（终稿）气动翻转机械手部件设计（全套完整有CAD）

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式活塞杆直径及行程有关。当长细比时当长细比时式中活塞杆计算长度活塞杆横截面回转半径，实心杆空心杆为活塞杆横截面惯性矩，实心杆空心杆空心活塞杆内径直径活塞杆截面积实心杆空心杆为系数，为为材料弹性模量，对钢取为材料强度实验值，对钢取为系数，对钢取翻转系统气缸设计和校核尺寸设计此部分选用单片叶片式摆动气马达需设计其叶片内直径与叶片轴直径计算公式如下叶片宽度设计为,气缸内径为,轴径叶片数则理论驱动力矩.尺寸校核测定参与手臂转动的部件的质量,分析部件的质量分布情况，质量密度等效分布在个半径的圆盘上，那么转动惯量.考虑轴承，油封之间的摩擦力，设定摩擦系数,.总驱动力矩.故设计尺寸满足使用要求。.齿轮设计和校核齿轮参数的选择齿轮模数值取值为，主动齿轮齿数为，压力角取，齿轮螺旋角为，齿条齿数应根据转向轮达到的值来确定。齿轮的转速为，齿轮传动力矩，转向器每天工作小时，使用期限不低于年．主动小齿轮选用材料制造并经渗碳淬火，而齿条常采用号钢或制造并经高频淬火，表面硬度均应在以上。为减轻质量，壳体用铝合金压铸。齿轮几何尺寸确定齿顶高齿根高齿高分度圆直径齿顶圆直径的功能,广泛应用于工业设计机械设计模具设计机构分析有限元分析加工制造及关系数据库管理等领域。而且能同时支持针对同产品进行同步设计,具有单数据库全相关性以特征为基础的参数式模型和尺寸参数化等优点。采用三维设计的产品,是和实物完全相同的数字产品,零部件之间的干涉目了然,软件能计算零部件之间的干涉和体积,把错误消灭在设计阶段。运用三维设计平台,通过对特征工具的操作,避免高级语言的复杂编程,所开发设计出来的气动翻转机械手,便于研究人员通过对界面特征工具的操作,生成气动翻转机械手实体模型，甚至输出所需要的工程图及相关分析数据。这样既可辅助研究人员完成其设计构思减轻劳动强度提高效率和精度改善视觉的立体效果,并可有效地缩短研制周期,提高设计制造的成功率也为后续的运动学仿真分析奠定了基础。研究思路方案可行性分析及预期成果气动翻转机械手运动学仿真分运动仿真是机构设计的个重要内容,在的模块中,通过对机构添加运动副驱动器使其运动起来,来实现机构的运动仿真。通过仿真技术可以在进行整体设计和零件设计后,对各种零件进行装配后模拟机构的运动,从而检查机构的运动是否达到设计的要求,可以检查机构运动中各种运动构件之间是否发生干涉，实现机构的设计与运动轨迹校核。同时,可直接分析各运动副与构件在时刻的位置运动量以及各运动副之间的相互运动关系及关键部件的受力情况。在环境下进行机构的运动仿真分析,不需要复杂的数学建模也不需要复杂的计算机语言编程,而是以实体模型为基础,集设计与运动分析于体,实现产品设计分析的参数化和全相关,反映机构的真实运动情况。本次毕业设计以公司的三维建模软件及其中的运动学仿真功能建立气动翻转机械手的运动仿真模型。首先在中建立气动翻转机械手的三维模型，然后完成气动翻转机械手的装配，设置机构运动的初始位置，添加驱动和约束，进行运动仿真。在整个过程中，需要对建立模型等前续工作进行不断的修改和完善，才能生成所要求的气动翻转机械手的仿真模型。可行性分析抓取和翻转系统的结构设计和研究是机械手方面研究的基础。。高精度机械手第三种如图所示。机械手具备有水平缸轴方向移动垂直升降缸轴方向运动伸缩缸轴方向伸缩及伸摆缸绕轴选装四个自由度手指开合不记。由于手臂采用悬臂方式，活塞缸所承受的径向弯曲力矩较大，为解决这个问题，我们用了具有良好导向性能的高精度导轨型无杆缸和导向型伸缩缸。手指采用两只肘洁是卡爪，通过铝合金奥通和伸摆缸连接，增强了伸缩气缸的导向型和抗弯能力。手指采用自行设计的型块，也可以根据被夹工件实际形状要求设计成不同的结构。无杆缸升降缸和伸摆缸通过硬质铝合金连接板连接，结构简单，便于加工和连接。位移传感器和无杆缸相连，检测轴方向位移。第章气动翻转机械手总体设计对气动翻转机械手的抓取系统翻转系统和连接系统进行设计，包括抓取部件翻转部件及连接部件和气动执行部件。根据气动执行部件来驱动抓取部件中的齿条运动，带动齿轮齿条起运动，最终造成两个齿条的相互运动，实现外部的抓取功能。然后通过连接部件实现两根轴在同条线上的不同方向转动，再通过翻转部件实现两个抓取物件同时翻转的功能。.抓取系统的初步设计如图所示，本次设计所夹取物件形状为圆柱型，即罐装瓶子之类的。原理分析如下齿条与夹紧臂用螺钉连接，齿轮与夹紧臂也是如此齿条与齿条通过齿轮连接当推动轴由于气动装置往左推进时，这时夹紧臂，轴带动齿条往左动，从而带动齿轮转动，最终带动齿条向右移动,在外部实现了夹紧被抓物件的要求。在实现翻转功能后，推动轴由于气动装置往右退回时，夹紧装置的两个叶片就会放开，从而松开被夹物件。.翻转系统的初步设计锥齿轮电机翻转原理说明通过电机推动底下的齿轮转动，同时斜齿轮也跟着转动，由图可见斜齿轮和斜齿轮也跟着以相反方向转动。由于夹紧装置与斜齿轮的转动轴固定，则两个夹紧装置也会以相反方向实现翻转，即个运动进程实现两次抓取和不它集成电接口和带电缆及气管的导向系统装置,使机械手运动自如。由于模块化气动机械手的驱动部件采用了特殊设计的滚珠轴承,使它具有高刚性高强度及精确的导向精度。优良的定位精度也是新代气动机械手的个重要特点。模块化气动机械手使同机械手可能由于应用不同的模块而具有不同的功能,扩大了机械手的应用范围,是气动机械手的个重要的发展方向。智能阀岛的出现对提高模块化气动机械手和气动机器人的性能起到了十分重要的支持作用。因为智能阀岛本来就是模块化的设备,特别是紧凑型阀岛,它对分散上的集中控制起了十分重要的作用,特别对机械手中的移动模块。无给油化为了适应食品医药生物工程电子纺织精密仪器等行业的无污染要求,不加润滑脂的不供油润滑元件已经问世。随着材料技术的进步,新型材料如烧结金属石墨材料的出现,构造特殊用自润滑材料制造的无润滑元件,不仅节省润滑油不污染环境,而且系统简单摩擦性能稳定成本低寿命长。机电气体化由“可编程序控制器传感器气动元件”组成的典型的控制系统仍然是自动化技术的重要方面发展与电子技术相结合的自适应控制气动元件,使气动技术从“开关控制”进入到高精度的“反馈控制”省配线的复合集成系统,不仅减少配线配管和元件,而且拆装简单,大大提高了系统的可靠性。而今,电磁阀的线圈功率越来越小,而的输出功率在增大,由直接控制线圈变得越来越可能。气动机械手气动控制越来越离不开,而阀岛技术的发展,又使在气动机械手气动控制中变得更加得心应手。.机械手夹持部件结构示意图外夹持型机械手图为种较简单平行开闭手爪的结构。气缸的活塞有压缩空气驱动，通过活塞杆上的支点轴带动拨叉转动，再通过传动轴使手爪沿导向槽做平行移动，图中为双作用气缸，也可为单作用气缸返回运动靠弹簧完成。该结构的特点是重量轻，体积小，最小型重量为，最大型为，因此，可以与小型机械手配套使用。控制。当接通电源时，气动阀被切换到工作状态位置，当关闭电源时，他们便回到初始位置。此外，操作者能在任何点上停止机器人的运动，如果机器人的传感器在它的有效范围内检测到障碍物，机器人也会自动停止。由汉诺威大学材料科学研究院设计的气动攀墙机器人，它能在两个相互垂直的表面上行走包括从地面到墙面或者从墙面到天花板上。该机器人轴心的圆周边上装备着等距离根据步距设置的吸盘和气缸，组吸盘吸力与另组吸盘吸力的交替交换，类似脚踏似的运动方式，使机器人产生旋转步进运动。这种攀墙式机器人可被用于工具搬运或执行多种操作，如在核能发电站高层建筑物气动机械手位置伺服控制系统的研究或船舶上进行清扫检验和安装工作。机器人用遥控方式进行半自动操作，操作者只需输入运行的目标距离，然后计算机便能自动计算出必要的单步运行。操作者可对机器人进行监控。国外的设计人员对于机械手的设计理念已经非常成熟。等人分析比较了机械手与人手抓取系统，并把机械手分成与机器人手臂和控制系统相兼容安全抓取和握持对象准确的完成复杂性任务三种类别。许多工厂的机械手的例子和机械手设计指导方针也被描述进去了。等人总结了机械手在不同应用环境下设计方案应该如何选择。在他们的研究中，影响机械手如何选择的变量如下成分，任务,环境，机械臂和控制条件。“成分”这个变量包括几何形状重量表面质量和温度，这些因素都需要考虑好。对于可重构系统，他们以形状和大小为标准又把这个变量分成了其他家族。对于“任务”这个变量，除了机械手的类型不同组成部分的数量准确性及周期需要考虑外，还有主要的操作处理如抓取握持移动和放置都要考虑。在合适的地方设计核实的机械手，必须考虑所有的因素，而且验证性的测试必须要多气动,翻转,机械手,部件,设计,仿真毕业设计,全套,图纸的设计和校核.键连接设计和校核输入轴键计算中间轴键计算输出轴键计算.联轴器的设计和校核第章三维建模和运动仿真.整体装配图.夹紧系统装配图.气缸推动和翻转系统装配图.气缸推动夹紧装置系统装配图第章总结与展望.总结.展望参考文献致谢第章绪论.引言近年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。