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轻型平动搬运机械手的设计及运动仿真的设计 轻型平动搬运机械手的设计及运动仿真的设计

格式:word 上传:2022-06-25 17:12:22

《轻型平动搬运机械手的设计及运动仿真的设计》修改意见稿

1、“.....如图所示,为螺钉的间距,间距跟工作压强有关,见表,在这种联结中,每个螺钉在危险剖面上承受的拉力计算液压缸工作压强为,所以螺钉间距小于,试选择个螺钉,,所以选择螺钉数目合适个危险截面所以,工作压力螺钉的间距小于小于小于小于所以螺钉材料选择,则螺钉的直径螺钉的直径选择动片和输出轴间的连接螺钉动片和输出轴间的连接螺钉动片和输出轴之间的连接结构见上图。连接螺钉般为偶数,对称安装,并用两个定位销定位。连接螺钉的作用使动片和输出轴之间的配合紧密。摩于是得动片的外径被连接件配合面间的摩擦系数......”

2、“.....得螺钉材料选择,则螺钉的直径螺钉的直径选择选择的开槽盘头螺钉。本章小结本章通过四种基本的手腕结构,选择了具有个自由度的回转驱动的腕部结构。并进行的腕部回转力矩的计算,同时也计算了回转缸连接螺钉的直径。臂部的设计及有关计算臂部的设计及有关计算手臂部件是机械手的主要握持部件。它的作用是支撑腕部和手部包括工件或工具,并带动它们作空间运动。手臂运动应该包括个运动伸缩回转和升降。本章叙述手臂的伸缩运动,手臂的回转和升降运动设置在机身处,将在下章叙述。臂部运动的目的把手部送到空间运动范围内任意点。如果改变手部的姿态方位,则用腕部的自由度加以实现。因此,般来说臂部应该具备个自由度才能满足基本要求,既手臂伸缩左右回转和升降运动......”

3、“.....从臂部的受力情况分析,它在工作中即直接承受腕部手部和工件的静动载荷,而且自身运动较多。因此,它的结构工作范围灵活性等直接影响到机械手的工作性能。臂部设计的基本要求臂部应承载能力大刚度好自重轻根据受力情况,合理选择截面形状和轮廓尺寸。提高支撑刚度和合理选择支撑点的距离。合理布置作用力的位置和方向。注意简化结构。提高配合精度。二臂部运动速度要高,惯性要小机械手手部的运动速度是机械手的主要参数之,它反映机械手的生产水平。对于高速度运动的机械手,其最大移动速度设计在,最大回转角速度设计在内,大部分平均移动速度为,平均回转角速度在。在速度和回转角速度定的情况下,减小自身重量是减小惯性的最有效,最直接的办法,因此,机械手臂部要尽可能的轻。减少惯量具体有个途径减少手臂运动件的重量,采用铝合金材料。减少臂部运动件的轮廓尺寸。减少回转半径......”

4、“.....先缩后回转或先回转后伸缩,尽可能在较小的前伸位置下进行回转动作。驱动系统中设有缓冲装置。三手臂动作应该灵活为减少手臂运动之间的摩擦阻力,尽可能用滚动摩擦代替滑动摩擦。对于悬臂式的机械手,其传动件导向件和定位件布置合理,使手臂运动尽可能平衡,以减少对升降支撑轴线的偏心力矩,特别要防止发生机构卡死自锁现象。为此,必须计算使之满足不自锁的条件。总结以上要求是相互制约的,应该综合考虑这些问题,只有这样,才能设计出完美的性能良好的机械手。手臂的典型机构以及结构的选择手臂的典型运动机构常见的手臂伸缩机构有以下几种双导杆手臂伸缩机构。手臂的典型运动形式有直线运动,如手臂的伸缩,升降和横向移动回转运动,如手臂的左右摆动,上下摆动符合运动,如直线运动和回转运动组合,两直线运动的双层液压缸空心结构。双活塞杆液压岗结构。活塞杆和齿轮齿条机构......”

5、“.....综合考虑,本设计选择双导杆伸缩机构,使用液压驱动,液压缸选取双作用液压缸。手臂直线运动的驱动力计算先进行粗略的估算,或类比同类结构,根据运动参数初步确定有关机构的主要尺寸,再进行校核计算,修正设计。如此反复,绘出最终的结构。做水平伸缩直线运动的液压缸的驱动力根据液压缸运动时所克服的摩擦惯性等几个方面的阻力,来确定来确定液压缸所需要的驱动力。液压缸活塞的驱动力的计算。回摩密惯手臂摩擦力的分析与计算分析摩擦力的计算不同的配置和不同的导向截面形状,其摩擦阻力是不同的,要根据具体情况进行估算。上图是机械手的手臂示意图,本设计是双导向杆,导向杆对称配置在伸缩岗两侧。图机械手臂部受力示意计算如下由于导向杆对称配置,两导向杆受力均衡,可按个导向杆计算......”

6、“.....参考上节的计算导向支撑的长度当量摩擦系数,其值与导向支撑的截面有关。对于圆柱面摩擦系数,对于静摩擦且无润滑时钢对青铜取钢对铸铁取计算导向杆的材料选择钢,导向支撑选择铸铁,总,,导向支撑设计为将有关数据代入进行计算总摩手臂惯性力的计算本设计要求手臂平动是,在计算惯性力的时候,设置启动时间臂计算零件的重心位置,求出重心到回转轴线的距离。工件手和腕臂手腕手腕工件工件臂臂总手腕手腕工件工件臂臂总所以,回转半径计算偏重力矩总偏总偏升降不自锁条件分析计算手臂在总的作用下有向下的趋势,而里柱导套有防止这种趋势......”

7、“.....因此在设计中必须考虑到立柱导套必须大于手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算回惯摩密式中摩摩擦阻力,参考图摩取零件及工件所受的总重。惯的计算总惯设定速度为起动或制动的时间差总近似估算为将数据带入上面公式有总惯摩的计算摩总摩液压缸在这里选择型密封,所以密封摩擦力可以通过近似估算密最后通过以上计算当液压缸向上驱动时,当液压缸向下驱动时,轴承的选择分析对于升降缸的运动,对于机身回转用的轴承有影响,因此,这里要充分考虑这个问题。对于本设计,采用支点,双固定,另支点游动的支撑结构。作为固定支撑的轴承,应能承受双向轴向载荷,故内外圈在轴向全要固定。其结构参看本章开始的机身结构示意图。本设计采用两个角接触球轴承,面对面或者背对背的组合结构......”

8、“.....本章小结本章对机械手的机身进行了设计,分别对机身的回转机构和升降机构进行设计计算。同时也计算了升降立柱不自锁的条件,这是机身设计中不可缺少的部分。,启动速度,总惯总惯密封装置的摩擦阻力不同的密封圈其摩擦阻力不同,在手臂设计中,采用型密封,当液压缸工作压力小于。液压缸处密封的总摩擦阻力可以近似为封。经过以上分析计算最后计算出液压缸的驱动力摩惯液压缸工作压力和结构的确定经过上面的计算,确定了液压缸的驱动力,根据表选择液压缸的工作压力确定液压缸的结构尺寸液压缸内径的计算,如图所示图双作用液压缸示意图当油进入无杆腔,当油进入有杆腔中,液压缸的有效面积故有无杆腔有杆腔,,选择机械效率将有关数据代入根据表,选择标准液压缸内径系列......”

9、“.....考虑到液压缸的臂厚在,所以该液压缸的外径为活塞杆的计算校核活塞杆的尺寸要满足活塞或液压缸运动的要求和强度要求。对于杆长大于直径的倍以上,按拉压强度计算设计中活塞杆取材料为碳刚,故,活塞直径现在进行校核。结论活塞杆的强度足够。本章小结本章设计了机械手的手臂结构,手臂采用双导杆手臂伸缩机构,对驱动的液压缸的驱动力进行了详细的计算,并对液压缸的基本尺寸进行了设计。机身的设计计算机身的设计计算机身是直接支撑和驱动手臂的部件。般实现手臂的回转和升降运动,这些运动的传动机构都安在机身上,或者直接构成机身的躯干与底座相连。因此,臂部的运动越多,机身的机构和受力情况就越复杂。机身是可以固定的,也可以是行走的,既可以沿地面或架空轨道运动。机身的整体设计按照设计要求,机械手要实现手臂的回转运动......”

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