【正文】 【參考文獻(xiàn)】[1] [M].北京：[2] [M].北京：[3] [M].北京：[4] 周希章 [M].北京： [5] 嚴(yán)學(xué)高 [M].南京：[6] [M].武漢：[7] [M].北京：. 5[8] ：機(jī)械工業(yè)出版社[M].[9] 余達(dá)太 [M].北京：[10] 、離合器設(shè)計(jì)與選用指南[M].武漢：[11] 劉朝儒 吳志軍 高政一 [M].北京：。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，王老師和同學(xué)給予了我大量的幫助，同時(shí)學(xué)校也提供了良好的條件，尤其是圖書館提供了大量的資料，在此，我表示對(duì)學(xué)校對(duì)王老師以及給予我?guī)椭耐瑢W(xué)深深的感謝。致謝詞在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際，心情有點(diǎn)激動(dòng)，四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，自己馬上就要踏入社會(huì)，不禁想到在大學(xué)四年間給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)，讓我度過快樂而充實(shí)的四年大學(xué)生活。在對(duì)桶裝礦泉水碼垛機(jī)械手的設(shè)計(jì)中，我通過查閱大量相關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到不少知識(shí)，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作得能力，樹立了自己工作能力的信心。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西自以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以只有真正會(huì)用了才是真正學(xué)會(huì)了。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家一起商量，聽聽不同的看法能讓我們更好的理解知識(shí)，所以非常感謝幫助我的同學(xué)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來的知識(shí)還很欠缺，自己要學(xué)的知識(shí)還很多，以前覺得自己什么東西都會(huì)點(diǎn)什么東西都懂點(diǎn)，有點(diǎn)眼高手低。經(jīng)過兩個(gè)月的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。 圖614 圖615點(diǎn)擊（播放）按鈕觀察結(jié)果，點(diǎn)擊（停止）仿真運(yùn)動(dòng)；點(diǎn)擊【捕獲】按鈕，如圖69進(jìn)入捕獲對(duì)話框，點(diǎn)擊其中【瀏覽】按鈕，彈出【保存副本】對(duì)話框，在此選擇保存路徑，并選擇保存格式和保存名稱，然后點(diǎn)擊【捕捉】對(duì)話框中的【確定】按鈕，開始媒體播放文件的錄制，制作完成后即可用播放器打開錄制文件。點(diǎn)擊【電動(dòng)機(jī)】,出現(xiàn)下圖613，電動(dòng)機(jī)均設(shè)置為從【開始】到【終止】，然后點(diǎn)擊【運(yùn)行】，機(jī)械手即按預(yù)定的路線運(yùn)動(dòng)。 用表定義各運(yùn)動(dòng)副在已裝好的組件中，在菜單命令中點(diǎn)選【應(yīng)用程序】主菜單中的【機(jī)構(gòu)】選項(xiàng)，進(jìn)入機(jī)械仿真界面，單擊定義伺服電機(jī)，出現(xiàn)下圖68：點(diǎn)擊【運(yùn)動(dòng)軸】，然后點(diǎn)擊【輪廓】，出現(xiàn)下圖69： 圖68 圖69然后在【?！肯逻呥x取【表】，出現(xiàn)下圖610，并填寫如圖中的數(shù)據(jù)：點(diǎn)擊，出現(xiàn)伺服電機(jī)帶動(dòng)腰部轉(zhuǎn)動(dòng)的位置圖，如下圖611： 圖610 圖611同理，依次定義剩余的電動(dòng)機(jī)，在【表】中輸入預(yù)先設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)即可。 各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析在已裝好的組件中，在菜單命令中點(diǎn)選【應(yīng)用程序】主菜單中的【機(jī)構(gòu)】選項(xiàng)，進(jìn)入機(jī)械仿真界面，單擊定義伺服電機(jī)，出現(xiàn)下圖61：點(diǎn)擊腰部的回轉(zhuǎn)軸線，點(diǎn)擊【運(yùn)動(dòng)軸】，然后點(diǎn)擊【輪廓】，出現(xiàn)下圖62： 圖61 圖62然后在【?！肯逻呥x取【擺線】，出現(xiàn)下圖63，并填寫如圖中的數(shù)據(jù)：點(diǎn)擊【圖形】下邊，出現(xiàn)伺服電機(jī)帶動(dòng)腰部轉(zhuǎn)動(dòng)的位置圖，如下圖64： 圖63 圖64然后選取【速度】，點(diǎn)擊，出現(xiàn)速度圖，如下圖65：然后選取【加速度】，點(diǎn)擊，出現(xiàn)加速度圖，如下圖66： 圖65 圖66然后【位置】【速度】【加速度】均選取，點(diǎn)擊，出現(xiàn)下圖67：圖67其中綠色線代表位置，藍(lán)色線代表加速度，剩余那條線代表速度。 , 處的支承反力(N)，估為4000N，為2000N。(2)腰部轉(zhuǎn)動(dòng)軸在軸頸處的摩擦阻力矩 (53)式中: ， 轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸頸直徑(cm)。 腰部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度(弧度/s)。 慣性力矩()。它具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩、過載能力強(qiáng)、響應(yīng)快、特性線性度好、力矩波動(dòng)小等特點(diǎn)，可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載省去減速傳動(dòng)齒輪，從而提高了系統(tǒng)的運(yùn)行精度。這種電機(jī)的軸不是以恒功率輸出動(dòng)力而是以恒力矩輸出動(dòng)力。腰部的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。 液壓缸頭部和大臂和基座連接點(diǎn)的水平距離，為400mm 大臂、小臂、手腕、手部和桶裝水整體的重心與液壓缸尾部的 水 平距 離,估為1800mm 由上述數(shù)據(jù)可得： (7) 手部液壓缸的選用 大臂的驅(qū)動(dòng)選用雙液壓缸驅(qū)動(dòng)，液壓缸選取HSG型液壓缸，此液壓缸屬于單向作用液壓缸工作壓力為16MPa。所以： (6) 大臂的承載力Fn和驅(qū)動(dòng)力Fp的關(guān)系 當(dāng)液壓缸與豎直方向的夾角為=30176。壓力決定于外載荷，流量取決于液壓執(zhí)行組件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸。（2） 大臂的結(jié)構(gòu)、尺寸及材料下圖為大臂的結(jié)構(gòu)簡圖：圖44 大臂其尺寸為：長寬高=1500150150，材料選取Q235A。盡量減小大臂重量和相對(duì)其關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和偏重力矩，以減小驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)荷；減小轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)載荷與沖擊，提高手臂的響應(yīng)速度。（1） 大臂的設(shè)計(jì)要求大臂設(shè)計(jì)要求有以下幾點(diǎn)：大臂的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)滿足機(jī)械手完成作業(yè)任務(wù)提出的工作空間要求。手臂自身重量較大，還要承受小臂、手腕、末端執(zhí)行器和桶裝水的重量，以及在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的動(dòng)載荷，故其受力情況較復(fù)雜。 液壓缸頭部和尾部的水平距離，為300mm 小臂、手腕、手部和桶裝水整體的重心與液壓缸尾部的水平距 離,估為 1200mm 由上述數(shù)據(jù)可得： （6）驅(qū)動(dòng)小臂液壓缸的選用液壓缸選取HSG型液壓缸，此液壓缸屬于單向作用液壓缸工作壓力為16MPa。（3）液壓缸輸出力液壓缸的輸出力： (41)式中：F——液壓缸的輸出力 P——對(duì)應(yīng)輸出力的工作壓強(qiáng)有效工作截面積分無桿腔和有桿腔：無桿腔： (42) 有桿腔： (43)計(jì)算單活塞桿，計(jì)算的推力是取單活塞桿時(shí)液壓缸拉力?。?） 液壓缸阻力 (44)式中，F(xiàn)e──工作負(fù)載為0 ──摩擦阻力 (45) Fi──慣性負(fù)載 (46)式中，為液壓缸所要移動(dòng)的總重量，取為1000N； 為重力加速度， ； 為速度變化量，； 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間，~，將各值帶入上式，得=102N所以： （5） 小臂、手腕等全部重力Fn和驅(qū)動(dòng)力Fp的關(guān)系當(dāng)液壓缸與水平方向的夾角為=30176。（1） 小臂結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的手臂如下圖：圖41 小臂其尺寸為：長寬高=800150150，它是手腕和大臂之間的連接件，其連接方式如下圖42：圖42 小臂連接方式（2）驅(qū)動(dòng)小臂旋轉(zhuǎn)的液壓缸的計(jì)算和選取液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量，他們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，選擇液壓組件的主要依據(jù)。根據(jù)力平衡原理，單向作用液壓缸活塞桿上的輸出推力必須克服彈簧的反作用力和活塞桿工作時(shí)的總阻力，其公式為: (346)式中: 活塞桿上的推力，N 彈簧反作用力，N 液壓缸工作時(shí)的總阻力，N 液壓缸工作壓力，Pa因?yàn)檫x定的液壓缸與手部的驅(qū)動(dòng)液壓缸為同一種類型，且其要求的驅(qū)動(dòng)力遠(yuǎn)大于此液壓缸的驅(qū)動(dòng)力，因此同樣選?。簝?nèi)徑外徑其結(jié)構(gòu)簡圖如下：圖37 HSG型活塞桿端為外螺紋耳環(huán)連接液壓缸4小臂和大臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)它由執(zhí)行系統(tǒng)的動(dòng)力關(guān)節(jié)和連桿等構(gòu)成，是用于支承和調(diào)整手腕和末端執(zhí)行器的部件。 所以，驅(qū)動(dòng)手腕的驅(qū)動(dòng)力矩: 由上述數(shù)據(jù)，選擇SD系列交流伺服電動(dòng)機(jī)中的SD15型伺服電動(dòng)機(jī)，其簡圖如下：圖36 SD15型伺服電動(dòng)機(jī)： SD15型伺服電機(jī)的參數(shù) 型號(hào)最大輸出功率/W 額定電壓/V頻率/Hz空載轉(zhuǎn)速（r/min）額定轉(zhuǎn)矩/ 外形尺寸/mm重量勵(lì)磁控制機(jī)殼外徑總長軸徑/KgSD15101101105015392150312284（5） 液壓缸輸出力液壓缸的輸出力式中：F—液壓缸的輸出力 P—對(duì)應(yīng)輸出力的工作壓強(qiáng)有效工作截面積分無桿腔和有桿腔：無桿腔： (339) 有桿腔： (340) 計(jì)算單活塞桿，計(jì)算的推力是取單活塞桿時(shí)液壓缸拉力?。?）液壓缸阻力 (341)Fe──工作負(fù)載為0──摩擦阻力 （342)Fi──慣性負(fù)載