（定稿）敖家镇污水处理站项目立项申报材料5 ㊣ 精品文档 值得下载

要阀的口输往执行机构。

信号取消后，阀又弹簧复位，压缩空气控制阀也复位而关闭，口无输出。

气容中的空气经阀的单向阀阀而排空。

延时控制回路用于不允许使用时间继电器的场合，如易燃易爆和大粉尘的场合。

双作用气缸换向回路单作用气缸中间停止回路此处省略双活塞杆气缸任意位置停止回路单活塞杆气缸任意位置停止回路带调压阀的双活塞杆气缸任意位置停止回路延时控制回路字选用的气压马达的功率能克服摩擦力产生的功率就可以。

摩擦力产生的最大功率为马力经考虑我选择了型号的活塞式气马达，额定功率为马力，工作气压为公斤厘米，额定转速为，额定空气消耗量为米分。

参考书机械设计手册表轴的计算与校核轴直径的计算小车轮子的转速，则轴的转速，气压马达的功率，则η轴所传递的功率η传动效率轴所传递的扭矩，轴的截面直径轴的材料选用号钢，查表得代入式中得则取计算公式参考机械设计基础轴的强度校核由于传动轴主要是受转矩，所以轴的强度条件为，周的扭转剪应力轴的抗扭截面模量查表得对于实心圆轴，许用扭转剪应力所以经校核轴满足强度要求。

计算公式参考机械设计基础轴承的选择由上步计算得轴的最小直径为，则查表得轴承的型号为。

其参数为轴承内径外径轴承宽参考书现代综合机械设计手册表联轴器的选择马达和减速箱之间用联轴器相连。

联轴器的名义扭矩联轴器的计算转矩查表得，则参考书现代综合机械设计手册表选用减速装置由于气压马达输出的转速比小车运动要求的速度要大，所以还需要个减速装置。

有减速机的本次设计的是气动机械手，但平时看到和接触的大都是液压的和电气驱动的机械手，虽然气压驱动和液压驱动总体来说是大同小异的，但有些参数和计算还是不同的，所以还是遇到了些困难。

在手臂的设计中由于没有亲眼看到过真正的机械手臂的内部结构，所以有些地方不可能考虑得很周全。

但总的来说至少自己努力了，也察看了很多关于这方面的资料，询问了老师终于基本上完成了本次设计，心里还是很高兴的。

刚开始做设计的时候有些无从下手，时掌握不到要领，经过段时间的摸索终于有了些头绪，但自己考虑得很简单，经过几次与老师的讨论后才发现还有很多没考虑的地方和不足之处，感觉要搞个设计还真不是件容易的事。

致谢这次设计能够顺利完成首先要感谢吕夏老师的不断指导，由于自己对气压传动这方面也不太熟悉，刚开始都不知何处下手，吕老师给了我们很多启发。

在做的过程中又遇到了许多困难，但老师总是不厌其烦的讲给我们听，给我们步步的分析，使我们了解到了些考虑欠缺的地方，能够不断完善。

吕老师还定期给我们察看，使我们可以顺利跨入下个阶段。

在这里再次感谢吕老师的帮助，参考文献曹承志电机拖动与控制学第版北京机械工业出版社王庭树机器人运动学及动力学第版西安西安电子科技大学出版社，孟繁华机器人应用技术第版哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，马香峰机器人机构学第版北京机械工业出版社赵锡芳机器人动力学第版上海上海交通大学出版社，高松海遥控机器人第版北京原子能出版社，孙耀明微型机算计在机器人技术中的作用第版北京科学技术文献出版社，路甬祥液压气动技术手册第版北京机械工业出版社陈奎生液压传动与气压传动第版武汉武汉理工大学出版社，何存兴张铁华液压传动与气压传动第版武汉华中理工大学出版社，宋学义袖珍液压气动手册第版重庆重庆大学出版社，机械工业部中小型电机产品样本第版北京机械工业出版社，李发海王岩电机与拖动基础第版北京清华大学出版社，诸静机器人与控制技术第版浙江浙江大学出版社，熊有伦丁汉刘恩沧机器人学第版机械工业出版社，吴广玉姜复兴机器人工程导论第版哈尔滨工业大学出版社，王承义机械手及其应用第版北京机械工业出版社，天津大学编写组工业机械手设计基础第版天津天津科学技术出版社，传动比选择系列蜗杆减速器。

机械手臂的工作原理气动原理图手臂升降气缸手臂伸缩气缸手臂回转气缸手指夹紧气缸开关快换街头储气罐分水过滤器调压阀压力表油雾器压力继电器单向节流阀调节阀单向节流阀调节阀可调节流阀空气压缩机单向节流阀单向节流阀电磁铁动作程序表序号电磁铁动作手臂上升手臂前伸手指张开手指闭合手臂缩回手臂回转手臂前伸手指张开手指闭合手臂缩回手臂反转手臂下降结合机械手气压系统图说明其动作循环过程。

压力继电器发出电信号，使机械手开始按程序动作。

首先，电磁铁通电，压缩空气从电磁阀的左边通道经单向节流阀进入手臂升降油缸的上腔，推动手臂上升。

在手臂上升到定位置，碰行程开关，使断电，并发出信号使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的左侧，推动手臂前伸。

在手臂前伸到定位置，装在手臂上的碰铁碰到行程开关发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道进入手指夹紧气缸的左侧，使手指张开。

在延时结束后，断电，使通电，手指夹紧工件并同时发出信号使通电，压缩空气由电磁阀的右边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的右侧，使手臂缩回。

当手臂上的碰铁碰到行程开关使断电并发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道进入手臂回转气缸的腔使手臂回转。

当手臂的回转碰铁碰到行程开关使断电，并发出电信号使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的左侧，推动手臂前伸。

在手臂前伸到定位置，装在手臂上的碰铁碰到行程开关发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的左边通道进入手指夹紧气缸的左侧，使手指张开，延时到断电，使通电，手指闭合，并发出电信号使通电，压缩空气由电磁阀的右边通道经快速排气阀进入手臂前后伸缩气缸的右侧，使手臂缩回。

当手臂上的碰铁碰到行程开关使断电并发出电信号，使通电进行排气，手臂则靠自重下降。

在手臂下降到定位置，装在手臂上的碰铁碰到行程开关发出电信号，使通电，压缩空气由电磁阀的右边通道进入手臂回转气缸的另腔使手臂反转。

机械手复位，机械手的循环结束。

机械手的缓冲和定位手臂升降运动上升缓冲定位是靠可调碰铁触动行程开关而发出信号，切断气路来实现的。

下降运动是采用油缸端部可调节流缓冲，活塞与油缸端盖相碰而定位。

手臂伸缩运动手臂伸出有行程开关适时断电而切断油路，手臂滑行靠惯性缓冲，有死挡块定位手臂缩回没有定位精度求，水分瓦斯腐蚀性气体等会使电动机的绝缘材料性能退化，甚至会完全丧失绝缘能力易燃易爆气体与电动机内产生的电火花接触时将有发生燃烧爆炸的危险。

因此，为了保证电动机能够在其工作环境中长期安全运行，必须根据实际环境条件合理地选择电动机的防护方式。

电动机的外壳防护方式有开启式防护式封闭式和防爆式几种。

设计中，食物垃圾处理器电动机的特征为频繁短时运行快速启动，无调速要求。

依据直流电动机具有的特点，设计选取电机类型为直流电动机。

在直流电动机中，有种电机的磁极是用永磁材料或加上铁磁材料提供电动机所需要的励磁源，从而代替了电磁式直流电动机中的线圈式磁极。

这种电机为永磁直流电动机。

由于无需励磁线圈，故省电且不发热，磁路结构精心设计，使电动机过载能力强响应速度快噪声低及转速平稳。

基于上述特点，设计中选用永磁直流电动机。

永磁材料的种类很多，有铝镍钻系列磁钢铁氧体永磁稀土永磁等。

表征永磁材料性能的主要因素矫顽力剩余磁感应强度最大磁能面积以及磁稳定性。

选用永磁材料要求最大，温度系数小，磁稳定性高。

永磁材料的磁稳定性对于永磁直流电动机至关重要，若磁稳定性差，则永磁直流电动机寿命短。

外界因素能引起磁性能不可逆变化，影响磁稳定性的因素有内因包括组织变化和磁后效。

铝镍合金铁氧体铁铬钻等不会发生组织的变化。

但铁硼易氧化且产生组织的变化。

各种永磁材料除各向异性外，都会产生磁后效，它们对时间的退磁率随时间的对数变化。

外因包括温度干扰磁场机械力接触强磁性物质高能粒子辐照等。

使磁能变化。

由于温度可引起永磁体的材质和尺寸比的变化，因而在选用具有低温退磁性质的永磁体时，应使永磁体在最低使用温度下工作。

在尺寸比相同的情况下，各种永磁体的退磁率随外磁场增大而增加，随矫顽力提高尺寸比增大而变小，若工作点选在膝点之上，则受外磁场的影响很小。

机械振动和冲击力引的退磁率般不大，磁体尺寸越大矫顽力越高。

显著的退磁般发生在多次冲击和较长时间振动的初期，以后趋于稳定。

为使永磁材料在使用时磁性稳定，对材料必须预先进行稳定化处理高温或低温退磁，不同温度范围的温度循环强制退磁交流或直流退磁等。

选择电动机时，应在电动机能够胜任生产机械负载要求的前提下，最经济最合理的选择电动机的功率。

若功率选得过大，设备投资过大，造成浪费，且电动机经常欠载运行，效率较低反之，若功率选得过小，电动机将过载运行，造成电动机的过早损坏。

为此，选择电动机容量应进行些必要的分析和计算，具体可按以下三个步骤进行计算负载功率根据负载功率，预选电动机的额定功率，使，尽量接近校验预选电动机的发热过载能力和启动能力。

校验的方法较多，工作量很大，而且准确度也很难把握。

在实际工作中常采用统计分析法和类比法。

类比法就是在调查同类机械所采用电机容量。

设计的食物垃圾处理器具有以下特点相对于其它同类产品，此次设计中首次增加了套控制电路。

其目的是为了提高安全性和方便性。

设计控制电源，从而避免来回拔总控制电源而引起的不安全。

另外，机器运转时，人不必守候在旁边，可以离开，要阀的口输往执行机构。

信号取消后，阀又弹簧复位，压缩空气控制阀也复位而关闭，口无输出。

气容中的空气经阀的单向阀阀而排空。

延时控制回路用于不允许使用时间继电器的场合，如易燃易爆和大粉尘的场合。

双作用气缸换向回路单作用气缸中间停止回路此处省略双活塞杆气缸任意位置停止回路单活塞杆气缸任意位置停止回路带调压阀的双活塞杆气缸任意位置停止回路延时控制回路字选用的气压马达的功率能克服摩擦力产生的功率就可以。

摩擦力产生的最大功率为马力经考虑我选择了型号的活塞式气马达，额定功率为马力，工作气压为公斤厘米，额定转速为，额定空气消耗量为米分。

参考书机械设计手册表轴的计算与校核轴直径的计算小车轮子的转速，则轴的转速，气压马达的功率，则η轴所传递的功率η传动效率轴所传递的扭矩，轴的截面直径轴的材料选用号钢，查表得代入式中得则取计算公式参考机械设计基础轴的强度校核由于传动轴主要是受转矩，所以轴的强度条件为，周的扭转剪应力轴的抗扭截面模量查表得对于实心圆轴，许用扭转剪应力所以经校核轴满足强度要求。

计算公式参考机械设计基础轴承的选择由上步计算得轴的最小直径为，则查表得轴承的型号为。

其参数为轴承内径外径轴承宽参考书现代综合机械设计手册表联轴器的选择马达和减速箱之间用联轴器相连。

联轴器的名义扭矩联轴器的计算转矩查表得，则参考书现代综合机械设计手册表选用减速装置由于气压马达输出的转速比小车运动要求的速度要大，所以还需要个减速装置。

有减速机的本次设计的是气动机械手，但平时看到和接触的大都是液压的和电气驱动的机械手，虽然气压驱动和液压驱动总体来说是大同小异的，但有些参数和计算还是不同的，所以还是遇到了些困难。

在手臂的设计中由于没有亲眼看到过真正的机械手臂的内部结构，所以有些地方不可能考虑得很周全。

但总的来说至少自己努力了，也察看了很多关于这方面的资料，询问了老师终于基本上完成了本次设计，心里还是很高兴的。

刚开始做设计的时候有些无从下手，时掌握不到要领，经过段时间的摸索终于有了些头绪，但自己考虑得很简单，经过几次与老师的讨论后才发现还有很多没考虑的地方和不足之处，感觉要搞个设计还真不是件容易的事。

致谢这次设计能够顺利完成首先要感谢吕夏老师的不断指导，由于自己对气压传动这方面也不太熟悉，刚开始都不知何处下手，吕老师给了我们很多启发。

在做的过程中又遇到了许多困难，但老师总是不厌其烦的讲给我们听，给我们步步的分析，使我们了解到了些考虑欠缺的地方，能够不断完善。

吕老师还定期给我们察看，使我们可以顺利跨入下个阶段。

在这里再次感谢吕老师的帮助，参考文献曹承志电机拖动与控制学第版北京机械工业出版社王庭树机器人运动学及动力学第版西安西安电子科技大学出版社，孟繁华机器人应用技术第版哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，马香峰机器人机构学第版北京机械工业出版社赵锡芳机器人动力学第版上海上海交通大学出版社，高松海遥控机器人第版北京原子能出版社，孙耀明微型机算计在机器人技术中的作用第版北京科学技术文献出版