【正文】 止動(dòng)螺釘和緊固螺母調(diào)節(jié)。把以上數(shù)據(jù)帶入 得：2(3)1gJRl??2(30..5)1gJ?? 42670kgm??加在擺動(dòng)氣缸工作上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：J=Jg+Jq=124X104+= kgm2由擺動(dòng)氣缸工作轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J= kgm2 選用預(yù)選費(fèi)斯托(festo)公司的 DSM32270PPW 型氣缸。 R——工件的半徑（m） ，本設(shè)計(jì)為 R=20mm。節(jié)流調(diào)速的方式有：本氣缸為水平安裝采用用排氣節(jié)流； 本設(shè)計(jì)中缸體選用的是不銹鋼式，固本氣缸需要加油潤(rùn)滑。 氣缸的運(yùn)動(dòng)速度 氣缸的運(yùn)動(dòng)速度主要由所驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)的需要來決定。18 圖 7 氣缸與氣爪手指的連接結(jié)構(gòu)Fig7 The connection structure of the cylinder and the gripper fingers 行程的確定氣缸的行程就是活塞移動(dòng)的距離，對(duì)外表現(xiàn)為負(fù)載移動(dòng)的距離，確定此距離時(shí)要充分考慮工況情況，應(yīng)預(yù)留出一點(diǎn)行程，避免活塞桿撞壞。氣爪夾緊工件的力 FN1=FsR/L 代入數(shù)據(jù)得： ??? 6由計(jì)算得 FN1＞ FN所以初選的缸徑 40mm，活塞桿直徑 12mm 滿足設(shè)計(jì)要求。把以上數(shù)據(jù)代入 Fs=ηF 得： (27)?? 39N圖中 L=50mm 為氣爪手指夾緊工件的力臂。當(dāng)工作壓力增高、缸徑增大時(shí)效率增大。本設(shè)計(jì)滿足氣缸理論推力、拉力速度為 50500mm/s 的范圍，其力學(xué)計(jì)算公式為： 拉力 F=(D 2d2)P式中：D——?dú)飧字睆剑╩）,本設(shè)計(jì)初取為 ；d——?dú)飧谆钊麠U直徑（m） ，本設(shè)計(jì)初取為 ；P——?dú)飧坠ぷ鲏毫Γ≒a） ，本設(shè)計(jì)取為 ；F——?dú)飧桌碚撏屏?、拉力（N）把以上數(shù)據(jù)代入 F=(D 2d2)P 得：26=(.).0????681?計(jì)算得的 F 為理論拉力，其實(shí)際拉力可根據(jù) Fs=ηF 計(jì)算。其加緊視圖如圖 6:圖 6 工件夾緊視圖Fig6 Workpiece clamping view氣爪拿起工件所需的力 123LFKG? 式中：G——機(jī)器人的手爪抓取的工件的重力（N） ，本設(shè)計(jì) G=； K1——安全系數(shù)，一般取 K1=~,本設(shè)計(jì)中取 K1=； K2——機(jī)器人的手部工作狀況系數(shù)，按 (24)21ag?? 計(jì)算得 K2=； a 為機(jī)器人手爪運(yùn)動(dòng)加速度的絕對(duì)值； K3——方位系數(shù)，根據(jù)機(jī)器人手爪與工件形狀選 K3=1把以上數(shù)據(jù)代入 得：123LFKG? FL= =氣爪能拿起工件所需的夾緊力： (25)LNF??式中： ——鋼與鋼接觸的摩擦系數(shù) =??17 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版) 得 把以上數(shù)據(jù)代入 (19)得： 2LNF?? (26)氣缸的選定中，首先確定其負(fù)載的大小，負(fù)載決定了缸徑的大小；其次要確定其行程、安裝形式等. 缸徑的確定缸徑與所使用的氣源的壓力有關(guān)，同時(shí)要確定動(dòng)作方向是推力還是拉力。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的機(jī)械手搬運(yùn)的工件定為圓柱形的棒料。cm)最高空載啟動(dòng)頻 率/HZ運(yùn)行頻率/HZ轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量10 Kg）電壓/V最大靜轉(zhuǎn)矩/N 的步進(jìn)電機(jī) 90BF003，其最大靜轉(zhuǎn)矩為 ，滿足要求。所以： (22))( ???.4./lp rads???15上式中： ——負(fù)載峰值轉(zhuǎn)速（rad/s） ，如上計(jì)算 ： ；lpw (/)lprads?? ——負(fù)載峰值力矩（ ） ，如上計(jì)算：lpM)(mN?3iMNm?電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算公式式： (23) lpmP?????式中： ——步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的功率（ W） ； mP ——負(fù)載峰值轉(zhuǎn)速（rad/s） ，由前計(jì)算 ： ；lp? (/)lprads?? ——負(fù)載峰值力矩（ ） ，由前計(jì)算：Mlp=（ ） ；lpM)(mN? mN? ——計(jì)算系數(shù)，其中一般 ，本設(shè)計(jì)中取： ；??2? ——底座傳動(dòng)裝置的效率，估算為 ，本機(jī)械手取為： 。 (19)2 22??????式中： ——手臂無氣爪邊的質(zhì)量（kg） ，本機(jī)械手為 ；1 kgm15?——手臂有氣爪邊的質(zhì)量（kg） ，本機(jī)械手為 ；2 2其中： 手臂的質(zhì)量，手臂兩邊都看作長(zhǎng)桿來計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；21m?——機(jī)身的質(zhì)量（ kg） ，本機(jī)械手為 ； 3mkg03? 其中： 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量看作均勻圓柱體來計(jì)算；3 ——與 相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度（m） 。cm)最高空載啟動(dòng)頻 率/HZ運(yùn)行頻率/HZ轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量10 Kg）電壓/V最大靜轉(zhuǎn)矩/N初選步進(jìn)電機(jī) 75BF003由前計(jì)算絲桿導(dǎo)程為 L 0=6mm本設(shè)計(jì)機(jī)械手手臂升降速度選定為 S=35m/s所以絲桿轉(zhuǎn)速 (7) 0w=S/L356 .8r/(rin)?回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩： Mc=Mga+Mf (8)式中：M c ——機(jī)械手手臂升降相對(duì)絲桿的回轉(zhuǎn)力矩 ； Mf ——機(jī)械手手臂升降相對(duì)絲桿的摩擦阻力矩 ；Mga——機(jī)械手手臂升降在停止（制動(dòng)）過程中相對(duì)與絲桿的慣性力矩 ；其中： ， twJMga0?(9) 式中： ——手臂升降啟動(dòng)或制動(dòng)過程中角速度的變化量，也就是工作的角速度：w； (10))/()/( sradr????? tA——手臂升降啟動(dòng)或制動(dòng)的時(shí)間：本設(shè)計(jì)取為 ；.t——手臂升降時(shí)各部件對(duì)回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ，0J )(2kgm其中： (13)SldJ?? 式中： ——絲桿對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ，s )(2 其中： (11)式中： ——絲桿的公稱直徑由前計(jì)算得 ()mD? ——絲桿的長(zhǎng)度本設(shè)計(jì)取為 (m)L 代入得： ()sJkg???? ——升降電機(jī)與絲桿間的聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量lJ 2s J=(kg)? 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版) 得；12 ——步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量dJ ()dJkgm?? 查機(jī)電綜合設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表 218 得；代入得：J 0=JS+Jl+Jd 2=.137+()kgm?把以上代入 得： (12)twJMga0??? .4()N?其中： ； /2mfMGD?(13) 式中： G——手臂的自重約為 200N f——絲桿螺母副與絲桿間的摩擦系數(shù) f= 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版) 得代入得： (14)/2mfMD?()N?? 得： M c=Mga+Mf ()??電機(jī)與絲桿直接聯(lián)