搬运机械手设计论文_学位论文.doc

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1、XX学院毕业设计说明书课题：搬运机械手子课题:同课题学生姓名:专业学生姓名班级学号指导教师完成日期38摘要随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中发挥着越来越重要的作用,从而大大的改善了工人的劳动条件,显著的提高了劳动生产率,加快了实现工业生产机械化和自动化的速度,本毕业设计主要叙述了机械手的设计计算过程。首先，本文介绍机械手的发展历程及重要意义，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体坐标的形式。同时，本设计也给出了这台搬运机械手的主要性能、规格和参量。文章中介绍了搬运机械手的设计方法。全面的描述了搬运机械

2、手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。通过此次机械手的设计,掌握了搬运机械手设计的主要步骤,对于cad软件,力学的应用,电路的设计,等有了很大的提高。关键词：搬运机械手、液压传动、手部、手腕、机身、结构38目录前言4一、绪论51.1机械手的简史51.2机械手的主要特点61.3对机械手的一般需求61.4机械手在生产中的应用61.5机械手的组成71.5.1执行机构71.5.2驱动机构71.5.3控制系统分类71.6机械手的发展趋势7二、搬运机械手的总体设计方案92.1机械手基本形式的选择92.2机械手的主要部

3、件及运动92.3驱动机构的选择92.4机械手的技术参数列表9三、机械手手部的设计计算103.1手部设计基本要求103.2典型的手部结构103.3机械手手抓的设计计算103.3.1选择手抓的类型及夹紧装置103.3.2手抓的力学分析103.3.3加紧力及驱动力的计算123.3.4手抓夹持范围计算133.4机械手手抓夹持精度的分析计算133.5弹簧的设计计算14四、腕部的设计计算174.1腕部设计的基本要求17384.2腕部的结构以及选择174.2.1典型的腕部结构174.2.2腕部结构和驱动机构的选择174.3腕部的设

4、计计算174.3.1腕部设计考虑的参数174.3.2腕部的驱动力矩计算174.3.3腕部驱动力的计算184.3.4液压缸盖螺钉的计算194.3.5动片和输出轴间的连接螺钉20五、臂部的设计及有关计算225.1臂部设计的基本要求225.2手臂的典型机构以及结构的选择225.2.1手臂的典型运动机构225.2.2手臂运动机构的选择235.3手臂直线运动的驱动力计算235.3.1手臂摩擦力的分析与计算235.3.2手臂惯性力的计算245.3.3密封装置的摩擦阻力255.4液压缸工作压力和结构的确定25六、机身的设计计算27

5、6.1机身的整体设计276.2机身回转机构的设计计算286.3机身升降机构的计算316.3.1手臂偏重力矩的计算316.3.2升降不自锁条件分析计算326.3.3手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算336.4轴承的选择方案33总结与致谢38参考文献3938前言机械手是用于再现人手的功能的技术装置，是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。而在工业中主要应用于对物体的搬运为主要功能的机械手被称为搬运机械手。机械手是近代自动控制领域中出现的一项高新技术，并且已经成为现代机械制造生

6、产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展非常的快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手涉及到了力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术、单片机技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。机械手也是机器人的一个非常重要的分支。它的优点是可以通过编程来完成各种预期的任务，在构造和性能上有了人和机器人的各自优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在服务中国现代经济有着广泛而不可代替的作用。随着机械手的发展和不断

7、改进，它的积极作用主要体现在；第一、它能部分的代替人工操作；第二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；第三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到了很多国家的重视，投入大量的人力和财力来研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用更为广泛。在我国近几年也有较快的发展，并取得了很大的成绩，深受机械工业的重视和欢迎。机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能

8、机器，它有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种。　38一、绪论1.1机械手的发展简史现代工业机械手起源于