【正文】 [1]劉明保,呂春紅,[J].長春工業(yè)大學學報(自然科學版). 2004，20（6）：621～623. [2][J].山東輕工業(yè)學院學報. 2002 ,25（2）:235～237.[3]楊建平,[J].電子機械工程. 2004,9（4）:523～526.[4]劉煒. 數(shù)控加工中心自動換刀系統(tǒng)[J].機床與液壓, 2005,(05):125～128.[5]、高速的臥式加工中心[J].世界制造技術與裝備市場,1996,(04):221～223.[6][J].組合機床與自動化加工技術,1994,（12）:174～178.[7]李劍玲,賀煒,丁毅,[J]. 組合機床與自動化加工技術,2003,（10）:136～139.[8][J].航空精密制造技術，1997，33（6）：18～20.[9]夏粉玲，李體仁，[J].西北工業(yè)學院學報，2002（05）：13～16.[10][M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.[11]（第2版）[M].北京:機械工業(yè)出版社，2006. [12](新版) [M].天津:天津大學出版社,2007.[13]吳宗澤,(第3版) [M].北京:高等教育出版社,2006.[14][M].沈陽:東北大學出版社,2001.[15]孫恒,陳作模,(第七版) [M].北京:高等教育出版社,2006.[16]李郝林，（第2版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，.[17]吳祖育，秦鵬飛. 數(shù)控機床（第三版）[M].上海：上海科學技術出版社，.[18]陸祥生，[M].北京：中國鐵道出版社，1985:20～62.[19]T. Keller, , ,et al. A system for measuring finger forces during grasping[J]. Proceeding of IFESS, Aalborgh,Denmark,2000.[20]F C synthesis of machining centers with tool change mechanisms[J].International Journal of Machine toolamp。經(jīng)過以上設計方案的選擇和計算，本次設計的換刀機械手可以成功的達到給定的技術要求并可以準確的完成在臥式加工中心中的換刀任務，即可以使機械手做到 [開始（縮手）伸手抓住刀具并夾緊直線伸出拔出刀具手臂同時縮回逆時針旋轉180176。在完成這些工作的同時，在設計中我獲得了不少設計經(jīng)驗和想法，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）可以根據(jù)刀具重量的不同計算不同的手指夾緊力。最大工作負荷下的變形： Fn=pn/ p′=11/.= (mm)最小工作負荷下的變形： F1= p1/ p′=0 (mm)最大工作負荷下高度： Hn=H0Fn== (mm)最小工作負荷下高度： H1=H0F1=220=18 (mm)工作極限下高度： Hj=H0Fj== (mm)展開長度： L=ln1=9= (mm)細長比： b=H0/D2 =22/8=故穩(wěn)定。普通圓柱螺旋彈簧的主要幾何尺寸有：外徑D、中徑D內(nèi)徑D節(jié)距p、彈簧絲直徑d，如圖9所示：圖9我們所選用的彈簧的規(guī)格如下：編號彈簧絲直徑d（mm）彈簧中徑D2（mm）節(jié)距P（mm）13 28 198234其中，彈簧1為圓柱螺旋拉伸彈簧，彈簧123為圓柱螺旋壓縮彈簧。節(jié)距P是近似值，按表97計算出的自由高度應圓整至尺寸參數(shù)系列中的H0推薦值。彈簧按載荷性質(zhì)分為三類：Ⅰ類：受變負荷作用，次數(shù)在106次以上的彈簧；Ⅱ類：受變載荷作用，次數(shù)在103~105次或沖擊負荷的彈簧；Ⅲ類：受變載荷作用，次數(shù)在103次以下的彈簧。 彈簧的設計計算 彈簧的分類按照所承受載荷的不同，彈簧可以分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉彈簧和彎曲彈簧等四種類型；而按照彈簧的形狀不同，又可分為螺旋彈簧、環(huán)形彈簧、碟形彈簧、板簧和平面渦卷彈簧等。其中圖8c的Ft是通過另加轉矩而平移到的，指向軸線，由分析可知：Fr1V=Fr(280+80)/280=1488360/280=(N)Fr2V=Fr Fr1V=1488－=－(N)Fr1H=Ft(280+80)/280=4088360/280=5256(N)Fr2H=Ft Fr1H=4088－5256=－1168(N)Fr1=(Fr12V+Fr12H)1/2=(+52562)1/2=(N)Fr2=(Fr22V+Fr22H)1/2=(+11682)1/2=(N)(2) 求兩軸承的計算軸向力Fa1和Fa2對于70000AC型軸承，按《機械設計》（第七版）表137，軸承派生軸向力Fd=則: Fd1===(N)Fd2===(N)按式（1311）得：Fa1=Fd2=(N)Fa2=Fd1=(N)Fa1/C0=Fa2/C0==(3) 求軸承當量動載荷P1和P2：Fa1/Fr1=＜,則： P1=Fr1+=+=(N)Fa2/Fr2=＞,則： P2=+=+=(N)(4) 驗算軸承壽命因為P1＞P2，所以按軸承1的受力大小驗算：Lh=106(C/P1)ε/60n=106(103/)3/(601460)=＞L′h故所選軸承可滿足壽命要求。軸承的安裝如圖8所示：圖8已知條件：軸上齒輪受切向力 Ft=4088N，齒輪受徑向力 Fr=1488N，齒輪的分度圓直徑為 d=96mm，齒輪轉速為 n=1460r/min，運動中無沖擊，軸承預期計算壽命為 L′h=15000h。在進行壽命計算時，其基本額定動載荷和基本額定靜載荷均應取雙列軸承的數(shù)值，如單列軸承的基本額定動載荷和基本額定靜載荷分別為Cr、C0r，則成對安裝的軸承的基本額定動載荷為C=Cr ，基本額定靜載荷C0=iC0r（其中I為支撐整體中單個軸承數(shù)），極限轉速為單個軸承的60%~80%。成對安裝的角接觸球軸承，是由兩套相同系列的單列角接觸球軸承選配組成，作為一個支承整體。并且承受軸向載荷的能力與接觸角α有關。根據(jù)載荷的方向選擇軸承時，對于純軸向載荷，一般選用推力軸承；對于純徑向載荷，一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承；當同時承受徑向載荷和軸向載荷，而軸向載荷不大時，可選用深溝球軸承或接觸角不大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，當軸向載荷較大時，可選用接觸角較大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。根據(jù)載荷的大小選用軸承類型時，由于滾子軸承中的主要元件是線接觸，宜用于承受較大的載荷，承載后的變形也較小。 軸承的選用原則軸承的選用，包括類型、尺寸、精度、游隙、配合以及支承形式的選擇。 軸承的設計計算 軸承的種類如果僅按軸承用于承受的外載荷不同來分類時，滾動軸承可以概括地分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承。安全系數(shù)的校核計算：由于該軸轉動，彎矩引起的為對稱循環(huán)的彎應力，轉矩引起的為脈動循環(huán)的剪應力。根據(jù)軸的結構尺寸以及彎矩圖、扭矩圖，截面B處彎矩較大，且具有軸承配合引起的應力集中，截面D處彎矩最大，且有齒輪配合與鍵槽引起的應力集中，故屬危險截面。mm)作出扭矩圖，如上圖7g所示.T1=1960000 (N㎜=420000(Nmm)M′Dy=RBymm)齒輪的作用力在垂直平面的彎矩圖如上圖7f所示. MDy=RAymm)M′DZ=RBZ(5) 作彎矩和扭矩圖齒輪的作用力在水平平面的彎矩圖如上圖7d所示.MDZ=RAZa－Ft(a+b)=0則： RBZ=Fr(a+b)/a=1488(280+80)/280=(N)由 ΣZ=0,得：RAZ= Fr－RBZ=1488－1913=－425(N)數(shù)值為負表示方向與圖示方向相反。tgα=4088tg20=1488 (N)圖 7(4)