目錄 畢業(yè)設計的目的 2 本課題簡介 3 第一章 概述 4 一 機械手的概念 4 二 機械手的組成 4 三 機械手的分類 4 第二章 方案設計和設計計算 5 一動作要求分析 5 二抓取機構(gòu)設計 6 三驅(qū)動裝置設計 24 設計小結(jié) 28 參考文獻 29 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 畢業(yè)設計的目的 畢業(yè)設計是學生完成本專業(yè)的最后一個極為重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是使學生綜合運用所學過的基本理論 對學生即將從事的有關技術(shù) 工作和未來的開拓具有一定意義，其主要目的是： 培養(yǎng)學生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨立工作能力，拓寬和深化學生的知識。 培養(yǎng)學生樹立正確的設計思路，設計構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設計的一般程序 培養(yǎng)學生正確使用技術(shù)資料 關手冊 行設計計算 編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。 培養(yǎng)學生今昔功能調(diào)查研究。面向?qū)嶋H。面向生產(chǎn)。向工人和工程技術(shù)人員學習的基本工作態(tài)度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 本課題簡介 一、課題：輪胎機械手 二、課題簡介 本機械手主要與硫化機中配套使用，主要用途是將放置于地面上的輪胎抓起，并轉(zhuǎn)到硫化輪胎用的鍋爐上方，輪胎放入鍋爐中。 三、重要技術(shù)參數(shù) （一） 抓胎缸圈直徑范圍為 360 630 （二）生胎最大高度為 710量為 50三）機械手旋轉(zhuǎn)角度為 機械手的最大回轉(zhuǎn)運動速度不超過 120 /S，回轉(zhuǎn)速度在 50 /S 左右。 （四）手臂伸縮范圍為 44597五）運動速度：本機械手的直線速度在 100200 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第一章 概述 一、機械手的概念 所謂機械手，顧名思義，是指能模仿人手的部分動作，用以完成某些抓放，搬運物件或操縱工具等工作的自動化機械裝置。機械手通常用附屬于它所服務的設備，動作程序固定，多數(shù)沒有獨立的控制系統(tǒng)，其控制裝置包括在主機的控制系統(tǒng)（不包括工業(yè)機器人）。 機械手（以及工業(yè)機器人）在機械加工自動化方面的應用主要有：自動上、下料和自動換刀。 二、機械手的組成 執(zhí)行系統(tǒng)一般包括手部、腕部、臂部、機身機座等，其中最主要是運動系統(tǒng)。 機械手主要由執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)三部分組成。 手部是夾緊（或吸附、托持）與松開工件或工具 的部件，由手指（或吸盤），驅(qū)動元件和傳動元件等組成。 腕部、臂部、機身是將手部抓取的工件或工具進行搬運或操作的部件。 驅(qū)動系統(tǒng)是驅(qū)動臂部、腕部、手部和機械手整體運動機構(gòu)動作的動力裝置，常用的驅(qū)動方式有液壓、氣動、機械、電氣或其他的組合。 控制系統(tǒng)是支配機械手按規(guī)定程序和要求進 行運動的裝置，他們主要用來控制： 位置（點位控制或連續(xù)軌跡控制） 時間、速度 和加速度等參數(shù) 機械手與主機及其它有關裝置之間的聯(lián)系。 三、機械手的分類 按機械手布局形式分可分為：架空式機械手、附機式機械手、落地式機械手三種。 此外，還有安裝在自動線料道上或料道旁，實現(xiàn)工件上、下料，傳遞轉(zhuǎn)位、轉(zhuǎn)向，粉料等用途的機械手，他們具有運動單一、結(jié)構(gòu)簡單，位置靈活及精度一般要求較低的特點。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第四章 方案設計和設計計算 一動作要求分析 動作一： 抓料 由抓胎器將置于地面的輪胎抓起 動作二： 升降臺上升 把抓胎器及輪胎上升至需要的高度 動作三： 升降臺轉(zhuǎn)動 通過氣缸運動將升降臺旋轉(zhuǎn) 所需位置 動作四： 卸料 抓胎器松開，工件掉入硫化鍋爐 圖 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 圖 2 二、抓取機構(gòu)設計 （一）手部設計及計算 1、夾緊機構(gòu)設計 根據(jù)工件的形狀，采用圓盤形抓抬器，夾緊方式采用液壓缸夾緊，因工件的形狀及重量的要求，故采用以種結(jié)構(gòu)較安全。 2、夾緊力的確定： 由于加工工件的自身重量 490N，所以夾緊力一般取工件重量的二倍， F 夾 =980N，取摩擦系數(shù) f=因夾緊力產(chǎn)生的摩擦力為：（公式見畢業(yè)設計手冊 f 摩 =F 夾 f (1) =980 686(N) 3、抓胎器外形設計 （ 1）因本加工工件為圓形，所以本抓胎器也采用圓盤形設計； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 （ 2）因輪胎 的直徑范圍為 330 600以本抓胎器的鋼圈直徑范圍為 360 630 （ 3）又因本加工工件是圓形的，為了安全穩(wěn)定 ，本抓胎器決定采用多爪子的設計，各個爪子間的距離及緊湊程序本設計采用六個爪子。 （ 4）本抓胎器的結(jié)構(gòu)設計時根據(jù)雙滑塊機構(gòu)原理引伸而來。因為本設計為圓形，又有六個爪子，所以將雙滑塊機構(gòu)中的一個導桿設計成圓形，就是轉(zhuǎn)動圈。 圖 3 根據(jù)示意圖中的結(jié)構(gòu)，抓胎器的主體部分有三個鋼圈組成，其中最重要的就是轉(zhuǎn)動圈，還有一個內(nèi)圈及一個右圈 (5)內(nèi)圈的設計 根 據(jù) 已 知 參 數(shù) ： 抓 胎 鋼 圈 直 徑 范 圍 為 ： 360 630 取內(nèi)圈內(nèi)徑為 600內(nèi)圈需與右圈連接，所以在內(nèi)圈上需留螺栓孔，為了減少液壓缸的受力，所以內(nèi)圈采用最合理的寬度尺寸為 21度尺寸為 38 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 (6)右轉(zhuǎn)動圈的設計 根據(jù)內(nèi)圈 的外徑 642以轉(zhuǎn)動圈的內(nèi)徑就取 642轉(zhuǎn)動圈要與連桿連接，所以轉(zhuǎn)動圈上也要留螺紋孔，又因轉(zhuǎn)動圈受力較大，所以需在轉(zhuǎn)動圈與連桿 的連接上用錐端緊定螺釘加固。參照內(nèi)圈的結(jié)構(gòu)，又轉(zhuǎn)動圈與連桿受力較大，所以連接采用軸的結(jié)構(gòu)，在軸的兩端 加工螺紋，用于緊固，所以轉(zhuǎn)動圈的合理寬度為 40度尺寸為 10了安裝方便錐端緊定螺釘采用標準的 轉(zhuǎn)動圈還需與動力部件連接，也采用螺紋連接，還需留一個螺紋孔。 （ 7）右圈的設計 根據(jù)內(nèi)圈的外徑，所以取右圈的內(nèi)徑為 616為，右圈與內(nèi)圈連接，所以在右圈上也有相應的螺紋孔，寬為 110了使液壓缸與右圈連接在右圈上還要焊接一個套筒，右圈與爪子連接，根據(jù) 爪子的分布情況分別在右圈上留螺紋孔。為了使爪子能夠伸縮，采用了滑動板的設計，為了滑動板 的滑動，還采用了固定導向塊的設計。固定導向塊利買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 用內(nèi)六角螺栓與右圈連接，而滑動板則與爪子相連接。根據(jù)爪子的分布情況，取滑動板的寬為 80據(jù)鋼圈直徑范圍為 360 630滑動板的長為 275據(jù)右圈的直徑和滑動板長度，取導向塊長為 100據(jù)滑動板的寬度，取導向塊的寬為 26 （ 8）連桿設計 為了能讓轉(zhuǎn)動圈運動帶動爪子的運動。所以利用一個連桿將轉(zhuǎn)動圈與滑動板相連。根據(jù)缸圈的直徑范圍及 滑動板的長度取連桿的長度為 152據(jù)轉(zhuǎn)動圈的寬度，取連桿寬度為 30厚度為 12長為 278 （ 9）爪子的設計 因為工件是圓形的，所以抓胎器與工件的結(jié)合面采用圓弧板。根據(jù)滑動板的寬為80爪子與滑動板的上板寬為 125據(jù)滑動板的長度為 275爪子的上揚長為 202了加強爪子的抗壓能力，在圓弧板與上板之間加一個筋板，在筋板下方再 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 加一個下 板。而上板留有連接滑動版用的螺紋孔。根據(jù)上板的寬度取合理的螺紋孔，數(shù)量為 4 個，排列為寬 35 70 （ 10）抓胎器中連接軸的設計 抓胎器中連接連桿與滑動板是采用的軸的設計，根據(jù)抓胎器的運動取軸的材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理便能滿足使用要求。 45 鋼筋調(diào)質(zhì)處理后硬度為 217255 軸間段的長度：根據(jù)已知的鋼圈的設計及滑動板的設計 h=38+27=65為兩端為螺紋連接，所以要加墊圈，所以軸的中間長為 根據(jù)連桿的 寬度，可取連桿處的軸徑為 12 根據(jù)連桿的厚度，可取連桿處的軸段長為 據(jù)內(nèi)圈及連桿的厚度，可得中間軸段長為 h=386 根據(jù)連桿處的軸徑，取中間軸的軸徑為 22度為 25以滑動板處的長段為： h=根據(jù)中間軸段的軸徑，取滑動板處的軸徑為 20度為 25 為了使軸不至于太長，所以軸兩端分別留 為兩頭使用螺母連接，未了安裝方面都 采用最常用標準螺母 為 螺母高度為 8兩端的高度吻合。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 00 2?120 . 5 25 26 1 4 . 59 4 . 51 . 63 . 222圖 6 連接連桿與轉(zhuǎn)動圈連接的軸：根據(jù)右轉(zhuǎn)動圈的寬度，取與右轉(zhuǎn)動圈連接的螺紋為 直徑 14度 2退刀槽，為了便于固定，留一個 20 的臺階，根據(jù)右轉(zhuǎn)動圈及內(nèi)圈的高度，取臺階的高度為 2了加工方便，此處連桿處的軸徑也取 12度為 了便于安裝軸端，也采用 螺紋，高度也為 平墊圈及 六角螺母固定。為 了讓轉(zhuǎn)動圈與連桿更好的合作，在轉(zhuǎn)動圈上用一個錐端緊定螺釘與軸相連，根據(jù)軸徑選用標準件 15 的，軸的材料與上一根軸相同，采用 45 鋼。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 連接發(fā)訊架 與爪子一的軸：根據(jù)爪子一的兩個筋板之間的距離取發(fā)訊架一的軸套長度為 66了使爪子的重量不至于太重，至處為取軸套直徑為 12徑為 8以取軸的內(nèi)徑也為 8 軸采用臺階固階，軸階直徑為 12一端采用開口銷固定，根據(jù)軸的直徑，開口銷取標準件 3 30，又根據(jù) 兩筋板的距離及筋板的厚度，取開口銷的與軸段的距離為 77材料與上一根相同。 右轉(zhuǎn)動圈與氣缸處的軸連接，根據(jù)轉(zhuǎn)動圈的寬度，取轉(zhuǎn)動圈處的螺紋為 度取10據(jù)其他軸的直徑類比，螺紋上面的軸段直徑就取 25為了便于液壓缸的安裝，將此軸段的長度設定為 62連接液壓缸與轉(zhuǎn)動圈是采用的一個連接頭的設計，而連接頭與軸之間要經(jīng)常的作旋轉(zhuǎn)運動，所以此處為了耐磨，在連接處加一個銅套，所以連接處軸徑取 20銅套的外徑也采用 25與連接頭固定，上端留一個30臺階，而根據(jù)銅套外 徑取合理的高度為 23中 3 30臺階，所以此處軸段的長度就為 了便于安裝此處軸端就取 螺紋，根據(jù) 螺母，高度為 14以此段軸長 20料與上一根相同。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 （ 11）液壓缸支架設計 為了使液壓缸能固定在鋼圈上，此處設計了一個支架，因為內(nèi)圈和右圈是固定的，所以本設計將液壓缸一邊與內(nèi)圈固定，一邊與外圈固定。于內(nèi)圈固定處采用支架的形式，為了配合內(nèi)圈的形狀，支架與內(nèi)圈的連接處采用圓弧形，采用 內(nèi)六角螺紋連接，根據(jù)液壓缸的結(jié)構(gòu)將支撐塊的高度設置為 155為液壓缸會隨著轉(zhuǎn)動圈而變換角度，所以為了耐磨，此處也有銅套的設計，根據(jù)液壓缸的設計，銅套外徑取 30徑為 25也取 25 24 的臺階，所以取支架壓板合理的寬度為 50板上留 40右圈上也焊接一個外徑 40徑 30套筒。 4、抓胎器液壓缸的設計 （ 1）明確液壓系統(tǒng)設計要求 根據(jù)加工需要，該系統(tǒng)的工作循環(huán)是快速前進 靜止 快速返回。 查參考資料可得，快進、快退速度約為 s）啟動，換面時間 t=用水平放置的平導軌，靜摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù) 動部件的自重估算： 右轉(zhuǎn)動圈： V=此材料密度為 =文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 =7子 V=此材料密度 =20以運動部件的自重為 27 2）分析液壓系統(tǒng)的工況 液壓缸在工作過程各階段的負載為：（公式見液壓傳動 啟動加速階段： F=(a) 1/ m (2) =( V/ t) 1/ m =（ 27000+27000/ 1/ =10592N 快速或快退階段（公式見液壓傳動 F= m=G/ m (3) =27000/3000N 將液壓缸在各階段的速度和負載值列于表中 表 1 工作階段 速度 V/( m S 1) 負載 F/N 起動加速 10592N 快進 快退 000N (3)確定液壓缸的主要參數(shù) A 初選液壓缸的主要參數(shù) 由負載值大小查表 2，取液壓缸工作壓力為 2 2 負載 F/ 10 1020 2030 3050 . 50 工作壓力P/ 50 B 確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 由表 1 看出最大負載為啟動加速階段的負載 F=1059N 可得（公式見液壓傳動 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 D= 4F/ P (4) = 4 10592/(2 106) m =10 2 m 查設計手冊，按液壓缸內(nèi)徑系列表將以上計算值圓整為標準直徑，取 D=80據(jù)抓胎器的結(jié)構(gòu)，取液壓缸長度為 113 為了實現(xiàn)快進速 度與快退速度相符，采用差動連接，則 d= （公式見液壓傳動 (5) 所以： d=80 =56樣圓整為標準系列活塞桿直徑 d=55 D=80d=55出液壓缸無桿腔有效作用面積為 計算液壓缸的工作壓力，流量，功率 （ a）復算工作壓力 根據(jù)表 3， 本系統(tǒng)的背壓估計值可在 圍內(nèi)選取 表 3 執(zhí)行元件背壓的估計值 系統(tǒng)類型 背壓 單系統(tǒng)，一般矩截節(jié)流調(diào)速系數(shù) 低壓系統(tǒng) (08回油路帶調(diào)速閥的調(diào)速系統(tǒng) 油路帶背壓閥 補油泵的閉式回路 高系統(tǒng) (816帶補油泵的閉式回路 比 中 低 壓 系 統(tǒng) 高50%100% 高系統(tǒng) (1632如鍛壓機械等 初算時背壓可 忽略不計 故暫定：快速運動時 液壓缸在工作循環(huán)各階段的工作壓力 可得： 差動快速階段：（公式見液壓傳動 ( (6) =3000/( 10(10106)/( 10速退回階段：（公式見液壓傳動 F/( (7) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 =3000/101010 106 b)計算液壓缸的輸入流量 因快進、快退速度 V=s,則 液壓缸各階段的輸入流量需為快近階段（公式見液壓傳動 （ 8） =( 10 =10 3 快退階段：（公式見液壓傳動 1 (9) =10 =10 3 (c) 計算液壓缸的輸入功率 快進階段（公式見液壓傳動 P=P1 10 6 10 3 (10) =退階段（公式見液壓傳動 P=P1 （ 11） =10 6 10 3 =以上計算的壓力，流量和功率值列于表 4 中 工作階段 工作壓力 入流量 輸入功率 P/速前進 速后退 二） 上升移動機構(gòu)的設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 1、外形設計 為了抓胎器能與工件能上下移動，又根據(jù)硫化機的設計將機械手設置為立式機械手。而機械手的上下移動，則取導柱式設計，因為上下移動的機構(gòu)結(jié)構(gòu)較輕，所以采用兩個導柱支撐的設計。為了達到使用強度的要求，導柱就采用光軸的設計，兩端留固定用的螺紋孔。為了安裝方便，就采用 內(nèi)六角螺栓固定。為了安裝其他機構(gòu)，在軸兩端還留有一定的臺階。根據(jù)估算得軸大概要承受 100切向力，為了減少重量，軸就采用 45 鋼的材料，根據(jù)材料的許用應力及承受的切向力，取軸徑為 75據(jù)硫化 機的高度，取軸的高度為 2219了耐磨軸表面采用鍍鉻處理，厚度 面 鍍 鉻 0 . 0 3 5 - 0 . 0 1 在軸與升降架連接處為了耐磨，采用銅套，根據(jù)軸徑，銅套外徑就取 90以升降架上的軸孔就為 90，根據(jù)抓胎器的高度，取升降架的高度為 340了加強升降架的受力強，在升降架后一邊在厚為 12側(cè)板，在升降架的下板上還留為連接液壓缸用的光孔。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 3 3圖 10 2、液壓設計 （ 1）明確液壓系統(tǒng)設計要求 根據(jù)加工需要，該系統(tǒng)的工作循環(huán)是：快速上升 靜止 快速下降。 調(diào)查研究及計算結(jié)果表明：快進、快退速度約為 ()，啟動換面時間 t=直放置，靜摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù) 動部件自重估算： 抓胎器自重估算為 55件自重為 他自重為 40有運動部件自重估算為 2)分析液壓系統(tǒng)的工況 液壓缸在工作過程中各階段的負載為： 啟動加速階段 F=（ 95500+95500/ 1/ 由公式（ 2）得 =37464N 快進或快退階段： F= 95500/ 由公式（ 3）得 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 =10611N 將液壓缸在各階段的速度和負載值列于表 5 中 表 5 工作階段 速度 r/(m S 1) 負載 F/N 啟動加速 37464 快進、快退 0611 (3)確定液壓缸的主要參數(shù) A、初選液壓缸的主要參數(shù) 由負載值大小查表 2，取液 壓缸的工作壓力為 4、確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 由表 5 可以看出最大負載為啟動加速階段的負載 F=37464N，則 D= 4 37464/(4 10 6) 由公式（ 4）得 =10 2 m 查設計手冊，按液壓缸內(nèi)徑系列表，將以上計算值圓整內(nèi)標準直徑，取D=100據(jù)硫化機的設計，取液壓缸長度 1615了實現(xiàn)快進與快退速度相等，采用差動連接，則 d=以 d =100 由公式（ 5）得 =70樣，圓整成標準系列活塞缸直徑 d=70 D=100d=70出液壓缸無桿腔有效作用面積為 桿腔有效作用面積為 0.1 、計算液壓缸的工作壓力、流量、功率 （ a）復算工作壓力 根據(jù)表 3，本系統(tǒng)的背壓估計值可在 圍內(nèi)選取，故暫定快速運動時 壓缸在工作循環(huán)各階段的工作壓力 可得 差動快進階段 0611/( 10 4 + 10 10 6/( 10a = 由公式（ 6）得 快速退回階段 ： 10611/10 4+10 4/10 4 10 6文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 = 由公式（ 7）得 (b)計算液壓缸的輸入流量 流量需為： 快進階段 ( 10 由公式（ 8）得 =10 3 =退階段 10 4 m3/s 由公式（ 9）得 =10 3 = 18 L/c)計算液壓缸的輸入功率 P= 10 6 10 3W 由公式（ 10）得 =1044W =退階段 P= 10 6 10 3 由公式（ 11）得 =1260W =以上計算的壓力、流量和功率值列于表 6 中 表 6 液壓缸在各工作階段的壓力、流量和功率 工作階段 工作壓力 入流量 L 輸入功率 P/速前進 速后退 8 三） 臂部設計及計算 1、連接臂設計 根據(jù)抓胎器的形狀設計，連接臂設計成三角形，但其中一邊則是圓弧形，根據(jù)半圓的角度分理分配，將于內(nèi)圈連接的螺絲孔分別連在半圓的三分之一處，為了加強連接處的受力能力，所以在各螺孔處加厚 21連接板。根據(jù)硫化機的結(jié)構(gòu)，把連接臂的長設置為638而與內(nèi)圈連接均采用 45 的內(nèi)六角螺栓。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 3圖 11 2、轉(zhuǎn)臂的設計 轉(zhuǎn)臂是連接主柱與連接臂的，根據(jù)升降架的高度及械胎器的高度，本轉(zhuǎn)臂采用臺階式，連接板 1 與連接臂連接，為了安裝方便，均采用內(nèi)六角螺栓 接，為了調(diào)節(jié)方度，轉(zhuǎn)臂上的螺檢孔為圓槽的形狀，兩頭距離為 25 了加固，在臺階處用長80 80 20三角形筋板加固。本處與軸的連接處，參考升降架與軸連接處的尺寸設計，為了使液壓缸與轉(zhuǎn)臂連接的連接，在轉(zhuǎn)臂的一邊加一個接頭板，接頭板的設計根據(jù)液壓缸的連接頭的設計。為了方便液壓缸的轉(zhuǎn)動，將液壓缸的 連接頭設計成關節(jié)軸承的形式，為了安裝方便，連接都采用 六角螺栓。 3、臂的受力分析、 斬的平衡公式：（公式見機械設計 （ 12） F （公式見機械設計 （ 13） F X= 10 X 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 2 = （公式見機械設計 （ 14） =(103)/30 (2) = s 所以選 材料，滿足要求。 3、液壓設計 （ 1）明確液壓系統(tǒng)設計要求 根據(jù)加工需要，該系統(tǒng)的工作循環(huán)是：快速前進 靜止 快速后退。 調(diào)查研究及計算結(jié)果 表明，快進、快退速度約為 s)啟動換面時間t=采用水平方置，靜摩擦系數(shù) 動摩擦系數(shù) 運動部件自重估算 抓胎器自重估算 55 工件自重為 0.5 所以運動部件自重估算為 5.5 （ 2）分析液壓系統(tǒng)的工況 液壓缸在工作過程各階段的負載為： 啟動加速階段： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 F =(55500+55500/ 1/ 由公式（ 2）得 =進或快退階段 F= 55500/ 由公式（ 3）得 =6167N 將液壓缸在各階段的速度和負協(xié)值列于表 7 工作階段 速度 V/cm,載 F/N 啟動加速 21772 快進、快退 167 (3)確定液壓缸的主要參數(shù) （ 1）初選液壓缸的主要參數(shù) 由負載值大小查表 2，取液壓缸工作壓力為 7 （ 2）確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 由表 7 看出最大負載為啟動加速階段的負載 F=21772N，則 D= 4 21772/7 106 由 由公式（ 4）得 =設計手冊 ，按液壓缸內(nèi)徑系列表將以上計算值圓整為標準直徑 取 D=63了實現(xiàn)快進與快退速度相等，采用差動連接，則 d=以 d=樣圓整成標準系統(tǒng)活塞桿直徑，取 d=45 由 D=63mm d=45出液壓缸無桿腔有效作用面積為 桿腔有效作用面積為4)復算工作壓力 根據(jù)表 3，本系統(tǒng)的背壓估計值可在 圍內(nèi)，選取，故暫定快速運動時壓缸在工作循環(huán)各階段的工作壓力 可得。 差動快進階段 由公式（ 6）得 快速退回階段 由公式（ 7）得 （ 2）計算液壓缸的輸入流量 因快進、快退的速度 ,則液壓缸各階段的輸入流量需為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 快進階段： 由公式（ 8）得 快退階段： 由公式（ 9）得 （ 3）計算液壓缸的輸入功率 快進階段 P= 由公式（ 10）得 快退階段 P= 由公式（ 11）得 將以上計算的壓力、流量和功率列于表 8 中 表 8 液壓缸在各工作階段的壓力、流量和功率 工作階段 工作壓力 入流量 L 輸入功率 P/速前進 速后退 、驅(qū)動裝置設計 1、分 析工作情況及設計要求，繪制液壓系統(tǒng)圖 根據(jù)機械手的工作循環(huán)圖，估計到系統(tǒng)的功率不大但連續(xù)工作，故可采用單個定量泵，非卸荷式供油系統(tǒng)：為了協(xié)調(diào)抓取、上升、旋轉(zhuǎn)的時間，采用調(diào)速回路控制系統(tǒng)，由于不會有負的負載，故采用進油節(jié)流調(diào)速 的方法；抓取系統(tǒng)采用減壓回路、夾緊力 的大小可以調(diào)整，為保證夾緊可靠，由單向閥和換向閥的中位機能組成保壓回路；由壓力繼電器組成的壓力控制回路，分別控制夾緊是否可靠，抓胎器的張開和擺動液壓缸回轉(zhuǎn)動作的完成，該回路可簡化控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可靠性。 綜上考慮繪出圖所示的液壓系 統(tǒng)圖 13 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 表 9 電磁鐵壓力繼電器動作順序表 1緊 + + + + 移動 + + + + 擺動 + 張開 + + + + + 2、確定液壓泵的流量 該系統(tǒng)由夾緊、移動、擺動等。由于它們是分時工作的，所以其中的最大流量即是系統(tǒng)的最大理論供油量。 從說明書查得，移動機構(gòu)中的液壓缸內(nèi)徑為 D=100壓缸相比，內(nèi)徑最大，要求快速進給和快速退回的速度最高，所需要最大流量即為液壓泵的最大供油量。 已知移動機構(gòu)中的活塞桿直徑為 70快速進給速度 V=4m/需最大流量Q=18L/慮泄漏流量和溢流閥的溢流流量，取液壓泵流量為系統(tǒng)最大理論流量的 。 Q 泵 =18= （公式見畢業(yè)設計指導） (15) 3、液壓缸及液壓裝置的結(jié)構(gòu)設計 （ 1）液壓缸的結(jié)構(gòu)形式：夾緊液壓缸采用單出桿缸體固定式，為減少缸體與活塞體積，簡化結(jié)構(gòu)，采用 O 型密封，導向套與活塞桿密封采用 Y 形密封，由于行程很短，運動部件質(zhì)量很小，速度不高，不必考慮緩沖結(jié)構(gòu)。 （ 2）液壓系統(tǒng)連接裝置的設計：為了縮短設計和制造周期，采用了已通用化和系統(tǒng)化的集成塊組。 根據(jù)總體設計及其工作循環(huán)圖， 液壓傳動需要實現(xiàn)下列動作循環(huán)： 夾緊 移動 擺動 張開 為完成上列動作，共有 5 塊集成塊疊積而成，控制三個液壓缸，現(xiàn)將控制機械手的集成塊功能介紹如下： 第一集成塊：控制系統(tǒng)壓力。由蓄能器、單向閥組成的保壓回路，在油泵發(fā)生故障，停止工作時，臨時保持整個系統(tǒng)的壓力不變，由溢流閥自稱的調(diào)壓回路，通過調(diào)節(jié)溢流閥的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 進口壓力來調(diào)整及穩(wěn)定定量泵的壓力，即系統(tǒng)的壓力由溢流閥調(diào)節(jié)，在此，溢流閥還起安全作用。 第二集成塊：控制夾緊，由三位四通電磁換向閥組成的換向閥組成的換向回路，用以改變液流的方向，由液壓閥組成的減壓回路， 用以改變液流的方向，由液壓閥組成的減壓回路。 用來調(diào)整夾緊力，使夾緊可靠，又不能使夾緊力過大而使工件變形，由單向閥和換向閥的中位機能組成保