液壓機(jī)械中機(jī)械手的手臂設(shè)計(jì)16講解

1、I表/T 去摩 N G K。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目：液壓傳動(dòng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用專業(yè)名稱：機(jī)電一體化工程學(xué) 號(hào)：017115110017學(xué)生姓名：朱行強(qiáng)指導(dǎo)教師：摘要機(jī)械手的組成和分類，機(jī)械手的自由度和座標(biāo)型式，氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)，PLC 控制的特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。本文簡(jiǎn)要地介紹了工業(yè)機(jī)器人的概念， 本文對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)，確定了機(jī)械手的座標(biāo)型式和自由度，確定了 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)。同時(shí)，分別設(shè)計(jì)了機(jī)械手的夾持式手部結(jié)構(gòu)以及吸附式手部 結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)了機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)，計(jì)算出了手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩和回轉(zhuǎn)氣 缸的驅(qū)動(dòng)力矩；設(shè)計(jì)了機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了手臂伸縮、升降用液壓緩沖

2、器 和手臂回轉(zhuǎn)用液壓緩沖器。設(shè)計(jì)出了機(jī)械手的氣動(dòng)系統(tǒng)，繪制了機(jī)械手氣壓系統(tǒng)工作原理圖。利用可編程序 控制器對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制，選取了合適的PLC型號(hào)，根據(jù)機(jī)械手的工作流程制定 了可編程序控制器的控制方案，畫出了機(jī)械手的工作時(shí)序圖和梯形圖，并編制了 可編程序控制器的控制程序。關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人，機(jī)械手，氣動(dòng)，可編程序控制器(PLC)第一章機(jī)械手設(shè)計(jì)任務(wù)書機(jī)械手的組成機(jī)械手的主要運(yùn)動(dòng)課題的提出、任務(wù)、技術(shù)特性 第二章機(jī)械手臂部機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)臂部設(shè)計(jì)的的基本要求臂部的結(jié)構(gòu)選擇手臂偏重力矩的計(jì)算升降導(dǎo)向立柱不自鎖條件手臂升降液壓缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算手臂升降液壓缸參數(shù)計(jì)算手臂回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算手臂回轉(zhuǎn)液壓缸主要參

3、數(shù)第三章聯(lián)接板第四章螺釘與液壓缸壁厚的校核手臂液壓缸螺釘?shù)男：藙?dòng)片與輸出軸之間的聯(lián)接螺釘校核手臂升降液壓缸筒的壁厚校核 第五章手臂液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)及液壓圖液壓泵的選擇液壓系統(tǒng)的原理圖如下參考文獻(xiàn)致謝第一章機(jī)械手設(shè)計(jì)任務(wù)書工業(yè)機(jī)械手是能夠模仿人手部的部分動(dòng)作，按給定的程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置，在工業(yè)上生產(chǎn)中應(yīng)用的工業(yè)機(jī)械手簡(jiǎn)稱 為“機(jī)械手”。在本設(shè)計(jì)的機(jī)械手主要是用來(lái)抓取工件，再把工件放到預(yù)定的位 置，根據(jù)機(jī)械手的要求，該機(jī)械手可采用五自由度。主要是手臂的上下升降運(yùn)動(dòng)、 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、左右伸縮運(yùn)動(dòng)、手部的夾緊和松開(kāi)。這就是機(jī)械手 的機(jī)械原理。11機(jī)械手

4、的組成機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、及位置檢測(cè)裝置等組成。如 圖所示。圖機(jī)械手組成及相互間關(guān)系.執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括手部、手腕、手臂等部件。1)手部 是與物體接觸的部件，主要起抓取和放置物件的作用。2)手腕 是連接手部和手臂的部件，可以調(diào)整和改變工件方位。3)手臂是支撐手腕和手部的部件，用以改變工件的空間位置.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置，常用的有液壓、氣壓、 電力和機(jī)械式驅(qū)動(dòng)四種形式1).液壓傳動(dòng)機(jī)械手：是以液壓的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。其主y要特點(diǎn)是:抓重可達(dá) 幾百公斤以上、傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈敏。但對(duì)密封裝置要求嚴(yán)格，不然 油的泄漏對(duì)機(jī)械

5、手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。若機(jī) 械手采用電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，使機(jī)械手的通用性擴(kuò)大，但 是電液伺服閥的制造精度高，油液過(guò)濾要求嚴(yán)格，成本高。2),氣壓傳動(dòng)機(jī)械手是以壓縮空氣的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。其主要特點(diǎn)是：介質(zhì)李 源極為方便，輸出力小，氣動(dòng)動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。但是，由于空氣具 有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一 般在30公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機(jī)械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高 速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進(jìn)行工作。.機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械手即由機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機(jī)構(gòu)等)驅(qū)

6、動(dòng)的機(jī)械手。 它是一種附屬于工作主機(jī)的專用機(jī)械手，其動(dòng)力是由工作機(jī)械傳遞的。它的主要 特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠，動(dòng)作頻率大，但結(jié)構(gòu)較大，動(dòng)作程序不可變。它常被用于 工作主機(jī)的上、下料。.電力傳動(dòng)機(jī)械手即有特殊結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、直線電機(jī)或功率步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn) 動(dòng)的機(jī)械手，因?yàn)椴恍枰虚g的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，故機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其中直線電機(jī)機(jī)械 手的運(yùn)動(dòng)速度快和行程長(zhǎng)，維護(hù)和使用方便。此類機(jī)械手目前還不多，但有發(fā)展 前途。參考工業(yè)機(jī)器人表9-6和表9-7,按照設(shè)計(jì)要求，本機(jī)械手采用的驅(qū)動(dòng) 方式為液壓驅(qū)動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)如下：液壓技術(shù)比較成熟，具有動(dòng)力大、力慣量比大、 快速響應(yīng)高、易于實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn)，適用于承載能

7、力大、慣量大以及在防爆 環(huán)境中工作的機(jī)械手。(3),控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是機(jī)械手動(dòng)作的指揮系統(tǒng)，用來(lái)控制動(dòng)作的順序、位置、時(shí)間、速 度、加速度等。.位置檢測(cè)裝置位置檢測(cè)裝置控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，可隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋 給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，使執(zhí)行機(jī) 構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定的位置，機(jī)械手常用的位置檢測(cè)方式有三種：行程開(kāi)關(guān) 式、模擬式和數(shù)字式。本機(jī)械手采用行程開(kāi)關(guān)式和數(shù)字式。機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)機(jī)械手以及其手部夾持的工件在空間的位置，由臂部、腕部等組成部件以及 整機(jī)的各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的合成來(lái)確定。如下圖所示，機(jī)械手完成如下動(dòng)作:手部的運(yùn)動(dòng)：夾緊和松開(kāi)。手腕的運(yùn)動(dòng)：

8、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、左右伸縮運(yùn)動(dòng)。手臂的運(yùn)動(dòng)：上下升降運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手的每一個(gè)運(yùn)動(dòng)，都有一個(gè)相匹配的一個(gè)原動(dòng)件，當(dāng)各原動(dòng)件按一定的 規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)部件隨之作確定的運(yùn)動(dòng)，從而使機(jī)械手具有運(yùn)動(dòng)和位 置的確定性，同時(shí)在手臂的升降缸和回轉(zhuǎn)缸上安有位置檢測(cè)器，保證運(yùn)動(dòng)精度。課題的提出、任務(wù)、技術(shù)特性（1）課題的提出隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的很多易燃、易爆等高危及重體力勞 動(dòng)場(chǎng)合必將由機(jī)器人所代替。這一方面可以減輕工人的勞動(dòng)，以大大提高勞動(dòng)生 產(chǎn)率。例如，目前在我國(guó)的許多中小型汽車生產(chǎn)以及輕工業(yè)生產(chǎn)中，往往沖壓成 型這一工序還需要人工上下料，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又影響效率。為此，我們把上下料 機(jī)械

9、手作為我們研究的課題。（2）本課題將要完成的主要任務(wù)1）機(jī)械手為通用機(jī)械手，因此相對(duì)于專用機(jī)械手來(lái)說(shuō)，它的適用面必須更廣.2）選取機(jī)械手的座標(biāo)型式和自由度3）設(shè)計(jì)出機(jī)械手的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括:手部、手腕、手臂等部件的設(shè)計(jì)。4）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本課題將設(shè)計(jì)出機(jī)械手的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，包括氣動(dòng)元器件的選取，液動(dòng)回路 的設(shè)計(jì)，并繪出液動(dòng)原理圖。（3）本機(jī)械手的技術(shù)特性承載能力：530kg自由度數(shù)：4手臂垂直位移：100mm手臂回轉(zhuǎn)角度：220手腕水平位移：500mm手腕回轉(zhuǎn)角度：90水平位移速度：75mm/s垂直位移速度：25mm / s角位移速度：110/s定位精度： 1mm由于課題的分工合作，本人將

10、對(duì)通用液壓機(jī)械手聯(lián)接板以下手臂部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二章機(jī)械手臂部機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)臂部設(shè)計(jì)的基本要求1）臂部應(yīng)承載能力大、剛度好、自重輕2）臂部運(yùn)動(dòng)速度要高，慣性要好3）手臂動(dòng)作應(yīng)該靈敏4）位置精度高臂部的結(jié)構(gòu)選擇常見(jiàn)的手臂伸縮機(jī)構(gòu)有以下五種(1)雙導(dǎo)向桿手臂伸縮機(jī)構(gòu)手臂的伸縮缸安裝在兩根導(dǎo)向桿之間，由導(dǎo)向桿承受彎曲作用，活塞桿均受 拉壓，故受力簡(jiǎn)單傳動(dòng)平穩(wěn)。(2)雙層液壓缸空心活塞桿單桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)其特點(diǎn)是工作液壓缸容積小、運(yùn)動(dòng)速度快、外形整齊、活塞桿直徑大、增加 手臂剛性。(3)采用花鍵套導(dǎo)向的手臂升降機(jī)構(gòu)內(nèi)部導(dǎo)向，活塞桿直徑大、剛度大、傳動(dòng)平穩(wěn)，花鍵軸端部的定位裝置值得 注意，必須保證手臂安裝在正確的初始

11、設(shè)計(jì)位置上。(4)雙活塞桿液壓缸結(jié)構(gòu)活塞桿速度先慢后快，是用短液壓缸實(shí)現(xiàn)大行程的結(jié)構(gòu)。活塞缸和齒輪齒條機(jī)構(gòu)齒條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與手臂聯(lián)接的齒輪做往復(fù)回轉(zhuǎn)而使手臂左右擺動(dòng)經(jīng)過(guò)以上綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇花鍵套導(dǎo)向的手臂升降機(jī)構(gòu)，使用液壓驅(qū)動(dòng)， 液壓缸選取雙作用液壓缸。手臂偏重力矩的計(jì)算二二，手臂各部件重心位置圖初計(jì)算 G1 =300NG2 =200NG3 =200NG4 =800N所以 G 總=G1 + G2 + G3 + G4=300+200+200+800=1500N錯(cuò)誤！未找到引初計(jì)算錯(cuò)誤！未找到引用源。工件=1100mm錯(cuò)誤！未找到引用源。手部=1000mm用源。手腕=800mm錯(cuò)誤！未找到引

12、用源。手臂=300mmGi p二件+ Gwp手七+Gap手克4P手胃P =Gi + G2 + Gb + Gi9300001500=62 0 irar所以偏轉(zhuǎn)力矩M偏=G 總XL=1500X620=930N m式中 錯(cuò)誤！未找到引用源。一重心到回轉(zhuǎn)軸線的距離（mm）升降導(dǎo)向立柱不自鎖條件手臂在G總的作用下有向下的趨勢(shì)，而立柱導(dǎo)套則防止這種趨勢(shì)。由力平衡條件得：。卜=6總錯(cuò)誤！未找到引用源。FR二錯(cuò)誤！未找到引用源。所謂不自鎖的條件為：G總F1 + F廣2F2 =2FRf查表得于=0.25即G總2錯(cuò)誤！未找到引用源。于h0.5錯(cuò)誤！未找到引用源。=0.5 X620=310mmG總=G 總+ G回轉(zhuǎn)

13、缸+ G活塞桿取G回轉(zhuǎn)缸=200N G活塞桿=600N因此G總二G總+ G回轉(zhuǎn)缸+ G活塞桿=2300NFr二錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。=4600N因此在設(shè)計(jì)中必須考慮到立柱導(dǎo)套長(zhǎng)度大于310mm式中于一摩擦系數(shù)h一立柱導(dǎo)套的長(zhǎng)度手臂升降液壓缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算由手臂升降驅(qū)動(dòng)力的公式得：F驅(qū)=F摩+F慣+F回+F密土 G總（1）F摩的計(jì)算F 摩二2Fr 于取于=0.25Fr=4600N所以F 摩=2Fr 于=2 X 4600 X 0.25 =2300N（2）F慣的計(jì)算由摩擦力公式F慣錯(cuò)誤！未找到引用源。式中 AV由靜止加速到常速的變化量（mm/s）t一啟動(dòng)過(guò)程時(shí)間（t）, 一般取0.

14、01s0.05s。手臂啟動(dòng)速度V=0.025m/s,啟動(dòng)時(shí)間t=0.02s, 8=9.8卜當(dāng)帶入數(shù)據(jù)得：F錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。F慣=293.4N（3） F回的計(jì)算一般背壓阻力較小，為了計(jì)算方便，將其省略。（4）F密的計(jì)算不同的密封圈其摩擦阻力不同，在手臂設(shè)計(jì)中，采用O型密封圈，當(dāng)液壓 缸工作壓力小于10MPa時(shí)，液壓缸密封處的總的摩擦阻力為：F密=0.03F驅(qū) 經(jīng)過(guò)以上的分析計(jì)算，液壓缸的驅(qū)動(dòng)力為：F 驅(qū)=F 摩+F 慣+F 回+F 密土G 總=2300 + 293.4 + 0.03 F 驅(qū) 2300所以 當(dāng)液壓缸向上驅(qū)動(dòng)時(shí) F驅(qū)=5044.7N當(dāng)液壓缸向下驅(qū)動(dòng)時(shí) F驅(qū)=

15、302.4N2.6手臂升降液壓缸參數(shù)計(jì)算經(jīng)過(guò)上面的計(jì)算，確定了液壓缸的驅(qū)動(dòng)力F驅(qū)，液壓缸的工作壓力由驅(qū)動(dòng)力 與液壓缸工作壓力關(guān)系表可得P=0.8MPa,為了滿足要求，此時(shí)取F驅(qū)=1.2X 驅(qū)5044.7N=6053.6N 進(jìn)行計(jì)算。驅(qū)動(dòng)力與液壓缸工作壓力關(guān)系表2-1作用在哥塞上外力F蚓益壓缸工作田力阻社作用在活塞上外力F舊掖用知工作壓力N%0. 8 - 120000 - 300092. 0 - 4. 0碘:一場(chǎng)M01. 5 - 2, 03口優(yōu)(j - 501)00丸0 r 5, 0lOOflO- 2WA嘉* C500000-S, 0（1）液壓缸內(nèi)徑D計(jì)算：當(dāng)油從無(wú)桿腔進(jìn)入：F驅(qū)=Fn 1=P1

16、錯(cuò)誤！未找到引用源。n 當(dāng)油從有桿腔進(jìn)入：F驅(qū)=Fn 2=P2錯(cuò)誤！未找到引用源。n液壓缸的有效面積：s二錯(cuò)誤！未找到引用源。（油從無(wú)桿腔進(jìn)入）（油從有桿腔進(jìn)入）所以D二錯(cuò)誤！未找到引用源。D二錯(cuò)誤！未找到引用源。式中F驅(qū)手臂升降液壓缸驅(qū)動(dòng)力（N）D液壓缸內(nèi)徑（mm）d-活塞桿直徑（mm）n 一液壓缸機(jī)械效率，在工程機(jī)械中可用耐油橡膠查表得n =0.90P一液壓缸的工作壓力（MPa）帶入數(shù)據(jù)得：d二錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。=0.1035m根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑系列（JB82666），為了更好的滿足要求，選取液壓缸的內(nèi)徑為：D=160mm標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑系列表2-2（JB82666）

17、單位mm203240河556365707585拈100也1101251兆HD160ISO20025D（2）活塞桿直徑d計(jì)算活塞桿直徑d根據(jù)工作壓力選取，當(dāng)液壓缸的往復(fù)速度比入v有要求時(shí)，則：d = D錯(cuò)誤！未找到引用源。液壓缸工作壓力與活塞桿直徑表2-3液壓缸工作壓力P/MPa5577推薦活塞桿直d(0.50.55)D(0.60.7)D0.7D液壓缸往復(fù)速度比推薦值表2-4工作壓力p/MPa10102020往復(fù)速度比入v1.331.4622由液壓缸往復(fù)比推薦值表可知為=1.33,帶入公式則有：d = D錯(cuò)誤！未找到引用源。=160錯(cuò)誤！未找到引用源。=79.7mm活塞桿直徑系列表2-5（JB8

18、2666）45610214工口22252840455563657075SQ8590根據(jù)活塞桿直徑系列（JB82666）,選取活塞桿直徑為：d=80mm標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑系列表2-6（JB106867）迎至也內(nèi)彼5。638090IDU1101251401-H11.：!：2fl0典MPa50邛打心:2：16814&：fiU1JIi24545軻W?加 MPa951083：13316S146180194219245根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑系列表選擇，為了盡可能滿足要求，取液壓缸外徑D =245mm所以手臂升降液壓缸主要參數(shù)為:液壓缸內(nèi)徑D液壓缸外徑D工作壓力P活塞桿直徑d驅(qū)動(dòng)力F160mm245mm0.8MPa

19、80mm6053.6N手臂升降缸工作原理：當(dāng)液壓油從下端油口輸入時(shí)，升降液壓缸將做上升運(yùn)動(dòng)，液壓油 從上端油口回油；當(dāng)液壓油從上端油口進(jìn)油時(shí)，液壓缸做下降運(yùn)動(dòng)， 液壓油從下端油口回油。手臂回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算手臂回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)力矩M驅(qū)=M慣+M密+M回（1）M悍的計(jì)算 慣M慣J錯(cuò)誤！未找到引用源。Jo錯(cuò)誤！未找到引用源。jo=jc +錯(cuò)誤！未找到引用源。OJCJc二錯(cuò)誤！未找到引用源。c c回轉(zhuǎn)部件可以等效為一個(gè)高1500mm，半徑為60mm的圓柱體，圓柱體重量 為G總=1500N,設(shè)啟動(dòng)角速度錯(cuò)誤！未找到弓I用源。 =0.314rad/s,啟動(dòng) （總時(shí)間錯(cuò)誤！未找到引用源。0.1s。所以幾

20、二錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引 用源。=28.8N錯(cuò)誤！未找到引用源。m錯(cuò)誤！未找到引用源。jo=jc+錯(cuò)誤！未找到引用源。=28.8+錯(cuò)誤！未OJC找到引用源。=144,7N錯(cuò)誤！未找到引用源。m錯(cuò)誤！未找到引用源。M慣=錯(cuò)誤！未找到引用源。=Jo錯(cuò)誤！未找到引用源。= 144.7錯(cuò)誤！未找到引用源。=454.5N.m（2）M密和M回的計(jì)算為了方便計(jì)算，密封處的摩擦阻力矩M密=0.03 M則 由于回油背差一般非 常的小，故在這里忽略不計(jì)，即M回=0。=468.6N.m=0.1346m因止匕M驅(qū)=M慣+M密+M回=454.5+0.03M驅(qū)+0 即M驅(qū)手臂回轉(zhuǎn)液壓缸主要參數(shù)粗取b=60m

21、m 液壓缸工作壓力P=4MPa, d=50mm,則由M =錯(cuò)誤！未找到引用源。M驅(qū)得 D二錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑系列，為了盡可能滿足要求，取D=150mm 式中 D液壓缸內(nèi)徑（mm）P一回轉(zhuǎn)液壓缸工作壓力（MPa）b動(dòng)片寬度（mm）d輸出軸與動(dòng)片聯(lián)接處的直徑（mm）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑系列表選擇，為了盡可能滿足要求，取液壓缸外徑D，二245mm所以手臂回轉(zhuǎn)液壓缸主要參數(shù)為:工作壓力P液壓缸內(nèi)徑D液壓缸外徑D，動(dòng)片寬度b輸出軸直徑d驅(qū)動(dòng)力矩M4MPa140mm245mm60mm50mm468.6N.mA-A回轉(zhuǎn)液壓缸回轉(zhuǎn)液壓缸的工作原理：改回轉(zhuǎn)液壓缸為，軸不轉(zhuǎn)

22、動(dòng)，缸桶轉(zhuǎn)動(dòng)。軸當(dāng)液壓油從B側(cè)進(jìn)入時(shí)，回轉(zhuǎn)液 壓缸缸桶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)液壓油從A側(cè)進(jìn)入時(shí)，回轉(zhuǎn)液壓缸缸桶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。第三章聯(lián)接板聯(lián)接板的介紹及作用聯(lián)接板采用鑄鐵制作而成，主要是聯(lián)接、支撐的作用，同時(shí)將液壓油通過(guò)油 口輸送到上端手臂。聯(lián)接板的B面對(duì)A面的平行度有很大的要求.每100長(zhǎng)度不 大于0.02。同時(shí)要求鑄件的組織均勻，不得有沙眼、縮松、縮孔、疏松等缺陷， 表面的粗糙度要低，防止接觸面高壓油泄露。尺寸長(zhǎng)度是依據(jù)聯(lián)接手臂的長(zhǎng)度、 重量，形狀所確定的。B乂一二r 二二二二;一串i十書聯(lián)接板第四章螺釘與液壓缸壁厚的校核手臂液壓缸螺釘?shù)男：寺葆旈g距t與壓力P之間的關(guān)系表4-1一壓力PfMFaj黑燈的

23、間距小而。.一.51501. 5- 2.5I2D2. 5 - 5. DWD5. 0- 10. 0儂t為螺釘?shù)拈g距，間距跟工作壓力有關(guān)，每個(gè)螺釘在危險(xiǎn)截面上承受的拉力為:FQs = FQ + FqJ Fq為工作載荷，F(xiàn)q為預(yù)緊力（1）手臂升降液壓缸螺釘手臂升降液壓缸的工作壓力為0.8MPa。所以螺釘間距t小于150mm,試選擇4 顆螺釘錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。=83.73mm 150mm所以選擇螺釘數(shù)目Z=6顆危險(xiǎn)截面面積：S二到引用源。錯(cuò)誤！未找到引用源。=3.14錯(cuò)誤！未找F,=0.01507錯(cuò)誤！未找到引用源。一錯(cuò)誤！未找到引用源。Q二錯(cuò)誤！未找到引用源。=2009.3N

24、FQs =K FQ （K=1.5 錯(cuò)誤！未找到引用源。取 K=1.7 則 FQs =K FQ =1.7錯(cuò)誤！未找到引用源。2009.3=3415.9NFQs = FQ + FQs =2009.3 +3415.9=5425.1N錯(cuò)誤！未找到引用源。合二錯(cuò)誤！未找到引用源。式中D一缸體內(nèi)徑錯(cuò)誤！未找到引用源。一螺釘材料的許用拉應(yīng)力（MPa） d一螺釘螺紋內(nèi)徑（mm）螺釘材料選擇Q235A,查表得錯(cuò)誤！未找到引用源。s=240MPa錯(cuò)誤！未找到引 用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。=160MPa （n=1.2錯(cuò)誤！未找到引用源。2.5）即 d錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。

25、=0.0074m 按標(biāo)準(zhǔn)螺釘直徑系列選取，為了更好的滿足要求，取d=10mm（2）手臂回轉(zhuǎn)液壓缸螺釘手臂回轉(zhuǎn)缸的工作壓力為4MPa。所以螺釘間距t小于100mm,試選擇6顆 螺栓錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。=73.2mm 100mm所以選擇螺釘數(shù)目為6顆。同理可得按標(biāo)準(zhǔn)螺釘直徑系列選取，為了更好的滿足要求，取d=10mm動(dòng)片與輸出軸之間的聯(lián)接螺釘校核動(dòng)片與輸出軸之間的聯(lián)接螺釘見(jiàn)上回轉(zhuǎn)液壓缸圖由 錯(cuò)誤！未找到引用源。=FQs，zf錯(cuò)誤！未找到引用源。得FQs一錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。=15456N式中f-被聯(lián)接件配合面間的摩擦系數(shù)查表得f=0.15D一動(dòng)片外徑（m

26、m）d一動(dòng)片與輸出軸配合處直徑（mm）FQJ一動(dòng)片和輸出軸間聯(lián)接螺釘?shù)念A(yù)緊力（N）B一動(dòng)片寬度（mm）P一回轉(zhuǎn)液壓缸工作壓力（Pa）螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：錯(cuò)誤！未找到引用源。合=錯(cuò)誤！未找到引用源。螺釘材料選擇Q235A,取錯(cuò)誤！未找到引用源。s=240MPa錯(cuò)誤！未找到引用源。.錯(cuò)誤！未找到引用源。.錯(cuò)誤！未找到引用源。=i60MPa （n =1.2錯(cuò)誤！未找到引用源。2.5）即 d錯(cuò)誤！未找到引用源。=錯(cuò)誤！未找到引用源。=0.0126m螺釘?shù)闹睆竭x擇d=12mm,選擇M12的開(kāi)槽盤頭螺釘。錯(cuò)誤！未找到引用源。一螺釘材料的許用拉應(yīng)力（MPa）d一螺釘螺紋內(nèi)徑（mm）手臂升降液壓缸筒的壁厚校核液壓

27、缸的壁厚為：錯(cuò)誤！未找到引用源。=42 5mm .umm錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。=3.716MPa 時(shí)取 Py=1.25Pn；錯(cuò)誤！未找到引用源。一缸筒材料的許用應(yīng)力，錯(cuò)誤！未找到 引用源。=錯(cuò)誤！未找到引用源。b/n;n安全系數(shù)，一般取n=5.Pn=0.8MPa Py=1.5Pn=1.2MPa缸筒材料為20鋼，錯(cuò)誤！未找到引用源。b =100MPa將數(shù)據(jù)帶入式中：錯(cuò)誤！未找到引用源。=11.5mm故液壓缸壁厚滿足要求。同理手臂回轉(zhuǎn)液壓缸壁厚也滿足要求。第五章手臂液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)及液壓圖液壓泵的選擇(1)液壓回轉(zhuǎn)缸的流量計(jì)算q=V錯(cuò)誤！未找到引用源。AV二錯(cuò)誤！未找到引用源。

28、而錯(cuò)誤！未找到引用源。二錯(cuò)誤！未找到引用源。110 /s=1.92rad/sq=V錯(cuò)誤！未找到引用源。A=V錯(cuò)誤！未找到引用源。=1.92X0.07錯(cuò)誤！ 未找到引用源。=574. 6mL/s(2)液壓升降缸的流量計(jì)算q=V錯(cuò)誤！未找到引用源。A=V錯(cuò)誤！未找到引用源。=0.025錯(cuò)誤！未找到引用源。=376a1/5(3)確定液壓泵的額定流量qp錯(cuò)誤！未找到引用源。qmax即qp錯(cuò)誤！未找到引用源。qmax=1.2錯(cuò)誤！未找到引用源。 574.6=689.5mL/s式中qp一泵的輸出流量；K一系統(tǒng)的泄漏系數(shù)，一般K=1.1錯(cuò)誤！未找到引用源。1.3； qmax一執(zhí)行原件實(shí)際需要的最大流量(4)確定液壓泵的額定壓力PpNKPmax即 PpNKPmax=1.4X4=5.6MPa式中Pp一泵的工作壓力；Pmax一執(zhí)行元件的最高工作壓力；K一系數(shù)，考慮液壓泵至執(zhí)行元件管路中的壓力損失，查表得 K=1.3錯(cuò)誤！未找到引用源。1.5。因此選擇YB150型號(hào)葉片泵，轉(zhuǎn)速960r/min,工作流量q=800mL/s。液壓系統(tǒng)的原理:工混；3-i +迎三七;手臂升降液壓缸液