的密封圈其摩擦阻力不同，本设计选择形密封圈，所以计算如下.式中摩擦系数，取密封处的工作压力密封处的直径沿轴向的密封长度，相当于唇部的宽度。根据般实际经验选取液压缸工作压力,.的计算般背压阻力较小，可按得计算.参与运动的零部件所受的总重力包括工件重量重力加速度，取由静止加速到常速的变化量启动过程时间,般取，对轻载低速部件取较小值，对重载高速运动部件取较大值。根据本设计的实际情况取液压缸活塞的驱动力确定液压缸尺寸活塞杆的计算活塞杆的尺寸要满足活塞或液压缸运动的要求和强度的要求。对于杆长大于直径的倍的活塞杆还必须具有足够的稳定性。按强度条件决定活塞杆直径，按拉压强度计算.碳钢取，般不小于.。，.，活塞杆的稳定性校核本缸设计的活塞杆长度小于直径的倍，所以不校核稳定性。液压缸内径的计算当油进入无杆腔当油进入有杆腔液压缸的有效面积无杆腔.有杆腔.式中驱动力液压缸的工作压力活塞杆直径液压缸内径液压缸机械效率，在工程中用赖油橡胶可取.。选择适当的液压缸工作压力很重要。选高了，可减小液压缸内径及其执行机构的尺寸，是机械手手臂结构紧凑，但要选用价格较贵的高压油泵和阀，并使密封复杂化。选低了，可用价格较低的泵和阀，但使结构庞大，自重增加。般取，表推荐了机组数据，可供参考。表液压缸工作压力作用在活塞上的外力液压缸工作压力作用在活塞上的外力液压缸工作压力.由上表选取,又即液压缸壁厚计算考虑到各方面的原因将缸壁设计成厚壁，即时.式中材料抗拉强度安全系数，.般常用缸体材料的需用应力锻钢铸钢无缝钢管取液压缸端盖的链接方式与强度计算液压缸采用螺钉连接缸盖螺钉的计算，为保证连接的紧密性，必须规定螺钉的间距，如表。然后决定螺钉的数目。表螺钉间距与压力的关系工作压力螺钉间距在这种连接中，每个螺钉在危险剖面上承受的拉力式中，工作载荷驱动力螺钉数目工作压力预紧力危险剖面直径。由表取又取.，则螺钉的强度条件为.式中计算载荷抗拉许用应力，螺纹内径螺钉材料屈服极限，见表表常用螺钉材料的屈服极限钢号由表取，又，即螺钉螺纹内径为。第章自动换刀机器人手部升降机构的设计.自动换刀机器人手部升降机构的组成及动作原理如图所示，它由油马达滚珠丝杠螺旋副间隙调整垫导向柱减速齿轮和无触点行程开关等组成。减速齿轮无触点行程开关油马达滚珠丝杠螺旋副间隙调整垫图.自动换刀机械手升降机构图动作原理当接收使手架上升或下降找刀排指令后，压力油进到油马达中，油马达带动滚珠丝杠转动，使手架带着装卸刀手升降。机器人,机械,系统,设计,毕业设计,全套,图纸摘要在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。机械手的技术水平和应用程度在定程度上反映了个国家工业自动化的水平，目前，机械手主要承担着焊接喷涂搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式般采取示教再现的方式。本文将设计台四自由度的机械手，主要的功用就是自动换刀。主要是实现加工中心自动换刀系统的设计。通过分析加工中心的整体结构和自动换刀系统的特点应用条件，设计要求等，并结合在数控机床上对刀库和换刀机械手的需要能在数控程序的控制下灵活的实现换刀过程。刀库为立式单链式刀库。驱动装置采用电机液压驱动设计的换刀机械手为回转式单臂双手机械手，手指采用弹簧销压紧式，驱动装置采用液压双作用缸。根据机械手和刀库位置的需要，设计机械手在机床上下移动装置，以实现多排刀架上的刀与主轴上的刀之间的交换。结合工厂实际，该自动换刀系统在数控的控制下能灵活的完成换刀程序，节省了时间提高了效率安全可靠。关键词机械手加工中心刀库自动换刀目录摘要目录绪论.课题的意义目的研究范围及要达到的技术要求课题的意义课题的目的研究范围及要达到的技术要求.课题在国内外的发展概况及存在的问题国内的发展概况国外的发展概况存在的问题换刀机器人总体设计.主要技术参数和外形尺寸主要技术参数外形尺寸.换刀机器人总体布局设计自动换刀机器人的组成及简单介绍自动换刀机器人的总体布局图.换刀机器人自动换刀过程换刀机器人手部设计.手部的基本结构组成部分和动作原理机械手的简介换刀机械手的结构组成与动作原理.手部装置的选择与计算手指的设计手臂油缸的设计与计算第章自动换刀机器人手部升降机构的设计.自动换刀机器人手部升降机构的组成及动作原理.滚珠丝杠及螺母副的设计与选用.滚珠丝杠螺母副支撑方式及轴承的选择.减速齿轮的设计.减速齿轮轴的设计减速齿轮轴的设计减速齿轮轴的校核.驱动液压泵电机的选择结论与展望.结论.不足之处以及未来展望致谢参考文献绪论.课题的意义目的研究范围及要达到的技术要求课题的意义机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之。工业机械手是近几十年发展起来的种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。机械手的技术水平和应用程度在定程度上反映了个国家工业自动化的水平，目前，机械手主要承担着焊接喷涂搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式般采取示教再现的方式。工业机器人延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险有害有毒低温和高热等恶劣环境中的工作代替人完成繁重单调的重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。工业机器人与数控加工中心自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性织造系统和计算机集成制造系统，实现生产自动化。所以从事工业机器人的研究具有非常重要的意义。课题的目的通过毕业设计的锻炼，学会综合运用所学的知识和技能进行实际工程问题的分析综合及设计。培养调查研究中外文献检索与阅读的能力，掌握定性与定量相结合的独立研究与论证的能力熟练掌握设计计算及绘图的能力锻炼文字与口头表达能力掌握撰写设计说明书的，并且能设计出合乎实际要求的自动换刀机器人机械系统。研究范围及要达到的技术要求用途在给定的程序指令下，配合刀库和卧式镗铣床简称主机实现所有加工工序的自动装卸刀。技术要求结构形式圆柱坐标自由度数负载重量单爪末端操作器双手爪工作空间纵向.，横向.，升降.，旋转运行速度五档可调最大运行速度纵向,横向,升降,旋转重复定位精度.记忆刀位数不小于把，可扩展总重量≧.课题在国内外的发展概况及存在的问题国内的发展概况工业机器人诞生于世纪年代,在世纪年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机控制论机构学信息和传感技术人工智能仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近多年了,已经基本实现了试验引进到自主开发的转变,促进了我国制造业勘探业等行业的发展。随着我国门户的逐渐开放,国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器人市场的实际情况,把握我国工业机器人研究的相关进展,显得十分重要。中国工业机器人经过“七五”攻关计划“九五”攻关计划和计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业,但进口机器人占了绝大多数。我国在些关键技术上有所突破,但还缺乏整体核心技术的突破,具有中国知识产权的工业机器人则很少。目前我国机器人技术相当于国外发达国家世纪年代初的水平,特别是在制造工艺与装备方面,不能生产高精密高速与高效的关键部件。我国目前取得较大进展的机器人技术有数控机床关键技术与装备隧道掘进机器人相关技术工程机械智能化机器人相关技术装配自动化机器人相关技术。现已开发出金属焊接喷涂浇铸装配搬运包装激光加工检验真空自动导引车等的工业机器人产品,主要应用于汽车摩托车工程机械家电等行业。我国机器人技术主题发展的战略目标是根据世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术产品技术和系统技术。未来工业机器人技术发展的重点有第,危险恶劣环境作业机器人主要有防暴高压带电清扫星球检测油汽管道等机器人第二,医用机器人主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等第三,仿生机器人主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化低成本高可靠性和易于集成。图.和图.分别是中国新松机器自动化股份有限公司的轿车机器人焊接生产线和弧焊机器人。图.轿车机器人图.弧焊机器人目前主要单位像中科院沈阳自动化所，原机械部的北京自动化所，像哈尔滨工业大学，北京航空航天大学，清华大学，还包括中科院北京自动化所等等的些单位都做了非常重要的研究工作，也取得了很多的成果，而且目前这几年来看，我们国家在高校里边，有很多单位从事机器人研究，很多研究生和博士生都在从事机器人方面的研究，目前我们国家比较有代表性的研究，有工业机器人，水下机器人，空间机器人，核工业的机器人，都在国际上应该处于领先水平，总体上我们国家与发达国家相比，还存在很大的差距，主要表现在，我们国家在机器人的产业化方面，目前还没有固定的成熟的产品，但是在上述这些水下空间核工业，些特殊机器人方面，我们取得了很多有特色的研究成就。国外的发展概况美国是机器人的诞生地，早在年就研制出世界上第台工业机器人，比起号称机器人王国的日本起步至少要早五六年。经过多年的发展，美国现已成为世界上的机器人强国之，基础雄厚，技术先进。综观它的发展史，道路是曲折的，不平坦的。由于美国政府从年代到年代中的十几年期间，并没有把工业机器人列入重点发展项目，只是在几所大学和少数公司开展了些研究工作。对于企业来说，在只看到眼前利益，政府又无财政