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平衡臂机械手的设计之总体设计及基础设计说明书.doc

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平衡臂机械手的设计之总体设计及基础设计说明书.doc

1目录第一章绪论.........................................41.1国内外机械手综述...............................................................................................41.1.1简史...........................................................................................................41.1.2应用简况....................................................................................................51.2机械手的组成和分类............................................................................................51.2.1机械手的组成.............................................................................................51.2.2机械手的分类.............................................................................................71.3本课题研究的主要内容及意义..............................................................................71.3.1课题平衡臂机械手的设计之总体设计及基础的内容及基本要求.................71.3.2重点研究的问题.........................................................................................81.3.3主要技术指标.............................................................................................81.3.4本次设计的意义.........................................................................................8第二章平衡臂机械手机械结构的设计计算......................92.1机械手机构的分析与设计.....................................................................................92.1.1机械手的自由度.........................................................................................92.1.2坐标形式..................................................................................................102.1.3机械手的机构简图以及部件尺寸...............................................................10第三章平衡臂机械手总体设计方案...........................123.1机械手总体系统的设计......................................................................................123.2液压机械手液压系统的工作原理........................................................................123.3液压系统的组成原理..........................................................................................123.4液压传动机械手的特点......................................................................................133.5机械手的动作顺序.............................................................................................143.6液压系统工作原理图..........................................................................................143.7控制方式选择...................................................................................................153.8平衡臂机械手总体布局方案的确定.....................................................................16第四章平衡臂机械手总体设计及计算.........................184.1地基基础的设计计算..........................................................................................184.2主轴的设计及强度校核......................................................................................194.2.1主轴部件的基本要求................................................................................194.2.2轴的设计计算...........................................................................................204.2.2轴的校核..................................................................................................214.2.3轴上花键的校核.......................................................................................23第五章大臂驱动的设计计算................................245.1大臂的驱动力矩的计算......................................................................................245.2回转缸的驱动力矩计算......................................................................................255.3缸盖的强度计算.................................................................................................265.4大手臂做升降运动时所需的驱动力.....................................................................275.5驱动油缸的计算.................................................................................................28第六章轴承的校核.......................................296.1第一对轴承........................................................................................................296.2第二对轴承........................................................................................................296.3第三对轴承........................................................................................................292第七章箱体的设计计算...................................307.1箱体支架的结构形式和材料...............................................................................307.2铸铁箱体主要结构尺寸和关系............................................................................30第八章油管的布局.......................................32第九章电机的选择与安装..................................339.1选择驱动电机....................................................................................................339.2电机与泵组的安装方式......................................................................................33设计总结................................................34参考文献................................................35附录一英文文摘翻译.........................错误未定义书签。附录二英文文摘原文.........................错误未定义书签。3平衡臂机械手的设计之总体设计及基础摘要论文模仿平衡臂机械手的基本功能和设计思路,根据给定的规定动作顺序,综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识,完成了机械手的设计,并绘制必要的零部件图和装配图,其中包括机器装置的原理方案构思和拟定原理方案的实现、传动方案的设计主要结构的设计简图设计计算与说明控制油路系统的设计。工业机械手设计的主要技术关键问题为夹持机构的夹紧与翻转行程机构的转向与伸缩提升机构的提升控制油路系统的设计。关键词平衡臂工业机械手手爪伸缩油缸转动油缸SummaryThethesisdeploysthebasicfunctionandthewayofdesignoftheautomatichand,accordingtothegivenprovisionofactioninproperorder,comprehensivelyusingthebasictheories,basicknowledgeandtherelatedprofessionalknowledgeofmechanicaldesign,completingthedesignofmechanicalhand,anddryingthediagramsofthenecessarysparepartsandtheassemblediagram,includingtheconsiderationandtheestablishmentoftheprincipleTherealizationoftheprinciple,powertrainsoftheprojectsketchplanofthestructurecalculationofdesignandtheelucidationdesignofthetheliquidpresssystem.ThemainlykeyproblemofdesignamechanicalhandisClippingtheobjectandrevolvingTherouteoftravelorganizationthepromotionoftheorganizationthedesignoftheliquidpresssystem.KeywordArmbalanceIndustrialmechanicalhandHandclawFlexibleoilurnrecolcingoilurn4第一章绪论工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已经成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。这种新技术发展很快,逐渐成为一门新兴的学科机械手工程。机械手的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们认识其一,它能部分地代替人工操作其二,它能操作必要的机具进行焊接和装配。从而大大得改善人工的劳动条件,显著得提高劳动生产效率,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而,受到各先进工业国家的重视,投入大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温,高压,粉尘,噪音以及带有放射性和污染的场合,应用得更为广泛。在我国,近几年来也有较快的发展,并取得一定的效果,受到机械工业和铁路工业部门的重视。机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序,以完成各项规定操作。它的特点是具备普通机械的物理性能外,还具备通用机械,记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的,称为操作机。它起源于原子,军事工业,先是通过操作机来完成特顶的作业,后来发展到用无线电寻好操作机械手来进行月球的探测等。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专用机械手,主要负数于自动机床或自动线上,用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外称为MechanicalHand,它是为主机服务的,有主机驱动除少数外,工作程序一般是固定的,因此是专用的。1.1国内外机械手综述1.1.1简史机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。她的结构是机体上安装一回转长臂,端部装有电磁铁的工件抓放机构,控制系统是示教型的。1962年,美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制一台数控示教再现型机械手。商名为Unimate(即万能自动)。同年,美国机械铸造公司也实验成功一种叫Versatrap机械手,原意是灵活搬运。1978年美国Unimate公司和斯坦福大学,麻省理工大学联合研制一种叫UnnimationViearm型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业。

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