作效率和系统的工作性能油液的粘度对温度的变化很敏感，当温度升高时，油的粘度即显著降低，油液粘度的变化直接影响液压系统的性能和泄漏量。油缸泄漏问题与密封装置机械手由于油缸泄漏严重，压力不能提高，工作性能不稳定，以致影响机械手的正常使用。因此，为了保证机械手液压系统的工作性能，在各油缸的相对运动表面和固定连接断面的进行密封。以防止压力油从高压腔泄漏到低压油或泄漏到缸体外面。目前，机械手液压系统使用的密封大多采用耐油橡胶制成的各种形式密封圈，作为动密封和静密封，以保证两结合面的密封性。密封圈在配合面间的密封作用，主要是借安装时的预压和工作时由油液压力的作用，使密封圈变形并压紧密封表面达到目的。活塞式油缸的泄漏与密封对于实现往复运动的活塞缸来说，其泄漏主要是活塞与缸臂处的内泄漏及复活塞杆与缸盖处的泄漏。引起泄漏的原因是加工和滑动面光洁度不高，以及控制装置不良所致。对于活塞油缸的静密封，主要采用型密封圈，它既可以用外径或内径密封，也可以用端面密封。型密封圈装在沟槽中，因爱油压作用而变形，并张紧沟槽和间隙，从而起到密封的作用，因此它的密封性能随压力的增加而提高。但是，当压力过高或沟槽尺寸选择不当时，密封圈很容易被挤出沟槽而造成剧烈磨损。这克服这个缺点，当油缸油液的压力大于时，要在型密封圈侧放置挡圈，在压力低于时，般不加挡圈。在手臂伸缩油缸和手臂俯仰油缸中都用了型密封圈，型密封圈在工作时压力油液把型密封圈的唇边紧紧压在相对运动的两配合面上，并随着油液压力的增高而提高密封性能，并能补偿磨损的影响，所以装配时唇边要对压力油腔。在般情况下，型密封圈可直接装入沟槽内即可引起密封作用，但在压力变动较大，滑动速度较高的地方，要使用支承环以固定密封圈。回转油缸的泄漏与密封手臂回转油缸中，由于动片与缸体，动片与输出轴，动片端面和缸盖之间的间隙不易保证，易引起较大的泄露，使湍流的压力降低，减少了输出扭矩，达不到设计要求，主要的是采用密封装置进行密封。经反复考虑，选择矩形橡胶密封圈组成回转油罐的密封结构，其中挡圈的作用是防止高压油将橡胶密封圈挤入配合间隙，以保证密封性并延长密封圈的使用寿命。液压系统传动方案的确定各液压缸的换向回路为方便机械手的自动化控制，如采用可编程器或微机进行控制，从工况图中可知系统的压力和流量都不高，因此般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回转等机构采用并联供油，这样可以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。调整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工作，但也需要进行节流调整，用以保证液压缸运行的平稳性。各缸可选择进油路或回油路节流调整，因为系统为中低系统，般适宜选用节流阀高速。机总体方案分析总体方案分析由设计内容可知，本次设计所确定的机械手整体结构为球坐标式机械手，此机械手要实现从传送带到设备的上下料过制阀及电路便可实现对传动系统的控制，使执行机构按要求进行动作。动作复杂的机械手则要采用可编程控制器微型计算机进行控制。简单的组成和分类以及适用范围如下执行系统的组成手部腕部机身行走机构。驱机械手传动系统分机械传动液压传动气压传动和电力传动等几种形式。控制系统的主要作用是控制机械手按定的程度方向位置速度进行动作。简单的机械手般不设置专用的控制系统，只采用行程开关继电器控可以没有手腕，而只有手臂，手臂的动作和手腕相类似，只是动作范围更大，可以前后伸缩，上下升降和左右摆动等。支柱用来支撑手臂，它是固定的，也可以根据需要做成移动的。执行机构的动作要有传动系统来实现。常用的辅助装置组成。机构手的执行机构，由手手腕手臂支座组成。手是抓取机构，用来夹紧或是松开工件，与人的手指相仿，能完成人手的类似动作。手腕是连接手指和手臂白元件，可以上下左右和回转动作。简单的机械手的动力通过凸轮连杆齿轮间歇机构等传给机械手的种驱动方式。机械手的组成机械手的形式是多种多样的，有的较为简单，有的较为复杂，但基本上的组成形式是相同的。般机械手由执行机构传动系统控制系统和臂可绕肩部摆动多角，手臂还可以左右移动。按机械手的驱动方式分类液压驱动机械手以压力油进行驱动气压驱动枢机手以压缩空气进行驱动电力驱动机械手直接用电动机进行驱动机械驱动机械手是将主机目录绪论机械手的概述机械手的组成与分类机械手的组成机械手的分类机械手的组成总体方案分析总体方案分析方案的确定动作原理主要技术指标手部的设计手部结构手爪的计算与分析手爪执行液压缸工作压力计算手爪的夹持误差分析与计算腕部的设计腕部结构腕部回转力矩的计算手臂的设计手臂伸缩液压缸的设计计算手臂作水平伸缩直线运动驱动力的计算手臂垂直升降运动驱动力的计算确定液压缸的结构尺寸液压缸壁厚计算活塞杆的计算液压缸端盖的联接方式与强度计算缸盖螺钉计算缸体螺纹计算手臂俯仰运动的设计计算手臂俯仰时所需的驱动力矩缸盖联接螺钉计算和动片联接螺钉计算动片联接螺钉的计算机身设计机身结构的计算机身设计时应注意的事项机械手液压系统的工作原理液压系统的组成液压传动系统机械手的特点油缸泄漏问题与密封装置活塞式油缸的泄漏与密封回转油缸的泄漏与密封液压系统传动方案的确定各液压缸的换向回路调整方案减速缓冲回路系统安全可靠性参考文献致谢绪论机械手的概述工业机械手以下简称机械手是近代自动控制领域中出现的项新技术，作为多学科融合的边沿学科，它是当今高技能发展速度最快的领域之，并已经成为现代机械制造生产系统中的个重要组成部分。所谓工业枢机手就是种能按给定的程序或要求自动完成物件如材料工件零件或工具等传送或操作作业的机械装置，它能部分地代替人的手工劳作。较高级型式的机械手，还能模拟人的手臂动作，完成较复杂的作业。机械手的组成与分类机械手的组成工业机械手是由执行机构驱动系统和控制系统所组成，各部关系如图所示图工业机械手组成图框机械手大致可分为手部传送机构驱动部分控制部分以及其他部分。手部或称抓取机构包括手指传力机构等主要起抓取和放置物件的作用传送机构或称臂部包括手腕手臂等主要起改变物件方向和位置的作用驱动部分它是驱动前两部分的动力因此也称动力源，常用的有液压气压电力和机械式驱动等四种形式控制部分它是机械手动作的指挥系统它来控制动作的顺序程序位置和时间甚至速度与加速度等其它部分如机体行走机构行程检测装置和传感装置等。机械手的分类机械手从使用范围运动坐标形式驱动方式以及臂力大小四个方面的分类分别为按机械手的使用范围分类专用机械手般只有固定的程序，而无单独的控制系统。它从属于种机器或生产线用以自动传送物件或操作工具，例如毛胚上下料机械手曲拐自动车床机械手油泵凸轮轴自动线机械手等等。这种机械手结构较简单，成本较低，适用于动作比较简单的大批量生产的场合。通用机械手也称工业机器人指具有可变程序和单独驱动的控制系统，不从属于种机器，而且能自动生成传送物件或操作些工具的机械装置。通用机械手按其定位和控制方式的不同，可以分为简易型和伺服型两种。简易型只是点位控制，故属于程序控制类型，伺服型可以是点位控制，也可以是连续轨迹控制，般属于数字控制类型。这种机械手由于手指可以更换或可调节，程序可变，故适用于中小批生产。但因其运动较多，结构复杂，技术条件要求较高，故制造成本般也较高。按机械手臂部的运动坐标型式分类直角坐标式机械手臂部可以沿直角坐标系三个方向移动，亦即臂部可以前后伸缩定为沿方向移动左右移动定为沿方向移动和上下升降定为沿方向的移动圆柱坐标式机械手手臂可以沿着直角坐标系的和方向移动，又可绕轴转动定为绕轴转动，亦即臂部可以前后伸缩上下升降和左右转动球坐标式机械手臂部可以沿直角坐标轴方向移动，还可以绕轴和轴转动，亦即手臂可以前后伸缩沿轴方向移动上下摆动定为绕轴摆动和左右转动仍定为绕轴转动多关节式机械手这种机械手的臂部可以分为小臂和大臂。其小臂和大臂的连接肘部以及大臂和机体的连接肩部均为关节铰链式连接，亦即小臂对大臂可以绕肘部上下摆动，大臂可绕肩部摆动多角，手臂还可以左右移动。