【正文】 。在每次的答疑時(shí)間里，張老師都會(huì)給我們的設(shè)計(jì)提出新的要求 和建議，并幫助我們查閱一些相關(guān)資料，確保了我們?cè)O(shè)計(jì)的進(jìn)度和質(zhì)量，在此，特別感謝張老師給予我的無(wú)微不至的關(guān)心和幫助。本設(shè)計(jì)的完成 離不開(kāi)張老師的精心指導(dǎo)和全力支持，他以豐富的經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了很多寶貴意見(jiàn)，對(duì)不足之處也給予了指正，尤其是在一些細(xì)節(jié)問(wèn)題上。在這次設(shè)計(jì)中，我受益非且，第一，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更加全面的鞏固和加深；第二：在設(shè)計(jì)中提高了我的耐心和細(xì)心；第三：通過(guò)這次設(shè)計(jì)提高了我的自學(xué)能力，并積累了豐富的設(shè)計(jì)創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)；這些都為我今后在公司搞設(shè)計(jì)提供了必備的客觀條件。 參 考文獻(xiàn) [1]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編 .理論力學(xué)（Ⅰ） [M].高等教育出版社 ,. [2]楊舜洲主編．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社， . [3]濮良貴，紀(jì)名剛主編 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].高等教育出版社， . [4]劉延俊主編 .液壓與氣壓傳動(dòng) [M].機(jī)械工業(yè)出版社， . [5]李團(tuán)結(jié)，文群燕等．伺服輸入曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的控制模型 [J]．西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx． 29(3)：415418. [6]李團(tuán)結(jié)．柔性機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)拓?fù)涮卣骷捌渥杂啥确治?[J]機(jī)械科學(xué)與技術(shù)， 20xx， 26(1). [7]賈銘新．液壓傳動(dòng)與控制 [M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 20xx:8792. [8]鄧召義 , 姚振甫 1實(shí)用機(jī)械電子技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè) (機(jī)械部分 ) [M ]。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我基本上掌握了機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟提高了分析問(wèn)題的能力和查閱手冊(cè)的能力，為我今后的設(shè)計(jì)工作打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我認(rèn)識(shí)到整體協(xié)作的重要性，無(wú)論到任何時(shí)候，單獨(dú)的一個(gè)人都不可能去開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)一個(gè)較大規(guī)模的系統(tǒng)。設(shè)計(jì)雖然不是很復(fù)雜，但是它系統(tǒng)地聯(lián)系了我們?nèi)陙?lái)是所學(xué)的大部分知識(shí)，使我對(duì)許多知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)和重新認(rèn)識(shí)，雖然設(shè)計(jì)過(guò)程比較困難，但它也是對(duì)我們所學(xué)書本知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中的一次檢驗(yàn)，鍛煉了我們運(yùn)用知識(shí)的能力。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我又學(xué)到了許多知識(shí)，并使我以前 所學(xué)的知識(shí)得到一次綜合的鞏固。 通過(guò)上面的計(jì)算和校核，初步?jīng)Q定使用以下液壓元件，在經(jīng)濟(jì)性和安全性方面都能滿足要求。 本液壓系統(tǒng)中，三個(gè)液壓缸選取三個(gè)三位四通電磁換向閥，使 得機(jī)械手能順利完成所規(guī)定的動(dòng)作，換向閥的開(kāi)啟與關(guān)閉通過(guò)電氣開(kāi)關(guān)或壓力繼電器來(lái)控制，運(yùn)動(dòng)速度由調(diào)速閥通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)油路的流量來(lái)控制。 液壓元件的選擇 閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過(guò)閥的流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。 對(duì)于在工作過(guò)程中用節(jié)流調(diào)速閥的系統(tǒng)還必須加上溢流閥的最小流量，一般取sm / 34?? 。 5 液壓分析 液壓泵的選擇 （ 1） 系統(tǒng)壓力計(jì)算 查液壓與氣壓傳動(dòng) [4]式（ 94）知液壓泵的工作壓力： 21 PPPP ????? （ 39） 式中 1P —— 液壓缸或液壓馬達(dá)的最大工作壓力 P?? —— 液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失 2P —— 壓力繼電器調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大壓力之值，取 P?? 的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算要待元件選定，并繪出管路時(shí)才能進(jìn)行，初算時(shí)可以按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取，管路簡(jiǎn)單的可選 ? ? aMPP ~??? ，管路復(fù)雜的，進(jìn)油口有調(diào)速閥的，取? ? aMPP ~??? 。其中圖 11c 的 Ft 是通過(guò)另加轉(zhuǎn)矩而平移到的，指向軸線，由分析可知： Fr1V=Fr(280+80)/280=1488360/280N= Fr2V=Fr Fr1V=1488－ =－ Fr1H=Ft(280+80)/280=4088360/280N=5256N Fr2H=Ft Fr1H=4088－ 5256=－ 1168N Fr1=(Fr12V+Fr12H)1/2=(+52562)1/2N= Fr2=(Fr22V+Fr22H)1/2=(+11682)1/2N= (3)求兩軸承的計(jì)算軸向力 Fa1 和 Fa2 對(duì)于 70000AC 型軸承，按機(jī)械設(shè)計(jì) [3]表 137，軸承派生軸向力 Fd= 則 : Fd1=== Fd2=== 圖 11 軸承的安裝 Bearing installation 按機(jī)械設(shè)計(jì) [3]式（ 1311）得： Fa1=Fd2= Fa2=Fd1= Fa1/C0=Fa2/C0== (4)求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 P1 和 P2： Fa1/Fr1=＜ , 則： P1=Fr1+=+= Fa2/Fr2=＞ , 則： P2=+=+= (5)驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?P1＞ P2，所以按軸承 1的受力大小驗(yàn)算： Lh=106(C/P1)ε/60n （ 38） =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 11 所示： 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(zhuǎn)速為 n=1460r/min， 運(yùn)動(dòng)中無(wú)沖擊， 軸承預(yù)期計(jì)算壽命為 L′h=15000h。在進(jìn)行壽命計(jì)算時(shí)，其基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷均應(yīng)取雙列軸承的數(shù)值，如單列軸承的 基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷分別為 Cr、 C0r，則成對(duì)安裝的軸承的基本額定動(dòng)載荷為 C=C r 基本額定靜載荷 C0=iC0r（其中 I 為支撐整體中單個(gè)軸承數(shù)），極限轉(zhuǎn)速為單個(gè)軸承的60%~80%。 成對(duì)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(gè)支承整體。且承受軸向載荷的能力與接觸角α有關(guān)。 此外，軸承類型的選擇還應(yīng)該考慮軸承裝置整體設(shè)計(jì)的要求，如軸承的配置使用要求、游動(dòng)要求等。球軸承與滾子軸 承相比較，有較高的 極限轉(zhuǎn)速，故在高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。 根據(jù)載荷的方向選擇軸承時(shí)，對(duì)于純軸向載荷，一般選用推力軸承；對(duì)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(dāng)同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷，而軸向載荷不大時(shí)，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(dāng)軸向載荷較大時(shí)，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(shí)，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。 2）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。其優(yōu)點(diǎn)主要有摩擦阻力小，功率消耗少，起動(dòng)容 易等。 彎曲應(yīng)力副為： σα=MD/W W— 抗彎截面系數(shù)，由公式： W=[πd4+(D－ d)(D+d)2zb]/32D （ 32） W=[πd4+(D－ d)(D+d)2zb]/32D =[π564+(62－ 56)(62+56)2610]/3262=20xx9 Mpa 所以 σα=MD/W=447000/20xx9 MPa= Mpa （ 33） 由于是對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力 σm=0，根據(jù)公式 Sσ=σ1/[(Kσσα/βεσ)+Ψσσm] （ 34） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值： σ1— 40Cr 彎曲對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限，由機(jī)械設(shè)計(jì) [3]表 151查得， σ1=350MPa Kσ — 正應(yīng)力有效集中系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì) [3]附表 32，用插值 法求得： （ 750－ 700） /（ 800－ 750） =（ Kσ－ ） /（ － Kσ） 得： Kσ= εσ— 尺寸系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì) [3]附圖 32，查得： εσ= β— 表面質(zhì)量系數(shù)，軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì) [3]附圖 34查得； β= 代入公式得： Sσ=350106/[()106+0] = 剪應(yīng)力副為： τm=τα=T1/2WT WT— 抗扭截面系數(shù)，由公式： W=[πd4+(Dd)(D+d)2zb]/16D （ 35） =[π564+(62－ 56)(62+56)2610]/1662 =36182 MPa 所以 τm=T1/2WT=196000103/2 MPa= MPa 由機(jī)械設(shè)計(jì) [3]式 158， Sτ=τ1/[(Kττα/βετ)+Ψτστ] （ 36） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值： τ1— 40Cr 彎曲對(duì) 稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限，由機(jī)械設(shè)計(jì) [3]表 151查得， τ1=200MPa Kτ— 彎應(yīng)力有效集中系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì) [3]附表 34，用插值法求得： （ 750－ 700） /（ 800－ 750） =（ Kτ－ ） /（ － Kτ） 得： Kτ= ετ— 尺寸系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì) [3]附圖 32，查得： ετ= β— 表面質(zhì)量系數(shù)，軸按磨削加工，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第四卷）表 查得； β= Ψτ— 平均應(yīng)力折算系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì) [3]附圖 34，查得： Ψτ= 代入公式得： Sτ=200106/[()106+106]= 則： Sca=SσSτ/[ Sσ2+ Sτ2]1/2=[ +]1/2= (37) 由機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) [3]安全系數(shù)取值范圍可知， [S]=~ 故 S＞ [S]，則該軸是安全的?，F(xiàn)對(duì) D 截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。mm （ 6）軸的強(qiáng)度校核 確定危險(xiǎn)截面。mm=447000 Nmm=420xx0Nmm （ 29） M′Dy=RBy(a+b)=－ 1168(280+80) Nmm=153000N㎜ （ 27） M′DZ=RBZ(a+b)=－ 425 (280+80) N(a+b)=0 則： RBy=Ft(a+b)/a=4088(280+80)/280N=5256N （ 25） 由： ΣY=0得： RAy= FtRBy=40885256=1168N （ 26） 數(shù)值為負(fù)表示方向與圖示方向相反。 在垂直面內(nèi)的支反力（圖 10e）： 由： ΣMA=0得： RBya － Frtgα=4088tg20176。mm=105 N當(dāng)回轉(zhuǎn)缸通入壓力油而使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)傳動(dòng)齒輪 99 帶動(dòng)齒輪 41轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，花鍵軸即可帶動(dòng)回轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)動(dòng)，又由于直線液壓缸活塞桿端部有聯(lián)接件與花鍵軸相連，當(dāng)活塞桿因油缸進(jìn)入高壓油而向左或向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)聯(lián)接件即可帶動(dòng)花鍵軸作直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)回轉(zhuǎn)頭及機(jī)械臂作向左或向右運(yùn)動(dòng)。 軸的設(shè)計(jì)過(guò)程 我們?cè)O(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)裝置中所采用的軸主要作用是既可以在插刀、拔刀時(shí)帶動(dòng)整個(gè)機(jī)械手左右移動(dòng)，又可在交換刀具時(shí)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)動(dòng)，由于這兩個(gè)動(dòng)作是分離的，我們?cè)谶@里采用花鍵軸。 零件與軸的固定或聯(lián)接方式，隨零件的作用而異。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)是盡量減小應(yīng)力集中，受力合理，有良好工藝性，并使軸上零件定位可靠，裝拆方便。對(duì)于形狀復(fù)雜的軸，可采用鑄造。軸的直徑較小，可用圓鋼棒制造；對(duì)于重要的，大直徑或階梯直徑變化較大的軸，采用鍛坯。 根據(jù)工作條件要求，軸可在加工前或加工后經(jīng)過(guò)整體或表面處理，以及表面強(qiáng)化處理（如噴丸、輥壓、氮化等），以提高其強(qiáng)度（尤其疲勞強(qiáng)度）和耐磨、耐腐蝕等性能。 軸的常用材料是 3 4 50 優(yōu)質(zhì)碳素鋼，對(duì)于受載較小或不太重要的軸，也可以用A A5 等普通碳素鋼。對(duì)于高速軸還應(yīng)考慮震動(dòng)穩(wěn)定性問(wèn)題