版社，路甬祥液压气动技术手册第版北京机械工业出版社陈奎生液压传动与气压传动第版武汉武汉理工大学出版社，何存兴张铁华液压传动与气压传动第版武汉华中理工大学出版社，宋学义袖珍液压气动手册第版重庆重庆大学出版社，机械工业部中小型电机产品样本第版北京机械工业出版社，李发海王岩电机与拖动基础第版北京清华大学出版社，诸静机器人与控制技术第版浙江浙江大学出版社，熊有伦丁汉刘恩沧机器人学第版机械工业出版社，吴广玉姜复兴机器人工程导论第版哈尔滨工业大学出版社，王承义机械手及其应用第版北京机械工业出版社,天津大学编写组工业机械手设计基础第版天津天津科学技术出版社,传动比选择系列蜗杆减速器。机械手臂的工作原理气动原理图手臂升降气缸手臂伸缩气缸手臂回转气缸手指夹紧气缸开关快换街头储气罐分水过滤器调压阀压力表油雾器压力继电器单向节流阀调节阀单向节流阀调节阀可调节流阀空气压缩机单向节流阀单向节流阀电磁铁动作程序表序号电磁铁动作手臂上升手臂前伸手指张开手指闭合手臂缩回手臂回转手臂前伸手指张开手指闭合手臂缩回手臂反转手臂下降结合机械手气压系统图说明其动作循环过程。压力继电器发出电信号，使机械手开始按程序动作。首先，电磁铁通电，压缩空气从电磁阀的左边通道经单向节流阀进入手臂升降油缸的上腔，推动手臂上升。在手臂上升到定位置，碰行程开关，使断电，并发出信号使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的左侧，推动手臂前伸。在手臂前伸到定位置，装在手臂上的碰铁碰到行程开关发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道进入手指夹紧气缸的左侧，使手指张开。在延时结束后，断电，使通电，手指夹紧工件并同时发出信号使通电，压缩空气由电磁阀的右边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的右侧，使手臂缩回。当手臂上的碰铁碰到行程开关使断电并发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道进入手臂回转气缸的腔使手臂回转。当手臂的回转碰铁碰到行程开关使断电，并发出电信号使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的左侧，推动手臂前伸。在手臂前伸到定位置，装在手臂上的碰铁碰到行程开关发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道进入手指夹紧气缸的左侧，使手指张开，延时到断电，使通电，手指闭合，并发出电信号使通电，压缩空气由电磁阀的右边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的右侧，使手臂缩回。当手臂上的碰铁碰到行程开关使断电并发出电信号，使通电进行排气，手臂则靠自重下降。在手臂下降到定位置，装在手臂上的碰铁碰到行程开关发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的右边通道进入手臂回转气缸的另腔使手臂反转。机械手复位，机械手的循环结束。机械手的缓冲和定位手臂升降运动上升缓冲定位是靠可调碰铁触动行程开关而发出信号，切断气路来实现的。下降运动是采用油缸端部可调节流缓冲，活塞与油缸端盖相碰而定位。手臂伸缩运动手臂伸出有行程开关适时断电而切断油路，手臂滑行靠惯性缓冲，有死挡块定位手臂缩回没有定位精度要阀的口输往执行机构。信号取消后，阀又弹簧复位，压缩空气控制阀也复位而关闭，口无输出。气容中的空气经阀的单向阀阀而排空。延时控制回路用于不允许使用时间继电器的场合，如易燃易爆和大粉尘的场合。双作用气缸换向回路单作用气缸中间停止回路此处省略双活塞杆气缸任意位置停止回路单活塞杆气缸任意位置停止回路带调压阀的双活塞杆气缸任意位置停止回路延时控制回路字选用的气压马达的功率能克服摩擦力产生的功率就可以。摩擦力产生的最大功率为马力经考虑我选择了型号的活塞式气马达，额定功率为马力，工作气压为公斤厘米，额定转速为，额定空气消耗量为米分。参考书机械设计手册表轴的计算与校核轴直径的计算小车轮子的转速,则轴的转速,气压马达的功率,则η轴所传递的功率η传动效率轴所传递的扭矩，轴的截面直径轴的材料选用号钢，查表得代入式中得则取计算公式参考机械设计基础轴的强度校核由于传动轴主要是受转矩，所以轴的强度条件为,周的扭转剪应力轴的抗扭截面模量查表得对于实心圆轴，许用扭转剪应力所以经校核轴满足强度要求。计算公式参考机械设计基础轴承的选择由上步计算得轴的最小直径为，则查表得轴承的型号为。其参数为轴承内径外径轴承宽参考书现代综合机械设计手册表联轴器的选择马达和减速箱之间用联轴器相连。联轴器的名义扭矩联轴器的计算转矩查表得，则参考书现代综合机械设计手册表选用减速装置由于气压马达输出的转速比小车运动要求的速度要大，所以还需要个减速装置。有减速机的本次设计的是气动机械手，但平时看到和接触的大都是液压的和电气驱动的机械手，虽然气压驱动和液压驱动总体来说是大同小异的，但有些参数和计算还是不同的，所以还是遇到了些困难。在手臂的设计中由于没有亲眼看到过真正的机械手臂的内部结构，所以有些地方不可能考虑得很周全。但总的来说至少自己努力了，也察看了很多关于这方面的资料，询问了老师终于基本上完成了本次设计，心里还是很高兴的。刚开始做设计的时候有些无从下手，时掌握不到要领，经过段时间的摸索终于有了些头绪，但自己考虑得很简单，经过几次与老师的讨论后才发现还有很多没考虑的地方和不足之处，感觉要搞个设计还真不是件容易的事。致谢这次设计能够顺利完成首先要感谢吕夏老师的不断指导，由于自己对气压传动这方面也不太熟悉，刚开始都不知何处下手，吕老师给了我们很多启发。在做的过程中又遇到了许多困难，但老师总是不厌其烦的讲给我们听，给我们步步的分析，使我们了解到了些考虑欠缺的地方，能够不断完善。吕老师还定期给我们察看，使我们可以顺利跨入下个阶段。在这里再次感谢吕老师的帮助,参考文献曹承志电机拖动与控制学第版北京机械工业出版社王庭树机器人运动学及动力学第版西安西安电子科技大学出版社，孟繁华机器人应用技术第版哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，马香峰机器人机构学第版北京机械工业出版社赵锡芳机器人动力学第版上海上海交通大学出版社，高松海遥控机器人第版北京原子能出版社，孙耀明微型机算计在机器人技术中的作用第版北京科学技术文献出求，系由机械设计设计安全系数取值范围可知，故，则该轴是安全的。轴承的设计滚动轴承是现代机器中应用广泛的部件之，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。其优点主要有摩擦阻力小，功率消耗少，起动容易等。轴承的分类如果仅按轴承用于承受的外载荷不同来分类时，滚动轴承可以概括地分为向心轴承推力轴承和向心推力轴承，主要承受径向载荷的轴承叫做向心轴承只能承受轴向载荷的轴承叫做推力轴承能同时承受径向载荷和轴向载荷的轴承叫做向心推力轴承。轴承的选用原则轴承的选用，包括类型尺寸精度游隙配合以及支承形式的选择。首先是选择轴承的类型，在选择时应考虑的主要因素有轴承的载荷转速和调心性能安装和拆卸等。根据载荷的大小选用轴承类型时，由于滚子轴承中的主要元件是线接触，宜用于承受较大的载荷，承载后的变形也较小。而球轴承中则主要为点接触，宜用于承受较轻的或中等的载荷，故在载荷较小时，应优先选用球轴承。根据载荷的方向选择轴承时，对于纯轴向载荷，般选用推力轴承对于纯径向载荷，般选用深沟球轴承圆柱滚子轴承或滚针轴承当同时承受径向载荷和轴向载荷，而轴向载荷不大时，可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承。在般转速下，转速的高低对类型的选择不会发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。球轴承与滚子轴承相比较，有较高的极限转速，故在高速时应优先选用球轴承。轴承的极限转速是在定载荷和定润滑条件下，滚动轴承所能允许的最高转速，它与轴承类型尺寸精度游隙，保持架的材料与结构润滑方式润滑剂的性质与用量载荷的大小与方向以及散热条件等因素有关。此外，轴承类型的选择还应该考虑轴承装置整体设计的要求，如轴承的配置使用要求游动要求等。轴承的设计过程根据以上原则，我们在设计中，花键套筒的支撑我们选用角接触球轴承，它可以同时承受径向载荷和轴向载荷，也可单独承受轴向载荷，能在较高转速下正常工作，由于个轴承只能承受单向的轴向力，因此，般成对使用。且承受轴向载荷的能力与接触角有关。接触角大的，承受轴向载荷的能力也高。成对安装的角接触球轴承，是由两套相同系列的单列角接触球轴承选配组成，作为个支承整体。按其外圈不同端面的组合分为背对背方式和面对面方式两种，背对背方式是指个支承上的两个轴承小口相对，构成型，面对面方式是指个支承上的两个轴承大口相对，构成型，我们采用型。在进行寿命计算时，其基本额定动载荷和基本额定静载荷均应取双列轴承的数值，如单列轴承的基本额定动载荷和基本额定静载荷分别为，则成对安装的轴承的基本额定动载荷为基本额定静载荷其中为支撑整体中单个轴承数，极限转速为单个轴承的。花键轴的，我们选用轴承型号为,参数见下表表轴承参数轴承型号极限转速其中极限转速是采用油润滑的转速，若采用脂润滑，极限转速为。轴承的安装如图所示已知条件轴上齿轮受切向力，齿轮受径向力，齿轮的分度圆直径为，齿轮转速为，运动中无冲击，轴承预期计算寿命为。成对安装的轴承版社，路甬祥液压气动技术手册第版北京机械工业出版社陈奎生液压传动与气压传动第版武汉武汉理工大学出版社，何存兴张铁华液压传动与气压传动第版武汉华中理工大学出版社，宋学义袖珍液压气动手册第版重庆重庆大学出版社，机械工业部中小型电机产品样本第版北京机械工业出版社，李发海王岩电机与拖动基础第版北京清华大学出版社，诸静机器人与控制技术第版浙江浙江大学出版社，熊有伦丁汉刘恩沧机器人学第版机械工业出版社，吴广玉姜复兴机器人工程导论第版哈尔滨工业大学出版社，王承义机械手及其应用第版北京机械工业出版社,天津大学编写组工业机械手设计基础第版天津天津科学技术出版社,传动比选择系列蜗杆减速器。机械手臂的工作原理气动原理图手臂升降气缸手臂伸缩气缸手臂回转气缸手指夹紧气缸开关快换街头储气罐分水过滤器调压阀压力表油雾器压力继电器单向节流阀调节阀单向节流阀调节阀可调节流阀空气压缩机单向节流阀单向节流阀电磁铁动作程序表序号电磁铁动作手臂上升手臂前伸手指张开手指闭合手臂缩回手臂回转手臂前伸手指张开手指闭合手臂缩回手臂反转手臂下降结合机械手气压系统图说明其动作循环过程。压力继电器发出电信号，使机械手开始按程序动作。首先，电磁铁通电，压缩空气从电磁阀的左边通道经单向节流阀进入手臂升降油缸的上腔，推动手臂上升。在手臂上升到定位置，碰行程开关，使断电，并发出信号使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的左侧，推动手臂前伸。在手臂前伸到定位置，装在手臂上的碰铁碰到行程开关发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道进入手指夹紧气缸的左侧，使手指张开。在延时结束后，断电，使通电，手指夹紧工件并同时发出信号使通电，压缩空气由电磁阀的右边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的右侧，使手臂缩回。当手臂上的碰铁碰到行程开关使断电并发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道进入手臂回转气缸的腔使手臂回转。当手臂的回转碰铁碰到行程开关使断电，并发出电信号使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的左侧，推动手臂前伸。在手臂前伸到定位置，装在手臂上的碰铁碰到行程开关发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道进入手指夹紧气缸的左侧，使手指张开，延时到断电，使通电，手指闭合，并发出电信号使通电，压缩空气由电磁阀的右边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的右侧，使手臂缩回。当手臂上的碰铁碰到行程开关使断电并发出电信号，使通电进行排气，手臂则靠自重下降。在手臂下降到定位置，装在手臂上的碰铁碰到行程开关发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的右边通道进入手臂回转气缸的另腔使手臂反转。机械手复位，机械手的循环结束。机械手的缓冲和定位手臂升降运动上升缓冲定位是靠可调碰铁触动行程开关而发出信号，切断气路来实现的。下降运动是采用油缸端部可调节流缓冲，活塞与油缸端盖相碰而定位。手臂伸缩运动手臂伸出有行程开关适时断电而切断油路，手臂滑行靠惯性缓冲，有死挡块定位手臂缩回没有定位精度