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JS316 基于 轮胎 轮毂 夹持 机械手 设计

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毕业设计（论文）指导教师评阅意见表专业机械制造班级1204姓名徐启城题目基于汽车轮胎夹持机械手设计指导教师评语签字： 年 月 日毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表专业机械制造自动化班级1204姓名徐启城题目基于汽车轮胎夹持机械手设计评阅人评语 签字： 年 月 日毕业设计(论文)答辩记录专业班级: 机械制造及其自动化 学 号：3122020432 姓 名:徐启城答辩内容记录: 记录人：沈 阳 化 工 大 学 科 亚 学 院本科生毕业设计成绩考核评价表毕业设计名 称基于汽车轮胎夹持机械手设计专 业机械制造及其自动化 班级1204 姓名徐启城 评价人权重评价点得分指导教师10图纸完备、整洁，设计说明书的撰写质量5分析、计算、论证的综合能力5能综合运用所学知识和专业知识，独立工作能力强5毕业实习表现、进度表书写情况评阅人10设计的有重大改进或独特见解，有一定应用价值5设计的难度和工作量，结合本专业情况5计算、图纸、公式、符号、单位是否符合工程设计规范5说明书的条理性、语言、书写、图表水平答辩小组10设计规格符合要求及答辩规范程度10答辩挂图准备情况10答辩中思维敏捷，知识面宽厚程度10回答问题的正确性，有无错误10是否有创新意识，设计是否有新意教师、评阅人和答辩小组按以上各条的相应评价点给出得分，合计总分数。在总成绩分数中，90-100分为优秀，80-89分为良好，70-79为中等，60-69为及格，不足60分为不及格，列入本表右侧成绩栏中。注意：有严重抄袭现象的学生成绩应定为不及格，有抄袭现象但不严重的学生成绩应降档处理。指导教师、评阅人及答辩小组对此应切实注意，如有不可解决的分歧，可交于院系答辩委员会裁定。合计分数成绩答辩小组： 年 月 日沈阳化工大学科亚学院毕业设计（论文）答辩成绩评定沈阳化工大学科亚学院毕业设计（论文）答辩委员会于 年 月 日 审查了机械设计制造及其自动化 专业徐启城 的毕业设计（论文）。设计（论文）题目： 基于汽车轮胎夹持机械手设计 设计（论文）专题部分： 1前言 2轮胎夹持机械手的传动系统设计3轮胎夹持机械手的主体部分机构设计4基于solidworks软件进行轮胎夹持机械手的建模及装配 设计（论文）共 31 页，设计图纸 4 张指导教师： 评 阅 人： 毕业设计（论文）答辩委员会意见：成绩： 学院答辩委员会主任委员（签章）年 月 日沈阳化工大学科亚学院毕业论文文献综述基于汽车轮胎夹持机械手文献综述姓名：徐启城 班级：机制1204 指导教师：王楠我国机械手的研究现状和发展趋势机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。本文参阅了大量的国内外期刊杂志，论述了机械手的组成和分类，同时对国内外机械手的研究现状和发展趋势做了一定的了解。对应用机械手的工业机器人市场四大家族竞争分析。另外，本文还对机械手的常见驱动方式做了一番分析，并预测了机械手的发展趋势。1. 机械手的研究现状1.1. 概述及现状机械手是一种模拟人手操作的自动机械。可抓取物件完成操作。机械手可以代替人从事体力劳动，实现生产的自动化，在有害环境下操作，保证安全，广泛应用于机械制造等部门。美国原子能实验中，用机械手搬运放射性材料，人在安全间操纵机械手进行各种操作。机械手推广到工业部门，高温的地方取放工件，作为机床的辅助装置在自动机床。机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。1.2 机械手技术发展现象概述1.2.1机械手技术的发展 机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。它是机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性(王希敏，1992)。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。(王承义，1995)机械手首先是从美国开始研制的。1.2.2 机械手的组成分类及驱动1） .机械手的组成一般来说，机械手主要有以下几部分组成:1. 手部2. 传送机构3. 驱动部分4. 控制部分5. 其它部分 (侯沂,刘涛.2004)1.2.3 机械手的分类机械手从使用范围、运动坐标形式、驱动方式以及臂力大小四个方面的分类分别为：1） .按使用范围分类:1专用机械手一般只有固定的程序，而无单独的控制系统。它从属于某种机器或生产线用以自动传送物件或操作某一工具，例如“毛坯上下料机械手”、“曲拐自动车床机械手”、“油泵凸轮轴自动线机械手”等等。这种机械手结构较简单，成本较低，适用于动作比较简单的大批量生产的场合。2 通用机械手指具有可变程序和单独驱动的控制系统，不从属于某种机器，而且能自动完成传送物件或操作某些工其的机械装置。通用机械手按其定位和控制方式的不同，可分为简易型和伺服型两种。简易型只是点位控制，故属于程序控制类型，伺服型可以是点位控制，也可以是连续轨迹控制，一般属于数字控制类型(李允文，1994)。2） .按运动坐标型式分类:1. 直角坐标式机械手臂部可以沿直角坐标轴X、Y、Z三个方向移动，亦即臂部可以前后伸缩(定为沿X方向的移动)、左右移动(定为沿Y方向的移动)和上下升降(定为沿Z方向的移动)(张军，冯志辉，2004);2. 圆柱坐标式机械手手臂可以沿直角坐标轴的X和Z方向移动，又可绕Z轴转动(定为绕Z轴转动)，亦即臂部可以前后伸缩、上下升降和左右转动;3. 球坐标式机械手臂部可以沿直角坐标轴X方向移动，还可以绕Y轴和Z轴转动，亦即手臂可以前后伸缩(沿X方向移动)、上下摆动(定为绕Y轴摆动)和左右转动(仍定为绕Z轴转动);4. 多关节式机械手这种机械手的臂部可分为小臂和大臂。其小臂和大臂的连接(肘部)以及大臂和机体的连接(肩部)均为关节(铰链)式连接，亦即小臂对大臂可绕肘部上下摆动，大臂可绕肩部摆动多角，手臂还可以左右转动。(孙桓等，2006)3） 按驱动方式分类:1. 液压驱动机械手以压力油进行驱动;2. 气压驱动机械手以压缩空气进行驱动;3. 电力驱动机械手直接用电动机进行驱动;4. 机械驱动机械手是将主机的动力通过凸轮、连杆、齿轮、间歇机构等传递给机械手的一种驱动方式。4） 按机械手的臂力大小分类:1. 微型机械手臂力小于1;2. 小型机械手臂力为1-10;3. 中型机械手臂力为10-30;4. 大型机械手臂力大于30。2. 机械手的应用机械人市场分析 日本和欧洲是全球工业机器人市场的两大主角，并且实现了传感器、控制器、精密减速机等核心零部件完全自主化。通过满足具有国际性竞争力的汽车、电子/电机产业等企业使用者之严苛的要求，以及销售实绩与专门技能的累积，日本工业机器人产业已经成为全球的领导者。而在经过了日本国内市场激烈的价格竞争后，也获得了国际性的价格竞争力。目前家用机器人也处于优势地位。欧州工业机器人和医疗机器人领域已居于领先地位。美国积极致力于以军事、航天产业等为背景的开发或创投企业，体现在系统集成领域，医疗机器人和国防军工机器人具有主要优势。在机器人系统集成方面，除了机器人本体企业的集成业务，知名独立系统集成商还包括杜尔、徕斯和柯马等。2013年德国杜尔和意大利柯玛的系统集成业务收入均约为7亿美元，折人民币100亿元。机器人减速机70%以上市场份额由日本纳博特斯克（Nabtesco）和哈默（Harmonicdrive）垄断。2013年纳博的减速器业务收入约为5亿美元。中国产业信息网发布的2014-2019年工业机器人产业全景调研及投资方向研究报告指出：2013年ABB、发那科、库卡、安川电机收入分别为418、60、24、38亿美元；净利润分别为28、15、0.8、0.8亿美元；工业机器人收入均为10-14亿美元左右，但收入占比差别较大，分别为3%、23%、42%、34%；2013年末市值分别为610、300、16、24亿美元。注：工业机器人收入除ABB为2009年数据，其他为2013年末数据四大家族除了发那科综合毛利率接近50%，其余毛利率水平基本在25-30%左右。四家净利润水平相差较大，发那科净利率达25%，ABB为7%，库卡和安川电机仅为2-3%。从历史数据看，过去十年四大家族PE水平保持在20-30倍左右。3. 结束语 中国作为制造业大国，要实现制造业自动化必然缺不了机械手的应用，谁将会肩负重任完成这一伟大的使命呢？外国品牌机械手在技术上和做工上达到先进的水平，但我们不能一味依赖外国品牌，我们要始终坚持自主创新，做强做大我们的民主品牌。作为国产自主创新品牌的广东拓斯达机械手目前在国内制造业市场中份额每年逐渐攀升，广东拓斯达机械手荣获广东省名牌产品，并且拥有自主知识产权、核心技术和关键技术，以及战略性新兴产业、先进制造业产品。拓斯达自动化主张“让工业文明回归自然之美”品牌价值，打造中国制造业自动化第一品牌，实现无人化车间，积极推动机器换人时代，而努力奋斗前行，机械手市场前景开阔为工业的制造生产带来变化的不仅仅是机械手使用的现代化生产技术，而且随之而来的现代化管理模式也大大改变了企业的生机和活力和市场竞争力。机械手的应用对于企业调整产业结构，升级转型，是一个良好的契机。6沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计题 目： 基于汽车轮胎夹持机械手设计 专 业： 机械制造及其自动化 班 级： 机制1204 学生姓名： 徐启城 指导教师： 王楠 论文提交日期： 2016 年 5 月 30 日论文答辩日期： 2016 年 6 月 6 日毕业设计（论文）任务书机械制造及其自动化专业机制1204班学生：徐启城毕业设计（论文）题目：基于汽车轮胎夹持机械手设计毕业设计（论文）内容：零件成型工艺性分析，机械手结构类型、方案确定，有关零件设计、计算，成型零件的制造工艺设计，零件相关图纸的绘制。毕业设计（论文）专题部分：零件成型工艺分析，选择成型的零件，机械手结构方案的确定，主要零部件的设计计算，有关参数的校核。 起止时间：2015.12.12016.6.1指导教师： 签字 2016年6月6日沈阳化工大学科亚学院全日制普通本科生毕业设计诚信声明郑重声明：所呈交的本科毕业论文是自己在导师的指导下，进行研究所取得的结果，结果不存在知识产权争议。除文中曾经声明援用的内容外，本论文不含任何其余个人或团体已经颁发或撰写过的文章结果。对本文的咨询做出重要贡献的小我和团体在文中均作了精确的解释并表达了感谢。同时，本论文的著作权由本人于指导教师共同拥有。自己一切明白本说明的法令后果由本人担当。毕业设计作者签名：2016年5月30日摘要本设计是关于车床的机械手设计，在日常工作生产中机械手的运用是非常广泛的可以说是一种必不可少的科技产品,机械手是一种模仿人手的结构而设计的一种零件,在日常工作中它可以根据人们发送的指令来完成一系列的工作，所以它的灵活度十分的高运用很广泛。与此同时，也说明了工业机械手可以完成人们完成不了或者很危险的工作，比如，工业机械手可以代替人们做一下复杂精密的工作，这不仅可以减少失误,还可以大大提高了工作的效率,有利于社会更快的发展，与此同时，比如一些很危险的工作，比如在车床上切钢板，如果让人工来操作，那么就会显的很危险，所以这时候让机械手来代替人工那么危险系数会大大的降低，所以机械手的运用必不可少。工业生产的大型工件的运用和操作，此时人工来操作的话会很困难，但是如果编写程序让机械手来操作那么工人只要按一下按钮就可以轻松的操作机械手来完成一系列复杂的工作了。与此同时，对于一些十分严酷的环境，如果人工操作的话会显十分的。更现实的优势,具有广阔的应用前景。流水线车床生产是未来生产行业的一个必然的趋势，如果把机械手运用到这个领域中那么就会大大降低工作时间，大大提高工作效率，所以在目前的这个领域里，对于机械手的开放利用，是一个重大的商机，更是一个大的趋势，因为在目前的生产环境，该产品是必不可少的设备。所以就这点来说，我国要大力发展机械电子方面，这个领域在未来有着不可替代的作用，如果大力发展了这个专业那么我国未来的机械电子行业，各种高科技行业都会有着更有力的发展。另一方面人才是这个领域的核心，所以要大力培养相关方面的人才才有可能让我国在这个领域里越来越强大。并且通过发展自己的国家研究和开发，使其可成为机械行业的良好发展动力。对于这个设计来说，手的设计是关键中的关键，人类的手可以完成大量超凡复杂的工作，所以我们所制作的机械手也要这个方面的能力，有着超高的灵活度，那么机械手就可以完成一系列大量的工作，而且还进一步的开发了电子机器人可以执行许多操作。只有本发明，谁是从繁重的劳动中逐渐的工对于人类来说无法完成或者危险的工作，那么机械手是一个很好的代替。让更多的人解放出来了，加入了许多机械电子零件的部分，不仅减少了人力，还大大缩小了工作的时间，对于一个企业来说这个方面的创新不仅可以节约成本还可以提高效率，真是两全其美。我相信大部分的工厂都愿意做这件事情。因为这时不仅节省了时间，同时也降低了企成本。这个主题的汽车计算机辅助设计技术的应用,机械和液压原理设计的总体方案设计,已经清楚的坐标机械手和自由形式和机械手的技术参数。和设计夹紧机械手手结构,结构手腕、手臂结构。所以它可以执行实际生产自动上料运动,根据满足生产力的需求是机械手的运动速度。关键词：机械手；手部设计；结构设计；CADAbstractThis design is about lathe manipulator design, the application of manipulator in the daily work of production is a very broad is a kind of indispensable technology products, manipulator is a kind of imitating the structure and design of a part of a mans hand, it may, according to people in daily working to send instructions to complete a series of work, so its very high use of very broad flexibility. At the same time, also explains the industrial robots can do people not be completed or dangerous work, such as industrial robots can replace people to do the sophisticated work, this can not only reduce Error, can also greatly improve the work efficiency, promotes the development of society and faster, at the same time, such as some very dangerous work, such as on the lathe cutting steel plate, if let artificial operation, then will show is very dangerous, so this time let manipulator to replace the manual so will greatly reduce the risk coefficient, so the use of manipulator is indispensable. Industrial production of the use and operation of large workpieces, the artificial to operation will be very difficult, but if the program let manipulator operation workers just press the button can easily manipulator to complete a series of complex work. At the same time, for some very harsh environment, will show very if manual operation. The advantage of more realistic, has broad application prospects. Production line lathe is an inevitable trend of manufacturing industry future, if the manipulator used in this field would greatly reduce the working time, greatly improve the work efficiency, so in this area so far, for open using manipulator, is one of the major business opportunities, it is a big trend, because in the current production environment, the product is indispensable equipment. So, as such, our country should vigorously develop machinery and electronics, this area has an irreplaceable role in the future, if the developing the professional machinery and electronics industry in our country in the future, the development of various high-tech industry will have a more powerful. On the other hand talent is the core of the field, so Should vigorously develop relevant talents is likely to make in this field in our country is getting stronger and stronger. And through the development state of their own research and development, make its can be a good development momentum of machinery industry. For the design, the design of the hand is the key of the key, the human hand can do a lot of unusual complex work, so we made the manipulator also wants the ability, has high flexibility, then manipulator can complete a series of a lot of work, but also further development of the electronic robots can perform many operations. Only the present invention, who is gradually the heavy labor work for human could not be complete or dangerous work, the manipulator is a very good instead. Let more people to liberate, joined the many mechanical parts, electronic components not only reduce the manpower, also greatly reduces the work time, the innovation for an enterprise can not only save costs but also can improve the efficiency, is the best of both worlds. I believe that most of the factories are willing to do it. Because at this moment not only saves time, but also reduce the enterprise cost.The theme of car the application of the computer-aided design technology, overall design of mechanical and hydraulic principle design and has clear the coordinates of the manipulator and free form and technical parameters of the manipulator. And design the clamping manipulator hand structure, structure of the wrist, arm structure. So it can perform the actual production of automatic feeding movement, according to meet the needs of productivity is the rate of movement of the manipulator.KeyWords: manipulator; handing structure ; structure design; CAD目 录第一章 前言11.1工业机械手的分类11.2轮胎夹持机械手的设计背景21.3轮胎夹持机械手的组成及作用21.3.1组成21.3.2作用51.4毕业设计章节内容6第二章 轮胎夹持机械手的传动系统设计72.1轮胎夹持机械手的设计关键技术参数72.2传动方案设计72.2.1原理设计72.2电机的选择82.2.1 电机的功率选择82.2.2电机的品牌及型号确定11第三章 轮胎夹持机械手的主体部分结构设计133.1机器人连接部分基座的结构设计结构133.2轮胎夹持机械手手指部分的结构设计153.2.1手指的结构153.2.2手指内部压力传感器的设计17第四章 基于solidworks软件进行轮胎夹持机械手的建模及装配204.1 solidworks软件建模与装配概述204.2 运用SolidWorks软件进行零件设计（以伺服滑台的零件中的一个为例）204.3运用SolidWorks软件进行零件装配23毕业设计感想28致谢29参考文献30沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 前言第一章 前言1.1工业机械手的分类1.按用途分类工业机械手按照用途可以分为专用机械手和通用机械手。2.按控制型式分类工业机械手按控制型式可以分为点位控制型机械手和连续控制型机械手。3.工业机械手的基本型式及其运动形式机械手型式较多，从手臂坐标的型来说，基本有四种基本的型式，分别是:直角坐标式，圆柱坐标式，球坐标式和关节式等。直角坐标式机械手这种型式的机械手结构简单、运动直观、便于实现高精度。占据空间位置大，工作范围较小是缺点。圆柱坐标式机械手圆柱坐标式机械手又称为回转型机械手，是应用最多的一种型式，它适用于搬运和测量工件。球坐标式机械手一个旋转运动、两个旋转运动以及两个旋转运动加一个直线运动，与回转型机械手相比，在占有同样空间位置的情况下，其工作范围扩大了。关节式机械手关节式机械手又称屈伸型机械手，是一种适用于靠近机体操作的机械手。它象人手一样有肘，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在夹窄空间工作。关节式机械手的特点有:大臂和小臂的摆动，以及肘关节和肩关节的运动;它具有上肢结构，可实现近似于人手操作的技能。1.2轮胎夹持机械手的设计背景目前很多企业采取人工搬运，在一些简单重复尤其是比较笨重的操作中，用机械手替代人进行工作，可以避免因为疲劳操作或失误而导致的人身事故。知名轮胎企业米其林现在仍然有人工搬运轮胎，固特异也是如此，并不能完全采用自动化流程来降低人工消耗。人工缺点：生产效率低下，不能及时的搬运成品轮胎，导致轮胎推积。大型车轮胎重量基本在50kg左右，需要工人有良好的体力，长时间搬运导致工人体力不足，容易造成人身事故。橡胶轮胎生产过程中，必定产生有毒有害气体，对工人的身体健康造成不可逆的影响。基于上述缺点，机械自动化流程是必要的，轮胎夹持机械手的应用也会随着发展而普及。1.3轮胎夹持机械手的组成及作用1.3.1组成轮胎夹持机械手系统包括关节机器人、前端夹持器、控制系统，本设计组要根据前端夹持器进行设计。轮胎前端夹持器的组成动力装置、检测装置、传动装置、执行装置1.动力装置机械手按驱动方式分为液压式，气动式，电动式，机械式机械手；按适用范围可以分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹可以分为点为控制和连续轨迹控制机械手等。（1）电动驱动精确度高节省能源精密控制改善环保水平降低噪音节约成本（2）气压驱动优点空气作为介质。空气的粘度很小，损失也很小。过载保护。缺点由于空气具有可压缩性。因为工作压力低（一般为0.31.0MPa），总输出力不宜大于1040KN。噪声较大，在高速排气时要加消声器。气动装置中的气信号传递速度在声速以内比电子及光速慢。（3）液压驱动优点有很大的力矩惯量比，体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑、布局灵活。速度、扭矩、功率均可无极调节。元件的自润滑性好。缺点液压传动不能得到严格的传动比不适宜远距离传动。在高温和低温条件下，采用液压传动有一定的困难。液压元件制造精度要求高，给使用与维护保养带来一定困难。发生故障不易检查。根据工件要求，被加持物体体积较大，重量较重，选择电机驱动机构提供加持力。而液压和气压虽然可以提供较大的动力源，但是没有电机驱动简单、方便。而且电机拆装方便，价格低廉。因此综上所述，动力源选择电机驱动。2.检测装置控制系统是通过机械手每个自由度的电机控制，来完成特定动作。同时接受传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。传感器分为内部状态传感器和外部状态传感器（1） 内部状态传感器分为位置传感器和角度传感器（2）外部传感器：物体识别传感器主要是通过视觉和触觉来感知物体探测传感器主要应用在光电开关和超声波距离传感器应用在摄像机等领域力传感器是本设计主要用到的传感器，能感知工作中力的大小，避免力量过大将工件破坏。3.传动的类型（1）链传动工作特点链传动是由两个具有特殊齿形的链轮和一条挠性的闭合链条所组成的。（2）齿轮传动齿轮传动是一种啮合传动（3）蜗杆传动原理蜗杆传动主要由两根蜗杆组成蜗杆传动主要特点：速比大传动平稳有自锁作用效率低本设计采用蜗杆传动，由两个蜗杆带动夹手的移动。4.执行装置手部 既直接与工件接触的部分，一般是回转型或平动型，手部多为两指。根据需要分为外抓式和内抓式两种；也可以用负压式或真空式的空气吸盘和电磁吸盘。本设计采用平动型，外抓式。1.3.2作用1.以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传动、工件的装夹、从而可以提高劳动生产效率和降低生产成本。2.以改善劳动条件在高温、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，应用机械手就可以完成部分或者代替人安全的完成工作，从而改善劳动条件。3.可以减轻人力应用机械手代替人进行工作，是减少人力的另一个优势。1.4毕业设计章节内容第一章 前言第二章轮胎夹持机械手的传动系统设计第三章 轮胎夹持机械手的主体部分结构设计第四章 基于solidworks软件进行轮胎夹持机械手的建模及装配22沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 轮胎夹持机械手的传动系统设计第二章 轮胎夹持机械手的传动系统设计2.1轮胎夹持机械手的设计关键技术参数本机械手的夹持工件1、轮胎的重量30kg到50kg2、夹手具备抓取轮胎的直径范围在：255-510mm，轮胎的厚度：100- 150mm3、机械手的夹持速度0.5m/s2.2传动方案设计2.2.1原理设计本设计方案采用如下的原理图见图2.1图2.1 原理图1.电机2.减速器3.齿轮4.轴5.左旋丝杠6.夹手7.丝杠螺母8.联轴器9.右旋丝杠工作原理说明：在电机1的驱动下，扭矩经过减速器2以及齿轮的减速后，将扭矩传给轴4，轴4是由两个旋向相反的丝杠组成，丝杠5、9上分别安装螺母，当轴2沿不同方向转动时，可以实现螺母的同时分离和靠拢，因为螺母上安装着手指，所以能够实现对工件的加紧和松开。2.2电机的选择2.2.1 电机的功率选择根据参数要求，轮胎重量为30kg-50kg，则最低标准为50kg，轮胎的在工件被加紧时，应取需要夹紧力最大的情况，为标准情况。夹紧力 摩擦系数 安全系数工件因为夹手在夹取的过程中，没有冲击力，所以工作平稳，此时查机械手册可知，工作安全系数，因为抓取时是轮胎与工件的接触，所以查询机械设计手册可知摩 擦系数带入数据，可得出夹紧力由于本次设计采用丝杠螺母结构，两手指上的夹紧力分别为查机械设计手册得出轴=0.99联轴器=0.99丝杠=0.94齿轮=0.97减速器=0.97=3984总=减速器轴齿轮轴=0.92直径32mm丝杠参数见表2.1表2.1 丝杠参数表丝杠型号dIDaDABLHZDFU02510-432104.762406512145516.6DFU03204-442.38150801280659DFU03205-453.175508012102659DFU03206-463.969508012105659DFU03208-484.762508012122659DFU03210-4106.350508012162659根据参数表确定导程。可求T带入数据得 KW= =125N为丝杠转速 V=N I 速度0.5 电机功率P/总效率电机功率=543W所以本次设计采用750W电机，选择三洋电机，拟定R2AA08075FXH002.2.2电机的品牌及型号确定电机的品牌：三洋电机型号确定：R2AA08075FXH00电机好处：（1）直流无刷变频电机拥有节能、降噪的明显优势。（2）就技能方面而言，因其采用直流变频，从而降低了电耗。（3）降噪方面的优势，直流无刷变频电机因其采用无刷技术，相比传统的有刷电机，在降噪方面解决了有刷电机在换向时产生火花和碳刷产生的噪音。三洋直流无刷变频电机因其超前的性能优势，现已广泛用于三洋系列产品上，在节能、环保方面也走在了同行业的前列，所以说一个成功的技术研发会给一个行业带来新鲜的血液，让这个企业永远保持着生命力，毫无疑问，三洋无刷变频电机做到了这一点。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 轮胎夹持机械手的主体部分结构设计第三章 轮胎夹持机械手的主体部分结构设计3.1机器人连接部分基座的结构设计结构 采用沈阳新松通用型工业机器人210KG机器人SR210B见图3.1 工业机器人图3.1 工业机器人机器人链接法兰见图3.2图3.2 法兰参数图机器人参数见图3.3图3.3 机器人参数图3.2轮胎夹持机械手手指部分的结构设计3.2.1手指的结构机械加持手采用V型结构如图3.4所示，可以确保工件在被加紧时有最大的夹紧力，保证工件不会在被加紧时脱落，避免损坏工件。 图 3.4 手指结构手指采用此种设计方案，两个手指分别链接在左旋右旋丝杠上，可实现同时加紧和松开。3.2.2手指内部压力传感器的设计本文所采用的采用欧姆龙E32-T11N螺纹透过型光钎传感器。传感器的外观及传感器的参数如图3.7所示。在机械夹手工作过程中，必须要确保工件不会被夹手的夹紧力所损坏，此时就必须要在机械夹手上添加传感器，以保证工件不会被机械夹手所损坏，这是设计机械夹手所必备的元件。 图3.7 传感器图优点：标准的螺纹形状。在支架上开孔，使用螺母安装。直角型的电缆可沿壁面接线，因此拥有不易钩挂的优点。传感器参数图见图3.8图3.8 传感器参数图该传感器的作用：抓取过程中，当夹手夹紧力轮胎时，传感器向总控发出夹紧信号，当总控系统接到该信号时候，会向机器人发出控制信号，机器人可以将轮胎移开。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于solidworks软件进行轮胎夹持机械手的建模及装配第四章 基于solidworks软件轮胎夹持机械手的建模及装配 4.1 solidworks软件建模与装配概述 SolidWorks为达索系统（Dassault Systemes S.A）下的子公司，专门负责研发与销售视窗产品。4.2 运用SolidWorks软件进行零件设计运用SolidWorks建模以机械夹手的手臂板为例进行建模，建模过程如图4.1、4.2、4.3所示。图4.1 手臂板图4.2 手臂