汽车发动机缸体零件夹持机械手

..整理doc整理doc.整理doc目录摘要 3Abstract 4第1章前言 51.1汽车发动机缸体零件夹持机械手概述 51.2汽车发动机缸体零件夹持机械手的组成及作用 61.2.1汽车发动机缸体零件夹持机械手的组成 61.2.2汽车发动机缸体零件夹持机械手的作用 7第2章汽车发动机缸体零件夹持机械手的对发动机缸体抓取设计 82.1汽车发动机缸体零件夹持机械手对发动机缸体抓取设计关键技术参数要求 82.2汽车发动机缸体零件夹持机械手的传动方案设计 82.3汽车发动机缸体零件夹持机械手的驱动气缸选择 82.4汽车发动机缸体零件夹持机械手的导轨选择 132.5汽车发动机缸体零件夹持机械手的齿轮齿条选择 15第3章汽车发动机缸体零件夹持机械手对缸盖托板抓取设计 233.1汽车发动机缸体零件夹持机械手对缸盖托板抓取设计关键技术参数要求 233.2.汽车发动机缸体零件夹持机械手对缸盖托板抓取传动方案设计 23..整理doc整理doc.整理doc3.3汽车发动机缸体零件夹持机械手的真空吸盘选择 26第4章基于solidworks软件进行汽车发动机缸体零件夹持机械手的建模及装配 294.1solidworks软件建模与装配概述 294.2运用SolidWorks软件进行零件设计 294.3运用SolidWorks软件进行零件装配 31第五章结论 34致谢 35参考文献 36..整理doc整理doc.整理doc摘要本论文是结合目前实际生产中，常常发现目前的汽车发动机缸体零件夹持机械手不能满足生产工作要求，用传统方法装夹工件生产效率低、劳动强大，加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计了汽车发动机缸体零件夹持机械手，主要包括夹持机械手的定位方案，夹紧方案、对刀方案，汽车发动机缸体零件夹持机械手与定位键的设计及加工精度等方面的分析。本汽车发动机缸体零件夹持机械手的工作原理是：由电机带动齿轮齿条机构，由齿轮齿条的啮合装置带动直线导轨来回移动，直线导轨与运动机械手指、气缸、法兰相连，从而实现整体机械手指的整体横向移动，调节机械手指之间的距离，从而实现发动机缸盖的夹持工作。本设计汽车发动机缸体零件夹持机械手有良好的工作性能，针对性强，主要用于汽车发动机缸体零件夹持的操作。其具有夹紧力装置，具备现代机械夹手所要求的高效化和精密化的特点，从而可以有效地减轻工人的劳动强度和增加劳动效率。汽车发动机缸体零件夹持机械手具有提高生产率、扩大工艺范围、减轻工人劳动强度以及保证生产安全等特点。因此，对机械手知识的认识和学习以及设计新式的适合实际生产的机械手在今天显得尤为重要起来。关键词：汽车发动机，缸盖，机械夹手，高效..整理doc整理doc.整理docAbstractInthispaperiscombinedwiththeactualproduction,oftenfoundinautomobileenginecylinderheadfixturecannotonlymeettheproductionrequirements,withtheautomobileenginecylinderheadfixtureclampingworkpieceproductionefficiency,lowlaborqualityisnothigh,andoftenneedtoincreasethemarkingprocess,speciallydesignedforcylinderheadhand,mainlyincludingfixturelocatingscheme,theclampingscheme,theschemeoftheknife,clamplocatingandspecifickeyaspectssuchasdesignandmachiningprecisionofanalysis.Cylinderheadfixturethisrobotworkingprincipleis:bymotordrivengearrackmechanism,drivenbythemeshingofgearandrackmovingbackandforthlinearguide,linearguide,cylinder,flangeandmovementmechanicalfingerislinkedtogether,soastorealizethewholemechanicalfingerlateralmovementofthewhole,adjustthedistancebetweenthemanipulatorhand,soastorealizetheclampingoftheenginecylinderhead.Thisdesigncylinderheadhandgoodmachiningprecision,pertinence,mainlyusedforclampingcylinderheadmachining.Itsclampingforcedevice,thequalificationsforthemodernfixtureefficiency,andthecharacteristicsofmotors,caneffectivelyreducetheprocessingtimeandauxiliarytime,greatlyimprovingthelaborproductivity,whichcaneffectivelyreducethelaborintensityofworkersandincreasetheworkefficiency.Cylinderheadclamphandhastoraiseproductivity,expandingthescopeoftheprocess,reducelaborintensityandensuresafeproduction,etc.Therefore,understandingoffixtureknowledgeandlearning,andissuitablefortheactualproductioninthedesignofnewjigintodayisparticularlyimportant...整理doc整理doc.整理docKeywords：Carengines,cylinderhead,fixture,efficient.前言1.1汽车发动机缸体零件夹持机械手概述加工工艺及汽车发动机缸体零件夹持机械手毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。汽车发动机缸体零件夹持机械手已成为机械加工中的重要装备。汽车发动机缸体零件夹持机械手的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,..整理doc整理doc.整理doc汽车发动机缸体零件夹持机械手的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种，上质量，上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种设备上，用某一种加工方法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此，不仅要根据零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件的各组成表面选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把零件加工出来。对于某个具体零件，可采用几种不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工出来合格的零件，但从生产效率和经济效益来看，可能其中有种方案比较合理且切实可行。因此，必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等，拟订较为合理的工艺过程。在整个加工构成中，汽车发动机缸体零件夹持机械手不仅仅是为了夹紧、固定被加工零件，设计合理的汽车发动机缸体零件夹持机械手，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。各种汽车发动机缸体零件夹持机械手的设计质量，将直接影响被加工零件的精度要求，在机械加工工艺过程中起到重要的作用。1.2汽车发动机缸体零件夹持机械手的组成及作用1.2.1汽车发动机缸体零件夹持机械手的组成汽车发动机缸体零件夹持机械手的组成系统是由电机带动齿轮齿条机构，由齿轮齿条的啮合装置带动直线导轨来回移动，与此同时带动气缸法兰的的整体横向移动，调节汽车发动机缸体零件夹持机械手之间的距离，具体就是调节夹持机械手指间的距离，从而实现发动机缸盖的夹持工作。按在机械夹手中的作用,地位结构特点,组成机械夹手的元件可以划分为以下几类:..整理doc整理doc.整理doc(1)定位元件及定位装置；(2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)；(3)机械夹手；(4)对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)；(5)动力装置；(6)分度,对定装置；(7)其它的元件及装置(包括机械夹手各部分相互连接用的以及机械夹手与系统相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)；每个机械夹手不一定所有的各类元件都具备,如手动夹手就没有动力装置,一般的机械夹手不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些机械夹手上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化机械夹手中必须有上下料装置。1.2.2汽车发动机缸体零件夹持机械手的作用汽车发动机缸体零件夹持机械手的作用就是在电机的带动下实现汽车发动机缸体零件的夹持工作。机械夹手的设计主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）机械夹手的设计；（5）其他元件及装置的设计。该汽车发动机缸体零件夹持机械手把以前的手动夹持汽车发动机缸体零件的工作，用现代的机械设备完成了，方便快捷的智能化的作用已经显示出来。工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对缸盖机械夹手提出更高的要求。..整理doc整理doc.整理doc汽车发动机缸体零件夹持机械手的思想融入到机器人中去了。同时也注意到的机器人的重要作用，机器人是现代一种典型的光机电一体化产品，机器人学也是当今世界极为活跃的研究领域之一，它涉及计算机科学与工程、机械学、电子学、控制论与控制工程学、人工智能、生物学、人类学、社会学等多个学科。在机器人技术快速发展的今天，作为一名现代工程师、理工科大学学生都有必要学习掌握一些机器人学方面的知识。材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。汽车发动机缸体零件夹持机械手的对发动机缸体抓取设计2.1汽车发动机缸体零件夹持机械手对发动机缸体抓取设计关键技术参数要求汽车发动机缸体零件夹持机械手对发动机缸体抓取设计参数及要求如下：1.采用手指式夹持器，执行动作为抓紧—放松；2.夹持器有足够的夹持力；..整理doc整理doc.整理doc3夹持器靠法兰联接在手臂上。依据以上的重要参数我们可以查阅先关的资料进行设计计算。2.2汽车发动机缸体零件夹持机械手的传动方案设计整个汽车发动机缸体零件夹持机械手的动力系统由电机气缸提供动力支撑。机器人缸盖机械夹手的工作原理是：由电机带动齿轮齿条机构，由齿轮齿条的啮合装置带动直线导轨来回移动，与此同时带动气缸法兰的的整体横向移动，调节夹手之间的距离，从而实现发动机缸盖的夹持工作。整个系统的传动方案是：由电机提供动力，利用气缸和直线导轨的传输作用以及出齿轮齿条的传动来带动这个机构进行的工作。2.3汽车发动机缸体零件夹持机械手的驱动气缸选择缸筒：一般缸筒内表面的粗糙度应达Ra0.8μm，对于钢管缸筒，内表面还应镀硬铬，以减少摩擦阻力和磨损。其材质除了高碳钢外，还使用高强度铝合金、黄铜和不锈钢管。..整理doc整理doc.整理doc端盖：端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。通常端盖过去常用可段铸铁，现常用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材质的。导向套：提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸的使用寿命。通常使用烧结含油合金、铅青铜铸件。活塞：活塞是受压力零件，活塞上设有密封圈、耐磨环。耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力，通常材料使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材质。活塞的材质通常用铝合金和铸铁，小型缸有用黄铜制成的。活塞杆：通常使用高碳钢、表面经镀硬铬处理，或使用不锈钢，提高密封圈的耐磨性。1.气缸活塞的永久润滑系统″A″为环型腔，在两层垫圈中间充满油脂，保证永久润滑及减小摩擦以达到最优性能。″B″特福隆的环型圈防止内表面滑伤。″C″O型垫圈保证密封。2.气缸设计特点1)活塞定向系统:a.储油器不间断供油,低摩擦工作寿命长(永久润滑)b.聚四氟乙烯圈给活塞提供机械定向..整理doc整理doc.整理docc.加厚活塞非常结实d.可“滚转”拆除“O”型圈2)降低轴承磨损定向:a.执行机构的轴采用减少摩擦的新材料b.油脂分离器持续对轴提供润滑c.油塞使得加油方便,减少维护时间d.附加的“O”型圈增加密封性e.止推环通过削减径向压力来定向f.清结环使残留物离开密封表面3.气缸的设计主要设计参数参数：气缸工作行程——800mm；运动负载质量——30kg；移动速度控制——3m/min。具体步骤如下：（1）先根据参考资料，确定合适的设计方案。（2）通过计算、分析设计执行元件的参数：气缸的内径、壁厚，活塞杆的直径，耗气量的计算，验算设计结果，导向装置的设计，驱动元件的选择，管路设计，底座的设计.（3）根据动力和总体参数的选择和计算，进行总体设计，完成机械系统的主要部件图。..整理doc整理doc.整理doc由设计任务可以知道，要驱动的负载大小位100Kg，考虑到气缸未加载时实际所能输出的力，受气缸活塞和缸筒之间的摩擦、活塞杆与前气缸之间的摩擦力的影响，并考虑到机械爪的质量。在研究气缸性能和确定气缸缸径时，常用到负载率 β： 由《液压与气压传动技术》表5-1：表5-1气缸的运动状态与负载率阻性负载惯性负载的运动速度v<100mm/s100~500mm/s>500mm/sβ=0.80，0.650.50.3运动速度v=3m/min=50mm/s，取β=0.60，所以实际液压缸的负载大小为：F=F0/β=1633.3ND=1.27=1.27QUOTE=66.26mmF—气缸的输出拉力N；..整理doc整理doc.整理docP—气缸的工作压力Pa按照GB/T2348-1993标准进行圆整，取D=80mm气缸缸径尺寸系列810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630活塞杆直径的确定由d=0.3D估取活塞杆直径d=25mm缸筒长度的确定缸筒长度S=L+B+30L为活塞行程；B为活塞厚度活塞厚度B=(0.6QUOTE1.0)D=0.7QUOTE80=56mm由于气缸的行程L=800mm,所以S=L+B+30=886mm导向套滑动面长度A:一般导向套滑动面长度A，在D<80mm时，可取A=(0.6QUOTE1.0)D；在D>80mm时,可取A=(0.6QUOTE1.0)d。所以A=25mm最小导向长度H：根据经验，当气缸的最大行程为L，缸筒直径为D，最小导向长度为：HQUOTE代入数据即最小导向长度HQUOTE+=80mm..整理doc整理doc.整理doc活塞杆的长度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961mm.2.4汽车发动机缸体零件夹持机械手的导轨选择1.直线滚动导轨简介中国经济持续快速的增长，为直线导轨产品提供了巨大的市场空间，中国市场强烈的诱惑力，使得世界都把目光聚焦于中国市场，在改革开放短短的几十年，中国直线导轨制造业所形成的庞大生产能力让世界刮目相看。随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大，对直线导轨的需求也将迅速增长，未来直线导轨行业还有巨大的发展潜力。直线导轨（linearslider）可分为：滚轮直线导轨，圆柱直线导轨，滚珠直线导轨，三种，是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。依按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。直线导轨材料很多都用铬轴承钢，常见的如GCr15,也可以考虑渗碳轴承钢，如G20CrMo。结构设计应注意淬火工艺要求，不然会有开裂，变形。作为导向的导轨为淬硬钢，经精磨后置于安装平面上。与平面导轨比较，直线导轨横截面的几何形状，比平面导轨复杂，复杂的原因是因为导轨上需要加工出沟槽，以利于滑动元件的移动，沟槽的形状和数量，取决于机床要完成的功能。例如：一个既承受直线作用力，又承受颠覆力矩的导轨系统，与仅承受直线作用力的导轨相比．设计上有很大的不同。2.直线滚动导轨的选用（1）轨宽的确定

轨宽指滑轨的宽度。轨宽是决定其负载大小的关键因素之一，四排滚珠（也有部分两排珠的）的方轨现货产品一般有15、20、25（23）、30（28）、35（34）、45、55（53）、65（63），某些品牌最大只生产到45规格，有些小厂家可能只到30。期货产品也有85、120等，但大部分厂家不生产。

..整理doc整理doc.整理doc（2）轨长的确定

这个长度是轨的总长，不是行程。全长=有效行程+滑块间距（2个以上滑块）+滑块长度×滑块数量+两端的安全行程，如果增加了防护罩，需要加上两端防护罩的压缩长度。需要注意的是，事先问清楚该品牌该规格导轨整支的最大长度，超过这个长度是需要对接使用的。多数厂家整支长度最大是4000（微轨一般是1000），有些是3000，这和厂家的加工设备有关。需要对接并且用户想事先在机器上加工安装孔的情况下最好提供接口图纸。另一点请特别注意，导轨上的安装孔孔间距是固定的，用户在确定轨长时要注意位置，例：15的轨，长600。如果不告诉供应商需要的端部尺寸，一般到货的状态是10个安装孔，导轨两端面到各自最近的安装孔中心的距离是30、30，但也有可能是其他尺寸。（3）滑块类型和数量的确定

常用的滑块是两种：法兰型，方形。前者高度低一点，但是宽一点，安装孔是贯穿螺纹孔，后者高一点，窄一点，安装孔是螺纹盲孔。两者均有短型、标准型和加长型之分（有的品牌也称为中负荷、重负荷和超重负荷），主要的区别是滑块本体（金属部分）长度不同，当然安装孔的孔间距也可能不同，多数短型滑块只有2个安装孔。滑块的数量应由用户通过计算确定，在此只推荐一条：少到可以承载，多到可以安装。滑块类型和数量与滑轨宽度构成负载大小的三要素。2.5汽车发动机缸体零件夹持机械手的齿轮齿条选择1.选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数1）选用齿轮齿条传动方案。2）该机器人夹持装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）3）材料选择。查《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇，1.5.31，..整理doc整理doc.整理doc齿条选用45钢，调质处理，硬度为236HBS齿轮选用45钢，正火处理，硬度为190HBS两者材料的硬度差为46HBS.大齿轮的齿数Z2=2.625×24=63取Z2=972.按照齿面接触强度初步设计齿轮主要尺寸由设计计算公式进行试算，即（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数=1.32)计算齿条传递的转矩3）选择齿宽系数根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查查《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇表14-1-5选齿宽系数＝14）选择弹性影响系数ZE查《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇表14-1-5，选..整理doc整理doc.整理docZE=176.35）确定齿条和齿轮的接触疲劳强度极限由《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇，表14-1-97按齿面硬度查得齿条的接触疲劳强度极限同理可以查《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇表14-1-5确定大齿轮的接触疲劳强度极限6）计算应力循环次数设每年工作300天7）确定接触疲劳寿命系数由《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇表14-1-5查得8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为%，安全系数为S=1，..整理doc整理doc.整理doc（2）计算1）试算齿条的中较小的值。2）计算圆周速度v3)计算齿宽b4）计算齿宽与齿高之比b/h模数齿高h=2.25mt=2.25x3.273=7.363mm5）计算载荷系数。根据v=1.504（m/s），7级精度，由《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇表14-1-99查得动载系数Kv=1.06齿轮由《机械设计》教材P193表10-2查得使用系数KA=1..整理doc整理doc.整理doc由《机械设计》教材P196表10-4用插值法查得7级精度，齿条相对支承非对称布置时，由，查《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇图14-1-53得;故载荷系数6）按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径7）计算模数m3.按照齿根弯曲强度设计齿轮主要尺寸弯曲强度的设计公式确定公式内各计算数值1）由《《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇表14-1-53查得齿条的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限..整理doc整理doc.整理doc2）由《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇图14-1-53取弯曲疲劳寿命系数3)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.44)计算载荷系数K5)查取齿形系数。由《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇表14-1-108，6)查取应力校正系数。由《现代机械设计手册》秦大同，谢里阳主编，第三册第14篇表14-1-108，查得7)计算齿轮齿条的并加以比较。..整理doc整理doc.整理doc齿轮的数值大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数3.378并就近圆整为标准值m=3按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=93.396mm，算出小齿轮的齿数齿轮的齿数Z=2.03x31=63，取Z2=63。这样设计出的齿轮既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4.几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算齿轮宽度..整理doc整理doc.整理doc取齿轮的齿轮宽度B2=35mm齿条的齿轮宽度B1=40mm5.齿轮结构设计因为对于齿轮，齿轮齿顶圆直径齿全高h=2.25m=2.25*3=6.75mm其齿顶圆的直径大于160mm而又小于500m故齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径d=25轮毂直径=1.6d=1.6×25=40轮毂长度轮缘厚度δ0=(3～4)m=9～12(mm)取=10mm轮缘内径=-2h-2=378-2×6.75-2×10=344.5mm取=345mm腹板厚度c=0.3=0.3×93=27.9mm取c=28mm腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(80+345)=212.5(mm)..整理doc整理doc.整理doc腹板孔直径=0.25（-）=0.25（345-80）=66.25(mm)取=66(mm)齿轮倒角n=0.5m=0.5×3=1.56.齿轮传动的润滑方式通用的闭式齿轮传动，其润滑方法根据齿轮的圆周速度大小而定，齿轮的的圆周速度小于12m/s时，故常采用将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑的方式。7.绘制齿轮零件图第三章．汽车发动机缸体零件夹持机械手对缸盖托板抓取设计3.1汽车发动机缸体零件夹持机械手对缸盖托板抓取设计关键技术参数要求现在设计参数及要求2、轮胎的重量小于30kg..整理doc整理doc.整理doc3、夹手具备抓取轮胎的直径范围在：450-850mm，轮胎的厚度：100-150mm4.工件的材质为5kg，材质为45#钢；依据以上的参数我们可以计算所需要的夹持力等。3.2汽车发动机缸体零件夹持机械手对缸盖托板抓取传动方案设计1..夹持装置的设计原则工作不移动工作不变形工作不振动安全，省力，方便自动化，复杂化足生产纲领，在夹持工件的过程中，夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。因此，设计夹紧装置应遵循以下原则：（1）工件不移动原则夹持过程中，应不改变工件定位后所占据的正确位置。（2）工件不变形原则夹紧力的大小要适当，既要保证夹紧可靠，又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。（3）工件不振动原则对刚性较差的工件，或者进行断续切削，以及不宜采用气缸直接压紧的情况，应提高支承元件和夹紧元件的刚性，并使夹紧部位靠近加工表面，以避免工件和夹紧系统的振动。机械夹手的结构设计该缸盖夹手采用的是机械手夹紧装置。如图所示..整理doc整理doc.整理doc该结构的设计是由齿轮齿条带动的直线导轨相连的两块滑板，一边机械手指是不动的，其中有两个手指，另一边的手指由直线导轨连接，随着直线导轨的移动来完成缸盖的夹持以及放松。完成整个动作。其中两个机械手指间的距离可以调节。来完成不同尺寸缸盖的夹持。机械手所夹持的力度。1）应具有适当的夹紧力和驱动力；（2）手指应具有一定的开闭范围；（3）应保证工件在手指内的夹持精度；（4）要求结构紧凑，重量轻，效率高；（5）应考虑通用性和特殊要求。4.夹紧力计算手指加在工件上的夹紧力是设计手部的主要依据，必须对其大小、方向、作用点进行分析、计算。一般来说，加紧力必须克服工件的重力所产生的静载荷（惯性力或惯性力矩）以使工件保持可靠的加紧状态。..整理doc整理doc.整理doc手指对工件的夹紧力可按下列公式计算：2-1式中：—安全系数，由机械手的工艺及设计要求确定,通常取1.2——2.0，取1.5；—工件情况系数，主要考虑惯性力的影响，计算最大加速度，得出工作情况系数,，a为机器人搬运工件过程的加速度或减速度的绝对值（m/s）；—方位系数，根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定，手指与工件位置：手指水平放置工件垂直放置；手指与工件形状：型指端夹持圆柱型工件，，为摩擦系数，为型手指半角，此处粗略计算,—被抓取工件的重量求得夹紧力，，取整为6334N。3.夹紧装置的组成由以下五部分组成。（1）定位原件及定位装置.它与工件的定位基准相接触,用于确定工件在夹具中的正确位置,从而保证加工时工件运动间的相对正确位置...整理doc整理doc.整理doc（2）夹紧装置.用于夹紧工件,保持既定的位置（3）夹具体.用于连接或固定夹具上各元件及装置,使其成为一个整体的基础件.其他原件及装置.有些机械夹手根据工件的加工要求,要有分度机构。3.3汽车发动机缸体零件夹持机械手的真空吸盘选择1.吸盘的分类一种利用内外大气压力的差别,吸附在物体上的一种挂件,或者是抓取物体的一种工具。

另一种是磁力吸盘,专门用于对铁磁性物质的吸附和固定,大多数应用在机械加工等领域.

利用吸力夹持工件的机床附件。最常用的吸盘是磁力吸盘，一般为矩形或圆盘形。它利用磁力将铁磁性工件吸紧，用于平面磨床，也用于铣床和车床,

数控机床,

加工中心等。吸盘按磁力来源分有电磁吸盘和永磁吸盘两类。①电磁吸盘：体内装有多组线圈（图1）,通入直流电产生磁场，吸紧工件；切断电源，磁场消失，松开工件。②永磁吸盘：体内装有整齐排列并被不导磁材料隔开的永久磁铁（图2）,当磁铁与吸盘面板上的导磁体对准时,磁力线通过工件形成闭合回路,吸紧工件；当转动手柄使磁铁与导磁体错开,磁力线不再通过工件,即可卸下工件。

以前的永磁吸盘吸力比电磁吸盘小.但是现在磁性材料性能的提高和设计生产工艺的提高,永磁吸盘的吸力可以做得比电磁吸盘大.永磁吸盘不因通电而发热和变形，故不影响加工精度。但是也会因为磁致伸缩有很微小的变形.另有利用真空吸力的真空吸盘和利用工件与台面间的正负静电荷相吸的静电吸盘。这些吸盘吸力都较小，只适用于吸紧薄壁工件或非磁性工件等。

吸盘（chuck）真空吸盘是一种通过真空度来维持两物体附着不分离的技术。有工业应用和民间应用之分，在工业上通过改变吸盘的真空度来实现搬运、迁移过程中的“拿”与“放”，配合实现自动化机械。..整理doc整理doc.整理doc2.真空吸盘选用（1）真空吸盘原理真空吸盘又称真空吊具，是真空吸附装置的执行元件。真空吸附是一项非常易于掌握的传送技术。利用真空技术进行调节、控制和监控，可以有效地提高工件、零部件在自动化、半自动化生产中的效率。另外，真空吸附具有清洁，吸附平稳，可靠，不损坏所吸附物件表面的优点，因此真空吸附技术在各个领域都得到了广泛的应用。（2）真空吸盘的常见结构真空吸盘的结构分为普通型和特殊型，常见的普通型真空吸盘有以下三种：(a)扁平吸盘形状各异，材料品种多，特别适于搬运表面光滑的工件；(b)短波纹管型吸盘吸附刚性好，接触工件时缓冲性能好，吸力强，其波纹管可作小行程移动，用来分离细小工件，但它很少用于垂直举升；(c)长波纹管型吸盘与短波纹管型吸盘适用场合相同，但它能适用水平方向更大高度差，并可做较长距离运送动作。（3）真空吸盘常用的材料除结构外，吸盘材料也是决定其密封性能的关键因素。目前市场上的真空吸盘采用的材料有丁腈橡胶、硅橡胶、聚氨酯、氟橡胶等。由硅橡胶制成的吸盘适于抓住表面较粗糙的制品；由氨酯制成的吸盘则很耐用。另外，在实际生产中如果要求吸盘具有耐油性，则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。具体材料的选择要根据工作环境对吸盘耐油、耐水、耐磨、耐热、耐寒等性能要求确定。（4）真空吸盘与工件表面的贴合程度吸盘与被吸附工件表面的贴合程度直接影响着吸盘内的真空压力，若贴合程度过差，吸盘的真空度不易保持，就达不到吸附工件的目的。在使用真空吸盘的时候，我们总希望工件与吸盘接触的那部分表面是光滑和密封的，这样有利于真空吸盘牢牢抓住工件表面。但这只是个理想状态，通常被抓取的工件表面不具备这样的理想条件，工件的表面不是有气孔（如纸张）就是粗糙不平，这些因素就直接影响着吸盘与工件表面的贴合程度。当吸盘与工件表面贴合状态差的情况下就会发生我们常说的泄漏现象。弥补泄漏系统的措施通常有两个：..整理doc整理doc.整理doc(a)使用高性能的真空发生装置，使泄漏的气体在最短的时间里补充上来。这种方法的缺点是系统中仍存在较大的漏气量，并且能源耗费较高；(b)缩小吸盘的直径或通径。这种办法的缺点是当工件质量较大时达不到所需要的真空水平。因此针对表面粗糙且质量较大的工件设计出一种新型结构的高适应性吸盘就是很有必要的了。第四章基于solidworks软件进行汽车发动机缸体零件夹持