（毕业设计全套）平衡臂机械手总体设计（打包下载）

段的长度根据箱体的大小确定，其长度。

因轴承即受有径向力的作用还受轴向力的作用，故选用滚动轴承和推力球轴承起用。

参照工作要求并根据，有轴承产品目录中初步选取基本游隙组标准精度等级的深沟球轴承，其尺寸为，推力球轴承为基本游隙组标准精度等级的滚动轴承，其尺寸为。

左端采用轴肩定位，故，.轴承之间采用轴套定位。

该轴与回转缸的连接为花键连接，其花键的大小为。

即，。

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。

般情况下，实际。

.驱动油缸的计算.工作压力的确定选用额定压力为的液压缸。

活塞杆直径选用。

则液压缸内径为.选用内径为的液压缸。

.行程选择为。

第六章轴承的校核.第对轴承工作按天小时计算，年天，工作年限为年。

由于两个轴承受力不样，按受力大轴承计算。

已知其转速为，径向载荷，其轴承型号为，额定动载荷，ε，动载荷系数.，年年故该轴承符合要求。

.第二对轴承工作按天小时计算，年天，工作年限为年。

由于两个轴承受力不样，按受力大轴承计算。

已知其转速为，径向载荷，其轴承型号为，额定动载荷，ε，动载荷系数.，.年年故该轴承符合要求。

.第三对轴承工作按天小时计算，年天，工作年限为年。

由于两个轴承受力不样，按受力大轴承计算。

已知其转速为，径向载荷，其轴承型号为，额定动载荷，ε，动载荷系数.，年年第七章箱体的设计计算.箱体支架的结构形式和材料箱体因承受较大的弯曲应力采用铸造工艺，材料选用。

因其属于大型铸件，其最大的轮廓尺寸为，故铸件最小壁厚，取。

其结构图如下图十四箱体支架.铸铁箱体主要结构尺寸和关系名称尺寸关系箱座壁厚箱盖壁厚取箱座凸缘厚度，箱盖凸缘厚度，箱座底凸缘厚度连接螺钉直径及数目取回转缸旁联接螺栓直径.取盖与座联接螺栓直径取联接螺栓间的间距定位销直径取至外壁距离，至凸缘边缘距离，轴承端盖外径轴承旁联接螺栓距离箱盖，箱座筋厚主轴与箱内壁间距离大臂油缸距主轴的距离表五箱体尺寸第八章油管的布局其布局图如下所示图十五油路油管尽量沿着箱壁走，以减少空间的大小和更好的保护油管，油路控制面板放在离液压执行元器件进的地方，为了减少油通过的距离，减少泄油的几率，油箱放在最下面，考虑到油箱的重量和更方便的回油。

手臂上的油管沿着大臂走。

第九章电机的选择与安装.选择驱动电机根据驱动油泵的功率.选择电机电动机型号为，此电动机的基本技术参数为额定功率为，转速为。

.电机与泵组的安装方式液压泵组采用上置式动力源立式安装，电动机立式安装，液压泵置于油箱的固定架上，占地面积小，结构紧凑，噪声低并且便于收集漏油。

泵组和电机的安装方式图十六电机的安装设计总结首先，我要感谢杨老师，在毕业设计的过程中尽心尽力的指导我们，从方案的确定，到系统的设计和细节的研究，都给予了我无限的启发和引导。

这是本次毕业设计能成功的个重要因素。

当然，和本人的辛苦劳动是分不开的。

本次的毕业设计，融会了大学四年的所学知识，包括了机构设计，机械设计，材料校核，机械传动，液压系统和机电体化等众多知识。

是个十分综合的课题，设计的目的也是具有十分重要的使用价值，因为机械手的运用，在很多领域都有应用。

小型的机械手，能够在车间内执行夹取工件，成品堆放，焊接，铸造，等等人力难为或者是有危险的工作，大型的机械手，在桥梁房屋修建，铁路的架设，港口集装箱的吊运等工作中发挥着不可替代的作用。

经过将近个月的毕业设计，虽然辛苦，但是能看到自己的研究设计成果能活生生的展示在图纸上，也是颇有成就感的。