机械手的改进设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械手的改进设计 机械设计制造及其自动化 机自 061 指导教师 摘 要 本次设计主要设计自动上下料机械手的机械系统。该系统要实现的是 4 自由度（ 回转关节 P直线运动关节）关节型机械手的运动，本设计选用液压驱动系统。液压驱动应用广泛，传动平稳，且易于控制。该系统的控制系统采用一般 具有的位移寄存器和位移指令来编程。 关键词： 机械手； 4 自由度；关节型；液压驱动；控制系统 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 s s is is is LC of by 4 of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 目录 1 绪 论 . 1 业机械手概况 . 1 业机械手的分类 . 3 业机械手在工业生产中的应用 . 4 进目标 . 5 2 工业机械手的设计方案 . 7 业机械手的组成 . 7 计方案 . 7 行机构 . 7 动机构 . 7 制方式 . 9 格参数 . 9 3 机械手各部分的计算与分析 . 11 部计算与分析 . 11 槽杠杆式手部设计的基本要求 . 11 部的计算和分析 . 11 部计算与分析 . 17 部设计的基本要求 . 17 部回转力矩的计算 . 18 部摆动油缸设计 . 20 键并校核强度 . 22 部计算与分析 . 23 部设计的基本要求 . 23 臂的设计计算 . 25 身计算与分析 . 33 4 液压系统 . 34 4 1 液压缸 . 34 4 2 计算和选择液压元件 . 36 压泵的选取要求及其具体选取 . 36 择液压控制阀的原则 . 38 择液压辅助元件的要求 . 38 具体选择液压元件 . 38 5 机械手控制系统 . 41 6 总结 . 42 谢辞 . 43 参考文献 . 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪 论 业机械手概况 工业机械手是人类创造的一种机器 ,更是人类创造的一项伟大 奇迹 ,其研究 、 开发和设计是从二十世纪中叶开始的 0年代 七五 科技攻关开始起步 ,在国家的支持下 ,通过 七五 ,八五 科技攻关 ,目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术 ,控制系统硬件和软件设计技术 ,运动学和轨迹规划技术 ,生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人，其中有 130多台喷漆机器人在二十余家企业的近 30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定 距离。如：可靠性低于国外产品，机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。目前工业机械手仍大量应用在制造业，其中汽车工业占第一位（占 ，电器制造业第二位（占 ，化工第三位（占 。发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为 53%，年产每万辆汽车所拥有的机械手数为（包括整车和零部件）：日本 国 国 国 国 大利 世界 工业机械手的数目虽然每年在递增，但市场是波浪式向前发展的。在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。随着机器人应用的深化和渗透，工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。机械手的发展也已经由最初的液压，气压控制开始向人工智 能化转变，并且随着电子技术的发展和科技的不断进步，这项技术将日益 完善。 上料机械手与卸料机械手相比，其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料，工件的自动搬运及上下料工作。例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业，最大 抓取棒料直径达 180大抓握重量可达 30公斤，最大行走距离为 1200据作业要求及载荷情况，机械手各关节运动速度可调。移动式搬运上料机械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回转机构，小车行走机构，液压泵站电器控制系统组成，同时具有高温棒料启动疏料装置及用于安全防护用的光电保护系统。整个机械手及液压系统均集中设置在行走小车上，结构紧凑。电气控制系统采用 种作业的实现可以通过编程实现。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 国内外实际使用的多是定位控制的机械手，没有“视觉”和“触觉”反馈。目前，世界各国正积极研制带有“ 视觉”和“触觉”的工业机械手，使它能够对所抓取的工件进行分辨 ，能选取所需要的工件，并正确的夹持工件，进而精确地在机器上定位、 定向。 为使机械手有“眼睛”去处理方位变化的工件和分辨形状不同的零部件，它由视觉传感器输入三个视图方向的视觉信息，通过计算机进行图形分辨，判别是否是所要抓取的工件。 为防止握力过大引起物件损坏或握力过小引起物件滑落下来，一般采用两种方法：一是检测把握物体手臂的变形，以决定适当的握力；另一种是直接检测指部与物件的滑动位移，来修正握力。 因此，这种机械手就具有以下几个方面的性能： (1） 能准确地抓住方位变化的物体； (2） 能判断对象的重量； (3)能自动避开障碍物； (4)抓空或抓力不足时能检测出来。 这种具有感知能力并对感知的信息做 出反映的工业机械手称之为“智能机械手”，它是有发展前途的。 现在，工业机械手的使用范围只限于在简单重复的操作方面节省人力，其效用是代替从事繁重的工作， 危险的工作，单调重复的工作，恶劣环境下的工作方面尤其明显。至于像 汽车工业和电子工业之类的费工的工业部分，机械手的应用情况决不能说是好的。虽然这些工业部门工时不足的问题尖锐，但采用机械手只限于一小部分工序，其 原因是，工业机 械手的性能还不能满足这些部门的要求，适于机械手工作的范围很狭小， 这是主要原因。经济性问题当然也很重要，采用机械手来节约人力从经济上看，不一定总是合算的。然而，利用机械手或类似机械设备节省人力和实现生产合理化的要求，今后还会持续增长，只要技术方面和价格方面存在的问题得到解决，机械手的应用必将会飞跃发展。 随着机电一体化技术和计算机技术的应用，其研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域，特别是工业机械手在生产加工中的广泛应用。轿车半轴加工上料机械手设计在综合多种机械手 的设计原理和设计思想，根据轿车半轴加工的特点提出的，有一定的理论基础，设计水平和应用价值。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 业机械手的 分类 现在对工业机械手的分类尚无明确标准，一般都从规格和性能两方面来分类。按规格（所搬运工件的重量）分类： 搬运重量在 1公斤以下： 搬运重量在 10公斤以下： 搬运重量在 50公斤以下： 搬运重量在 50公斤以上。 目前大多数工业机械手能搬运的重量为 1 30公斤。最小的为 大的已达到 800公斤。 按功能分类： 1 简易型工业机械手 有固定程序 和可变程序两 种。固定程序有凸轮转鼓和挡块转鼓控制：可变程序可插销板或顺序转动 控制来给定程序 。 这种 机械手多为气动或液动，结构简单，改变程序比较容易。只使用在程序较简单的点位控制，但作为一般单机服务的搬运作业已足够。所以，目前这种工业机械手数量最多。 2 记忆再现型工业机械手 这种工业机械手由人工通过实验装置传 动一遍，由磁带（或磁鼓）把程序记录下来，此机械手就自动按记忆的程序重复进行循环动作。 这也是采用较多的一 种，多为电液伺服驱动。与前者比较 有较多的自由度，能进行程序较复杂的作业，通用性较广。 3 计算机数字控制的 工业机械手 可通过更换穿孔带或其他记忆介质来改变工业机械手的动作 ，还可以进行多种控制（ 技术还可以是可编程序控制或普通的微机计算机。 4 智能工业机械手（机器人） 由电子计算机控制 ，通过各种传感元件等具有视觉、热感、触觉、行走机构等。 按用途分： 1 专用机械手 附属于主机的，具有固定程序而无独立控制系统的机械装置，这种工业机械工作对象不变，手动比较简单，结构简单，使用可靠，施用于大批量生产自动线或专机作为自动上、下买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 料用。 2 通用机械手 具有独立控制系统，程序可变、动作灵敏、动作灵活多样的机械手。通用机械手的 工作范围大，定位精度高，通用性强，使用于工件经常变换的中、小批量自动化生产。 业机械手在工业生产中的应用 工业机械手在生产中的应用非常广泛，还可以归纳为以下的一些方面： 1. 建造旋转零件体自动线方面 建造旋转零件体（轴类、盘类、环类零件）自动线，一般都采用机械手在机床之间传送工件。 2. 在实现单机自动化方面 (1)各类半自动车床，有自行夹紧、进 刀、切削、退刀和松开的功能，但仍需人工上下料，装上机械手，可实现 全自动化生产。 (2)注塑机有加料、合模、成型、分模等自动工作循环，装上机械手自动取 料，可实现全自动生产。 (3)冲床有自动上下冲压循环，机械手上下料 可实现冲压上产自动化。 3. 铸、锻、焊、热处理等方面 总的来说，由于工业机械手的特点满足了社会生产的需要，进而带来了经济效益。其特点： (1)对环境的适应性强，能代替人从事危险，有害的操作，在长时间对人体有害的场所，机械手不受影响。 (2)机械手能持久、耐劳、可以把人从单调的繁重的劳动中解放出来，并能扩大和延伸人的功能。 (3)动作准确，可保证稳定和提高产品的质量，同时可避免人为 操作的错误。 (4)通用性灵活性好，特别是通用机 械手，能适应产品品种迅速变化的要求，满足柔性生产的需要。 (5)采用机械手能明显的提高劳动生产率和降低成本。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 进目标 基础： 我国的工业机器人从 80年代 “ 七五 ” 科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“ 七五 ” 、 “ 八五 ” 科技攻关，目前己基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人 ;其中有 130 多台套喷漆机器人在二十余家企业的近 30 条自动喷漆生产线 (站 )上获得规模应用，弧焊机器人己应用在汽 车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如 :可靠性低于国外产品 :机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距 ;在应用规模上，我国己安装的国产工业机器人约 200 台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求， “ 一客户，一次重新设计 ” ，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程 。 改进的方面：我设计的机械手 主要由手爪，小臂，大臂，手臂回转机构，小车行走机构，液压泵站电器控制系统组成，同时具有高温棒料启动疏料装置及用于安全防护用的光电保护系统。整个机械手及液压系统均集中设置在行走小车上，结构紧凑。电气控制系统采用 种作业的实现可以通过编程实现。 为使机械手有“眼睛”去处理方位变化的工件和分辨形状不同的零部件，它由视觉传感器输入三个视图方向的视觉信息，通过计算机进行图形分辨，判别是否是所要抓取的工件。 为防止握力 过大引起物件损坏或握力过小引起物件滑落下来，一般采用两种方法：一是检测把握物体手臂的变形，以决定适当的握力；另一种是直接检测指部与物件的滑动位移，来修正握力。因此，这种机械手就具有以下几个方面的性能： (1）能准确地抓住方位变化的物体； (2）能判断对象的重量； (3)能自动避开障碍物； (4)抓空或抓力不足时能检测出来。 这种具有感知能力并对感知的信息做出反映的工业机械手称之为“智能机械手” 。 现在，工业机械手的使用范围只限于在简单重复的操作方面节省人力，其效用是代替从事繁重的工作，危险的工作，单调重复 的工作，恶劣环境下的工作方面尤其明显。至于像汽买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 车工业和电子工业之类的费工的工业部分，机械手的应用情况决不能说是好的。虽然这些工业部门工时不足的问题尖锐，但采用机械手只限于一小部分工序，其原因是，工业机械手的性能还不能满足这些部门的要求，适于机械手工作的范围很狭小，这是主要原因。经济性问题当然也很重要，采用机械手来节约人力从经济上看，不一定总是合算的。然而，利用机械手或类似机械设备节省人力和实现生产合理化的要求，今后还会持续增长，只要技术方面和价格方面存在的问题得到解决，机械手的应用必将会飞跃发展。 随着机电 一体化技术和计算机技术的应用，其研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域，特别是工业机械手在生产加工中的广泛应用。轿车半轴加工上料机械手设计在综合多种机械手的设计原理和设计思想，根据轿车半轴加工的特点提出的，有一定的理论基础，设计水平和应用价值。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 2 工业机械手的设计方案 业机械手的组成 工业机械手是由执行机构，驱动机构和控制部分所组成，各部分关系如下框图： 图 业机械手各部分关系图 计方案 行机构 执行机构包括抓取部分（ 手部）、腕部、臂部和行走机构等运动部件所组成。 接与工件接触的部分，一般是回转型或平移型。传动 机构形式多样，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、弹簧式等。 联接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物体的方位。 臂 是支撑被抓物体，手部，腕部的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到给定位置。 该设计的手臂有三个自由度，采用关节式坐标（绕横轴旋转，上下摆动和左右摆动）关节坐标式具有较大的工作空间和操作灵活性，机械臂的结构性容易进行优化，便于提高机 械手的动态操作性能。 的工业机械手带有行走机构。 动机构 驱动机构 ： 有气动，液动，电动和机械式四种形式 ，比较这四种驱动方式： （ 1）电动机驱动 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 电动机驱动首先要考虑电源和电动机的调速控制装置等的组成。 a、电源 电源为驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车门机构。目前，应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫 电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等。 b、驱动电动机 驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装直接驱动车轮和工作装置。目前汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有 软 的机械特性，串激电动机负载的大小对电动机的转速影响较大 ,当负载转矩较大时电动机的转速较低 ,当负载轻时 ,转速又升高；还有一个优点就是启动时的励磁电流大，所以与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（ 开关磁阻电机（ 交流异步电动机所取代。 c、电动机调速控制装置 电动机调速控制装置的作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换。 （ 2）气压驱动 气压驱动的动力源来自空压机产生的压缩空气，通过气压传动来控制执行机构的运动。 （ 3）液压驱动 液压泵是将电 动机输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置，是液压系统的动力源。液压驱动执行机构是液压缸，是将液体的压力能转化为机械能，用于驱动工作机构作直线往复运动或往复摆动的。其结构简单、工作可靠，与杠杆、连杆、齿轮齿条、棘轮棘爪、凸轮等机构配合能实现多种机械运动。液压缸按其作用方式的不同，分为单作用式和双作用式两大类。单作用液压缸只利用液压力推动向一个方向运动，而反向运动则依靠重力、弹簧力等来实现；双作用缸正反向的运动都依靠液压力推动来实现。如果采用液压缸来驱动， 则可以实现机械手的多方位运动。 综合以上，本文所采 取的驱动方式为液压驱动。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 制方式 控制方式有电气控制、电子控制、流体控制和气动控制等多种，本文采用 与普通微机类似， 软件的控制下， a. 输入现场信息：在系统软件的控制下，顺次扫描各输入点，读入各输入点的状态。 b. 行程序：顺次扫描用户程序中的各条指令，根据输入状态和指令内容进行逻辑运算； c. 输出控制信号：根据逻辑运算的结果，输出状态寄存器向各输出点并行发出相应的控制信号，实现所需要的逻 辑控制功能。 上述过程执行完后，又重新开始，反复的执行，每执行一遍所需的时间称为扫描周期。 在实际应用中， 动完成整个开门、关门的动作。程序编制简单、直观，不容易出错，而且容易修改。为了提高工作的可靠性，及时接受外来的控制命令， 完成上述三步操作外，通常还要故障自诊断，完成与编程器等的通信。处理完通信后， 入现场信息，顺序执行用户程序，输出控制信号，完成一个扫描周期，然后又从自诊断开始，进行第二轮扫描。 现对机器的连续控制，直到接受到停机命令，或因停电、出现故障等才停止工作。 (1) 应用灵活，用户程序可以简单而方便的修改和编制安装和现场接线简便。 (2) 操作方便，用户程序编制清晰直观。 (3) 完善的监视和诊断功能。 (4) 控制功能强，既可完成顺序控制，又可进行闭环回路控制，还可实现数据处理和简单的生产事务管理。 (5) 体积小，重量轻，省电。 很强的逻辑功能，机械手的所有动作均可通过编程来控制。 格参 数 工业机械手的规格参数是说明机械手规格和性能的具体指标，一般包括以下几个方面： 称臂力）：额定抓取重量或称额定负荷，单位为公斤； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 标形式：整机，手臂和手腕等运动共有几个自由度，并说明坐标形式； 定机械挡 块，可调机械挡块，行程开关，电位器及其他各种位置设定和检测装置； 动，液动，电动和机械式四种形式； 置设定精度和重复定位精度； 宽高（毫米） ； 机重量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 3 机械手各部分的 计算与分析 部 计算与分析 手部按其夹持工件的原理，大致可分为夹持和吸附两大类。夹持类最常见的主要有夹钳式，本设计主要考虑夹钳式手部设计。 夹钳式手部是由手指，传动机构和驱动装置三部分组成，它对抓取各种形状的工件具有较大的适应性，可以抓取轴，盘，套类零件，一般情况下多采用两个手指。 槽杠杆式手部设计的基本要求 (1)应具有适当的夹紧力和驱动力。 (2)手指应具有 一定的开闭范围。 (3)应保证工件在手指内的夹持精度。 (4)要求结构紧凑，重量轻，效率高。 (5)应考虑通用性和特殊要求。 部的计算和分析 （ 1）手部受力分析 图 部受力图 (1) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 2) （ 2）手指尺寸初步设定 由拉杆的力平衡条件： 112 0 得 12 11 由 ( ) 0 得 1 h NL *p b 又由工件的平均半径 5 0 2 5 3 7 . 52取 120o 55 2 100C ， 53b ， 53， 滑杆总长 h=170 (3)夹紧力计算 又由于工件的直径不影响其轴心的位置即定位误差为零，手指水平位置夹取水平位置放置的工件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 由工业机械手设计基础表 2 1查得 N 25=因为 22 c o （ 当 取最小值时，则增力比较大，手指走到最小行程时则有则 o 30 又因为 理22 理实取安全系数1 ，工作情况系数2 传动 机构的机械效率 50P k g实1 9 . 8 8 1 . 5 1 . 5 (手指夹紧时：夹紧缸活塞移动范围 L 130动作时间 t=机械手的动作节拍时间得之），所以夹紧活塞移动得平均速度 v 为： 13 8 . 6 71 . 5lv c m 运动部件得总重估算 G 10紧力 的 关系： 由于结构左右对称，在驱动力 P 的 作 用 下 ， 每 一 滑 槽 杠 杆 受 力 相 等图 力的关系图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 在不计摩擦力的 情况下 12 12 c o ， 1 为夹紧状态得倾斜角 1 50 夹紧工件半径为 5012 12 c o (根据各力对回转支点1样在不计摩擦力的情况下 1 12 c o b P C ， 驱动销对滑槽杠杆作用力 1p 对支点 1O 的垂直距离 。 又因为 a=50=150 7 7 . 8 7 8c o s c o s 5 0oa 则 12 co 05 0 7 81 2 . 5 2 c o s 5 0b 3 8 . 9 7 8 2431 2 . 5b m m 当夹紧半径为 25 70 150 1 4 6 . 2 1 4 7c o s c o s 7 0ac m m 则 2 12 c o 2 12 c o 21 2 . 5 5 05 0 2 c o s 5 0b 243b (4)动作特性和 传动特点 定位到最大行程时， 50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 m a x m a xc o 则m a x m a x 80c o m m取 m 30L 又因为 ，0 滑槽杠杆手指最大开闭角为m a x m a x 120r 滑 槽倾斜角的变化范围可以为 6 0 6 0 可见机构传动 比将在下列范围内变化 22a N b ， 所以开始所初步取的 a， 均符合要求。 （ 5）确定夹紧油缸外径 D 驱动杆行程与手指开闭范围关系 12.分别为手指夹紧工件范围值时，滑槽相对于两支点连接的倾斜角。 12 78L a tg a tg m m 机构效率 考虑到机构效率，传力比 N/2 12 c o 因为 G=250N,夹紧力 F=500N,2 60 250N。 轨摩擦阻力负载，对于平导轨 ()f R nF f G F直于导轨的工作负载 ，0。 静摩擦系数为 摩擦系数为 0 . 2 2 5 0 5 0 ， 0 . 1 2 5 0 2 5 ， 一般取 t 时间内速度变化量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 2 5 5 4 . 2 39 . 8 0 . 0 5 6 0 启动： 5 4 . 2 3fs F N 稳态： 275F F F N 工作压力 作压力根据负载大小及机器的类型来初步确定。参阅机械设计手册表 计算液压缸内径 d，由负载 可 知最大负载 75N。 根据液压系统设计手册表 2 2可取2 d/ 又因为 21124 0 . 0 2 2 3 (根据液压系统设计手册表 2 4，将液压缸内径圆整为标准系列直径 D=25塞杆直径按d/D 5活塞直径系列取 d=18 按工作要求夹紧力为一个夹紧缸提供，考虑到夹紧力的稳定性。夹紧缸的工作压力应大于复位弹簧的弹力。 又因为进油缸在有杆腔，则其有效工作面积 2 2 20 . 1 8 84A D d c m (液压缸壁厚和外径计算 2 ， 高强度铸铁 ， 1 2 2 5 2 4 3 3D D m m 液压缸工作行程的确定，并参照表 2 6中的系列尺寸选取标准值 S=100 缸盖厚度的确定 一般液压缸为平底缸盖，其有效厚度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 20 3 ( 现取 t=20 活塞的宽度 =(D=5 夹紧缸弹簧的确定。 弹簧工作载荷 F=50N 最大轴直径m 8D 小筒直径m 5D 簧刚度 0 . 7 6 9F 查机械设计手册表 8圆柱螺旋压缩弹簧的尺寸及参数得 材料直径 d=簧中径 D=25距 P= 单圈弹簧工作极限载荷下变形量为 圈弹簧刚度 2 4 k 。 00PNm m C (10DC d 曲度系数1k G弹簧材料的剪切弹性模量，钢材 G= 258 10 =110活塞缸总长 L=120 部 计算与分析 部设计的基本要求 手腕部件置于手部和臂部之间，它的作用主要是在臂部运动的基础上进一步改变或调整手部在空间的方位，以扩大机械手的动作范围，适应性更强。手腕具有独立的自由度，此设计手腕有绕 轴左右摆动两个自由度。手腕回转运 动机构为回转油缸，摆动也采用回转油缸。 他的结构紧凑，灵活，自由 度符合设计要求，它要求严格密封才能保证稳定的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 输出转矩。 连同手部的动静载荷均由臂部承受。腕部的结构 、 重量和动力载荷直接影响着臂部的结构 、 重量和运动性能。因此在腕部设计时，必须力求结构紧凑，重量轻。 承担联接和支承作用，除了保证力和运动的要求以及具有足够的强度 和 刚度外还应综合考虑 合理布局腕部和手部的连接、腕部自由度的检测和位置检测、 管线布置以及润滑 、 维修调整等问题。 热膨胀，压力油的 粘度和燃点，有关材料及电控电测元件的耐热性等问题）。 部回转力矩的计算 腕部回转时，需要克服以下几种阻力： 摩从图 1 1 2 22f R D R D m 12m） 式中：12承处支反力 m ；可静力学平衡方程求得。 于滚动轴承 f=为简化计算取 总 阻 力 矩图 部回转支承处的