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1、沧州职业技术学院学院毕业论文沧州职业技术学院毕业设计气动机械手的设计2011届 机械工程系 专 业 模具设计与制造学 号 30 学生姓名 吉欣东 指导教师 张 军 完成日期 2011年5月 21日学生姓名吉欣东专业模具设计与制造班级模具0802学号30号毕业设计（论文）题目气动机械手设计指导教师姓名张军指导教师职称助教指导教师评语：答辩小组意见：答辩小组组长签字： 年 月 日成绩：系主任签字： 年 月 日毕业设计评语及成绩毕业设计任务书题目气动机械手设计专业模具设计与制造班级模具0802学生姓名吉欣东所在系机械工程系导师姓名张军导师职称助教一、 设计内容根据给予的冲压零件图和有关技术要求，设计
2、其冲压工艺方案和冲压模具。二、基本要求独立完成设计中的各项内容。要求：1、用相关软件绘制装配和零件的2D图；2、用相关软件绘制模具的总装2D图； 3、设计内容完整、字迹清楚、思路清析。三、主要技术指标通过对零件进行详细的分析，再通过准确的计算设计并制造出合理的模具。对模具进行调试与修配并记录出现的问题和解决的方法，通过这段时间自己亲自对模具的设计、加工、装配等积累经验，然后达到能够独自熟练的设计多种零件的模具。四、应收集的资料及参考文献 1 模具制造手册 郭炜主编 机械工业出版社 1938年北京第一版2 冲模设计手册 王再生主编 机械工业出版社 1938年北京第一版3 工程制图 路大勇主编 化
3、学工业出版社 北京 2004.8 4 冷冲压模具设计 汪维建主编 华南理工大学出版社 2005.75 冲压手册 王孝培主编. .北京: 机械工业出版社,1998五、进度计划2011年3月10日 - 3月20日：选定课题交指导老师审批确定设计论文题目；2011年3月21日 - 3月26日：根据指导老师下达的毕业设计任务书确定论文的主要内容；2011年3月27日 - 4月20日：撰写开题报告，并交指导老师审批；2011年4月21日- 5月7日：设计模具并撰写设计论文； 2011年5月8日 - 5月18日：提交中期检查报告（设计或论文初稿）；2011年5月19日 - 5月21日：根据指导老师的修改意
4、见修改设计，为答辩做好充分的准备；2011年5月22日 - 5月23日：论文答辩教研室主任签字时间年 月 日毕业设计开题报告题目气动机械手的设计专业模具设计与制造班级模具0802班学生姓名吉欣东所在系机械系导师姓名张军导师职称助教一、文献综述冷冲压拉深件，根据零件样品及客户具体的要求再结合本厂的实际情况，确定加工方案，完成零件冲压成型的工艺设计和制造，即冲压模具的工艺设计和工艺计算，还有模具结构设计计算等内容二、基本要求在保证零件精度要求的前提下，结合本厂实际情况设计一套力求结构简单、成本低生产效率又高的模具。三、现有基础和具备的条件首先，通过在校三年的学习，学得了丰富的理论知识，对模具专业相
5、关相关科学有了一定的了解，通过多次的实习已经积累了一定的相关方面的经验。第二，多次参加实习，包括金工实习，生产实习等，已经有了一定的实践基础。排以及预期结果1、总的工作任务：在规定的时间内完成本课题（毕业设计），并符合院系的各种要求：2、进度安排：2011年2011年3月10日 - 3月20日：选定课题交指导老师审批确定设计论文题目；2011年3月21日 - 3月26日：根据指导老师下达的毕业设计任务书确定论文的主要内容；2011年3月27日 - 4月20日：撰写开题报告，并交指导老师审批；2011年4月21日 - 5月7日：设计模具并撰写设计论文； 2011年5月8日 - 5月18日：提交中
6、期检查报告（设计或论文初稿）；2011年5月19日 - 5月21日：根据指导老师的修改意见修改设计，为答辩做好充分的准备；2011年5月22日 - 5月23日：论文答辩。教研室主任签字时间年 月 日目录摘要. . .1第一章 前言 1.1机械手概述.21.2机械手的组成和分类.21.2.1机械手的组成2 1.2.2机械手的分类4第二章 机械手的设计方案2.1机械手的坐标型式与自由度72.2机械手的手部结构方案设计 82.3机械手的手腕结构方案设计 82.4机械手的手臂结构方案设计82.5机械手的驱动方案设计82.6机械手的控制方案设计82.7机械手的主要参数82.8机械手的技术参数列表9第三章
7、 手部结构设计3.1夹持式手部结构103.1.1手指的形状和分类103.1.2设计时考虑的几个问题103.1.3手部夹紧气缸的设计11第四章 手腕结构设计4.1手腕的自由度 154.2手腕的驱动力矩的计算 15 4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩 154.2.2回转气缸的驱动力矩计算18第五章 手臂伸缩，升降，回转气缸的设计与校核5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核205.1.1尺寸设计205.1.2尺寸校核205.1.3导向装置215.2手臂升降部分尺寸设计与校核215.2.1尺寸设计215.2.2尺寸校核215.3手臂回转部分尺寸设计与校核225.3.1尺寸设计225.3.2尺寸校核22结论2
8、4参考文献25致谢26摘要在设计机械手臂座的时候，用两个电机提供动力。左边一电机通过谐波减速器减速后，通过齿轮来控制手臂的回转，而手臂弯曲动作的动力，由右边一电机提供。电机2同样也是通过谐波减速器减速后，通过一个长轴，把动力传到底部的小齿轮上，再由小齿轮与大齿轮的啮合，把动力传到那竖直的锥齿轮上，又通过锥齿轮之间的啮合，把动力与运动传递到横轴上，这样，再通过键连接，就能把动力传到那带轮上。这样，带轮就以一定的速度不停的转，以给臂关节通过同步齿型带传递动力。 在设计臂关节结构时，我们用两个同步齿形带轮来传递动力，而带轮又与轴和机械式离合器的左半边相连，这样，就使轴与左半边相连的离合器转动。在右半
9、边为一电磁制动器，制动器的左半边与离合器的右半边相连，而且通过盘与上臂相连。这时，当电磁铁通电时，制动器吸合，这时离合器也分开。这样，上臂就停止在所要求的位置上了。当电磁铁失电时，由于弹簧力的作用，把制动器推开，同时离合器在弹簧力的作用下自动啮合，手臂恢复原有的运动。 注：机械手臂的运动范围手其结构的限制，在手臂的运动到达结构位置之前，必须使其自动停止。机械手臂的运动机械位置是有关节处牙嵌离合齿上的突起部分而定。手臂在极限位置自动停止，反向运行的条件完全是靠离合齿上的凸起部分与滑块的接触实现的。为了使离合齿轮能顺利的脱开和啮合，对离合齿上的凸起部分斜面的升角arctg。只有满足这个条件，离合齿上凸起部分的斜面与滑块在滑动时才不会发生自锁。这样手臂才能自动停止和反向动作！ 方案二 此方案在臂关节的结构设计上与方案一有所不同。这里设计成中心轴不转动。改在同步带轮处装两个轴承。这样，带轮可自由转动，而不会影响轴，且把离合器的左半边加工在带轮上，这样，不仅可以缩小空间，而且可以提高强度。其余与方案一相同。关键词：机械手臂 极限位置 啮合 第一章 前言1.1 工业机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、
