【正文】 拼一個(gè)春夏秋冬！贏一個(gè)無(wú)悔人生！早安！—————獻(xiàn)給所有努力的人.。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來(lái)越難。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。在本次設(shè)計(jì)中，更多的是對(duì)機(jī)械CAD軟件的使用，這使我能更加熟練的運(yùn)用CAD畫(huà)圖，而且還熟練掌握了一些常用軟件的應(yīng)用，比如PRO\E，VISIO，OFFICE等。熟悉了機(jī)械手設(shè)計(jì)的過(guò)程步驟，通過(guò)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注意事項(xiàng)等，鞏固了機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。我覺(jué)得作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)制造專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，在機(jī)械設(shè)計(jì)方面有了更大的進(jìn)步。(2) 確定油箱容量V=300L(3) 液壓元件的選擇(表7)表7 液壓元件一覽表序號(hào)元件名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量1線隙式過(guò)濾器，100L/min12電動(dòng)機(jī)11kw，1460r/min13齒輪泵10MPa，1450r/min14溢流閥，1215電磁換向閥，1216單向閥，1217壓力表(0~8)MPa18，14節(jié)流閥，1229，15，20，2125，26，30節(jié)流閥，8710，16電磁換向閥，12211,17電磁換向閥，12212,18單向順序閥，12222，27電磁換向閥，8223，28電磁換向閥，8231電磁換向閥，8133壓力繼電器(1~)MPa134減壓閥，8135壓力表開(kāi)關(guān)，41注：表中元件的序號(hào)與液壓系統(tǒng)原理圖中的序號(hào)相對(duì)應(yīng)。計(jì)算： ==4907=代入數(shù)據(jù)： ===7 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算 繪制液壓系統(tǒng)的工況圖根據(jù)前面幾部分設(shè)計(jì)好的各液壓執(zhí)行元件的參數(shù)，以及設(shè)計(jì)要求等對(duì)液壓系統(tǒng)作進(jìn)一步的工況分析，確定每個(gè)執(zhí)行元件在工作循環(huán)各階段中的速度、載荷變化規(guī)律，繪制出液壓系統(tǒng)有關(guān)工況圖即液壓缸的Pt圖、Qt圖、Nt圖。(4) 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算D=100mm，取=160mm，P=，間距與工作壓強(qiáng)有關(guān)，見(jiàn)表43，間距應(yīng)小于120mm，試選螺釘數(shù)為6個(gè)：則 Z=，代入數(shù)據(jù)=84120，滿足要求； ==；選擇K=，==。(2) 液壓缸外徑的計(jì)算 按厚壁計(jì)算()： 式中 ——缸體材料的許用應(yīng)力，無(wú)縫鋼管時(shí)=100~110MPa根據(jù)表42（JB106867）取外徑選擇168mm.(3) 活塞桿的計(jì)算設(shè)計(jì)中取活塞桿材料為碳鋼，碳鋼許用應(yīng)力的=100~120Mpa。 近似估算為2800N。(1) 的計(jì)算設(shè)定速度為V=。所謂不自鎖條件就是升降立柱能在導(dǎo)套內(nèi)自由下滑，即＞=所以 若取摩擦系數(shù) f=，則導(dǎo)套長(zhǎng)度h＞即 h＞=6．3．3 升降油缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算式中 摩擦阻力，取f=。6．3 機(jī)身升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算6．3．1 手臂片重力矩的計(jì)算圖 63 手臂各部件重心位置圖(1) 估算重量：=300N，=200N，=400N，=800N(2) 計(jì)算零件的重心位置，求出重心到回轉(zhuǎn)軸線的距離:=1100mm，=960mm，=790mm ，=430mm。連接螺釘?shù)淖饔檬鞘箘?dòng)片和輸出軸之間的配合面緊密接觸不留間隙。經(jīng)過(guò)以上的計(jì)算，最終確定的液壓缸的尺寸，內(nèi)徑為125mm，外徑按中等壁厚設(shè)計(jì)，根據(jù)表42（JB106867）取外徑選擇194mm，輸出軸徑為50mm。螺釘數(shù)目Z===所以缸蓋螺釘?shù)臄?shù)目選擇6個(gè)。設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片寬b=60mm，工作壓力為6MPa，d=50mm=123mm按標(biāo)準(zhǔn)油缸內(nèi)徑選取內(nèi)徑為125mm。m=+=175 kg =回轉(zhuǎn)部件可以等效為一個(gè)長(zhǎng)1500mm，直徑為100mm的圓柱體，=180，則起動(dòng)角速度=。m)慣性力矩 =式中 ——臂部回轉(zhuǎn)部件(包括工件)對(duì)回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kg回轉(zhuǎn)角度一般靠機(jī)械擋塊來(lái)決定，對(duì)于本設(shè)計(jì)就是考慮兩個(gè)葉片之間可以轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，為滿足設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)中動(dòng)片和靜片之間可以回轉(zhuǎn)2000。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。這樣就固定了花鍵軸，也就通過(guò)花鍵軸固定了活塞桿?；钊麠U采用空心，內(nèi)裝一花鍵套與花鍵軸配合，活塞升降由花鍵軸導(dǎo)向。手臂部件與回轉(zhuǎn)缸的上端蓋連接，回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片與缸體連接，由缸體帶動(dòng)手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)機(jī)身包括兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，機(jī)身的回轉(zhuǎn)和升降。手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)齒條齒輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)：齒條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與手臂連接的齒輪作往復(fù)回轉(zhuǎn)，從而使手臂左右擺動(dòng)。但回轉(zhuǎn)缸與臂部一起升降，運(yùn)動(dòng)部件較大。（2） 回轉(zhuǎn)缸置于升降之上的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是能承受較大偏重力矩。機(jī)身承載著手臂，做回轉(zhuǎn)，升降運(yùn)動(dòng)，是機(jī)械手的重要組成部分。6．1 機(jī)身的整體設(shè)計(jì)按照設(shè)計(jì)要求，機(jī)械手要實(shí)現(xiàn)手臂2000的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般設(shè)計(jì)在機(jī)身處。因此，臂部的運(yùn)動(dòng)越多，機(jī)身的機(jī)構(gòu)和受力情況就越復(fù)雜。計(jì)算： ==2095=代入數(shù)據(jù)： === 6 機(jī)身設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)身是直接支撐和驅(qū)動(dòng)手臂的部件。 Z——螺釘數(shù)目，Z=； ——剩余預(yù)緊力，=KQ，K=~；計(jì)算： D=80mm，取=88mm，P=1MPa，間距與工作壓強(qiáng)有關(guān)，間距應(yīng)小于150mm，試選螺釘數(shù)為6個(gè)：則 Z=，代入數(shù)據(jù)=46150，滿足要求； ==838N；選擇K=，==1255N。代入數(shù)據(jù)，臨界力 =F()==取=3 = MPa所以活塞桿滿足穩(wěn)定性要求。表52 活塞桿直徑系列（GB/T234893）1012141618202225283232364045505663708090100110125140160180現(xiàn)在進(jìn)行穩(wěn)定性校核，其穩(wěn)定性條件為式中 ——臨界力(N)； ——安全系數(shù)，=2~4。對(duì)于桿長(zhǎng)L大于直徑d的15倍以上，按拉、壓強(qiáng)度計(jì)算： (mm)設(shè)計(jì)中取活塞桿材料為碳鋼，碳鋼許用應(yīng)力的=100~120Mpa。 則：==163N由于背壓阻力較小，可取=所以 =+++=3864+163++ =4378N所以手臂伸縮驅(qū)動(dòng)力為=4378N。液壓缸處密封的總摩擦阻力可以近似為： =。 ——當(dāng)量摩擦系數(shù)，其值與導(dǎo)向支撐的截面有關(guān)。得 得 式中 參與運(yùn)動(dòng)的零部件所受的總重力（含工件）（N）； L——手臂與運(yùn)動(dòng)的零部件的總重量的重心到導(dǎo)向支撐的前端的距離（m）,參考上一節(jié)的計(jì)算。做水平伸縮直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸的驅(qū)動(dòng)力根據(jù)液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)所克服的摩擦、慣性等幾個(gè)方面的阻力，來(lái)確定來(lái)確定液壓缸所需要的驅(qū)動(dòng)力。5．3 手臂伸縮驅(qū)動(dòng)力計(jì)算先進(jìn)行粗略的估算，或類(lèi)比同類(lèi)結(jié)構(gòu)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)初步確定有關(guān)機(jī)構(gòu)的主要尺寸，再進(jìn)行校核計(jì)算，修正設(shè)計(jì)。綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇雙導(dǎo)桿伸縮機(jī)構(gòu)，其手臂的伸縮油缸安裝在兩根導(dǎo)向桿之間，由導(dǎo)向桿承擔(dān)彎曲作用，活塞桿受拉壓作用，受力簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，外形整齊美觀，結(jié)構(gòu)緊湊。5 機(jī)械手臂部設(shè)計(jì)計(jì)算5．1 機(jī)械手臂部設(shè)計(jì)的基本要求（1）臂部應(yīng)承載能力大、剛度好、自重輕（2）臂部運(yùn)動(dòng)速度要高，慣性要?。?）手臂動(dòng)作應(yīng)該靈活（4）位置精度要高5．2 手臂的典型機(jī)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的選擇常見(jiàn)的手臂伸縮機(jī)構(gòu)有以下幾種：（1） 雙導(dǎo)桿手臂伸縮機(jī)構(gòu)。連接螺釘?shù)淖饔茫菏箘?dòng)片和輸出軸之間的配合緊密，當(dāng)油腔通高壓油時(shí)，動(dòng)片受油壓作用產(chǎn)生一個(gè)合成液壓力矩，克服輸出軸上所受的外載荷力矩。圖41 腕部液壓缸剖截面結(jié)構(gòu)示意表42 標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑（JB106867） （mm）油缸內(nèi)徑405063809010011012514015016018020020鋼，P＜165060769510812113316814618019421924545鋼，P＜20506076951081211331681461801942192454．3．3 油缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算圖42 缸蓋螺釘間距示意表43 螺釘間距t與壓力P之間的關(guān)系工作壓力P