下料机械手的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

而定的应力校正系数。

对于不变的转矩，取对于脉动的转矩，取对于对称循环的转矩，取。

假定回转缸转矩不变，选择花键轴的材料为钢。

通过查机械设计手册可得材料的相关力学性能，。

所以又，因此花键轴的强度满足要求。

但是花键轴也受到扭矩作用且在花键最小截面上产生最大剪应力其中抗扭系数鬃哈尔滨理工大学学士学位论文那么从计算结果看来花键轴的剪切应力满足设计要求。

升降液压缸和回转缸的轴承选择升降液压缸主要用于机械手对待下料物体的抓取，即实现直线往复运动，该动作所受的载荷主要来源与机械手自身和物体的重力，载荷较小。

回转缸用于使机械手回转，从而实现将物体下料，实现的是旋转运动，旋转过程中会产生惯性力矩，所受载荷比升降缸要大。

为了保证机械手运动位置精度，根据轴承的性能及特点，选择能同时承受径向力和轴向力的圆锥滚子轴承角接触球轴承。

轴承的型号根据花键轴轴径的大小选择与之配合的轴承。

哈尔滨理工大学学士学位论文第章驱动系统机械手驱动系统的选择各类驱动系统的特点工业机械手的驱动系统，按动力源分为液压，气动和电动三大类根据需要也可由这三种基本类型组成复合式的驱动系统。

液压驱动系统由于液压技术是种比较成熟的技术，它具有动力大，力或力矩惯量比大，快速响应高，易于实现直接驱动等特点，适用于承载能力大，惯性大以及在防爆环境中工作的机械手。

气动驱动系统具有速度快，系统结构简单，维修方便，价格低等特点，适用于中，小负载的系统中，但难于实现伺服控制，多用于程序控制的机械手中。

如在上，下料和冲压机械手中应用较多。

电动驱动系统由于低惯量，大转矩的交，直流伺服电机及配套的伺服驱动器交流变频器，支流脉冲调制器的广泛采用，这类驱动系统在机械手中被大量选用。

工业机械手驱动系统的选择原则设计机械手时，选择哪类驱动系统，要根据机械手的用途，作业要求，机械手的性能，规范，控制功能，维护的复杂程度，运行的功耗，性能与价格比以及现有的条件等综合因素加以考虑。

在注意各类驱动系统特点的基础上，综合上述各因数，充分论证其合理性，可行性，经济性及可靠性后进行最终的选择。

般情况下机械手驱动系统的选择大致按如下原则物料搬运包括上，下料用有限点位控制的程序控制机械手，重负载的可选用液压驱动系统，中等负载的可选用电动驱动系统，中等负载的选用电动驱动系统，轻负载的可选用气动驱动系统。

冲压机械手用气动系统。

用于点焊和弧焊及喷涂作业的机械手，要求具有任意电位和轨迹控制功能，需采用伺服驱动系统。

只有采用液压或电动驱动系统才能满足要求。

哈尔滨理工大学学士学位论文液压驱动系统液压系统自年代初到现在，已在机械手中获得广泛应用液压系统在机械手中所起的作用是通过电液转换元件把控制信号进行功率放大，对液压动力机构进行方向，位置和速度的控制，进而控制机械的手臂按给定的运动规律动作。

液压动力机构多数情况下采用直线液压缸或摆动液压缸用于实现手臂的伸缩升降以及手腕，手臂的回转。

液压系统传动方案的确定各液压缸的换向回路为便于机械手的自动控制，如采用可编程序控制器或微机进行控制，系统的压力和流量都不高，因此般都选用电磁换向阀回路，以获得较好的自动化程度和经济效益。

液压机械手般采用单泵或双泵供油，手臂伸缩，手臂俯仰和手臂旋转等机构采用并联供油，这样可有效降低系统的供油压力，此时为了保证多缸运动的系统互不干扰，实现同步或非同步运动，换向阀需采用中位型换向阀。

调速方案整个液压系统只用单泵或双泵工作，各液压缸所需的流量相差较大，各液压缸都用液压泵的全流量工作是无法满足设计要求的。

尽管有的液压缸是单速度工作，但也需要进行节流调速，用以保证液压缸运行的平稳运行。

各缸可选择进油路或回油路节流调速，因为系统为中底系统，般适宜选用节流阀调速。

机械手的手臂伸缩和手臂俯仰或升降缸采用两个单向节流阀来实现，若只用节流阀调速时，则进油达到最大允许速度来调节。

当无杆腔进油时，其速度就少于最大允许速度，但仍然符合设计需求。

在般情况下，机械手的各个部位是分别动作的，手腕回转缸和手臂回转缸或升降所需的流量较为接近，手腕回转缸和手臂回转缸及夹紧缸所需流量较为接近，且它们两组缸所需的流量相差较大，这样不但可以选择单泵供油系统，也可选择双泵供油系统。

单泵供油系统要以所有液压缸中需流量最大的来选择泵的流量。

优点是系统较为简单，所需的元件较少，经济性好，缺点是当所需流量较少的液压缸如手腕回转缸，夹紧缸等动作时，系统的溢流损失较大，能源利用率低对于系统功率较小的场合是可取的。

双泵供油系统，它在需要大流量动作的缸运动时，双泵同时为其供油，哈尔滨理工大学学士学位论文在需小流量动作液压缸运动时，则用小流量泵供油，而大流量泵低压卸荷。

双泵供油系统避免了溢流损失过大，而且可以用双联泵代替双泵，其优缺点与单泵供油系统相反。

减速缓冲回路通用工业机械手要求可变行程，它是由微机控制，可在行程中任意点定位，故应在液压系统中采用缓冲装置，形成缓冲回路。

当液压缸运动快到希望点时，由位置检测检测装置电位器发讯号给微机，然后微机控制电磁铁通电切断二位二通阀的通路，液压缸的回路改经节流阀回油箱，增大了回油路的阻力，使液压缸速度减慢，防止冲击达到缓冲目的，这种回路也适用于摆动缸。

也可以在油路中设置单向行程节化程度和通用性方面不如上述方案。

系统安全可靠性手臂俯仰缸或手臂升降缸在系统失压情况下会自由出了这次设计的大体框架，并将设计划分成了若干模块，在规定时间内完成。

第三，资料整理。

在确定课题后，通过查阅机械设计指导手册进行资料查阅，由于我是在校外完成毕业设计，所以我经常与我的毕业设计陶福春老师沟通，像老师请教，老师不厌其烦的教导我，让我很感动，我也提高了自己的工作效率。

第四，课题实现。

在资料准备充分后，我开始着手论文的撰写，过程中，我也遇到不少问题，通过与同事起讨论请教老师以及翻阅资料等方式问题解决。

第五，论文整理。

在小组成员完成了各自的模块以后，我将论文进行了整合，并整理成册。

我的这次的设计大体过程就是这样。

在此，要感谢我们的指导老师陶福春老师对我的悉心指导，给予了我们很大的帮助。

通过这次的毕业设计，我对机械手下料的实施过程有了定的了解，大家充分的将所学理论知识运用到了实践当中。

我们通过查阅资料跟其他小组探讨以及请教老师等方式学到了不少东西，虽然经历了些困难，但同样收获巨大。

这次设计不仅提升了大家的业务能力，也加强了我们的学历与沟通能力，对我们以后的工作有非常大的帮助。

虽然这个设计做的还不够专业，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，将使我终身受益。

哈尔滨理工大学学士学位论文致谢经过将近几个月的忙碌，我基本上完成了下料机械手设计。

在这整个设计的过程中我遇到了许多的问题，但是通过查找资料和同组的同学起探讨请教指导老师来解决了这些问题。

从这次设计当中我不但把以前学习到的知识运用上来了，还学习了些我们以前没有学到的，可以说是即学即用。

这对于即将走上工作岗位的我来说是个很好的锻炼，因为参加工作之后还有很多的东西要学，我们就应该具有这种即学即用的能力。

总的来说，通过毕业设计，我学到了很多知识，也深刻体会到毕业设计这课在整个大学学习当中的重要性。

在这次设计当中，我得到了指导老师陶福春教授的悉心指导，陶福春老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，都给予我悉心的指导和帮助。

可以说，没有陶福春老师的悉心指导和帮助，我是不可能顺利完成我的毕业设计的。

另外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

因此，在这里我衷心地感陶福春老师。

同时也谢谢和我组的成员。

学生签名郭景楠日期年月日哈尔滨理工大学学士学位论文参考文献肖继德机床夹具设计机械工业出版社华中科技大学主编液压与气压传动机械工业出版社徐灏机械设计手册机械工业出版社张幼桢主编金属切削原理航空工业出版社，上海机械学院主编机械设计基础机械工业出版社，中国机械工业教育协会组编机械制造基础机械工业出版社机械工业出版社编机械工程手册，陈宏钧主编机械工人切削技术手册北京机械工业出版社，吴拓，方琼珊机械制造工艺与机床夹具课程设计指导下落或超速下行，所以应在回路中增加平衡回路，方法可用单向顺序阀做平衡阀。

手臂伸缩缸有俯仰状态时，亦应同样考虑。

夹紧缸在夹紧工件时，为防止失电等意外情况，应加锁紧保压回路。

为防止夹紧缸压力受系统压力波动的影响或过高，导致夹紧力过大损坏工件，或过低无法夹紧工件，造成意外的安全事故，需在油路上增加减压阀保证夹紧缸的压力恒定不变。

液压系统的合成和完善在上述主要液压回路选好后，在配上其他功用的辅助油路如卸荷，测压等油路，就可以进行合并，完善为整体的液压系统，并编制液压系统动作循环及电磁铁动作顺序表。

计算和选择液压元件液压泵计算液压泵的工作压力泵的工作压力是所有液压缸中工作压力最大者与泵至该液压缸的全部压力损失之和即哈尔滨理工大学学士学位论文式中管道和各阀的全部压力损失之和计算液压泵的流量式中所有液压缸中所需流量最大的流量泄漏折算系数，般选择液压缸的规格参考设计手册或产品样本，选取其额定压力比高，其流量与上述计算致的液压泵。

计算功率，选用电动机按工况图找出所有缸图最高功率点的对应的计算值和泵的额定流量的乘积，然后除以泵的总效率选择液压控制阀按控制阀的额定压力和额定流量大于系统最高工作压力和通过该阀的最大流量的原则来选用系统的各类液压阀。

选择液压辅助元件滤油器按泵的最大流量选取流量大些的滤油器油管和管接头油管和管接头的通径按与阀致来选取油箱体积油箱容量与系统的流