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1、毕业设计（论文）开题报告课题名称:液压机械手设计专 业：班 级：姓 名:学 号：指导教师：手部在工作时、应具有适当的夹紧力，以保证夹持稳定可靠，变 形小，且不损坏工件的已加工外表。对于刚性很差的工件夹紧力大小 应该设计得可以调节，对于笨重的工件应考虑采用自锁平安装置。图1.1机械手安装简易图（2、）动作要求分析如图L2所示动作一：送料动作二：预夹紧动作三：手臂上升动作四：手臂旋转动作五：小臂伸长动作六：手腕旋转2.1手部设计计算一、对手部设计的要求1、有适当的夹紧力2、有足够的开闭范围夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。工作时，一个手指开闭位置以最大 变化量称为开闭范围。对于回转型手部手指开闭
2、范围，可用开闭角和手指夹紧端 长度表示。手指开闭范围的要求与许多因素有关，如工件的形状和尺寸，手指的 形状和尺寸，一般来说，如工作环境许可，开闭范围大一些较好，如图2.1所示。图2.1机械手开闭例如简图3、力求结构简单，重量轻，体积小手部处于腕部的最前端，工作时运动状态多变，其结构，重量和体积直接影 响整个机械手的结构，抓重，定位精度，运动速度等性能。因此，在设计手部时, 必须力求结构简单，重量轻，体积小。4、手指应有一定的强度和刚度5、其它要求亩此送料，夹紧机械手，根据工件的形状，采用最常用的外卡式两指钳爪， 夹紧方式用常闭史弹簧夹紧，松开时，用单作用式液压缸。此种结构较为简单， 制造方便。
3、二、拉紧装置原理如图2.2所示：油缸右腔停止进油时，弹簧力夹紧工件，油缸右腔进油时 松开工件。图2.2油缸示意图1、右腔推力为Fp二(Ji /4) D2P(2. 1)=(n / 4) x0.52 x25xl03 =4908.7N2、根据钳爪夹持的方位，查出当量夹紧力计算公式为：Fl (2b/a) x (cos a ) 2NZ(2.2)其中N =4x98N=392N,带入公式2. 2得：Fi= (2b / a) x (cos a f ) 2NZ = (2x 150/50) x (cos30) 2x392 =1764N那么实际加紧力为E实际二PKlK2/n(2.3)=1764x1.5x1. 1/0
4、. 85=3424N经圆整Fl3500N3、计算手部活塞杆行程长L,即L =(D/2) tg 巾(2.4)=25Xtg30 =23. 1mm 经圆整取l=25mm4、确定“V”型钳爪的L、B o取 L/Rcp=3(2.5)式中： Rep=P/4=200/4=50(2.6)由公式(2.5) (2.6)得：L=3XRcp=150取“V”型钳口的夹角2 a =120。，那么偏转角B按最正确偏转角来确定， 查表得：6=22。39, 5、机械运动范围(速度)(1)伸缩运动 Vmax=500mm/sVmin=50mm/ s(2)上升运动 Vmax=500mm/sVmin=40mm/s(3)下降 Vmax=
5、800mm/sVmin=80mm/s(4)回转 Wmax=900/sWmin=30/s所以取手部驱动活塞速度V=60mm/s6、手部右腔流量Q=sv(2.7)=60 几 r2 =60X3. 14X252 =1177. 5mm3 /s7、手部工作压强P= F/S(2.8)=3500/1962. 5=1. 78Mpa2.2腕部设计计算腕部是联结手部和臂部的部件，腕部运动主要用来改变被夹物体的方位，它 动作灵活，转动惯性小。本课题腕部具有回转这一个自由度，可采用具有一个活 动度的回转缸驱动的腕部结构。要求：回转士90角速度W=45/s以最大负荷计算：当工件处于水平位置时二摆动缸的工件扭矩最大，采用估
6、算法，工件重10kg, 长度l=650mmo如图2. 3所不。1、计算扭矩Ml卬设重力集中于离手指中心200nlm处，即扭矩Ml为：M1=FXS(2.9)=10X9.8X0. 2=19.6 (N - M)工件图2.3腕部受力简图2、油缸(伸缩)及其配件的估算扭矩M2F=5kg S=10cm 带入公式2. 9得 M2=FXS=5X9. 8X0. 1 =4.9 (N M)3、摆动缸的摩擦力矩M摩卬10F摩二300 (N)(估算值) S=20mm(估算值)M 摩=F 摩XS=6 (N M)4、摆动缸的总摩擦力矩MM=M1+M2+M 摩(2. 10)=30.5 (N - M)5.由公式T=PXb (0
7、A12-Omm2 ) X 106/8(2. 11)其中：b一叶片密度，这里取b=3cm；Al一摆动缸内径，这里取AriOcni；mm一转轴直径，这里取mm=3cnio所以代入(2.11)公式P=8T/b (OAl2-0mm2 ) X 106=8X30. 5/0. 03 X (0. 120.032)X 106=0.89Mpa又因为W=8Q/ (0Al2-0mm2 ) b 所以Q=W (OAP-Omm2 ) b/8=(Ji/4) (0. l2-0. 032 ) XO. 03/8 =0. 27X10V/s二 27nli/s2.3臂伸缩机构设计手臂是机械手的主要执行部件。它的作用是支撑腕部和手部，并带
8、动它们 在空间运动。臂部运动的目的，一般是把手部送达空间运动范围内的任意点上，从臂部 的受力情况看，它在工作中即直接承受着腕部、手部和工件的动、静载荷，而 且自身运动又较多，故受力较复杂。机械手的精度最终集中在反映在手部的位置精度上。所以在选择合适的导 向装置和定位方式就显得尤其重要了。手臂的伸缩速度为200ni/s行程 L=500mm1、手臂右腔流量，公式(2.7)得：卬Q二sv=200 X Ji X402 =1004800mm3/s =0. l/102m3 /s =1000ml/s2、手臂右腔工作压力，公式(2.8)得尸P=F/S(2.12)式中：F取工件重和手臂活动部件总重，估算F=10
9、+20=30kg, F摩11=1000No所以代入公式(2. 12)得:P=(F+ F 摩)/S=(30X9. 8+1000) /“ X402=0. 26Mpa3、绘制机构工作参数表如图2. 4所示：机构名称工作速度行程工作压力手部抓紧60iran/s25iran1. 78Mpa117. 8m/s腕部回转45。/s90Q0. 89Mpa27in/s小臂伸缩200mm/s500inm0. 26Mpa1000ml/s图2. 4机构工作参数表4、由初步计算选液压泵卬所需液压最高压力P=l. 78Mpa所需液压最大流量Q=1000ml/s选取CB-D型液压泵(齿轮泵)此泵工作压力为lOMpa,转速为1
10、800r/min,工作流量Q在3270ml/r之间, 可以满足需要。5、验算腕部摆动缸：T=PD (OA12-Omm2) nmX1078(2. 13)W=8 0 n v/ (OAl2-0mm2 ) b(2. 14)式中：Hm机械效率取：0. 850. 9Hv容积效率取：0. 70. 95所以代入公式(2.13)得：T=0.89X0. 03X (0. l2-0. 032 ) X0. 85X 106/8=25.8 (N M)TM=30. 5 (N - M)代入公式(2. 14)得：W二(8X27X 10-6) X0. 85/ (0. l2-0. 032 ) X0. 03=0. 673rad/sW
11、实r一薪 对馈。成麻 ，用，题， 喙明谦塞、一女也桁好和 仝粪更黑 窈剃耍留 推豺静至 场，隽拳新 砂叩金出EIII一据打制燧一这Ctsi如。曲本要证强4.课题研究计划进程一、二周：接受毕业设计课题，根据课题内容了解课题研究的现状,3.课题研剜处采勘4段耨成井瞰线;课程恻方方法有关的计算。包括：起升架起升装置的设计计算、装置的计算、电动机的选择。开题报告送工件或握持_L具班彳08设坤伟条寿操作建磐般i钝用船动常出解御举最的律M俄键和长期频繁、单调的操作，采用机械主是，毒、/叫幽射谡翻袍零i啜舞楔密展寸有噌声需南曳展 前途。的强度刚度外，还应该综合考虑零件本身及整个部件的工艺 其它：。性要求、经
12、济性要求、使用要求等才能确定。3）使用标准和规范设计时应尽量使用标准和规范，这有利干零件的百换件和一指导教师咽生，同时也可减少设计工作量、节省设计时间，对于国家幅鳏郡q规/二二M鄢要严格遵守和执行。设计中采用标 2,喝蕊璃小襦蟋寸薯薪设计质量的一项重要指标。因此，一1、简企毕业设计中，但凡有国家标准和企业标准规范要求的，皮本课题蜃与善卷坐床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生工作路线：产的的彼庠臃备是一种模仿人体上肢的局部功能，按照预定要茨输目录摘要第骤；通过查阅有关设计资料，参观实物征询操作人员的建议化，推凝工业雄疫价建象朝他噩起雪1傕曲生；准落好设计耨&c 上检柱、晶圈J袅2拟定设计计划等。传动原%，甚计耨制援铲ks技术对上料机械手进行三维实干造 型，3周脑酒肆和氟至其能将基本的运动更具体的展现在八们 面前。靖汕配嵋康皤鼾理技册孵入卡盆中 的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。教研室主任（签名）:元件 动猫、1DT2DT3DT4DT5DT小臂伸长+
