基于液压控制的移置机械手的设计

基于液压控制的移置机械手的设计学 生：禹 杰指导老师：周光永（湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128）摘 要：随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计计算过程 。首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。关键词：机械手；液压传动；液压缸 The Desing Of Displacement Manipulator Based On Hydraytic ControlStudent:Yu JieTutor:Zhou Guangyong(College of Orient Science & Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)Abstract: The applying of the manipulators are more and more important in the industry, with the development of industrial automation. The paper mainly narrated the design and calculation of light and transfer manipulator.The first，The paper introduces the function,composing and classification of the manipulator,tells out the free-degree and the form of coordinate.At the same time,the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator.This article system elaboration industry manipulators design theory and method. The comprehensive exhaustive discussion has transported manipulators hand, the wrist, the arm ，the fuselage and so on ,which the major structural design computation. Key words: manipulator; hydraulic power transmission；Hydraulic cylinder1 绪论1.1 前言在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。20世纪50年代以后机械手逐步推广到工业生产部门用于在高温污染严重的地方取放工件和装卸材料也作为机床的辅助装置在自动机床自动生产线和加工中心中应用完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等作。机械手主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和作对象而不同常见的有夹持托持和吸附等类型。运动机构一般由液压气动电气装置驱动。机械手可独立地实现伸缩旋转和升降等运动一般有23个自由度。机械手广泛用于机械制造冶金轻工和原子能等部门。能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运对象或作工具的自动作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。针对这一问题，本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于移置轴类零件。首先，本文将设计机器人的伸缩臂、机身、横移液压缸和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文还将设计该机器人的液压控制系统。基于液压控制的移置机械手的设计有以下几个主要内容：1、设计装配图2、测绘零件图3、设计液压控制系统图4、编写设计计算说明书1.2 工业机械手在生产中的应用 机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬运、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。可在机械工业中，加工、装配等生产很大程度上不是连续的。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75%是小批量生产；金属加工生产批量中有四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。从这里可以看出，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。目前在我国机械手常用于完成的工作有：注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下一个生产工序；机械手加工行业中用于取料、送料；浇铸行业中用于提取高温熔液等等。本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象。下面具体说明机械手在工业方面的应用。1.3 机械手的组成要机械手像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了机械手的性能。一般而言，机械手通常就是由执行机构、驱动传动系统和控制系统这三部分组成。如图1.1图2.1 机械手的组成Figure 2.1 The picture of Manipulators composition1.3.1执行机构（1）手部 既直接与工件接触的部分，一般是回转型或平动型（多为回转型，因其结构简单）。手部多为两指（也有多指）；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（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和电磁吸盘。 传力机构形式教多，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜槭杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。（2）腕部 是连接手部和臂部的部件，并可用来调节被抓物体的方位，以扩大机械手的动作范围，并使机械手变的更灵巧，适应性更强。手腕有独立的自由度。有回转运动、上下摆动、左右摆动。一般腕部设有回转运动再增加一个上下摆动即可满足工作要求，有些动作较为简单的专用机械手，为了简化结构，可以不设腕部，而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。目前，应用最为广泛的手腕回转运动机构为回转液压（气）缸，它的结构紧凑，灵巧但回转角度小（一般小于 2700）,并且要求严格密封，否则就难保证稳定的输出扭距。因此在要求较大回转角的情况下，采用齿条传动或链轮以及轮系结构。（3）臂部 手臂部件是机械手的重要握持部件。它的作用是支撑腕部和手部（包括工作或夹具），并带动他们做空间运动。臂部运动的目的：把手部送到空间运动范围内任意一点。如果改变手部的姿态（方位），则用腕部的自由度加以实现。因此，一般来说臂部具有三个自由度才能满足基本要求，即手臂的伸缩、左右旋转、升降（或俯仰）运动。手臂的各种运动通常用驱动机构（如液压缸或者气缸）和各种传动机构来实现，从臂部的受力情况分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的静、动载荷，而且自身运动较为多，受力复杂。因此，它的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小和定位精度直接影响机械手的工作性能。1.3.2驱动机构驱动机构是工业机械手的重要组成部分。根据动力源的不同, 工业机械手的驱动机构大致可分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便。1.3.3控制系统分类在机械手的控制上，有点动控制和连续控制两种方式。大多数用插销板进行点位控制，也有采用可编程序控制器控制、微型计算机控制，采用凸轮、磁盘磁带、穿孔卡等记录程序。主要控制的是坐标位置，并注意其加速度特性。2 总体设计方案2.1 机械手的确定常用工业机械手按驱动方式分:直角座标式、圆柱座标式、球座标式、多关节式。其中直角座标式手臂可沿X、Y、Z座标轴作直线移动，即伸缩、升降和横移。其特点是直观性好，所占空间位置大。根据设计任务锁需，特选定为直角座标式。图2.1 机械手座标型式Figure 2.1 The picture of Coordinates of robot type该机械手具有4个自由度，即：手抓张合；手臂伸缩；手臂横移；手臂升降4个主要运动。该机械手主要由3个大部件和4个液压缸组成：（1）手部 采用一个直线液压缸，通过机构运动实现手抓的张合。（2）臂部 采用直线缸来实现手臂平动。（3）机身 采用两个直线缸来实现手臂的升降和横移。 根据以上参数，图2.1 是机械手整体结构示意图。 图2.2 整体结构示意图Figure 2.2 The picture of the whole mechanism design2.2 驱动机构的选择驱动机构是工业机械手的重要组成部分, 工业机械手的性能价格比在很大程度上取决于驱动方案及其装置。根据驱动方式的不同, 工业机械手大致可分为液压式、气动式、电动式和机械式驱动。采用液压机构驱动机械手,操作力大，体积小，动作平稳等优点。因此，机械手的驱动方案选择液压驱动。2.3 机械手的技术参数列表1、移置零件形状：轴状零件；直径2、零件重量: 3、自由度数:4个自由度4、座标型式:直角座标式5、手臂运动参数伸缩行程：伸缩速度：升降行程：升降速度：横移行程：横移速度：3 机械手手部的计算3.1 手部设计时应注意的问题（1）应具有适当的夹紧力和驱动力。应当考虑到在一定的夹紧力下，不同的传动机构所需的驱动力大小是不同的。（2）手指应具有一定的张开范围，手指应该具有足够的开闭角度（手指从张开到闭合绕支点所转过的角度），以便于抓取工件。（3）要求结构紧凑、重量轻、效率高，在保证本身刚度、强度的前提下，尽可能使结构紧凑、重量轻，以利于减轻手臂的负载。（4）应保证手抓的夹持精度。3.2 典型的手部结构手部主要有以下几类：手指式、吸盘式、其他形式。本设计抓取的零件为轴类零件，故选择二指式。而手指式又分为：（1）平移式手指 当手指夹持的工件直径变化时并不影响工件中心位置的改变，即定位误差为零。但平移式手指结构较复杂，体积大，要求加工精度高。显然本设计机械手不适合使用此方案。（2）回转式手指 当手指夹持不同直径的工件时则产生定位偏差。但回转式手指结构简单。综上，本设计机械手选择二指回转式手指。3.3 机械手手部结构的设计计算3.3.1选择手部的类型及夹紧装置本设计选择二指回转型手部，采用滑槽杠杆这种结构方式。夹紧装置选择常开式夹紧装置，它在弹簧的作用下机械手手指闭和，在压力油作用下，弹簧被压缩，从而机械手手指张开。3.3.2夹紧力及驱动力的计算手指加在工件上的夹紧力，是设计手部的主要依据。必须对大小、方向和作用点进行分析计算。一般来说，需要克服工件重力所产生的静载荷以及工件运动状态变化的惯性力产生的载荷，以便工件保持可靠的夹紧状态。(1)手指对工件的夹紧力可按下式计算： (1)式中 安全系数，通常取1.22，这里取1.5 工作情况系数，主要考虑惯性力的影响，可按估算。为机械手在搬运工件过程中的加速度。取 方位系数，经查表选取 G被抓取工件的重量，这里为经计算，得 （2）手部的设计计算过程如下：(a) (b)图3.1 机械手手部结构Figure 3.1 The structure of the machine hand尺寸计算：取a=140mm,b=200mm,由手部的传动结构形式，其驱动力计算公式为 取（3）确定液压缸的直径D选取活塞杆直径,选择液压缸压力油工作压力P=0.8MPa,根据液压缸的内径系列（JB826-66），选取液压缸内径为：则活塞杆内径为: ，选取3.4 弹簧的设计计算选择弹簧是压缩条件，选择圆柱压缩弹簧。如图3.2所示，计算过程如下。图3.2 圆柱螺旋弹簧的几何参数Figure 3.2 Column helical springs geometric parameter（1）选择硅锰弹簧钢，查取许用切应力（2）选择旋绕比C=8，则 （2）（3）根据安装空间选择弹簧中径D=42mm，估算弹簧丝直径（4）试算弹簧丝直径 （3）（5）根据变形情况确定弹簧圈的有效圈数： （4）选择标准为，弹簧的总圈数圈（6）最后确定，。（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，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，。结论本设计弹簧，因此弹簧稳定性合适。（8）疲劳强度和应力强度的验算对于循环次数多、在变应力下工作的弹簧，还应该进一步对弹簧的疲劳强度和静应力强度进行验算（如果变载荷的作用次数，或者载荷变化幅度不大时，可只进行静应力强度验算）。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： （5）选取1.3-1.7（力学性能精确） （6）结论：经过校核，弹簧适应。4 机械手腕部为了能使手部处于空间任意方向，要求腕部能分别对空间三个座标轴X、Y、Z实现转动。即腕部应具有回转、上下俯仰和左右摆动三个自由度。腕部实际所具有的自由度多少应根据机械手的工作性能要求来确定。多数情况下腕部应具有两个自由度：回转和山下俯仰或者左右摆动二者之一。在本设计任务中，不需要手部结构的回转和山下俯仰或者左右摆动，因此，本机械手不设计腕部。5 机械手臂部的设计及有关计算臂部是支承手部和腕部，主要用来改变工件位置的部件。手部在空间的活动范围主要取决于臂部的运动形式。5.1 臂部设计时应注意的问题臂部的运动和结构形式对机械手的工作性能有着较大的影响。设计时应注意下列几点：（1） 刚度要好 手臂的截面形状选择要合理，常用钢管作手臂和导向杆，用工字钢和槽钢作支承板，以保证有足够的刚度。（2） 偏重力矩要小 所谓偏重力矩是指臂部的重量对其支承回转轴所产生的力矩。（3） 重量要轻，惯量要小 由于机械手在高速情况下经常起停和换向，为了减少冲击，必须有缓冲装置。（4） 导向性要好 为了防止手臂在直线移运动中沿运动轴线不发生相对转动，以保证手部的正确方向，必须有导向装置。其结构应根据手臂的安装形式、抓取重量和运动行程等因素来确定。5.2 手臂的典型结构以及结构的选择5.2.1手臂的典型运动机构常见的手臂伸缩机构有以下几种：（1） 双导杆手臂伸缩机构。（2） 手臂的典型运动形式有：直线运动，如手臂的伸缩，升降和横向移动；回转运动，如手臂的左右摆动，上下摆动；符合运动，如直线运动和回转运动组合，两直线运动的双层液压缸空心结构。（3） 双活塞杆液压岗结构。（4） 活塞杆和齿轮齿条机构。5.2.2手臂运动机构的选择综合考虑，本设计选择双导杆伸缩机构，使用液压驱动,液压缸选取双作用液压缸。5.3 X方向先进行粗略的估算，或类比同类结构，根据运动参数初步确定有关机构的主要尺寸，再进行校核计算，修正设计。如此反复，绘出最终的结构。手臂水平伸缩直线运动时需要克服摩擦力和惯性力，其驱动力可按下式计算： （7）式中 摩擦阻力包括导轨间的摩擦阻力；活塞与缸壁及密封处的摩擦阻力 起动过程的惯性力；其大小按下式估算 式中 手臂移动部件的总重量 重力加速度 手臂运动速度 起动时所需的时间 一般可取5.3.1手臂摩擦力的分析与计算分析：摩擦力的计算 不同的配置和不同的导向截面形状，其摩擦阻力是不同的，要根据具体情况进行估算。图5.1是机械手的手臂受力示意图，本设计是双导向杆，导向杆对称配置在伸缩杆两侧。图5.1 手臂受力示意图Figure 5.1 Schematic diagram of the arm forces计算如下：由于导向杆对称配置，两导向杆受力均衡，可按一个导向杆计算。得 得 （8）式中 G 参与运动的零部件所受的总重力（含工件）（N）； L手臂与运动的零部件的总重量的重心到导向支撑的前端的距离（m） a导向支撑的长度（m）; 当量摩擦系数，其值与导向支撑的截面有关。对于活塞与缸壁及密封处的摩擦阻力：不同的密封圈其摩擦阻力不同，在手臂设计中，采用O型密封，当液压缸工作压力小于10Mpa。液压缸处密封的总摩擦阻力可以近似为：5.3.2手臂惯性力的计算本设计要求手臂平动是,在计算惯性力的时候,设置启动时间，启动速度, （9）根据公式5.1， 得 5.3.3 液压缸工作压力和结构的确定经过上面的计算，确定了液压缸的驱动力，根据表1选择液压缸的工作压力表1 液压缸的工作压力Table 1 The surface of The work pressure of hydraulic cylinder作用在活塞上外力 液压缸工作压力 小于5000 0.8-15000-10000 1.5-2.010000-20000 2.5-3.020000-30000 3.0-4.030000-50000 4.0-5.050000以上 5.0-8.05.3.4确定液压缸的结构尺寸液压缸内径的计算，如图5.2所示图5.2 液压缸示意图Figure 5.2 Schematic diagram of hydraulic cylinder当油进入无杆腔，当油进入有杆腔中， 液压缸的有效面积：故有 （无杆腔） （10） （有杆腔） （11），选择机械效率将有关数据代入：根据液压缸的内径系列（JB826-66），选择标准液压缸内径系列，选择。（1） 液压缸外径的设计根据装配等因素，该液压缸的外径为42mm.（2） 活塞杆的计算校核活塞杆的尺寸要满足活塞（或液压缸）运动的要求和强度要求。对于杆长L大于直径d的15倍以上，按拉、压强度计算： （12）设计中活塞杆取材料为碳刚，故，活塞直径d=16mm,L=500mm,现在进行校核。结论： 活塞杆的强度足够。6 机身的设计计算机身是机械手的主体，它是支承手部、腕部（本设计中没有腕部）和臂部，并实现升降和回转或俯仰和回转的部件（本设计为升降和横移）。6.1 机身设计时应注意的问题（1）要有足够的刚度和稳定度；（2）升降运动要灵活，升降立柱的导套长度不宜过短，否则可能产生卡死现象；一般要有导向装置；（3）结构布置要合理，便于装修。6.2 Y方向机身总重量估算 由 公式 （13） （14）取0.5Mpa，带入上式，得 查机械设计手册，圆整得 查机械设计手册，选择缸的外径为：6.3 Z方向升降运动时，活塞油缸的驱动力可按下式计算： （15）式中 各支承处的摩擦力 起动时惯性力 运动部件的总重量 上升时为正，下降时为负近似估算为将数据带入上面公式有：上升时， 下降时， 负号表示力方向与所选方向相反。取为0.4Mpa，由公式（6.1）得： 由公式（6.2）得： 活塞杆采用空心，内装一花键套与花键轴配合，活塞升降由花键轴导向。花键轴与与升降缸的下端盖用键来固定，下短盖与连接地面的的底座固定。这样就固定了花键轴，也就通过花键轴固定了活塞杆。这种结构是导向杆在内部，结构紧凑。经考虑，查机械设计手册，圆整得 查机械设计手册，选择缸的外径为：由于升降运动过程中，液压缸活塞杆受到轴向压缩负载，它所承受的力不能超过使它保持稳工作所允许的临界负载，以免发生纵向弯曲，破坏了液压缸的正常工作。的值与活塞杆材料性质、截面面积、直径和长度以及液压缸的安装方法等因素有关。活塞杆稳定性的校核按下式进行： （16）式中为安全系数，一般取。当活塞杆的细长比时 （17）当活塞杆的细长比时，且时，则： （18）式中为安装长度，其值与安装方式有关，按液压传动表5-3选取；为活塞杆截面最小回转半径，这里取；为柔性系数，其值按表5-4取85；为由液压缸支承方式决定的末端系数，其值由表5-3取1；J为活塞杆横截面惯性矩；A为活塞横截面积；f为由材料强度决定的实验值，由表5-4取；a为系数取1/5000。代入数据验算得： 前面已经算出升降缸所受最大压力为 所以升降缸满足系统的稳定性要求。7 液压元件的选择7.1 主要技术参数如下表2表2 机械手主要技术参数Table 2 Machine main technical parameters 项目 主要数据参数手臂运动型式 直角座标式抓取重量 自由度 4个水平伸缩 升降 横移 定位方式和定位精度 机械挡块，控制方式 点位程控，开关板预设驱动方式 液压7.2 液压泵的选择压力计算 （19）式中 液压缸或液压马达的最大工作压力 液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损失 压力继电器调整压力高出系统最大压力之值，取的标准计算要待元件选定，并绘出管路时才能进行，初算时可以按经验数据选取，管路简单的可选，管路复杂的，进油口有调速阀的，取。流量计算 （20）式中 系统泄露系数 同时动作的液压缸或液压马达的最大流量。对于在工作过程中用节速调速阀的系统还必须加上溢流阀的最小流量，一般取。查液压设计手册，可选取定量叶片泵。查表选择型，它的主要参数为： 转速为7.3 确定电机功率液压泵最大工作压力，压力损失，则：查液压设计手册，取定量叶片泵的总效率为，则： （21）电机一般允许短时间超载查产品样本，选用Y112M-2型电机，功率为。7.4 液压阀的选择阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过阀的流量，选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵最大流量选取，选择调速阀时，必须保证最小稳定流量能满足执行机构最低稳定速度的要求。控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有以内的短时间过流量。选择液压阀主要根据阀的工作压力和通过阀的流量来确定，本系统工作压力较小，流量也较小，所以选择低压低流量的阀。本液压系统中，三个液压缸选取三个四通Y型换向阀换向，使得机械手能顺利完成所规定的动作，主油路上选取一个三位四通C型阀来控制油路。换向阀的开启与关闭通过电气开关或压力继电器来控制，运动速度由调速阀通过调节油路的流量来控制。部分油路采用单向阀来保持压力，用溢流阀来保护液压缸。通过上面的计算和校核，初步决定使用以下液压元件，在经济性和安全性方面都能满足要求。选择的元件型号及规格如下表3：表3 液压元件型号及规格Table 3 The type and specifications of components序号 元件名称 估计流量 型号 规格1，24 油 箱 2 定量叶片泵 3 溢流阀 10通径4，22 三位四通C型 16通径 换向阀 5 调速阀 ，16通径 6 三位四通Y型 8通径 换向阀7，8，14 行程开关 15 9 调速阀 5通径 10 单向阀 S8A1 开启压力11，12 调速阀 10通径 16 调速阀 10通径13，18 三位四通Y型 16通径 换向阀17，19 压力继电器 调压20，23 21 液控单向阀 10通径7.5 油管的设计各元件间间接管道的规格由元件接口处尺寸决定，液压缸进出油管则按输入，排出的最大流量计算。油管的内径按公式计算。根据表3数值当油液在油管中流速取，算得液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径分别为：伸缩缸： 油管按JB827-6选用内径为，外径为的无缝钢管。升降缸： 油管按JB827-6选用内径为，外径为的无缝钢管。横移缸： 油管按JB827-6选用内径为，外径为的无缝钢管。7.6 油箱的设计油箱的功用主要是储存油液，此外还起着散发油液中热量（在周围环境温度较低的情况下则是保持油液中热量）、释放处混在油液中的气体、沉淀在油液中污染物等作用。油箱的有效面积（油面高度80%时的容积）应根据液压系统发热、散热平衡的原则来计算，这项计算在系统负载较大、长期连续工作时时必不可少的。但对于一般情况而言，油箱的有效容积可按液压泵的额定流量估计出来。可按下式计算： （22）式中 油箱的有效容积 与系统有关的经验数字；低压系统，中压系统，高压系统。次液压系统为低压系统，取，又已知，则：根据国际标准JB-T7938-1995选用200L的油箱。8 液压系统的验算8.1 压力损失的验算实际油液是有粘性的，所以流动时要损耗一部分热量，这种热量损失表现为压力损失。能量的损耗转变为热量，使液压系统的温度升高。液体在流动时产生的压力损失包括两部分，一部分是沿程压力损失，另一部分是局部压力损失。8.1.1回路压力损失的验算因为Y轴横移缸的动作回路系统油路较多而管路损失较大，所以主要验算横移缸这段管路损失，管内径为，流量为，即，设管长为，选用机械油，正常运行向右的运动粘度，油的密度。油在管中实际的流速为： （23）所以在油管中为层流状态，其行程阻力系数为： （24）回路压力损失为：8.1.2局部压力损失验算局部压力损失包括通过管路和管接头处的管路局部压力损失，以及通过控制阀的局部压力损失，但由于管路局部压力损失相对控制阀的局部压力损失小得多，所以主要计算控制阀的局部压力损失。从原理图可以看出，从叶片泵出口到伸缩缸进油口要经过电磁换向阀C，调速阀，调速阀和电磁换向阀Y。电磁换向阀C的额定流量为，额定压力损失，调速阀的额定流量，额定压力损失为，调速阀的额定流量为，额定压力损失为，电磁换向阀的额定流量为，额定压力损失为。代入下式，则局部压力损失为：8.2 计算液压系统的发热温升这项验算时用热平衡原理来对油液的温升值进行估计。单位时间内进入液压系统的热量是液压泵输入功率和液压执行元件有效功率之差，假如这些热量全部由油箱散发出去，不考虑系统其他部分的散热效能，则油液温升的估算公式可以根据不同的条件分别从有关的手册中找出来。油液温升的计算式可以用单位时间内输入热量和油箱有效容积近似地表示成： （25）液压系统工作时，除开执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高。（1）液压泵的功率损失： （26）式中 工作循环周期液压泵的输入功率各台液压泵的总效率 第台泵的工作时间 投入工作的液压泵的台数（2）液压执行元件的功率损失： （27）（3）溢流阀的功率损失： （28）（4）液压油液流经阀或管路的功率损失： （29）总的功率损失： （30）由公式（8.3）计算，油液温升为： （31）式中 油箱的散热面积 油管的散热面积 、散热系数经计算，温升没有超过允许的范围，因此本设计液压系统中不需要冷却器。9 小结通过此次毕业设计，使我了解了机械手的很多相关知识。使我也了解了当前国内外在此方面的一些先进生产和制造技术，了解了机械手设计的一般过程，通过对机械手的结构设计作了系统的设计，掌握了一定的机械设计方面的基础。为以后的工作学习创造了一定基础。1、 本次毕业设计只是对移置机械手的结构和驱动做了系统的计算设计，设计中涉及到机械手的控制问题