目 錄1 緒論51.1 前言51.2 工業(yè)機(jī)械手在生產(chǎn)中的應(yīng)用71.3 機(jī)械手的組成81.3.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)81.3.2驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)91.3.3控制系統(tǒng)分類92 總體布局設(shè)計(jì)方案92.1 機(jī)械手的確定92.2驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇102.3 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表113 機(jī)械手手部的設(shè)計(jì)計(jì)算113.1 手部設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題113.2 典型的手部結(jié)構(gòu)113.3 機(jī)械手手部結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算123.3.1選擇手部的類型及夾緊裝置123.3.2手指夾緊力及液壓缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算液壓缸的選用123.4 機(jī)械手手指部的設(shè)計(jì)計(jì)算143.4.1齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算143.4.2手指指部的設(shè)計(jì)計(jì)算183.4.3手指指部齒輪安裝銷的設(shè)計(jì)計(jì)算184 機(jī)械手腕部的設(shè)計(jì)計(jì)算184.1 機(jī)械手腕部結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)分析184.2 機(jī)械手腕部驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算及選用185 機(jī)械手臂部的設(shè)計(jì)及有關(guān)計(jì)算205.1 臂部設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題205.2 手臂的典型結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的選擇205.3 手臂Z方向升降運(yùn)動(dòng)的受力分析及其計(jì)算215.4手臂Z方向升降運(yùn)動(dòng)液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算及選用236 機(jī)身的設(shè)計(jì)246.1 機(jī)身的概述246.2 機(jī)身設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題247 液壓元件及動(dòng)力機(jī)的設(shè)計(jì)選擇257.1 液壓泵的選擇257.2動(dòng)力機(jī)選擇257.3 油管的設(shè)計(jì)267.4 油箱的設(shè)計(jì)267.5 液壓元件的選擇267.6 液壓油的選用288 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算298.1 壓力損失的驗(yàn)算298.1.1回路壓力損失的驗(yàn)算298.1.2局部壓力損失驗(yàn)算298.2 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升309 可編程控制器PLC31 9.1 PLC簡(jiǎn)介319.2 PLC內(nèi)部原理339.3 PLC工作元原理359.4 PLC 機(jī)型的選擇 3810 PLC工作控制過程簡(jiǎn)述39結(jié)束語40參考文獻(xiàn) 41致謝 42附錄 42PLC控制的通用翻轉(zhuǎn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)學(xué) 生：陳 斌指導(dǎo)老師：周光永（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128）摘要：機(jī)械手是機(jī)器人的操作機(jī)，是機(jī)器人完成各種任務(wù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本文主要針對(duì)生產(chǎn)線上的自動(dòng)化設(shè)計(jì)了一個(gè)三個(gè)自由度的通用翻轉(zhuǎn)機(jī)械手。為實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的動(dòng)作要求，該設(shè)計(jì)采用兩個(gè)活塞式液壓缸和一個(gè)擺動(dòng)液壓缸，活塞式液壓缸一個(gè)用來驅(qū)動(dòng)齒條式機(jī)械手的張合來抓住物體，一個(gè)用來實(shí)現(xiàn)物體的移動(dòng)；擺動(dòng)式液壓缸用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的翻轉(zhuǎn)，并采用PLC控制液壓電磁閥工作實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的自動(dòng)動(dòng)作。 關(guān)鍵詞：PLC控制；液壓驅(qū)動(dòng)；翻轉(zhuǎn)；機(jī)械手 The Design Of Turning Manipulator Based On PLC Control Student:Chen Bin Tutor:Zhou Guangyong(College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)Abstract: Robot manipulator is the operator who directs the robot in completing various tasks. This article focuses on the automation of the production line designed generic flip of a three-design-of-freedom robot. Actions requirements for achieveing the manipulator. The design uses two piston hydraulic cylinders and a rotary actuator. Piston hydraulic cylinder is used to drive a rack robot sheets together to grasp objects, one for the movement of objiect. The swining hydraulic cylinder used to acheve the robotic flip. And hydraulic solenoid valve is controlled by PLC automatic action of the robot.Key words:PLC control ；hydraulic drive; flip; Manipulator1 緒論1.1 前言在當(dāng)今大規(guī)模制造業(yè)中，企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品質(zhì)量，普遍重視生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度，工業(yè)機(jī)器人作為自動(dòng)化生產(chǎn)線上的重要成員，逐漸被企業(yè)所認(rèn)同并采用。工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平和應(yīng)用程度在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化的水平，目前，工業(yè)機(jī)器人主要承擔(dān)著焊接、噴涂、搬運(yùn)以及堆垛等重復(fù)性并且勞動(dòng)強(qiáng)度極大的工作，工作方式一般采取示教再現(xiàn)的方式。20世紀(jì)50年代以后機(jī)械手逐步推廣到工業(yè)生產(chǎn)部門用于在高溫污染嚴(yán)重的地方取放工件和裝卸材料也作為機(jī)床的輔助裝置在自動(dòng)機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線和加工中心中應(yīng)用完成上下料或從刀庫(kù)中取放刀具并按固定程序更換刀具等作。機(jī)械手主要由手部機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部機(jī)構(gòu)隨使用場(chǎng)合和作對(duì)象而不同常見的有夾持托持和吸附等類型。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般由液壓氣動(dòng)電氣裝置驅(qū)動(dòng)。機(jī)械手可獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)伸縮旋轉(zhuǎn)和升降等運(yùn)動(dòng)一般有23個(gè)自由度。機(jī)械手廣泛用于機(jī)械制造冶金輕工和原子能等部門。能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)對(duì)象或作工具的自動(dòng)作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。針對(duì)這一問題，本文將設(shè)計(jì)一臺(tái)四自由度的工業(yè)機(jī)器人，用于移置軸類零件。首先，本文將設(shè)計(jì)機(jī)器人的伸縮臂、機(jī)身、橫移液壓缸和機(jī)械手的結(jié)構(gòu)，然后選擇合適的傳動(dòng)方式、驅(qū)動(dòng)方式，搭建機(jī)器人的結(jié)構(gòu)平臺(tái)；在此基礎(chǔ)上，本文還將設(shè)計(jì)該機(jī)器人的液壓控制系統(tǒng)。機(jī)器人工程是近二十多年來迅速發(fā)展起來的綜合學(xué)科。它集中了機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)工程、自動(dòng)化控制工程以及人工智能等多種學(xué)科的最新研究成果，是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一，也是我國(guó)高科技跟蹤國(guó)際發(fā)展的重要方面。工業(yè)機(jī)器人的研究、制造和應(yīng)用水平，是一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征，正受到許多國(guó)家的廣泛重視。目前，機(jī)器人的定義，世界各位尚未統(tǒng)一，分類也不近相同。最近聯(lián)合國(guó)組織標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)給工業(yè)機(jī)器人下的定義：工業(yè)機(jī)器人是一種可重復(fù)編程的多功能操作裝置，可以通過改變動(dòng)作程序來完成各種工作，主要應(yīng)用于搬運(yùn)材料，傳遞工件。參考國(guó)外的定義，綜合我國(guó)的習(xí)慣用語，對(duì)工業(yè)機(jī)器人做如下定義：工業(yè)機(jī)器人是一種機(jī)體獨(dú)立，動(dòng)作自由度較多，程序可靈活變更，能任意定位，自動(dòng)化程度高的自動(dòng)操作機(jī)械。主要用于加工自動(dòng)線和柔性制造系統(tǒng)中傳遞和裝卸工件或夾具。工業(yè)機(jī)器人以剛性高的手臂為主題，與人相比，可以有更快的運(yùn)動(dòng)速度，可以搬運(yùn)更重的東西，而且定位精度相當(dāng)高。它可以根據(jù)外補(bǔ)來的信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行操作。工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由初級(jí)到高級(jí)逐步完善，它的發(fā)展階段可分為三代：第一代機(jī)器人就是現(xiàn)在工業(yè)中大量使用的示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人，它主要由手部、臂部、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。它的控制方式比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用在線編程，即通過示教存儲(chǔ)信息，工作是讀取這些信息，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)按指令再現(xiàn)示教的操作。第二代機(jī)器人是帶感覺的機(jī)器人。它具有尋力覺、嗅覺、視覺等進(jìn)行反饋能力。其控制方式較第一代要復(fù)雜的多，這種機(jī)器人從1980年開始進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段，不久將普及應(yīng)用。第三代機(jī)器人即智能機(jī)器人。這種機(jī)器人除了嗅覺、視覺等功能外，還能夠根據(jù)人給出的指令認(rèn)識(shí)自身或周圍的環(huán)境，識(shí)別狀態(tài)的有無及其狀態(tài)，再根據(jù)這一識(shí)別自動(dòng)選擇程序進(jìn)行操作，完成規(guī)定的任務(wù)，并且能跟蹤工作對(duì)象的變化具有使用工作環(huán)境的功能。這種機(jī)器人還處于試驗(yàn)階段，尚未大量投入實(shí)用?；谝簤嚎刂频囊浦脵C(jī)械手的設(shè)計(jì)有以下幾個(gè)主要內(nèi)容： 1)設(shè)計(jì)計(jì)算各非標(biāo)準(zhǔn)零部件及選用標(biāo)準(zhǔn)件 2)測(cè)繪各零部件圖 3)設(shè)計(jì)并繪制PLC和液壓系統(tǒng)控制圖 4)編寫機(jī)械手的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1.2 工業(yè)機(jī)械手在生產(chǎn)中的應(yīng)用 機(jī)械手是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對(duì)象。機(jī)械手可以完成許多工作，如搬運(yùn)、裝配、切割、噴染等等，應(yīng)用非常廣泛。在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化已成為突出的主題。各行各業(yè)的自動(dòng)化水平越來越高，現(xiàn)代化加工車間，常配有機(jī)械手，以提高生產(chǎn)效率，完成工人難以完成的或者危險(xiǎn)的工作?？稍跈C(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)很大程度上不是連續(xù)的。據(jù)資料介紹，美國(guó)生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有75%是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三在50件以下，零件真正在機(jī)床上加工的時(shí)間僅占零件生產(chǎn)時(shí)間的5%。從這里可以看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。目前在我國(guó)機(jī)械手常用于完成的工作有：注塑工業(yè)中從模具中快速抓取制品并將制品傳誦到下一個(gè)生產(chǎn)工序；機(jī)械手加工行業(yè)中用于取料、送料；澆鑄行業(yè)中用于提取高溫熔液等等。本文以能夠?qū)崿F(xiàn)這類工作的搬運(yùn)機(jī)械手為研究對(duì)象。下面具體說明機(jī)械手在工業(yè)方面的應(yīng)用。1.3 機(jī)械手的組成要機(jī)械手像人一樣拿取東西，最簡(jiǎn)單的基本條件是要有一套類似于指、腕、臂、關(guān)節(jié)等部分組成的抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；像肌肉那樣使手臂運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)；像大腦那樣指揮手動(dòng)作的控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的性能就決定了機(jī)械手的性能。一般而言，機(jī)械手通常就是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)這三部分組成，如下圖1：圖1 機(jī)械手的組成Figure 1: The picture of Manipulators composition1.3.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（1）手部 既直接與工件接觸的部分，一般是回轉(zhuǎn)型或平動(dòng)型（多為回轉(zhuǎn)型，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）。手部多為兩指（也有多指）；根據(jù)需要分為外抓式和內(nèi)抓式兩種；也可以用負(fù)壓式或真空式的空氣吸盤（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和電磁吸盤。 傳力機(jī)構(gòu)形式教多，常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜槭杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母式、彈簧式和重力式。（2）腕部 是連接手部和臂部的部件，并可用來調(diào)節(jié)被抓物體的方位，以擴(kuò)大機(jī)械手的動(dòng)作范圍，并使機(jī)械手變的更靈巧，適應(yīng)性更強(qiáng)。手腕有獨(dú)立的自由度。有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、上下擺動(dòng)、左右擺動(dòng)。一般腕部設(shè)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)再增加一個(gè)上下擺動(dòng)即可滿足工作要求，有些動(dòng)作較為簡(jiǎn)單的專用機(jī)械手，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，可以不設(shè)腕部，而直接用臂部運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)手部搬運(yùn)工件。目前，應(yīng)用最為廣泛的手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)液壓（氣）缸，它的結(jié)構(gòu)緊湊，靈巧但回轉(zhuǎn)角度?。ㄒ话阈∮?2700）,并且要求嚴(yán)格密封，否則就難保證穩(wěn)定的輸出扭距。因此在要求較大回轉(zhuǎn)角的情況下，采用齒條傳動(dòng)或鏈輪以及輪系結(jié)構(gòu)。（3）臂部 手臂部件是機(jī)械手的重要握持部件。它的作用是支撐腕部和手部（包括工作或夾具），并帶動(dòng)他們做空間運(yùn)動(dòng)。臂部運(yùn)動(dòng)的目的：把手部送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)任意一點(diǎn)。如果改變手部的姿態(tài)（方位），則用腕部的自由度加以實(shí)現(xiàn)。因此，一般來說臂部具有三個(gè)自由度才能滿足基本要求，即手臂的伸縮、左右旋轉(zhuǎn)、升降（或俯仰）運(yùn)動(dòng)。手臂的各種運(yùn)動(dòng)通常用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（如液壓缸或者氣缸）和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，從臂部的受力情況分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的靜、動(dòng)載荷，而且自身運(yùn)動(dòng)較為多，受力復(fù)雜。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性以及抓重大小和定位精度直接影響機(jī)械手的工作性能。1.3.2 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分。根據(jù)動(dòng)力源的不同, 工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)大致可分為液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)等四類。采用液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、重量輕、控制方便。1.3.3 控制系統(tǒng)分類在機(jī)械手的控制上，有點(diǎn)動(dòng)控制和連續(xù)控制兩種方式。大多數(shù)用插銷板進(jìn)行點(diǎn)位控制，也有采用可編程序控制器控制、微型計(jì)算機(jī)控制，采用凸輪、磁盤磁帶、穿孔卡等記錄程序。主要控制的是坐標(biāo)位置，并注意其加速度特性。2 總體布局設(shè)計(jì)方案2.1 機(jī)械手座標(biāo)形式的確定常用工業(yè)機(jī)械手按驅(qū)動(dòng)方式分:直角座標(biāo)式、圓柱座標(biāo)式、球座標(biāo)式、多關(guān)節(jié)式幾種類型，如圖2.1所示。其中直角座標(biāo)式手臂可沿X、Y、Z座標(biāo)軸作直線移動(dòng)，即伸縮、升降和橫移。其特點(diǎn)是直觀性好，所占空間位置大。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)所需，特選定為直角座標(biāo)式。圖2 機(jī)械手座標(biāo)型式Figure 2: The picture of Manipulators Coordinates type該機(jī)械手具有3個(gè)自由度，即：手指張合；手腕回轉(zhuǎn)；手臂升降3個(gè)主要運(yùn)動(dòng)。該機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)可由3個(gè)液壓缸實(shí)現(xiàn)。（1)手部 采用一個(gè)直線液壓缸，預(yù)計(jì)通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)手指的張合。（2腕部 采用一個(gè)擺動(dòng)液壓缸來實(shí)現(xiàn)手部及工件的回轉(zhuǎn)。（3)臂部 采用直線液壓缸來實(shí)現(xiàn)手臂的升降。 根據(jù)以上參數(shù)，圖2.2 是機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)示意圖Figure 3:The picture of the Manipulators whole design2.2 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分, 工業(yè)機(jī)械手的性能價(jià)格比在很大程度上取決于驅(qū)動(dòng)方案及其裝置。根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同, 工業(yè)機(jī)械手大致可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式和機(jī)械式驅(qū)動(dòng)。采用液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手,操作力大，體積小，動(dòng)作平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。因此，此機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式選擇液壓驅(qū)動(dòng)。2.3 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表表一 機(jī)械手主要技術(shù)參數(shù)Table1 The main technical parameters of Manipulator 項(xiàng)目 主要數(shù)據(jù)參數(shù)手臂運(yùn)動(dòng)型式 直角座標(biāo)式抓取重量 自由度數(shù) 3個(gè)手臂升降行程 手臂升降時(shí)間 5秒手腕回轉(zhuǎn)行程 180度手腕回轉(zhuǎn)時(shí)間 3秒手指張合角度 30度手指張合時(shí)間 2秒定位方式和定位精度 機(jī)械擋塊，控制方式 PLC控制驅(qū)動(dòng)方式 液壓驅(qū)動(dòng)3 機(jī)械手手部的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 手部設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題1）應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力和驅(qū)動(dòng)力。應(yīng)當(dāng)考慮到在一定的夾緊力下，不同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所需的驅(qū)動(dòng)力大小是不同的。2）手指應(yīng)具有一定的張開范圍，手指應(yīng)該具有足夠的開閉角度（手指從張開到閉合繞支點(diǎn)所轉(zhuǎn)過的角度），以便于抓取工件。3）要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、效率高，在保證本身剛度、強(qiáng)度的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，以利于減輕手臂的負(fù)載。4）應(yīng)保證手抓的夾持精度。3.2 典型的手部結(jié)構(gòu)手部主要有以下幾類：手指式、吸盤式、磁吸式及其他形式。本設(shè)計(jì)抓取的零件為盤類零件，故選擇二指式來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的抓放。手指式又可分為：1）平移式手指 當(dāng)手指夾持的工件直徑變化時(shí)并不影響工件中心位置的改變，即定位誤差為零。但平移式手指結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積大，要求加工精度高。顯然本設(shè)計(jì)機(jī)械手不適合使用此方案。2）回轉(zhuǎn)式手指 當(dāng)手指夾持不同直徑的工件時(shí)則產(chǎn)生定位偏差。但回轉(zhuǎn)式手指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。綜上，本機(jī)械手選擇二指回轉(zhuǎn)式手指。3.3 機(jī)械手手部結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1選擇手部的類型及夾緊裝置本設(shè)計(jì)選擇二指式回轉(zhuǎn)型手部，在液壓缸的液壓推力作用下通過采用齒輪齒條傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手手指張合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手對(duì)工件的抓放。3.3.2手指夾緊力及液壓缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算液壓缸的選用手指加在工件上的夾緊力，是設(shè)計(jì)手部的主要依據(jù)。必須對(duì)大小、方向和作用點(diǎn)進(jìn)行分析計(jì)算。一般來說，需要克服工件重力所產(chǎn)生的靜載荷以及工件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的慣性力產(chǎn)生的載荷，以便工件保持可靠的夾緊狀態(tài)。(1)手指對(duì)工件的夾緊力可按下式計(jì)算：式中安全系數(shù)，通常取1.2-2，這里取1.5 工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響，可按估算。為機(jī)械手在搬運(yùn)工件過程中的加速度。取 方位系數(shù)，經(jīng)查機(jī)械手冊(cè)選取 G被抓取工件的重量，這里為50kg代入數(shù)據(jù)可解得 (1)（2）液壓缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算手指張合采用齒輪齒條傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4所示.圖4 機(jī)械手手部結(jié)構(gòu)Figure 4: The structure of the Manipulators hand取R=140mm,b=200mm,由手部的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知其驅(qū)動(dòng)力計(jì)算公式為 (2)取機(jī)械效率 (3) （3）確定手指張合驅(qū)動(dòng)液壓缸直徑D及活塞桿直徑d，液壓缸受力分析如圖3.2所示.圖5 液壓缸示意圖Figure 5 Schematic diagram of hydraulic cylinder由以上計(jì)算知夾緊液壓缸最大工作負(fù)載約為1885.33N，由參考文獻(xiàn)1中表91選取液壓缸工作壓力p1Mpa。液壓缸選用單桿式，并在機(jī)械手手指張開過程中采用差動(dòng)連接，此時(shí)無桿腔工作面積為有桿腔工作面積的兩倍，即活塞桿直徑d與缸筒直徑的關(guān)系為d0.707D。液壓缸工作過程中必須具有一定背壓，參考參考文獻(xiàn)中表93取p20.2Mpa。 由夾緊時(shí)所需推力計(jì)算液壓缸直徑 (4)即解得D94.314mm，則d0.70794.31466.680mm根據(jù)液壓缸的內(nèi)徑系列查參考文獻(xiàn)3中表3.50選取液壓缸內(nèi)徑為：D100mm; 查參考文獻(xiàn)3中表3.51選活塞桿直徑為:d70mm。（4）確定液壓缸行程L由預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)手指張合30度及齒輪齒條傳動(dòng)中確定的齒輪分度圓直徑d140mm可計(jì)算 (5) 查參考文獻(xiàn)3中表3.52選取液壓缸行程L40mm。因采用差動(dòng)連接，手指張合速度相等，預(yù)設(shè)手指張合所需時(shí)間為2s且為勻速，則 (6)手指張開所需流量手指閉合所需流量 （5）活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算校核活塞桿的尺寸要滿足活塞（或液壓缸）運(yùn)動(dòng)的要求和強(qiáng)度要求，按拉、壓強(qiáng)度計(jì)算：設(shè)計(jì)中活塞桿取材料為碳剛，故，活塞直徑d=70mm,代入數(shù)據(jù)進(jìn)行校核：由此可見活塞桿的強(qiáng)度足夠。（6）液壓缸的選用由以上計(jì)算結(jié)果查參考文獻(xiàn)3選用HSGK100dE型液壓缸。3.4 機(jī)械手手指部的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1 齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算此齒輪齒條傳動(dòng)按工作壽命為10年（設(shè)每年工作300天），兩班制，工況平穩(wěn)來設(shè)計(jì)計(jì)算。（1）選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求選用圓柱齒輪齒條傳動(dòng)。運(yùn)輸機(jī)工作載荷平穩(wěn)，速度不高，選用7級(jí)精度。選擇小齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS。選齒輪齒數(shù)Z100。（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 (7)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）、試選載荷系數(shù)Kt=1.3。 2）、計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 3）、查參考文獻(xiàn)2中表107選取齒寬系數(shù)d=0.5. 4)、查參考文獻(xiàn)2中表106得知材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa. 5)、查手冊(cè)知齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2550MPa. 6)、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 7）、查參考文獻(xiàn)2中圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN11.23。 8）、計(jì)算接觸許用應(yīng)力。 取失效概率為1，安全系數(shù)S1.4，由參考文獻(xiàn)2中得 (8) 9）代入數(shù)據(jù)計(jì)算齒輪分度圓直徑，代入H中的較小值。 (9) 10）、計(jì)算圓周速度。 (10) 11）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt.b=dd1t=69.14mm12）計(jì)算齒寬與齒高之比齒高 h=2.25m=3.1113mm 齒寬與齒高之比 b/h=69.14/3.113=22.2101 13）計(jì)算載荷系數(shù)K。 查參考文獻(xiàn)2得使用系數(shù)KA1，動(dòng)載荷系數(shù)Kv1，KH=1.313，KF=1.35,KH=KF =1。 K=KAKvKHKH1111.3131.313 14）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，即 (11) 15）計(jì)算模數(shù)mn.(3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) (12)確定計(jì)算參數(shù) 1）、由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE=380MPa。 2）、由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1。 3）、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4，則 4）、計(jì)算載荷系數(shù)。 5）查取齒形系數(shù)，應(yīng)力校正系數(shù)。查參考文獻(xiàn)2中表105得YFa=2.18;YSa=1.1.79 6)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。7)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)小于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，取m=2,已同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度及齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d138.7394mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有 取z70。（4）齒輪齒條其它尺寸參數(shù)的計(jì)算 1)齒輪寬度2）取齒條寬度b60mm。 3）齒距 4）齒頂高系數(shù) 5）頂隙系數(shù) 6）齒輪基圓直徑 7）變位系數(shù) 8）齒厚 9）齒頂高 10）齒根高 11）齒頂圓直徑 12）齒根圓直徑 (5)、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由以上計(jì)算知大齒輪的齒頂圓直徑小于160mm，故做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。3.4.2 手指指部的設(shè)計(jì)計(jì)算手指選用45鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知其彎曲許用應(yīng)力，手指指腹采用長(zhǎng)方形橫截面，寬度為齒輪寬度b70mm，取安全系數(shù)為1.5， 則手指的彎曲強(qiáng)度條件為式中最大彎曲力矩，其值為 抗彎截面系數(shù)代入數(shù)據(jù)解得 為保證一定的工作強(qiáng)度和使用壽命，取h15mm。為保證對(duì)工作的定位夾緊，手指采用120度的V形指尖。具體尺寸數(shù)值詳見圖紙。3.4.3手指指部齒輪安裝銷的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)齒輪采用銷軸安裝定位，選用45鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知其彎曲許用應(yīng)力，選取銷軸直徑d30mm，取安全系數(shù)1.5，其銷軸強(qiáng)度計(jì)算校核如下： 故銷軸強(qiáng)度足夠。4 機(jī)械手腕部的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 機(jī)械手腕部結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)分析腕部是連接手部和臂部的部件，腕部運(yùn)動(dòng)主要用于改變被夾工件的方位，它動(dòng)作靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。本課題要求具有腕部回轉(zhuǎn)這一自由度，可用具有一個(gè)回轉(zhuǎn)自由度的擺動(dòng)回轉(zhuǎn)液壓缸來實(shí)現(xiàn)所要求動(dòng)作。動(dòng)作參數(shù)要求如下：手腕回轉(zhuǎn)：180度 回轉(zhuǎn)時(shí)間：3秒4.2 機(jī)械手腕部驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算及選用 （1）驅(qū)動(dòng)腕部回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知驅(qū)動(dòng)腕部回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力矩可由下式計(jì)算出 (13)式中1.11.2液壓缸密封摩擦損失系數(shù)Mm腕部轉(zhuǎn)動(dòng)支承處摩擦阻力矩 (14)f軸承摩擦系數(shù)，滾動(dòng)軸承取f0.02，滑動(dòng)軸承取f0.1、軸承直徑、軸承處支反力代入數(shù)據(jù)解得 (15)式中Mp克服工件重心偏置的力矩 G手部重量e偏心矩代入數(shù)據(jù)解得 (16)式中Mg腕部起動(dòng)的慣性力矩J手部轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，將機(jī)械手手部及工件近似看作圓柱體，其半徑R120mm，保守估取手部及工件總質(zhì)量m80kg，則該部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 腕部回轉(zhuǎn)角速度，2.22rad/st啟動(dòng)所需時(shí)間，t0.2s代入數(shù)據(jù)解得 代入數(shù)據(jù)解得驅(qū)動(dòng)腕部回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力矩 （2）擺動(dòng)液壓缸的選擇查參考文獻(xiàn)2中表387選用UBFZD40P03型擺動(dòng)液壓缸，其每度轉(zhuǎn)角用油0.00097L，擺動(dòng)速度為48度每秒，由此可估算出所需流量以上數(shù)據(jù)留備后用。5 機(jī)械手臂部的設(shè)計(jì)及有關(guān)計(jì)算臂部是支承手部和腕部的結(jié)構(gòu)，主要用來改變工件位置的部件。手部在空間的活動(dòng)范圍主要取決于臂部的運(yùn)動(dòng)形式。5.1 臂部設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題臂部的運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)形式對(duì)機(jī)械手的工作性能有著較大的影響。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：(1)剛度要好 手臂的截面形狀選擇要合理，常用鋼管作手臂和導(dǎo)向桿，用工字鋼和槽鋼作支承板，以保證有足夠的剛度。(2)偏重力矩要小 所謂偏重力矩是指臂部的重量對(duì)其支承回轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的力矩。(3)重量要輕，慣量要小 由于機(jī)械手在高速情況下經(jīng)常起停和換向，為了減少?zèng)_擊，必須有緩沖裝置。(4)導(dǎo)向性要好 為了防止手臂在直線移運(yùn)動(dòng)中沿運(yùn)動(dòng)軸線不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證手部的正確方向，必須有導(dǎo)向裝置。其結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)手臂的安裝形式、抓取重量和運(yùn)動(dòng)行程等因素來確定。5.2 手臂的典型結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的選擇（1）手臂的典型運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)常見的手臂伸縮機(jī)構(gòu)有以下幾種：1) 雙導(dǎo)桿手臂伸縮機(jī)構(gòu)。2) 手臂的典型運(yùn)動(dòng)形式有：直線運(yùn)動(dòng)，如手臂的伸縮，升降和橫向移動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如手臂的左右擺動(dòng)，上下擺動(dòng)；符合運(yùn)動(dòng)，如直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組合，兩直線運(yùn)動(dòng)的雙層液壓缸空心結(jié)構(gòu)。3) 雙活塞桿液壓崗結(jié)構(gòu)。4) 活塞桿和齒輪齒條機(jī)構(gòu)。(2) 手臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇雙導(dǎo)桿伸縮機(jī)構(gòu)，使用液壓驅(qū)動(dòng),液壓缸選取單作用液壓缸。5.3 手臂Z方向升降運(yùn)動(dòng)的受力分析及其計(jì)算（1）手臂Z方向升降運(yùn)動(dòng)受力分析先進(jìn)行粗略的估算，或類比同類結(jié)構(gòu)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)初步確定有關(guān)機(jī)構(gòu)的主要尺寸，再進(jìn)行校核計(jì)算，修正設(shè)計(jì)。如此反復(fù)，繪出最終的結(jié)構(gòu)。手臂垂直伸縮直線運(yùn)動(dòng)時(shí)需要克服摩擦力和慣性力及機(jī)械手手部總重力，其驅(qū)動(dòng)力可按下式計(jì)算： (17)式中機(jī)械手手部總重量摩擦阻力包括導(dǎo)軌間的摩擦阻力；活塞與缸壁及密封處的摩擦阻力起動(dòng)過程的慣性力；其大小按下式估算 (18)式中 機(jī)械手升降運(yùn)動(dòng)部分總重量 重力加速度 手臂運(yùn)動(dòng)速度 起動(dòng)時(shí)所需的時(shí)間 ， 一般可?。?）手臂Z方向升降運(yùn)動(dòng)摩擦力的分析計(jì)算1）手臂摩擦力受力分析摩擦力的計(jì)算 不同的配置和不同的導(dǎo)向截面形狀，其摩擦阻力是不同的，要根據(jù)具體情況進(jìn)行估算。圖5.1是機(jī)械手的手臂受力示意圖，本設(shè)計(jì)是雙導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿對(duì)稱配置在伸縮桿兩側(cè)。圖6 手臂受力示意圖Figure 6 Schematic diagram of the arm forces2）手臂所受摩擦力的計(jì)算由于導(dǎo)向桿對(duì)稱配置，兩導(dǎo)向桿受力均衡，可按一個(gè)導(dǎo)向桿計(jì)算。 得 得 式中參與運(yùn)動(dòng)的零部件所受的總重力（含工件）（Kg）； L手臂與運(yùn)動(dòng)的零部件的總重量的重心到導(dǎo)向支撐的前端的距離（m） a導(dǎo)向支撐的長(zhǎng)度（m）; 當(dāng)量摩擦系數(shù)，其值與導(dǎo)向支撐的截面有關(guān)。對(duì)于活塞與缸壁及密封處的摩擦阻力：不同的密封圈其摩擦阻力不同，在手臂設(shè)計(jì)中，采用O型密封，當(dāng)液壓缸工作壓力小于10Mpa。液壓缸處密封的總摩擦阻力可以近似為：（3）手臂Z方向升降運(yùn)動(dòng)慣性力的計(jì)算本設(shè)計(jì)要求手臂平動(dòng)時(shí),在計(jì)算慣性力的時(shí)候,設(shè)置啟動(dòng)時(shí)間，啟動(dòng)速度,則 (20)（4）手臂Z方向升降運(yùn)動(dòng)所受合力計(jì)算 此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過答辯5.4 手臂Z方向升降運(yùn)動(dòng)液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算及選用（1）液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算及選擇經(jīng)過上面的計(jì)算，確定了液壓缸的最大驅(qū)動(dòng)力為F=2987.63N，根據(jù)參考文獻(xiàn)1中表91選擇液壓缸的工作壓力，液壓缸內(nèi)徑及活塞桿的設(shè)計(jì)計(jì)算，如圖5.2所示圖5.2 液壓缸示意圖 Picture5.2 Schematic diagram of hydraulic cylinder液壓缸選用單桿式，并在機(jī)械手手指張開過程中采用差動(dòng)連接，此時(shí)無桿腔工作面積為有桿腔工作面積的兩倍，即活塞桿直徑d與缸筒直徑的關(guān)系為d0.707D。液壓缸工作過程中必須具有一定背壓，參考參考文獻(xiàn)中表93取p20.2Mpa。 由夾緊時(shí)所需推力計(jì)算液壓缸直徑 (21)即解得D68.547mm，則d0.70768.54748.462mm。根據(jù)以上所計(jì)算的液壓缸的內(nèi)徑參數(shù)查參考文獻(xiàn)3中表3.50選取液壓缸內(nèi)徑為：D90mm；查參考文獻(xiàn)3中表3.51選活塞桿直徑為:d50mm。因采用差動(dòng)連接，手指張合速度相等，預(yù)設(shè)手指張合所需時(shí)間為5s且為勻速，則：手臂下降所需流量手臂上升所需流量（2）活塞桿的計(jì)算校核活塞桿的尺寸要滿足活塞（或液壓缸）運(yùn)動(dòng)的要求和強(qiáng)度要求。按拉、壓強(qiáng)度計(jì)算如下： (22)設(shè)計(jì)中活塞桿取材料為碳剛，故，活塞直徑d=50mm,L=500mm,代入數(shù)據(jù)進(jìn)行校核： (23)由此可見活塞桿的強(qiáng)度足夠。由可知，該升降液壓缸為機(jī)械手受彎矩力最大部件，對(duì)其進(jìn)行校核。機(jī)械手整體受力載荷圖如下： （3）手臂Z方向升降運(yùn)動(dòng)液壓缸的選用由以上計(jì)算結(jié)果查參考文獻(xiàn)3選用HSGK90dE型液壓缸。6 機(jī)身的設(shè)計(jì)6.1 機(jī)身的概述機(jī)身是機(jī)械手的主體，它是支承手部、腕部（本設(shè)計(jì)中沒有腕部）和臂部的部分，并實(shí)現(xiàn)升降和回轉(zhuǎn)或俯仰和回轉(zhuǎn)的部件（本設(shè)計(jì)即為機(jī)架）。6.2 機(jī)身設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題（1）要有足夠的剛度和穩(wěn)定度。（2）有運(yùn)動(dòng)部件的情況下，需保證動(dòng)作靈活，升降立柱的導(dǎo)套長(zhǎng)度不宜過短，否則可能產(chǎn)生卡死現(xiàn)象；一般要有導(dǎo)向裝置。（3）結(jié)構(gòu)布置要合理，便于裝配修理。 本設(shè)計(jì)因無對(duì)所夾持工作的水平位移要求，故不作設(shè)計(jì)，只簡(jiǎn)略選用一個(gè)支座底架并用螺栓連接固定即可。7 液壓元件及動(dòng)力機(jī)的設(shè)計(jì)選擇7.1 液壓泵的選擇（1）系統(tǒng)壓力計(jì)算 式中液壓缸或液壓馬達(dá)的最大工作壓力 液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失 壓力繼電器調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大壓力之值，取的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算要待元件選定，并繪出管路時(shí)才能進(jìn)行，初算時(shí)可以按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取，管路簡(jiǎn)單的可選，管路復(fù)雜的，進(jìn)油口有調(diào)速閥的，取。（2）系統(tǒng)流量計(jì)算 (24)式中系統(tǒng)泄露系數(shù)，取K1.1 同時(shí)動(dòng)作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大流量。對(duì)于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速閥的系統(tǒng)還必須加上溢流閥的最小流量，一般取。機(jī)械手在工作過程中，各液壓缸動(dòng)作均為分步進(jìn)行，由之前計(jì)算知手臂下降時(shí)所需流時(shí)最大，此即為系所需最大流量查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取HY0135 25型齒輪泵，其基本參如下：壓力：P2.5Mpa；流量：；轉(zhuǎn)速：；驅(qū)動(dòng)功率：W1.65kw。7.2動(dòng)力機(jī)選擇 因該機(jī)械手在室內(nèi)使用，固選用電動(dòng)機(jī)較為方便且電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。結(jié)合上述計(jì)算結(jié)果，查參考文獻(xiàn)4中表121選取Y100L14型三相異步電機(jī)，其參數(shù)為：額定功率：2.2kw 轉(zhuǎn)速：1430r/min 質(zhì)量：34kg7.3 油管的設(shè)計(jì)各元件間管道的規(guī)格由元件接口處尺寸決定，液壓缸進(jìn)出油管則按輸入、排出的最大流量計(jì)算。油管的內(nèi)徑按公式計(jì)算。根據(jù)表3數(shù)值當(dāng)油液在油管中流速取，算得液壓缸無桿腔和有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為：夾緊缸： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表2082選用油管公稱通徑為，外徑為的無縫鋼管?；剞D(zhuǎn)缸： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表2082選用油管公稱通徑為，外徑為的無縫鋼管。升降缸： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表2082選用油管公稱通徑為，外徑為的無縫鋼管。7.4 油箱的設(shè)計(jì)油箱的功用主要是儲(chǔ)存油液，此外還起著散發(fā)油液中熱量（在周圍環(huán)境溫度較低的情況下則是保持油液中熱量）、釋放處混在油液中的氣體、沉淀在油液中污染物等作用。油箱的有效面積（油面高度80%時(shí)的容積）應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)發(fā)熱、散熱平衡的原則來計(jì)算，這項(xiàng)計(jì)算在系統(tǒng)負(fù)載較大、長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)時(shí)必不可少的。但對(duì)于一般情況而言，油箱的有效容積可按液壓泵的額定流量估計(jì)出來。可按下式計(jì)算： (25)式中油箱的有效容積 與系統(tǒng)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)字；低壓系統(tǒng)，中壓系統(tǒng)，高壓系統(tǒng)。此液壓系統(tǒng)為低壓系統(tǒng)，取，又已知，則：根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)JB-T7938-1995選用200L的油箱。7.5 液壓元件的選擇閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過閥的流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵最大流量選取，選擇調(diào)速閥時(shí)，必須保證最小穩(wěn)定流量能滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求?？刂崎y的流量一般要選得比實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)也允許有以內(nèi)的短時(shí)間過流量。選擇液壓閥主要根據(jù)閥的工作壓力和通過閥的流量來確定，本系統(tǒng)工作壓力較小，流量也較小，所以選擇低壓低流量的閥。本液壓系統(tǒng)中，三個(gè)液壓缸選取三個(gè)三位四通電磁換向閥，使得機(jī)械手能順利完成所規(guī)定的動(dòng)作，換向閥的開啟與關(guān)閉通過電氣開關(guān)或壓力繼電器來控制，運(yùn)動(dòng)速度由調(diào)速閥通過調(diào)節(jié)進(jìn)油路的流量來控制。部分油路采用單向閥來保持壓力，用溢流閥來保護(hù)液壓缸。通過上面的計(jì)算和校核，初步?jīng)Q定使用以下液壓元件，在經(jīng)濟(jì)性和安全性方面都能滿足要求。選擇的液壓元件型號(hào)及規(guī)格如下表7.1：表二 液壓元件型號(hào)及規(guī)格Table2 The type and specifications of Hydraytic components元件名稱 估計(jì)流量 型號(hào) 規(guī)格 調(diào)定壓力齒輪泵 HY0135 25 2.5Mpa；35L/min 手臂液壓缸 26.4L/min HSGK90dE 擺動(dòng)液壓缸 2.8L/min UBFZD40P03 夾緊液壓缸 2.7L/min HSGK100dE 溢流閥 35L/min DBDH6P 5Mpa；50L/min 2.5Mpa三位四通電磁換向閥 26.4L/min 22D63B 6.3Mpa；63L/min三位四通電磁換向閥 2.8L/min 25D10B 6.3Mpa；10L/min三位四通電磁換向閥 2.7L/min 2510B 6.3Mpa；10L/min單向調(diào)速閥 26.4L/min QC1163B 6.3Mpa；0.163L/min單向調(diào)速閥 12L/min QC1163B 6.3Mpa；0.163L/min單向調(diào)速閥 2.8L/min LCA610 6.3Mpa；06L/min單向調(diào)速閥 2.8L/min LCA610 6.3Mpa；06L/min單向調(diào)速閥 2.8L/min LCA610 6.3Mpa；06L/min單向調(diào)