合要求。.手臂回转油缸的设计与校核采用回转油缸实现手臂回转运动时，其受力情况可简化成如图所示。图手臂回转运动时的运动状态图尺寸设计油缸内径为,半径,轴径半径,油缸运行角速度，加速度时间，进油压力尺寸校核驱动手臂回转的力矩，应该与手臂起动时所产生的惯性力矩及各密封装置处的摩擦阻力矩相平街。若轴承处摩擦力矩忽略不计，则可按下式计算式中密封装置处的摩擦阻力矩，回转缸密封装置处的摩擦阻力矩应包括回转缸动片圆柱面与缸径和动片端面与缸盖之间的摩擦阻力矩，如图中所示，因此，摩擦阻力矩可按下式计算其中式中各尺寸符号如图所示，单位为厘米，其为密封圈与缸径装配后接触面的有效宽度。由设计估算惯性力矩，手臂在起动过程的惯性力矩可按下式计算式中回转缸动片的角速度变化量，在起动过程，其。起动过程的时间，手臂回转部件包括工件对回转轴线的转动惯量，。由于参与回转的零件形状．尺寸和重量各不相同，所以计算比较复杂，为了简化计算，可将形状复杂的零件简化成几个简单形体，分别计算，然后将各值相加，即是复杂零件对回转轴的转动惯量。手臂回转的零件重心与回转轴线重合，其零件对回转轴的转动惯量为手臂回转力矩得出结论即所需克服的负载小于回转缸所能提供的回转力矩，所以油缸的尺寸设计符合要求。第章其它零部件的选择设计.油缸的密封有的液压机械手由于油缸泄漏严重，压力不能提高，工作性能不稳定，以致影响机械手的正常使用。因此，为了保证机械手液压系统的工作性能，在各油缸的相对运动表面和固定连接的表面进行密封，以防压力油液从高压油腔泄漏到低压油腔，或泄漏到缸体外面。目前机械手液压系统使用的密封件，大多采用耐油橡胶制成的各种形式的密封圈。作为动密封即运动部分的密封或静密封即静止部分的密封，以保证配合面的密封性。密封圈在配合面间的密封作用，主要是借安装时的预压力和在工作时由于油液压力的作用，使密封圈产生变形并压紧密封表面来达到的。密封圈具有制造容易，使用方便，密封可靠，并能在温度变化范围较大及各种油液压力下可靠地工作，结构简单紧凑，无需调整等系列优点，所以获得广泛的应用。在液压机械手上常用的密封固有形圆形形形和矩形等几种。形形形密封圈均已标准化，可按标准选用。矩形密封圈主要用于回转油缸的动片与缸壁间的密封，它是非标准的，要根据具体使用条件进行设计与制造。活塞式油缸的泄漏与密封对于实现往复直线运动的活塞油缸来说，其泄漏主要是活塞与缸壁处的内泄漏及活塞杆与缸盖处的外泄漏．引起泄漏的主要原因是加工精度和滑动面光洁度不高，以及密封装置不良所致。因此，根据油缸的工作压力．选择密封可靠磨损小摩擦阻力小维护简单成本低廉的密封转置是很重要的。对于活塞油缸的静密封，主要采用形密封圈，其动密封常采用形形形等密封圈。.形密封圈形密封圈具有结构简单，密封性能良好，摩擦力小，装置形圈的沟槽尺寸小并易于制造等优点。它既可以用外径或内径密封，也可以用端面密封。形圈的形状和它在沟槽中的情况如图所示，图中尺寸为形圈转配后的预压缩量，这样可以保证间隙处密封严密。形密封圈的预压缩量的正确选择很重要。用于静密封时，预压缩量为为形圈的橡胶圆条的直径，用于往复运动密封时，预压缩量为用于回转运动密封时，预压缩量为。图形密封圈及在沟槽中的情况图图形密封圈示意图为了保证密封性能．安装形密封圈的沟槽尺寸和表面光洁度应符合要求，可查阅“机械没计手册”。使用形圈密封的相对运动的配合表面，般是尺寸精度为Ⅲ级，表面光洁度为，而沟槽内部表面的光洁度为。形密封圈制正沟槽中，因受油压作用而变形．并胀紧沟槽和间隙，从而起到密封作用，因此它的密封性能随压力的增加而提高。但是．当压力过高或沟槽尺寸选择不当时，密封圈很容易被挤出沟槽而造成剧烈磨损。为克服这个缺点，当油缸油液压力大与时，要在形密封圈侧面放置挡圈，在压力低于时，般不加挡圈。．形密封圈形密封圈由夹布橡胶制成。图所示为形密封圈的形状，通常由三个环支承环，密封环．压坏叠在起成组使用。当油缸的工作压力小于时，用组形圈就有足够的密封性。当压力提高时，可增加密封环数量，以加长密封长度。形密封圈般用于活塞与缸体活塞杆与缸盖间的密封。安装时要注意方向，使压力油腔的油液压力能使两唇边张开，即支承环必需面对压力油方向。由干形密封圈拨触面较长。密封性好，但摩擦力较大，所以在栘动速度不高的油缸中应用较多。图形密封圈及其安装情况图形密封圈形密封圈的形状如图所示，图中尺寸和是形密封圈的公称内径和公称外径。形密封圈在工作时，压力油液把形圈的唇边紧紧压在相对运动的两配合面上，并随着油液压力的增高而提高密封能力，并能补偿磨损的影响，所以装配时唇边要面对压力油腔。形密封圈摩擦力较小，在运动速度较高，工作压力小于的活塞油缸中常有应用。在般情况下，形圈可直接装入沟槽内即可起密封作用，但在压力变动较大，滑动速度较高的地方，要使用支承环以固定密封圈，如图所示。支承环的主要尺寸如图所示。对于活塞油缸，除了采用上述密封圈进行密封防止泄漏外，还要求油缸和活塞杆的轴线弯曲度，在毫米长度上应不大于。油缸安装端面对轴线或活塞安装端面对活塞杆轴线的不垂直度．在直径上应不大于。回转油缸的泄漏与密封有的液压机械手的手臂和手腕回转运动采用回转油缸来实现。由于动片和缸体动片和输出轴动片端面和缸盖之间的间隙不易保证，易引起较大的泄漏，使油液压力降低，减小了输出扭矩，达不到设计要求，影响机械手的正常的回转运动，为减少泄漏，除严格控制相对运动表面的配合间隙外，主要的还是采用密封装置进行密封。当回转油缸的动片与输出轴或缸壁用螺钉联接时，要对动片的三个相对运动表面和个固定联接表面均进行密封，即需要在矩形动片的四周进行密封，这比圆周密封要困难的多，没有标准密封圈可供选用，若进行设计制造，需有个生产周期和相应的设备。现将实践中有关回转油缸的密封经验，简介几例。.圆截面矩形密封圈密封图所示，为“加工中心”上的换刀机械手采用的回转油缸结构图。其密封装置采用圆形截面的密封圈，嵌在动片的四周槽内进行密封，它的外形是矩形的，以保证缸体转角处密封可靠，装入缸体后，密封圈的预压缩量约为。缸体与动片的配合为，光洁度为。该回转油缸的工作压力为，传递扭矩在以上，密封效果较好。图回转油缸及其密封结构图.带挡圈的矩形密封圈密封由于回转油缸的输出扭矩约为.左右，矩形橡胶密封圈和牛皮挡圈组成的密封结构。牛皮挡圈的作用是防止高压油液将橡胶密封圈挤入配合间隙，以保证密封性并延长密封圈的使用寿命。此外回转油缸动片刚度不足也容易造成泄漏，并且使输出扭矩减小。动片在受到压力油液作用时，其受力情况相当于受均布载荷的悬臂梁，顶端变形量最大，而且扁平的动片的抗弯刚度又差，很易变形，在使用中当负荷增加时，动片变形，出现运动不稳定，甚至动片卡住在缸壁上的现象当然，这现象，还同油缸各运动件的配合间隙相对位置精度和缸壁的几何形状精度有关。为了提高动片的刚度，可根据回转油缸的摆动角度大小，对动片采用有加强贴的结构。另外，如采用双动片回转油缸，固有两个动片同时承受油压，在与单动片回转油缸尺寸相同的条件下，可用较低的油压，获得较大的输出扭矩，这有利于减少动片的变形和减少泄漏。但动片的回转角度要减少半。.控制调节阀的选择方向阀根据通过阀的最大流量和最大工作压力，以及所要求的滑阀机能状况等因素，结合现有的产品规格，选择其额定流量和额定压力相近的产品。必要时最大流量允许超过额定流量，但不宜过大，般规定阀的最大通过量不应超过额定流量的。压力阀如溢流阀减压阀顺序阀等，根据通过阀的最大流量及最大工作压力等因素来选择。对于溢流阀的压力和流量，般要与油泵的最高工作压力和最大流量量相适应。对于减压阀的压力要特别注意其调整范围，应在以上，到低于溢流阀压力以下的范围内调节。流量阀如节流阀调速阀等，根据阀的最大流量最小流量和最大工作压力等因素来选择。般流经节流阀或调速阀的通流量要比系统的通流量小得多，特别要注意最小的稳定流量。节流阀或调速阀的最小流量为。.辅助装置的选择液压系统中有些辅助装置，如油管管接头滤油器蓄能器油箱和冷却装置等。虽然在液压系统中辅助装置居于次要的位置，但是，当这些辅助装置中任何个细小的部分，如果没有给予足够的重视和适当的安排，往往回破坏液压系统的正常工作或降低了系统的工作效率和寿命等。因此，在安排液压系统的结构，或选择这些辅助元件时，都要做细致的工作。管接头的选择油管之间的连接或油管与各种液压元件的连接，是液压系统配管工作中最大量的工作。对这些连桉的要求是工作可靠密封良好结构简单安装和制造方便。在机械手上油管的连接方法应用最多的是螺纹连接。螺纹连接的优点是便于拆换，安装方便。管接头和体部的连接常用的有圆锥螺纹和普通细牙螺纹。用普通细牙螺纹连接时应采用密封垫圈，以保证连接的密封性。.液压传动机械手的缓冲与定位机械手的运动平稳性与定位精度所谓运动平稳性是指机械手从起动速度为零到正常工作速度匀速运动，再从正常工作速度经制动后到停止运动速度降到零的过程，其速度变化是渐变过程，没有速度突变现象。所谓定位精度，就是机械手重复地将物件搬运到实际位置时与设定或给定位置所产生的误差。也叫重复位置误差。若重复位置误差小即定位精度高。影响机械手运动平稳性扣定位精度的因素是很多的。如执行机构各部件的重量及其刚性机械结构的配合间隙．驱动源压力的波动及输出流量的脉动性位置检测系统的反馈机构所产生的误差，定位方式的误差等等，都直接或间接地影响机械手的运动平稳性和定位精度，而影响较大的还是机械手的工作速度和速度变化规律。在定位时般采用机械挡块定位。油缸的缓冲装置活塞油缸和回转油缸是实现手臂直线运动和回转运动的动力部件，它们般是用来带动重量较大的部件运动，有时运动速度较快，因此具有很大的动能。为了防止活塞油缸的活塞或回转油缸的动片运动到头时产生冲击，在油缸的端盖或回转油缸的侧盖上设有缓冲装置。图活塞油缸端部缓冲原理图.活塞油缸的缓冲装置活塞油缸的缓冲装置可以由活塞端部的柱塞和缸盖的凹槽构成。当活塞运动到使柱塞逐渐进入缸盖的凹槽时，将存在于缓冲油腔内的油液经柱塞与凹槽间的缝隙或节流孔逐渐被挤出，这些油液被挤出时，产生较高的缓冲压力，活塞由于受到这个缓冲压力的作用，运动逐渐减速，使定位时的减速度降到较小数，以缓和冲击。柱塞和凹槽的型式如图所示。.回转油缸的缓冲装置对于回转油缸的端部缓冲装置的缓冲原理与活塞油缸端部缓冲原理相同，只是在结构上有所差异。.缓冲装置的设计原则设计油缸端部缓冲装置时还应注意以下三点使缓冲油腔内的油液，能够吸收运动部件的全部机械能使缓冲油腔内的缓冲压力峰值即冲击压力不应当超过油缸的容许压力使缓冲制动过程中运动部件的减速度应当合乎设计要求。结论本次毕业设计是在学完大学四年的基础知识和专业知识，进行了系列的生产实习和以前各次课程设计的基础上进行的次综合性的大总结。旨在培养我们综合运用所学的基础知识专业知识去分析和解决生产实际问题的能力及培养正确的设计思想，并通过运用设计标准规范手册图册和查阅有关技术资料去进行理论计算结构思考绘制图样写相关说明性材料，培养我们机械设计的基本技能和工程设计工作者的基本素质，为我们走上工作岗位打下坚实的基础。本次毕业设计课题为通用液压机械手。随着生产率水平的提高，人们对产品精度和质量要求越来越来严格，企业生产线的自动化