抓料机小臂及抓爪设计【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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摘要

所谓抓料机机械臂，就是将机械臂安装在一个固定立柱上，立柱及驾驶室部分可以360°旋转，机械臂可以随着立柱旋，通过机械臂末端的抓斗进行抓料作业。这种结构使机械臂拥有更大的操作性和动作空间，使它具有更广阔的应用前景。目前抓料机正向着人性化、小型化、多样化方向发展，其应用也越来越广泛，几乎渗透到所有领域。

抓料机主要由小臂、旋转机构、液压装置、抓斗等部分组成。本次设计主要是关于抓料机小臂及抓斗的设计，小臂及抓斗是直接完成抓取物料任务的装置，对其进行全面的通用性设计研究对推动国内抓料机发展具有十分重要的意义。

本设计本文介绍抓料机的小臂和抓抖部分研究意义、现状及发展。全面收集了国内外抓料机小臂及抓斗设计的资料，对抓料机的各种工况进行了分析，总结了抓料机小臂及抓斗的设计要求。分别对小臂、抓斗及链接机构进行了较为详细的设计，这其中就包括了各部分尺寸的计算及与选型。最后对小臂在一些特殊工况下进行了校核。

关键字：抓料机   小臂   抓斗  设计

Abstract

The so-called feeder grasping manipulator, the robotic arm is mounted on a fixed column , the column and the cab section can be rotated 360 ° , with the robotic arm can spin column , by the end of the robotic arm grab be caught feeding operations. This structure allows the robot arm has greater maneuverability and action space , it has a broader application prospects. Currently grab feeder is toward humane , miniaturization, the direction of diversification , its application more widely , into almost all fields.

Feeder caught mainly by the arm, rotating mechanism , hydraulic equipment , grab other components. This design is mainly about grasping arm and grab feeder design , arm and grab the device directly to complete the task of fetching materials , its comprehensive study of universal design to promote the development of domestic feeder great catch significance.

This paper describes the design of feeder arm grab and grip portion shaking significance, status quo and development. A comprehensive collection of domestic feeder arm and grab grab design information on the feeder to catch various conditions were analyzed , summarized and grab grab feeder arm design requirements . Respectively, arm , grab and link organizations for a more detailed design , and these include the size of each part of the calculation and the selection. Finally, in some special conditions on the forearm was checked .

  Keywords: Grab feeder  Arm  Grab   Design

目  录

摘要I

AbstractII

第一章 绪论1

1.1 设计选题的意义1

1.2  国内外液压抓料机的发展动态和研究现状1

1.2.1  国外液压抓料机的发展动态和研究现状1

1.2.2 国内液压抓料机的发展动态和研究现状2

1.3  本设计的主要内容及目标3

1.3.1  设计的主要内容3

1.3.2 设计的关键问题3

1.3.3 设计过程中的已知参数3

第二章 总体方案设计4

2.1  机型选择及特点分析4

2.1.1 所用机型的适用范围4

2.2 小臂及抓斗构成4

2.3  各组成结构形式的初选6

2.3.1  小臂结构形式的初选6

2.3.2  抓斗结构形式的初选6

2.3.3 小臂及抓料部分链接机构结构形式的初选7

2.4 原始几何参数的确定8

第三章 运动学分析10

3.1 小臂的运动分析10

3. 2 连接机构的运动分析10

3. 3 抓爪的运动分析12

第四章 参数的计算及校核14

4.1 小臂基本参数的确定14

4.1.1 小臂参数的计算及选择应考虑的因素14

4.1.2 小臂液压缸的最大作用力臂及的计算14

4.1.3  小臂其它相关尺的计算15

4.2 小臂的结构设计和强度校核15

4.2.1 小臂的受力分析15

4.2.2 小臂受最大弯矩工况位置的受力分析16

4.2.4 小臂内力图的绘制23

4.2.5  小臂宽度、钢板厚度、许用应力的选取24

4.2.6 小臂危险截面处高度h的计算25

4.3抓斗基本参数的确定26

4.3.1 抓斗主要参数的计算26

4.3.2 爪形尺寸的计算27

4.3.3转角范围确定27

4.4 小臂与抓斗部分链接机构参数确定28

4.5抓斗旋转机构参数确定29

4.5.1旋转器总成的选用29

4.5.2抓斗上下盘尺寸确定29

4.6抓斗翻转油缸参数确定30

4.6.1油缸缸工作压力计算30

4.6.2 液压缸主要参数的确定31

4.6.3 液压缸强度的较核32

4.7销轴与衬套的设计32

4.7.1销轴的设计32

4.7.2 衬套的设计33

总结34

参考文献35

致谢36

附录：37

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第一章 绪论

1.1 设计选题的意义

我国是一个发展中国家，在辽阔的国土上正在进行大规模的经济建设，这就需要大量的土石方施工机械为其服务，而液压抓料机是最重要的一类土石方施工机械。因此，可以肯定液压抓料机的发展空间很大。可以预见，随着国家经济建设的不断发展，液压抓料机的需求量将逐年大幅度增长。今后几年我国液压抓料机行业将会有一个很大的发展，液压抓料机的年产量将会以高于20％的速度增长。

中国抓料机市场自1997年开始已进入了一个较快的发展时期， 2001年与2000年比较，全国抓料机的产、销量分别增长55％和56％。截止到2002年8月底全国抓料机的销量已超过13000台，超过了2001年全年的销售数。2003年全国液压抓料机的销售量超过18000台。显然，抓料机在整个工程机械行业中是产、销量增长最快的机种之一。

而在抓料机中最为重要的就是关于工作装置设计，因为抓料机的工作装置能够最为明显的体现机器的工作能力和工作寿命，所以设计工作可靠，性能好，成本低，效率高，维护使用方便的工作装置就显得格外重要。

本文以实际项目抓料机的机械臂（小臂）为研究对象。设计抓料机的小臂的结构。所谓抓料机机械臂，就是将机械臂安装在一个固定立柱上，立柱及驾驶室部分可以360°旋转，机械臂可以随着立柱旋，通过机械臂来实现一些动作如抓取，可以在机械臂的末端的抓抖进行抓料作业。这种结构使机械臂拥有更大的操作性和动作空间，使它具有更广阔的应用前景。目前抓料机正向着人性化、小型化、多样化方向发展，其应用也越来越广泛，几乎渗透到所有领域。