澆鑄機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院 本科畢業(yè)論文 題 目： 澆注機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 1103 學(xué)生姓名： 趙利民 指導(dǎo)教師： 趙艷春 論文提交日期： 2015 年 6 月 1 日 論文答辯日期： 2015 年 6 月 5 日 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 1101 班 學(xué)生：趙利民 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 澆鑄機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 紙一套（包括總裝圖、零件圖 ） 少于 3000 字） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 澆鑄機(jī)械手結(jié)構(gòu) 起止時(shí)間： 2015 年 3 月 6 日至 2015 年 6 月 5 日 指導(dǎo)教師： 簽字 2015 年 3 月 6 日 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 摘要 機(jī)械工業(yè)是為國(guó) 民經(jīng)濟(jì)提供裝備和人民生活耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的重要標(biāo)志。因此，世界各個(gè)國(guó)家都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)。 隨著工業(yè) 革命的不斷變革 ，在 各個(gè) 工業(yè) 領(lǐng)域中機(jī)械手的地位變得 越來越重。 本篇 文章主要 記 述了機(jī)械手的設(shè)計(jì)計(jì)算過程 。 首先，本文介紹 了 機(jī)械手的 發(fā)展和 機(jī)械手的 用途， 組成 ， 分類 等 ，說明自由度和機(jī)械手整體座標(biāo)的 樣式 。同時(shí)， 文章 給出了這臺(tái)機(jī)械手主要 的 性能規(guī)格參量。 文章中介紹了機(jī)械手的設(shè)計(jì) 原理 與 設(shè)計(jì)方法 。全面詳盡的討論了機(jī)械手 各主要組 成部分 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 : 機(jī)械手 ; 液壓傳動(dòng) ; 液壓缸； 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 is to s of of a of an of a s to as a to of in in of is of of of so of of At of of of of 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 目錄 第一章引言 . 1 第二章手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 4 爪的結(jié)構(gòu)選定 . 4 壓缸的選定 . 5 活塞液壓缸缸筒內(nèi)徑的計(jì)算 . 5 筒壁厚的計(jì)算 . 5 筒壁厚的驗(yàn) 算 . 6 壓缸活塞桿的確定及校核 . 8 塞的最大行程 . 8 蓋螺釘?shù)挠?jì)算 . 9 壓缸其它元件的確定 . 10 第三章上升缸設(shè)計(jì) . 12 升缸活塞桿受力分析 . 12 筒壁厚驗(yàn)算 . 13 筒端部法蘭厚度計(jì)算 . 14 壓缸其它元件的確定 . 14 壓缸行程確定 . 15 第四章底座的設(shè)計(jì) . 16 座材料及尺寸的選定 . 16 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 板螺栓的確定 . 16 翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組連接 . 16 蓋螺釘?shù)挠?jì)算 . 17 第五章計(jì)算和選擇液壓元件 . 19 的種類和功用 . 19 力控制閥 . 19 量（速度）控制閥（流量閥） . 19 向控制閥 . 19 定液壓系統(tǒng) . 20 向回路 . 20 速方案 . 20 統(tǒng)的安全性 . 20 成并完善液壓系統(tǒng) . 20 泵的選擇 . 20 定油泵的工作壓力 . 20 算液壓泵的流量 . 21 定油泵所需要的電動(dòng)機(jī)功率 . 21 壓系統(tǒng)中的輔助裝置 . 22 箱容積的確定 . 22 箱的結(jié)構(gòu) . 23 壓系統(tǒng)中的輔助裝置 . 23 結(jié)論 . 25 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 參考文獻(xiàn) . 26 致謝 . 27 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 1 第一章引言 工業(yè)機(jī)器人是一種智能機(jī)器人的簡(jiǎn)化版本 ,僅僅通過模仿人類行為來幫助完成大量人類日常生產(chǎn)和生活 ,操作簡(jiǎn)單 ,重復(fù)率高 的工作 。 在早期的工業(yè)機(jī)器人是一種教學(xué)和再現(xiàn)機(jī)器人。它 由 驅(qū)動(dòng)器 ,教箱 ,框架控制器和機(jī)械臂爪 等組成 。運(yùn)營(yíng)商通過教學(xué)板 輸入機(jī)械手的 工作內(nèi)容。機(jī)器人收到啟動(dòng)命令后 ,將從內(nèi)存讀取相關(guān)的程序指令 ,完成 相對(duì)的工作內(nèi)容 。 中期 的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)配備外部傳感器設(shè)備 (如觸覺傳感器、力傳感器、視覺傳感器和語音識(shí)別設(shè)備等等 ),可以得到關(guān)于工作條件和操作對(duì)象的基本信息。機(jī)器人根據(jù)信息 反饋控制機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)。 現(xiàn)如今， 工業(yè)機(jī)器人 已經(jīng)發(fā)展成為 一 個(gè)擁有 高度適應(yīng) 性 和各種認(rèn)知功能的智能機(jī)器人。這種機(jī)器人控制系統(tǒng)可以自行判斷決定反饋信息 ,使機(jī)器人在未知環(huán)境中提前獨(dú)立操作 ,從事各種復(fù)雜的操作。工業(yè)機(jī)器人和其他專業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的主要區(qū)別是 ,它的工作內(nèi)容可以 通過 改變計(jì)算機(jī)程序 完成 。當(dāng)生產(chǎn)任務(wù)改變 ,工業(yè)機(jī)器人編程和輔助器具配置 ,付出 相對(duì)較低的成本 就可以 快速適應(yīng)新工作。 機(jī)器人機(jī)械手主要由本體和控制系統(tǒng)兩部分組成。 本體 部分包括機(jī)械臂 ,驅(qū)動(dòng)器和爪子。爪用于抓取工件 (或工具 )的部件 ,根據(jù)抓住對(duì)象的形狀 ,尺寸 ,重 量 ,材料和需求和結(jié)構(gòu)有很多類型 ,比如夾類型 ,類型和吸附型 ,等等運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)手完成各種各樣的機(jī)械手臂 (擺動(dòng) ),移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn) ,改變抓取工件的位置和姿態(tài)。機(jī)械臂的升降、縮放、旋轉(zhuǎn)、等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式 ,稱為機(jī)械手的自由度。為了抓住任何在空間對(duì)象的位置和方向 ,需要一定程度的自由。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多 ,機(jī)械手的靈活性越大 ,通用性更廣泛 ,它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器 的 附件 ,如自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線裝卸或轉(zhuǎn)讓工件等 ,一般沒有獨(dú)立的控制裝置。一些操作需要由人直接操縱裝置 ,例如原子能部門。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 2 圖 鑄機(jī)械手結(jié)構(gòu) 在機(jī)械工業(yè)部門使用液壓傳動(dòng)的起點(diǎn)是不一樣的 :面 ,如機(jī)床的工作過程中使用液壓傳 動(dòng)可使其實(shí)現(xiàn)無級(jí)速度 ,容易實(shí)現(xiàn)頻繁變換 ,容易實(shí)現(xiàn)自化 ； 面 ,如工程機(jī)械、壓力機(jī)械和航空工業(yè)的主要原因是采用液壓傳動(dòng)使它與之前相比結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單 ,減少體積 ,重量 ,輸出功率大等等 ,不同的主機(jī)也可以選擇不同的準(zhǔn)確性控制式液壓傳動(dòng)裝置?，F(xiàn)在液壓領(lǐng)域?qū)嶋H上已經(jīng)成為一個(gè)完整的智能單元。 一句話 ,液壓技術(shù)和微電子技術(shù)在一起 ,在微型計(jì)算機(jī)或微處理器控制 ,進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域 ,形成了使用機(jī)器人和智能組件形式類型只是它是最常見的例子?，F(xiàn)在一直在各種產(chǎn)業(yè)海外通用智能硬件的組合 ,他們只是用適當(dāng)?shù)能浖梢栽诓煌袠I(yè)完成 不同的任務(wù)。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 3 通過上述 相關(guān)的介紹 可以知道 ,液壓行業(yè)變得越來越重要在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的地位 中，其發(fā)展一直用作如何看待一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平的重要標(biāo)志 ， 液壓行業(yè)在中國(guó)和其他主要工業(yè)國(guó)家 扔相當(dāng) 落后 ,在 標(biāo)準(zhǔn)化工作 上仍需 繼續(xù) 保持 。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 第二章手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 爪的結(jié)構(gòu)選定 擬定最大抓取重量為 300N，根據(jù)工作位置和工作環(huán)境的需要，決定采用連桿杠桿式手部（圖 擬訂手抓基架的材料為 如圖 100a， 40b ， 30 ， 2/8.9 ： 圖 手爪結(jié)構(gòu)圖 手指夾緊力的計(jì)算： 5 03 0 K (安全系數(shù)， K )； K (工作情況系數(shù)， 2 K )； K(方位系數(shù)，手爪水平放置夾水平放置工件 )； 00 (被抓取工件的重量 )； 夾緊時(shí)活塞桿的驅(qū)動(dòng)力計(jì)算： 取 N=500,則 000/2 (2沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 故初步估算手爪結(jié)構(gòu)的重量為 壓缸的選定 活塞液壓缸缸筒內(nèi)徑的計(jì)算 液壓缸的負(fù)載推力，液壓缸的理論輸出力 P 可按下式計(jì)算： /需（ 2 需P：活塞的實(shí)際作用力（ N ） ； ：負(fù)載力，一般取 t ：液壓缸的總效率，一般取 8 9 7/ 需錯(cuò)誤 !未找到引用源。 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查的液壓缸的工作壓力，初定 誤 !未找到引用源。 。 由公式： 8844 6 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查的可選用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑 0 。 筒壁厚的計(jì)算 初定： 則按下式計(jì)算： m a xm a x （ 2 p 而 （ 2 因?yàn)楦淄驳牟牧弦笠凶銐虻膹?qiáng)度和可靠的沖擊韌性，所以選用 45號(hào)缸，由機(jī)械設(shè)沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 計(jì)手冊(cè) b 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ； 而知液壓缸為沖擊載荷， 故查得安全系數(shù)， 12n ； 則得 M p 1 0/ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3 查得已選??； 誤 !未找到引用源。 ，則選定： M p n a x 故得 m a xm a x 初選 ，則 2外。 故 )D。 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3 查得： a xm a x 則知初選壁厚成立。 綜上所述選取標(biāo)準(zhǔn)液壓 4外，則液壓缸壁厚為 054 。 筒壁厚的驗(yàn)算 額定工作壓力保證安全： 21221 )( (2錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ： 缸筒材料的屈服強(qiáng)度； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ：缸筒外徑； D：缸筒內(nèi)經(jīng)； 故可得： 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 M p 054(3 6 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 則可得： 為了使缸筒在工作時(shí)不使其發(fā)生塑性變形，液壓缸的額定工作壓力 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 值應(yīng)該和塑性變形壓力有一定的比例范 圍： (2P )(2 S： 缸筒發(fā)生 塑性變形的壓力； 而 ，則取 08m a x ；所以： M p 0 8) 本液壓缸最大工作壓力為 設(shè)計(jì)選擇的壁厚符合要求。 缸筒的底部厚度計(jì)算（ 因?yàn)楦淄驳撞繛槠矫?，所以它的厚度可以按照四周嵌住圓盤的強(qiáng)度公式進(jìn)行近似計(jì)算得）： 1 (取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ) 故 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 缸筒端部法蘭厚度的計(jì)算： 310)( 4 (2選用 初選 ， 8； 2m a x 則 38( 0 9410)( 4 33 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 為了防止油液的泄漏，兩端內(nèi)需裝入 以端蓋向內(nèi)凹處厚度選為 7整個(gè)端蓋厚度 14 壓缸活塞桿的確定及校核 對(duì)于雙作用單活塞桿的液壓缸，其活塞桿直徑 d，可依據(jù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度比 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 的要求初步按下式計(jì)算活塞桿直徑 d： 1 (2D ：缸筒內(nèi)徑； ：速度比； 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3 查得： ； 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3 查得： 0 ； 大體估計(jì)整個(gè)液壓缸加上油液的重量約為 25N。 活塞桿強(qiáng)度的計(jì)算： 26410 (2（活塞桿在穩(wěn)定工況下，只受軸向推力或拉力）； M p 0626而 M p an 2 033 6 0 （活塞桿選用 45號(hào)鋼）； 故可知p，所以滿足工作時(shí)的強(qiáng)度要求。 塞的最大行程 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 活塞桿一般為細(xì)長(zhǎng)桿，當(dāng) )1510( 時(shí)，由歐拉公式推導(dǎo)得： 2 320 （ 2 活塞桿彎曲失衡臨界壓縮力； F ：活塞桿縱向壓縮力； 全系數(shù)，通常 65.3 E ：材料的彈性模數(shù)，材鋼 25 /101.2 ； I ：活塞桿橫截面慣性矩； 0 8 066 8 0 取 4080；則： 0 0 64 0 8 0203 2 0 2 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3 得取取活塞桿標(biāo)準(zhǔn)行程 蓋螺釘?shù)挠?jì)算 缸蓋用受軸向載荷的螺釘組聯(lián)接， 工作載荷（ N）： 4 () （ 2 則 2 。 ； ； 剩余預(yù)緊力； 5 3 63 3 7 13 3 55 3 6 理螺釘強(qiáng)度條件： 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 即 ：料的許用應(yīng)力； 因 360 n 為安全系數(shù)，則 n 取 3； M p 203360 08 7 1 則選用標(biāo)準(zhǔn)六角螺栓 6M。 壓缸其它元件的確定 缸蓋的材料： 因?yàn)楦咨w的另一用途是活塞桿的導(dǎo)向套，所以缸蓋選用鑄鐵，擬定 活塞的材料： 無導(dǎo)向 環(huán)的活塞可用耐磨鑄鐵，灰鑄鐵（ 球墨鑄鐵；故初步擬定為 封圈的選擇： 選用 取橫截面為圓形，標(biāo)準(zhǔn)直徑 ，型號(hào)為 19923 4 5 2 1/ B 。 油口接頭的確定： 因?yàn)橛涂诳状蠖鄶?shù)是屬于薄壁孔（其指的是孔的長(zhǎng)度與直徑之比 5.0通孔）。通過薄壁孔的流量按下面公式計(jì)算 ： 2)(2 21 (2式中： C 為 流量系數(shù)，接頭處大孔與小孔之比大于 7時(shí)， ，小于 7 時(shí)， ； A ：油孔的截面積； ：液壓油的密度； 1P ：油孔前腔壓力 ； 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 2P ：油孔后腔壓力； P ：油孔前后腔壓力差； 推導(dǎo)可得式子 ： (2Q ：液體的流量； V ：按推薦值選定，一般 3 ； 462 取標(biāo)準(zhǔn)值 。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 上升缸設(shè)計(jì) 12 第三章上升缸設(shè)計(jì) 圖 上升缸結(jié)構(gòu)圖 升缸活塞桿受力分析 圖 上升缸活塞桿受力圖 一個(gè)人的 2 3 2 0 01 0 0501 4 0602 0 0256080 因： 2 ； M p 033 6 0 ； M p 2 02 3 2 0 0 ； 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 上升缸設(shè)計(jì) 13 得出： 7 。 選標(biāo)準(zhǔn)值 ,選活塞桿直徑 2 因： 1d （ ） 21 選取標(biāo)準(zhǔn)值： 0內(nèi)M p m a 外選取標(biāo)準(zhǔn)值： 5外所選液壓缸的壁厚為： 筒壁厚驗(yàn)算 額定壓力： 21221 )( (3M p 095( 則知符合 M p 。 為了缸筒在工作時(shí)不發(fā)生塑性變形 ,液壓缸的額定壓力值應(yīng)該和塑性 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 變形壓力有一定的比例范圍： 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 上升缸設(shè)計(jì) 14 缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力 P )則： M p 選取 a P L ， M （）（ 本液壓缸最大工作壓力為 的壁厚可滿足要求。 缸筒底部厚度計(jì)算： 1 取 。 筒端部法蘭厚度計(jì)算 4 (3選用 頭螺釘初定 6b 。 4 2m a 選定螺栓為 以初選 0 , 2 20。 為了防止油液的泄露兩端蓋內(nèi)需要裝入 O 型密封圈，所以蓋內(nèi)凹處厚度選用為8整個(gè)端厚度為 16 壓缸其它元件的確定 缸蓋的材料： 缸蓋本身因?yàn)橛质腔钊麠U的導(dǎo)向套，所以缸蓋選用的材料為鑄鐵擬沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 上升缸設(shè)計(jì) 15 定 活塞的材料： 無導(dǎo)向環(huán)的活塞可用耐磨鑄鐵，灰鑄鐵（ 球墨鑄鐵，初步擬定為 密封圈的選擇： 密封件大多采用 考機(jī)械手冊(cè)可知， 截面直徑 ，故端蓋厚度符合要求。 管接頭的確定， 由公式得： (3Q ：液體流量， L/ 462 般 v 。 求得 91.1d ，取標(biāo)準(zhǔn)值 。 壓缸行程確定 由公式： （ 3 ， n 選用 4可選行程為 250以整個(gè)液壓缸的長(zhǎng)度為 8 7(2 5 0 。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 底座的設(shè)計(jì) 16 第四章底座的設(shè)計(jì) 座材料及尺寸的選定 初步擬定底座上底版和臂座以及連接板均采用 200板邊長(zhǎng)為 640為438座采用邊長(zhǎng)為 600為 70接板邊長(zhǎng)為 400為 25柱為 80為 460轉(zhuǎn)缸固定在 連接板和底板中間，采用螺栓連接。 估算底座重量約為 650N。 板螺栓的確定 受扭轉(zhuǎn)力矩以及翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組連接，初步擬定底板用 8個(gè)螺栓，螺栓中心距翻轉(zhuǎn)軸距離 270 公式： 4 其中： 滑系數(shù)， 2.1 T ：扭轉(zhuǎn)力（ N/m）； f ：摩檫系數(shù)， 2.0f ； r1,r2, ： 螺栓中心至底板旋轉(zhuǎn)中心的距離； 翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組連接 公式： 2 1 2m ax ni （ 4 其中： 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 底座的設(shè)計(jì) 17 栓所受的最大工作載荷（ N）； 稱軸線左側(cè)各螺栓軸線到對(duì)稱軸線的距離（ M： 各運(yùn)動(dòng)工件的偏重力矩； 求得： m/ 044332211缸缸大臂大臂缸缸小臂小臂缸缸缸缸手部手部物物重m a x 蓋螺釘?shù)挠?jì)算 公式： （ 4 其中： Q：工作載荷 (N),4 ； P：缸蓋所受的負(fù)載液壓力 (N)； Z：螺釘數(shù)目 ； D：螺釘中心所在圓的直徑 ( P：油缸內(nèi)油液的工作壓力 ( 剩余鎖緊力對(duì)于要求緊密的連接 , , ，取 ； 公式： 臺(tái)(4沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 底座的設(shè)計(jì) 18 L ：材料的許用應(yīng)力， ， n：安全系數(shù)， 5n ， 60； M p L 725360 ； j41 ，； ； 取標(biāo)準(zhǔn)開槽沉頭螺釘 未找到引用源。 100。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 計(jì)算和選擇液壓元件 19 第五章計(jì)算和選擇液壓元件 的種類和功用 力控制閥 其作用主要是控制系統(tǒng)中油液的壓力大小，用來達(dá)到機(jī)械手運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的輸出力（或力矩）。這種類型閥主要包括溢流閥、液壓閥、安全閥和壓力繼電器等。 溢流閥其主要功用是維持液壓系統(tǒng)中的壓力趨于穩(wěn)定，也可以作安全閥使用，以防止液壓系統(tǒng)壓力超負(fù)荷，還可以作卸荷閥用，以減少液壓系統(tǒng)的功率損耗和發(fā)熱量。 減壓閥其主要功用是使閥的出口壓力低于進(jìn)口壓力，并使液壓系統(tǒng)某一部分的壓力低于油泵的穩(wěn)定壓力。 量（速度）控制閥（流量閥） 它的作用主要是控制液壓系統(tǒng)中油液流量的大小，用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手執(zhí)行機(jī) 構(gòu)所要求的運(yùn)動(dòng)速度，如節(jié)流閥、調(diào)速閥。 節(jié)流閥亦稱簡(jiǎn)式節(jié)流閥，其主要功用是以節(jié)流的形式改變所通過的流量大小，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)得到不同的運(yùn)動(dòng)速度。它也可作背壓閥和截止閥使用。 調(diào)速閥亦稱復(fù)式節(jié)流閥，它是由減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成，用以保證節(jié)流閥進(jìn)出口壓力差趨于穩(wěn)定，從而調(diào)節(jié)流量時(shí)不受外界負(fù)荷的變化影響。 向控制閥 其主要功能是控制液壓系統(tǒng)中的油液流動(dòng)方向，用來達(dá)到機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)所要求的運(yùn)動(dòng)方向，如電磁換向閥等。 電磁換向閥是利用其電磁鐵線圈通電后通過電磁鐵帶動(dòng)閥芯完成換向工作的。按電源的不同。 它又分為交流和直流兩類；而按閥芯位置數(shù)和油路數(shù)又可分為二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、三位四通和三位五通等。 閥類的選擇原則，是根據(jù)通過閥門的流量，工作壓力及要求的通路等因素結(jié)合產(chǎn)沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 計(jì)算和選擇液壓元件 20 品的規(guī)格型號(hào)進(jìn)行選取。 定液壓系統(tǒng) 向回路 所有換向閥選用 人控閥便于人工控制，選中位為 速方案 該系統(tǒng)功率較小，所以選簡(jiǎn)單的進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速，同理可見選用單泵供油，力求獲得較好的經(jīng)濟(jì)性。 統(tǒng)的安全性 為防止俯仰 缸因?yàn)樽灾貙?dǎo)致自由下滑，在仰起一定角度后自由下滑，所以都采用液控單向閥來控制其平衡。為樂保證夾緊缸工作的可靠性所以選用液控單向閥保壓和鎖緊。 成并完善液壓系統(tǒng) 壓力繼電器在夾緊工件后發(fā)出訊號(hào)，讓微機(jī)控制其它缸開始運(yùn)動(dòng)。二位二通電磁換向閥用于系統(tǒng)卸荷。 泵的選擇 定油泵的工作壓力 公式： M 泵（ 5 P：油缸的最大工作油 壓（ 道和各閥的全部壓力損失之和， M p 。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 計(jì)算和選擇液壓元件 21 因 M p a x 大缸，估算 。 M p 泵取 。 算液壓泵的流量 油泵的流量泵設(shè)計(jì)其要求在工作時(shí)實(shí)際所需的最大流量最大Q，并考慮系統(tǒng)的總泄露量來確定，即： 最大泵 最大Q：是在系統(tǒng)中同時(shí)工作的所有并聯(lián)油缸，按最大的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)需要的總量 ( )。 K:考慮系統(tǒng)油液泄露的系數(shù)，一般取 K=未找到引用源。 所選油泵的額定流量 Q ，應(yīng)該大于上述計(jì)算的數(shù)值泵Q，但也不宜過大，避免浪費(fèi)動(dòng)力和引起油溫的突然升高。 m Q 泵根據(jù)手冊(cè)選標(biāo)準(zhǔn)的定量單片葉泵 000 , 6 泵， 泵。 定油泵所需要的電動(dòng)機(jī)功率 公式： /泵泵 （ 5 N ：油泵所需要的電動(dòng)機(jī)功率； 泵P：所需油泵的工作壓力（ 泵Q：油泵的額定流量（ ）； ： 油泵的總效率，一般葉片泵取 ； 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 計(jì)算和選擇液壓元件 22 選電動(dòng)機(jī) , 390 。 壓系統(tǒng)中的輔助裝置 油箱的主要功用是存儲(chǔ)液壓油使供給液壓系統(tǒng)的工作液壓油不會(huì)出現(xiàn)缺失，同時(shí)達(dá)到散發(fā)熱量 (在工作環(huán)境溫度較低時(shí)可以保持液壓油中的熱量 )、沉淀液壓油中雜質(zhì)和溢出混在液壓油中的氣體等作用，因此其容積不宜太小。最小容積應(yīng)能貯存整個(gè) 液壓系統(tǒng)都充滿油液還稍有富余。目前液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的油壓一般多為中壓（ P ）范圍內(nèi)，油管容積一般是油泵每分鐘流量的 43 倍以上。 箱容積的確定 從油箱的散熱和沉淀雜質(zhì)等方面考慮，油箱的體積越大就越好，但也因油箱的體積過大導(dǎo)致占空間，難移動(dòng)，操作不方便等。油箱的有效容積是指油位高度大約是槽體積高度的 80%。因此，油箱的有效容積應(yīng)根據(jù)加熱的原理的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算和熱平衡。一般條件下，油箱的有效容積可以根 據(jù)油泵的額定流量計(jì)算 公式： v； v：油箱的有效容積 ,(錯(cuò)誤 !未找到引用源。 )； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ：與系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)字；低壓系統(tǒng)中 42 ，中壓系統(tǒng)中 75 ， 高壓系統(tǒng)中 1210 ，取 6 。 壓泵的額定流量，（ ）； Lq p 96166v 擬定長(zhǎng)、寬、高分別為 6400038座高為 38 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 計(jì)算和選擇液壓元件 23 箱的結(jié)構(gòu) 圖 箱的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 壓系統(tǒng)中的輔助裝置 油管： 有紫銅管、塑料管、尼龍管和軟管等，應(yīng)根據(jù)油管的壓力，流量、裝置條件和工作部位等不同進(jìn)行選取。 紫銅管彎曲較方便，容易裝配，承受壓力 65錯(cuò)誤 !未找到引用源。 100公斤 /厘米以下，對(duì)機(jī)械手來 說一般還是夠用的，故采用較多。 橡 皮管多用于高壓和有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件上較為方便。尼龍和塑料管已逐漸廣泛采用。尼龍管可用于低壓或中壓系統(tǒng)中，而塑料管則可用于回油管系統(tǒng)中。 管接頭： 在管路中應(yīng)采用管接頭進(jìn)行連成管路時(shí)，必須注意緊湊、美觀、整齊等。在手部和腕部所用的油缸，如果在外部有很多較長(zhǎng)的軟管輸油，就有可能會(huì)影響機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)，甚至損壞油管。因此，常將從液壓操作板來的油管在遠(yuǎn)離手部處集中輸入，然后根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在油缸壁或活塞桿、導(dǎo)向桿等內(nèi)部鉆孔輸油，采用回轉(zhuǎn)接頭或伸縮油管將油液輸往手部或腕部動(dòng)作的油缸內(nèi)。 濾油器： 它的主要作用 是濾油，以保證油液的清潔，防止油泵和液壓系統(tǒng)中其它沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 計(jì)算和選擇液壓元件 24 元件的擦傷，咬死或堵塞節(jié)流閥和管路小孔而影響機(jī)械手工作。 網(wǎng)式過濾器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清洗方便，通用性好。但濾油強(qiáng)度強(qiáng)度較大，抗腐蝕性能較 好，制造較簡(jiǎn)單，過濾精度較高，可是一旦本身的顆粒有脫落，則會(huì)影響過濾精度。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)論 25 結(jié)論 機(jī)械手 主要優(yōu)點(diǎn)是： 重復(fù)的流程，維護(hù)生產(chǎn)線的正常工作。 2. 運(yùn)動(dòng)精度，靈活，尤其是在計(jì)算機(jī)的控制下，可達(dá)到很高的精度。 用于粉塵，易燃，易爆糟 糕的工作環(huán)境 。 高勞動(dòng)生產(chǎn)率的同時(shí)也 降低 了 生產(chǎn) 成本。 了特定的目的，簡(jiǎn)單的改變手部，就能完成噴涂，焊接的要求 。 本文所 設(shè)計(jì)的機(jī)械手綜合運(yùn)用了機(jī)械 設(shè)計(jì)， 材料力學(xué) ， 金屬工藝學(xué) ， 熱處理 ， 技術(shù)測(cè)量 配合與公差， 機(jī)械制圖 ，機(jī)械原理， 理