【《某直角转向运送机械手手腕结构设计计算案例》1500字】

PAGE1某直角转向运送机械手手腕结构设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u7536某直角转向运送机械手手腕结构设计计算案例 1114551.1手腕的自由度 1160481.2手腕回转油缸的驱动力矩计算 179901.3手腕回转缸的尺寸及其校核 3考虑到机械手在使用过程中要具有一定的通用性，才能够更好的适应流水线的实际生产，为此要确保机械手在抓取物品的过程中拥有水平放置的能力，同时还要保证手腕不能够在抓取过程中产生抖动，以免对物品造成伤害。另外，在设计过程中采用回转油缸来增强机械手的回转运动能力。1.1手腕的自由度手腕部分是连接手臂和手掌的重要组件，在机械手的运动过程中，手腕具有改变工件方向的能力，因此要对其进行独立自由度的，才能够使机械手具有复杂运动的能力。手腕运动通常是绕x、y、z轴进行转动，同时还具有沿外轴方向进行横向运动的能力，因此手腕具有四个自由度[10]。手腕自由度越高机械手的通用性就越强，因此在手腕的设计过程中，要加强对其工艺的要求，不断的优化手腕的机械设计，使其具有足够的自由度和较强的工作强度。专用机械手在设计时不会涉及到手腕运动，因此其设计方式较为简单，只是通过手腕的左右摇摆而实现运动的要求。手腕在自由度的设计过程中，要考虑到机械手的通用性、工件的放置位置以及定位的精准度，只有多方面的考虑机械手在工作过程中的状况，才能够对手腕自由度进行设计，极大地提高手腕自由度对其工矿的促进作用。因此给手腕设一绕QUOTEM驱=M惯+M1.2手腕回转油缸的驱动力矩计算本文的驱动结构为回转液压缸结构，主要负责对机械臂进行驱动，为了更好的提高机械臂的运动效果，需要对机械臂的力矩以及惯性力矩进行计算，了解整个装置在运行过程中所产生的摩擦阻力，并通过驱动机构对这些阻力进行平衡，为此本文对驱动力矩进行了相应的计算，具体如下： （1.SEQ式(5.\*ARABIC1）式中：而计算： （1.SEQ式(5.\*ARABIC2）式中： （1.SEQ式(5.\*ARABIC3） （1.SEQ式(5.\*ARABIC4）为了排除其他因素的干扰，对液压回转缸进行相应的计算。本文将液压回转缸等效为一个圆柱体，保持液压回转缸的基本尺寸，并设置旋转启动角度为（=180°，角速度为（（=0.314rad/s，将相关数据代入公式得： 而因为计算方便简洁，密封处摩擦阻力矩： （1.SEQ式(5.\*ARABIC5）与上文相同，回油背压较小，故取。所以1.3手腕回转缸的尺寸及其校核1、尺寸设计本文在进行手腕回转缸的尺寸设计时，根据机械手的尺寸要求以及相应的载荷计算，最终对油缸的尺寸设计如下：轴径；半径；内径；半径；角速度；加速度时间；工作压力为；动片宽度为。计算力矩： （1.SEQ式(5.\*ARABIC6） M 2、尺寸校核1．在对手腕尺寸的校核时，转动部分的质量为，将整个转动过程等效为一个直径为60mm的圆盘，在此状态下，其转动惯量： 当工件的质量为，长度为时，其转动惯量满足： 在考虑到实际工作中，回转结构的轴线位置与工件的中心位置不重合，其转动惯量会发生一定的变化： 则： 2.在考虑到实际工况会出现偏重力矩的现象，本文将手腕转动和弓箭偏重所产生的力矩为M偏，则： （1.SEQ式(5.\*ARABIC7）式中：—手腕回转部件的重量，；—工件的重量，。 3．手腕转动轴的摩擦阻力矩为在进行手腕转动轴的设计时，由于刻意降低了摩擦力矩，因此该区域的摩擦阻力可以忽略不计。3.回转缸的摩擦阻力矩 （1.SEQ式(5.\*ARABIC8）式中：—回转缸的摩擦阻力矩，—密封装置的摩擦阻力矩， （1.SEQ式(5.\*ARABIC9）式中：—密封处直径，—密封的有效长度。 —回转油缸的工作压力，—“O”形密封圈的截面直径；—“O”形圈在装配时的压缩率，取。—摩擦系数，则—为动片侧面与缸盖密封处的摩擦阻力矩，—动片外径与油缸密封装置处的摩擦阻力矩，—动片侧面与缸盖密封处的摩擦阻力矩 （1.SEQ式(5.\*ARABIC10）其中 —回转油缸直径—回转油缸与动片连接处直径由设计得：则：动片外径与油缸密封装置处的摩擦阻力矩 （1.SEQ式(5.\*ARABIC11）其中为动片的宽度，，，，和同