自由度圆柱坐标机械手毕业设计说明书

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1、目次1绪论……………………………………………………………………………11.1工业机械手的概述…………………………………………………………11.2工业机械手在生产中的应用………………………………………………11.3机械手的组成概述…………………………………………………………21.4工业机械手的发展趋势……………………………………………………32总体设计方案…………………………………………………………………42.1设计题目……………………………………………………………………42.2初始参数与设计要求………………………………………………………42.3方案拟

2、定……………………………………………………………………53机械手手部设计计算…………………………………………………………63.1手部设计基本要求…………………………………………………………63.2手部力学分析………………………………………………………………73.3夹紧力及驱动力的计算……………………………………………………83.4机械手手抓夹持精度的分析计算…………………………………………94机械手腕部设计计算…………………………………………………………114.1腕部设计基本要求……………………………………………………………114.2腕部结构的选择…

3、……………………………………………………………114.3腕部回转力矩的计算…………………………………………………………125机械手臂部设计计算…………………………………………………………165.1机械手臂部设计的基本要求………………………………………………165.2手臂的典型机构及结构的选择……………………………………………165.3手臂伸缩驱动力计算………………………………………………………175.4手臂伸缩油缸结构的确定…………………………………………………195.5油缸端盖的连接方式及强度计算…………………………………………21386机身设计与

4、计算…………………………………………………………………236.1机身的整体设计……………………………………………………………236.2机身回转机构的设计计算…………………………………………………256.3机身升降机构的设计计算…………………………………………………287液压驱动系统的计算…………………………………………………………317.1绘制液压系统的工况图………………………………………………………317.2计算和选择液压元件…………………………………………………………36总结…………………………………………………………………………………38致谢…

5、………………………………………………………………………………38参考资料………………………………………………………………………………39381．3机械手的组成工业机械手由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。1.3.1执行机构(1)手部既直接与工件接触的部分，一般是回转型或平动型（多为回转型，因其结构简单）。手部多为两指（也有多指）；根据需要分为外抓式和内抓式两种；也可以用负压式或真空式的空气吸盘（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和电磁吸盘。传力机构形式教多，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜槭杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重

6、力式。(2)腕部是连接手部和臂部的部件，并可用来调节被抓物体的方位，以扩大机械手的动作范围，并使机械手变的更灵巧，适应性更强。手腕有独立的自由度。有回转运动、上下摆动、左右摆动。一般腕部设有回转运动再增加一个上下摆动即可满足工作要求，有些动作较为简单的专用机械手，为了简化结构，可以不设腕部，而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。目前，应用最为广泛的手腕回转运动机构为回转液压（气）缸，它的结构紧凑，灵巧但回转角度小（一般小于2700）,并且要求严格密封，否则就难保证稳定的输出扭距。因此在要求较大回转角的情况下，采用齿条传动或链轮以及轮系结构。(3)臂部手臂

7、部件是机械手的重要握持部件。它的作用是支撑腕部和手部（包括工作或夹具），并带动他们做空间运动。臂部运动的目的：把手部送到空间运动范围内任意一点。如果改变手部的姿态（方位），则用腕部的自由度加以实现。因此，一般来说臂部具有三个自由度才能满足基本要求，即手臂的伸缩、左右旋转、升降（或俯仰）运动。手臂的各种运动通常用驱动机构（如液压缸或者气缸）和各种传动机构来实现，从臂部的受力情况分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的静、动载荷，而且自身运动较为多，受力复杂。因此，它的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小和定位精度直接影响机械手的工作性能。(4)行走机构有的

8、工业机械手带有行走机构，我国的正处于仿真阶段。381.3.2驱动机构驱动机构是工业机械手的重要组成部分。根据