机械5

平衡臂机械手的设计 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广泛。该设计以2自由度平衡臂机械手为研究对象，能实现对物体的自动抓龋设计根据用途分析了机械手的动作循环及工作原理，设计了机械手的液压系统和机构，主要侧重结构细节的设计，对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的爪式手部结构，设计了机械手的手臂结构，计算出了手臂的部件尺寸。对主轴的尺寸和强度进行了校核等。确定了机械手的液压系统和采用PLC控制系统，绘制出机械手液压系统工作原理图，绘制了装配图和零件图。 液压机械手主要是以液体为介质，并且利用液体的压力由此来驱动执行机构的运动。其主要特点是：首先，能够实现循环工作的自动化和自动过载保护；其次，控制调节简单，方便省力；最后，这样能够更好地实现无间隙传动，还可以让操作更加平稳。 机械手是在机械自动化生产中逐步发展出的一种新型装置。现代生产过程中机械手被广泛的应用到自动生产线中。机械手目前虽然不如人手的灵活多变，但它具有重复性，无疲劳，不惧危险，有大的抓举力量，因此越来越多的被广泛运用。机械手技术涉及机械学、力学、自动控制技术、传感技术、电气液压技术，计算机可编程技术等，是一门跨学科综合技术。 关键词：平衡臂；工业机械手；液压传动 Abstract With the developme
nt of i
ndustrial automatio
n, ma
nipulator is more a
nd morewidely used i
n i
ndustry. This desig
n takes the 2-DOF bala
nce arm ma
nipulator as the research object,which ca
n realize the automatic graspi
ng of the object. Accordi
ng to the purpose, the paper a
nalyzes the actio
n cycle a
ndworki
ng pri
nciple of the ma
nipulator, desig
ns the hydraulic system a
nd mecha
nism of the ma
nipulator, mai
nly focuses o
n the desig
n of the structural details, carries out the overall scheme desig
n of the ma
nipulator, determi
nes the claw type ha
nd structure of the ma
nipulator, desig
ns the arm structure of the ma
nipulator, a
nd calculates the compo
ne
nt size of the arm. The size a
nd stre
ngth of the spi
ndle are checked. The hydraulic system of ma
nipulator is determi
ned a
nd PLC co
ntrol system is adopted. Theworki
ng pri
nciple diagram of ma
nipulator hydraulic system is draw
n, a
nd the assembly drawi
ng a
nd parts drawi
ng are draw
n. The hydraulic ma
nipulator mai
nly takes the liquid as the medium, a
nd uses the pressure of the liquid to drive the moveme
nt of the actuator. Its mai
n features are: first, it ca
n realize the automatio
n of cyclework a
nd automatic overload protectio
n; seco
ndly, it is easy to co
ntrol a
nd adjust,which is co
nve
nie
nt a
nd labor-savi
ng; fi
nally, it ca
n better realize the seamless tra
nsmissio
n a
nd make the operatio
n more stable. Ma
nipulator is a
new type of device developed gradually i
n mecha
nical automatio
n productio
n. I
n moder
n productio
n process, ma
nipulator iswidely used i
n automatic productio
n li
ne. At prese
nt, although the ma
nipulator is
not as flexible as the huma
n ha
nd, it has repeatability,
no fatigue,
no fear of da
nger, a
nd has a large grasp power, so it is more a
nd morewidely used. Ma
nipulator tech
nology i
nvolves mecha
nics, mecha
nics, automatic co
ntrol tech
nology, se
nsi
ng tech
nology, electrical a
nd hydraulic tech
nology, computer programmi
ng tech
nology, etc. Keywords: bala
nce arm; i
ndustrial ma
nipulator; hydraulic tra
nsmissio
n 目录 摘要1 Abstract 2 第1章绪论- 1- 1.1国内外背景- 1- 1.1.1国外现状- 1- 1.1.2国内现状- 2- 1.2机械手的组成和分类- 3- 1.2.1机械手的组成- 3- 1.2.2机械手的分类- 4- 1.3本课题研究的主要内容及意义- 5- 1.3.1总体设计及基础的内容及基本要求- 5- 1.3.2重点研究的问题- 5- 1.3.3主要技术指标- 5- 1.3.4本次设计的意义- 5- 第2章平衡臂机械手机械结构的设计计算- 8- 2.1机械手机构的分析与设计- 8- 2.1.1机械手的自由度- 8- 2.1.2坐标形式- 10- 2.1.3机械手的机构简图以及部件尺寸- 10- 第3章平衡臂机械手总体设计方案- 14- 3.1机械手总体系统的设计- 14- 3.2液压机械手液压系统的工作原理- 14- 3.3液压系统的组成原理- 15- 3.4液压传动机械手的优缺点- 15- 3.5机械手的动作顺序- 16- 3.6液压系统工作原理图- 16- 3.7控制方式选择- 16- 3.8总体布局方案的确定- 17- 第4章平衡臂机械手总体设计及计算- 19- 4.1地基基础的设计计算- 19- 4.2大臂的驱动力矩的计算- 20- 4.3回转缸的驱动力矩计算- 22- 4.4缸盖的强度计算- 22- 4.5大手臂做升降运动时所需的驱动力- 24- 4.6驱动油缸的计算- 25- 第5章主轴的设计及强度校核- 26- 5.1主轴部件的基本要求- 26- 5.1.1轴的设计计算- 27- 5.1.2轴的校核- 29- 5.1.3轴上花键的校核- 30- 5.2轴承的校核- 30- 5.2.1第一对轴承- 30- 5.2.2第二对轴承- 31- 5.2.3第三对轴承- 31- 第6章箱体的设计计算- 32- 6.1箱体支架的结构形式和材料- 32- 6.2铸铁箱体主要结构尺寸和关系- 33- 第7章电机的选择与安装- 35- 7.1选择驱动电机- 35- 7.2电机与泵组的安装方式- 35- 结论- 36- 参考文献- 37- 致谢- 38-