热镦挤送料机械手

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1、《机械原理》课程设计任务书目录一、任务简介---------------------------------------31.1设计题目1.2设计条件1.3设计任务及要求1.4设计提示二、回旋机构设计-----------------------------------52.1机构运动方案一2.2机构运动方案二三、俯仰机构设计-----------------------------------73.1机构运动方案一3.2机构运动方案二3.3机构运动方案三四、一般机械手介绍------------------------

2、---------94.1资料分析五、机构的比较-------------------------------------10125.1回旋机构的比较5.2俯仰机构的比较六、机构的定型设计---------------------------------116.1回转机构运动计算6.2俯仰机构运动计算七、总结-------------------------------------------13一、任务简介1.1、设计题目：热镦挤送料机械手  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

3、头机送料。以方案A为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15°，手臂水平回转120°，手臂下摆15°，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。图为机械手的外观图。1.2、设计条件表1热镦挤送料机械手技术参数方案号最大抓重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/minA2251206851515145012B3301007002010960C11511050015201

4、4401.3、设计任务及要求1.机械手一般至少包括凸轮机构，齿轮机构在内的三种机构；至少设计出三种能实现该分类机运动形式要求的机构，绘制所选机构的机构示意图（绘制在说明书上），比较其优缺点，并最终选出一个自己认为最合适的机构进行机构综合设计，绘制出其机构运动简图。2.设计传动系统并确定其传动比分配（皮带传动传动比i≈2，每级齿轮传动传动比i≤7.5）。3.图纸上画出传动系统方案图。4.图纸上画凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮廓线和从动件的初始位置）；要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮

5、廓线。5.设计计算其中一对齿轮机构。6.同一小组内，每人至少有一种与别人不一样的机构设计方案。7.以上所要求绘制的图形均绘制在一号图纸。8.编写设计计算说明书。1.4、设计提示1.机械手主要由手臂上下摆动机构、手臂回转机构组成。工件水平或垂直放置。设计时可以不考虑手指夹料的工艺动作。2.此机械手为空间机构，确定设计方案后应计算空间自由度。3.此机械手可按闭环传动链设计。12二、回旋机构设计2.1机构运动方案一采用曲柄摇杆机构，曲柄a做整周运动带动从动杆d左右摆动，摆动角度为120°，即实现了回旋运动要求，其运动简图如下：

6、1.具体参数的说明（1）图中所取的行程速度变化系数为1.5，即K=(180+θ)(180-θ)=1.5解得θ=36°，θ为极位夹角，如图。（2）缺点：图示机构的最小传动角为5°，对于为保障机构传动良好的最小传动角要求γmin≥40°不够，这一点在后续的机构比较中再具体优化。12（3）对于a杆的转动要求：由于d杆在两个极限位置其延伸机构有俯仰动作需要停留一段时间，所以a杆的转动也是间歇式的，假设在两极限位置各停留2s，则根据图示运动，其转动的φ-t图如下：(4)间歇运动的缺点：由于两次停留时都使a杆处于死点位置，所以停留

7、之后的再次转动会存在阻碍，可能导致机构卡死，这也是需要解决的一个问题，暂时搁置后续再议。2.2机构运动方案二采用齿轮、杆、凸轮的综合运用实现回旋运动要求，运动简图如下：1.机构运动说明（1）主动件为通过叉杆连接在一起的两个转向相反的齿轮a、b，从动件为与杆件固连的齿轮c，由a、b与c的间歇式接触传动来实现从动杆来回旋转120°的机构运动要求。（2）a、b与c的间歇式接触传动拟通过凸轮与弹簧的配合来实现，具体说明如下：设计凸轮在处于远近休止角处时，主动齿轮a、b分别与齿轮c接触传动，下面为凸轮从图示位置开始运动的s-φ图（

8、s为凸轮支座到轮杆接触点间的距离，φ为运动角）：12（1）传动过程介绍：图中φs为远休止角，在这个阶段内，主动齿轮b与从动齿轮c相接触，使杆逆时针转动120°，进入回程运动角φ时，齿轮b和c相脱离，叉杆开始回转，当进入近休止角φs’(φs=φs’)时，主动齿轮a与从动齿轮c相接触，使杆顺时针旋转120°，最后进入推程