基于CATIA的五自由度液压机械手臂结构设计【含CAD图纸、三维模型、论文、答辩稿】
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结构CATIA三维建模【机械
含CAD图纸】
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基于CATIA的五自由度液压机械手臂结构设计,答辩人：,一、设计方案的确定,此液压手臂由四个液压缸和一个旋转气缸实现五自由度的空间运动。 三维总装图如下,机械手底部通过两条滑轨较大行程的液压缸实现水平位移。,设计方案,液压油缸与前后搭档板法兰连接,回转装置通过液压缸活塞杆带动齿条并驱动回转齿轮完成180度水平回转运动。,设计方案,轴承座支撑板限位并导向齿条直线往复运动,采用较大尺寸推力圆柱滚子轴承分担重量，由轴承座上端延伸圆凸台内径定位。,设计方案,升降装置通过液压缸和两滑轨及其附属直线轴承实现Y轴升降运动。,液压油缸因行程较小采用前端法兰装配,活塞杆直径经校核符合设计要求,设计方案,小臂俯仰装置通过液压缸活塞杆与小臂铰接实现较小行程的俯仰运动。,大小臂关节处通过双深沟球支撑关节装配方案实现自由回转。,设计方案,手腕部通过直接选型的旋转气缸带动销轴回转实现手爪俯仰。,旋转气缸由于尺寸原因，通过小臂侧面外垫一法兰圆盘安装。,二、主要零件设计选用,主要零件包含四个液压油缸、一个smc旋转气缸、齿轮、齿条、回转轴和手爪部分。 液压缸选用 通过公式 可以算出液压缸最小缸内径值，并通过相关手册尺寸对照表设计出液压缸缸径(回转装置的F通过计算转动惯性力矩和摩擦力矩求出。） 经计算，缸内径分别为32mm、40mm、40mm、50mm。,主要零件,2. 回转轴尺寸确定 回转轴尺寸由具体装配要求确定，轴径通过扭矩强度校核。 轴上端由圆螺母定位。,主要零件,3. 齿轮齿条设计 通过齿面弯曲强度校核，齿轮齿条选取较大模数，齿数确定为36。,油路系统方案确定,4. 手爪 单活塞气缸驱动手爪两侧连杆机构实现抓紧、松开的手指运动。,三、总结展望,此五自由度机械手臂可胜任很多场合，液压与气压的驱动方式具有绿色环保、工作稳定的优点。但同时此设计依然存在不足：手臂活动较为缓慢笨拙；液压系统易脏并不易维护。希望在
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