（独家原创）平衡臂机械手总体设计（全套CAD图纸）

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花键距左端的距离为。由于该轴所受的弯矩比较大，故轴，其直径为花键的内径，。至此，已初步却低昂了轴的各段直径和长度。轴上零件的周向定位回转缸与轴的周向定位均采用花键连接。键槽用键槽铣刀加工，长为，回转缸与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。确定轴上圆角和倒角尺寸参考装配图，取轴端倒角为，各轴肩处的圆角半径轴的校核按弯扭合成应力校核轴的强度作轴的弯扭矩图图十弯扭矩图由上图可以看出截面是轴的危险截面。现将算出的截面处的各值列于下表。载荷水平面垂直面支反力，.，.弯矩••总弯矩•扭矩•表四截面受力根据上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环应力，取.，轴的计算应力.前已选定轴的材料为钢，调质处理，由表查得。因此，故安全。轴上花键的校核按工作面上的挤压应力进行强度校核，载荷分配不均系数.，花键的齿数，齿的工作长度，花键齿侧面的工作高度许用应力，转矩.•，其强度为.故花键符合要求。第五章大臂驱动的设计计算.大臂的驱动力矩的计算驱动平衡臂回转时的驱动例句必须克服平衡臂起动时所产生的惯性力矩，平衡臂的转动轴与支承孔处的摩擦阻力矩，动片与缸径定片端面等处密封装置的摩擦阻力矩，动片与缸体定片端盖等处密封装置阻力以及由于转动件的中心与转动轴线不重合所产生的偏重力矩。图十回转缸大臂转动时所需的驱动力距可按下式计算驱惯偏摩封公斤厘米式中驱驱动手臂转动的驱动力矩。惯惯性力矩。偏参与转动的零部件的重量包括臂回转缸的动片，平衡臂，油泵，电机等对转动轴线所产生的偏重力矩。摩大臂转动与支承轴处的摩擦阻力矩。封大臂回转缸的动片与定片缸径端盖等处密封装置的摩擦阻力矩。.假设大臂起动时按等加速运动，大臂转动时的角加速度，起动过程所用的时间为，则惯公斤厘米参与大臂转动的零件对转动轴线的转动惯量。工件对大臂转动轴线的转动惯量。公斤厘米.大臂转动件和工件的偏重对转动轴线所产生的偏重力矩偏偏大臂转动时的重量。大臂转动件的重心到轴线的偏心距。．大臂转动的摩擦阻力距摩摩大臂转动轴的轴颈直径。.为支持反力摩公斤厘米.回转缸的动片与缸径定片端盖等密封装置的摩擦阻力距封，与类型有关，具体分析。.回转缸的驱动力矩计算在机械手的平衡臂回转运动中所采用的回转缸，考虑选择单叶片式摆动液压缸，查设计手册选择.，其最大摆角可达到度，外形尺寸为.,重量为。它的工作原理如下图所示定片与缸体固联，动片与回转轴固连。动片及密封圈把油腔分为两个，当压力油从左边孔进入时，推动输出轴作顺时针方向回转，则低压腔的油从右孔排出。反之，输出轴作逆时针方向回转。单叶片回转油缸的压力和驱动力矩的关系为图十二回转缸工作原理图公斤厘米回转缸的驱动力矩公斤厘米回转油缸的工作压力公斤工作压力厘米输出轴半径厘米动片宽度厘米。.缸盖的强度计算缸盖螺钉的计算当缸体和刚该用法兰连接时，螺钉除了应具有足够的强度之外，还要保证联结的紧密性。同时，在刚该所受的合成液压力的作用下，联接定要有足够的剩余锁紧力，以免形成间隙而漏油。图十三连接示意图在这种联接中，每个螺钉在危险剖面罗纹根部横截面上承受的拉力是工作载荷与剩余锁紧力之和。即式中工作载荷公斤.公斤式中刚该所受的合成液压力公斤螺钉数目，螺钉中心所在圆的直径毫米油缸内油液的工作压力公斤厘米剩余预紧力。对于要求紧密性的联接取，所以，当取.时，.公斤算的.公斤因此，螺钉的强度条件为公斤厘米式中螺钉材料为塑性的，而且当进行拧紧时，在危险剖面上，同时存在着拉英里和扭应力，所以应该将螺钉所受的拉力加大得.对于普通螺纹，内径.所以公斤厘米，查表得钢号为的螺钉为，故满足要求。.大手臂做升降运动时所需的驱动力手臂上升是靠油压作用在活塞上的推力实现的，在它上升的过程中，要克服启动的惯性力，以及行程过程中的摩擦阻力，包括了升降轴与各部件的摩擦，以及导向滑轮与导轨槽之间的摩擦力，还要克服密封装置处的摩擦阻力和油缸非工作腔压力即背压所造成的阻力。这些与小手臂的驱动力的考虑是样的，但是升降轴除此之外，还要考虑到各个部件的重量，需要克服手臂本身以及手部手腕和被抓物件的重量驱惯摩封背在大手臂起动时的过程中，惯性力即为它的沿活塞方向的工作负载，即惯式中重力加速度加速或减速时间，般时间内的速度变化量。在大臂的运动过程中，故惯摩运动部件重力垂直于导轨的工作负载，在此时为零导轨摩擦系数，此时取静摩擦系数为.，动摩擦系数为.。则求得上式中为静摩擦阻力，为动摩擦阻力。液压缸密封处的摩擦力，它的精确值不易求得，常用液压缸的机械效率进行估算式中工作循环中最大的外负载液压缸的机械效率，般求的查阅资料得在高压系统中，背压的估算值可忽略不计。驱

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