机械手设计说明书

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冲床上下料机械手毕业设计说明书

冲床上下料机械手毕业设计说明书

绪论1. 机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作,自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。

特别适合于多品种、变批量的柔性生产。

它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。

机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。

机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

机械手是模仿着人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。

在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。

生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。

因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用[1]。

机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。

随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。

由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用[2]。

机械手的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。

六自由度机械手设计说明书

六自由度机械手设计说明书

六自由度机械手设计说明书设计参数摘要随着现代科技和现代工业的发展,工业的自动化程度越来越高。

工业的自动化中机械手发挥了相当大的作用,小到机床的自动换刀机械手,大到整个的全自动无人值守工厂,无一不能看到机械手的身影。

机械手在工业中的应用可以确保运转周期的连贯,提高品质。

另外,由于机械手的控制精确,还可以提高零件的精度。

机械手在工业中的应用十分广泛,如:一、以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。

二、以改善劳动条件,避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。

在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。

三、可以减轻人力,并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。

因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都设有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产。

应用前景工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。

工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。

它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。

机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。

在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。

仓储搬运机械手主体设计说明书

仓储搬运机械手主体设计说明书

仓储搬运机械手主体设计说明书1. 引言本文档旨在详细介绍仓储搬运机械手主体的设计方案和技术要求。

仓储搬运机械手是一种自动化设备,广泛应用于仓库和物流行业,用于搬运和摆放货物。

本次设计旨在提高仓库搬运效率、减少人工本钱,以及降低人工搬运过程中的平安风险。

2. 设计目标本次设计的仓储搬运机械手主体具有以下目标:•提高仓库搬运效率:通过自动化搬运过程,减少人力需要,提高仓库的货物搬运速度和准确性。

•降低本钱:机械手可以替代局部人工工作,从而减少人力本钱。

•提高平安性:减少人工搬运过程中的事故风险,防止潜在的人身伤害。

3. 设计方案仓储搬运机械手主体设计方案包括以下几个方面:3.1 结构设计机械手主体采用铝合金制作,具有轻量化和高强度的特点。

结构设计采用四轴机械臂,具备灵巧的搬运能力。

机械手主体的设计还应考虑到易维护和易维修的特点。

3.2 控制系统机械手主体的控制系统由嵌入式计算机和传感器组成。

嵌入式计算机负责机械手的动作控制和路径规划,传感器用于感知货物的位置和状态。

控制系统应具备高实时性和稳定性,能够准确捕捉货物的位置和形状。

3.3 软件系统机械手主体的软件系统包括操作系统、控制算法和界面设计。

操作系统为机械手提供良好的运行环境,控制算法负责实现机械手的动作控制和路径规划,界面设计提供友好的操作界面,方便用户进行操作和监控。

4. 技术要求仓储搬运机械手主体的设计应满足以下技术要求:4.1 动作精度机械手主体的动作精度应到达毫米级别,能够准确地抓取和放置货物。

4.2 承载能力机械手主体的承载能力应到达一定标准,能够平安搬运各类货物,一般不低于200kg。

4.3 平安性机械手主体应具备平安保护措施,如紧急停止按钮、碰撞检测装置等,以确保在紧急情况下能够立即停止机械手的动作。

4.4 系统稳定性机械手主体应具备良好的系统稳定性,能够在长时间运行过程中保持稳定的性能和精度。

5. 总结本文档详细介绍了仓储搬运机械手主体的设计方案和技术要求。

机械手-机械原理课程设计说明书

机械手-机械原理课程设计说明书

机械手工作频率:20/min;升降 0.3kw,摆动 0.1kw,伸缩 0.1kw,夹持 0.2kw。

2执行机构的选择与比较§2-1 转角机构(实现平面转角030功能)方案一实现平面转角030的过程:电机带动不完全齿轮运动,不完全齿轮带动全齿轮运动,与全齿轮固结的四杆机构,使滚子在预先设计好形状的槽内运动,左右运动的极限位置恰好是30度。

机构评价:优点:因为槽的形状固定,所以能保证在一个行程内,机构的平面转角就是30度。

不完全齿轮的使用,为机械手在抓放物体时留下了工作时间。

缺点:由于四杆机构的运动被槽限制住,最短杆无法做周转运动,导致机构的回程要求齿轮的翻转,必须在前面加入变速箱改变速度方向。

方案二实现平面转角030的过程:皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使不完全齿轮,有间歇地带动完全齿轮转动,齿轮通过杆拉动齿条,由齿轮来回往复地带动固接杆转动030机构评价:优点:同样具有结构简单,传力较小运动灵活,造价低准确地实现转角030的要求,可以控制间歇实现循环功能。

缺点:磨损较严重,效率较低,齿轮尺寸过大加工难。

方案三30的过程:使用实现平面转角0槽轮实现平面转角30度,只要计算好槽轮的槽数,就能在主动圆盘转360度时,使从动轮转30度。

机构评价:优点:结构简单,外形尺寸小,机械效率高,并能平稳的间歇地进行转位。

缺点:传动存在柔性冲击,且是单向的间歇运动,同样要求变速箱改变运动方向。

方案的选择与比较:只有第二个方案能较好的实现对传动系统的功能要求在平面转动上能准确地控制在30度,制造简单方便。

§2-2 上升机构(实现上升100功能要求)方案一实现上升的过程:皮带轮传动,使蜗杆带动蜗轮,蜗轮和齿条配合。

通过控制蜗杆的半径,使转动一周后,使齿条上升100.机构评价:优点:蜗杆的轮齿是连续的螺旋尺,故传动平稳,啮合冲击小。

缺点:啮合齿轮间的相对滑动速度较大,摩擦磨损较大,传动效率较低,易出现发热现象,常用耐磨材料制作,成本高。

机床上下料机械手设计 说明书(65页)

机床上下料机械手设计 说明书(65页)

第1章绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置,它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。

近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。

机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度,提高劳动生产力。

机械手越来越广泛的得到了应用,在机械行业中它可用于零部件组装,加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。

目前,机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC 中一个重要组成部分。

把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,它适应于中、小批量生产,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强。

当工件变更时,柔性生产系统很容易改变,有利于企业不断更新适销对路的品种,提高产品质量,更好地适应市场竞争的需要。

而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低,机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高,从经济上、技术上考虑都是十分必要的。

因此,进行机械手的研究设计是非常有意义的。

1.2 设计目的本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合,完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计,能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平,实践动手能力以及专业精神和态度,具有较强的针对性和明确的实施目标,能够实现理论和实践的有机结合。

目前,在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成,劳动强度大、生产效率低。

为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术,设计用一台装卸机械手代替人工工作,以提高劳动生产率。

(完整word版)机械手臂课设说明书.

(完整word版)机械手臂课设说明书.

)机械手臂课设说明书.目录1引言 (1)2 PLC的简介 (2)2。

1 PLC的产生 (2)2.2 PLC的定义和特点 (2)2。

2。

1 PLC的定义 (2)2.2.2 PLC的特点 (2)2。

3可编程控制器的主要性能指标 (3)2。

4 PLC系统的组成 (4)2。

4.1 PLC的硬件结构 (4)2.4。

2 PLC的软件 (4)2。

5 PLC的应用领域 (4)3方案设计 (6)3。

1 主程序设计 (6)3。

2 公用程序设计 (7)3.3 自动程序设计 (8)3.4 手动程序设计 (9)3.5 自动回原点程序设计 (9)4心得体会 (11)参考文献 (12)附录1 (13)附录2 (17)1引言机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。

近年来随着工业自动化的发展机械手逐渐成为一门新兴学科,并得到了较快的发展。

机械手广泛地应用与锻压、冲压、锻造、焊接、装配、机加、喷漆、热处理等各个行业。

特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中,机械手由于其显著的优点而受到特别重视。

总之,机械手是提高劳动生产率,改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段.国内外都十分重视它的应用和发展。

可编程序控制器(PLC)是专为在工业环境下应用而设计的实时工业控制装置。

随着微电子技术、自动控制技术和计算机通信技术的飞速发展,PLC在硬件配置、软件编程、通讯联网功能以及模拟量控制等方面均取得了长足的进步,已经成为工厂自动化的标准配置之一[1]。

由于自动化可以节省大量的人力、物力等,而PLC也具有其他控制方式所不具有的特殊优越性,如通用性好、实用性强、硬件配套齐全、编程方法简单易学,因此工业领域中广泛应用PLC。

机械手在美国、加拿大等国家应用较多,如用果实采摘机械手来摘果实、装配生产线上应用智能机器人等。

我国自动化水平本身比较低,因此用PLC来控制的机械手还比较少。

2 PLC的简介2。

关节型工业机械手的结构设计毕业设计说明书[管理资料]

关节型工业机械手的结构设计毕业设计说明书[管理资料]

毕业论文题目关节型工业机械手的结构设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机自0917班学生学号20090421170指导教师二〇一三年六月三日摘要关于该关节型工业机械手的具体研究方法。

本次设计工作首先对实体安川机器人进行了细致的研究,了解了其内部的具体结构,安川机器人的结构可分为六个轴系,然后根据六个轴系对其内部结构进行分解,以便了解各个零件之间的配合,这样就对安川机器人有了大体的了解。

下面就进行尺寸的测量,尺寸的测量只需要测量一下大体的外观尺寸,而内部尺寸可根据零件的配合进行合理的设计。

然后,进行计算(包括电机功率的计算,轴的设计,齿轮的参数计算),接着可依据相关资料,选取恰当的电机。

最后,可根据实体与之前所掌握的知识对机械手的结构进行设计分析。

关键词:伺服电机、机械手抓、移动旋转。

ABSTRACTHere is about the research method of the industrial manipulator joints. The design work on the real first AnChuan robot has carried on the detailed research, understand the internal structure of concrete, AnChuan robot structure can be divided into six axis, and then according to the six axis of its internal structure decomposition, in order to understand the cooperation between the various parts of the, thus for AnChuan robot have roughly understanding. Below is the size of the measurement, the size of the measurement only need to measure the general appearance of the size, and the internal dimension can be reasonable according to the parts of the design. Then, computing (including motor power calculation, the design of the shaft, the gear parameter calculation), then can according to relevant data, select the appropriate machine. Finally, according to the entity and prior knowledge on the structure of the manipulator design analysis.Keywords:servo motor rotate, manipulator grabbing and moving.目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)机械手国内外发展现状 (1)多关节型工业机械手概述 (2)机械手组成与分类 (3) (3) (3)2机械手的设计方案 (4) (5)机械手设计方案 (5)方案特点 (6)电机的选型 (7)初步估算机械手的质量 (7) (8)计算电机功率 (10)锥齿轮设计 (10)齿轮精度、材料 (10)按齿面接触疲劳强度设计 (10)按齿根弯曲强度设计 (12)锥齿轮参数计算 (12)同步带轮的设计 (13)同步齿形带传动计算 (13)带轮几何尺寸的计算 (14)减速器的设计 (16)减速器减速比的计算 (16)减速器输出轴径的计算 (16)4 机械手各结构设计 (17)手爪结构的设计 (17)手爪的设计要求 (17)手爪的分类 (18)手部结构形式的确定 (18)手腕结构的设计 (18)手腕的设计要求 (18)手腕结构形式的确定 (19)手臂结构的设计 (19)手臂的设计要求 (19)手臂结构 (19)小臂结构形式的确定 (20)小臂后箱体的结构设计 (20)连接杆件的设计 (21)5 关键轴的校核 (21)腕部输入轴的结构 (21)轴的校核 (22)6 结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)1前言机械手国内外发展现状1962年,美国机械铸造公司试制成一台数控试教机械手。

毕业设计论文说明书:多自由度机械手设计(五个自由度)

毕业设计论文说明书:多自由度机械手设计(五个自由度)

6 液压系统的设计 ................................................................................................ 23
6.1 基本回路的选择............................................................................................ 23 6.2 液压元件的选择与校核................................................................................ 23 6.2.1 液压泵的选择...................................................................................... 23 6.2.2 液压泵所需电机功率的确定.............................................................. 25 6.2.3 液压阀的选择...................................................................................... 25 6.2.4 液压辅助元件的选择原则.................................................................. 26 6.2.5 油箱容量的确定.................................................. 错误!未定义书签。 6.2.6 液压原理图.......................................................... 错误!未定义书签。
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课程设计报告(20010--2011年度第二学期)名称:专业课程设计题目:潜水泵试压机械手设计院系:机械工程及自动化班级:机械0803班学号: 200804000819 学生姓名:吴海龙指导教师:杨晓红、杨化动、花广如设计周数:两周成绩:日期:2012年 1月12日目录一、主要内容 (1)二、机械手总体方案设计 (1)1、主要技术参数 (1)2、机械手动作过程 (2)3、机械手原理设计简图 (2)4、机械手各部方案设计 (3)三、机械手结构设计 (3)1、手部结构设计 (3)2、腕部结构设计 (6)3、臂部结构设计 (9)4、立柱结构设计 (14)四、机械手整体装配及其零件二维图生成 (17)五、液压回路原理图 (22)六、电气控制原理图 (22)七、心得体会 (23)八、参考文献 (23)一、主要内容潜水泵试压机械手设计。

本机械手是为潜水泵试压服务的。

潜水泵生产过程中,需要进行试压测漏检验,其具体过程是:(参看图1)二、机械手总体方案设计1、 主要技术参数图2 潜水泵外形图2、机械手的动作过程机械手将潜水泵拿起,在空中沿运输线方向旋转90º,由人工将高压空气管接头与潜水泵连接好,并通入高压空气,然后机械手将潜水泵按图1所示方向放入水槽中,观察两分钟,确认有无漏气现象后,在将潜水泵拿出水槽,拆去高压空气管接头,并按原位置将潜水泵放回到运输线上。

管接头的装拆应在运输线上方进行,装拆过程各需20秒之内完成,运输线每隔5分钟向前运送一个潜水泵。

设计动作过程:启动——下降——夹紧——上升——水平旋转90——臂收缩——竖直旋转90——下降——上升——竖直逆转90——臂伸出——水平逆转90——下降——松开——上升 3、机械手原理设计简图由动作要求和实际生产检验的综合考虑,初步拟定机械手结构示意图如下:系统工作原理图3、机械手各部方案设计由结构简图可看出,该机械手有4个自由度:①腕部的回转运动,实现两旋转;②臂部、手部的水平移动;③机身的上下移动。

(1)、手部主要功能:夹紧、放松驱动方式:液压驱动为了使机械手的通用性更强,把机械手的手部结构设计成可更换结构,使用夹持式手部。

(2)、腕部主要功能:水平、竖直两个方向各旋转(90°) 驱动方式:液压考虑到机械手的通用性,同时由于被抓取工件是水平放置,因此手腕必须设有回转运动才可满足工作的要求。

另外,为使立柱减少高度,竖直方向也旋转。

因此,手腕设计成两回转结构,实现手腕回转运动的机构为回转液压缸。

(3)、臂部主要功能:水平移动(伸长、缩短)、旋转 驱动方式:液压 (4)、机身主要功能:上下移动 驱动方式:液压(5)、机械手的驱动方案设计由于液压传动系统的动作迅速,反应灵敏,阻力损失和泄漏较小,成本低廉因此本机械手采用液压传动方式。

(6)、机械手的控制方案设计考虑到机械手的通用性,同时使用点位控制,因此我们采用可编程序控制器(PLC)对机械手进行控制。

当机械手的动作流程改变时,只需改变PLC 程序即可实现,非常方便快捷。

三、机械手结构设计1、手部结构设计因为夹取的潜水泵较重,选用齿轮齿条方式传力;手指处考虑到损坏因素,选用V 形块夹紧; 2、尺寸设计及校核V 形手指的角度 1202=ϑ,mm R mm b 70200=>=,摩擦系数为10.0=f (1) 根据手部结构的传动采用齿条传动,其驱动力为:Rb p 2=N(2)根据手指夹持工件的方位,可:N=fG=0.1*700=70N 所以Rb p 2=N=420N(3)实际驱动力:η21K K pp ≥实际因为传力机构为齿轮齿条传动,故取94.0=η,并取5.11=K 。

若被抓取工件的最大加速度取g a 3=时,则:412=+=ga K所以)(268194.045.1420N p =⨯⨯=实际所以夹持工件时所需夹紧液压缸的驱动力为2681N 。

根据《液压原件产品样本》选择型号为HSG*01-40/d*Ed 的液压缸 (4)尺寸校核液压缸内径1D =40mm,半径R=20mm 的液压缸的尺寸满足使用要求即可,压强P ’=2.84MPa,设计使用压强MPa P 3=, 则驱动力: 2R P F π⋅=)(376802.014.310326N =⨯⨯⨯=P 实际<F所以液压缸的尺寸符合实际使用驱动力要求。

活塞杆直径mm d 20=校核,按公式][)4//(21σπ≤d F 有:5.0])[/14(σπF d ≥其中,[σ]MPa 120=,N F 26811= 则:5.0)120/26814(⨯⨯≥πd2075.16≤=满足实际设计要求。

(5)缸筒壁厚的设计缸筒直接承受压缩空液压力,必须有一定厚度。

一般液压缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于1/10,其壁厚可按薄壁筒公式计算:][2/σδp DP =式中:6- 缸筒壁厚,mmD- 液压缸内径,mmpP - 实验压力,取P P p 5.1=Pa材料为:4钢,[σ]=120MPa 代入己知数据,则壁厚为:][2/σδp DP =)(4)101202/(10165.14066mm =⨯⨯⨯⨯⨯=取mm 4=δ,则缸筒外径为:)(4824401mm D =⨯+=根据液压缸活塞行程系列参数系列(GB2349—80)选择液压缸行程L=80mm 。

最小导向长度H 应满足条件: H>L/20+D/20=25/2+40/2=32.5mm 取H=35mm缸盖滑动支承面的长度l 1=0.8D=0.8*40=32mm 采用端盖直接导向方式2、 腕部结构设计(1)腕部旋转采用单叶片式摆动液压缸来实现 (2)设计计算及校核要求:回转±90º 角速度W=45º/s 以最大负荷计算:当工件处于水平位置时,摆动缸的工件扭矩最大,采用估算法,工件重70kg ,长度l=350mm 。

①计算扭矩M1设重力集中于离手指中心100mm 处,即扭矩M1为:M1=F³S (3.9) =70³9.8³0.1=68.6(N²m )②油缸(伸缩)及其配件的估算扭矩M 2F=5kg S=10cm带入公式3.9得M2=F ³S=5³9.8³0.1 =4.9(N²m ) ③摆动缸的摩擦力矩M 摩 F 摩=300(N )(估算值) S=20mm (估算值) M 摩= F 摩³S=6(N ²m ) ④摆动缸的总摩擦力矩MM=M1+M2+ M 摩=79.5(N ²m ) (3.10) ⑤由公式T=P³b(ΦA1²-Φmm ²)³106/8 (3.11) 其中: b —叶片密度,这里取b=3cm ; ΦA1———摆动缸内径, 这里取ΦA1=10cm ; Φmm ———转轴直径, 这里取Φmm =3cm 。

所以代入(3.11)公式 P=8T/b (ΦA1²-Φmm ²)³106=8³30.5/0.03³(0.1²-0.03²)³106 =0.89Mpa 又因为W=8Q/(ΦA1²-Φmm ²)b 所以Q=W (ΦA1²-Φmm ²)b/8φA1=(π/4)(0.1²-0.03²)³0.03/8 =0.27³10-4m ³/s=27ml/s根据M 和Q 选择YMD60液压马达⑥尺寸设计液压缸长度设计为mm b 86=,液压缸内径为1D =70mm,半径mm R 35=,轴径mm D 202=,半径mm R 10=, 压强MPa P 4=,则力矩: 2)(22r R pb M -=).(6.322)026.0048.0(86.0104.0226m N =-⨯⨯=⑦尺寸校核(1)测定参与手腕转动的部件的质量kg m 101=,分析部件的质量分布情况, 质量密度等效分布在一个半径mm r 40=的圆盘上,那么转动惯量:221r m J =204.0102⨯==0.008(2.m kg )工件的质量为70kg ,质量分布于长mm l 350=的棒料上,那么转动惯量:).(714.01235.07012222m kg ml J c =⨯==假如工件中心与转动轴线不重合,对于长mm l 350=的棒料来说,最大偏心距mm e 1751=,其转动惯量为:).(86.2175.070714.022211m kg e m J J c =⨯+=+=惯MtJ J ∆+=ω)(1).(07.281.04/)86.208.0(m N =+=π(2)手腕转动件和工件的偏重对转动轴线所产生的偏重力矩为M 偏,考虑手腕转动件重心与转动轴线重合,01=e ,夹持工件一端时工件重心偏离转动轴线mm e 803=,则:=偏M11e G +33e G).(408.010501010m N =⨯⨯+⨯⨯=(3)手腕转动轴在轴颈处的摩擦阻力矩为摩M ,对于滚动轴承01.0=f ,对于滑动轴承f =0.1,1d ,2d 为手腕转动轴的轴颈直径,mm d 301=, mm d 202=,A R ,B R 为轴颈处的支承反力,粗略估计N R A 300=,N R B 150=,摩M=)(212d R d R fB A +=)03.015002.0300(201.0⨯+⨯=).(05.0m N(4)回转缸的动片与缸径、定片、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩M 封,与选用的密衬装置的类型有关,应根据具体情况加以分析。

在此处估计封M 为摩M 的3倍,封M=3⨯摩M=05.03⨯ =).(15.0m N∴摩偏惯驱MMMMM+++==15.005.0407.28+++ =).(27.32m NM M 〈驱∴设计尺寸符合使用要求,安全。

同理选用YMD120液压马达做另一旋转腕3、 手臂结构设计(1)材料的选择1)要求有足够的强度和冲击韧性,对焊接的缸筒还要求有良好的抗热性能,取铸钢为材料。

2)缸筒毛坯,普通采用退火的冷拔或热处理。

(2)对缸筒的要求1)有足够的的刚度,能长期承受最高工作压力及短期动态,试验压力不至于导致永久的变形。

2)有足够的的刚度,能承受活塞的侧向力和安装的的反作用力而不致产生弯曲。

3)内表面的一活塞的密封件的摩擦力的作用下,能长期工作而磨损少于公差等级及形位公差等级足以保证活塞密封件的密封性。

4)需焊接的缸筒还要求有良好的可焊性,以便在焊接上法兰盘接头后,不致于产生裂纹或过大的变形。

(3) 液压缸的设计计算1)驱动力作的确定 根据公式W F F P g m q ±+=Kgf 式中 m F ——各支承处的摩擦力,320N g F ——启动时惯性力,900N W ——运动部件的总重量,1400N ±——上升为正,下降为负 所以N P q 3120=2)液压缸内径D 和活塞杆直径d 的确定 因为是单活塞杆,所以由公式fcF p d DF P D +-+=22212)(44ππ(2—1)试中 1p ——液压缸工作压力,初算时可取系统的工作压力,2.7MPa 2p ——液压缸回油腔的背压力,初算时无法准确酸楚算出,可根据表2—2估计Dd——活塞F ——工作循环中最大的外负载;fcF ——液压缸密封处摩擦力,它的精确值不易求得,常用液压缸的机械效率cmη进行估算。

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