代入有关数据，可得查机械设计手册圆整，得由.−.,可得活塞杆直径圆整后，取活塞杆直径.缸筒壁厚和外径的设计缸筒直接承受压缩空气压力，必须有定厚度。般气缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于，其壁厚可按薄壁筒公式计算式中，缸筒壁厚，气缸内径，气缸试验压力，般取.气缸工作压力缸筒材料许用应力本课题手爪夹紧气缸缸筒材料采用为铝合金,代入己知数据，则壁厚为取，则缸筒外径为手部活塞杆行程长计算活塞杆的位移量气缸活塞行程与其使用场合及工作机构的行程比有关。多数情况下不应使用满行程，以免活塞与缸盖相碰撞，尤其用于夹紧等机构。为保证夹紧效果，必须按计算行程多加的行程余量。故查有关手册圆整为校核活塞杆稳定性的验算当活塞杆的长度较小时，可以只按强度条件校核计算活塞杆直径有其中,则所以设计满足要求气缸推力验算由以上计算可知气缸可能产生的推力大于夹紧工件所需的推力所以该气缸满足要求。.消耗气量的计算气缸的耗气量与缸径行程工作频率和从换向阀到气缸的连接管路容积死容积有关，气缸每分钟消耗的压缩空气流量为式中，气缸缸径，活塞杆直径，活塞行程，气缸活塞每分钟往复次数此公式未考虑气缸内的死容积，因此计算值比实际值偏小，设计时要根据具体情况加以修正。.气缸进排口的计算气缸的进排气口当量直径的大小与气缸的耗气量有关，除特殊情况外，般气缸的进气口排气口尺寸相同。气缸进排气口当量直径用下式计算式中工作压力下气缸的耗气量，空气流经进排气口的速度，般取把计算出来的气缸进排气口当量直径进行圆整后，按照气缸气口螺纹选择合适的气口螺纹。故，.手抓部分总质量估算其中手爪部分和活塞杆材料采用钢，缸筒和端盖连接材料采用铝合金查相关手册，号钢密度为.的密度为.手抓部分总质量约为.手臂机构的设计轴小臂手臂的结构设计.初选电机为.滚珠丝杠的选择根据电机以及末端执行机构拟使用条件负载重量最大行程快速进给速度加减速时间常数.预期寿命直线运动导程摩擦系数.电机转速设定螺距根据电机最大的转速与快速进给速度计算基本动态额定负载各动作模式下的轴向负载的计算加速时加速度轴向负载匀速时轴向负载减速时轴向负载各动作模式次循环所需的时间螺距为的负载条件根据上述两表所示条件计算轴向均负载与平均转速计算所需基本动态额定负载根据预期寿命，扣除停止时间后的净运行使用寿命预计夹紧上下运动将运行系数带入公式中因此选择丝杠容许屈曲载荷危险速度计算研讨丝杠轴全场与危险速度屈曲载荷最大行程螺母长度余量末端尺寸下面就屈曲载荷进行讨论，设负载作用点间距式中开始引起压曲的负载负载作用点距离杨氏模量丝杠轴最小惯性矩由丝杠的支撑方式决定系数铰支铰支固定铰支选用固定铰支固定自由.式中屈曲载荷安全系数.说明容许轴向负载充分满足使用条件由于电机速度比较慢肯定安全无需校核危险速度最终选型结果适合的滚珠丝杠的形式为支座型号为校核驱动电机传动系统等效转动惯量计算电机转子转动惯量滚珠丝杆的转动惯量的折算手臂上下移动惯量的折算工作台是移动部件，其移动质量折算到滚珠丝杠轴上下移动的惯量可按下式进行计算式中，是丝杆导程为工作台质量。所以联轴器转动惯量系统等效转动惯量验算矩频特性步进电机最大静转矩是指电机的定位转矩，从附件中查得步进电机的名义启动转矩与最大静转矩的关系为查的。所以步进电机空载启动是指电机在没有外加工作负载下的启动。步进电机所需空载启动力矩可按下式计算式中为空载启动力矩为空载启动时运动部件由静止升速到最大快进速度，折算到电机轴上的加速力矩.为空载时折算到电机轴上的摩擦力矩.有关的各项力矩值计算如下加速力矩式中为传动系统的等效转动惯量为电机的最大角加速度为与运动部件最大快进速度对应的电机最大转速为运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需的时间为运动部件最大快进速度为初选步进电机的步距角为脉冲当量空载摩擦力矩式中为运动部件的总重量为导轨摩擦系数为传动系统总效率为滚珠丝杠的最大行程附加摩擦力矩式中为滚珠丝杠预紧力为最大轴向负载的为滚珠丝杠未预紧时的传动效率，现取所以，步进电机所需空载启动力矩初选电机型号应满足步进电机所需空载启动力矩小于步进电机名义启动转矩，即从上式可知电机初步满足要求。启动矩频特性校核步进电机启动有升速启动和突跳启动。升速启动是步进电机从静止状态开始逐渐升速，在零时刻，启动频率为零。突跳启动很少使用。在段时间内，按定的升速规律升速。启动结束时，步进电机达到了最高运行速度。从下图中，可查得图矩频特性图纵向空载启动力矩。对应的允许启动频率。步进电机启动频率，所以步进电机不会丢步。运行矩频特性校核步进电机的最高快进运行频率可按下式计算式中为部件最大快进速度为脉冲当量所以，快进力矩的计算公式式中为快进时，折算到电机轴上的摩擦力矩，为附加摩擦力矩。算得从运行矩频特性图中，可知对应的允许快进频率所以所用的电机都满足快速进给运行矩频特性要求。综上所述，所选用的步进电机符合要求，可以使用。基座的计算设计.初选电机为.滚珠丝杠的选择根据电机以及末端执行机构拟使用条件负载重量最大行程快速进给速度加减速时间常数.预期寿命直线运动导程摩擦系数.电机转速设定螺距根据电机最大的转速与快速进给速度计算基本动态额定负载各动作模式下的轴向负载的计算加速时加速度轴向负载匀速时轴向负载减速时轴向负载各动作模式次循环所需的时间螺距为的负载条件根据上述两表所示条件计算轴向均负载与平均转速计算所需基本动态额定负载根据预期寿命，扣除停止时间后的净运行使用寿命预计夹紧前后运动将运行系数带入公式中因此选择丝杠容许屈曲载荷危险速度计算研讨丝杠轴全场与危险速度屈曲载荷最大行程螺母长度余量末端尺寸下面就屈曲载荷进行讨论，设负载作用点间距式中开始引起压曲的负载负载作用点距离杨氏模量丝杠轴最小惯性矩由丝杠的支撑方式决定系数铰支铰支固定铰支选用固定铰支固定自由.式中屈曲载荷安全系数.说明容许轴向负载充分满足使用条件由于电机速度比较慢肯定安全无需校核危险速度最终选型结果适合的滚珠丝杠的形式为支座型号为校核驱动电机传动系统等效转动惯量计算电机转子转动惯量滚珠丝杆的转动惯量的折算手臂上下移动惯量的折算工作台是移动部件，其移动质量折算到滚珠丝杠轴上下移动的惯量可按下式进行计算式中，是丝杆导程为工作台质量。所以联轴器转动惯量系统等效转动惯量验算矩频特性步进电机最大静转矩是指电机的定位转矩，从附件中查得步进电机的名义启动转矩与最大静转矩的关系为查的。所以步进电机空载启动是指电机在没有外加工作负载下的启动。步进电机所需空载启动力矩可按下式计算式中为空载启动力矩为空载启动时运动部件由静止升速到最大快进速度，折算到电机轴上的加速力矩.为空载时折算到电机轴上的摩擦力矩.有关的各项力矩值计算如下加速力矩式中为传动系统的等效转动惯量为电机的最大角加速度为与运动部件最大快进速度对应的电机最大转速为运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需的时间为运动部件最大快进速度为初选步进电机的步距角为脉冲当量空载摩擦力矩式中为运动部件的总重量为导轨摩擦系数为传动系统总效率为滚珠丝杠的最大行程附加摩擦力矩式中为滚珠丝杠预紧力为最大轴向负载的为滚珠丝杠未预紧时的传动效率，现取所以，步进电机所需空载启动力矩初选电机型号应满足步进电机所需空载启动力矩小于步进电机名义启动转矩，即从上式可知电机初步满足要求。启动矩频特性校核步进电机启动有升速启动和突跳启动。升速启动是步进电机从静止状态开始逐渐升速，在零时刻，启动频率为零。突跳启动很少使用。在段时间内，按定的升速规律升速。启动结束时，步进电机达到了最高运行速度。从下图中，可查得图矩频特性图纵向空载启动力矩。对应的允许启动频率。步进电机启动频率，所以步进电机不会丢步。运行矩频特性校核步进电机的最高快进运行频率可按下式计算式中为部件最大快进速度为脉冲当量所以，快进力矩的计算公式式中为快进时，折算到电机轴上的摩擦力矩，为附加摩擦力矩。算得从运行矩频特性图中，可知对应的允许快进频率所以所用的电机都满足快速进给运行矩频特性要求。综上所述，所选用的步进电机符合要求，可以使用。轴承的选取本设计中，我的机械手手臂部分的丝杠是由型号组成。其中丝杠的支撑方式是由固定简支形式适用于中等转速，高精度的丝杠。因此丝杠上的轴承是端安装双向推力轴承与深沟球轴承的组合，另端安装深沟球轴承。本设计中，机械手基座的丝杠也是由型号组成。其中丝杠的支撑方式是由固定简支形式适用于中等转速，高精度的丝杠。因此丝杠上的轴承端安装双向推力轴承与深沟球轴承的组合，另端安装深沟球轴承。.工业机器人的机械传动装置的选择联轴器的选择本设计中，该机构利用锥环对之间的磨擦实现与毂之间的无间隙连接传递转矩，且可任意调节两面联接件之间的角度位置。通过选择所用锥环的对数，可传递不同大小的转矩。图所示为采用锥环锥环夹紧环无键消隙联轴器，可使动力传递没有反向间隙。螺钉通过压圈施加轴向力时，由于锥环之间的楔紧作用，内外环分别产生径向弹性变形，消除轴与套筒之间的配合间隙，并产生接触压力，通过磨擦传递转矩，而且套筒与轴之间的角度位置可以任意调节。这种联轴

（图纸） Y轴大臂支撑架.dwg

（图纸） Z轴导向杆.dwg

（图纸） 电动连接架.dwg

（图纸） 机械手固定座.dwg

（图纸） 机械手装配总图.dwg

（图纸） 接线原理图.dwg

（其他） 开题报告.doc

（其他） 设计任务书.doc

（论文） 设计说明书.doc

（其他） 文献翻译.doc

（其他） 中英文文献翻译-机器人.doc