畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì)（全套圖紙三維）

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文課題名稱 生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 定稿日期： 年 月 日引言生產(chǎn)線就是HYPERLINK :/baike.baidu /view/4354772.htm t _blank產(chǎn)品生產(chǎn)過程所經(jīng)過的路線，即從HYPERLINK :/baike.baidu /view/810177.htm t _blank原料進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)開始，經(jīng)過加工、運(yùn)送、裝配、檢驗(yàn)等一系列生產(chǎn)生產(chǎn)線活動(dòng)所構(gòu)成的路線。生產(chǎn)線是按對(duì)象原那么組織起來的，完成產(chǎn)品工藝過程的一種HYPERLINK :/baike.baidu /view/4232515.htm t _bla

2、nk生產(chǎn)組織形式，即按產(chǎn)品專業(yè)化原那么，配備生產(chǎn)某種產(chǎn)品零、部件所需要的各種設(shè)備和各工種的工人，負(fù)責(zé)完成某種產(chǎn)品零、部件的全部制造工作，對(duì)相同的勞動(dòng)對(duì)象進(jìn)行不同工藝的加工。生產(chǎn)線的種類，按范圍大小分為產(chǎn)品生產(chǎn)線和零部件生產(chǎn)線 ，按節(jié)奏快慢分為6.htm t _blank流水HYPERLINK :/baike.baidu /view/70553.htm t _blank生產(chǎn)線和非流水生產(chǎn)線，按HYPERLINK :/baike.baidu /view/16286.htm t _blank自動(dòng)化程度，分為HYPERLINK :/baike.baidu /view/3818183.htm t _bl

3、ank自動(dòng)化生產(chǎn)線和非自動(dòng)化生產(chǎn)線。全套圖紙，加153893706生產(chǎn)線的主要產(chǎn)品或多數(shù)產(chǎn)品的工藝路線和HYPERLINK :/baike.baidu /view/998298.htm t _blank工序勞動(dòng)量比例，決定了一條生產(chǎn)線上擁有為完成某幾種產(chǎn)品的加工任務(wù)所必需的機(jī)器設(shè)備，機(jī)器設(shè)備的排列和工作地的布置等。生產(chǎn)線具有較大的靈活性，能適應(yīng)多品種生產(chǎn)的需要；在不能采用流水生產(chǎn)的條件下，組織HYPERLINK :/baike.baidu /view/70553.htm t _blank生產(chǎn)線是一種比擬先進(jìn)的生產(chǎn)組織形式；在產(chǎn)品品種規(guī)格較為復(fù)雜，零部件數(shù)目較多，每種產(chǎn)品產(chǎn)量不多，機(jī)器設(shè)備缺乏的

4、企業(yè)里，采用生產(chǎn)線能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。AbstractThrough the production line is the product of the production process route, from raw materials into the production site began, after processing, transportation, assembly, testing and other components of a series of activities of the line production line. Is the production

5、 line according to the principle of objects organized, complete a kind of organizational form of production of product process, namely the by product specialization principle, with the production of a product (zero, parts) need of various equipment and various types of workers, responsible for the c

6、ompletion of a certain product (zero, parts) all the manufacturing work, processing different process for the same labor object.Types of production lines, according to the size range is divided into production line and parts production line, according to the rhythm is divided into flow line producti

7、on and non production line, according to the degree of automation, divided into automated production lines and non automatic production line.The proportion of production line is mainly the product or the majority of products of the process route and process the amount of labor, determines a producti

8、on line with necessary to complete the task of processing certain products machinery and equipment, machinery and equipment arrangement and work arrangement etc. The production line has great flexibility, can adapt to the needs of the production of many varieties; cannot be employed in the productio

9、n conditions, organization of production line is an advanced production organization form; in product variety specification is more complex, the number of parts is more, the product yield of each kind of not much, lack of machinery and equipment companies, using the production line can achieve good

10、economic benefit.目錄摘 要 PAGEREF _Toc415078962 h 1目 錄 PAGEREF _Toc415078963 h 3第一章 緒論 PAGEREF _Toc415078964 h 41.1生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì)的意義 PAGEREF _Toc415078965 h 51.2生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì)的概況 PAGEREF _Toc415078966 h 61.3生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置部件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc415078967 h 91.3.1懸臂的作用 PAGEREF _Toc415078968 h 91.3.2懸臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc41507896

11、9 h 101.3.3懸臂力學(xué)分析 PAGEREF _Toc415078970 h 101.4生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì)的種類介紹 PAGEREF _Toc415078971 h 111.4.1按功能分 PAGEREF _Toc415078972 h 111.4.2按驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) PAGEREF _Toc415078973 h 121.5 研究的內(nèi)容 PAGEREF _Toc415078974 h 12第二章生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)介紹 PAGEREF _Toc415078975 h 122.1 明確技術(shù)要求 PAGEREF _Toc415078976 h 122.2 執(zhí)行元件的配置確定及動(dòng)作順序 P

12、AGEREF _Toc415078977 h 122.3 確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù) PAGEREF _Toc415078978 h 13 計(jì)算和確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 PAGEREF _Toc415078979 h 13 計(jì)算液壓缸所需流量 PAGEREF _Toc415078980 h 14液壓系統(tǒng)圖的擬定 PAGEREF _Toc415078981 h 14制定液壓回路方案 PAGEREF _Toc415078982 h 14原理草圖的繪制 PAGEREF _Toc415078983 h 152.5 元件的選型與設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc415078984 h 16 液壓缸的選擇 PAG

13、EREF _Toc415078985 h 16液壓控制閥的選擇 PAGEREF _Toc415078986 h 17液壓輔助元件及工作介質(zhì)的選擇 PAGEREF _Toc415078987 h 18軸承的選用和計(jì)算 PAGEREF _Toc415078988 h 192.7電機(jī)的選擇計(jì)算 PAGEREF _Toc415078988 h 192.8傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc415078988 h 192.9軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc415078988 h 19第三章 設(shè)計(jì)中的缺乏及要注意的問題 PAGEREF _Toc415078989 h 203.1 設(shè)計(jì)中的缺乏

14、之處 PAGEREF _Toc415078990 h 203.2 使用液壓系統(tǒng)要注意的問題 PAGEREF _Toc415078991 h 20參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc415078992 h 21設(shè)計(jì)總結(jié)第一章 緒論一,生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì)的意義生產(chǎn)線就是HYPERLINK :/baike.baidu /view/4354772.htm t :/baike.baidu /_blank產(chǎn)品生產(chǎn)過程所經(jīng)過的路線，即從HYPERLINK :/baike.baidu /view/810177.htm t :/baike.baidu /_blank原料進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)開始，經(jīng)過加工、運(yùn)送、裝配、檢驗(yàn)

15、等一系列生產(chǎn)生產(chǎn)線活動(dòng)所構(gòu)成的路線。生產(chǎn)線是按對(duì)象原那么組織起來的，完成產(chǎn)品工藝過程的一種HYPERLINK :/baike.baidu /view/4232515.htm t :/baike.baidu /_blank生產(chǎn)組織形式，即按產(chǎn)品專業(yè)化原那么，配備生產(chǎn)某種產(chǎn)品零、部件所需要的各種設(shè)備和各工種的工人，負(fù)責(zé)完成某種產(chǎn)品零、部件的全部制造工作，對(duì)相同的勞動(dòng)對(duì)象進(jìn)行不同工藝的加工。生產(chǎn)線的種類，按范圍大小分為產(chǎn)品生產(chǎn)線和零部件生產(chǎn)線，按節(jié)奏快慢分為HYPERLINK :/baike.baidu /view/104226.htm t :/baike.baidu /_blank流水HYPERL

16、INK :/baike.baidu /view/70553.htm t :/baike.baidu /_blank生產(chǎn)線和非流水生產(chǎn)線，按HYPERLINK :/baike.baidu /view/16286.htm t :/baike.baidu /_blank自動(dòng)化程度，分為HYPERLINK :/baike.baidu /view/3818183.htm t :/baike.baidu /_blank自動(dòng)化生產(chǎn)線和非自動(dòng)化生產(chǎn)線。生產(chǎn)線的主要產(chǎn)品或多數(shù)產(chǎn)品的工藝路線和HYPERLINK :/baike.baidu /view/998298.htm t :/baike.baidu /_bl

17、ank工序勞動(dòng)量比例，決定了一條生產(chǎn)線上擁有為完成某幾種產(chǎn)品的加工任務(wù)所必需的機(jī)器設(shè)備，機(jī)器設(shè)備的排列和工作地的布置等。生產(chǎn)線具有較大的靈活性，能適應(yīng)多品種生產(chǎn)的需要；在不能采用流水生產(chǎn)的條件下，組織HYPERLINK :/baike.baidu /view/70553.htm t :/baike.baidu /_blank生產(chǎn)線是一種比擬先進(jìn)的生產(chǎn)組織形式；在產(chǎn)品品種規(guī)格較為復(fù)雜，零部件數(shù)目較多，每種產(chǎn)品產(chǎn)量不多，機(jī)器設(shè)備缺乏的企業(yè)里，采用生產(chǎn)線能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。轉(zhuǎn)位裝置主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大局部組成。根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾

18、持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使裝置完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為轉(zhuǎn)位裝置的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。自由 度越多，轉(zhuǎn)位裝置的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用轉(zhuǎn)位裝置有23個(gè)自由度。控制系統(tǒng)是通過對(duì)轉(zhuǎn)位裝置每個(gè)自由度的電機(jī)的控制，來完成特定動(dòng)作。同時(shí)接收傳感器反應(yīng)的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制?？刂葡到y(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或dsp等微控制芯片構(gòu)成，通過對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)所要功能。,生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì)的概況 本機(jī)構(gòu)是一種具有

19、簡(jiǎn)單動(dòng)作功能的機(jī)械手。隨著網(wǎng)絡(luò)技巧的開展，機(jī)械手的聯(lián)網(wǎng)操作問題也是以后開展的方向。工業(yè)機(jī)器人是近幾十年開展起來的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手的是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其表達(dá)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的開展前景。機(jī)械手是在機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)過程中開展起來的一種新型裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，迅速開展起來的一門新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的開展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與

20、機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)，不知疲勞，不怕危險(xiǎn)，抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用。我國塑料機(jī)械已成為機(jī)械制造業(yè)開展最快的行業(yè)之一，年需求量在不斷的加大。我國塑料機(jī)械產(chǎn)業(yè)的高速開展主要有以下兩個(gè)大因素：一是對(duì)高技術(shù)含量裝備的需求所帶來的設(shè)備更新及陳舊設(shè)備的淘汰;二是海內(nèi)塑料加工產(chǎn)業(yè)的高速開展，對(duì)塑料機(jī)械的需求旺盛。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年開展起來的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手的是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各

21、自的優(yōu)點(diǎn)，尤其表達(dá)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的開展前景。機(jī)械手是在機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)過程中開展起來的一種新型裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，迅速發(fā)殿起來的一門新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的開展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)，不知疲勞，不怕危險(xiǎn)，抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用1.3生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置部件設(shè)計(jì)自動(dòng)換刀裝置是數(shù)控加工中

22、心在工件的一次裝夾中實(shí)現(xiàn)多道工序加工不可缺少的裝置, 主要由刀庫、機(jī)械手和驅(qū)動(dòng)裝置幾局部組成。機(jī)械手和驅(qū)動(dòng)裝置是兩個(gè)關(guān)鍵局部, 根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置的不同, 自動(dòng)換刀裝置可分為凸輪式、液壓式、齒輪式、連桿式及各種機(jī)構(gòu)復(fù)合式, 其中以凸輪式用得較多。興旺國家數(shù)控加工中心的立式自動(dòng)換刀機(jī)械手主要采用凸輪式, 我國加工中心技術(shù)起步較晚, 對(duì)自動(dòng)換刀機(jī)械手研究較少。進(jìn)入20 世紀(jì)90 年代后, 北京機(jī)床研究所、大連組合機(jī)床研究所、濟(jì)南第一機(jī)床廠、青海機(jī)床廠以及陜西省的秦川機(jī)床廠都對(duì)立式自動(dòng)換刀機(jī)械手進(jìn)行了研究和開發(fā)。迄今為止, 我國制造的加工中心配置的自動(dòng)換刀機(jī)械手大多數(shù)是進(jìn)口的。其主要原因: 一是國內(nèi)生產(chǎn)的

23、換刀機(jī)械手質(zhì)量較差, 本錢也不低; 二是進(jìn)口換刀機(jī)械手價(jià)格雖然較高, 但在整個(gè)加工中心中所占份額不大。作為加工中心的配套技術(shù), 自動(dòng)換刀機(jī)械手的研究和開發(fā)將直接影響到我國自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提高, 從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。懸臂的作用立式換刀機(jī)械手和臥式換刀機(jī)械手已得到廣泛應(yīng)用20 世紀(jì)90 年代以來, 數(shù)控加工技術(shù)得到迅速的普及和開展, 數(shù)控機(jī)床在制造業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。帶有自動(dòng)換刀系統(tǒng)的數(shù)控加工中心在現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)中起著愈來愈重要的作用, 它能縮短產(chǎn)品的制造周期, 提高產(chǎn)品的加工精度, 適合柔性加工。加工中心是數(shù)控機(jī)床中較為復(fù)雜的加工設(shè)備, 由于其具有多種加工能力而得到廣泛的應(yīng)

24、用, 其強(qiáng)大的加工能力和效率得益于其配置的自動(dòng)換刀裝置(A u2tomat ic Too l Changer)。懸臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)換刀裝置作為加工中心的重要組成局部, 其主要作用在于減少加工過程中的非切削時(shí)間, 提高生產(chǎn)率, 降低生產(chǎn)本錢, 進(jìn)而提升機(jī)床乃至整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)力。加工中心自動(dòng)換刀裝置是實(shí)現(xiàn)多工序連續(xù)加工的重要裝置, 其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其控制是實(shí)現(xiàn)加工中心設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵。加工中心的換刀過程較為復(fù)雜, 動(dòng)作多, 動(dòng)作間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系多, 因而自動(dòng)換刀系統(tǒng)性能的好壞直接影響加工效率的上下懸臂力學(xué)分析軍事領(lǐng)域：主要讓機(jī)器人執(zhí)行一些自動(dòng)的偵察與控制任務(wù)，尤其是一些相對(duì)較為危險(xiǎn)的任務(wù)，比方，無人偵察機(jī)

25、、撤除炸彈的機(jī)器人及掃雷機(jī)器人等。機(jī)器人還可以代替士兵去完成那些不太復(fù)雜的工程及后勤任務(wù)，從而使戰(zhàn)士從繁重的工作中解脫出來，去從事更加重要的工作。娛樂領(lǐng)域：機(jī)器人在娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，比方，機(jī)器人足球大賽、機(jī)器人彈鋼琴和機(jī)器人寵物等。醫(yī)療領(lǐng)域：機(jī)器人主要用來輔助護(hù)士進(jìn)行一些日常的工作，比方，幫助醫(yī)生運(yùn)送用藥品及自動(dòng)監(jiān)測(cè)病房內(nèi)的空氣質(zhì)量，等等。醫(yī)用機(jī)器人還可以協(xié)助醫(yī)生完成一些難度較高的手術(shù)，例如，眼部手術(shù)、腦部手術(shù)等。美國還創(chuàng)造了一種可以進(jìn)入人體血管的微型機(jī)器人，幫助醫(yī)生在病人的血管內(nèi)滅殺病毒。，生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì)的種類介紹 按功能分工業(yè)制造領(lǐng)域：主要讓機(jī)器人在機(jī)械制造業(yè)中代替人完成大批量、

26、高質(zhì)量要求的工作，如汽車制造、艦船制造及某些家電產(chǎn)品電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)的制造等?；さ刃袠I(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中的點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、切割、電子裝配及物流系統(tǒng)的搬運(yùn)、包裝等工作，也有局部是由機(jī)器人完成的。軍事領(lǐng)域：主要讓機(jī)器人執(zhí)行一些自動(dòng)的偵察與控制任務(wù)，尤其是一些相對(duì)較為危險(xiǎn)的任務(wù)，比方，無人偵察機(jī)、撤除炸彈的機(jī)器人及掃雷機(jī)器人等。機(jī)器人還可以代替士兵去完成那些不太復(fù)雜的工程及后勤任務(wù)，從而使戰(zhàn)士從繁重的工作中解脫出來，去從事更加重要的工作。娛樂領(lǐng)域：機(jī)器人在娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，比方，機(jī)器人足球大賽、機(jī)器人彈鋼琴和機(jī)器人寵物等。醫(yī)療領(lǐng)域：機(jī)器人主要用來輔助護(hù)士進(jìn)行一些日常的工作，比方，幫助醫(yī)生

27、運(yùn)送用藥品及自動(dòng)監(jiān)測(cè)病房內(nèi)的空氣質(zhì)量，等等。醫(yī)用機(jī)器人還可以協(xié)助醫(yī)生完成一些難度較高的手術(shù)，例如，眼部手術(shù)、腦部手術(shù)等。美國還創(chuàng)造了一種可以進(jìn)入人體血管的微型機(jī)器人，幫助醫(yī)生在病人的血管內(nèi)滅殺病毒。按驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手機(jī)械手所用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有4種：液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。其中以液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)用得最多。1、液壓驅(qū)動(dòng)式液壓驅(qū)動(dòng)式機(jī)械手通常由液動(dòng)機(jī)各種油缸、油馬達(dá)、伺服閥、油泵、油箱等組成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由驅(qū)動(dòng)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。通常它的具有很大的抓舉能力高達(dá)幾百千克以上，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作平穩(wěn)、耐沖擊、耐震動(dòng)、防爆性好，但液壓元件

28、要求有較高的制造精度和密封性能，否那么漏油將污染環(huán)境。2、氣壓驅(qū)動(dòng)式其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常由氣缸、氣閥、氣罐和空壓機(jī)組成，其特點(diǎn)是氣源方便、動(dòng)作迅速、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、維修方便。但難以進(jìn)行速度控制，氣壓不可太高，故抓舉能力較低。3、電氣驅(qū)動(dòng)式電力驅(qū)動(dòng)是機(jī)械手使用得最多的一種驅(qū)動(dòng)方式。其特點(diǎn)是電源方便，響應(yīng)快，驅(qū)動(dòng)力較大關(guān)節(jié)型的持重已達(dá)400kg，信號(hào)檢測(cè)、傳動(dòng)、處理方便，并可采用多種靈活的控制方案。驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般采用步進(jìn)電機(jī)，直流伺服電機(jī)AC為主要的驅(qū)動(dòng)方式。由于電機(jī)速度高，通常須采用減速機(jī)構(gòu)如諧波傳動(dòng)、RV擺線針輪傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)和多桿機(jī)構(gòu)等。有些機(jī)械手已開始采用無減速機(jī)構(gòu)的大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速電

29、機(jī)進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)DD這既可使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，又可提高控制精度。4、機(jī)械驅(qū)動(dòng)式機(jī)械驅(qū)動(dòng)只用于動(dòng)作固定的場(chǎng)合。一般用凸輪連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作。其特點(diǎn)是動(dòng)作確實(shí)可靠，工作速度高，本錢低，但不易于調(diào)整。其他還有采用混合驅(qū)動(dòng)，即液-氣或電-液混合驅(qū)動(dòng)。1.5 研究的內(nèi)容本機(jī)構(gòu)是一種具有簡(jiǎn)單動(dòng)作功能的機(jī)械手。隨著網(wǎng)絡(luò)技巧的開展，機(jī)械手的聯(lián)網(wǎng)操作問題也是以后開展的方向。工業(yè)機(jī)器人是近幾十年開展起來的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手的是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其表達(dá)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)

30、的能力，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的開展前景。第二章，生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)介紹 2.1 明確技術(shù)要求本設(shè)計(jì)為機(jī)加工中棒料傳送裝置，機(jī)構(gòu)將棒料夾緊，傳送至加工區(qū)域。夾緊過程如下。圖中1為活動(dòng)夾板，2為固定夾板，3和4為電磁鐵。在未通電狀態(tài)，2由于重力作用，處于張開狀態(tài)，加上棒料以后，電磁鐵通電，1和2處于閉合狀態(tài)，從而夾緊棒料，當(dāng)棒料到達(dá)指定位置，適當(dāng)翻轉(zhuǎn)以后，斷電， 可以釋放棒料。本設(shè)計(jì)中要求，轉(zhuǎn)位裝置具有兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)功能，并且對(duì)旋轉(zhuǎn)行程有要求。在結(jié)構(gòu)中主要考慮如下因素：1，水平旋轉(zhuǎn)的方案選擇與設(shè)計(jì) 常用的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有如下幾種：螺旋式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),凸輪式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),曲柄式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)鉸鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

31、,連桿式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),四桿機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，可以使用兩岸式旋轉(zhuǎn)，直接由電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。需要注意旋轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度，和電機(jī)支撐軸的強(qiáng)度。如下圖，1為旋轉(zhuǎn)支架，2為旋轉(zhuǎn)軸，3為電動(dòng)控制局部，4為傳感器旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)連接，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)支架頭部有環(huán)形槽，槽呈90度狀態(tài)，在槽的兩端裝有傳感器，如圖4. 該傳感器為接觸開關(guān)式傳感器，當(dāng)旋轉(zhuǎn)支架頭部碰到傳感器時(shí)，傳感器處于觸發(fā)狀態(tài)，將電信號(hào)傳送給主，電路板，電路板控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)停止工作，從而控制旋轉(zhuǎn)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)支架停止轉(zhuǎn)動(dòng)。2.2 執(zhí)行元件的配置確定及動(dòng)作順序翻轉(zhuǎn)方案采用旋轉(zhuǎn)方式，使機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)90度，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)的功能。方案可以參考水

32、平方向的旋轉(zhuǎn)方式。如下圖，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用電機(jī)齒輪結(jié)合的方式，圖中1為齒輪1 ，2 為齒輪2 ，3為定位架，4為傳感器，5為旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸與支架之間有環(huán)形連接，支架上90度圓環(huán)的端部有定位裝置，采用兩個(gè)接觸開關(guān)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸上的軸端局部，碰觸到接觸開關(guān)，接觸開關(guān)將電信號(hào)傳送給電路板，電路板控制電機(jī)，停止工作，從而齒輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)周停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防止發(fā)生碰撞。2.3 確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)本機(jī)構(gòu)中，需要機(jī)構(gòu)有向前后伸縮的功能，結(jié)構(gòu)中采用液壓鋼完成此功能，如以下圖所示1為液壓缸，2為聯(lián)軸器，3為旋轉(zhuǎn)軸，4為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓缸被固定在旋轉(zhuǎn)支架上，通氣工作以后，液壓缸可以，像前后伸

33、縮途中234局部整體向前移動(dòng)，也可以整體向后收縮，這樣就完成了，伸縮的功能旋轉(zhuǎn)角度限位裝置的設(shè)計(jì)如下圖的限位裝置是采用接觸式開開關(guān)，接觸開關(guān)。 計(jì)算和確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸B5%E6%84%9F%E5%BC%8F%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank電感式傳感器由三大局部組成：HYPERLINK :/ baidu /s?wd=%E6%8C%AF%E8%8D%A1%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank

34、振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路。HYPERLINK :/ baidu /s?wd=%E6%8C%AF%E8%8D%A1%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank振蕩器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)。當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場(chǎng)，并到達(dá)感應(yīng)距離時(shí)，在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生zkg6 t _blank渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。HYPERLINK :/ baidu /s?wd=%E6%8C%AF%E8%8D%A1%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank振蕩器振蕩及停振的

35、變化被后級(jí)extlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，從而到達(dá)非接觸式之檢測(cè)目的。 計(jì)算液壓缸所需流量電容式接近開關(guān)的感應(yīng)面由兩個(gè)同軸金屬電極構(gòu)成，很象“翻開的電容器電極，該兩個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)電容，串接在RC振蕩回路內(nèi)。電源接通時(shí)，RC振蕩器不振蕩，當(dāng)一目標(biāo)朝著電容器的電靠近時(shí)，電容器的容量增加，振蕩器開始振蕩。通過后級(jí)電路的處理，將振和振蕩兩種信號(hào)轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)，從而起到了檢測(cè)有無物體存在的目的。該傳感器能檢測(cè)金屬物體，也能檢測(cè)非金屬物體，對(duì)金屬物體可以獲得最大的動(dòng)作距離，對(duì)非金屬物體動(dòng)作距離決定于材料的介電

36、常數(shù)，材料的介電常數(shù)越大，可獲得的動(dòng)作距離越大?；魻栭_關(guān)的工作原理磁式開關(guān)是接近開關(guān)，它甚至透過非黑色金屬響應(yīng)于一個(gè)永久的磁場(chǎng)。作用距離大于電感接近開關(guān)。響應(yīng)曲線與永久磁場(chǎng)的方向有關(guān)。當(dāng)一個(gè)目標(biāo)永久磁鐵或外部磁場(chǎng)接近時(shí)，線圈鐵芯的導(dǎo)磁性線圈的電感量L是由它決定的變小，線圈的電感量也減小，Q值增加。鼓勵(lì)振蕩器振蕩，并使振蕩電流增加。當(dāng)一個(gè)磁性目標(biāo)靠近時(shí)，磁式傳感器的電流消耗隨之增加。零部件工作強(qiáng)度的校核.軸I的強(qiáng)度校合1求作用在齒輪上的力2求軸承上的支反力垂直面內(nèi)：N N水平面內(nèi)： 畫受力簡(jiǎn)圖與彎矩圖根據(jù)第四強(qiáng)度理論且忽略鍵槽影響，載荷水平面H 垂直面V支反力F N N彎矩M彎矩M 總彎矩扭矩T

37、 QUOTE 197179.742+0.611457020.1553=12.55MPa-1=70MPa 所以軸的強(qiáng)度足夠1求作用在齒輪上的力 QUOTE Ft3=2Td=249。95104107。28 水平面內(nèi)： 求得 QUOTE FNV1 162N求得 QUOTE FNV2 -2670N垂直面內(nèi)： 求得=5646N 求得=7700N畫受力簡(jiǎn)圖與彎矩圖 (4)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度在兩個(gè)軸承處彎矩有最大值，所以校核這兩處的強(qiáng)度 QUOTE e或A/Re兩種情況，由表18-11查出。參數(shù)e反映了軸向載荷對(duì)軸承承載能力的影響，其值與軸承類型和A/C0有關(guān)，C0是軸承的徑向額定靜載荷。徑向軸承只

38、承受徑向載荷時(shí)，其當(dāng)量動(dòng)載荷為P=R 18-6推力軸承只能承受軸向載荷，因此其當(dāng)量動(dòng)載荷為P=A 18-72.5 元件的選型與設(shè)計(jì)角接觸球軸承和圓錐滾子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在滾動(dòng)體和滾道接觸處存在著接觸角。當(dāng)它承受徑向載荷R時(shí)，作用在承載區(qū)內(nèi)第i個(gè)滾動(dòng)體上的法向力Qi可分解為徑向分力Ri和軸向分力Si。各滾動(dòng)體上所受軸向分力的和即為軸承的內(nèi)部軸向力S見圖18-6a中的S1和S2。軸承的內(nèi)部軸向力可以按表18-12計(jì)算。圖18-6圓錐滾子軸承的受力表18-12角接觸球軸承和圓錐滾子軸承內(nèi)部軸向力軸承類型角 接 觸 球 軸 承圓錐滾子軸承70000C型(=150)70000AC型(=25)70000B型(

39、=40)內(nèi)部軸向力S 0.5R 1.1RR/2Y*Y是A/Re時(shí)的軸向系數(shù)，參見表18-11。為了使軸承內(nèi)部軸向力得到平衡，通常角接觸球軸承和圓錐滾子軸承都是成對(duì)使用的。在計(jì)算軸承所受軸向力A時(shí)，除了考慮外部軸向力FA的作用外，還應(yīng)將由徑向載荷R產(chǎn)生的內(nèi)部軸向力S1和S2考慮進(jìn)去見圖18-6b。首先按表18-12求得軸承內(nèi)部軸向力S1和S2。如圖18-6c所示，當(dāng)FA+S1S2，由于軸不能向右移動(dòng)，軸承II承受的軸向力顯然是 A2=FA+S1。假設(shè)如圖18-6d所示，S2FA+S1，那么軸承II的軸向力是A2=S2。因此軸承II的軸向載荷必然是以下兩值中的較大者。18-8用同樣的方法分析，可得

40、軸承I的軸向力是以下兩值中的較大者18-9當(dāng)軸向外力與圖示方向相反時(shí)，應(yīng)取負(fù)值，其他計(jì)算步驟相同。液壓缸的選擇液壓缸的單缸最大升起的質(zhì)量升降平臺(tái)的最大起升高度:上升速度等于下降速度:液壓平臺(tái)上升工況的最大負(fù)載液壓缸的機(jī)械效率:液壓缸的工作壓力由表3-1可知表3-1不同負(fù)載條件下的工作壓力負(fù)載F/KN50工作壓力p/MPa，故強(qiáng)度足夠?；钊麠U的設(shè)計(jì)與計(jì)算活塞桿是液壓缸專遞動(dòng)力的主要零部件，它要承受拉力、壓力、彎力和震動(dòng)沖擊等多種作用，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。1、活塞桿直徑的計(jì)算根據(jù)活塞桿受力狀況來確定，一般為受拉力作用時(shí)，d=0.30.5D。受壓力作用時(shí)： 因?yàn)镻=1.5MPa，D=，故d=根據(jù)

41、下表可知活塞桿直徑d=40mm表3-3活塞桿直徑系列mmGB/T 2348-93456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400活塞桿強(qiáng)度校核1按強(qiáng)度條件校核由公式 式中 d活塞桿的直徑； F活塞桿上的作用力； 活塞桿材料許用應(yīng)力，為材料的抗拉強(qiáng)度，為平安系數(shù)，一般取。由45號(hào)鋼的許用應(yīng)力，得 ，而，故活塞桿強(qiáng)度符合要求。按彎曲穩(wěn)定性校核當(dāng)活塞桿全部伸出后，活塞桿外端到液壓缸支撐點(diǎn)之間的距離時(shí)，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。按材料力學(xué)理論，當(dāng)一根受壓直桿的軸向載荷超過臨界受壓載荷時(shí)，即可能失去

42、原有直線狀態(tài)的平衡，稱為失穩(wěn)，其穩(wěn)定條件為 式中 液壓缸的最大推力； 液壓缸的臨界受壓載荷； 穩(wěn)定平安系數(shù)，一般取。液壓缸臨界受壓載荷與活塞桿和缸體的材料、長度、剛度以及兩端支撐狀況有關(guān)。的相關(guān)計(jì)算如下：由公式 式中 活塞桿的計(jì)算長度； 端點(diǎn)安裝形式系數(shù)，兩端固定，故； E材料的彈性模量，鋼材的 ； J活塞桿的橫截面轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，實(shí)心桿的。而，故，而當(dāng)取4時(shí)，故活塞桿彎曲穩(wěn)定性符合要求。液壓輔助元件及工作介質(zhì)的選擇抗彎截面系數(shù) QUOTE W=01d3=0.1603=21600mm2 抗扭截面系數(shù) QUOTE WT=0.2d3=0.2603=43200mm2 截面A左側(cè)的彎矩M為 QUOTE M=

43、398047.2110-39110=256921.4Nmm 截面A左側(cè)的扭矩T為 QUOTE T=T2=514600 Nmm 截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得B=640MPa, -1=275MPa, -1=155MPa過盈配合處的k, 查得k=3.48，并取k=0.8k=2.78查得外表質(zhì)量系數(shù) =0.92查得尺寸系數(shù)為 =0.73；查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 =0.80計(jì)算得綜合系數(shù)為K=k+1-1=3.567K=k+1-1=2.867取40Cr的特征系數(shù)為 =0.10.2，取=0.1 =0.050.1，取=0.05計(jì)算平安系數(shù)S=-1Ka+m=6.484S=-1K

44、a+m=8.923Sca=SSS2+S2=6.125.366.122+5.362=5.25S=1.5綜合以上分析，軸強(qiáng)度合格軸III的強(qiáng)度校合1求作用在齒輪上的力由前面計(jì)算可知作用在齒輪四上的力的大小等于作用在齒輪三上的力，即：(2)求軸承上的支反力垂直面內(nèi)： 求得 QUOTE FNV1 =1542N =926N水平面內(nèi)： 求得 QUOTE FNH2=5965.6N 畫受力簡(jiǎn)圖與彎矩圖用的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有如下幾種：螺旋式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)凸輪式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)曲柄式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)鉸鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連桿式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，可以使用兩岸式旋轉(zhuǎn)，直接由電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。需要注意旋轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度，和電機(jī)支撐軸的強(qiáng)度

45、。為限制滾動(dòng)軸承在過載和沖擊載荷下產(chǎn)生的永久變形，應(yīng)按靜載荷作校核計(jì)算。按靜載荷進(jìn)行校核的公式如下：或18-10式中，S0為靜載荷平安系數(shù)；C為額定靜載荷；P為當(dāng)量靜載荷；下標(biāo)0為靜載荷；下標(biāo)r為徑向載荷；下標(biāo)a為軸向載荷。 例18-3一機(jī)械傳動(dòng)裝置，采用一對(duì)角接觸球軸承，并暫定軸承型號(hào)為7307AC。軸承載荷R1=1200 N，R2=2050 N，F(xiàn)A=880 N，轉(zhuǎn)速n=5000 r/min，運(yùn)轉(zhuǎn)中受中等沖擊，預(yù)期壽命Lh=2000 h，試問所選軸承型號(hào)是否恰當(dāng)？先計(jì)算軸承1、2的軸向力A1、A2參見圖18-6b 由表18-12可知70000AC型軸承的內(nèi)部軸向力為因?yàn)樗远?2計(jì)算軸承1

46、、2的當(dāng)量動(dòng)載荷 由表18-11查得70000AC型軸承e=0.68，而查表18-11可得X1=0.41、Y1=0.87；X2=0.41、Y2=0.87。故徑向當(dāng)量動(dòng)載荷為 3計(jì)算所需的徑向額定動(dòng)載荷C因兩端選擇同樣尺寸的軸承，而P2P1，故應(yīng)以軸承2的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷P2為計(jì)算依據(jù)。工作溫度正常，查表18-8得fT=1；按中等沖擊載荷，查表18-9得fF=1.5。4由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得7307AC軸承的徑向額定動(dòng)載荷 C=32800 N。因?yàn)?C2C，故所選7307AC軸承適宜。一、滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)為保證軸承在機(jī)器中能正常工作，除合理選擇軸承類型、尺寸外，還應(yīng)正確進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)，處理好軸承

47、與其周圍零件之間的關(guān)系。也就是要解決軸承的軸向位置固定、軸承與其他零件的配合、間隙調(diào)整、裝拆和潤滑密封等一系列問題。1軸承的固定1雙支點(diǎn)單向固定如圖18-7所示，使軸的兩個(gè)支點(diǎn)中每一個(gè)支點(diǎn)都能限制軸的單向移動(dòng)，兩個(gè)支點(diǎn)合起來就限制了軸的雙向移動(dòng)。它適用于工作溫度變化不大的短軸，考慮到軸因受熱而伸長，在軸承蓋與外圈端面之間應(yīng)留出熱補(bǔ)償間隙圖18-7 b。(a)(b)圖18-7 雙支點(diǎn)單向固定一2單支點(diǎn)雙向固定這種變化適用于溫度變化較大的長軸，如圖18-8所示，在兩個(gè)支點(diǎn)中使一個(gè)支點(diǎn)能限制軸的雙向移動(dòng)，另一個(gè)支點(diǎn)那么可作軸向移動(dòng)?？勺鬏S向移動(dòng)的支承稱為游動(dòng)支承，它不承受軸向載荷。圖 a右軸承外圈未

48、完全固定，可以有一定的游動(dòng)量；圖b采用的圓柱滾子軸承，其滾子和軸承的外圈之間可以發(fā)生軸向游動(dòng)。(a)(b)圖18-8單支點(diǎn)雙向固定一2軸承組合的調(diào)整1軸承的調(diào)整軸承的調(diào)整包括軸承間隙調(diào)整和軸承位置調(diào)整。軸承間隙的調(diào)整是通過調(diào)整墊片厚度、調(diào)整螺釘和調(diào)整套筒等方法完成的。軸承組合位置調(diào)整是使軸上的零件如齒輪、帶輪等具有準(zhǔn)確的工作位置。圖18-9通過調(diào)整軸承端蓋與機(jī)座間墊片厚度實(shí)現(xiàn)軸承間隙的調(diào)整。圖18-9調(diào)整墊片圖18-10調(diào)整螺釘圖18-10為調(diào)整螺釘方法。利用調(diào)整螺釘對(duì)軸承外圈的壓蓋進(jìn)行調(diào)整以實(shí)現(xiàn)軸承的間隙調(diào)整。調(diào)整完畢之后，用螺母鎖緊防松。圖18-11是調(diào)整套筒。整個(gè)圓錐齒輪軸系安裝在調(diào)整套筒中，然后再安裝在機(jī)座上。通過墊片1調(diào)整套筒與機(jī)座的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)錐齒輪軸軸向位置的調(diào)整。通過