（毕业设计全套）曲轴搬运机械手毕业设计（打包下载）

端面与直径轴心线的垂直度公差值按级精度选取，导向孔的表面粗糙度为.。

活塞活塞缸活塞常用的材料为耐磨铸铁灰铸铁钢有的在外径上套有尼龙尼龙或夹布酚醛塑料的耐磨环及铝合金。

设计中活塞的材料选用，活塞与活塞杆采用螺纹连接。

活塞外径对内孔的径向跳动公差按级精度选取，端面对内孔轴线的垂直度公差也按级精度选取。

外径的圆柱度公差值按级精度选取。

活塞杆活塞杆选用外螺纹结构实心杆，材料选用号钢，粗加工后调质到硬度为，必要时再经高频淬火，硬度可达。

活塞杆各外径的圆度公差按级精度选取，的圆柱度公差按级精度选取，活塞杆两端的径向跳动公差为.，活塞杆端的垂直度公差按级精度选取，活塞杆上的螺纹按级精度加工，活塞杆上工作表面的粗糙度为.，必要时镀厚度为.的铬，然后抛光。

液压缸的缓冲装置缓冲装置是为了防止或减小液压缸活塞在运动到两个端点时因惯性力造成的冲撞。

液压缸的活塞杆具有定的质量，在液压力的驱动下运动时具有很大的动量，在它们的行程终端，当杆头进入液压缸的端盖和缸底部分时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击压力和噪声。

因此就有必要采用缓冲装置，以避免这种机械碰撞使缸体损坏，但冲击压力仍然存在，大约是额定工作压力的两倍，这就必然会严重影响液压缸和整个液压系统的强度和正常工作，缓冲装置可以防止和减少液压缸活塞及活塞杆等运动部件在运动时对缸底或端盖的冲击，在它们的行程终端能实现速度的递减，直至为零。

通常是通过节流作用，使液压缸运动到端点附近时形成足够的内压，降低液压缸的运动速度，以减小冲击。

其工作原理是使缸筒低压腔内油液全部或部分通过节流把动能转化为热能，热能则由循环的油液带到液压缸外。

本设计中采用的缓冲装置是可变节流槽式的缓冲装置。

这种缓冲装置是在缓冲柱塞上开由浅到深的三角节流沟槽，节流面积随着缓冲行程的增大而逐渐减少，缓冲压力变化平缓。

液压缸的排气装置为使液压缸运动稳定，在新装上液压缸之后，必须将缸内的空气排出。

排气的方法之是使液压缸反复运动，直到运动平稳。

但更可靠的方法是在液压缸上设置排气塞排气阀，排气塞的位置般放置在液压缸的端部，双作用液压缸则应设置两个排气塞。

如果排气阀设置不当或者没有设置，压力油进入液压缸后，缸内仍会存在空气，由于空气具有压缩性和滞后扩张性，会造成液压缸和整个液压系统在工作中的振动和爬行，影响液压缸的正常工作。

为了避免这种现象，除了防止空气进入液压系统外，必须在液压缸上安设排气阀，因为液压缸是液压系统的最后执行元件，会直接反映出残留空气的危害。

对于速度要求较高的液压缸和大型液压缸需要专门设置排气装置，如排气塞排气阀等。

对于要求不是很高的液压缸，往往不需要设计专门的排气装置，而是将油口布置在缸筒的最高处，这样也能使空气随着油液排往油箱，再从油箱逸出。

本设计采用后者。

.制定基本方案设计合理的液压系统才能确保全面可靠地实现设计任务书中规定的各项技术指标，通常做法是先选定系统类型，分别选择各项要求的基本回路，最后再将各基本回路组合成完整的液压系统。

由于影响液压系统方案的因素很多，设计中仍主要靠经验来完成。

基本回路的选择压力源回路压力源回路又称动力源回路，其功能是向液压系统提高满足执行机构需要的压力和流量。

压力源回路是由油箱油箱附件液压泵电动机发动机安全阀过滤器单向阀等组成。

设计中采用高低压双联泵液压源回路。

压力控制回路压力控制回路是以控制系统及各支路压力，使之完成特定功能的回路。

压力控制回路的种类很多，在个工作循环的段时间内各支路均不需要新提供的液压能时，考虑采用泄卸荷回路当支路需要稳定的低于动力油源的压力时，应考虑减压回路当载荷变化较大时，应考虑多级压力控制回路当有惯性较大的运动部件时容易产生冲击时，应考虑缓冲或制动回路在有升降运动部件的液压系统中应考虑平衡回路等。

本设计中采用通常将调压限压回路与油源回路合并考虑。

速度控制回路液压系统原理图的核心是调速回路，调速方案和调速回路对其它回路的选择具有决定性的影响。

本系统是功率较小的，故选用简单的进油路节流阀调速。

同样的道路选用单泵供油，力求较好的经济性。

在机械手的升降缸采用单伸出杆时，为了使往复运动速度致时要采用两个单向节流阀来实现。

若只用个节流阀调速时，则应将节流阀放到换向阀下面，并按有杆腔进油达到最大允许速度，但仍然符合设计要求。

方向控制回路控制执行元件的启动停止或改变运动方向或控制液流通断或改变方向均需采用方向控制回路。

实现方向控制的基本方法有阀控主要是采用控制阀分配液流泵控是采用双向定量泵或双向变量泵改变液流的方向和流量执行元件控制是采用双向液压马达来改变液流方向。

本设计中采用阀控。

.液压元件的选择液压泵的选择油泵作为液压系统的动力元件，是液压系统的心脏，它把原动机电动机柴油机等输入的机械能转矩和角速度转换为液压能压力和流量输出，为执行元件提供压力油。

液压泵的性能好坏直接影响到液压系统的工作特性和可靠性，在液压传动中占有及其重要的地位。

液压泵按排量能否改变分为定量泵和变量泵按进出油口的方向是否可变分为单向泵和双向泵按运动构件的形状和运动方式分为齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵。

选用液压泵的原则和根据有是否要求变量要求变量选用变量泵，其中单作用叶片泵的工作压力较低，仅适用于机床系统。

工作压力目前各类液压泵的额定压力都有所提高，但相对而言，柱塞泵的额定压力最高。

工作环境齿轮泵的抗污染能力最好，因此特别适于工作环境较差的场合。

噪音指标属于低噪音的液压泵有啮合齿轮泵双作用叶片泵和螺杆泵，后两种泵是瞬时理论流量均匀。

效率按结构形式分，轴向柱塞泵的总效率最高而同种结构的液压泵，排量大的总效率高同排量的液压泵，在额定工况额定压力额定转速最大排量时总效率最高，若工作压力低于额定压力或转速低于额定转速排量小于最大排量，泵的总效率将下降，甚至下降很多。

因此，液压泵应在额定工况额定压力和额定转速或接近额定工况是条件下工作。

目前在机械手上多数采用齿轮泵和叶片泵，而从流量特性来看，多数是采用定量泵。

设计中采用双联叶片泵。

已知系统压力为，选取，查机械设计手册表选取其前泵排量为，后泵排量为，其允许最高转速，最低转速。

该泵使用普通液压油时前泵的最高使用压力为，后泵为，满足系统要求的。

前泵的流量式中泵的排量泵的额定转速。

后泵的流量式中泵的排量泵的额定转速。

液压泵所需电机功率的确定式中油泵所需要的电动机功率油泵的最大工作压力油泵最大流量油泵总效率，般叶片泵齿轮泵柱塞泵。

前泵所需电机功率后泵所需电机功率液压阀的选择液压阀的作用是控制液压系统的油流方向压力和流量，从而控制整个液压系统的全部功能，如系统的工作压力，执行机构的动作程序，工作部件的运动速度方向，以及变换频率，输出力或力矩等等。

液压阀的性能是否可靠，是关系到整个液压系统能否正常工作的问题。

液压阀的分类有压力控制阀主要控制执行机构输出力或输出转矩的大小，并确定液压泵及整个液压系统的工作负载，在过载时起到保护系统的作用。

流量控制阀根据执行机构运动速度的要求供给所需流量。

方向控制阀控制油流的通切断或改变油流的方向，以控制执行机构的运动方向等。

三类阀还可以相互组合，成为复合阀，以减少管路的连接，式结构更为紧凑，提高系统效率。

液压传动系统，选择合适的液压阀，是使系统设计合理，性能优良，安装简便，维修容易，并保证该系统正常工作的重要条件。

根据本液压的设计要求，液压阀的选择按定压力和额定流量大于系统最高工作压力和通过该阀的最大流量的原则。

选择换向回路的核心是选择换向阀的形式，以实现对于换向精度及换向平稳性的要求。

般来说，换向性能要求高，应选用机动换向阀或液动换向阀，若对于换向性能无特别要求，应选用电磁阀。

根据本设计液压系统要求，夹紧缸换向选用两位两通电磁阀，其他缸全部选用三位四通电磁换向阀。

为防止俯仰缸因自重自由下滑和伸缩缸在仰起定角度后的自由下滑，都采用单向顺序阀来平横。

为保证夹紧缸夹持工件的可靠性，选用液控单向阀保压和锁紧。

手臂升降缸为立式液压缸，为支承平衡手臂运动部件的自重，采用了单向顺序阀的平衡回路。

液压辅助元件的选择原则蓄能器蓄能器在液压系统中是用来储存释放能量的装置。

其可作为辅助液压源在短时间里提供定数量的压力油，满足系统对速度压力的要求。

滤油器过滤器的功能是清除液压系统工作介质中固体污染物，使工作介质保持清洁，延长元器件的使用使用寿命保证液压元件工作性能可靠。

选择过滤器需考虑如下几点根据使用目的选择过滤器的种类，根据安装位置情况选择过滤器的安装形式。

过滤器应具有足够打的通油能力，并且压力损失要小。

过滤精度应满足液压系统或元件所需的清洁度要求。

滤芯使用的滤材应满足所使用工作介质的要求，并且有足够的强度。

过滤器的强度及压力损失是选择时需重点考虑的因素，安装过滤器后会对系统造成局部压降或产生背压。

滤芯的更换及清洗应方便。

应根据系统需要考虑选择合适的滤芯保护附件。

结构应尽量简单紧凑安装形式合理。

价格低廉。

管道尺寸的确定.管道内径计算式中通过管道内的流量管内允许流速见表。

根据所得的内径尺寸，按下表标准系列选取相应的管子。

表软管内径尺寸系列.表硬管外径系列.管道壁厚计算式中管道内最高工作压力管道内径管道材料的需用应力，管道材料的抗拉强度安全系数，对钢管来说，时，取.时，取.时，取。

管头连接螺纹根据油管外径选取。

液压缸进出油口直径的确定缸的进出油口直径可用下式求得式中液压缸配管内的流量液压缸配管内液体的平均流量般取。

计算得出的数值并按液压的相关标准进行圆整，如表所示表各液压缸进出油口直径进出油口直径液压缸俯仰摆动直线油缸手臂伸宿液压缸手指夹紧液压缸油箱容量的确定在确定油箱尺寸时，方面要满足系统供油的要求，还要保证执行元件全部排油时，邮箱不能溢出，以及系统中最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限度。

根据油箱容量的经验公式式中液压泵每分钟排除压力油的容积经验系数，见下表。

表经验系数系统类型行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金系统计算可得油箱容量选用规格为的油箱。

液压原理图液压系统各执行机构的动作均由电控系统发信号控制相应的电磁换向阀或电液动换向阀，按程序依次步进动作，液压系统的工作顺序是由控制各个液压缸换向阀的电磁铁的得失电来工作的。

执行机构的定位和缓冲是机械手工作平稳可靠的关键。

从提高生产率来说，希望机械手正常工作速度越快越好，但工作速度越高，启动和停止时的惯性力矩就越大，这不仅会影响到机械手的定位精度，严重时还会损伤机件。

因此为达到机械手的定位精度和运动平稳性的要求，般在定位前要采取缓冲措施。

该机械手手指夹紧由压力传感器控制力度，保证工件不被抓伤也不会在搬运过程中掉落手臂伸缩和手臂俯仰由行程开关适时发信号，提前切断油路滑行缓冲并定位手臂回转手腕回转由挡铁定位保证精度，端点到达前发信号切断油路。

机械手控制的要素包括工作顺序到达位置动作时间运动速度和加减速度等，控制方式可分为点位控制和连续控制两种，目前以点位控制为主，占以上。

本设计中机械手的控制可采用可编程控制器来进行顺序点位控制。

是种数字运算操作的电子系统，转为在工业环境下应用而设计。

它把计算机的编程灵活功能齐全应用面广等优点与继电器系统的控制简单使用方便抗干扰能力强价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小质量轻耗电省等特点。

为了增强机械手使用的灵活性，可将机械手的工作方式设置为手动和自动两种方式，其中自