设计尺寸满足本课题研究内容的使用要求。机身和机座的设计计算机械手机身是直接支撑和传动手臂动作的部位。这些零件还可以直接构与底座相连，也就是这些零件可以形成机械手机身。机身既可以是固定式的或是行走式的,根据本课题的要求确定选择固定式的机身。如图所示气压缸导向柱转动壳体减速机感应电动机机座图腰部和基座结构图控制手臂上下移动的腰部气缸的设计确定主要尺寸确定气缸内径，活塞杆的直径根据本课题的设计要求，再结合伸缩气缸的尺寸和结构，所以将采用单活塞杆双作用式气缸，先将气缸的内径定为。由,得活塞杆的直径分析后取活塞杆的直径气缸内工作压力得气缸动态参数要求比较高，工作频率高，则。气缸动态参数要求般，基本运动为匀速运动，则。所以,缸筒壁厚和外径的设计因为气缸的缸筒需要直接承受压缩空气。压缩空气又具有定的压力。则气缸筒必须具有定厚度。通常，缸筒壁厚和内部半径之比。气缸壁厚根据薄壁筒公式来计算本课题缸筒的材料将使用铝合金，则将数据代入公式内，得壁厚为令，则缸筒的外径为机械手手部活塞杆行程长的确定根据本课题研究内容的需求，机械手腰部运动距离。为了防止气缸缸壁和活塞相碰撞，气缸活塞的活动范围必须留有定的余量。故查有关手册圆整确定气缸活塞长。对于活塞杆稳定性的计算当活塞杆的长度时，般按压杆稳定性来计算活塞杆直径。当气缸承受的轴向负载达到极限值后，很细微的力量都会让活塞杆弯曲甚至折断，从而使得气缸不能够正常的工作。活塞杆稳定性条件公式当长细比时，用公式实心杆实心杆系数材料强度实验值，对钢取系数，对钢取代入公式实心杆得所以满足我们所需要的稳定性的条件。气缸耗气量的计算气缸每分钟消耗的压缩空气流量为气缸的耗气量和行程缸的直径工作的频率和气缸内部的连接管路的容积相关。上面的计算中还没有考虑到气缸缸内的连通回路中会消耗定量的气体，所以得到的结果会比实际的值偏小点点。设计的时候要考虑到这个因素，从而来修正。气缸进气口和排气口的直径计算气缸的进排气口的当量缸内直径尺寸和气缸缸内的耗气量有关。般气缸的排气口和进气口的尺寸相同。缸内直径用下面的公式来计算式中速度空气流动经过排气口试的速度，般情况下取工作压力下气缸的耗气量，选择合适的气口螺纹。故，上下移动气缸部分质量估算活塞杆及导向套材料采用钢缸体采用铝合金连接件采用。查有关书籍得，号钢密度是的密度为密度为经计算，质量约为故，总质量二气缸结构设计缸盖和缸筒的连接插得相关手册，再结合本课题研究内容。最终选择拉杆式的螺栓连接。这种拉杆式螺栓的结构简单，加工方便。活塞和活塞杆的结构连接活塞与活塞杆的常用连接形式分为整体结构和组合结构这两种。其中组合式的结构又被分为锥销连接螺纹连接和半环连接这三种。结合本课题的气缸选择螺纹连接。此螺纹的结构紧凑，加工简单。密封设计密封对于气缸来说非常重要。它能够直接影响到气缸的各项使用性能以及气缸的使用寿命。所以我们必须严格的进行密封设备的设计，以确保气缸的各项使用性能，并且能很好的实现其功能。查得相关手册，确定活塞的结构和气缸的密封型式为型密封圈密封。型密封圈，它的静摩擦系数比较大，活塞的结构也比较简单，工作性能也比较好。气缸的安装连接结构根据气缸工作要求和位置的不同，其可以分为脚架式支座式法兰式铰轴式四种安装方式。由于本课题研究内容的需要，最终选择气缸为法兰式的安装结构。基座结构设计如图所示图轴承的基座该设计采用了环形轴承的支承结构。它由电动机自带减速机直接驱动连接旋转机械手壳体的支撑架，壳体接着使得手臂旋转。根据承受载荷及力方向，该支撑轴承选用双向推力球轴承，在转动的部分选用了双列圆锥滚子轴承。电动机的选取测量手臂转动的部件，其中包括手指气缸零件等各部分连接件。气缸零件手指这几部分的质量估算为伸缩气缸的质量估算为上下移动的气缸质量估算为分析各部件的质量情况，根据转动惯量公式得出各部分的转动惯量由转矩公式故所以负载转矩为由于轴承密封之间的存在摩擦力，所以设定摩擦系数，总的负载转矩为计算功率所以根据机械设计手册第四版第五卷表选择浙江齿轮减速电机公司生产的型号的齿轮减速电机，这款减速电机的特点是输出转速低，体积小，转矩大，运行工作可靠。适用于驱动低转速传动机械。选出版社,,,,刘丽世界电动汽车最新发展综述汽车电器,机械设计手册编委会机械设计手册气压传动与控制北京机械工业出版社气动工程手册编委会气动工程手册北京国防工业出版社王积伟章宏甲，黄谊液压与气压传动第二版北京机械工业出版社吴宗泽等机械设计师手册北京机械工业出版社蒲良贵机械设计第八版北京高等教育出版社周丹丹基于控制的三自由度气动机械手设计上海上海电机学院冯清秀机电传动控制第五版北京华中科技大学出版社吴宗泽等简明机械零件手册北京中国电力出版社庞国青工程材料与成形技术基础北京机械工业出版社型号为配用电机。带减速机减速之后的电机转矩是驱。所以选取的电动机满足本课题的使用要求。螺杆的设计与校核螺杆是机械手结构的主要支承件，在机械手中的作用举足轻重，而且传动连接着手臂的各项运动。螺杆的材料选择从经济角度来讲并能满足各项性能的材料为铸铁。螺距梯形螺纹螺纹的工作高度螺纹的牙底宽度为螺杆强度螺纹牙剪切弯曲当量应力式中传递转矩螺杆材料的许用应力所以代入公式得即合格剪切强度旋合圈数弯曲强度。合格本章小结本章确定了机械手各部分的组成情况，包括手指，手腕，手臂，机身和底座，并且确定了各运动气缸的选择参数。机身和底座的结构和参数也选择完毕。同时还有螺杆的选择。封口机自动化托盘设计封口机自动化托盘的结构设计及参数选择图托盘俯视图本课题托盘的特点由于托盘需要将工件送达个准确的固定的位置，所以就需要电机带动转盘做间歇性工作，而且每步转动都需要是固定的频率，角速度等。由于工件重量不是很大，所以不需要选择转矩很大的电机，般化的电动机就可以带动转盘和工件转动。电机的选择控制电动机常用的有步进电机交流伺服电动机直流伺服电动机力矩电动机等，其中步进电机是种将电脉冲信号转换成相对应的角位移或者是直线位移的机电执行元件。每当输入个电脉冲时，转子就会转动个角度，脉冲个接个的输入，转子就步步的转动。步进电机可以快速高效的完成动作，还可以直接性的辨别输入信号，不需要中间媒介的转换，并且可以高精度的定位。步进电机有三种通电方式单相轮流通电，双相轮流通电和单双相轮流通电。单的意思是切换时只有相绕组通电，双就是每次有两相绕组通电。三相交流异步电动机，其控制线路结构简单，使用维护方便，控制简单，价格低廉，但是启动电流大，功率因素较低，调速性能较差。由于本课题加工零件重量较小，托盘也只需做间歇式旋转运动。需要根据给出的旋转信号来完成工作台的旋转。所以本课题选择三相交流异步电机。托盘材料的选择工程材料属于人造材料，在机械生产航空航天建筑行业等方面应用较多，按其成分的不同般可分为无机非金属材料复合材料金属材料高聚物材料这四大类