買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘要 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)越來(lái)越受到廣泛關(guān)注，在工業(yè)生產(chǎn)日益現(xiàn)代化的今天，機(jī)器人的使用變得越來(lái)越普及。因此，對(duì)于機(jī)器人技術(shù)的研究也變得越來(lái)越迫切，尤其是工業(yè)機(jī)器人方面。本論文作者針對(duì)這一領(lǐng)域，設(shè)計(jì)了一款液壓機(jī)械機(jī)械手，該機(jī)器人擁有五個(gè)自由度。首先，作者針對(duì)該機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇了一個(gè)最優(yōu)方案，對(duì)關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)并進(jìn)行校核。 本課題是一個(gè)機(jī)械、液壓緊密的實(shí)用性項(xiàng)目，文中對(duì)機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)討。最后，總結(jié)了全文，指出了機(jī)械手的改進(jìn)措施、應(yīng)用前景和發(fā)展方向。 關(guān)鍵字： 機(jī)械手，液 壓系統(tǒng)，五個(gè)自由度買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 of in an of is of of in of a of of to of of an of of of is a of of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目錄 摘要 . I . 1 章 緒論 . 1 題背景及其意義 . 1 內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) . 1 設(shè)計(jì)主要研究的內(nèi)容 . 3 第 2 章 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì) . 4 械手的組成及各部分關(guān)系概述 . 4 械手的設(shè)計(jì)分析 . 4 計(jì)要求 . 4 體設(shè)計(jì)任務(wù)分析 . 4 體方案擬定 . 6 第 3 章 機(jī)械手結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析 . 8 端操作器的設(shè)計(jì)分析 . 8 腕的設(shè)計(jì)分析 . 8 臂的設(shè)計(jì)分析 . 8 身和機(jī)座的設(shè)計(jì)分析 . 9 第 4 章 機(jī)械手各部件的載荷計(jì)算 . 11 計(jì)要求分析 . 11 指夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 11 臂伸縮機(jī)構(gòu)載荷的計(jì)算 . 12 臂俯仰機(jī)構(gòu)載荷的計(jì)算 . 13 身擺動(dòng)機(jī)構(gòu)載荷力矩的計(jì)算 . 13 選系統(tǒng)工作壓力 . 14 第 5 章 機(jī)械手各部件結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算及校核 . 16 腕油缸尺寸的確定 . 16 臂伸縮機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸的確定 . 19 臂俯仰機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸的確定 . 19 身擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定 . 19 度校核 . 19 曲穩(wěn)定性校核 . 20 第 6 章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 22 定基本方案 . 22 本回路的選擇 . 22 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 壓元件的選擇 . 22 壓泵的選擇 . 22 壓泵所需電機(jī)功率的確定 . 24 壓閥的選擇 . 24 壓輔助元件的選擇原則 . 25 箱容量的確定 . 26 壓原理圖 . 27 結(jié)論 . 29 參考文獻(xiàn) . 30 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 1 章 緒論 題背景及其意義 隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高， 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的很多易燃、易爆等高危及重體力勞動(dòng)場(chǎng)合必將由機(jī)器人所代替。這一方面可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，另一方面可以大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 通過(guò)本課題，讓學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合大學(xué)所學(xué)基礎(chǔ)課程及專(zhuān)業(yè)課程，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力；進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、創(chuàng)造性地解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 本課題中多自由度機(jī)械手系統(tǒng)主要采用液壓驅(qū)動(dòng)。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) （ 1）國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀 工業(yè)機(jī)械手最早應(yīng)用在汽車(chē)制造工業(yè)，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運(yùn)。工業(yè)機(jī)械手延伸和擴(kuò)大了人的 手足和大腦功能，它可替代人從事危險(xiǎn)、有害、有毒、低溫和高溫等惡劣環(huán)境中工作：代替人完成繁重、單調(diào)重復(fù)勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。目前主要應(yīng)用與制造業(yè)中，特別是電器制造、汽車(chē)制造、塑料加工、通用機(jī)械制造及金屬加工等工業(yè)。工業(yè)機(jī)械手與數(shù)控加工中心，自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，功能和性能的不斷改善和提高，機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。 我國(guó)工業(yè)機(jī)械手的研究與開(kāi)發(fā)始于 20 世紀(jì) 70 年代。 1972 年我國(guó)第一臺(tái)機(jī)械手開(kāi)發(fā)于上海，隨之全國(guó)各省都開(kāi)始 研制和應(yīng)用機(jī)械手。從第七個(gè)五年計(jì)劃（ 1986始，我國(guó)政府將工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展列入其中，并且為此項(xiàng)目投入大量的資金，研究開(kāi)發(fā)并且制造了一系列的工業(yè)機(jī)器人，有由北京機(jī)械自動(dòng)化研究所設(shè)計(jì)制造的噴涂機(jī)器人，廣州機(jī)床研究所和北京機(jī)床研究所合作設(shè)計(jì)制造的點(diǎn)焊機(jī)器人，大連機(jī)床研究所設(shè)計(jì)制造的氬弧焊機(jī)器人，沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)制造的裝卸載機(jī)器人等等。這些機(jī)器人的控制器，都是由中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所和北京科技大學(xué)機(jī)器人研究所開(kāi)發(fā)的，同時(shí)一系列的機(jī)器人關(guān)鍵部件也被開(kāi)發(fā)出來(lái)，如機(jī)器人專(zhuān)用軸承，減震齒輪，直流伺服電機(jī)， 編碼器， 我國(guó)的工業(yè)機(jī)械手發(fā)展主要是逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。在應(yīng)用專(zhuān)業(yè)機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，研制出示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。可以將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不用的典型機(jī)構(gòu)，組裝成各種用途的機(jī)械手，即便于設(shè)計(jì)制造，又便于跟換工件，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。目買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 前國(guó)內(nèi)機(jī)械手主要用于機(jī)床加工、鍛造。熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。所以，在國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍 ，重點(diǎn)發(fā)展鑄造、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件，在應(yīng)用專(zhuān)業(yè)機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合機(jī)械手等。同時(shí)要提高速度，減少?zèng)_擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機(jī)械手的作用。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺(jué)、視覺(jué)等性能的機(jī)械手，并考慮與計(jì)算機(jī)連用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。 （ 2）國(guó)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外機(jī)械手在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用較多，發(fā)展也很快。目前主要用于機(jī)床、橫鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指 定的作業(yè)程序來(lái)完成規(guī)定的操作。國(guó)外機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制具有某種智能的機(jī)械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應(yīng)的變更。如 發(fā)生少許偏差時(shí)候，即能更正并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究視覺(jué)功能和觸覺(jué)功能。目前已經(jīng)取得一定的成績(jī)。 1962 年，美國(guó)聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上，又試制成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)仿造坦克炮塔，臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮，用液壓驅(qū)動(dòng)；控制系統(tǒng)用磁鼓做儲(chǔ)存裝置。不少球面坐標(biāo)式機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的；同年該公司和普曼公司合并成為萬(wàn)能制動(dòng)公司，專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)械 手。 1962年美國(guó)機(jī)械鑄造公司也實(shí)驗(yàn)成功一種叫 械手，原意是靈活搬運(yùn)，可做點(diǎn)位和軌跡控制：該機(jī)械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)、升降、伸縮，采用液壓驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。雖然這 2 種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國(guó)外機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。從 60 年代后期起，噴漆、弧焊工業(yè)機(jī)器人相繼在生產(chǎn)中開(kāi)始應(yīng)用。 1978 年美國(guó) 司和斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制出一種工業(yè)機(jī)械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)。聯(lián)邦德國(guó)機(jī)器制造業(yè)是從 1970 年開(kāi)始應(yīng)用機(jī) 械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)：聯(lián)邦德國(guó) 司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制；日本是工業(yè)機(jī)器人發(fā)展最快，應(yīng)用國(guó)家最多的國(guó)家，自1969 年從美國(guó)引進(jìn)兩種典型機(jī)械手后，開(kāi)始大力從事機(jī)械手的研究，目前以成為世界上工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用最多的國(guó)家之一。前蘇聯(lián)自六十年代開(kāi)始發(fā)展應(yīng)用機(jī)械手，主要用于機(jī)械化、自動(dòng)化程序較低、繁重單調(diào)、有害于健康的輔助性工作。 （ 3）發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)代汽車(chē)制造工廠的生產(chǎn)線，尤其是主要工藝的焊接生產(chǎn)線，大多采用了氣動(dòng)機(jī)械手。車(chē)身在每個(gè)工序的移動(dòng)；車(chē)身外殼被真空吸盤(pán) 吸起和放下，在指定工位的夾緊和定位；點(diǎn)焊機(jī)焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點(diǎn)焊，都采買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 用了各種特殊功能的氣動(dòng)機(jī)械手。 目前世界高端工業(yè)機(jī)械手均具有高精化，高速化，多軸化，輕量化等的發(fā)展趨勢(shì)。定位精度可以滿(mǎn)足微米及亞微米級(jí)要求，運(yùn)行速度可以達(dá)到 3M/S，良新產(chǎn)品可以達(dá)到 6 軸，負(fù)載 2產(chǎn)品系統(tǒng)總重已突破 100重要的是將機(jī)械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相互結(jié)合，從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。同時(shí)，隨著機(jī)械手的小型化和微型化，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)突破傳統(tǒng)的機(jī)械領(lǐng)域，從而向著電子信息、生物技 術(shù)、生命科學(xué)及航空航天等高端行業(yè)發(fā)展。 設(shè)計(jì)主要研究的內(nèi)容 本課題研究的機(jī)械手一共擁有五個(gè)自由度，采用全液壓驅(qū)動(dòng)，本文擬定解決的主要問(wèn)題如下： 1、機(jī)械部分 機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由手爪、手腕、手臂、支座組成。手爪是抓取機(jī)構(gòu)，用來(lái)夾緊或是松開(kāi)噴槍?zhuān)c人的手指相仿，能完成人手的類(lèi)似動(dòng)作。手腕是連接手指和手臂的元件，可以進(jìn)行俯仰動(dòng)作。簡(jiǎn)單的機(jī)械手可以沒(méi)有手腕，而只有手臂，手臂的動(dòng)作和手腕相類(lèi)似，只是動(dòng)作范圍更大，可以前后伸縮，上下俯仰和左右擺動(dòng)等。支柱用來(lái)支撐手臂，它是固定的。 （ 1）機(jī)械結(jié)構(gòu)部分 為實(shí)現(xiàn)不同動(dòng)作，應(yīng)選取不同方案。本課題已確定采用球坐標(biāo)機(jī)構(gòu)。 機(jī)身采用回轉(zhuǎn)與俯仰結(jié)構(gòu)機(jī)身。實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)方案有幾種，擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)，升縮油缸在上，回轉(zhuǎn)油缸在下。實(shí)現(xiàn)機(jī)身回轉(zhuǎn)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。 手臂的運(yùn)動(dòng)方式為左右轉(zhuǎn)動(dòng)、前后伸縮及上下擺動(dòng)，其中上下擺動(dòng)采用手臂俯仰油缸與活塞桿機(jī)構(gòu)連用來(lái)實(shí)現(xiàn)，手臂的前后伸縮采用直線缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。 手腕設(shè)計(jì)根據(jù)我所設(shè)計(jì)的機(jī)械手的要求，選擇雙自由度手腕。手腕的俯仰動(dòng)作由液壓缸直接驅(qū)動(dòng)，抓取同樣用液壓缸驅(qū)動(dòng)。 （ 2）機(jī)械手驅(qū)動(dòng)方案 采用液壓驅(qū)動(dòng)，液壓實(shí)現(xiàn)機(jī)身的回轉(zhuǎn)與俯仰，以及各部件的伸縮俯仰運(yùn)動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)機(jī)身的旋轉(zhuǎn)，選用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。手臂伸縮與俯仰都采用液壓缸驅(qū)動(dòng)。手腕俯仰采用液壓缸驅(qū)動(dòng)，手抓的驅(qū)動(dòng)同樣采用液壓驅(qū)動(dòng)。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 2 章 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì) 械手的組成及各部分關(guān)系概述 機(jī)械手由三大部分（機(jī)械部分、傳感部分、控制部分）六個(gè)子系統(tǒng)（驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人 機(jī)交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)）組成。 機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)又主要包括末端操作器、手腕、手臂、機(jī)身（立柱）。 驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)器是把從動(dòng)力源獲得的能量變換成機(jī)械能，使機(jī)器人各關(guān)節(jié)工作的裝置，常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)形式有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)、交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)以及近些年出現(xiàn)的一些特殊的新型驅(qū)動(dòng)（例如超聲波驅(qū)動(dòng)、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)、靜電驅(qū)動(dòng)等）。 控制系統(tǒng)：機(jī)器人的控制方式多種多樣，根據(jù)作業(yè)任務(wù)不同，主要可分為點(diǎn)位控制方式（ 連續(xù)軌跡控制方式（ 力（力矩）控制方式和智能控制方式。 械手的設(shè)計(jì)分析 計(jì)要求 該機(jī)械手的動(dòng)作流程：初始位姿手爪松開(kāi)抓住物體機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)手臂向上運(yùn) 動(dòng)手臂進(jìn)行伸長(zhǎng)手腕上下俯仰放下物體手腕歸位手臂回縮手臂向下歸到原位機(jī)身回轉(zhuǎn)回到初始位姿。 體設(shè)計(jì)任務(wù)分析 (1) 結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì) : 機(jī)械手常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式有 1）直角坐標(biāo)型 2）圓柱坐標(biāo)型 3）球坐標(biāo)（極坐標(biāo)）型 4）關(guān)節(jié)型（回轉(zhuǎn)坐標(biāo)）型 5）平面關(guān)節(jié)型五種 1 。 圓柱坐標(biāo)型是由三個(gè)自由度組成的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，工作空間為圓柱形，它與直角坐標(biāo)型比較，在相同的空間條件下，機(jī)體所占體積小，而運(yùn)動(dòng)范圍大。 直角坐標(biāo)型，其運(yùn)動(dòng)部分的三個(gè)相互垂直的直線組成，其工作空 間為長(zhǎng)方體，它在各個(gè)軸向的移動(dòng)距離可在坐標(biāo)軸上直接讀出，直觀性強(qiáng)，易于位置和姿態(tài)的編程計(jì)算，定位精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但機(jī)體所占空間大，靈活性較差。 球坐標(biāo)型，它由兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和一個(gè)直線組成，即一個(gè)回轉(zhuǎn)，一個(gè)俯仰和一個(gè)伸縮，其工作空間圖形唯一球體，它可以做上下俯仰動(dòng)作并能夠抓取地面上的東西或較低位置的工件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、工作范圍大的特點(diǎn)，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 關(guān)節(jié)型，這種機(jī)器人的手臂與人體上肢類(lèi)似，其前三個(gè)自由度都是回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 這種機(jī)器人一般由和大小臂組成，立柱與大臂間形成肘關(guān)節(jié)，可使大臂作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和使大臂作俯仰運(yùn)動(dòng)， 小臂作俯仰擺動(dòng)，其特點(diǎn)是工作空間范圍大，動(dòng)作靈活，通用性強(qiáng)，能抓取靠近機(jī)座的工件。 平面關(guān)節(jié)型，采用兩個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和一個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)，兩個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)控制前后、左右運(yùn)動(dòng)，而移動(dòng)關(guān)節(jié)控制上下運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)器人在水平方向上有柔順度，在垂直方向上有較大的剛度，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈活，多用于裝配作業(yè)中，特別適合中小規(guī)格零件的插接裝配。 綜上，本次設(shè)計(jì)中采用回轉(zhuǎn)坐標(biāo)型。 (2) 自由度的確定：自由度 (指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。在運(yùn)動(dòng)形式上分為為直線運(yùn)動(dòng) P，為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) R。自由度數(shù)的 多少反映了這種機(jī)械手能完成動(dòng)作的復(fù)雜程度，根據(jù)對(duì)機(jī)械手必須完成的動(dòng)作的研究，設(shè)計(jì)五個(gè)自由度的機(jī)械手即可完成所規(guī)定的工作任務(wù)。 (3) 驅(qū)動(dòng)方式的選擇 :1）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有液壓驅(qū)動(dòng) 2）氣壓驅(qū)動(dòng) 3）電機(jī)驅(qū)動(dòng) 4）機(jī)械聯(lián)動(dòng)四種，其中液壓驅(qū)動(dòng)和氣壓驅(qū)動(dòng)較為通用 5 。 液壓驅(qū)動(dòng)：結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作平穩(wěn)、耐沖擊、耐振動(dòng)、防爆性好。而且液壓技術(shù)比較成熟，具有動(dòng)力大、力慣量比大、快速響應(yīng)高、易于實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn)。 氣壓驅(qū)動(dòng)：具有速度快、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、維修方便、清潔等特點(diǎn)，適用于中小 負(fù)載的系統(tǒng)中，但對(duì)速度很難進(jìn)行精確控制，且氣壓不可太高，所以抓舉能力較低，難于實(shí)現(xiàn)伺服控制。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)：步進(jìn)或伺服電機(jī)可用于程序復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)軌跡要求嚴(yán)格的小型通用機(jī)械手； 異步電機(jī)、直流電機(jī)適用于抓重大、速度低的專(zhuān)用機(jī)械手；電源方便，響應(yīng)快，驅(qū)動(dòng)力較大，信號(hào)檢測(cè)、傳遞、處理方便，控制方式靈活，安裝維修方便。但控制性能差，慣性大，不易精確定位。 機(jī)械聯(lián)動(dòng)：動(dòng)作可靠，動(dòng)作范圍小，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，適用于自由度少、速度快的專(zhuān)用機(jī)械手。 并且，同其他轉(zhuǎn)動(dòng)方式相比較，傳動(dòng)功率相同時(shí)，液壓傳動(dòng)裝置的重量輕，體積緊湊，可實(shí)現(xiàn)無(wú) 級(jí)變速，調(diào)速范圍大。運(yùn)動(dòng)件的慣性小，能夠頻繁順序換向，傳動(dòng)工作平穩(wěn)，系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)緩沖吸著震，并能自動(dòng)防止過(guò)載。與電氣配合，容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)作和操作自動(dòng)化，與微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)配合，能夠?qū)崿F(xiàn)各種自動(dòng)控制工作 4 。液壓元件基本已經(jīng)上系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，利于 術(shù)的應(yīng)用、提高工效，降低成本。容易達(dá)到較高的單位面積壓力，較小的體積可獲得較大的出力（推力或轉(zhuǎn)距）。液壓系統(tǒng)介質(zhì)的可壓縮性小，工作較平穩(wěn)，可靠，并可實(shí)現(xiàn)較高的位置精度。液壓傳動(dòng)中，力，速度和方向比較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控 制。液壓裝置采用油液做介質(zhì)，具有防銹性和自潤(rùn)滑效能，可以提高機(jī)械效率，使用壽命買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 長(zhǎng)。 綜上，本次設(shè)計(jì)采用液壓驅(qū)動(dòng)。 (4) 控制方式的選擇 :1）點(diǎn)位控制方式（ 2）連續(xù)軌跡控制方式（ ）力（力矩）控制方式 4）智能控制方式 1 。 點(diǎn)位控制的特點(diǎn)是只控制工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)在作業(yè)空間中某些規(guī)定的離散點(diǎn)上的位姿?？刂茣r(shí)只要求工業(yè)機(jī)器人快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)相鄰各點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)，而對(duì)達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡不做任何規(guī)定。這種控制方式的主要技術(shù)指標(biāo)是定位精度和運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間。 由于其控制方式易于實(shí)現(xiàn)，常應(yīng)用于上下料、搬運(yùn)、點(diǎn)焊等工業(yè)機(jī)器人。 連續(xù)軌跡控制的特點(diǎn)是連續(xù)的控制工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的位姿，要求其嚴(yán)格按照預(yù)定的軌跡和速度在一定的精度要求內(nèi)運(yùn)動(dòng)，而且速度可控，軌跡光滑且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。這種控制方式的主要技術(shù)指標(biāo)是工業(yè)機(jī)器人末端操作器位姿的軌跡跟蹤精度及平穩(wěn)性。常用于弧焊、噴漆、去毛邊和檢測(cè)作業(yè)機(jī)器人。 力（力矩）控制方式常用于準(zhǔn)確定位并要求使用適度的力或力矩來(lái)完成裝配、抓放物體等工作。 智能控制方式是通過(guò)傳感器獲得周?chē)h(huán)境的知識(shí)，并根據(jù)自身內(nèi)部的知識(shí)庫(kù)相應(yīng)做出決策。采用 智能控制技術(shù)的機(jī)器人具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性及自學(xué)能力，技術(shù)難度及成本要求都比較高。 綜上，本次設(shè)計(jì)采用點(diǎn)位控制。 體方案擬定 因?yàn)楸緳C(jī)械手工作范圍大，位置精度要求高?？紤]本機(jī)械手工作要求的特殊情況，本設(shè)計(jì)采用懸臂式五自由度的機(jī)械手： 自由度具體分配如下： 1）手臂回轉(zhuǎn)自由度。擬采用液壓馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)，液壓馬達(dá)通過(guò)齒輪傳動(dòng)通過(guò)帶動(dòng)與之相連的缸體也發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)身的回轉(zhuǎn)。其行程角度 靠擋塊和限位行程開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)整。 2）手臂俯仰自由度。機(jī)器人的手臂俯仰運(yùn)動(dòng)，一般采用活塞油（氣）與連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)中擬采用單活塞桿液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)，缸體采用尾部耳環(huán)與機(jī)身連接，而其活塞桿的伸出端則與手臂通過(guò)鉸鏈相連。其行程大小靠擋塊和限位行程開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)整。 3）手臂伸縮自由度。由于油缸或氣缸的體積小，質(zhì)量輕，因而在機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多。設(shè)計(jì)中擬采用單活塞桿液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)，其伸縮行程大小靠擋塊和限位行程開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)整。 4）手腕俯仰自由度。擬采用液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。其行程角度靠擋塊和限位行程開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)整。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5）手抓的抓取 自由度。擬采用液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。其行程角度靠擋塊和限位行程開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)整。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 3 章 機(jī)械手結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析 端操作器的設(shè)計(jì)分析 工業(yè)機(jī)器人的末端操作器是機(jī)器人直接用于抓取、握緊、吸附專(zhuān)用工具等進(jìn)行操作的部件，根據(jù)被操作工件的形狀、尺寸、重量、材質(zhì)及表面形態(tài)各有不同，其形式也多種多樣，大部分末端操作器的結(jié)構(gòu)是根據(jù)特定的工件專(zhuān)門(mén)加工的，常用的有四類(lèi)： 1）夾鉗式取料手 2）吸附式取料手 3）專(zhuān)用操作器及轉(zhuǎn)換器 4）仿生多指靈巧手 1 。 夾鉗式取料手是工業(yè)機(jī)器人最常用的一種末 端操作器形式，在流水線上應(yīng)用廣泛。它一般由手指、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、連接與支承元件組成，工作機(jī)理類(lèi)似于常用的手鉗。 吸附式取料手靠吸附力取料，根據(jù)吸附力的不同分為氣吸附和磁吸附兩種。吸附式取料手應(yīng)用于大平面（單面接觸無(wú)法抓?。⒁姿椋úＡ?、磁盤(pán)）、微?。ú灰鬃ト。┑奈矬w。 因?yàn)閷?zhuān)用操作器及轉(zhuǎn)換器和仿生多指靈巧手的技術(shù)難度及成本要求都比較高，故在此不多做介紹。 腕的設(shè)計(jì)分析 機(jī)器人手腕是連接末端操作器和手臂的部件，它的作用是調(diào)節(jié)或改變工件方位，因而它具有獨(dú)立的自由度，以使機(jī)器人末端操作器適應(yīng)復(fù)雜的動(dòng) 作要求。此處手腕需實(shí)現(xiàn)手部的翻轉(zhuǎn)（ 作 ,腕部結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在手部相對(duì)于臂部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)上。 臂的設(shè)計(jì)分析 手臂是機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)中重要的部件，它的作用是將被抓取的工件運(yùn)動(dòng)到給定的位置上。手臂的結(jié)構(gòu)要緊湊小巧，才能使手臂運(yùn)動(dòng)輕快、靈活。 手臂一般有伸縮運(yùn)動(dòng)、左右回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、升降（或俯仰）運(yùn)動(dòng)三個(gè)自由度。在一般情況，手臂的伸縮和回轉(zhuǎn)、俯仰均要求勻速運(yùn)動(dòng)，但在手臂的起動(dòng)和終止瞬間，運(yùn)動(dòng)是變化的，為了減少?zèng)_擊，要求起動(dòng)時(shí)間的加速度和終止前速度不能太大，否則引起沖擊和振動(dòng)。伸縮運(yùn)動(dòng)一般采用直線液壓缸驅(qū)動(dòng) ，俯仰運(yùn)動(dòng)大多采用伸縮單作用（單活塞桿）驅(qū)動(dòng)，而回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則大多用回轉(zhuǎn)缸或齒條缸來(lái)實(shí)現(xiàn) 1 。 本設(shè)計(jì)采用單作用（單活塞桿）缸來(lái)實(shí)現(xiàn)手臂的伸縮。為了增加手臂的剛性，防止手臂在伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)或產(chǎn)生變形，手臂的伸縮機(jī)構(gòu)需設(shè)置導(dǎo)向裝買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 置，或設(shè)計(jì)方形、花鍵等形式的臂桿。根據(jù)手臂的結(jié)構(gòu)、抓重等因素，為了使抓取時(shí)不產(chǎn)生偏重力矩使抓取可靠，本設(shè)計(jì)中采用四根導(dǎo)向柱的臂伸縮結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是行程長(zhǎng)，抓重大，而工件不規(guī)則時(shí)還可以防止產(chǎn)生過(guò)大的偏重力矩。簡(jiǎn)圖如下： 圖 3四導(dǎo)向桿式手臂機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 從圖中可以比較清楚地看到手臂伸縮油缸結(jié)構(gòu)及導(dǎo)向桿的安放方式以及手臂與其他部件的連接點(diǎn)。 手臂俯仰運(yùn)動(dòng)采用單作用（單活塞桿）缸來(lái)驅(qū)動(dòng)。直線油缸的缸底與機(jī)身通過(guò)鉸鏈相連，而油缸活塞桿的伸出端則與臂部鉸接，這樣當(dāng)壓力油進(jìn)個(gè)油缸時(shí)就驅(qū)動(dòng)活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)活塞桿的運(yùn)動(dòng)就使與其相連的手臂形成了俯仰的運(yùn)動(dòng)。由于俯仰油缸是采用底部耳環(huán)擺動(dòng)式直線缸，所以在活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，缸體可在平面內(nèi)擺動(dòng)。 采用擺動(dòng)馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)手臂的回轉(zhuǎn)。 對(duì)于懸臂式的 機(jī)械手，還要考慮零件在手臂上的布置，就是要計(jì)算手臂移動(dòng)零件時(shí)的重量對(duì)回轉(zhuǎn)、升降、支承中心的偏重力矩。偏重力矩對(duì)手臂運(yùn)動(dòng)很不利。偏重力矩過(guò)大，會(huì)引起手臂的振動(dòng)，在升降時(shí)還會(huì)發(fā)生一種沉頭現(xiàn)象，也會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的靈活性，嚴(yán)重時(shí)手臂與立柱會(huì)卡死。所以在設(shè)計(jì)手臂時(shí)要盡量使手臂重心通過(guò)回轉(zhuǎn)中心，或離回轉(zhuǎn)中心要盡量地近，以減少偏重力矩 15 。為減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 1）可減少手臂運(yùn)動(dòng)件的輪廓尺寸 2）減少回轉(zhuǎn)半徑，在安排機(jī)械手動(dòng)作順序時(shí)，先縮后回轉(zhuǎn)（或先回轉(zhuǎn)后伸），盡可能在較小的前伸位置進(jìn)行回轉(zhuǎn) 動(dòng)作 3）在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有緩沖裝置。 身和機(jī)座的設(shè)計(jì)分析 機(jī)身，又稱(chēng)為立柱，是支撐手臂的部件，并能輔助實(shí)現(xiàn)手臂的升降、回轉(zhuǎn)或俯仰運(yùn)動(dòng)。它是機(jī)器人的基礎(chǔ)部分，起支承作用。對(duì)固定機(jī)器人，直接連接在地買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 面基礎(chǔ)上，對(duì)移動(dòng)式機(jī)器人，則安裝在移動(dòng)機(jī)構(gòu)上。 機(jī)器人機(jī)座可分為固定式和行走式兩種，一般工業(yè)機(jī)器人的機(jī)座為固定式。1 固定式機(jī)器人的機(jī)身直接連接在地面基礎(chǔ)上，也可以固定在機(jī)身上。 此處要求機(jī)械手的工作范圍比較小，故設(shè)計(jì)為固定式機(jī)器人，機(jī)身與機(jī)座用螺柱連接，機(jī)座用螺栓 固定在地面基礎(chǔ)上。 機(jī)身設(shè)計(jì)要求： 1）剛度和強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好 2）運(yùn)動(dòng)靈活，導(dǎo)套不宜過(guò)短，避免卡死 3）驅(qū)動(dòng)方式適宜，結(jié)構(gòu)布置合理。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 4 章 機(jī)械手各部件的載荷計(jì)算 計(jì)要求分析 本課題設(shè)計(jì)的多自由度機(jī)械手采用關(guān)節(jié)型坐標(biāo)系、全液壓驅(qū)動(dòng)，具有手臂伸縮、俯仰、回轉(zhuǎn)、抓取和手腕回轉(zhuǎn)五個(gè)自由度。執(zhí)行機(jī)構(gòu)相應(yīng)由手部抓取機(jī)構(gòu)、手腕回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、手臂伸縮機(jī)構(gòu)、手臂俯仰機(jī)構(gòu)、手臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和手抓的抓取機(jī)構(gòu)等組成，每一部分均由液壓缸驅(qū)動(dòng)與控制。 指夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)中采用四指 V 形結(jié)構(gòu)，指面光滑，避免工件被夾持部位的表面受損。手指的驅(qū)動(dòng)采用彈簧復(fù)位（單活塞桿）單作用液壓缸，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用斜楔杠桿式復(fù)合回轉(zhuǎn)傳動(dòng)，并在杠桿上裝有張緊彈簧，以保證手指夾緊驅(qū)動(dòng)液壓缸的復(fù)位 1 。手指厚度根據(jù)需要夾持的工件設(shè)定， V 形指合攏后的的尺寸為工件被夾持部位直徑的外接正六邊形，保證了機(jī)械手工作時(shí)的可靠性。 手指加在工件上的夾緊力，是設(shè)計(jì)手部結(jié)構(gòu)的主要依據(jù)。夾緊力必須克服工件重力所產(chǎn)生的載荷以及工件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化所產(chǎn)生的載荷（慣性力或慣性力矩），以 使工件保持可靠的夾緊狀態(tài) 5 。 手指對(duì)工件的夾緊力 21（ 4 式中： 1K 安全系數(shù)，通常取 2K 工作情況系數(shù)，主要考慮慣 性力的影響?？晒浪悖?2K =（ 4 其中： g 重力加速度； a 運(yùn)載工件時(shí)重力方向的最大上升加速度，可計(jì)算： 響 （ 4 運(yùn)載工件時(shí)重力方向的最大上升速度， 。 響t 系統(tǒng)達(dá)到最高速度的時(shí)間，一般取 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3K 方位系數(shù)，根據(jù)手指與工件形狀以及手指與工件位置不同進(jìn)行選定。 G 被抓取工件所受重力（ N ）。 計(jì)算可得： 21 手指夾緊由單作用液壓缸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，則手指夾緊缸的載荷為： 夾緊F 160N 臂伸縮機(jī)構(gòu)載荷的計(jì)算 手臂伸縮采用雙作用液壓缸實(shí)現(xiàn)，臂部作水平伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先要克服摩擦阻力，包括油缸與活塞之間的摩擦阻力及導(dǎo)向桿與支承滑套之間的摩擦阻力等，還在克服啟動(dòng)過(guò)程中的慣性力 13 。其驅(qū)動(dòng)力可伸縮 )( 伸縮 （ 4 式中： 各支承處的的摩擦阻 力（ N），其大小可按下式估算： )( （ 4 式中： G 運(yùn)動(dòng)部件所受的重力（ N ）； 外載荷作用于導(dǎo)軌上的正壓力（ N ），其大小可按下式計(jì)算： 手腕手部工件 （ 4 摩擦系數(shù)，取 見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 啟動(dòng)過(guò)程中的慣性力（ N ），其大小可按下式估算： 總 （ 4 式中： g 重力加速度，取 ； v 速度變化量（ ）。如果臂部從靜止?fàn)顟B(tài)加速到工作速度 v 時(shí)，則這個(gè)過(guò)程的速度變化量就等于臂部的工作速度。 t 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間（ s ），一般為 對(duì)輕載低速運(yùn)動(dòng)部件取買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 小值，對(duì)重載高速部件取大值，行走機(jī)械一般取 1.5 。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得： ) 總 = 2(/)( 伸縮 臂俯仰機(jī)構(gòu)載荷的計(jì)算 當(dāng)手臂從水平位置成仰角 時(shí)或從 角度恢復(fù)為水平時(shí)的加速或減速過(guò)程，鉸接活塞桿的載荷俯仰F（即俯仰直線缸驅(qū)動(dòng)力）達(dá)到最大。其在垂直方向上的最大線速度為 v ，加速時(shí)間為 t 由于升降過(guò)程一般不是等加速運(yùn)動(dòng)，故最大驅(qū)動(dòng)力矩要比理論平均值大一些，一般取平均值的 15 。則手臂俯仰油缸載荷： 俯仰F 4 式中： M 手臂俯仰缸所支撐的重量（ ， 由下式可得： 00302016 工件手指手腕手臂 a 手臂俯仰缸的活塞桿的加速度。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得： 仰 身擺動(dòng)機(jī)構(gòu)載荷力矩的計(jì)算 臂部回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩 ,應(yīng)根據(jù)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力矩與回轉(zhuǎn)部件支承處的摩擦力矩來(lái)計(jì)算?；剞D(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,由于起動(dòng)過(guò)程中不是等加速運(yùn)動(dòng) ,所以最大驅(qū)動(dòng)力矩比理論上平均值大一些，計(jì)算時(shí)一般取 。計(jì)算時(shí)還要考慮液壓馬達(dá)的機(jī)械效率m（ 驅(qū)動(dòng)力矩按下式計(jì)算： )(手臂 （ 4 式中： 摩擦力矩 (包括各支承處的摩擦力矩 ) （ ）； 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 起動(dòng)時(shí)慣性力矩（ ），一般按下式計(jì)算 : a （ 4 其中： J 臂部對(duì)其回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ ）； 速度變化量（ ）； t 回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)起動(dòng)或制動(dòng)所需的時(shí)間（ s） , 一般為 輕載低速運(yùn)動(dòng)部件取小值，對(duì)重載高速部件取大值，行走機(jī)械一般取 / =s。 在計(jì)算臂部部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，可將形狀復(fù)雜的零件簡(jiǎn)化為幾個(gè)形狀簡(jiǎn)單的零件，分別求出各簡(jiǎn)單零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。若零、部件沿臂部伸縮運(yùn)動(dòng)方向上的軸向尺寸與其重心到回轉(zhuǎn)軸線的距離比值不超過(guò)二分之一時(shí)，一般可把它當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來(lái)計(jì)算，這樣簡(jiǎn)化計(jì)算的誤差不超過(guò) 5%。經(jīng)過(guò)計(jì)算可得如下結(jié)果： 0a 04( )(手臂= 選系統(tǒng)工作壓力 壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類(lèi)型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢(shì)必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)某些設(shè)備來(lái)說(shuō)，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選得太高，對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于固定的尺寸不太受限制 的設(shè)備，壓力選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選得高一些。選擇可參考一下兩表： 表 4按載荷選擇工作壓力 9 載荷 /0 工作壓力/0，導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度 A （ d 9 。為了減少加工難度，一般液壓缸缸筒長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的 20 30 倍。根據(jù)以上原則并聯(lián)系實(shí)際工況取夾緊液壓缸缸筒長(zhǎng)度 L 160 缸筒是液壓缸中最重要的零件 ,它承受液體作用的壓力 ,其臂厚 需進(jìn)行計(jì)算?；钊麠U受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，為避免發(fā)生縱向彎曲，還要進(jìn)行壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。 中、高壓缸一般用無(wú)縫鋼管作缸筒，大多數(shù)屬薄壁微，即 4 10 時(shí)，其最薄處的壁厚用材料力學(xué)薄壁圓筒公式計(jì)算壁厚，即： 2（ 5 式中： p 缸筒內(nèi)最高工作壓力； p 缸筒材料的許用應(yīng)力，由下式可計(jì)算： p= （ 5 式中： b 材料的抗拉強(qiáng)度，查機(jī)械手冊(cè)得 610 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 n 安全系數(shù)，當(dāng) D 10 時(shí)一般取 n =5；當(dāng) D，取 n=4。 管頭連 接螺紋根據(jù)油管外徑選取。 （ 3）液壓缸進(jìn)出油口直徑的確定 缸的進(jìn)出油口直徑0 （ 6 式中： q 液壓缸配管內(nèi)的流量； v 液壓缸配管內(nèi)液體的平均流量（一般取 v=4 5m/s）。 計(jì)算得出的0按液壓的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整。 箱容量的確定 在確定油箱尺寸時(shí)，一方面要滿(mǎn)足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時(shí)，郵箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿(mǎn)油時(shí)，油箱的油位不低于最低限度。 根據(jù)油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式： （ 6 式中： 液壓泵每分鐘排除壓力油的容積（ 3m ）； a 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見(jiàn)下表。 表 6經(jīng)驗(yàn)系數(shù) a 10 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 系統(tǒng)類(lèi)型 行走機(jī)械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓系統(tǒng) 冶金系統(tǒng) a 1