【《气动机械手的手部结构设计案例》1300字】

1绪论气动机械手的手部结构设计案例1.1夹持式手部结构夹持式手部结构由手指和传力元件组成。1.1.1手指的形状和分类手指的种类包括二指式、多指式和卡式，其中卡式是最典型的一种。卡式又分为内卡式（或内伸式）和外卡式。除此之外还能分成一点两点旋转型或是直线型，而两点型又是其中的基本型。爪隙和闭合角较小，开发不复杂，制造简单，使用范围较广。由于直线型的手指抓取方式不够简单，构造繁琐，所以很少使用。但直线型手指能抓住不同直径的元件，而接触不到轴线，因此直线型的手指适用范围相较于其它型号的手指来说会更加广泛。1.1.2设计时考虑的几个问题1.充足的握力思考手指的握力时，在考虑实际运动过程中执行机构负担的同时，还要考虑在实际运动中由于传动过程产生的惯性力和振动，这样才可以保证目标物不会松动或掉落。2.手指要有精确的间隙和闭合角。为了能够夹起大小不一的物体，手指必须有精确的间隙和闭合角度。1.确保精准的定位。运动时机械手手指的位置必须要与被夹持器件的位置保持相对的准确，只能根据实际情况下工件的尺寸和手指拥有的型号做出最优的选择。4.有足够的强度和刚度在实际工作时机械手的手指会充斥着被夹持工件的反作用力，然而在正常工作过程中器件振动的情况一定会出现，此种情况发生后就需要一定的强度来阻止。优先考虑的是，手部的结构简单并且足够紧密，所以此时手的中心在衔接放射线的旋转轴上没有断裂，以此来减少对衔接放射线的扭转。5.考虑被抓物的必要性考虑到合理的方案，然后进行一系列的比较，它最后设置使用一定程度的双指回旋作为其手的结构。1.1.3手部夹紧气缸的设计1.手部驱动力计算图3-1齿轮齿条式手部在这里我们可以设置工件的重量为五公斤，这时机械手的V形手指张开的角度的角度，,此时的摩擦系数为零点一。（1）根据此时机械手的手部结构传动图可得，此时驱动力：（2）由此时被机械手手指抓取工件的位置得，此时握力：由此可得（3）此时需要的实际驱动力:本次设计使用齿轮齿条来传动，查阅相关资料取此时的为零点九四，为一点五。最大加速度为三时，那么此时2.单向作用气缸的直径根据力平衡的原理知，此时的输出推力需克服弹簧产生的反向作用力和活塞杆上的阻力，得：上述式子中表示的是工作时需要的推力，表示的是弹簧此时产生的反向作用力，表示的是气缸在实际工作过程中产生的阻力，的单位都为，表示的是气缸实际工作需要提供的压力，单位为Pa此时弹簧受到的反向作用力：上述的式子里表示的是选用弹簧的实际刚度，单位为，l表示设想弹簧工作时要压缩的长度，表示的是活塞能够运行的距离，表示的是选用弹簧钢丝的直径这里取毫米，表示的是选用弹簧直径的平均值这里取其平均值毫米（其中的单位为），表示弹簧在实际运动过程中能够有效投入使用的圈数此处为圈。其中表示的是所选弹簧材料的剪切模量，大多数情况除此之外还要考虑负载率对整个运动过程的影响，所以：得到此时气缸直径：代入上述数据，得：查相关手册，得因为,由此可计算出活塞杆的直径:圆整后，取此时活塞杆的直径为十八毫米进行校核，由公式得:这时，，则:所以能满足要求。1.缸筒壁厚的设计因为在实际使用时缸筒会直接承受到压缩气体介质时产生的压力，因此壁厚一定要满足使用条件。