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数控车床 上下 机械手 设计

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毕业设计（论文）中期报告 题目： 数控车床上下料机械手设计 一 设计（论文）进展状况 1手部夹紧液压缸的设计 (1) 运动实现形式的分析 手臂通过液压缸的升降运动带动活塞的上下运动从而实现手指的夹紧与松开，从而实现对被抓取工件的抓取和放下。 (2) 手部驱动力计算 手指加在工件上的内撑力，是设计手部的主要依据，必须对其大小，方向和作用点进行分析，计算，一般来说，夹紧力必须克服工件重力所产生的静栽荷以及工件运动状态变化所产生的载荷，以使工件保持可靠的状态。 321 确定液压缸的直径 D (4 22 选取活杆直径 (3) 壁厚的设计 缸筒直接承受液压油压力，必须有一定厚度。一般液压缸缸筒壁厚与内径比小或等于 1/10，其壁厚可按薄壁筒公式计算 : 2 式中 : 缸筒壁厚 D 液压缸内径 (1) 驱动力计算 根据手臂升降运动的驱动力公式 ，其中，由于手臂运动从静止开始，所以 , 摩擦系数 :设计液压缸材料为 45 钢，活塞材料为 45 钢，查有关手册可知 17.0f 手臂升降部分主要由升降液压缸、元件组成。，可估其质量，同时测量设计的有关尺寸，得知升降部分夹紧物体时其质量为 放松物件后其质量为 接触面积 : 205.0 (2) 液压缸的直径 根据液压缸的计算公式 :41 4222 其中 : 1F 活塞杆伸出时的推力， N F 活塞杆缩入时的拉力， N d 活塞直径， 液压缸工作压力， (3) 活塞杆直径的计算 根据设计要求 ,此活塞杆为空心活塞杆，活塞杆的尺寸要满足活塞（或液压缸）运动的要求和强度的要求。 有关临界力 211L 活塞杆计算长度。 K 活塞杆横截面回转半径。 1A 活塞杆横截面面积。 f 材料强度实验值，对钢取 a 系数，对钢 50001a 根据： (4 22 (4) 活塞杆材料 活塞杆常用材料有 35， 45 号钢等，本次设计得活塞杆材料为 45 号钢。 本次设计采用的是齿条活塞双作用油缸，通过齿轮齿条机构实现手臂的回转。液压驱动系统具有以下特点。 安装使用方便，便于维护和维修，具有自润滑功能，液压系统结构简单，相同工作面积液压的驱动力大。介质提取和处理方便。，工作介质提取容易，处理方便，液压油可以重复使用。可以降低成本。动作迅速，反应灵敏。可建立起所 需的压力和速度。液压系统也能实现过载保护，便于自动控制。 能源可储存。液压油可以储存。因此，发生突然断电等情况时，机器及其工艺流程不致突然中断。 工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，液压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性能。成本低廉。由于液压系统工作压力较低，因此降低了液压元、辅件的材质和加工精度要求，制造容易，成本较低。手臂回转液压缸采用 封性能较好，对液压缸孔的机械加工精度也易于保证。 (1) 选择齿轮材料 小齿轮： 40 硬度 大齿轮： 45 钢 , 硬度 (2) 确定主要参数 按接触强度初步确定中心距 从表中选取 476齿轮对称布置，速度中等，冲击载荷较大， d ，则 a ，按表查的圆整取齿宽系数 a = 用接触应力 2 8 4 初步确定模数、齿数、齿宽等几何参数 因此 实际传动比 011 n 6622 国标对齿条和齿条副规定了 12 个精度等级，第 1 级精度等级最高，第 12 级精度等低其中 第 1 级和第 2 级的公差和偏差还没有列出，为将来的发展方向。 本次设计的车床上下料机械手的手臂回转采用齿条带动齿轮的形式，通过液压缸驱动来实现。 初步确定模数、齿数、齿宽等几何参数 由公式得 )1(2c o s1 n 二 存在问题及解决措施 （ 1）在手臂伸缩运动和驱动力计算过程中，对总重量的估算不太清楚，对公式没有深刻理解，计算手部结构尺寸时存在较大误差。 （ 2）对伸缩机构的结构运行情况，导向管和油缸是如何布置？ 解决措施： （ 1） 把设计过 程中遇到的细节问题通过查阅资料或问老师进行彻底解决，重点是把手部的内部结构联接以及其它连接件的连接形式和所要使用零件尺寸选好。 （ 2） 继续把剩下的不明白的工作原理弄清楚。通过画图对画图软件的掌握及熟练运用，对零件图装配