1、分，本此设计采用齿轮齿条传动来实现手爪随着拉杆的伸缩而开合，齿轮齿条需要承受手爪在开合过程中的力的传递，在上面计算过程中已经给出了计算结果。齿条的上端需要和拉杆的底端配合，此处采用螺纹连接和销钉紧固的方式来实现，建模结果如下图。采用可拆卸方式建模，在齿条磨损厉害的情况下，可更换齿条来实现成倍增加机械手的使用寿命。.齿条部装图建模齿轮齿条配合是建模过程。

2、角度和夹持直径的范围，可以计算出顶圆的半径图.顶圆设计齿轮及齿条设计由以上计算，齿轮转动角度为推杆带动齿条运动的行程，根据齿轮上顶圆的半径以及转动角度，可以计算出推杆运动的行程齿轮转动的角度，齿条运动的行程初步选择齿轮基本尺寸查文献,表，根据前面机械手手爪的设计，齿顶圆的半径为，选取模数，根据齿轮计算公式齿数模数为预先设定，达到整齿数的要求。选定齿轮。

3、用的要求。表液压缸的类型.建模简介本次设计在以上精确计算的情况下，首先在三维软件环境下进行建模，并在建模过程中对相关零部件不合理的部位给予改进，下面简述其建模过程。首先是对基本结构机械手拉杆和外壁轴套建模，这是关系整个机械手的动力输出的稳定性和可靠性，建模过程中需注意两者配合，并在保证其功能的情况下尽量减少自重，所见模型如下图.轴套图.拉杆其次是传动。

4、所以设计时只需要设计最大夹持位置和最小夹持位置，中间以光滑圆弧连接即可。但确定圆弧的半径无疑成为本设计内容的重点。从上图可以看出，基本尺寸，值均已确定，定位孔的尺寸可以根据实际情况确定，并不是十分重要。因此，预设。接下来就差最后个顶部的安装齿轮的圆设计了。图.手抓顶圆示意图根据前面所设计的数据，预设齿顶圆的有效齿轮距离占总圆周长的,即旋转角度为，根据。

5、.中所列的内外径系列，根据已经设计的参数，选取内径为，外径为的液压推力轴。表液压缸行程参数表根据实际需求，从图.中选取第二系列的液压缸，有效行程为。由于实际的工作需要，液压拉杆需要来回往复运动，从液压缸的类型图中，根据实际需求，选取双作用气缸的单活塞杆类型的可调缓冲式液压缸。这种液压缸双向运动产生推拉力，活塞行程终了时减速制动，减速值可以调节，满足使。

6、中个重要的环节，由于齿条采用可拆卸方式，本次建模也将齿轮设计成可拆卸模式，如此才可通过更换零件的模式增机械手的使用寿命。整个齿轮和手爪的建模模型如下图.手爪部装图模型两只同步运动的手爪利用连接板连接起来，以实现其在开合过程中的同步进行，避免出现快慢的情况，从而避免在加紧时只有三只或者两只手爪接触工件表面，以此方式来增加机械手的可靠性。.本章小结通过本。

7、基本参数齿轮齿数齿轮分度圆模数按照齿轮的有效转动角度，实际齿轮转动的有效距离为齿距齿条上的齿数最小为，为了防止意外卡住，齿条齿数应大于齿轮上的有效齿数，取条理论长度取的实际距离应大于最小有效距离，故取齿条上的有效长度为.轴的设计图.竖轴设计图本设计共有三根轴，分为两个机械手抓安装轴和根竖直方向的推拉力轴。推拉力轴所受的力为沿着轴线方向力，所以只要满足。

8、沿图示方向运动时，齿条面上的受力情况。设为集中作用于点处的法向载荷，可分解为三个互相垂直的分力，即圆周力径向力和轴向力。显然，在齿条与齿轮间，相互作用着与与和与这三对大小相等方向相反的力。不计摩擦力影响，各力的大小可按下列各式计算，各力的单位均为。式中分别为齿条及齿轮上的公称转矩，分别为齿条及齿轮的理论分度圆直径，。按齿面接触疲劳强度进行设计图.齿条。

9、拉压杆件的力学要求即可。最小工作直径轴向所受最大力许用应力强度根据经济性原则,选择轴的材料为钢，调质处理,查表得,根据前面计算，机械手安装轴所受力不如推拉力轴大，为增大安全系数，取也选用相同直径的轴。.液压缸的设计根据前面的设计，拉杆的行程为，拉杆的最大拉力为，预设的拉杆直径为，根据以上三个数据，选取液压缸的基本参数。图.液压缸的内外径尺寸系列根据图。

10、据的推荐，采用渐开线直线式齿条。选择材料考虑齿条传动的功率，速度不快，故齿条材料采用钢因希望效率高，耐磨性好，故齿条上面的齿面要求淬火，硬度为。齿面附着物用铸锡磷青铜,金属模铸造。为了尽量节约贵重有色金属，仅外层用青铜制造，而中部采用灰铸铁制造。齿条受力分析在进行齿条传动的受力分析时，由于机构实施润滑，通常不考虑摩擦力的影响。图.所示是齿条主动件，并。

11、受力分析和齿轮传动样，齿条传动的失效形式也有点蚀齿根折断齿面胶合及过度磨损等。由于材料和结构上的原因，齿条上齿部分的强度总是高于齿轮轮齿的强度，所以失效经常发生在齿轮轮齿上。根据闭式齿轮传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度设计，在校核齿根弯曲疲劳强度。查文献,计算公式，传动中心距确定作用在齿条上的弯矩按，估取效率η.，则.确定载荷系数因工作载荷稳定，。

12、章的设计计算，先对夹持机械手的手部结构进行力学分析，然后分别对手部结构的夹紧力驱动力进行计算，在满足基本要求后，通过三维模型的运动，分析加持工件过程中的运动情况。第四章机械手机械系统主要零部件强度校核计算.齿条的计算与校核设计对象与已知参数设计对象设计传动系统中推杆带动的齿条传动。机械手为循环夹持，双向运动，工作载荷较稳定，无大的冲击。选择齿条类型根。

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