 啟t ——— 啟動(dòng)過程中所需時(shí)間，一般取 ~ 。 3）克服啟動(dòng)慣性所需的力矩 慣M 啟動(dòng)過程近似等加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)手腕回轉(zhuǎn)的角速度 ? 及啟動(dòng)所需時(shí)間 啟t ，按下式計(jì)算： 啟工件慣 tJJ?)(M ?? (4) 或者根據(jù)腕部角速度 ? 及啟動(dòng)過程轉(zhuǎn)過的角度 啟? 計(jì)算： 啟工件慣 ??2)(M 2JJ ?? 式中 工件J ——— 工件對(duì)手腕回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 )( 2smN ?? 。 圖 41手碗回轉(zhuǎn)時(shí)受力狀態(tài) 腕部在回轉(zhuǎn)時(shí)一般需要克服以下三種阻力： 1） 腕部回轉(zhuǎn)支承處的摩擦力矩 摩M 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 17 頁 共 23 頁 為簡化計(jì)算，一般取 總力矩摩 MM ? 2）克服由于工件重心偏置所需的力矩 偏M eGM 1?偏 式中 1G ——— 夾持工件重量 )(N 。 （ 1）液壓缸內(nèi)徑計(jì)算： 當(dāng)油進(jìn)入無桿腔： ??? 4 211 DPFF ??驅(qū) 當(dāng)油進(jìn)入油桿腔： ??? 4 )( 2222 dDPFF ???驅(qū) 液壓缸的有效面積： 1PFS? 所以 ??? 11 PFPFD ?? （無桿腔） 214 dPFD ?? ?? (有桿腔 ) 式中 驅(qū)F ——— 手臂升降液壓缸驅(qū)動(dòng)力 )(N D ——— 液壓缸內(nèi)徑 )(mm d ——— 活塞桿直徑 )(mm ? ——— 液壓缸機(jī)械效率，在工程機(jī)械中用耐油橡膠可取 ?? 1P ——— 液壓缸的工作壓力 )(MPa 帶入數(shù)據(jù)得 ： 214 dPFD ?? ?? 驅(qū) (d=) mmD ? 根據(jù)液壓缸內(nèi)徑系列（ JB82666），選取液壓缸的內(nèi)徑為： mmD 90? 根據(jù)活塞桿直徑系列（ JB82666）選取活塞桿直徑 mmd 45? ，壁厚 15mm。 手臂啟動(dòng)速度 smmv /2021?? ，啟動(dòng)時(shí)間 st ?? ， kgNg /10? ，升降臂上的總重力G=500N,帶入數(shù)據(jù)得： Ntg vGF 100 2500 ?? ?????慣 （ 3） 密F 的計(jì)算 不同的密封圈其摩擦阻力不同，在手臂設(shè)計(jì)中，采用 O 型密封圈，當(dāng)液壓缸工作壓力小于 MPa10 時(shí)，液壓缸密封處的總的摩擦阻力為： 驅(qū)密 FF ? （ 4） 回F 的計(jì)算 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁 共 23 頁 一般背壓阻力較小，為了計(jì)算方便，將其省略。 由力平衡條件得： ?總GhFR ?2 hGFR ?總?2 NhGF R 378780 10103002 ???? ?總 式中 f ———
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