机械原理机械手课程设计

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1、目录一、机械手设计要求11.1、设计题目11.2、设计任务2二、机械手工作原理及工艺动作流程图32.1、机械手水平回转动作32.2、机械手上下摆动动作42.3、机械手工艺动作流程图4三、机械手运动循环总图及动作时间分配5四、机械手驱动装置及传动类型选择64.1.1、驱动装置的选择64.1.2、选定电动机的容量64.2.1、传动类型的选择7五、机械手传动比分配及主要执行机构85.1.1、传动比分配85.2.1、齿轮齿条机构85.2.2、曲柄滑块机构95.2.3、不完全齿轮机构105.2.4、圆柱凸轮连杆机构10六、机

2、械手主要零件及主要参数12七、机械手简易外观3D图及其他参考方案137.1、简易外观3D图137.2、其他参考方案14八、总体评价15九、结束语15十、参考文件15-15-一、机械手设计要求1.1设计题目机械手的外观图设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形镦料，往40吨镦头机送料。它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15º，手臂水平回转120º，手臂下摆15º，手指张开放料。手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。主要要求：完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。图为机械手的外观

3、图。热镦挤送料机械手技术参数见表。方案号最大抓重kg手指夹持工件最大直径mm手臂回转角度（º）手臂回转半径mm手臂上下摆动角度（º）送料频率次/min电动机转速r/minA2251006852010960-15-1.2设计任务1.机械手一般包括连杆机构、凸轮机构和齿轮机构。2.设计传动系统并确定其传动比分配。3.设计平面连杆机构。对所设计的平面连杆机构进行速度、加速度分析，绘制运动线图。4.设计凸轮机构。按各凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算

4、出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图。5.设计计算齿轮机构。6.编写设计计算证明书。7.机械手的计算机动态演示验证。-15-二、机械手工作原理以及工艺动作流程图2.1机械手水平回转动作：齿轮不完全齿轮齿条不完全齿轮+曲柄滑块+齿轮齿条机构曲柄滑块曲柄滑块-15-2.2机械手上下摆动动作圆柱凸轮+连杆机构2.3机械手工艺动作流程-15-三、机械手运动循环总图及动作时间分配图3时间分配送料频率为10次／min,即每次／6s;这6s可进行如下分配：手臂下摆15°(0.4s)——手指夹料(0.2s)—

5、—手臂上摆15°(0.4s)——手臂回转120°(2.0s)——手臂下摆15°(0.4s)——手指松开(0.2s)——手臂上摆15°(0.4s)——手臂反转120°(2.0s)-15-四、机械手驱动装置及传动类型选择4.1.1驱动装置的选择电动机是机器中运动和动力的来源，其种类很多，有电动机、内机、蒸汽机、水轮机、气轮机、液动机等。电动机结构简单、工作可靠、控制方便、维护容易，一般机械上大多数是均采用电动机驱动。4.1.2选定电动机的容量电动机的容量选得合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时

6、，电动机不能保证工作装置的正常的工作，或使用电动机因长期的过载而过早损坏；容量过大则电动机的价格高，能量不能充分利用，且常常不在满载下运行，其效率和功率的因数都较低，造成浪费。电机的容量的主要由电动机的运行时的发热情况决定，而发热又与其工作情况决定。工作机所需工作功率，应由机器工作阻力和运动参数计算得来的，可按下式计算：其中：T——工作机的阻力矩，；n——工作机的转速，；型号功率KW电流A转数min堵转电流A重量Kg引线配备mmY132S-45.511.614507702.5经过上网查找资料，类比综合考虑决定选用Y

7、132S—4型号电动机-15-4.2.1传动类型的选择传动类型一般为齿轮传动，链传动和带传动。齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。链传动的传动比大，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；但是仅能用于两平行轴间的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点，在近代机械传动中应用十分广泛

8、。综合上述特点，考虑减小噪声、振动，工作条件等方面的要求，选用带传动进行传动。图4.2（a）链传动图4.2（b）带传动图4.2（c）齿轮传动-15-五、传动比分配及主要执行机构5.1.1传动比分配标准直齿圆柱齿轮,压力角取ɑ=20°,模数m=1,齿顶高系数hɑ*=1,顶隙系数c*=0.25齿轮7为不完全齿轮，齿数z=18，齿轮7每转两周，机械手完成一次工作，