惯密封处的摩擦阻力矩可以粗略估算下阻驱，由于回油背差般非常的小，故在这里忽略不计。经过以上的计算驱回转缸尺寸的初步确定设计回转缸的静片和动片宽，选择液压缸的工作压强为。为输出轴与动片连接处的直径，设,则回转缸的内径通过下列计算驱既设计液压缸的内径为,根据表选择液压缸的基本外径尺寸不是最终尺寸，再经过配合等条件的考虑。液压缸盖螺钉的计算根据表所示，因为回转缸的工作压力为,所以螺钉间距小于,根据初步估算，，,所以缸盖螺钉的昆明理工大学学士学位论文数目为个面个，两个面是个。危险截面所以，所以螺钉材料选择，则螺钉的直径螺钉的直径选择选择的开槽盘头螺钉。经过以上的计算，需要螺钉来连接，最终确定的液压缸的截面尺寸如图所示，内径为，外径为，输出轴径为静片动片连接螺栓液压缸盖连接螺钉图回转缸的截面图动片和输出轴间的连接螺钉昆明理工大学学士学位论文动片和输出轴之间的连接结构如图。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式中每个螺钉预紧力动片的外径被连接件配合面间的摩擦系数，刚对铜取螺钉的强度条件为合或带入有关数据，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。昆明理工大学学士学位论文机身升降机构的计算手臂偏重力矩的计算图手臂各部件重心位置图零件重量工件爪腕臂等。工件现在对机械手手臂做粗略估算爪和腕总共臂总工件爪腕臂计算零件的重心位置，求出重心到回转轴线的距离。工件手和腕昆明理工大学学士学位论文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。由力的平衡条件有总即总所谓的不自锁条件为总即总总取则当时，因此在设计中必须考虑到立柱导套必须大于昆明理工大学学士学位论文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。作为固定支撑昆明理工大学学士学位论文的轴承，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，按拉压强度计算昆明理工大学学士学位论文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，实现手臂的回转运动机构般设计在机身处。为了设计出合理的运动机构，就要综合考虑，分析。机身承载着手臂，做回转，升降运动，是机械手的重要组成部分。常用的机身结构有以下几种回转缸置于升降之下的结构。这种结构优点是能承受较大偏重力矩。其缺点是回转运动传动路线长，花键轴的变形对回转精度的影响较大。回转缸置于升降之上的结构。这种结构采用单缸活塞杆，内部导向，结构紧凑。但回转缸与臂部起升降，运动部件较大。活塞缸和齿条齿轮机构。手臂的回转运动是通过齿条齿轮机构来实现齿条的往复运动带动与手臂连接的齿轮作往复回转，从而使手臂左右摆动。分析经过综合考虑，本设计选用回转缸置于升降缸之上的结构。本设计机身包括两个运动，机身的回转和升降。如上图所示，回转机构置于升降缸之上的机身结构。手臂部件与回转缸的上端盖连接，回转缸的动片与缸体连接，由缸体带动手臂回转运动。回转缸的转轴与升降缸的活塞杆是体的。活塞杆采用空心，内装花键套与花键轴配合，活塞升降由花键轴导向。花键轴与与升降缸的下端盖用键来固定，下短盖与连接地面的的底座固定。这样就固定了花键轴，也就通过花键轴固定了活塞杆。这种结构是导向杆在内部，结构紧凑。具体结构见下图。驱动机构是液压驱动，回转缸通过两个油孔，个进油孔，个排油孔，分别通向回转叶片的两侧来实现叶片回转。回转角度般靠机械挡块来决定，对于本设计就是考虑两个叶片之间可以转动的角度，为满足设计要求，设计中动片和静片之间可以回转。昆明理工大学学士学位论文图回转缸置于升降缸之上的机身结构示意图机身回转机构的设计计算回转缸驱动力矩的计算手臂回转缸的回转驱动力矩驱，应该与手臂运动时所产生的惯性力矩惯及各密封装置处的摩擦阻力矩阻相平衡。驱阻回惯惯性力矩的计算惯式中回转缸动片角速度变化量，在起动过程中昆明理工大学学士学位论文起动过程的时间手臂回转部件包括工件对回转轴线的转动惯量。若手臂回转零件的重心与回转轴的距离为，则式中回转零件的重心的转动惯量。回转部件可以等效为个长，直径为的圆柱体，质量为设置起动角度，则起动角速度，起动时间设计为。用两静态时，当发生变化时也随之变化，控制目的要求趋近于。假设水箱液位为，水箱截面积为。根据动态物料平衡则有传递函数为其中为时间常数。为放大系数。利用阶跃响应实验法，增减水箱的流入水量大小，从而改变水箱流出阀门实现对被控流量的阶跃信号输出。根据结构图连接实验线路，手动操作调节器,控制调节阀开度，初始开度,等到水箱的液位处于平衡位置时，即流出流量和流入流量达到平衡。改变调节阀开度到,即对上水箱输入阶跃信号，使流入流量阶跃变化，其液位离开原平衡状态。经过定调节时间后，水箱液位重新进入平衡状态，流出流量和流入流量重新达到平衡。根据实验获得组单流量阶跃控制数据表输入流量阶跃响应数据表单流量控制系统传递函数获取根据参数表，利用绘图图单流量控制系统输入输出数据图阶跃响应扰动值为，则静态放大系数阶跃响应曲线的稳态值与阶跃扰动值之比取。求出传递函数为双闭环比值控制系统实验比值系数运算设流量变送器的输出电流和输入电流间成线性关系，当流量由变化时，相应变送器的输出电流为。由此可知，任瞬时主动流量和从动流量所对应变送器的输出电流分别为式中和分别为和最大流量值。根据上面数据表，设最大流量值分别为和值为。假定设计要求,则式可改写为同理式也可改写为于是求得折算成仪表的比值系数为即比值控制器的比值系数比值控制系统传递函数获取根据比值系数，控制下方阀门开度，可获得量变化而变化，并且两者之间保持个定值的比例关系，即。结构框图如下图流量比值控制系统结构框图力控组态软件设计人机界面调节器电动调节阀调节器管道流量变送器电动调节阀管道流量变送器给定量流量流量图双闭环流量比值控制系统人机界面界面按钮开始与停止动作图动作程序图创建数据库变量图数据库变量创建实时曲线图关联变量图实时趋势曲线关联数据变量创建主副回路手操器并进行变量关联图主回路手操器变量设置图主回路手操器参数设置图副回路手操器变量关联图副回路手操器参数整定关联运行结果曲线如图所示图双闭环比值控制系统运行结果曲线这样，两种流量控制系统单回路流量控制系统双闭环流量比值控制系统就设计完成了。只要通过更改力控组态软件设计的人机界面里的输入流量值，即可改变系统输出流量结果，并且会随着系统的控制目的进行相应的变化。结论与展望结论在获取了稳定的传递函数之后，控制装置的控制情况和设定的传递函数之间的关系也稳定并且达到了预期效果。单流量控制系统的被控流量逐渐趋于设定流量并且稳定，流量比值控制系统的流量在控制初期比较乱，但随后系统慢慢趋于稳定，从动流量随着主动流量产生固定变化，变化趋势跟比值系数慢慢吻合，最后呈现稳定的比值控制趋势。在力控人机界面，能明显看出被控流量的数值与主动流量的数值关系，从趋势曲线图更可以看出明显的变化情况。最后在的界面仿真时波形稳定无误。这次流量控制系统的设计涉及到力控编程仿真过程控制装置的使用，使我的实验动手能力进步增加。对于逻辑管理和过程控制有了更深刻的认识。当然本次设计也存在了不足，比如过程控制装置获取传递函数的些小问题，由于惯密封处的摩擦阻力矩可以粗略估算下阻驱，由于回油背差般非常的小，故在这里忽略不计。经过以上的计算驱回转缸尺寸的初步确定设计回转缸的静片和动片宽，选择液压缸的工作压强为。为输出轴与动片连接处的直径，设,则回转缸的内径通过下列计算驱既设计液压缸的内径为,根据表选择液压缸的基本外径尺寸不是最终尺寸，再经过配合等条件的考虑。液压缸盖螺钉的计算根据表所示，因为回转缸的工作压力为,所以螺钉间距小于,根据初步估算，，,所以缸盖螺钉的昆明理工大学学士学位论文数目为个面个，两个面是个。危险截面所以，所以螺钉材料选择，则螺钉的直径螺钉的直径选择选择的开槽盘头螺钉。经过以上的计算，需要螺钉来连接，最终确定的液压缸的截面尺寸如图所示，内径为，外径为，输出轴径为静片动片连接螺栓液压缸盖连接螺钉图回转缸的截面图动片和输出轴间的连接螺钉昆明理工大学学士学位论文动片和输出轴之间的连接结构如图。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式中每个螺钉预紧力动片的外径被连接件配合面间的摩擦系数，刚对铜取螺钉的强度条件为合或带入有关数据，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。昆明理工大学学士学位论文机身升降机构的计算手臂偏重力矩的计算图手臂各部件重心位置图零件重量工件爪腕臂等。工件现在对机械手手臂做粗略估算爪和腕总共臂总工件爪腕臂计算零件的重心位置，求出重心到回转轴线的距离。工件手和腕昆明理工大学学士学位论文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。由力的平衡条件有总即总所谓的不自锁条件为总即总总取则当时，因此在设计中必须考虑到立柱导套必须大于昆明理工大学学士学位论文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。作为固定支撑昆明理工大学学士学位论文的轴承，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