六自由度機(jī)械手設(shè)計(jì)

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 六自由度機(jī)械手 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 專業(yè) 機(jī)械工程與自動(dòng)化 設(shè)計(jì)者： 李晶（5030209252） 李然（5030209316） 潘楷（5030209345） 彭敏勤（5030209347） 童幸（5030209349） 指導(dǎo)老師: 高雪官 2006.6.16 前言 在工資水平較低的中國(guó)，制造業(yè)盡管仍屬于勞動(dòng)力密集型，機(jī)械手的使用已經(jīng)越來(lái)越普及。那些電子和汽車業(yè)的歐美跨國(guó)公司很早就在它們?cè)O(shè)在中國(guó)的工廠中引進(jìn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。但現(xiàn)在的變化是那些分

2、布在工業(yè)密集的華南、華東沿海地區(qū)的中國(guó)本土制造廠也開(kāi)始對(duì)機(jī)械手表現(xiàn)出越來(lái)越濃厚的興趣，因?yàn)樗麄円鎸?duì)工人流失率高，以及交貨周期縮短帶來(lái)的挑戰(zhàn)。 機(jī)械手可以確保運(yùn)轉(zhuǎn)周期的一貫性，提高品質(zhì)。另外，讓機(jī)械手取代普通工人從模具中取出零件不僅穩(wěn)定，而且也更加安全。同時(shí)，不斷發(fā)展的模具技術(shù)也為機(jī)械手提供了更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。 可見(jiàn)隨著科技的進(jìn)步，市場(chǎng)的發(fā)展，機(jī)械手的廣泛應(yīng)用已漸趨可能，在未來(lái)的制造業(yè)中，越來(lái)越多的機(jī)械手將被應(yīng)用，越來(lái)越好的機(jī)械手將被創(chuàng)造，毫不夸張地說(shuō)，機(jī)械手是人類是走向先進(jìn)制造的一個(gè)標(biāo)志，是人類走向現(xiàn)代化、高科技進(jìn)步的一個(gè)象征。 因此如何設(shè)計(jì)出一個(gè)功能強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的機(jī)械手變成了迫在眉睫的

3、問(wèn)題。 目錄 一. 設(shè)計(jì)要求和功能分析 4 二. 基座旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 5 三. 液壓泵俯仰機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 8 四. 左右搖擺機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 11 五. 連腕部俯仰機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 14 六. 旋轉(zhuǎn)和夾緊機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 19 七. 機(jī)構(gòu)各自由度的連接過(guò)程 25 八. 設(shè)計(jì)特色 28 九. 心得體會(huì)

4、 28 十. 參考文獻(xiàn) 30 十一. 任務(wù)分工 31 十二. 附錄（零件及裝配圖） 31 設(shè)計(jì)要求 該機(jī)械臂用于物流生產(chǎn)線上物品的抓取和易位。整個(gè)機(jī)械臂安裝在一個(gè)回轉(zhuǎn)支座上，回轉(zhuǎn)角度范圍為360度；小臂相對(duì)于大臂可擺動(dòng)，擺動(dòng)范圍為60-120度；小臂末端的手腕也可以擺動(dòng)，擺動(dòng)范圍為-60度到+60度；手腕的末端安裝一機(jī)械手，機(jī)械手具有開(kāi)閉能力，用于直徑30-45mm工件的抓取，工件長(zhǎng)度

5、350mm，重量8kg。 功能分析 系統(tǒng)共有6個(gè)自由度，分別是夾緊、旋轉(zhuǎn)、俯仰（1）、左右搖擺、俯仰（2）及基座的回轉(zhuǎn)。 基座的回轉(zhuǎn)自由度可以進(jìn)行360度的回轉(zhuǎn)；與基座相連的俯仰機(jī)構(gòu)（包含液壓缸）可進(jìn)行俯仰動(dòng)作，幅度較大，可以滿足60-120度的俯仰要求，與此相連部分為左右搖擺機(jī)構(gòu)，能夠完成-60~60度的左右來(lái)回?cái)[動(dòng)，接著下去的是俯仰機(jī)構(gòu)，與搖擺機(jī)構(gòu)內(nèi)部類似，亦可完成-60~60度的上下俯仰動(dòng)作，最后的是旋轉(zhuǎn)部分與手指部分，旋轉(zhuǎn)部分可以正反旋轉(zhuǎn)，手指部分通過(guò)在手腕上滑槽來(lái)控制收放動(dòng)作。機(jī)構(gòu)采用液壓控制各自由度的動(dòng)作，簡(jiǎn)單方便且功率大，各自由度之間相互聯(lián)系且獨(dú)立，動(dòng)作時(shí)互不干涉。 基座

6、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 設(shè)計(jì)及計(jì)算項(xiàng)目 結(jié)果 1. 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸頸 1） 選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)。查表得，，，，， 2） 按公式，算得，因?yàn)?，，，為齒輪分度圓半徑，則：?？紤]到軸是垂直布置，過(guò)細(xì)會(huì)失穩(wěn)，因此取，最小直徑為花鍵內(nèi)徑。 2. 擬定軸的結(jié)構(gòu) 1） 支承采用圓錐滾子軸承3007712按GB277-84，取下端軸頸直徑為60mm，寬33mm； 2） 下端軸肩直徑80mm，寬25mm； 3） 齒輪下端面由軸環(huán)定位， ，鑒于軸環(huán)承受軸的重力，軸環(huán)直徑100mm，寬20mm； 4） 齒輪軸頭直徑80mm，寬97mm，稍小于輪豰（100-3）； 5） 齒輪上端面

7、接觸套筒，固定套筒的軸身直徑70mm，寬15mm； 6） 套筒上接圓錐滾子軸承，與下端軸承一樣。軸頸直徑為60mm，寬30mm； 7） 和上端蓋相密封的軸身直徑56mm，寬36mm； 8） 連接花鍵的上軸頭小徑52mm，大徑56mm，寬27mm； 9） 軸兩端倒角； 10） 齒輪與平鍵采用過(guò)盈連接,采用A型平鍵，鍵槽寬度，槽深，槽長(zhǎng)L應(yīng)小于齒輪的寬度，取，軸段上平鍵居中布置。過(guò)盈配合取 3. 計(jì)算支反力和繪制彎矩圖和扭矩圖 1）由于活塞齒條的作用，軸受到水平方向的力，同時(shí)在軸承受到支反力，這樣產(chǎn)生彎矩。 支座A的支反力， 支座B的支反力 2） 最大彎矩發(fā)生在平鍵中心的

8、界面處 3） 扭矩 4. 強(qiáng)度精確校核 可知危險(xiǎn)剖面在平鍵中心處，此時(shí)彎矩最大，且有鍵槽，抗彎剖面模量和抗扭剖面模量較小。對(duì)該面進(jìn)行精確校核。 1） 過(guò)盈配合為時(shí)的應(yīng)力集中系數(shù)， 2） 尺寸系數(shù)， 3） 表面質(zhì)量系數(shù) 4） 綜合影響系數(shù)，； 5） 彎曲應(yīng)力幅 6） 平均應(yīng)力 7） 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅 8） 扭轉(zhuǎn)平均應(yīng)力 9） 按公式只考慮正應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù) 只考慮切應(yīng)力的安全系數(shù) >[S]滿足強(qiáng)度要求 下軸頸直徑60mm 軸肩直徑80mm 安裝齒輪的軸段直徑80mm 軸環(huán)高度20mm 軸環(huán)直徑100m

9、m 上軸頸直徑60mm 花鍵小徑52mm 花鍵大徑56mm 軸兩端倒角 安裝齒輪的軸段上A型鍵槽的寬、深、長(zhǎng)分別為20、6、70mm。鍵槽居中布置。此外用過(guò)盈配合 確定平鍵中心出的截面為危險(xiǎn)面作精確強(qiáng)度校核。 ， ， 液壓泵俯仰機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 設(shè)計(jì)及計(jì)算說(shuō)明 主要結(jié)果 1． 采用普通螺柱連接，布局如圖 2． 確定螺柱組連接所受的工作載荷 只受橫向載荷（作用于接合

10、面，垂直向下） 根據(jù)UG質(zhì)量分析，得到前四個(gè)自由度的總質(zhì)量 根據(jù)UG距離分析，前四個(gè)自由度質(zhì)心到螺柱分布中心的距離 傾覆力矩（順時(shí)針?lè)较颍? 3． 計(jì)算傾覆力矩的工作拉力 在傾覆力矩作用下，左面的螺釘受到加載作用而右面的螺釘受到減載作用，故左面的螺柱受力較大，所受的載荷由書本的P411（11-3b）得知為 4．求每個(gè)螺柱所需的預(yù)緊力 橫向工作載荷將使連接件下滑，采用普通螺柱連時(shí)是靠摩擦力來(lái)承受，M對(duì)摩擦力無(wú)影響，雖在M的作用下，左邊的壓力減小，但右面的拉力增大，所以保證不下滑的條件，由式（11-27）可知; =1.2 =0.2 4． 計(jì)算螺柱直

11、徑 螺柱所受的總拉力由式（11-19）求得 由表11-5取=0.3 查表選擇螺柱材料為Q235，性能等級(jí)5.6，屈服強(qiáng)度 ，安全系數(shù)，則需用應(yīng)力為 根據(jù)式（11-21）求得螺柱危險(xiǎn)剖面的直徑（螺紋小徑）為： 初取直徑=16 5． 校驗(yàn)螺柱組連接接合面的工作能力 1） 連接接合面右端不超過(guò)許用值，以防止接合面壓潰，由式（11-39）有： 式中，接合面面積； 接合面抗彎剖面模量： 由表11-9查得 2） 連接接合面左端應(yīng)保持一定的預(yù)緊力，以防止接合面產(chǎn)生間隙，即由式（11-38） 由于會(huì)產(chǎn)生間隙，應(yīng)提高預(yù)緊力，由，求得不產(chǎn)生間隙的最小預(yù)

12、緊力=28570 由式（11-19）重新求得螺柱所受到的總拉力 由式（11-21）重新求得螺柱危險(xiǎn)截面的剖面直徑 取=24的螺柱，誤差小于5%，在工程允許范圍內(nèi)，查GB/T901-1988，B級(jí)等長(zhǎng)螺柱M243 初取直徑=16 接合面強(qiáng)度滿足工作要求 重新求得螺柱所受到的總拉

13、力 最終選定螺柱直徑為24 GB/T901-1988 B級(jí)等長(zhǎng)螺柱M243 左右搖擺機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 設(shè)計(jì)及計(jì)算項(xiàng)目 結(jié)果 一． 動(dòng)葉片中3個(gè)螺釘設(shè)計(jì) 由公式11-17得， 1. 確定預(yù)緊力 由公式11-29， 1） 安全裕度系數(shù) 2） 接合面間摩擦系數(shù) 3） 工作轉(zhuǎn)矩 取動(dòng)葉片與油液接觸面積為 油壓為2，油壓作用在動(dòng)葉片上的等效力 的作用點(diǎn)位于圓周上 4） 2. 查表11-6，取材料為45號(hào)鋼，性能等級(jí)為8.8級(jí) 屈服強(qiáng)度極限 初估直徑M16，查表11-7，取， 取螺釘直徑M24,查

14、表11-1， 二． 動(dòng)葉片中2個(gè)銷的設(shè)計(jì) 1. 確定剪切力 取動(dòng)葉片與油液接觸面積為 油壓為，油壓在動(dòng)葉片等效力的作用點(diǎn) 位于圓周上 2. 確定銷個(gè)數(shù) 3. 查機(jī)械手冊(cè)，取材料為45號(hào)鋼 常用的銷 三． 動(dòng)葉片與套筒之間的鍵的設(shè)計(jì) 1. 工作轉(zhuǎn)矩 油壓為，承壓面A為 作用點(diǎn)離鍵沿半徑方向?yàn)? 2. 回轉(zhuǎn)直徑的d為 鍵高， 取 四． 軸的設(shè)計(jì) 取，， 去材料為40Cr鋼， 取

15、 螺釘直徑M24 連腕部俯仰機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 設(shè)計(jì)及計(jì)算項(xiàng)目 結(jié)果 五． 動(dòng)葉片中3個(gè)螺釘設(shè)計(jì) 由公式11-17得， 3. 確定預(yù)緊力 由公式11-29， 4） 安全裕度系數(shù) 5） 接合面間摩擦系數(shù) 6） 工作轉(zhuǎn)矩 取動(dòng)葉片與油液接觸面積為 油壓為2，油壓作用在動(dòng)葉片上的等效力 的作用點(diǎn)位于圓周上

16、 4） 4. 查表11-6，取材料為45號(hào)鋼，性能等級(jí)為8.8級(jí) 屈服強(qiáng)度極限 初估直徑M16，查表11-7，取， 取螺釘直徑M16,查表11-1， 六． 連接前自由度箱體的4個(gè)固定螺釘設(shè)計(jì) 1. 求每個(gè)螺釘?shù)乃桀A(yù)緊力和總拉力 1） 剩余預(yù)緊力 a. 安全裕度系數(shù) b. 接合面間摩擦系數(shù) c. 螺釘個(gè)數(shù) d. 前自由度總質(zhì)量 形心位置 2） 查表11-5， 3） 由公式11-36， a. 取，為螺釘?shù)街行木€的距離 b. ,為前自由度總質(zhì)量到接口的力臂 2. 設(shè)計(jì)直徑

17、查表11-6，取材料為45號(hào)鋼，性能等級(jí)8.8級(jí)，屈服極限 初估M16，查表11-7，， 3. 校核螺釘接合面的工作能力 接合面上側(cè)不出現(xiàn)縫隙的條件 1） 2) 3) 4) 5) 滿足 接合面下側(cè)不出現(xiàn)壓潰的條件 1） 2) 3) 4) 5) 6） 查表11-9， 滿足 注：特殊情況為當(dāng)前自由度部分自由下垂，四個(gè)螺釘完全承受前部分的重力，每個(gè)螺釘承受，查圖11-20，得此時(shí)， ，由此滿足條件。 七． 動(dòng)葉片中2個(gè)銷的設(shè)計(jì) 4. 確定剪切力 取動(dòng)葉片與油液接觸面積為 油壓為，油

18、壓在動(dòng)葉片等效力的作用點(diǎn) 位于圓周上 5. 確定銷個(gè)數(shù) 6. 查機(jī)械手冊(cè)，取材料為45號(hào)鋼 常用的銷 八． 動(dòng)葉片與套筒之間的鍵的設(shè)計(jì) 3. 工作轉(zhuǎn)矩 油壓為，承壓面A為 作用點(diǎn)離鍵沿半徑方向?yàn)? 4. 回轉(zhuǎn)直徑的d為 鍵高， 取 九． 軸的設(shè)計(jì) 穩(wěn)定不變扭矩， 由， 取碳素鋼 螺栓直徑M16

19、 螺栓直徑M16 接合面符合工作要求 符合工作要求 取碳素鋼 旋

20、轉(zhuǎn)和夾緊的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 一.機(jī)械手指部基座與回轉(zhuǎn)體的螺栓連接 將前部指部和輪胎簡(jiǎn)化為一簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，在其質(zhì)心處受到一集中力。 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖: 設(shè)計(jì)及計(jì)算說(shuō)明 主要結(jié)果 1． 采用普通螺栓連接，布局如圖示。 2． 確定螺栓組連接所受的工作載荷。 只受到橫向載荷（作用于接合面，垂直向下） 根據(jù)UG的質(zhì)量分析后，得知不得總質(zhì)量為： 所要夾取得輪胎質(zhì)量為： （g取） 傾覆力矩順時(shí)針?lè)较? =404.27 3． 計(jì)算各螺栓所受的工作拉力。 在傾覆力矩的作用下，上面的螺栓受到加載作用，而下面的螺栓受到減載的作用，故上面的螺栓受力較大，所受的載荷由書本的P411（

21、11—3）知為： 上面的螺栓所受到的總工作拉力： 4． 求每個(gè)螺栓所需的預(yù)緊力。 橫向工作載荷將使指架下滑，采用普通螺栓時(shí)是靠摩擦力來(lái)承受；M對(duì)摩擦力無(wú)影響，雖在M作用下，上面的壓力減小，但下邊的增大，所以保證不下滑的條件是： 由式（11—27）可知： =1.2 f=0.2 5． 計(jì)算螺栓直徑。 螺栓所受的總拉力由式（11—19）求得： 由表11—5取= 0.3 查表11.6選擇螺栓材料為Q235，性能等級(jí)取3.6，其屈服極限；不控制預(yù)緊力，初取直徑為16，查表11.7，安全系數(shù)為S= 4，則。 根據(jù)公式（11—21）求得螺栓危險(xiǎn)剖面的直徑（螺紋

22、小徑）為： 查GB/822—1988選用公稱直徑d = 10mm(螺紋小徑= 8.376mm)的螺釘。 螺紋規(guī)格：d = M10, 公稱直徑d = 50mm,性能等級(jí)為3.6級(jí)的H型螺釘GB/822—1988 。 6．校核螺釘組連接接合面的工作能力。 1）連接接合面下端的擠壓應(yīng)力不超過(guò)許用值，以防止接合面壓潰，由式(11—39)有： 式中，接合面面積； 接合面抗彎剖面模量： 由表11.9 查得 ， 故連接面下端不會(huì)壓潰。 2）連接合面上端應(yīng)保持一定的剩余預(yù)緊力，以防止接合面產(chǎn)生間隙，即，由式（11—38）得： 故接合面上端受壓最小出不會(huì)產(chǎn)生間隙。

23、 = F= 474.33N = 606.405N 螺釘?shù)闹睆組10 十字槽圓柱頭螺釘 接合面強(qiáng)度滿足工作要求 故滿足工作要求 二.手部旋轉(zhuǎn)液壓缸葉片與夾緊缸連接螺釘?shù)脑O(shè)計(jì) 手部旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)液壓缸剖視圖: 備注：葉片寬度b=110mm 設(shè)計(jì)與計(jì)算說(shuō)明

24、主要結(jié)果 1． 采用普通螺釘連接。 2． 確定螺釘組連接所受的工作載荷。 假定選用低壓系統(tǒng)p = 5MPa, 葉長(zhǎng)的受力面積： 周向工作載荷 3． 計(jì)算各螺釘及銷所受的同向載荷： 如果假設(shè)將葉長(zhǎng)展開(kāi)，鋪平后，相當(dāng)于螺釘組受橫向載荷，根據(jù)式（11—28），得： 4計(jì)算螺釘直徑： 由式（11—24）得， 查表11.6，選擇螺釘材料為Q235，性能等級(jí)為3.6級(jí)，其屈服極限，，初估直徑d = 10mm, 查表11.7，，S = 2.25， = 84.44 H為螺釘桿與孔壁擠壓面的最小高度， h = 7.5 mm 由式（11—26），螺釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件為：

25、查表11.7 查GB/T96—1981，選用公稱直徑d = 10mm （螺紋小徑）的螺釘。 螺紋直徑M10 三.機(jī)械手指部設(shè)計(jì)及夾緊力計(jì)算 機(jī)械手指部機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖: 機(jī)械手指部夾緊力的計(jì)算 設(shè)計(jì)及計(jì)算項(xiàng)目 主要結(jié)果 1. 液壓活塞所受的壓力 液壓活塞承壓面面積: S===15080() 所以F=P S=5MPa15080=75400N 是手指連桿施加給左手指的力,是左手指對(duì)連桿的反作用力;

26、 和同樣構(gòu)成一對(duì)作用力與反作用力,如圖所示. 由于機(jī)構(gòu)的對(duì)稱性,故=,=. 當(dāng)機(jī)構(gòu)靜平衡時(shí),,; ,所以==43532.2(N) 根據(jù)對(duì)O點(diǎn)的力矩平衡: =NL N====6969.1(N) F=75400N =43532.2N 手指的夾緊力N=6969.1N 機(jī)構(gòu)各自由度的連接過(guò)程 1.手指和活塞（Finger and piston） 2.旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（ratatable institution） 3. 俯仰機(jī)構(gòu)（swing_insti

27、tution） 4.搖擺機(jī)構(gòu)（Waver_institution） 5.液壓泵俯仰機(jī)構(gòu)（hydraulic_pressure_Pitching） 6.總裝（Total Assembling） 設(shè)計(jì)特色 該機(jī)構(gòu)是一個(gè)六自由度的工業(yè)機(jī)械手，能完成夾緊、旋轉(zhuǎn)、俯仰、搖擺以及回轉(zhuǎn)動(dòng)作，可用于工業(yè)流水線上的操作。我們主要針對(duì)設(shè)計(jì)的是在轎車生產(chǎn)過(guò)程中，后車箱備胎的放置，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便、效率高，可控范圍大，沉重量大，基座運(yùn)用齒輪傳動(dòng)，效率高，強(qiáng)度大，液壓泵俯仰機(jī)構(gòu)承載性強(qiáng)，可調(diào)角度大，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)都是-60度到60度。機(jī)構(gòu)所用零件便于加工

28、，標(biāo)準(zhǔn)件較多，便于機(jī)構(gòu)的組裝，相應(yīng)的成本也不高。 心得體會(huì) 從開(kāi)學(xué)時(shí)接受設(shè)計(jì)任務(wù)到現(xiàn)在的即將答辯，不知不覺(jué)已經(jīng)過(guò)去了三個(gè)多月了，這三個(gè)月我們小組五人都在交流溝通中進(jìn)步著，每一周的設(shè)計(jì)進(jìn)程，我們都十分用心的去做，雖然我們上學(xué)期做了機(jī)械原理的課程設(shè)計(jì)，但是涉及到的只是機(jī)構(gòu)的選擇，而這一次更多的是對(duì)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的校驗(yàn)和工程圖的繪制，難免會(huì)有些紕漏，在設(shè)計(jì)時(shí)，我們本著互相探討，共同設(shè)計(jì)的原則，在許多方面取得了成績(jī)。 雖然課程設(shè)計(jì)的題目是開(kāi)學(xué)時(shí)布置的，可是那時(shí)候機(jī)械零件的課程還沒(méi)學(xué)習(xí)，而且工程圖的繪制也沒(méi)有學(xué)習(xí)，因此相對(duì)來(lái)說(shuō)，進(jìn)程并不是很快，我們只是在機(jī)構(gòu)的選擇和機(jī)械手的原理上進(jìn)行探討。隨著時(shí)間的推移

29、，尤其是在12周工程圖的課程結(jié)束后，我們開(kāi)始全面的行動(dòng)起來(lái)。 雖然設(shè)計(jì)是通過(guò)我們五個(gè)人最終確定的，但設(shè)計(jì)的實(shí)施我們卻有著明確的分工，我們每個(gè)人負(fù)責(zé)一個(gè)自由度的三維實(shí)體建模、零件圖的繪制以及相應(yīng)文檔的整理，李晶負(fù)責(zé)夾緊和旋轉(zhuǎn)自由度，童幸和彭敏勤負(fù)責(zé)俯仰(連腕部)和左右搖擺自由度的設(shè)計(jì)，李然負(fù)責(zé)俯仰(含液壓泵)機(jī)構(gòu)自由度的設(shè)計(jì)，潘楷負(fù)責(zé)最后底座回轉(zhuǎn)自由度的設(shè)計(jì)。而部件圖由李晶繪制，ppt由彭敏勤和潘楷制作，童幸負(fù)責(zé)最后的設(shè)計(jì)說(shuō)明書的制作。 我們機(jī)械手的原型來(lái)自于寶馬汽車制造過(guò)程中安放輪胎的機(jī)械手，但是我們也有所改動(dòng)，左右搖擺和俯仰機(jī)構(gòu)的位置變換了一下，這樣看上去更加實(shí)用和美觀。接下來(lái)是機(jī)構(gòu)內(nèi)部

30、的設(shè)計(jì)，我們?cè)趫D書館找到了相應(yīng)的書籍—工業(yè)機(jī)械手，考慮到安放輪胎的機(jī)械手功率相對(duì)比較大，我們選擇用液壓控制來(lái)實(shí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。在參考資料的過(guò)程中，由于書中機(jī)構(gòu)相對(duì)介紹的不夠詳細(xì)，因此我們花了很大力氣去消化，終于明白了原理。隨后是零件的計(jì)算和選擇，雖然我們學(xué)習(xí)了機(jī)械零件的課程，但是真正應(yīng)用到實(shí)際中還是有很大的難度，對(duì)于不同連接位置的螺釘、銷，要滿足不同性質(zhì)的強(qiáng)度條件，計(jì)算繁瑣而且枯燥，但是最終我們還是克服了困難，把所有重要零件進(jìn)行了校驗(yàn)，并最終得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。下一步是三維的實(shí)體建模，有了上一步的數(shù)據(jù)后，三維的建模就容易多了，我們使用的UG建模，UG建模比較容易，而且圖像非常直觀，而且還有標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)

31、，為最后的裝配圖的繪制做出了很大的貢獻(xiàn)。零件圖的繪制又是一個(gè)難點(diǎn)，我們學(xué)過(guò)UG，但是工程圖卻沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)，本來(lái)我們打算用CAD繪圖，但是我們的機(jī)構(gòu)內(nèi)部極其復(fù)雜，因此我們決定直接用UG導(dǎo)出來(lái)的方法得到最后的零件圖。而最后每個(gè)人各自數(shù)據(jù)的整理已經(jīng)最后一個(gè)人文檔的整理使得最后的任務(wù)完成。 答辯馬上就要到來(lái)了，我們的設(shè)計(jì)也快結(jié)束了，當(dāng)我們看著最后的成果，內(nèi)心不禁澎湃，我們看到的在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，每個(gè)人的刻苦，每個(gè)人的努力，每個(gè)人的盡力而為。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我看到了teamwork的強(qiáng)大和重要性，沒(méi)有合作的精神，就不可能會(huì)有最后的成功，李晶在繪圖經(jīng)常到凌晨?jī)扇c(diǎn)，而李然則經(jīng)常在旁邊陪他一起繪圖；彭敏勤和童幸

32、經(jīng)常在一起計(jì)算，一方面是由于兩人設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)相似，更重要的是在計(jì)算過(guò)程中，兩個(gè)人在一起更能避免錯(cuò)誤的產(chǎn)生，潘楷和彭敏勤聯(lián)手完成的ppt也非常完美。雖然這學(xué)期的設(shè)計(jì)就此結(jié)束，但是我們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中學(xué)習(xí)到的東西卻不會(huì)忘記，在下學(xué)期的機(jī)電課程設(shè)計(jì)中，相信這學(xué)期的設(shè)計(jì)一定會(huì)有很大的幫助。 參考文獻(xiàn) 1.<<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>>第四版第2卷 主編:成大先 化學(xué)工業(yè)出版社 2002.1 2.<<工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ)>> 天津大學(xué)<<工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ)>>編寫組編 天津科學(xué)技術(shù)出版社 1980.8 3.<<機(jī)械手及其應(yīng)用>> 王承義 機(jī)械工業(yè)出版社 1981

33、.6 4.<<機(jī)械設(shè)計(jì)與理論>> 主編:李柱國(guó) 編者:高雪官 許敏等 科學(xué)出版社 2003.8 5.<<現(xiàn)代機(jī)械工程圖學(xué)>> 蔣壽偉 強(qiáng)敏德 蔣 丹 高等教育出版社 1999.6 6.<<液壓與氣壓傳動(dòng)>> 章洪甲 王積偉 黃誼 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.6 6.<> 洪如謹(jǐn) 陳炎 清華大學(xué)出版社 2003.3 7.<> 曾向陽(yáng) 謝國(guó)明 王學(xué)平 電子工業(yè)出版社 2004.1 任務(wù)分工 李 晶：前三個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其零件的校核驗(yàn)算；UG三維建模裝配；零件圖，裝配圖的繪制；前三個(gè)自由度的文檔整理 李 然：手臂俯仰機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和校驗(yàn)；UG三維建模；及該自由度的文檔整理 童 幸：手部左右搖擺機(jī)構(gòu)自由度的設(shè)計(jì)和校驗(yàn)；UG三維建模，零件圖的繪制； 該自由度的文檔整理；最后設(shè)計(jì)說(shuō)明書的匯總整理 潘 楷：機(jī)座旋轉(zhuǎn)自由度的設(shè)計(jì)和校驗(yàn)；UG三維建模；及該自由度的文檔整理 彭敏勤：手部上下俯仰機(jī)構(gòu)自由度的設(shè)計(jì)，校驗(yàn)和文檔整理；手部左右搖擺機(jī)構(gòu)自由度UG三維建模；演示文稿的制作 附錄 零件圖及裝配圖