机械5

摘要 随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计计算过程。 首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。 文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。 最后使用软件对机械手的手部实现运动仿真。 关键词：机械手；运动仿真；液压传动；液压缸； 中文摘要1 英文摘要2 主要符号表5 1绪论1 1.1前言1 1.2工业机械手的简史1 1.3工业机械手在生产中的应用3 1.3.1建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线3 1.3.2在实现单机自动化方面3 1.3.3铸、锻、焊热处理等热加工方面3 1.4机械手的组成4 1.4.1执行机构4 1.4.2驱动机构4 1.4.3控制系统分类5 1.5工业机械手的发展趋势5 1.6本文主要研究内容6 1.7本章小结6 2机械手的总体设计方案7 2.1机械手基本形式的选择7 2.2机械手的主要部件及运动7 2.3驱动机构的选择8 2.4机械手的技术参数列表8 2.5本章小结8 3机械手手部的设计计算9 3.1手部设计基本要求9 3.2典型的手部结构9 3.3机械手手抓的设计计算9 3.3.1选择手抓的类型及夹紧装置9 3.3.2手抓的力学分析10 3.3.4夹紧力及驱动力的计算11 3.3.5手抓夹持范围计算12 3.4机械手手抓夹持精度的分析计算13 3.5弹簧的设计计算14 3.6本章小结16 4腕部的设计计算17 4.1腕部设计的基本要求17 4.2腕部的结构以及选择17 4.2.1典型的腕部结构17 4.2.2腕部结构和驱动机构的选择18 4.3腕部的设计计算18 4.3.1腕部设计考虑的参数18 4.3.2腕部的驱动力矩计算18 4.3.3腕部驱动力的计算19 4.3.4液压缸盖螺钉的计算20 4.3.5动片和输出轴间的连接螺钉21 4.4本章小结22 5臂部的设计及有关计算23 5.1臂部设计的基本要求23 5.2手臂的典型机构以及结构的选择24 5.2.1手臂的典型运动机构24 5.2.2手臂运动选择机构的24 5.3手臂直线运动的驱动力计算24 5.3.1手臂摩擦力的分析与计算24 5.3.2手臂惯性力的计算26 5.3.3密封装置的摩擦阻力26 5.4液压缸工作压力和结构的确定26 5.5本章小结28 6机身的设计计算29 6.1机身的整体设计29 6.2机身回转机构的设计计算30 6.3机身升降机构的计算34 6.3.1手臂偏重力矩的计算34 6.3.2升降不自锁条件分析计算35 6.3.3手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算36 6.4轴承的选择方案36 6.5本章小结37 7 ADAMS模型的建立与仿真38 7.1虚拟样机技术38 7.2 ADAMS软件38 7.3手部模型的建立40 7.4本章小结44 8结论45