機(jī)械手夾持器設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 ： 機(jī)械手夾持器的設(shè)計(jì) ________________________ 英文題目： of 院 ： ________________________ 專 業(yè) ： ________________________ 姓 名 ： ________________________ 學(xué) 號(hào)： ________________________ 指導(dǎo)教師 ： ________________________ 2015年 11 月 12日 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 I 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 該畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。其他同志對(duì)本研究的啟發(fā)和所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的聲明并表示了謝意。 作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解 院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的復(fù)印件，允許被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨既炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存該畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在解密后遵守此規(guī)定。 作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 要 本次的設(shè)計(jì)來(lái)源于機(jī)械手夾持器設(shè)備更新?lián)Q代基礎(chǔ)之上，通過(guò)設(shè)計(jì)出機(jī)械手夾持器，從而來(lái)滿足當(dāng)今機(jī)械手組成部 件之一的機(jī)械手夾持器各方面性能不足的缺陷。本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)自于企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際，通過(guò)設(shè)計(jì)出新型機(jī)械手夾持器，從而來(lái)掌握機(jī)械手夾持器的整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程，培養(yǎng)工程意識(shí)。 我國(guó)生產(chǎn)的機(jī)械手夾持器從仿制開(kāi)始起步，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國(guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn)的機(jī)械手夾持器的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，機(jī)械手夾持器的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，開(kāi)發(fā)出一種新型的機(jī)械手夾持器勢(shì)在必行！ 本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，提出了機(jī)械手夾持器的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了機(jī)械手夾持器總的指導(dǎo)思想，從而得出了該機(jī)械手夾持器的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且安全系數(shù)高，對(duì)提高機(jī)械手的工作效率，減少人工投入，增強(qiáng)夾持質(zhì)量等等起到了很大的作用的結(jié)論。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械手夾持器機(jī) ；高效；人工投入；結(jié)論 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 of is to of of is of be s as to of to to a " to on on of to on as as at a is to a of is in 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 錄 摘要 ................................................................. I .......................................................... 緒論 ............................................................... 1 ................................... 1 ................................................... 2 ............................................... 3 ................................................. 5 2 機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案 ................................................... 6 設(shè)計(jì) ......................................... 8 設(shè)計(jì) ............................................ 10 設(shè)計(jì) ............................................ 14 設(shè)計(jì) ............................................ 16 3 機(jī)械手夾持器 結(jié)構(gòu) 的 設(shè)計(jì) ............................................ 18 ................................................ 19 .......................................... 20 ...................................... 20 ........................................ 21 缸 驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算 ............................................ 22 缸驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算校核 ........................................ 23 4 機(jī)械手夾持器中關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度計(jì)算與校核 .......................... 23 輪的強(qiáng)度計(jì)算與校核 .......................................... 24 的強(qiáng)度計(jì)算與校核 ............................................ 25 結(jié)論 ................................................................ 26 致謝 ...................................................................... 27 參考文獻(xiàn) .................................................................. 28 1 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 題的來(lái)源與研究的目的和意義 當(dāng)今社會(huì)，過(guò)度的專業(yè)知識(shí)分割，使視野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項(xiàng)目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個(gè)塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應(yīng)能力。封閉的專業(yè)知識(shí)的太狹隘，考慮的問(wèn)題太特殊，在工作中協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高 。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢(shì)。人們?cè)絹?lái)越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對(duì)專業(yè)合并的分化。機(jī)械工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來(lái)，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個(gè)超級(jí)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和任務(wù)。機(jī)器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務(wù)?，F(xiàn)代機(jī)械工程機(jī)械和機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造出更多、更精美的越來(lái)越復(fù)雜，很多幻想成為過(guò)去的現(xiàn)實(shí)。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察 ，細(xì)胞和分子。電子計(jì)算機(jī)硬件和軟件，人類的新興科學(xué)已經(jīng)開(kāi)始加強(qiáng)，并部分代替人腦科學(xué)，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來(lái)幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長(zhǎng)并沒(méi)有減少手的效果，而是要求越來(lái)越精致，手工制作，更復(fù)雜的工作，從而促進(jìn)手功能。又一方面實(shí)踐促進(jìn)人腦智力。在人類的進(jìn)化過(guò)程中，以及在每個(gè)人的成長(zhǎng)過(guò)程中，大腦和手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化。 1987 年，日本 裝備機(jī)械手夾持器的機(jī)械人投放市場(chǎng)，獲得成功。歐洲的 械手夾持器也將新開(kāi)發(fā)的機(jī)械手夾持器裝配在機(jī)械 手上。當(dāng)前，全世界各大機(jī)械人廠商為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，都大力進(jìn)行機(jī)械手夾持器的研發(fā)工作?，F(xiàn)在國(guó)外等著名機(jī)械人品牌中，都有配備機(jī)械手夾持器的銷售，全世界機(jī)械手夾持器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。有一點(diǎn)值得注意的是，裝備有機(jī)械手夾持器的機(jī)械人市場(chǎng)，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng)，因此機(jī)械手夾持器是當(dāng)今機(jī)械人比配的裝置已經(jīng)成為主要趨勢(shì)。 2 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 械手的組成 械手的組成 機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測(cè)裝置等所組成。各系統(tǒng)相互之間的關(guān)系如方框圖 2示。 圖 2械手組成方框圖 (一 )執(zhí)行機(jī)構(gòu) 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。 1、手部 即與物件接觸的部件，這是機(jī)械手夾持器的核心部件之一，手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好與壞與機(jī)械手夾持器的功用性能的好壞有直接的關(guān)系。 2、手腕 起到連接手部和手臂部分的組件就是手腕，常規(guī)的手腕有多種形式，視具體情況而定。 內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 在日本，工業(yè)機(jī)械手從開(kāi)始普及到現(xiàn)在已然 30 年。工業(yè)機(jī)械手對(duì)全球制造業(yè)發(fā)展提供了很多的幫助，像戰(zhàn)勝了困難的，污濁的，無(wú)法掌握的應(yīng)用情況，供應(yīng)了優(yōu)秀的產(chǎn)品品質(zhì)，補(bǔ) 充了貧乏的現(xiàn)場(chǎng)人力。能理解，在將來(lái)數(shù)年，由于老齡化加劇，現(xiàn)場(chǎng)人力數(shù)目縮小，會(huì)發(fā)生很多的用人貧乏。因此，產(chǎn)業(yè)機(jī)械手的希冀 3 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 變得更多。產(chǎn)業(yè)機(jī)械手在全新范疇的施行（像食物，藥劑以及消費(fèi)物的研發(fā)，建設(shè)以及制造范圍）亦然有很好的遠(yuǎn)景。特別是在醫(yī)學(xué)范疇，試劑以及樣品分析前處理，可能獲得類似于高度精準(zhǔn)的技術(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。人力也能夠防止于在危急境況下作業(yè)，如病毒和細(xì)菌。 另一面來(lái)說(shuō)，怎么去教依舊是產(chǎn)業(yè)機(jī)械手的很大問(wèn)題。利用口令進(jìn)行示范，必須鍛煉的非常好，方能嫻熟的操縱各式各樣產(chǎn)業(yè)機(jī)械手。在當(dāng)下的機(jī)械手體系里，多臂互相配合鏈接操縱 的境況下，操縱要用去巨額的工夫。早前的機(jī)械手體系愈來(lái)愈艱巨，是讓教授更易學(xué)的一個(gè)大難點(diǎn)。在將來(lái)的時(shí)間里邊，達(dá)成不必講授成了終極的目的。更由于這樣，智能的機(jī)械手會(huì)成為不可或缺的。我們需求各式各類的研發(fā)成效，聯(lián)合科研院所的協(xié)助。 由于全球都邁進(jìn)了衰老型社會(huì)，想讓老弱病殘幼在存活和環(huán)境容納中獲得援手。估計(jì)機(jī)械手會(huì)給以充分的反饋，好比訊號(hào)的供應(yīng)以及撐持，幫助那些居家討生活的人，向組建社團(tuán)給以幫助，縮小休養(yǎng)之包袱，給身體功能施以幫助，以及增加商業(yè)設(shè)施。這會(huì)能使得老人以及殘疾人覺(jué)得就是貌似孩子們、孫子們和他們呆在一塊兒 似的。歷經(jīng)實(shí)踐，這是愈來(lái)愈明朗，在以后，服務(wù)型機(jī)械手的成長(zhǎng)會(huì)加快環(huán)境容納度，我們會(huì)使得延續(xù)康健的時(shí)期愈來(lái)愈長(zhǎng)，用自幫自助的存在方法，有目的地工作和參與社會(huì)。所以有，它可以變成構(gòu)建更好環(huán)境以及衰老境況乃至世界上生長(zhǎng)的能量。 如果我們必須領(lǐng)會(huì)服務(wù)機(jī)械手體系的運(yùn)作方法，就得懂得實(shí)際情況、顧客還有產(chǎn)品中的懸殊，包括領(lǐng)導(dǎo)大批機(jī)械手還給以幫助。不只是增添了很多額外花費(fèi)，以及能否賺錢(qián)的疑惑。誠(chéng)然我們可以建造出來(lái)服務(wù)機(jī)械手體系，若是服務(wù)的回報(bào)無(wú)法回本更無(wú)盈利，就更不能擴(kuò)大利用了。假如一個(gè)多服務(wù)系統(tǒng)機(jī)械手可以建造出來(lái)，可給他 人用的嶄新的幫助方式已初露鋒芒，制造者才敢去想走到了這一步，得到的回報(bào)能否順利地抵消甚至超出用去的本金。所以，現(xiàn)在極大的障礙是創(chuàng)造出一個(gè)體系，這體系會(huì)滲透進(jìn)幫助型機(jī)械手的發(fā)展范疇，也更容易滲透進(jìn) 業(yè)。 在日本，那樣的向來(lái)肩負(fù)著本國(guó)對(duì)外競(jìng)爭(zhēng)力的研發(fā)科技、生產(chǎn)制造人員卻是在急劇銳減，現(xiàn)在，他們加快應(yīng)對(duì)著居民衰老化，真正境況是，依托相應(yīng)調(diào)研報(bào)告，眼下的事實(shí)卻是，日本群眾用在高端科技的精力以及會(huì)意程度非常明顯的 4 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 愈來(lái)愈少了。即使如此，機(jī)械手和機(jī)械手應(yīng)用工程課堂展示教學(xué)也收獲了重視，是一種很好的鍛煉制造員工以及淡 化對(duì)科學(xué)害怕的技術(shù)措施。機(jī)械手活動(dòng)比賽被承辦在各式各樣的地區(qū)，傳統(tǒng)刊物也錄用了興趣者們的作品，還有機(jī)械手知識(shí)亦然在人民里邊傳播開(kāi)來(lái)。 電機(jī)把持，傳感器科學(xué)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用，機(jī)構(gòu)零部件和別的技術(shù)歸納在一塊，是為機(jī)械手技術(shù)。于是，途徑 源自困難的進(jìn)修以及同等的要領(lǐng)，激發(fā)了察覺(jué)麻煩的本領(lǐng)以及處理的技巧，相當(dāng)順應(yīng)思維培養(yǎng)的組合，其也可增強(qiáng)優(yōu)化多組件科技以及提升歸納體系的優(yōu)點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)此方針，不妨面向基礎(chǔ)教育的同學(xué)達(dá)成科學(xué)培養(yǎng)，使培養(yǎng)方式和手段得以普遍使用，還有方針即是開(kāi)始于小學(xué)和初中止于科技培養(yǎng)部門(mén)工程師 。 何人最先取得此項(xiàng)專利已無(wú)可知曉，只了解到外國(guó)科學(xué)家在十九世紀(jì)末建造出了一部類似于騾馬，整體部分是用齒輪以及連接桿件機(jī)構(gòu)組裝，人可以騎在上面用腳蹬踏板推動(dòng)運(yùn)行的機(jī)械手，但是卻沒(méi)有做出實(shí)物來(lái)加以佐證 紀(jì)初又有人運(yùn)用齒輪以及連接桿件體系制造出類似的機(jī)械手，然而相關(guān)資料中并沒(méi)有找到對(duì)這個(gè)作品的介紹，所以那個(gè)時(shí)候有關(guān)機(jī)械手的研究還僅能思索腿的組成以及運(yùn)動(dòng)起來(lái)的行程路徑。 20 世紀(jì)中期 然放進(jìn)步態(tài)研究的思維制造出來(lái)在每一條腿上都用成組的連接桿件體系拼裝而且安裝兩個(gè)搖桿體系結(jié)構(gòu)以操縱機(jī)械手的步伐軌跡 ，已然加入步態(tài)設(shè)計(jì)的思路。同期，又有兩位發(fā)明家麥吉以及弗蘭科創(chuàng)作了首部徹底用計(jì)算機(jī)操縱的行走機(jī)械手。接下來(lái)幾年有關(guān)此機(jī)器的設(shè)計(jì)被充分的融入了運(yùn)行操縱理論。 1979 年席羅思在行進(jìn)機(jī)械手里加入了操縱水平行走的儀器，同樣在腿上加入了保持和校對(duì)偏向的裝置。 20 世紀(jì)末布朗、羅布特以及莎普恩斯研究了加入了液壓部件和直流電機(jī)的相應(yīng)機(jī)械手。這都意味著人類對(duì)四桿動(dòng)力體系的認(rèn)識(shí)已從簡(jiǎn)單的考慮邁入了整體操縱、計(jì)算機(jī)和高新科技的相互融匯貫通的康莊大道。 2 機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案 標(biāo)型式與自由度的設(shè)計(jì) 機(jī)械手 的坐標(biāo)形式一般分為圓柱坐標(biāo)，球坐標(biāo)等等形式，自由度一般有 5 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 到 5 個(gè)自由度。其具體參考圖如下圖所示： 部結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì) 當(dāng)需要夾持的工件是棒材狀的物料的時(shí)候，手部應(yīng)該設(shè)計(jì)成開(kāi)合型的，當(dāng)工 6 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 件是板料時(shí)，使用氣流負(fù)壓式吸盤(pán)。 腕結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì) 一般為了設(shè)計(jì)合理，具有通用性，一般情況下，手腕部的設(shè)計(jì)都是采用回轉(zhuǎn)氣缸的形式，這樣可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械手手腕部的旋轉(zhuǎn)和伸縮，具有多種功效。 臂結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì) 根據(jù)人體工程學(xué)原理，機(jī)械手手臂的各種運(yùn)動(dòng)由氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。 3 機(jī)械手夾持器 結(jié)構(gòu) 的 設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手夾持器具體的方案結(jié)構(gòu)圖如下圖 圖 械手夾持器結(jié)構(gòu)方案圖 持式手部結(jié)構(gòu) 夾持式手部結(jié)構(gòu)由手指 (或手爪 )和傳力機(jī)構(gòu)所組成。其傳力結(jié)構(gòu)形式比較 7 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 多，如滑槽杠桿式、斜楔杠桿式、齒輪齒條式、彈簧杠桿式等。 指的形狀和分類 夾持式是最常見(jiàn)的一種，其中以二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型為基本型式。當(dāng)二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指的兩個(gè)回轉(zhuǎn)支 點(diǎn)的距離縮小到無(wú)窮小時(shí)，就變成了一支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指 ;同理。 計(jì)時(shí)考慮的幾個(gè)問(wèn)題 (一 )具有足夠的握力 (即夾緊力 ) (二 )手指間應(yīng)具有一定的開(kāi)閉角 (三 )保證工件準(zhǔn)確定位 為使手指和被夾持工件保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置，必須根據(jù)被抓取工件的形狀，選擇相應(yīng)的手指形狀。例如圓柱形工件采用帶“ V”形面的手指，以便自動(dòng)定心。 (四 )具有足夠的強(qiáng)度和剛度 (五 )考慮被抓取對(duì)象的要求 部夾緊氣缸的設(shè)計(jì) 1、手部驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手夾持器結(jié)構(gòu)原理如圖 3 8 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 3輪齒條式手 部 其工件重量 G=5公斤， 1202 ?? ， 41 2 0 ??? ,摩擦系數(shù)為 10.0?f 其驅(qū)動(dòng)力為 : ? N 握力計(jì)算公式 : )(? ?? )(25)42560(??? ??所以 9 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ? N )(245 N? (3)實(shí)際驅(qū)動(dòng)力 : ? 21實(shí)際 I,因?yàn)閭髁C(jī)構(gòu)為齒輪齒條傳動(dòng)，故取 ，并取 K 。若被抓取工件的最大加速度取 ? 時(shí)，則 : 412 ??? 所以 )(p ????實(shí)際 2、氣缸的直徑 本氣缸屬于單向作用氣缸。其公式為 : ?? 4 21? 式中 : 1F - 活塞桿上的推力， N - 彈簧反作用力， N 氣缸工作時(shí)的總阻力， N P - 氣缸工作壓力， 簧反作用按下式計(jì)算 : )1( ? 141? 式中 : 彈簧剛度， N/m 1 - 彈簧預(yù)壓縮量， m 10 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） s - 活塞行程， m 1d - 彈簧鋼絲直徑， m 1D - 彈簧平均直徑， . n - 彈簧有效圈數(shù) . G - 彈簧材料剪切模量 ，一般取 ? 則 : ? 421?? 氣缸的直徑 : ?? (4 1 ??代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得 ?fG 4333915)1030(8)??????)/( )1( ? )(N???? ?所以 : ?D 1(4 ?? ????? )( 查有關(guān)手冊(cè)圓整，得 5? 由 ??可得活塞桿直徑 : ( ???? ][)4//( 21 ?? ? 11 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 有 : [/14( ?? 其中， [? ] ， 501 ? 則 : 2 0/4 9 04( ??? ?d ? 滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求。 3,缸筒壁厚的設(shè)計(jì) ][2/ ?? 式中 :6- 缸筒壁厚， - 氣缸內(nèi)徑， mm 實(shí)驗(yàn)壓力，取 , 料為 :? ]=3入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為 : ][2/ ?? )(032/(10665 65????取 ，則缸筒外徑為 : )(??? 轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算 單葉氣缸的壓力 的關(guān)系為 : 2 )(22 ?, 或 )(222 ? 12 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 腕回轉(zhuǎn)缸的尺寸及其校核 氣缸長(zhǎng)度 00? ,氣缸內(nèi)徑 1D =96徑 8? ,軸徑62 ? 2D =26徑 3? ,氣缸運(yùn)行角速度 ? = s/90? ，加速度時(shí)間t? = 壓強(qiáng) , 則力矩 2 )(22 ?).( 226??? 13 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1．測(cè)定參與手腕轉(zhuǎn)動(dòng)的部件的質(zhì)量 01 ? ,分析部件的質(zhì)量分布情況， 質(zhì)量密度等效分布在一個(gè)半徑 0? 的圓盤(pán)上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 221（ 已知整個(gè)工件的重量為 5千克， 5,質(zhì)量分布于長(zhǎng) 00? 的棒料上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ).(c????。 假如工件中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不重合，對(duì)于長(zhǎng) 00? 的棒料來(lái)說(shuō)，最大偏心距 01 ? ，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 : ).(0 1 6 4 c??????慣M ???)( 1 ).((?2、與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合， 01 ?e ，夾持工件一端時(shí)工件重心偏離轉(zhuǎn)動(dòng)軸線03 ? ,則 14 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ?偏M 11+ 33 ).(?????3、 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸在軸頸處的摩擦阻力矩為 摩M 摩M ? )(2 12 A ? ? )?? ? ).(05.0 4、在此處估計(jì) 封M 為 摩M 的 3倍， 封M ? 3? 摩M ? ? ).(15.0 ? 封摩偏慣驅(qū) ??? ? ?? ? ).(29 ?設(shè)計(jì)尺寸符合使用要求，安全。 4 機(jī)械手夾持器中關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度計(jì)算與校核 輪的強(qiáng)度計(jì)算與校核 由于機(jī)械手夾持器的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪材料均選用 45,調(diào)質(zhì)處理 。 查得： M P 5011702? ?? ?? ?? 15 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 則： 818216 0 6 0 * 1 * 5 2 0 * ( 5 * 3 0 0 * 1 2 ) 5 . 6 1 6 * 1 0/ 2 . 7 2 1 6 * 1 0N a n i? ? ???查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖，得： ? ??Y (1)驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 載荷系數(shù)，取 K=得： M ?? ?接 觸應(yīng)力為 ： 232212 1 . 5 5 . 5 6 4 7 1 0 3 . 0 61 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 8 1 7 2 . 0 7 92 4 7 8 2 . 0 6H E Zb d a???? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ??? ?? ? i i i i ??????????(2)驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 取 K=表：? ??Y 用彎曲應(yīng)力 ： ? ?m Y?? ?彎曲疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，取 F? 則： ? ?1 3 5 0 0 . 9 2 2 5 7 . 61 . 2 5F M P a? ??? ? ?2 3 5 0 0 . 9 8 2 7 4 . 41 . 2 5F M P a? ??? 1 1 11 2212000 2 0 0 0 1 . 5 5 . 5 6 4 7 2 . 6 8 1 . 5 62 4 3 2 61 2 . 4 2 8F a S Y Yb m a? ? ? ? ? ??? ???2221112 . 4 6 1 . 6 8 1 2 . 4 2 8 1 2 . 2 8 52 . 6 8 1 . 5 6F a S a S P ?? ? ? ? ?? 16 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 由上述計(jì)算可知，均滿足要求 。 的強(qiáng)度計(jì)算與校核 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 軸的計(jì)算應(yīng)力 3252232 ????????? （ 選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理， ? ? 601 ??? 此， ? ?1?? ?? 故安全。 （ 7）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ①判斷危險(xiǎn)截面 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面 V 引起的應(yīng) 力集中最嚴(yán)重，而 V 受的彎矩較大；從受載的情況來(lái)看，截面 C 的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故 C 面不用校核。只需校核截面 V。 ②截面 V 左側(cè) 抗 彎 截 面 系 數(shù) 3 ???? dW （ 抗 扭 截 面 系 數(shù) 5 4 8 8 0 01 4 3 ???? （ 截面 V 左側(cè)的彎矩 M 為 ??M （ 截面 V 上的扭矩 T 為 32000001 ?T 截面上的彎曲應(yīng) 4 4 00 6 6 5 70 ??? （ 17 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 截 面 上 的 扭 轉(zhuǎn) 切 應(yīng) 力 8 8 0 03 2 0 0 0 0 01 ???T? （ 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由文獻(xiàn) [1]表 115? 可知， 640?B? 751 ??? 1551 ??? 用插入法求出 ??k， ?????面質(zhì)量系數(shù)為： ?? ?? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理， 1?q? 固得綜合系數(shù)為 ?????????? ?? （ ?????????? ??由文獻(xiàn) [1] § 13? ，§ 23? 可知，碳鋼的特性系數(shù) ? 取 ? ? 取 ? 所以 軸在截面 V 左側(cè)的安全系數(shù)為 ?????? ??? ???? 18 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （ ?????? ??? ?????（ ??????? ??（ 故該軸在截面 V 左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 ③截面 V 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 ???? dW 抗扭截面系數(shù) 4 3 9 4 0 01 3 3 ???? 截面 V 左側(cè)的彎矩 M 為 ??M 面 V 上的扭矩 T 為 3200000?T 截面上的彎曲應(yīng)力 9 7 00 6 6 5 70 ??? 面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 9 4 0 03 2 0 0 0 0 01 ???T?面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按附表 23? 查取。因 ? ? ? ， ? 又由文獻(xiàn) [1]附圖 13? 可得軸的材料的敏感系數(shù)為 19 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） q ， q 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn) [1，附 43? ]為 (1 ???????? ??? ? （ (1 ???????? ??? ?軸的截面形狀系數(shù)為 ? 軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為 ? 綜合系數(shù)為 ?????????? ???????????? ??所以軸在截面 V 左側(cè)的安全系數(shù)為 51 ??????? ??? ???? ?????? ??? ???????????? ??故該軸在截面 V 左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 20 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié) 論 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和 學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度，本文所設(shè)計(jì)的是機(jī)械手夾持器的設(shè)計(jì)，通過(guò)初期的方案的制定，查資料和開(kāi)始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門(mén)學(xué)問(wèn)不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過(guò)。 21 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致 謝 直到今天，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌?教導(dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛(ài)的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過(guò)去的那個(gè)愛(ài)玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無(wú)私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過(guò)近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各類機(jī)械手夾持器的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是 不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來(lái)自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。 22 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) [1]張福學(xué)編著 北京：電子工業(yè)出版社， 2000。 [2]何發(fā)昌著，邵遠(yuǎn)編著 北京：高等教育出版社，1996。 [3]張利平著 . 破碎機(jī)實(shí)用 技術(shù)速查手冊(cè) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [4]李寶仁著 . 氣動(dòng)技術(shù) — 低成本綜合自動(dòng)化 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [5]宋學(xué)義著 . 機(jī)械手夾持器速查手冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [6]陳奎生著 . 氣與氣壓傳動(dòng) . 武漢：武漢理工大學(xué)出版社， [7]國(guó)）有限公司 . 機(jī)械手夾持器實(shí)用技術(shù) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，8]徐文燦著 . 機(jī)械手夾持器系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995。 [9]曾孔庚 機(jī)械手技術(shù)與應(yīng)用論壇。 [10]壽慶豐 機(jī)械設(shè)計(jì) 1999年第 3期，第 3卷。 [11]高微 ,楊中平 ,趙榮飛等 [12]孫兵 ,趙斌 ,施永輝 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)。 [13]馬光 ,申桂英 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 2002年。 [14]李如松 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 1994年第 4期。 [15]李明 制造技術(shù)與機(jī)床 2005年第 7期。 [16]李杜 莉，武洪恩，劉志海 煤礦機(jī)械 2007年 2月 [17]of a [18]of