【《气动机械手的手腕结构设计案例》1800字】

气动机械手的手腕结构设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u81气动机械手的手腕结构设计案例 1175851.1手腕的自由度 133101.2手腕驱动力矩的计算 1109551.2.1手腕转动时的驱动力矩 124021.2.2回转气缸的驱动力矩 3126131.2.3手腕回转缸的尺寸及校核 41.1手腕的自由度机械手的手臂与手是通过手腕的作用连接的，手腕的工作是调整和改变机构的运动方向，这就需要手腕的自由度达到并足以满足较复杂困难的工作需求，手腕的自由度需要考虑多方面因素，比如机械手的灵活性，在实际定位时的精度等因素。在实际工作中使用机械手拿取的器件大都是在水平情况下放置的，因为它的使用范围比较广泛，所以铰接平面有绕坐标轴旋转的运动，为了满足工作的需要，目前铰接平面的旋转机构在现今使用时大概率会采用能够旋转的气缸，根据实际使用情况决定使用旋转缸。虽然它的结构较其它气缸更加紧凑，但是它的转角较小，所以最好在经过严格的防水工作后使用。1.2手腕驱动力矩的计算1.2.1手腕转动时的驱动力矩要驱动衔接平面旋转时驱动力就必须要克服衔接平面的瞬间惯性、衔接平面旋转轴线与因此支撑孔之间的阻力和阻力矩、移动板与因此气缸孔之间的阻力和阻力矩、机械装置处的防水装置与因此成品罩之间的阻力和阻力矩、因此旋转半部中间与因此旋转轴线之间的布置所引起的偏移力矩。图4-1衔接平面图由手腕回转时的受力可得手腕转动所需驱动力矩:在上述的式子里表示此时要驱使机械手的手腕发生转动所需的力矩，表示的是此工作过程中由于手腕的惯性产生的力矩，表示在运动期间参与运动过程的每个器件对转动轴线产生的力矩，表示的是此时手腕的回转缸各密封器件产生的力矩。单位都为()。根据此时手腕的受力，求各力矩1.惯性力矩若手腕的启动过程按照确定的加速度运动，此过程中手腕转动的角速度，启动过程用时，得:在上述式子里表示的是在手腕工作过程中的部件对轴线的惯量，表示的是被抓取器件对轴线的转动惯量，单位为。如果被抓取器件的中心与转动轴线不能完全重合，那么：其中表示被抓取器件过重心轴线时的惯量，单位为，为此时被抓取器件的重量，单位为(N)，被抓取器件的重心到运动时轴线的偏心距为，单位为(cm)，手腕运动过程中转动的角度为，单位为()。2.运动过程中手腕的转动件和被抓取器件的偏重对轴线的力矩+()上述的式子里，手腕在执行转动命令时期间的重量用表示，单位为(N)，而表示此时机械手手腕转动件的重心到轴线的偏心距，单位为(cm)。在运动过程中器件的重心会发生与转动轴线重合的情况，此时。3.运动过程中手腕的转动轴在其轴颈处产生的力矩在上述式子中、分别表示此时的轴颈直径，单位为(cm)，其摩擦系数用来表示，而对此时的滚动轴承来说其摩擦系数为零点零一，而滑动轴承的摩擦系数为零点一。1.转动缸的转动片与转动缸各处的力矩跟实际工作时采用的密封装置的种类有很大的关联，因此必须要根据工作环境和实际使用状况选择。1.2.2回转气缸的驱动力矩本设计采用的单叶片旋转气缸是机械手腕部做旋转运动时使用的气缸。定子1与气缸2是连接在一起的，转子3与转轴5是连接在一起的。移动板密封环4将气室分为两部分。压缩空气从A孔进入时，会推动输出轴反向旋转，低压室内的介质需要从B孔排出，与之相反的，输出轴会做正向旋转运动。这时气缸工作产生的压力p与驱动扭矩的关系：图4—2回转气缸其中表示此时气缸工作需要的的力矩，表示实际工作过程中驱动回转气缸需要的压力，为气缸缸体内壁的半径，表示实际输出轴轴的半径，为动片的宽度。其中的单位为，的单位为。以上M和的公示是在低压腔背压等于零的状况下成立的。1.2.3手腕回转缸的尺寸及校核1.尺寸表示此气缸的长度，为一百毫米表示此气缸的内径,半径,轴径,半径,气缸工作时的角速度，加速用时,此时的压强,那么实际工作时的力矩：（4-6）2.尺寸校核（1）检测得参与手腕转动部件质量,之后分析质量分布是否均匀能否满足计算条件。检测得到其质量均匀分布在半径为五十毫米的器件上，则：（）（4-7）如果被抓取器件的质量为五千克,并且均匀的分布在长为一百毫的棒料上，则：（4-8）如果被抓取器件的中心与轴线不重合，对于长的棒料来说，此时的最大偏心距，转动惯量为:（2）手腕的转动件和被抓取器件的偏重在运动时对转动轴线产生的力矩，同时思考手腕转动件的重心会跟转动轴线重合的情况，，抓取工件一侧时工件的重心偏离转动轴线,则：+（3）手腕转动轴在轴颈处的阻力矩，其中，是手腕转动轴的轴颈直径，,,,表示的是轴颈处的支承反力，,,