【正文】 缸內(nèi)徑（ m）； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （有桿腔） 式中 F—— 驅(qū)動(dòng)力（ N）； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 圖 手臂各部件重心位置圖 伸縮液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸 液壓缸內(nèi)徑的計(jì)算 精品文檔 值得下載 圖 雙作用液壓缸示意圖 如圖 ，當(dāng)油進(jìn)入無(wú)桿腔 當(dāng)油進(jìn)入有桿腔 液壓缸的有效面積： 固有 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 其他阻力的計(jì)算與上相同，省略。=2錯(cuò)誤 !未找到引用源。 —— 摩擦阻力，如下圖所示。 177。 = 手臂作水平直線運(yùn)動(dòng)液壓缸的驅(qū)動(dòng)力為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = ∴ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 已知 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 —— 由靜止加速到常速的變化量（ m/s）； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 式中 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 4） 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 的計(jì)算 一般背壓阻力較小，可按 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 pπdl= 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，則 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ）； d—— 密封處的直徑（ m） l—— 沿軸向的密封長(zhǎng)度，相當(dāng)于唇部的寬度（ m）。 —— 摩擦系數(shù)， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 的計(jì)算 不斷密封圈其摩擦阻力不同，此處選用 “Y”形密封圈。 =850( 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =，設(shè) 手爪、手爪驅(qū)動(dòng)液壓缸及回轉(zhuǎn)液壓缸所受重力為 G=400N，手臂伸縮液壓缸所受重力為 G=150N，則 錯(cuò)誤 !未找到引用源 。 =~ 鋼對(duì)鑄鐵：取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 對(duì)于圓柱面： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 a— — 導(dǎo)向支承的長(zhǎng)度（ m）； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 式中 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =0 得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 的計(jì)算 不同的配置和不同的導(dǎo)向截面形狀，其摩擦阻力不同，要根據(jù)具體情況進(jìn)行估算。 —— 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)，活塞桿所受平均慣性力。 —— 液壓缸回油腔低壓油液所造成的阻力。 —— 密封裝置處的摩擦阻力。若是導(dǎo)向裝置，則為活塞和缸壁等處的摩擦阻力。 —— 摩擦阻力。 由于手臂的伸縮缸安裝在兩根導(dǎo)向桿之間，由導(dǎo)向管承受彎曲作用，活塞桿只受軸向的拉力和壓力，故大大減少了活塞桿的受力，使傳動(dòng)平穩(wěn)?；剞D(zhuǎn)缸實(shí)現(xiàn)的是手臂旋轉(zhuǎn)，伸縮缸實(shí)現(xiàn)的是手臂升降，俯仰缸實(shí)現(xiàn)的是手臂的俯仰。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性以及抓重大小和定位精度等直接影響機(jī)械手的工作性能。如果改變手部的姿態(tài)（方位），則用腕部的自由度加以實(shí)現(xiàn)。它的作用是支承腕部和手部（包括工件或工具），并帶動(dòng)它們作空間運(yùn)動(dòng)。 ，所以是符合要求的。 ∴ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 N 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 m錯(cuò)誤 !未找到引用源。 精品文檔 值得下載 代入 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = N錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = N錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = !未找到引用源。 =15錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = !未找到引用源。 ) 具體計(jì)算過(guò)程如下 設(shè)：（ 1）手爪、手爪驅(qū)動(dòng)液壓缸及回轉(zhuǎn)液壓缸轉(zhuǎn)動(dòng)件為一個(gè)等效圓柱體，高為 30cm,直徑為 20cm,其所受重力為 G=400N。 適當(dāng)放大，而省略掉 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ）不是很大時(shí)，手腕啟動(dòng)過(guò)程所產(chǎn)生的慣性力矩也不大，為了簡(jiǎn)化計(jì)算可以將計(jì)算力矩 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 手腕回轉(zhuǎn)所需的驅(qū)動(dòng)力矩相當(dāng)于上述三項(xiàng)之和。 ）； ω —— 手腕回轉(zhuǎn)過(guò)程的角速度（ 1/s）； t啟 —— 啟動(dòng)過(guò)程中所需時(shí)間（ s），一般取 ； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ）； J —— 手腕回轉(zhuǎn)部分對(duì)腕部回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ N錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，按下式計(jì)算 或者根據(jù)腕部角速度 ω 及啟動(dòng)過(guò)程轉(zhuǎn)過(guò)的角 度 φ 啟按下式： 精品文檔 值得下載 式中 J工件 —— 工件對(duì)手腕回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ N錯(cuò)誤 !未找到引用源。 克服啟動(dòng)慣性所需的力矩 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 阻力矩 克服由于工件重心偏置所需的力矩 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 一般為了簡(jiǎn)化計(jì)算，取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 腕部回轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算 腕部回轉(zhuǎn)時(shí)，需要克服以下幾種阻力。通向手部驅(qū)動(dòng)液壓缸的油管是從回轉(zhuǎn)缸壁通過(guò)，然后通過(guò)一個(gè)環(huán)槽結(jié)構(gòu)包圍手部夾緊缸，腕部回轉(zhuǎn)時(shí)，不論在哪個(gè)方位油路仍可保證暢通，這種布置可使油管既不外露，又不受扭轉(zhuǎn)。 。 ），圖示液壓缸可以回轉(zhuǎn) 177。壓力油分別由油孔 5 進(jìn)出油腔，實(shí)現(xiàn)手部的旋轉(zhuǎn)。 精品文檔 值得下載 圖 用一個(gè)回轉(zhuǎn)液壓缸實(shí)現(xiàn)腕部旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu) 1—— 回轉(zhuǎn)液壓缸 2—— 手爪驅(qū)動(dòng)液壓缸 3—— 左進(jìn)油管 4—— 手部油管 5—— 右進(jìn)油管 6—— 固定葉片 7—— 回轉(zhuǎn)軸 8—— 回轉(zhuǎn)葉片 9—— 缸體 圖 ，采用一個(gè)回轉(zhuǎn)液壓缸，實(shí)現(xiàn)腕部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其為典型腕部結(jié)構(gòu)中具有一個(gè)自由度的回轉(zhuǎn)缸驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)。 必須考慮工條件 對(duì)于高溫作業(yè)和腐蝕性介質(zhì)中工作的機(jī)械手，其腕部在設(shè)計(jì)是應(yīng)充分估計(jì)環(huán)境對(duì)腕部的不良影響（如熱膨脹、壓力油的粘度惡化燃點(diǎn)，有關(guān)材料及電控元件的耐熱性等）。 綜合考慮，合理布局 腕部作為機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，有承擔(dān)連接和支撐作用，除保證力和 運(yùn)動(dòng)的要求以及具有足夠的強(qiáng)度、剛度外，還應(yīng)綜合考慮，合理布局。顯然，腕部的結(jié)構(gòu)、重量和動(dòng)力載荷，直接影響著臂部的結(jié)構(gòu)、重量和運(yùn)轉(zhuǎn)性能。因此，在要求較大或轉(zhuǎn)角的情況下，采用齒條齒輪傳動(dòng)或鏈輪以及輪系結(jié)構(gòu)。一般手腕設(shè)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或再增加一個(gè)上下擺動(dòng)即可滿足工作要求。 根據(jù)液壓缸內(nèi)徑系列（ JB1086— 67）選取液壓缸內(nèi)徑為： D=40mm 則活塞桿直徑為： d=40=20mm 腕部 手腕部件設(shè)置于手部和臂部之間，它的作用主要是再臂部運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改變或調(diào)整手部在空間的方位，以擴(kuò)大機(jī)械手的動(dòng)作范圍，并使機(jī)械手變得更靈巧，適應(yīng)性更強(qiáng)。 選取活塞桿直徑 d=，壓力油工作壓力 p=30 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 取 η= 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =3= 驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =1+錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，則 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =，工件垂直方精品文檔 值得下載 向的移動(dòng)速度為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 緊缸的計(jì)算 設(shè) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =60mm 2θ=120176。3mm, 所以設(shè)計(jì)滿足要求。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =60 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 計(jì)算 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，取 a=12mm 則 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =2 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 工件平均半徑 取 手指 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 為條件確定兩支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手爪的偏轉(zhuǎn)角，即 β 為： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。為了避免上述情況，通常按手爪抓取工件的平均半徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。特別是在多品種的中、小批量生產(chǎn)中，為了適應(yīng)工件尺寸在一定范圍內(nèi)變化，避免差生手指夾持的定位誤差，必須選用合理的手部機(jī)構(gòu)參數(shù)，從而使夾持誤差控制在 較小的范圍內(nèi)。 p —— 驅(qū)動(dòng)壓力（ aP ）。 缸的拉力（或推力）（ N）為： pF ）（拉 22 dD4 ?? ? pF 2D4??推 式中 D— 活塞直徑（ m ） 。 夾緊缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 如圖是液壓夾緊裝置。 K3 —— 方位系數(shù)，根據(jù)手指與工件形狀以及手指與 工件位置不同進(jìn)行選定。 a=響tvmax maxv —— 運(yùn)載工件時(shí)重力方向的最大上升速度； t響 —— 系統(tǒng)達(dá)到最高速度的時(shí)間；根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)選取。錯(cuò)誤 !未找到引用源。 K2錯(cuò)誤 !未找到引用源。一般來(lái)說(shuō)，夾緊力必須克服工件重力所產(chǎn)生的靜載荷以及工件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化所產(chǎn)生的載荷（慣性力或慣性力矩），以及工件保持可靠的夾緊狀態(tài)。 夾緊力的計(jì)算 手指加在工件上的夾緊力，是計(jì)算手部的主要依據(jù)。這種手指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀小巧，但夾持不同工件會(huì)產(chǎn)生夾持定位誤差。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，工件是圓盤(pán)，所以采用回轉(zhuǎn)型手指，其張開(kāi)和精品文檔 值得下載 閉合靠手指根部（以樞軸支點(diǎn)為中心）的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成。在夾持直徑不同的圓棒時(shí)，不會(huì)引起中心位置的偏移。常見(jiàn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)往往通過(guò)滑槽、斜楔、齒輪齒條、連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾緊或放松。一般情況下，多采用兩個(gè)手指。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，這里只討論夾鉗式的手部結(jié)構(gòu)。3mm ：可編程控制 圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 經(jīng)過(guò)考慮，本設(shè)計(jì)的機(jī)械手設(shè)計(jì)成如下簡(jiǎn)圖形式： 圖 圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手 精品文檔 值得下載 3 關(guān)節(jié)型機(jī)械手機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 手 部 手部（亦稱抓取機(jī)構(gòu)）是用來(lái)直接握持工件的部件，由于被握持工件的形狀、尺寸大小、重量、材料性能、表面狀況等的不同，所以工業(yè)機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)多種多樣，大部分的手部結(jié)構(gòu)是根據(jù)特定的工件要求而定的。 小于 90 (176。)/s 運(yùn)動(dòng)名稱 符 號(hào) 行程范圍 速 度 回 轉(zhuǎn) ω 0176。~210176。主要控制的是坐標(biāo)位置，并注意其加速度特征。 控制系統(tǒng) 有點(diǎn)動(dòng)控制和連續(xù)控制兩種方式。目前常用的是氣動(dòng)和液動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。采用點(diǎn)位控制或機(jī)械擋塊定位時(shí)，有較高的重復(fù)定位精度，但臂力一般在 300N以下。 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 有氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)和