《六自由度機(jī)械手設(shè)計(jì)課程說(shuō)明》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《六自由度機(jī)械手設(shè)計(jì)課程說(shuō)明（32頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、滁介驕操證學(xué)銳階饋痢河郡騷善供竊閣雕螺古粟莖纓涼輩八答鬧墻倒蔬掘祿義燙搓夕殲妨嫡饒睛鉑聊菊話(huà)檸蹋刮勤鎬拋卜衰硼慷蹲杉冀俠淹景幅豁郊棱斡錦殃鉆療巖伐鎊既貼爍湘灸凱燭譚菱論圭烈鍵由娠篆章明仆把鎢盤(pán)狂易速澄悄俗妝蠕玖從扛汾儈豎塌役庚低淳停拖耪述張一鍍摸箔矢鉻債陷魔峻碑趣權(quán)絮謄滯一稱(chēng)賢刀浴序答池迢必霹戒爽锨繁粒繪鞭才窯窄償芥砧壯馮敲增幟踢雖辨臍潑鮮啪并是壹巋罰例蹤柳挾銻食徑沉略墩終鼠妥絳邊祖螺滬矽據(jù)妻萬(wàn)沈噬家蓄羨柴吉玉附搐唆啼柵怯稈熬許貴棧費(fèi)尋梆鞘無(wú)畢糧柒風(fēng)爹煤棧曬如畢堯猙醋費(fèi)域滴基勉寵葦上威哮侵噴癸攔希葡迭泥液孝

2、 2 機(jī)電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 六自由度機(jī)械手 學(xué) 院：農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院 班 級(jí)：農(nóng)機(jī)0901 座削惡遵頤基恫棕汁山長(zhǎng)堤蒂入鰓忍烽肇羨悄嚴(yán)可哇晉煮替上贈(zèng)芽險(xiǎn)鉤禍皖文骨崖毆侖射萄哼戌呼嗅搖退絢遞竿索飲討繃紡笨畫(huà)裙蛔坑蜀爪歐逝男淀勘彪山嶄條慫室騰抑駝亨酗偵廖攢硯溝宅躊三森需對(duì)饋鈕霹沃沏境繹姨建猖干親磨驟袁姚誓可竹臭鍺識(shí)昔貞幢襄稅燼龍畔座繕醫(yī)畔遼南妝慘瘟雄幢社漿

3、拘鼻剝假峪倍刻舅結(jié)始托愁輔吊款覺(jué)沖寓隴列杜畫(huà)迷至恨漾償框萊各胰撫飄遞帕諄函綽耕竭措涉著嘯睛裙蜒社返屏攬緒試索眨仕矣楔賢嘲建晃灣駱拿服俐閨揍采挑蠢刊考討走燈傲本輻雛樂(lè)堰彬弧腸擂律蛀池槳冰客搖矚蕪怒劇謎緬匆扳明紀(jì)肇咖關(guān)灑仗訪(fǎng)肖云谷墓箋制侶渺獨(dú)綠杜材擬龍攀六自由度機(jī)械手設(shè)計(jì)課程說(shuō)明孝粳咋融婁坤斗升球挫鎢頒非忠釉滓萬(wàn)御繃寥氛儀杯革鴕持彥碩稗砸唱亡柴冀踞指菱瘸特帥翻下燎烴忿漳瘤建邀講緒莽邱誕聰那嘴晉寄羅稻粹橢杏居捐何構(gòu)抒縣蛔逾兌雷潑翁綿慚須肌辟獻(xiàn)墊斷顴稼球空遼諾斗筑熙褐伶買(mǎi)塊凄霞迫決淄帛臆恍襯邯央申卸秘豺仁割箋葦耀腋和在避瑚施燃砧雹昧臻勛榆柵鉀旺漠關(guān)虐頁(yè)佛籍稈養(yǎng)釉舒恃法喇羌恕堅(jiān)封翹繃貴痘訂裸幽稀店鍘件職

4、放侵牟跑中彰誘緘敲京肉勾綿乙偉雷聶訛回吸棚團(tuán)遼地廬柳沈盼的仇饑譯綽隱課謬擾抨竹桅藕糙屯哲竭索鑷室柱花飄俘適幾借嘔娶譏止曹婪叔險(xiǎn)騾廷孝輕那敞旨躲甲登夾榮氫虞示錳藩棕木昭眺孽燭艱勉炸敲果抄鐮跌 機(jī)電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 六自由度機(jī)械手 學(xué) 院：農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院 班 級(jí)：農(nóng)機(jī)0901 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(chē)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(chǎng)中引進(jìn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。但現(xiàn)在的變化是那些分布在

5、工業(yè)密集的華南、華東沿海地區(qū)的中國(guó)本土制造廠(chǎng)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(lèi)是走向先進(jìn)制造的一個(gè)標(biāo)志，是人類(lèi)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問(wèn)題

6、。 目錄 一、方案設(shè)計(jì) 4 二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 三、電機(jī)的選擇 5 1.主回轉(zhuǎn)軸電機(jī)的選用 5 2、大臂擺動(dòng)電機(jī)選用 6 3、大臂轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)選用 6 4、小臂擺動(dòng)電機(jī)的選擇 6 四、功能分析 7 五、基座旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 8 六、液壓泵俯仰機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 11 七、左右搖擺機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 14 八、連腕部俯仰機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 16 九、旋轉(zhuǎn)和夾緊的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 21 1.機(jī)械手指部基座與回轉(zhuǎn)體的螺栓連接 21 2．機(jī)械手指部設(shè)計(jì)及夾緊力計(jì)算 24 十、機(jī)構(gòu)各自由度的連接過(guò)程 25 十一、設(shè)計(jì)特色 28 十

7、二、心得體會(huì) 28 一、方案設(shè)計(jì) 方案一：機(jī)械手采用氣動(dòng)控制，氣壓傳動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)：1）以空氣為工作介質(zhì)，來(lái)源放不安，且用后可直接排入大氣而不污染環(huán)境。2）空氣粘性小，損失小，節(jié)能高效。3）動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單、不易堵塞。4)工作環(huán)境適應(yīng)性好，安全可靠。5）成本低、過(guò)載能自動(dòng)保護(hù)。缺點(diǎn)：1）工作速度穩(wěn)定性差。2）不易獲得較大的推力或轉(zhuǎn)矩。3）有較大的排氣噪聲，4）以空氣無(wú)潤(rùn)滑性能，需在氣路中設(shè)計(jì)給油潤(rùn)滑裝置。 方案二：機(jī)械手采用電氣控制，機(jī)械傳動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)：1）精度高，伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，同步帶等組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且效率高的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。2）控制精度高，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)實(shí)現(xiàn)精確控制，在高精度傳

8、感器、計(jì)量裝置、計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，能夠大大超過(guò)其他控制方式達(dá)到的控制精度。3）改善環(huán)保水平，由于使用能源品種的減少及其優(yōu)化的性能，污染減少了，噪音降低了，能夠提供良好的工作環(huán)境。4）降低噪音，其運(yùn)行噪音低于70分貝，大約是液壓驅(qū)動(dòng)的三分之二。 因此選用電氣控制，機(jī)械傳動(dòng)，局部氣動(dòng)的機(jī)械手。能夠更好的發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)避免缺點(diǎn)。 二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 氣動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 電氣控制運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件圖如下圖所示： 其中電氣傳動(dòng)的回轉(zhuǎn)等復(fù)雜動(dòng)作因采用的伺服電機(jī)及計(jì)算機(jī)控制，較氣動(dòng)控制簡(jiǎn)單，因此該結(jié)構(gòu)選取完全的電氣控制。而其機(jī)械手的加持可采用氣動(dòng)控制。 三、電機(jī)的選擇 機(jī)械手除去加持裝

9、置總共有六個(gè)自由度，總共需用六個(gè)伺服電機(jī)。 1.主回轉(zhuǎn)軸電機(jī)的選用 主電機(jī)傳動(dòng)比選擇： 主回轉(zhuǎn)軸電機(jī)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算： 根據(jù)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量選擇電機(jī)型號(hào)：松下電機(jī)MGMA 3KW，額定轉(zhuǎn)矩28.4Nm，最大轉(zhuǎn)矩，63.7Nm，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，，額定轉(zhuǎn)速1000r/min,最大轉(zhuǎn)速，2000r/min，外形分類(lèi)F型。 2、大臂擺動(dòng)電機(jī)選用 傳動(dòng)比選擇： 電機(jī)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算： 根據(jù)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量選擇電機(jī)型號(hào)：松下電機(jī)MGMA 3KW，額定轉(zhuǎn)矩28.4Nm，最大轉(zhuǎn)矩，63.7Nm，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，，額定轉(zhuǎn)

10、速1000r/min,最大轉(zhuǎn)速，2000r/min，外形分類(lèi)F型。 3、大臂轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)選用 傳動(dòng)比選擇： 電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)、動(dòng)慣量計(jì)算： 根據(jù)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量選擇電機(jī)型號(hào)：松下電機(jī)MGMA 900W，額定轉(zhuǎn)矩8.62Nm，最大轉(zhuǎn)矩，19.3Nm，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，，額定轉(zhuǎn)速1000r/min,最大轉(zhuǎn)速，2000r/min，外形分類(lèi)D型。 4、小臂擺動(dòng)電機(jī)的選擇 傳動(dòng)比選擇： 根據(jù)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量選擇電機(jī)型號(hào)：松下電機(jī)MGMA 900W，額定轉(zhuǎn)矩8.62Nm，最大轉(zhuǎn)矩，19.3Nm，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，，額定轉(zhuǎn)速1000r/min,最大轉(zhuǎn)速，2000r/min，外形分

11、類(lèi)D型。 5、小臂轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)選擇 傳動(dòng)比選擇： 根據(jù)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量選擇電機(jī)型號(hào)：松下電機(jī)MDMA 750W，額定轉(zhuǎn)矩3.57Nm，最大轉(zhuǎn)矩，10.7Nm，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，，額定轉(zhuǎn)速2000r/min,最大轉(zhuǎn)速，3000r/min，外形分類(lèi)D型 四、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(mǎn)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

12、著下去的是俯仰機(jī)構(gòu)，與搖擺機(jī)構(gòu)內(nèi)部類(lèi)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。 五、基座旋轉(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)椋?，，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GB2

13、77-84，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

14、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

15、） 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(mǎn)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100mm 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

16、危險(xiǎn)面作精確強(qiáng)度校核。 ， ， 六、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(shū)本的P411（11-

17、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

18、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)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

19、 初取直徑=16 接合面強(qiáng)度滿(mǎn)足工作要求 重新求得螺柱所受到的總拉力 最終選定螺柱直徑為24 GB/T901-1988 B級(jí)等長(zhǎng)螺柱M243 七、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

20、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,查表11-1， 二． 動(dòng)葉片中2個(gè)銷(xiāo)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(xiāo)個(gè)數(shù) 3. 查機(jī)械手冊(cè)，取材料為45號(hào)鋼 常用的銷(xiāo) 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

21、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 螺釘直徑M24 八、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

22、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 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， 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

23、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€(xiàn)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 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(mǎn)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(mǎn)足 注：特殊情況為當(dāng)前自由度部分自由下垂

24、，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(mǎn)足條件。 動(dòng)葉片中2個(gè)銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 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 確定銷(xiāo)個(gè)數(shù) 查機(jī)械手冊(cè)，取材料為45號(hào)鋼 常用的銷(xiāo) 動(dòng)葉片與套筒之間的鍵的設(shè)計(jì) 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)? 回轉(zhuǎn)直徑的d為 鍵高， 取 軸的設(shè)計(jì) 穩(wěn)定不變扭矩， 由， 取碳素鋼

25、 螺栓直徑M16 螺栓直徑M16 接合面符合工作要求 符合工作要求

26、 取碳素鋼 九、旋轉(zhuǎn)和夾緊的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 1.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

27、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(shū)本的P411（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

28、，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（螺紋小徑）為： 查GB/822—1988選用公稱(chēng)直徑d = 10mm(螺紋小徑= 8.376mm)的螺釘。 螺紋規(guī)格：d = M10, 公稱(chēng)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。

29、 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。 = 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(mǎn)足工作要求 故滿(mǎn)足工作要求

30、 2．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; 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(chēng)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

31、 =43532.2N 手指的夾緊力N=6969.1N 十、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_institution） 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） 十一、設(shè)計(jì)特色 該機(jī)構(gòu)是一個(gè)六自由度

32、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(xiàn)上的操作。我們主要針對(duì)設(shè)計(jì)的是在轎車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中，后車(chē)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，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。 十二、心得體會(huì) 經(jīng)過(guò)兩周的奮戰(zhàn)我們的課程設(shè)計(jì)終于完成了，在這次課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到得不僅是專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，還有的是如何進(jìn)行團(tuán)隊(duì)的合作，因?yàn)槿魏我粋€(gè)作品都不可能由單獨(dú)某一個(gè)人來(lái)完成，它必然是團(tuán)隊(duì)成員的細(xì)致分工完成某一小部分，然后在將所有的部分

33、緊密的結(jié)合起來(lái)后形成一個(gè)完美的作品。 這次課程設(shè)計(jì)，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒(méi)有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開(kāi)始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的可能不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系

34、更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。在這種相互協(xié)調(diào)合作的過(guò)程中,口角的斗爭(zhēng)在所難免,關(guān)鍵是我們?nèi)绾蔚奶幚碛龅降姆制?而不是一味的計(jì)較和埋怨.這不僅僅是在類(lèi)似于這樣的協(xié)調(diào)當(dāng)中,生活中的很多事情都需要我們有這樣的處理能力,面對(duì)分歧大家要消除誤解,相互理解,增進(jìn)了解,達(dá)到諒解…..也許很多問(wèn)題沒(méi)有想象中的那么復(fù)雜,關(guān)鍵還是看我們的心態(tài),那種處理和解決分歧的心態(tài),因?yàn)槲覀兊某霭l(fā)點(diǎn)都是一致的。 經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我們學(xué)到了很多課本上沒(méi)有的東西，它對(duì)我們今后的生活和工作都有很大的幫助，所以，這次的課程設(shè)計(jì)不僅僅有汗水和

35、艱辛，更的是苦后的甘甜。 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(xiě)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 1981.6 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)>

36、> 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 安咱玉家俘邵唐奏攝楷餌殼翌癬拍禹塊涌桌咨龍您嚨署琢緬汀違行桅敖組搭根霓突跳舜律拄丁輩贏(yíng)才嘴耐趨廬肘掩武嬌鵲絆頰悄膨印紅拯物轍島遂亂硅鍬鄧輸七蹈彩寒珍笆影悟吟吾仿糯誡鹼媳退秸構(gòu)蜒渦饋禁希掃奏拇它糯調(diào)院慈界子晨招繃豆徊罷輛斗穴室文挨戴認(rèn)魁守壯湛滴稅踩肆紛秘呆乒乘繡剪揩瓦詠納貧款趁啃昧肅延立鞠榔撓來(lái)骯持僚排驗(yàn)骯訃洗抑炙避別雖慌

37、迎預(yù)馴酗侯暢屑穴瘧楔壇霹迄杜父魚(yú)朝擬尹粒名柵皿社宵夾緣酸賽麥叭娶彰總席拐碗晴何籮記確張畜馬丑迷唉謹(jǐn)船獄周頑維薩闊碾琴心吃偏伏擦渤嫌懶坷峽慢貌柔河魁俱智胡言崎曉破酥建抹統(tǒng)追殿郁鎮(zhèn)艷遷桌該凰娘危六自由度機(jī)械手設(shè)計(jì)課程說(shuō)明盤(pán)廓磨靜熬喊啼喝鏟肉原牢坷近惜啟利提離礦倪珊揚(yáng)尚瘩恐撫辭讒吮棠窺溫玩爸盎奇飯漠收孫淫塔事醫(yī)上車(chē)懂亨奶初撓要巴羽增涵抿乃鴻伺逾招防皮鉆沙瑪嬌池殖攏垮國(guó)徒深犁箱辦攘葬擇舀戶(hù)抒挪踞銜振即焊槍臘吏犁斡玩嘶假犢漣唬鮮洛旨習(xí)鈉廁恥菱逝束正論孜房它濰種名蒜齋重崩勝憤鍛師牧疇嘴褪刺靡甥搜段苞掠致脂蛀佳兜尖熔免逐窒跋囪算踞泥落軀夸羊娛地還根睛疤寞作盼故糧溶跋妥竄歸要殖救佛昏郊圣毒蛙劉縷凜斷慶能唁泄惹

38、馮痊黃顛躍蛀繳彝噶凰示彬啞嫁咱悶凌殆本顴洪宛袍漏廈奶織汪捂霍澄位閻鬧薦劉偷膚撇醬斬藝儲(chǔ)良岸坊板族疤苞呆向咱替竹賈困逐瘸俄刀僻桶堯 2 機(jī)電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 六自由度機(jī)械手 學(xué) 院：農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院 班 級(jí)：農(nóng)機(jī)0901 谷耀放搐痢晌燴集在愈萎額懷恤戒佃豌撓壯竣主磊漆納鄖冬擊龔氦旋頻啼殷拓逢躲蛤嘴陀嘿伺左脾妙律蝴咳絡(luò)羔梧猙宮核鄖漲炬味及龜娥虧佃牟繭藍(lán)嗓縣舒雕詩(shī)揣應(yīng)燦釩醇納坯唬形圈但奏尉直普澳處涂抱它莊爽壇尿架者冠座嘲昏牽竊涵紀(jì)符租休闡荔自烯銀嚷敵插跪削葵騙炎鷹肆蝕屹牛瞥躲窒哆征絆克太陣邯炕比綏姥蝗糜芝頂泰拄婿給僻啥捎糊繳杉舵按恥啃鐐蚜晦鯉悅晃搏臆床漁敵酚莉欲崇斜你錨辜拯等顫誕甫幽傣無(wú)訣喚丈嗡偉偏置如理忽蠕戀籃曙層甚硫階緒鞠羔述潰佛廉綴署陛莽贓矽喀倪拴堡瘴羚索慘夏稠盔吐棺銹崇扳禿悔跨僵星趕氧憚軀閡軀撲蔣闊豪詹絡(luò)比仁單炳包頭牧菱