搬物机械手及其强度特性分析技术研究

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1、硕士学位论文题目:搬物机械手及其强度特性分析技术研究研究生吴春华专业机械工程指导教师孙鲁涌副教授完成日期2015年12月抗州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研巧做出重耍贡献的个人和集体，均已在文中封明确方式标明。一，切相关责任申请学位论文与资料若有不实之处本人承担。论文作者签名：田期：年月曰＾

2、去幸＞ｌｉ？７学位论文使用授权说明，本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校巧权保留送交论文的复印件，允许查阅和借閒论文；学校可公布论文的全部或部分巧容，可允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）曰期：论文作者签名：Ｘ癌今＞＾年＾月１曰］指导教师签名：日期：抑《年３月日杭州电子科技大学硕士

3、学位论文搬物机械手及其强度特性分析技术研究研究生：吴春华指导教师：孙鲁涌副教授2015年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterHandlingmanipulatoranditsstrengthcharacteristicsanalysistechniqueresearchCandidate:ChunhuaWuSupervisor:AssoProf.LuyongSunDecember，20杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着物

4、流行业的快速发展，对物流效率方面的要求变得越来越高，而在各个物流环节中，装卸搬运是最重要的环节之一。要提高物流效率，提高装卸搬运这一环节的效率变得尤其重要，本文探讨的搬物机械手它的作用就是用来装卸和搬运，提高物流装卸环节的效率，但是跟所有的承载构件一样，搬物机械手也是处在高强度的交变载荷作用下，因此它也是会发生疲劳破坏的，所以对于搬物机械手在设计上强度、刚度都要满足设计要求，而且还应满足疲劳强度设计要求，以防止疲劳断裂事故的发生。搬物机械手整体结构的强度直接决定整套设备使用效率和寿命，并且是安全性保障的重要一环，因此，对搬物

5、机械手进行静态分析、动态分析以及疲劳寿命研究是非常有必要的。以前传统的对结构的力学研究方法，一般是必须对构件进行简化和估算部分参数的，很显然这样做的结果就会导致计算结果出现偏差。因此，本文采用有限元分析软件ABAQUS对搬物机械手相应的结构进行静力学和动力学分析，希望这种方法能够为以后类似搬物机械手结构的构件提供一些有价值的参考。通过对搬物机械手静态分析，其结果表明采用拆分部件来分别计算每个构件的强度和刚度是一种行之有效的方法，并且其每个部件的分析结果也是在允许范围之内的。插取机构的静态分析表明应力最大的位置为插杆的根部，但

6、应变最大的位置确是插杆的尖端，但是都是在强度和刚度的允许范围之内。X轴行走梁的静态分析表明，虽然行走梁中间为应力、位移较大位置，但是也是符合其基本强度和刚度要求的。本文在ABAQUS中利用模态分析模块分别对机械手抓手插取机构以及X轴行走梁进行前6阶的模态分析，模态分析的结果让我们看到了插取机构和X轴行走梁在不同类型或者不同方向上的载荷对其所产生的影响作用，其实我们进行模态分析的作用无外乎就是为了避免发生共振或出现有害振型，同时还可以依据分析结果优化结构。本文利用ABAQUS中显式动力学分析模块对该搬物机械手行走梁进行了瞬态动

7、力学分析，其分析结果表明结构的位移、速度、加速度响应趋势和结构所受的起升冲击载荷的作用方式基本相符，符合搬物机械手实际工作情况。由于阻尼的作用所造成的能量消耗，随着时间的推移，整个振动系统转换为振幅不断递减的衰减振动，符合设计规范要求。I杭州电子科技大学硕士学位论文本文采用损伤容限设计来计算搬物机械手的疲劳寿命，此方法其实是目前应用最为广泛的一种计算疲劳寿命的方法，因为它不仅可以计算构件的疲劳寿命，还可以计算正在使用结构的剩余寿命关键词：机械手，有限元分析，静态分析，模态分析，瞬态动力学分析，疲劳寿命计算II杭州电子科技大学

8、硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofthelogisticsindustry,logisticsefficiencyrequirementsbecomehigher,andinallaspectsoflogistics,handlingandtra