【正文】 緩沖裝置與排氣裝置視具體應(yīng)用場(chǎng)合而定，其他裝置則必不。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比液。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。液壓系統(tǒng)沒(méi)有工作介質(zhì)也就不能構(gòu)成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，其重要性不言而喻。 它 們的功能是多方而的，各不相同。 (4) 輔助元件 輔助元件包括油箱、管道、管接頭、濾油器、蓄能器、加熱器、冷卻器等。擺動(dòng)液壓馬達(dá) (習(xí)慣稱(chēng)擺動(dòng)液壓缸 )不可連續(xù)回轉(zhuǎn)，只能往復(fù)擺動(dòng) (擺動(dòng)角小于 0300 )。 它 是與液壓泵作用相反的能量轉(zhuǎn)換裝置，是液壓缸和液壓馬達(dá)的總稱(chēng)。 (1) 動(dòng)力元件 動(dòng)力元件又稱(chēng)液壓泵，其作用是利用密封的容積變化，將原動(dòng)機(jī) (如內(nèi)燃機(jī)，電動(dòng)機(jī) )的輸入機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ饕后w的壓力能 (即液壓能 )，是液壓系統(tǒng)的能源 (動(dòng)力 )裝置。如果不使用或明確說(shuō)明使用了伺服控制元件，則稱(chēng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 2) 液壓系統(tǒng)的組成部分及作用 由若干液壓元件和管路組成以完 成一定動(dòng)作的整體稱(chēng)液壓系統(tǒng)。液壓傳動(dòng)是以密閉在管路中的受壓液體 (主要形式為液壓油 )為土作介質(zhì)，進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳遞、分配和控制的技術(shù)，稱(chēng)之液壓傳動(dòng)或液壓技術(shù)。新材料和新介質(zhì)方向的研究也為液壓技術(shù)的發(fā)展和完善提供了新的動(dòng)力。因而采用液壓傳動(dòng)的程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志，世界上各先進(jìn)國(guó)家都對(duì)液壓技術(shù)的發(fā)展給予了高度重視。目前 ，它 已成為比較成熟的基礎(chǔ)學(xué)科。 液壓概述 液壓技術(shù)的發(fā)展 液壓技術(shù)源 于古 老的水力學(xué)，它的發(fā)展是與流體力學(xué)的研究成果、 工 程材料、液壓介質(zhì)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展緊密聯(lián)系的。主要尺寸初步確定后，還要按速度要求進(jìn)行驗(yàn)證。通常情況 L≤ (20~30)d?；钊麠U直徑是按受力情況決定的，可按表初步選取 。 液壓缸的主要尺寸包括缸筒內(nèi)徑 D、活塞桿直徑 d 和缸筒長(zhǎng)度 L。 液壓缸的設(shè)計(jì) 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算：由于液壓執(zhí)行元件與主機(jī)結(jié)構(gòu)有著直接關(guān)系因此所需要的液壓缸和在結(jié)構(gòu)上千變?nèi)f化。同時(shí)，為后來(lái)者在液壓傳 動(dòng)型工業(yè)機(jī)器人的研究提供經(jīng)驗(yàn)。 通過(guò)自己的努力學(xué)習(xí)，認(rèn)真研究，對(duì)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)工作計(jì)劃按部就班的 進(jìn)行。 (3)針對(duì)此次液壓傳動(dòng)型工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)的工作量大，工作難度大，時(shí)間緊， 任務(wù)重的特點(diǎn)，擬采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) AutoCAD、 UG 等相關(guān)專(zhuān)業(yè)軟件來(lái)完成零件圖的繪制與三維模型以及運(yùn)動(dòng)仿真建立。 (2)機(jī)器人的 液壓系統(tǒng)是根據(jù)機(jī)器人自由度的多少以及運(yùn)動(dòng)要求，由一些基本回路組成的，如調(diào)速回路、壓力控制回路、方向控制回路。 液壓系統(tǒng)在機(jī)器人中所起的作用是通 過(guò)電 — 液轉(zhuǎn)換元件把控制信號(hào)功率放大后，對(duì)液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)進(jìn)行方向、位置和速度的控制，從而使機(jī)器人手臂按照給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律動(dòng)作。由于采用油液作為工作介質(zhì)，系統(tǒng)可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。 (3)由于油液的不可壓縮性，系統(tǒng)的固有頻率高，快速響應(yīng)好，可實(shí)現(xiàn)頻繁平穩(wěn)的變速和換向。 液壓傳動(dòng)與其它兩種傳動(dòng)方式相比，其優(yōu)點(diǎn)是： (1)功率重量比大，即以較小的驅(qū)動(dòng)器輸出較大的驅(qū)動(dòng)力或力矩。而液壓傳動(dòng)型系統(tǒng)在機(jī)器人中的應(yīng)用很廣泛。對(duì)機(jī)器人的研究趨勢(shì)如下： 1)機(jī)械電子結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、微型化及具有可重構(gòu)性； 2)新型傳感器和多傳感器融合技術(shù)； 3)伺服驅(qū)動(dòng) 技術(shù)的數(shù)字化、集成化及分散化； 4)新型智能技術(shù)，如虛擬技術(shù)； 5)控制技術(shù)的開(kāi)放化、網(wǎng)絡(luò)化及 PC 化。 工業(yè)機(jī)器人的研究趨勢(shì) 隨著工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，建筑、農(nóng)業(yè)、采礦、災(zāi)難救援等非制造業(yè)行業(yè)、國(guó)防軍事領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、日常生活領(lǐng)域等對(duì)機(jī)器人的需求越來(lái)越大。 主要表現(xiàn)在：基礎(chǔ)零部件制造能力差；缺少自己的工業(yè)機(jī)器人品牌；認(rèn)識(shí)還不夠到位，鼓勵(lì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的政策少。經(jīng)過(guò) 30 多年的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人數(shù)量也達(dá)到了一定的規(guī)模，機(jī)器人的研究在一些方面也已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然有很大差距。具有代表性的是梁志偉等人采用基于分布式傳感器感知 的方法 ，周武等人采用遺傳快速 SLAM 算法，張文玲等人采用自適應(yīng) SLAM 算法同時(shí)進(jìn)行自身定位與環(huán)境地規(guī)劃的改進(jìn)，有效提高了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的安全性 。清華大學(xué)設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)步行雙足機(jī)器人 THBIPII，哈爾濱工程大學(xué)設(shè)計(jì)了雙足機(jī)器人 HEUBR_1，但仿生程度都還有待提高。國(guó)防科技大學(xué)采用胸鰭推進(jìn)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)器魚(yú)的設(shè)計(jì)；哈爾濱工業(yè)大學(xué)采用形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)對(duì)仿生魚(yú)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，但是，機(jī)器魚(yú)很難實(shí)現(xiàn)柔性的仿生運(yùn)動(dòng)。對(duì)機(jī)器人魚(yú)的研究集中在它的驅(qū)動(dòng)單元上，因機(jī)器魚(yú)有較高的液體推進(jìn)性能，其推進(jìn)方法可以是尾鰭或者胸鰭推進(jìn)。 國(guó)內(nèi)研究的綜述 我國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器 人的研究始于 20世紀(jì) 70年代 ,通過(guò) “””七五 ”的起步， “八五 ”、“ 九五 ”的 科技攻關(guān)，已經(jīng)基本掌握了工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)和機(jī)器人軟件和編程等關(guān)鍵技術(shù)。其中，液壓傳動(dòng)型工業(yè)機(jī)器人的研究比重呈逐年增加的趨勢(shì)。這些機(jī)器人自動(dòng)化成套裝備的使用，大大推動(dòng)了其行 業(yè)的快速發(fā)展，提升了其行業(yè)的制造技術(shù)水平 。國(guó)外汽車(chē)行業(yè)、電子器行業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)已大量使用工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)高效率。主要表現(xiàn)為機(jī)器人作用對(duì)象的識(shí)別，路徑規(guī)劃，最后實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航完成任務(wù)。機(jī)器人的定位可分為相對(duì)定位和絕對(duì)定位兩種。由室內(nèi)到室外，由結(jié)構(gòu)環(huán)境到非結(jié)構(gòu)的復(fù)雜環(huán)境，使機(jī)器人創(chuàng)建環(huán)境地圖的同時(shí)進(jìn)行自主定位和導(dǎo)航成為當(dāng)今機(jī)器人研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)問(wèn)題。 (2)機(jī)器 人的定位與環(huán)境地圖的創(chuàng)建。其發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域有以下幾點(diǎn)： (1)仿生機(jī)器人與新型機(jī)構(gòu)。研磨拋光和激光加工等復(fù)雜工業(yè)。 目前，國(guó)際上的工業(yè)機(jī)器人公司主要分為日系和歐系。 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外有關(guān)研究的綜述 在國(guó)外，關(guān)于機(jī)器人的研究起點(diǎn)早，基礎(chǔ)牢固，技術(shù)先進(jìn)，研究領(lǐng)域廣闊且深入。畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是教學(xué)計(jì)劃中綜合性最強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思想、工作作風(fēng)及實(shí)際能力、提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有很重要的意義。并通過(guò)自己的努力研究為機(jī)器人的研究事業(yè)奉獻(xiàn)出自己的一份貢獻(xiàn)，為機(jī)器人事業(yè)在我國(guó)的工業(yè)發(fā)展中做出卓越的貢獻(xiàn)而努力，使我國(guó)的工業(yè)、國(guó)防事業(yè)得到快速發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義共同富裕的共同理想邁出堅(jiān)實(shí)的一步 ，為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興添加新型動(dòng)力 。 (1)理 論意義：通過(guò)對(duì)機(jī)器人的研究了解國(guó)內(nèi)外機(jī)器人的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和趨勢(shì)以及對(duì)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的影響。 今天， 液壓傳動(dòng)型工業(yè)運(yùn)輸機(jī)器人 已成為我國(guó)工業(yè)發(fā)展中的主要運(yùn)輸設(shè)備之一，它不僅具有 將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) (或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng) )的液壓執(zhí)行元件。近年來(lái)，有關(guān) 運(yùn)輸 機(jī)液壓系統(tǒng)方面的文獻(xiàn)并不少見(jiàn)，但文獻(xiàn)的內(nèi)容大多針對(duì)某一專(zhuān)題進(jìn)行研究，系統(tǒng)地論述現(xiàn)代液壓 運(yùn)輸 機(jī)液壓系統(tǒng)的論文卻較少，因此研究 運(yùn)輸 機(jī)液壓系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。 運(yùn)輸 機(jī)的發(fā)展與液壓技術(shù)密不可分，二者相互促進(jìn)，一方面，液壓技術(shù)是現(xiàn)代 運(yùn)輸 機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)，另一方面， 運(yùn)輸 機(jī)的發(fā)展又促進(jìn)了液壓技術(shù)的提高。 余友志：液壓傳動(dòng)型工業(yè)機(jī)器人 2 緒 論 本課題研究的意義 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 液壓 運(yùn)輸 機(jī)在 。組合液壓缸包括：彈簧復(fù)位式、齒條式、串聯(lián)式和增壓式四種。 其中，單作用液壓缸分為：?jiǎn)位钊麠U液壓缸、雙活塞桿液壓缸、柱塞式液壓缸、差動(dòng)液壓缸和伸縮液壓缸。 液壓缸的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式： 液壓缸有多種類(lèi)型。 (5)特殊工作場(chǎng)合 。 (4)多種工作程序組合的自動(dòng)操作與控制。 (3)高響應(yīng)、高精度的控制。 (2)各種需要作用力大的推、擠、挖掘等作業(yè)裝置。尤其在行走機(jī)械和較大驅(qū)動(dòng)功率的場(chǎng)合，液壓傳動(dòng)已經(jīng)成為一種主要方式。 目前，液壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)裝備上，例如機(jī)械制 造、工程、建筑、礦山、冶金、船舶等機(jī)械，上至航空、航天工業(yè)，下至地礦、海洋開(kāi)發(fā)工程，幾乎無(wú)處不見(jiàn)液壓技術(shù)的蹤跡。 液壓傳動(dòng)是研究以有壓流體 (液體 )為傳動(dòng)介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械的傳動(dòng)控制的學(xué)科。而此說(shuō)明書(shū)是針對(duì)液壓缸的工作環(huán)境和工作要求來(lái)確定液壓缸的工作壓力和承載能力，來(lái)確定其缸筒內(nèi)徑、壁厚和活塞桿的直徑。根據(jù)能量轉(zhuǎn)換的形式，執(zhí)行元件可分為兩類(lèi)三種：液壓馬達(dá)、液壓缸、和擺動(dòng)液壓馬達(dá)，后者也可稱(chēng)擺動(dòng)液壓缸。 將液壓缸提供的液壓能重新轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置稱(chēng)為執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。 ...................................................................... 37 缸筒底部厚度的校核 ...................................................................... 38 液壓缸進(jìn)、出油口尺寸的確定 ...................................................... 38 第 3 章 液壓輔助元件的設(shè)計(jì) .................................................................................. 39 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 液壓缸的密封設(shè)計(jì) ....................................................................................... 39 靜密封的設(shè)計(jì) .................................................................................... 39 動(dòng)密封的設(shè)計(jì) .................................................................................... 39 支承導(dǎo)向的設(shè)計(jì) ........................................................................................... 39 導(dǎo)向環(huán)的設(shè)計(jì) .................................................................................... 40 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) ........................................................................................ 40 防塵圈的設(shè)計(jì) ............................................................................................... 41 活塞桿導(dǎo)向套的設(shè) 計(jì) ................................................................................... 41 緩沖裝置 ....................................................................................................... 42 液壓泵的選擇 ............................................................................................... 42 確定液壓泵的最高工作壓力 p ..................................................... 42 確定液壓泵的流量 ............................................................................ 43 確定額定壓力及流量 ........................................................................ 44 確定驅(qū)動(dòng)液壓泵的功率 ..................................................................... 44 閥類(lèi)元件的確定 ........................................................................................... 44 選擇閥類(lèi)元件應(yīng)注意的問(wèn)題 ............................................................. 44 閥類(lèi)元件的選擇 ................................................................................ 44 油箱的選擇 ................................................................................................... 46 油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn) .................................................................................... 46 油箱容量計(jì)算 ............................................................