【正文】 1)3(121 smNRlmJ ??????????工件mNJJ ???????? )(2)(M 22啟工件慣 ?? 又因?yàn)? 總力矩摩 MM ? 所 以 ?????? 總力矩慣偏摩總力矩 MMMMM 即 mM ?? 腕部工作壓力計(jì)算 13 表 標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑系列（ JB82666） ［ 1］ 液壓缸內(nèi)徑 mm 20 25 32 40 50 55 63 65 20鋼 P≤ 160MPa 70 75 80 85 90 95 100 105 45鋼 P≤ 200MPa 110 125 130 140 160 180 200 250 設(shè)定腕部的部分尺寸：根據(jù)上表設(shè)缸體內(nèi)孔半徑 mmR 55? ， 外徑選擇 mm133 ,考慮到實(shí)際裝配問題后，其外徑為 mm180 ，動(dòng)片寬度 mmb 66? ,輸出軸半徑mmr ? 。 由 2)(8 22 dZfFdDbP Qs ??? 得 NdDZ f dbPF Qs )( )(4 22622 ????? ?????? 式中 f — 被聯(lián)接件配合面間的摩擦系數(shù)，鋼對(duì)銅取 ?f ； D — 缸體內(nèi)徑 )(mm ； d — 動(dòng)片與輸出軸配合處直徑 )(mm ； ?QsF — 動(dòng)片和輸出軸間聯(lián)接螺釘?shù)念A(yù)緊力 )(N ； b — 動(dòng)片寬度 )(mm ； P — 回轉(zhuǎn)液壓缸工作壓力 （ Pa ） ； 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件為： ][421??? ???? d FQs合 螺釘材料選 擇 235Q ， 取 MPas 240?? ， 則 )~(][ ???? nM P an s?? 即 mFd Qs 0 0 5 0 7 ][61 ????????? ?? 動(dòng)片和輸出軸間聯(lián)接螺釘?shù)闹睆竭x擇 mmd 61? ， 選擇 6M 的開槽盤頭螺釘 。 （ 2） 雙層液壓缸空心活塞桿單桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 其特點(diǎn)是工作液壓缸容積小、運(yùn) 動(dòng)速度快、外形整齊、活塞桿直徑大、增 加手臂剛性。 （ 4） 雙活塞桿液壓缸結(jié)構(gòu) 活塞桿速度先慢后快，是用短液壓缸實(shí)現(xiàn)大行程的結(jié)構(gòu)。 通過以上，綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇雙導(dǎo)向桿手臂伸縮機(jī)構(gòu)，使用液壓驅(qū)動(dòng) ,液壓缸選取雙作用液壓缸。 t? — 啟動(dòng)過程時(shí)間 )(t ， 一般取 ss ~ 。 經(jīng)過以上分析計(jì)算，液壓缸的驅(qū)動(dòng)力為： ??????? 驅(qū)慣回密摩驅(qū) FFFFFF 工業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì) 18 所以手臂伸縮驅(qū)動(dòng)力 NF 4102?驅(qū) 手臂伸縮液壓缸參數(shù)計(jì)算 經(jīng)過上面計(jì)算，確定了液壓缸的驅(qū)動(dòng)力 NF 4102?驅(qū) ， 因此選擇液壓缸的工作壓力 MPaP 1? 。 按強(qiáng)度條件決定活塞桿直徑 d 按拉壓強(qiáng)度計(jì)算： 19 ][42 ??? ?? dF驅(qū) 設(shè)活塞桿材料為碳鋼 ，碳鋼 M Pa12 0~10 0][ ?? ， 取 MPa100][ ?? 即 mFd 41024][4 6 ?????? ?? 驅(qū) 表 活塞桿直徑系列（ JB82666） (mm) 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 35 40 45 50 55 60 63 65 70 75 80 85 90 95 根據(jù)活塞桿直徑系列（ JB82666）選取活塞桿直徑 mmd 8? 。 由力平衡條件得： ?總GhFR ?2 hGFR ?總?2 所謂不 自鎖的條件為： fFFFFG R 2221 22 ????總 取 ?f 即 fhGG ?總總 2? 也即 mmh ???? ? NhGF R ???? ?總 因此在設(shè)計(jì)中必須考慮到立柱導(dǎo)套長(zhǎng)度大于 mm391 。 t? — 啟動(dòng)過程時(shí)間 )(t ， 一般取 ss ~ 。 經(jīng)過以上分析計(jì)算，液壓缸的驅(qū)動(dòng)力為： ????????? 驅(qū)總慣回密摩驅(qū) FGFFFFF 所以 當(dāng)液 壓缸向上驅(qū)動(dòng)時(shí) NF ?驅(qū) 當(dāng)液壓缸向下驅(qū)動(dòng)時(shí) NF ?驅(qū) 手臂升降液壓缸參數(shù)計(jì)算 經(jīng)過上面計(jì)算，確定了液壓缸的驅(qū)動(dòng)力 驅(qū)F ， 因此選擇液壓缸的工作壓力MPaP 1? ，為了滿足要求，此時(shí)取 NF ?驅(qū) 進(jìn)行計(jì)算 。 按強(qiáng)度條件決定活塞桿直徑 d 按拉壓強(qiáng)度計(jì)算： ［ 7］ ][42 ??? ?? dF驅(qū) 設(shè)活塞桿材料為碳鋼，碳鋼 M Pa12 0~10 0][ ?? ， 取 MPa100][ ?? 即 mFd ][4 6 ?????? ?? 驅(qū) 根據(jù)活塞桿直徑系列（ JB82666）選取活塞桿直徑 mmd 6? 所以手臂升降液壓缸主要參數(shù)為： 表 手臂升降液壓缸主要參數(shù) 液壓缸內(nèi)徑 D 活塞桿直徑 d 工作壓力 p 驅(qū)動(dòng)力 F 55mm 6mm 1MPa 機(jī)械手手臂 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的計(jì)算 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)力矩 回密慣驅(qū) MMMM ??? （ 1） 慣M 的計(jì)算 tJJM ???? ?? 00慣 gGJJ c 20 ?總?? 而 12 )3( 22 RlmJc ?? 回轉(zhuǎn)部件可以等效為一個(gè)高 mm1500 ， 半徑為 mm60 的圓柱體，圓柱體重量為NG 800?總 ， 設(shè)啟動(dòng)角速度 srad /??? ， 啟動(dòng)時(shí)間 st ?? 。 因此 ?????? 驅(qū)回密慣驅(qū) MMMMM 即 mNM ?? 476驅(qū) 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸參數(shù)計(jì)算 設(shè) mmb 60? ，液壓缸工作壓力 MPaP 4? ， mmd 50? ，則由 8 )( 22 dDPbM ??驅(qū) 得 mdbPMD 47688 262 ???????? 驅(qū) 所以取液壓缸內(nèi)徑為 mm140 式中 D— 液壓缸內(nèi)徑 )(mm ； P — 回轉(zhuǎn)液壓缸工作壓力 )(MPa ； b — 動(dòng)片寬度 )(mm ； d — 輸出軸與動(dòng)片聯(lián)接處的直徑 )(mm ； 所以手臂回轉(zhuǎn)液壓缸主要參數(shù)為： 表 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸主要參數(shù) 工作壓力 p 液壓缸內(nèi)徑 R 輸出軸直徑 r 驅(qū)動(dòng)力矩 M 動(dòng)片寬度 B 4MPa 140mm 50mm 476N?m 60mm 液壓缸蓋螺釘計(jì)算 由表 4 可以看出螺釘間距 t 與壓力 P 之間的關(guān)系： t 為螺釘?shù)拈g距，間距跟工作壓力有關(guān)，每個(gè)螺釘在危險(xiǎn)剖面上承受的拉力為： ??? Qss FFF QF 為工作載荷 ， ?QsF 為預(yù)緊力 液壓缸工作壓力為 MPaP 4? ,所以螺釘間距 t 小于 mm100 ,試選擇 8 個(gè)螺釘mmD 3 ?????? ，所以選擇螺釘數(shù)目合適 8?Z 個(gè) ,危險(xiǎn)截面面積 22222 0 1 2 5 mrRS ?????? ?? NZSPF Q 62808 6 ????? 工業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì) 24 ）（ ~??? KKFF s 取 ?K 則 NKFF s ????? 所以 NFFF Qss 1 5 7 0 09 4 2 06 2 8 0 ?????? 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件為： ][421??? ??? d FQs合 式中 D — 動(dòng)片外徑 )(mm ； ][? — 螺釘材料的許用拉應(yīng)力 )(MPa ； 1d — 螺釘螺紋內(nèi)徑 )(mm ； 螺釘材料選擇 235Q ， 取 MPas 240?? ， 則 )~(][ ???? nM P an s?? 即 mFd Qs 0 1 2 1 5 7 0 ][ 61 ??? ????? ?? 螺釘?shù)闹睆竭x擇 mmd 141 ? 經(jīng)過以上的計(jì)算，需要螺釘來聯(lián)接，最終確定液壓缸的截面尺寸，內(nèi)徑為 mm140 ，外徑為 mm240 ， 輸出軸直徑為 mm50 。 式中 ][? — 螺釘材料的許用拉應(yīng)力 )(MPa ； 1d — 螺釘?shù)闹睆?)(mm ； 小結(jié)與展望 26 第三 章 小結(jié) 與展望 本次設(shè)計(jì)的是送料機(jī)械手，相對(duì)與專用機(jī)械手，送料機(jī)械手的自由度可變，控制程序可調(diào)，因此適用范圍更廣。工作環(huán)境適應(yīng)好，不會(huì)因環(huán)境的變化影響傳動(dòng)及控制性能，阻力損失和泄漏較小，不會(huì)污染環(huán)境，同時(shí)成本低廉。可根據(jù)機(jī)械手的動(dòng)作程序來修改程序，使機(jī)械手通 用性更強(qiáng)。 現(xiàn)在工業(yè)機(jī)械手的使用范圍只限于在簡(jiǎn)單重復(fù)的操作方面節(jié)省人力，代替人從事繁重、危險(xiǎn)的工作，在惡劣環(huán)境下尤其明顯，至于在汽車工業(yè)和電子工業(yè)之類的費(fèi)工的工業(yè)部門，機(jī)械手的應(yīng)用情況不能說是很好的，其原因之一是，工業(yè)機(jī)械手的性能還不能滿足這些工業(yè)部門的要求，適合機(jī)械手工作的范 圍很狹小，另外經(jīng)濟(jì)性問題也很重要，利用機(jī)械手節(jié)約人力從經(jīng)濟(jì)上看不一定總是合算的。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)機(jī)械手的手部、腕部、臂部以及機(jī)身做了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，由于經(jīng)驗(yàn)知識(shí)水平的局限，設(shè)計(jì)難免有不到之處，望老師見量、指正。他們嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精 的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。在此謹(jǐn)向各老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們 !