柔性制造系统自动上下料气动工业机械手设计【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 摘 要 随着科技的发展，机械手在工业领域得到越来越广泛的运用，气动机械手可以帮助人们完成危险、重复的体力劳动，大大提高生产效率。本设计对机械手的手爪、手腕、手臂、腰部和机座部分进行了设计，确定机械手采用圆柱坐标式。手爪的张合，手臂和腰部的伸缩，机座和手腕的旋转都采用气缸驱动。此机械手可以运用于工业流水线上，完成把指定物件从一个地方运送至另一地方的任务。机械手的系统控制由可编程序控制器完成，按照机械手的动作流程，完成了相应的接线图和程序编制。 关键词： 机械手，工业领域，气动，可编程序控制器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of in it to In I of of by be to to by to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 绪论 . 1 械手的概述 . 1 械手的发展史 . 1 动技术及气动机械手的发展过程 . 1 械手未来的发展趋势 . 2 课题研究内容 . 2 题研究的意义 . 3 2 机械手的总体设计方案 . 4 械手的工作原理及系统组成 . 4 械手基本形式的选择 . 4 动机构的选择 . 5 械手详细设计参数 . 5 章小结 . 6 3 机械手手部结构设计及计算 . 7 部结构 . 7 械手手爪设计计算 . 7 紧气缸的设计 . 9 爪夹持范围计算 . 11 械手手爪夹持精度的分析计算 . 12 簧的设计计算 . 13 章小结 . 14 4 腕部的设计计算 . 15 部设计的基本要求 . 15 部的结构以及选择 . 15 部的驱动力矩计算 . 15 部工作压力的计算 . 17 压缸盖螺钉的计算 . 17 片和输出轴间的连接螺钉 . 19 章小结 . 20 5 机械手手臂机构的设计 . 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 臂的设计要求 . 21 缩气压缸的设计 . 21 向装置 . 25 章小结 . 25 6 机械手腰部和基座结构设计及计算 . 26 构设计 . 26 制手臂上下移动的腰部气缸的设计 . 26 向装置 . 29 衡装置 . 29 身回转机构的计算 . 29 章小结 . 30 7 机 械手的 制系统设计 . 31 压传动系统工作原理 图 . 31 编程序控制器的选择及工作过程 . 32 编程序控制器的使用步骤 . 32 械手可编程序控制器控制方案 . 32 章小结 . 38 8 结论 . 39 参考文献 . 40 致 谢 . 41 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论 计算机技术的不断进步和发展机器人技术发展到一个新水平。从航 天器，航天器，下至微型机器人，深海发展，机器人技术已经扩展到全球经济发展的许多领域，在高科技的部分变得非常重要。人类文明，进步的技术和机器人技术的研究开发，应用有密切的关系。人类社会的发展已经离不开机器人技术，机器人技术的进步，在促进科学和技术的发展起到了不可替代的作用。 械手的概述 机器人是模仿人类，机器人设备使用的自动采集，处理，或由一个给定的计划，跟踪和要求操作的行动的一部分。在工业生产中使用的机器人被称为“工业机器人”。机器人生产可以提高生产和劳动生产率的自动化水平，减轻劳动强度，以确保产 品质量，安全生产，特别是在高温，高压，低温，低压，粉尘，易爆，有毒气体和放射性物质和等恶劣环境，气动机器人来取代正常的工作更重要。因此，更广泛应用于机械加工，冲压，铸造，锻压，焊接，热处理，电镀，喷漆，装配，轻工，交通运输和其他参考文献。 机器人的结构比较简单，具体的，只有一台机器，装卸设备连接到本机专用机械手。随着工业技术的发展，作出独立的重复程序适用于一个普通的机器人程序的控制范围非常广泛，机器人可以迅速改变工作方案，有很强的控制能力，被广泛引用的气动机械手改变生产品种小批量生产。 械手的发展 史 机器人从美国开始研制。于 1958 年在美国联合控制公司研制的第一个机器人。气动机械手的结构是：身体被安装在一个旋转的臂长，顶端与电磁块工件取放机理及控制系统是教形状。 总体而言，中国的工业机器人技术和其工程应用和国外的水平也有是有一定的距离，是急需要解决产业化的初期，全面规划的关键技术问题，做的一般比较好，积极推进工业化进程。我们的智能机器人和特种机器人在“ 863”计划支持，也取得了一些成果。其中最为突出的水下机械臂 6000 米水下无缆机械手居世界领先水平的成果，也是一个攀岩墙机械手的发展，管道机械手，直接 遥控机械手，手臂的协调控制操纵模型：机器人触摸，声音感知的基础上进行了一些工作，视觉，触觉技术的开发和应用了一定的基础。的多传感器信息融合，智能装配机器人，遥控器的开发和应用，加上的本地自治系统的遥控机械手的机械机械手和处于起步阶段等是和外国之间的较大差距先进水平的控制技术需要那里的原始结果的基础上集中系统的研究，以形成系统配买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 套技术和产品的实际支持，以期在“十五”后期立于世界先进行列之中。 动技术及气动机械手的发展过程 气动技术基础上的空气压缩机作为动力源，压缩空气作为工作介质，能量传递或信号工程 ，它是很容易实现各种生产控制，自动化控制手段。 20 世纪 90 年代以来，气动技术已完全突破了传统的死区坏了，经历了一个质的飞跃，克服阀门的物理尺寸的限制，真空技术也日趋完善。 气动机械手强调模块化的形式，现代传输技术的气动机械手控制采用先进的阀岛技术（可重复编程等），气动伺服系统（可以很容易实现的精确定位上的任何地方），执行机构的所有模块化装配结构。 械手未来的发展趋势 以家庭为导向的驱动器简单的传输技术，被称为现代传输技术，模块化气动机械手装配气动机械臂的一些公司。模块化装配气动机械手比组合导向 驱动的系统安装更灵活。具有高刚性，高强度和精确指导精确的模块化气动机器人的驱动元件采用特殊设计的球轴承，气动机械手。 气动机械手分散集中控制起到了非常重要的作用，尤其是对移动机器人模块。智能阀岛起到了非常重要的支撑作用，提高模块化气动机械手，气动机器人的性能。智能阀岛一直模块化设备，尤其是紧凑型 岛。 机器人开发及机器人智能的机器人在许多领域的水平提高的广度和深度，所有的一切都得到了应用。扩展到非制造业从传统的汽车制造。如建设机器人，挖掘，机器人，用于水电系统维护维修机器人。在食品加工领域的机器人，服 务生活，国防，军工，医疗保健也越来越多。 在未来几年中，激光技术工人，过程中的网络技术，传感器技术将广泛使用在机器人工作区，这些技术的应用将使机器人更高效，高品质，低运行成本。据推测，该机器人将在工业领域，教育，救灾，海洋开发，机器维修，医疗，保健，生物技术和交通运输以及农业和水产品被广泛应用 。 课题研究内容 本课题的内容是设计一个由 制的四自由度气动机械手，机械手能够完成抓紧，放松，手腕的旋转，手臂的伸缩，腰部的上升和下降及旋转功能。并且画出机械手的总装图和各部件的零件图。并且根据课题，设 计机械手的气动系统，包括元器件的选取和回路的设计，画出气路原理图。机械手控制部分有 成，通过设计要完成 选型， 外部接线图以及根据机械手的流程图编写出 形图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 题研究的意义 伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、有毒气体 及 腐蚀等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就这样诞生了 ,机械手是机械手系统中传统的任务 的 执行机构，是机器人的关键部件之一。 蛇形机械手的出现，帮助人类完成了许多危险区 域的任务。 本课题来源于企业实际生产中的应用。随着近几年柔性制造技术不断发展 ,怎样在加工过程当中怎样进一步提升效率成为一个新的课题 ,缩短装卸料的时间是有效的手段之一 ,本课题研究的就是一种在由多台数控加工中心组成的 统中 ,能够完成自动装卸料的工业机械手。 本课题设计的机械手 ,是典型的机电一体化的结构之一 ,气动机械手采用气动驱动 ,制 , 作为机械电子工程专业学生而言 ,通过该课题的毕业设计 ,能够将上课所学的检测技术、气动控制技术、机械设计、 制技术等只是有机的结合起来，并最终达到模拟工程实际设计 的目的，使学生初步掌握工程设计基本方法，达到毕业设计大纲的要求。 工业机器人是一种在现代自动化控制领域的新技术，气动机械手的发展，是由于其积极作用正在日益认识到，气动机械手，可以部分代替人工操作。在生产过程中的规定，按照一定的程序，完成转移的时间和地点，装载和卸载工件，广泛应用机器人可以逐步改善工作条件，省去了繁琐的工作，节省劳力，强和可控的生产能力，加快产品更新换代，提高生产效率和保证产品质量，并提供一个安全的工作环境，降低劳动风险，减轻劳动强度，提高了机器，减少过程中的工作量，减少停机时间和库存，显着提 高劳动生产率，提高企业的竞争力，加快机械化和自动化的工业生产 5轻松的步伐。巴雷特机器人在运行中的典型之一，是一个可以调整成各种形状，以适应环境和安全的一个智能的，高度灵活的八轴爪 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 机械手的总体设计方案 械手的工作原理及系统组成 包括手部、手腕、 立柱和手臂 等部件， 以及一些额外的运行部件。 （ 1） 手部 即和物件接触的部件。 （ 2） 手臂 手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。 （ 3）立柱 立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降 (或俯仰 )运 动均和立柱有密切的联系。机械手的立柱因工作需要，有时也可作横向移动，即称为可移式立柱。 （ 4）机座 机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。 驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的。气动机械手由动力装置、调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动、 气压传动、机械传动。 控制工业机器人 的 控制系统，根据运动的要求。工业机器人控制系统一般由过程控制系统和电气定位系统（或机械挡块定位）。使用的机器人， 统，气动机械手可支配机器人根据运动程序的规定，和记忆的人，给机器人的指令信息（如运动轨迹，速度和时间序列）同时根据信息执行机构的控制系统，发出指令，如果有必要，监视机器人的动作，发出报警信号 。 械手基本形式的选择 本设计采用圆柱坐标型。 图 2机械手 外观轮廓图 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2械手外观轮廓图 动机构的选择 动方式：成本低 ,出力小 ,噪声大 ,控制简单。但难以准确控制位置和速度。属于简单非伺服型。 压方式： 功率重量比大 ,低速平稳 ,需液压动力源 ,漏油和油性变化会影响 系统 ,各轴耦合较强 ,成本较高。可用于易爆的环境。 驱动方式： （ 1）步进驱动： 功率小 ,开环控制 ,控制简单 ,可能失步。 （ 2）直流驱动： 调速性能好 ,功率较大 ,效率较高 ,但换向器需维护 ,不易用于易爆 ,多粉尘的环境。 （ 3）交流驱动：成本较低 ,调速性差。 根据课题要求确定圆柱坐标型机械手，利用双作用气缸驱动轻松的实现手臂上下运动；双作用气缸驱动轻松的实现手臂的伸缩运动；末端夹持器则采用夹持式手部结构，用小型单作用气压缸驱动夹紧；手腕和机座的旋转用旋转气缸驱动轻松的实现。 械手详细设计参数 机械手的设计参数如下所示： 机械手（重复）定位精度： 1 机械手最大抓重： 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工件：圆柱形，材料是铁质； 支座旋转角度为： 180 度（最大速度： 90 度每秒）； 立柱上下移动距离为： 200大速度 1m/s）； 手臂伸缩距离： 600大速度 1m/s）； 手指开合角度为： 60 度（最大速度 60 度每秒），手爪旋转角度为 90 度； 最大工作半径 1400章小结 本章主要讲述了机械手的工作原理和系统组成，并且简要介绍了执行部分。机械手动作形态采用圆柱坐标式，四自由度的运动执行均由气缸驱 动完成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 机械手手部结构设计及计算 部结构 四度自由气动机器人手扣人心弦的结构，由抓手和力机构组成。传力结构形成楔形杠杆式滑道杠杆棒杆型，机架和齿轮围绕泛类型并行连接螺杆旋转，这种设计使用的槽杠杆传力机构。 执行器的要求 不论是夹持或是吸附，末端执行器需具有满足作业要求的足够的夹持力和所需的夹持位置精度。 爪的分类和选取 旋转夹持器结构比较简单，但是当夹紧的工件直径变化会导致工件轴偏移。此偏移量被称为夹紧错误。 转化夹持工件直径变化不影响其轴的位置，但其结构复杂， 体积大，制造精度高。 当机械手爪式的设计，在满足工件的定位精度要求的条件，尽可能的结构相对简单的回转型的抓手。 机器人的设计任务书的要求相结合：的抓手开放和关闭角度为 60 度，并能够抓取重约圆柱铁工件 4 千克。本设计采用双支点回转型槽杆夹持器。 械手手爪设计计算 爪的力学分析 下面对其基本结构进行力学分析：滑槽杠杆，如图 3常见的滑槽杠杆式手部结构。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 3槽杠杆式手部结构、受力分析 1 手指 2 销轴 3 杠杆 22 a （ 3 式中： 驱动力； 夹紧力； a 手指的回转支点到对称中心的距离； b 手指长度； 工件被夹紧时手指的滑槽方向和两回转支点的夹角。 由分析可知，当驱动力 角增大，则夹紧力 随之增大，但 角过大会导致拉杆行程过大，以及手部结构增大，因此最好 = 030 040 。 紧力及驱动力的计算 （ 1）手指对工件的夹紧力可按公式计算： s 2 （ 3 式中 : K 安全系数，通常 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴向力； a V 形手 抓的开合角； 工件和手抓间的摩擦系数； 计算：设 a=10mm,b=30 = 035 ，求夹紧力 驱动力 设 K=1.5，x ， 据公式，将已知条件带入得： （ 2）根据驱动力公式得： Na P 5c o o 由于实际采用的气压缸驱动力大于计算，把手抓的机械效率考虑在内， 。 （ 3）取 Nz zF p 实（ 3 紧气缸的设计 要尺寸的确定 （ 1）气缸工作压力的确定 查表工业机械手设计 4 表 3气缸工作压力 P= 3压负载常用的工作压力 负载 F/N 50000 工作压力 p/7 （ 2）气缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 可由下式推算出气压缸的内径 D： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 224F D d p实 际（ 3 624 4 1 8 0 0 . 0 2 7 60 . 4 1 0 0 . 7 51 0 . 5FD p 实 际预设活塞杆直径 d=缸工作压力 P=据机械设计手册气压传动分册 取气压缸内径为： D=32 可以得 出活塞杆内径为 : d=2 6取 d=14 （ 3）缸筒壁厚和外径的设计 缸筒直接承受压缩空气压力，必须有一定厚度。一般气缸缸筒壁厚和内径之比小于或等于 1/10，其壁厚可按薄壁筒公式计算 : / 2 （ 3 式中， 缸筒壁厚 ， ( D 气缸内径， ( 气缸试验压力，一般取 p 气缸工作压力 （ ； 缸筒材料许用应力（ 本设计手爪夹紧气缸缸筒材料采用为 :铝合金 =3入己知数据，则壁厚为 : / 2 3 6 63 2 1 0 1 . 5 0 . 4 1 0 / ( 2 3 1 0 )2 . 4 ( ) 取 3 ，则缸筒外径为 : 1 3 2 3 2 3 8 ( )D m m （ 4）手部活塞杆行程长 活塞杆的位移量 S 1 0 t g 3 5 1 0 t g 5 6 . 1 2 7 （ 3 气缸的活塞行程和其使用场合及工作机构的行程比有关。多数情况下不应使用满行程，以免活塞和缸盖相碰撞，尤其用于夹紧等机构。为保证夹紧效果，必须按计算行程多加 0 的行程余量 11。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 . 1 2 0 2 6 . 1l m m （ 3 故气压传动手册圆整为 27l 。 （ 5）手爪部分总质量估算： 手 爪 气 缸 零 件（ 3 其中：手爪部分和活塞杆材料采用 45钢，缸筒和端盖连接材料采用铝合金 相关手册可得， 45号钢密度为 337 1 0 k g /m ； 密度为 332 1 0 k g /m 。 手爪部分总质量约为 ： m 0 . 0 3 1 4 1 . 2 4 5 . 2 3 1 4 k g 爪夹持范围计算 为了保证手爪张开角为 060 ，活塞杆运动长度为 27 （ a）手爪最小夹持半径 （ b）手爪最大夹持半径 图 3爪张开示意图 手爪夹持范围的计算，手指长 30手抓没有张开角的时候，如图 3a）所示，根据机构设计，气动机械手的最小夹持半径1R=10，当张开 060 时，如图 3b）12所示，最大夹持半径2R 计算如下： 002 3 0 3 0 1 0 c o s 3 0 2 6 m mR t g 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械手的夹持半径从 10 26 械手手爪夹持精度的分析计算 为了适应工件尺寸在一定范围内变化，一定要进行机械手的夹持误差计算。 图 3爪夹持误差分析示意图 该设计以棒料来分析机械手的夹持误差精度。 机械手的夹持 范围为 106 一般夹持误差不超过 1析如下： 工件的平均半径： 10 152 （ 3 手指长 30l ,取 V 型夹角 02 120 偏转角 按最佳偏转角确定： 1 1 001 2 . 5c o s c o s 6 1s i n 3 0 s i n 6 0 （ 3 计算 ： 0 s i n c o s 3 0 000 1 3 当 时带入有： 22 2 2 2 2m a x 2 c o s s i n a 0 . 1 7 4 5 0 . 5s i n s i l l l 所以夹持误差满足设计要 求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 簧的设计计算 选择弹簧按照压缩条件，选择圆柱压缩弹簧。如图 3示，计算过程如下。 图 3柱螺旋弹簧的几何参数 （ 1）选择硅锰弹簧钢，查取许用切应力 800 （ 2）选择旋绕比 C=8，则 4 1 0 . 6 1 54 4 6 （ 3 4 1 0 . 6 1 54 4 6 4 8 1 0 . 6 1 5 1 . 1 8 34 8 4 6 （ 3）根据安装空间选择弹簧中径 D=22算弹簧丝直径 22 2 . 7 5 38Dd m （ 4）试算弹簧丝直径 1 A （ 3 1 A 61 8 0 1 . 1 8 3 81 . 6 2 . 38 0 0 1 0 取 3 （ 5）根据变形情况确定弹簧圈的 有效圈数： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 38 M A C （ 3 3 3 . 58 M A C 选择标准为 3n ，弹簧的总圈数1 1 . 5 3 . 5 1 . 5 5 圈 （ 6） 最后确定： 22D ， 3d ， 1 2 2 3 1 9D D d m m ， 2 2 2 3 2 5D D d m m （ 7） 对于压缩弹簧稳定性的验算 对于压缩弹簧如果长度较大时，则受力后容易失去稳定性，这在工作中是不允许的。为了避免这种现象压缩弹簧的长细比0 74 1 . 7 612 ，本设计弹簧是 2 端自由，根据下列选取： 当两端固定时， ,当一端固定；一端自由时， ；当两端自由转动时，。 弹簧 ，因此弹簧稳定性合适。 （ 8） 疲劳强度和应力强度的验算。 现在由于本设计是在恒定载荷情况下，所以只进行静应力强度验算。计算公式： m a （ 3 取 学性精确能高） m 8 d （ 3 m 8 d 38 1 . 1 8 4 0 . 0 2 2 1 8 0 4 4 2 4 2 8 8 7 43 . 1 4 0 . 0 0 3 6m a 0 1 0 1 . 8442428874ca 经过上式校核，弹簧满足要求。 章小结 本章对机械手的手部和手爪进行了设计，并且对夹紧气缸进行了 选取计算，对夹持范围和夹持精度进行了计算，最后对弹簧强度进行了校核，符合使用要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 腕部的设计计算 部设计的基本要求 力求结构紧凑、重量轻 结构考虑，合理布局 必须考虑工作条件 对于本设计，机械手的工作条件是在工作场合中搬运加工的棒料，因此不太受环境影响，没有处在高温和腐蚀性的工作介质中，所以对机械手的腕部没有太多不利因素。 部的结构以及选择 型的腕部结构 （ 1）具有一个自由度的回转驱动的腕部结构。气动机械手具有结构紧凑、灵活等优点而被广腕部回转，总力矩 M，需要克服以 下几种阻力：克服启动惯性所用。回转角由动片和静片之间允许回转的角度来决定（一般小于 0270 ）。 （ 2）齿条活塞驱动的腕部结构。在要求回转角大于 0270 的情况下，可采用齿条活塞驱动的腕部结构。这种结构外形尺寸较大，一般适用于悬挂式臂部。 （ 3）具有两个自由度的回转驱动的腕部结构。气动机械手使腕部具有水平和垂直转动的两个自由度。 （ 4）机 部结构的选择 结合任务书设计要求，手腕要求旋转 180 度，考虑上述经典结构，选择具有一个自由度的回转腕部结构，气压传动。 部的驱动力矩计算 腕部在回转时一般要克服以下 3 种阻力： 腕部回转摩擦处的摩擦力矩 般取 0 总 力 矩克服由于工件重心偏置所需的力矩 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1（ 4 式中 1G：工件重量（ n） e：工件重心到手腕回转轴线的垂直距离（ m） 克服启动惯性所需的力矩 惯 工 件 启（ J+J ）（ 4 或者按照腕部角速度和启动时所转过的角度计算： 22M惯 工 件 启（ J+J ）（ 4 式中：工 件J：工件对手腕回转轴线的转动惯量； J ：手腕回转部分对腕部回转轴线的转动惯量； ：手腕回转过程中的角速度； 启动过程所需的时间，一般取 启 ：启动过程所转过的角度。 手腕回转所需 的总的阻力矩是上述三项之和，即： M M M M 总 力 矩 摩 偏 惯 （ 4 设夹取棒料半径 15度 180量 1手部回转 0180 时， 将手爪、手爪驱动气压缸及回转气压缸等效为一个圆柱体，长为 200径为 40重力 G，启动过程所转过的角度 启018 =速转动角 速度 2 6 s 。 230 . 0 4 0 . 2 7 8 0 0 9 . 8 7 6 . 8G K g m N K g N （ 4 因为工件夹持在手抓中间位置，所以工件重心到手腕回转轴线的垂直距离为 0， 1=0 22M J J 惯 工 件启 （ 4 查取转动惯量公式有： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 2 2 21 1 7 6 . 8 0 . 0 4 0 . 0 0 6 32 2 9 . 8 R N m s N m g 2 2 2 2 2111m 3 1 0 . 1 8 3 0 . 0 1 5 0 . 0 0 2 7 5 61 2 1 2J l R N m s 工 件 代入： 22 . 6 1 60 . 0 0 6 3 0 . 0 0 2 7 5 6 0 . 0 9 92 0 . 3 1 4M N m 惯0 . 0 9 9 0 . 1 0M M M M M 总 力 矩 惯 摩 偏 总 力 矩 0 . 0 9 9 0 . 1 10 . 9M N m总 力 部工作压力的计算 由工业机械手设计 4： 表 4压缸的内径系列 （ 20 25 32 40 50 55 63 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 125 130 140 160 180 200 250 设定腕部的部分尺寸：根 据表 4缸体内空半径 R=26虑到实际装配问题后，其外径为 100片宽度 b=30出轴 r=12 由于实际气压缸所产生的驱动力矩必须大于总的阻力矩，则回转缸工作压力 2 2 2 22 2 0 . 1 1 0 . 0 10 . 0 3 0 . 0 2 6 0 . 0 0 6 p r 总 力 矩，选择 P= 压缸盖螺钉的计算 图 4盖螺钉间距示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 4钉间距 t 和压力 P 之间的关系 工作压力 P（ 螺钉的间距 t( 小于 150 小于 120 小于 100 小于 80 缸盖螺钉的计算，如图 4示， t 为螺钉的间距，间距跟工作压强有关，见表4在这种联结中，每个螺钉在危险剖面上承受的拉力 0 F（ 4 工作载荷； 预紧力。 气压缸工作压强为 P=以螺钉间距 t 小于 150选择 4 个螺钉，33 . 1 4 2 0 . 0 2 6 1 0 4 0 . 8 2 1 5 0 m ，所以选择螺钉数目合适 Z=4 个 。 危险截面 222 2 20 . 0 5 2 0 . 0 2 4 0 . 0 0 1 74S R r m Q （ 4 Q 60 . 5 1 0 0 . 0 0 1 7 2 1 2 . 54 NF （ ） 1 . 5 2 1 2 . 5 3 1 8 . 7 5 F N 所以： 0 2 1 2 . 5 3 1 8 . 7 5 5 3 1 . 2 5 F 螺钉材料选择 240 1601 . 5s M P 则（ ） 螺钉的直径： 04 1 . 3 （ 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 04 1 64 1 . 3 5 3 1 . 2 5 0 . 0 0 2 33 . 1 4 1 6 0 1 0 m螺钉的直径选择 d=6 片和输出轴间的连接螺钉 动片和输出轴间的连接螺钉 ,连接螺钉一般为偶数，对称安装，并用两个定位销定位。连接螺钉的作 用：使动片和输出轴之间的配合紧密。 2282Qb p dD d M F Z f 摩 （ 4 于是得 ： 224Q dZ （ 4 D 缸体内径； b 动片宽度； p 回转缸工作压力； 动片和输出轴间连接螺钉的预紧 力； d 动片和输出轴配合处的直径； f 被连接件配合面间的摩擦系数，钢对铜取 f= 螺钉的强度条件为 ： 211 . 34合（ 4 带入有关数据，得： 62 2 2 20 . 0 3 0 . 5 1 0 0 . 0 5 2 0 . 0 2 4 1 1 0 8 . 3 34 4 4 0 . 1 5 0 . 0 1 2Q d NZ f d 螺钉材料选择 2401 200（ ） 螺 钉的直径： 0 64 1 . 3 4 1 . 3 1 1 0 8 . 3 30 . 0 0 33 . 1 4 2 0 0 1 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 螺钉的直径选择 d=4择 开槽盘头螺钉。 章小结 本章对机械手腕部的结构进行了选择，对手腕的工作压力进行了设计计算，对气压缸盖螺钉的数量进行了设