三自由度全液压机械手结构设计
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毕业设计(论文)任务书机械设计制造及其自动化专业1102班学生:张铎毕业设计(论文)题目: 三自由度全液压机械手结构设计毕业设计(论文)内容: 1.设计说明书一份 2.CAD图纸一套(包括总装图、零件图 ) 3.文献综述(不少于3000字) 毕业设计(论文)专题部分: 三自由度全液压机械手结构起止时间: 2015年3月6日至 2015年6月5日指导教师: 签字 2015年 3 月 6 日沈 阳 化 工 大 学 科 亚 学 院本科生毕业设计成绩考核评价表毕业设计名 称三自由度全液压机械手结构设计专 业机械设计制造及其自动化 班级 1102姓名张铎 评价人权重评价点得分指导教师10图纸完备、整洁,设计说明书的撰写质量5分析、计算、论证的综合能力5能综合运用所学知识和专业知识,独立工作能力强5毕业实习表现、进度表书写情况评阅人10设计的有重大改进或独特见解,有一定应用价值5设计的难度和工作量,结合本专业情况5计算、图纸、公式、符号、单位是否符合工程设计规范5说明书的条理性、语言、书写、图表水平答辩小组10设计规格符合要求及答辩规范程度10答辩挂图准备情况10答辩中思维敏捷,知识面宽厚程度10回答问题的正确性,有无错误10是否有创新意识,设计是否有新意教师、评阅人和答辩小组按以上各条的相应评价点给出得分,合计总分数。在总成绩分数中,90-100分为优秀,80-89分为良好,70-79为中等,60-69为及格,不足60分为不及格,列入本表右侧成绩栏中。注意:有严重抄袭现象的学生成绩应定为不及格,有抄袭现象但不严重的学生成绩应降档处理。指导教师、评阅人及答辩小组对此应切实注意,如有不可解决的分歧,可交于院系答辩委员会裁定。合计分数成绩答辩小组: 年 月 日毕业设计(论文)指导教师评阅意见表专业机械设计制造及其自动化班级1102姓名张铎题目三自由度全液压机械手结构设计指导教师评语张铎同学在毕业设计中,设计题目为三自由度全液压机械手结构设计,经检查得出以下结论:1完成图纸和设计计算说明书的规定毕业设计的工作量。2设计计算书参数选取及计算正确,应用基础理论知识的能力较强,文中插图较合理。 3结构设计较好, 视图表达较为清晰,能用计算机进行绘图。 4具有良好的专业知识基础,能够结合题目进行分析运算,基础概念清楚。5能够结合题目查阅技术文献,参考文献较多。可以参加答辩。签字: 2015年 5月 25日沈阳化工大学科亚学院毕业论文文献综述三自由度全液压机械手结构设计班级:机制1102 姓名:张铎 指导老师:赵艳春1.国内外研究现状机械手起源于20世纪50年代,是基于示教再现和主从控制方式,能适应产品种类变更,具有多自由度动作功能的柔性自动化设备,也是典型机电一体化产品。其中,通用机械手具有独立的控制系统,程序多变,动作灵活多变等特点,在中小批量的自动化生产中得到大量应用。在国外,像日本,美国,德国等国家,以微型内置伺服电机作为控制系统主动力的精密机械手,则是世界自动化领域中更深高次的发展。相对一般的工业领域机械手,这种精密型的机械手具有动作精度高,体积相对小巧,高度智能化的特点,被广泛应用于水下精密作业,人体内部手术作业,农业果实采摘等领域。由于这种类型的机械手更突出的要求是精密型,故其整体结构为多关节、多驱动型,每个关节都有独立伺服电机作为驱动源,这些伺服电机则由躯干内部的PLC等核心处理器做统一控制管理,以达到灵活多变的控制要求。现今使用的机械手主要可分为极坐标型机械手和关节型机械手,这两种机械手可以提供较大的工作空间,恰好可以满足一般的机械手在工作空间上的要求。韩国最早开发的用于果实采摘的极坐标机械手臂,旋转关节可以自由移动,丝杠关节可以上下移动,从而使作业空间达到3m。日本东都大学也在20世纪80年代研制出了5自由度关节型机械手。实验表明这种机械手在运动空间上虽然没有极坐标机械手到位,且末端执行器的可操作能力较低,但结构相对简单,工作更加灵活,在不需要较复杂操作的工作环境下,体现出一定优势。京都大学在此基础上又开发出了7个自由度的机械手,解决了其相对极坐标机械手在工作空间上不足的缺点,在关节型机械手领域达到了一个更高的高度。机械手可以模仿人手的某些动作和功能,用固定的程序和轨迹完成抓取、搬运物件等操作。特别是在当前劳工紧缺,劳动力成本日益提高的社会背景下,机械手的使用可以替代人的繁重劳动,实现工业自动化的同时也大大减少了企业的生产成本,提高企业效益。同时,由于它可在高温、高压、多粉尘、易燃易爆、放射性等恶劣或危险环境下,替代人类作业保护工人的人身安全,因而被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能工业等部门。2研究方向机械手的工作环境是非结构的开放系统,涉及到多门学科知识,不同的工作场合和不同的工作对象给机械手的研制特别是末端执行机构的研制带来了无限的空间和全新的挑战。机械手在某种程度和场合上代替了人类的大量工作,但是它的使用却并没有达到广泛普及的程度,这主要是由于存在2个关键的问题:一方面,机械手的智能化程度没有达到工业生产的要求。工业生产的特点需要机械手具有相当高的智能和柔性作业的能力以适应复杂的非结构环境;另一方面,购买和研制机械手成本高,会加重企业的生产成本,而且其工作范围较局限,机械手的使用效率并不高。现今机械手使用效率低的原因是其工作通用性不强,在使用上不够灵活,更换工作场合甚至更换工作对象都需要对机械手的结构和控制系统做出较大的改进,加大了研发技术人员的工作量,也加大了研发成本。当机械手的操作动作比较复杂的时候,由于机器人的自由度较多,虽然运动灵活,但是对其的控制也愈困难,增加了研发的难度,对技术人员的要求较高。因此机械手必须具有以下的特征:一方面要能够准确的定位和并抓牢物件,另一方面要能够使机械手特别是手臂部分移动自如而不和物件或其他设备碰撞,使其结构紧凑,容易转弯;再者,其通用性要强,可以使其应用于不同场合和不同工作对象。2.1机械手的驱动方式驱动装置是带动机械手达到指定位置的动力源。目前使用的主要有4种驱动方式:液压驱动,气压驱动,直流电机驱动和步进电机驱动。考虑到提高效率的需要,机械手的动作一般都需要快速、精确且平稳,因此液压或气压传动在这之中的应用比较广。相对而言,气压传动可避免油液泄露和减小压力损失,节能,高效且对环境污染小,故选用气压传动的方式最为常见。2.1机械手手臂结构目前,应用最多的机械手的手臂结构总体可分为三大类,滑块连杆机构的关节型机械手臂结构,气动式积木机械手臂结构和纯关节型机械手臂结构。机械手整机可分为机身、大臂、小臂(含手腕)3部分。机身与大臂、大臂与小臂、小臂与手腕有3个旋转关节,以保证达到工作空间的任意位置,手腕中又有3个旋转关节:腕转、腕曲、腕摆,以实现末端操作器的任意空间姿态。手腕的端部为一个法兰,以连接末端操作器,这是一个通用性接口,以供用户配置多个手部装置或工具。这种手臂结构和滑块连杆机构的关节型手臂类似,但缺少了连杆,动作直接由内部的步进电机控制,机动性和灵活性更强,但内部控制结构相对复杂。2.3机械手机座结构机座除了对机械手起到固定和支撑作用外,还要确保其腰部的回转运动。目前应用最多的几座分为固定式机座和移动式机座两种。固定式机座通常作为关节型机械手臂等空间自由度较多且动作相对灵活的机械手底座,通常只提供一个腰部的旋转自由度。移动式机座则通常作为积木式机械手臂等要求结构简化且不需要太多自由度的机械手的底座,通常需要提供水平面上的两个移动自由度和绕的腰部旋转一个自由度,这种结构可以将本该设置在机械手臂上的结构转移到机座中,有效简化机械手的整体设计结构,使控制和设计都更加简单。2.4机械手末端执行机构机械手的末端执行机构是机械手能否完成抓取或其他作业动作的关键部分,控制最为复杂,结构也最为精细紧凑,其基本机构取决于工作对象的特性及工作方式。选用或设计末端执行器之前都需要预先考虑和分析操作对象的生物特性,机械特性或者理化特性,到目前为止,末端执行器都是专用的,以避免碰伤或损坏操作对象。目前使用最多的末端执行器结构有卡盘式结构和仿真型手指式结构。此类末端执行机构适合于抓取环类或带内孔的工件,主要靠气压推动滑块活塞向下运动,滑块的斜面和楔形快的楔形面接触,并使楔形块向两边运动,发生胀紧,从而抓起工件。放料时气缸退回,为防止活塞和楔形快卡死,在活塞底部采用一个复位弹簧,使活塞在放气后能自行退回。此类机构的功能主要由腕臂末端的滑块活塞和楔形块完成,其设计可以和手臂部分的设计保持相对独立,这样就可以针对不同的工作对象设计不同的末端执行机构,增强了机械手的通用性。结束语机械手充分利用结构优化设计和自动化技术,结构愈加简单,功能更加强大,可根据实际应用要求选择相应功能、参数和机构模块,像搭积木一样进行组合,灵活多变。这是一种先进的设计思想,反应了自动化技术在工业生产中的一个发展方向。另外,气动技术在自动化技术中的广泛应用,也将逐渐贯彻于机械手的开发及应用中。实践证明,随着自动化水平的日益提高和普及,机械手在现代工业大生产的使用已经逐渐占据举足轻重的地位。但就目前而言,机械手的应用主要停留在粗放型作业的环境中,这主要是由于世界各国对机械手精密操作这种高科技领域的研究与开发还很不成熟,在机械手的具体机构设计,各部位的驱动,控制系统,甚至更高要求的传感器选择方面有待更深层次的研究。参考文献 1江鹏.无人车间的发展趋势D.山西.山西电子科技大学,2007. 2李飞,王方建.先进制造技术的研究D.天津.南开大学滨海学院,2003. 3陆鑫盛.气动自动化系统的优化设计M.上海:上海科学技术出版社,2000. 4张建民.工业机器人M.北京:北京理工大学出版社,1996. 5李洪剑.西方机器人技术D.哈尔滨.哈尔滨工业大学,2008. 6何存兴.液压传动与气压传动M.武汉:华中科技大学出版社,2000. 7李寿刚.关节型机械手M.北京:北京理工大学出版社,2002. 8左键民.液压与气压传动M.北京:机械工业出版社,1996. 9朱春波.气动关节型机械手J液压气动与密封,1999. 10何广平.连杆型机械臂的线性分析M.北京:机械工业出版社,2004. 11SMC(中国)有限公司.现代实用气动技术M.北京:机械工业出版社,1998. 12刘双全.基于飞利浦P8XC591的CAN总线节点扩展J.电子设计应用,2003.沈阳化工大学科亚学院毕业设计(论文)答辩成绩评定沈阳化工大学科亚学院毕业设计(论文)答辩委员会于 年 月 日 审查了 机械设计制造及其自动化 专业 张铎 的毕业设计(论文)。设计(论文)题目: 三自由度全液压机械手结构设计 设计(论文)专题部分: 三自由度全液压机械手结构设计 设计(论文)共 41 页,设计图纸 4 张指导教师: 赵艳春 评 阅 人: 于玲 毕业设计(论文)答辩委员会意见:成绩: 学院答辩委员会主任委员(签章)年 月 日毕业设计(论文)答辩记录专业班级: 机械设计制造及其自动化 学 号: 311202321 姓 名: 张铎答辩内容记录: 记录人:毕业设计(论文)评阅教师评阅意见表专业机械设计制造及其自动化班级1102姓名张铎题目三自由度全液压机械手结构设计评阅人评语张铎同学在毕业设计中,设计题目为三自由度全液压机械手结构设计,经检查得出以下结论:1完成图纸和设计计算说明书的规定毕业设计的工作量。2设计计算书参数选取及计算正确,应用基础理论知识的能力较强,文中插图较合理。 3结构设计较好, 视图表达较为清晰,能用计算机进行绘图。 4具有良好的专业知识基础,能够结合题目进行分析运算,基础概念清楚。5能够结合题目查阅技术文献,参考文献较多。可以参加答辩。签字: 2015年 5月 25日沈 阳 化 工 大 学 科 亚 学 院本科毕业论文 题 目: 三自由度全液压机械手结构设计 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机制1102 学生姓名: 张铎 指导教师: 赵艳春 论文提交日期: 2015年 6月 1日论文答辩日期: 2015年 6月 5日摘要 机械手是能复制相对于人的手臂的动作来取得固定的程序,或者自动操作物体设备的操作。为了人们的生产需要,机械手需要许多的工作设置,褚如手动和自动(包括单周期,单步骤,连续和自动返回到初始状态)的工作。在运动控制中,PLC可以用于控制一个线性运动或圆周性运动。所以,在使用PLC程序控制的,可以完成机械手应用程序的控制。这里的规模方案是指电磁阀动作的操作,每一个极限开关位置,周期的连续运转和精确性。关于液压驱动系统,为了避免过度使用三相异步电动机,而且它更可以提供过载保护。总体来说机械手,PLC,是一个集高效,安全,经济,实用的特点于一身的液压系统。到目前为止,我主要介绍了设计进程开始具体工作:本设计内容包括:机械手的夹持机构设计,液压系统设计,PLC的软件设计,PLC的硬件设计。 机械结构是由机械手油缸,螺丝,导致管组成的液压执行器等机械装备,可以任意伸缩的伸缩缸机械手,用旋转圆筒转动手腕,用缸架转动柱,用升降油缸动作的机械手,在货架上立柱可以用PLC控制电路中使用横向移动油缸,用于FX2N PLC的类型,当连续按下启动键后,PLC程序中指定的控制电磁阀的开关来控制机机械手的各个动作循环,当你反复按下停止按钮时,机械手操作的几个周期结束之后会停止运动。关键词:液压机械手,液压控制回路,PLCAbstractHandling robot can mimic some of the actions and arm function to obtain a fixed program, or equipment operation means moving object automatic operation. In order to meet production needs, the robot needs a variety of work settings, such as manual and automatic (including continuous, single-cycle, single step and automatically returns to its initial state) work. In the motion control, PLC can be used to control a circular motion or linear motion. Therefore, the use of PLC program control can be achieved robot control applications. Scale program to make the operation of the solenoid valve operation, each of the limit switch position, cycle-accurate and continuous operation. Hydraulic drive systems for vehicles, in order to avoid the use of three-phase asynchronous motors, it has the advantage of preventing overload. Overall, robot, PLC, by an efficient, safe, economical and practical features hydraulic system.The design includes:Clamping mechanism designed robot, hydraulic system design, software design of PLC, PLC hardware design.Mechanical structure robot tanks, screws, causing the hydraulic actuator tubes, machinery and equipment, retractable telescopic cylinders of the robot arm, wrist rotation with a rotating cylinder with cylinder rotary-column, with the lift cylinder operation of the robot, the column on the shelf PLC The control circuit traversing cylinders used for FX2N PLC type, press the start when continuous control solenoid valve switch PLC program to control various actions specified loop robot, when you repeatedly press the stop button, the robot operation Stop motion after the end of a cycle.Keywords: robot, hydraulic control circuit, PLC目 录 引言1 第一章 手部的结构设计3 1.1 手爪的结构选定3 1.2 液压缸的选用4 1.2.1 液压缸内径的确定4 1.2.2 液压缸外径的确定4 1.2.3 钢筒壁厚校核5 1.2.4 液压缸活塞杆的确定及校核5 1.2.5 活塞的最大行程6 1.2.6 钢筒底部厚度的确定6 1.2.7 缸盖螺钉的计算6 1.2.8 缸筒头部法兰厚度的确定7 1.2.9 液压缸其他元件的确定8 第二章 小臂的结构设计9 2.1 小臂的结构初定9 2.2 小臂受力分析9 2.3 小臂液压缸的选定10 2.3.1 小臂液压缸内径的确定10 2.3.2 液压缸内径的确定11 2.3.3 液压缸外径的确定11 2.3.4 缸筒壁厚校核12 2.3.5 液压缸活塞杆的确定及校核12 2.3.6 活塞的最大行程12 2.3.7 缸筒底部厚度的确定13 2.3.8 液压缸流量的确定13 2.3.9 缸盖螺钉的计算14 2.3.10缸筒头部法兰厚度的确定14 2.3.11 液压缸其它元件的确定15 第三章 手臂支座的设计16 3.1 支座材料的选定16 3.2 支座结构的设计16 第四章 手臂上下摆动的设计17 4.1 手臂和手部的受力分析17 4.2 手臂上下摆动液压缸的确定17 4.2.1 液压缸内径的确定18 4.2.2 液压缸外径的确定18 4.2.3 缸筒壁厚的校核19 4.2.4 液压缸活塞杆的确定及校核19 4.2.5 活塞杆的最大允许行程20 4.2.6 缸筒底部厚度的确定20 4.2.7 缸盖螺钉的计算20 4.2.8 缸盖头部法兰厚度的确定21 4.2.9 缸筒与端部焊接22 4.2.10液压缸其它元件的确定22 第五章 手臂回转的设计23 5.1 回转缸的确定23 5.2 叶片螺钉的选择24 5.3 缸盖螺钉的计算25 5.4 液压缸其它元件的确定25 第六章 底座的设计26 6.1 底座材料和尺寸的确定26 6.2 底板螺钉的确定26 6.2.1 受翻转力矩的螺栓组联接27 6.2.2 缸盖螺钉的计算27 第七章 液压系统传动方案的确定28 7.1 各液压缸的换向回路28 7.2 调速方案29 7.3 系统的安全可靠性29 7.4 液压系统的合成和完善29 第八章 计算和选用液压元件29 8.1 阀的种类和功用29 8.2 拟定液压系统30 8.3 油泵的选择31 8.4 液压系统中的辅助装置32 第九章 液压系统原理图33 总 结35 参考文献36 致 谢37沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 引言 37引言工业机械手是可以自动捕获,操作的装置,用于自动生产线,自动填充切割,数控自动换刀设备中,机械手通常的系统包括驱动系统,控制系统和人工该系统的智能组件,主要是完成过渡,旋转等活动。 通常的液压与气动技术,为驱动机械手。液压技术已经渗透到许多领域,现在世界各国注重产品开发基地。在最近几年,由于广泛使用高科技成果的外国液压技术,所以在基本产品,品种和扩大应用领域的水平方面有很大的提高和发展,目前的技术液压能实现高速,高功率,高功率,低噪音,稳定,高度集成等方面的要求已在提高控制的比例有着显著的进步,并且在辅助控制数字化技术有很多新的成就。此外,液压元件和液压系统,计算机仿真和优化,以及计算机控制等开发工作的计算机辅助设计,有着更重要的结果。液压流体具有许多优点,因此被广泛用作一般工业用的塑料加工机械,压力机械,机床等。移动机械在工程机械,建筑机械,农业机械,钢铁冶金工业机械设备,起重辊调节等。阀门和水坝与土建及水力设备,起重设备,桥梁和其他控制机制,在国家中心,核电站的汽轮机控制系统。船舶机械起重桥(绞车),船头用巨型天线的控制单元,测量浮标,舱壁阀,船尾推进器,特殊技术。我们液压技术出现在20世纪50年代,最初其产品和锻压机械设备,后来在他们的拖拉机和工程机械中应用。 1964年,从国外引进液压组件生产技术,并设计液压产品为我们的液压产生严重急性压力的组件,并在各种机制中广泛使用。上世纪80年代更先进的西方技术,加快产品液压首要地位,在技术上,液压经济效益培训研发在世界水平的各个方面涉及和吸收国产化工作为我们一切工作的产品质量提供保证。从20世纪到70年代中期液压技术开始与微电子行业进行通信,并相互结合。在迄今为止的30年里,结合水平的增加,从一个简单的拼装,分散并混合融合到整体,多种单独的产品,如数字泵,数字阀,数字缸和其它统计信息的出现。这开发了芯片和液压控制,是液压致动器或部件的一种高级形式,以获得一个反馈装置,一个数字模拟转换器件和集成电路。这种液压控制,作为一个微处理器或计算机接收发送的信息,你就可以提前完成任务。事实上,这出现了一个完整的智能单元。液压智能化技术虽然才刚刚开始,但是从的传统的成功案例来看,结果还是非常有吸引力的。例如,折臂式小汽车装卸器可以挂断车上,拖入容器中,根据邻近所述堆积的位置上,直到8个液压缸。加载和结算内置系统,他们操纵的预订程序有八个液压缸,带传感器,一个完整的传感器的帮助系统链接操作。卸车时的操作按相反的顺序进行。在另一个例子中,模拟器间带电脑控制的,6个液压缸协调行动,以航空喷气飞行员培训的声能,你可以看到六个自由度的振动快速(每秒20次)颠簸,座椅震动,登陆与其他运动,从而可以使处理的模拟驾驶操作。综上所述,可以看出液压行业在国民经济较大时,它经常被用来作为工业国家的重要标志的水平的量度。相较于世界上最伟大的工业强国,中国的液压行业还很落后,标准化工作依然要继续准备,智能的工作才刚刚起步,未来,通过行业的共同努力下,中国液压行业将能够进入一个新的天地。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章手部的结构设计 第一章 手部的结构设计1.1 手爪的结构选定依据工作位置和工作环境的要求,决定采用如下图所示的手部。图1-1手抓机架拟定材料为 HT200,图中有关参数,初步选定如下:其中a = 60 (手指的抓取半角 a =4570) ;f=0.2 (手爪与手指接触处的摩擦系数 f=0.10.5);h =0.9 (手部的机械效率 h =0.850.9);=1.3 (安全系数=1.11.5);=2.0 (工作情况系数=1.12.5);l =66mm; L =274mm ; b =30 ;整个手爪部分长度选择 350mm.夹紧时由力学公式:夹紧时活塞杆的力由公式:沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章手部的结构设计 初步估算手抓的重量约为 120N。1.2 液压缸的选用1.2.1 液压缸内径的确定液压缸的理论输出 F 可按下式计算:j:负载率,一般取 0.50.7 ; 由表 19-6-33查得液压缸的工作压力初选为 P=1.6MPa.由公式:由表 19-6-33可选用标准液压缸内径 D=63mm。1.2.2 液压缸外径的确定按壁厚有关公式确定:=(1.21.3);=1.5p=2.4Mpa ;=1.252.4=3Mpa;D:液压缸内径(mm);缸筒的材料一般要求有足够的强度和冲击韧性,初选 45 号钢;查表 19-6-113可知 =600 Mpas :缸体材料的需用拉应力( MPa);n :冲击系数,由表 2-3-6 可查得 n =12;由壁厚公式:可求得: 1.62mm初选壁厚 d =8 mm综上所述,从表 19-6-13 中选择标准液压缸外径 76mm。1.2.3 钢筒壁厚校核额定压力其中:=360Mpa (钢筒材料屈服强度。由表 17-6-7 查得)钢筒发生完成塑性变形的压力因为( 0.350.42)=( 0.350.42) x67.5=( 23.628.4)Mpa故选择=25MPa 即工作压力小于 25MPa。本液压缸最大工作压力为 2.4MPa,所以设计选择的壁厚可满足压力的要求1.2.4 液压缸活塞杆的确定及校核设计中根据工作压力的大小,选用速度比是由表 17-6-16 查得j =1.33,根据表 17-6-163取标准值 d=32mm由于活塞杆在稳定的状况下,只受轴向推力或拉力,所以可以近似的用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行计算:所以满足工作时的强度需要。1.2.5 活塞的最大行程:活塞杆弯曲失稳临界压缩力 ;F :活塞杆纵向压缩力;:安全系数; 通常 =3.56;E :材料的弹性模量; 钢材的 E=2.1 N/ I :活塞杆横截面惯性矩:由表 17-6-2 取液压缸标准行程 280mm。1.2.6 钢筒底部厚度的确定钢筒底部为平面,其厚度可以按照四周嵌进的圆盘强度公式进行计算:其中:P:筒内最大工作压力 ( P= =2.4Mpa); :筒底材料许用应力 (前面求得=s=50Mpa);:计算厚度外直径 取=60mm所以,综合上述条件,钢筒底部厚度选择 8mm。1.2.7 缸盖螺钉的计算由表 2-1-8 可知活塞 =0.5m/s 则取=0.0133m/s,活塞杆伸出速度,=0.01m/s 活塞杆退回速度。由公式: 其中n :活塞杆的运动速度(m/s)Q:流入液压缸的流量 ( / s );A:活塞的有效面积(); 由公式=Q+其中 Q:工作载荷(N) P:缸盖所受的负载液压力( N);Z:螺钉数目:剩余缩紧力对于要求紧密的联接,=KQ, K=1.51.8,=0.19Q=0.11+0.19=0.3Mpa螺钉的强度条件:s :材料的许用应力。n:安全系数, n=3; 查表得=360MPa;选择标准的开槽沉头螺钉 M624。1.2.8 缸筒头部法兰厚度的确定由公式可得其中 F:法兰在缸筒最大内压下所承受的轴向压力;:法兰外圆直径;:螺栓直径,=8mm;:法兰材料的许用应力;b:缸筒外径到螺栓中线的距离;取法兰厚度为 8mm。为了防止油液的泄漏,两端盖内部需装入 0 型密封圈,所以端盖向内凹处厚度选择8mm,即整个端盖厚度为 16mm。1.2.9 液压缸其他元件的确定a. 缸盖的材料缸盖本身又是活塞杆的导向套时,缸盖选用铸铁拟定 HT200。b. 活塞的材料无导向环的活塞可用耐磨铸铁,灰铸铁( HT300, HT350),球墨铸铁,初步拟定为HT300。c.密封圈的选择密封件大多采用 0 型密封圈,参考手册表 10-4-43可知,查得 0 型密封圈标准值,即截面直径 d=3.55mm,故端盖厚度符合要求。d. 管接头的确定由公式:Q:液体流量, L/min;n :按推荐值选定,一般n =3m/s.求得 d 3.68mm,取标准值 d = 4mm。所以整个液压缸的长度为 280+( 7.5+7.5)2=310mm大体估算整个液压缸加上油液的重量约为 30N。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章小臂的结构设计 第二章 小臂的结构设计2.1 小臂的结构初定拟定驱动大臂的液压缸和驱动小臂的液压缸安装在手臂的同侧。2.2 小臂受力分析小臂和大臂之间为铰链接,且推动小臂的液压缸也和小臂铰连接。拟定两铰链接触之间的距离 L=500mm,初步估算重量为 40N, 小臂受力示意图 3-1 如下:沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 小彼得结构设计 图 2-1由 = 0得所以 由 = 0得所以 最大危险截面为 A 处2.3 小臂液压缸的选定2.3.1 小臂液压缸内径的确定初步拟定手臂的俯仰角为-3030, 所以手臂的运动范围也在-3030。 如下图所示:图 2-2 手臂伸缩示意图由上图可以分析得:液压缸在位置 1 活塞杆退回时和位置 2 活塞杆前进时所需的力大小相等,且此时最大。 又因为有活塞有杆端的面积比无杆端的面积小,所以在位置 1活塞退回时来计算油缸内径。活塞杆所需力: =O型密封圈的摩擦系数,m=0.003;a:活塞杆的倾斜角度, a=30。2.3.2 液压缸内径的确定液压缸的理论输出 F 可按下式计算:活塞杆的实际作用力(N) ;j :负载率,一般取 0.50.7 ;:液压缸的总效率,一般取 0.90.95 ;由表 19-6-33查得液压缸的工作压力初选为 P=0.63MPa.由公式:由表 19-6-33可选用标准液压缸内径 D=63mm。2.3.3 液压缸外径的确定按壁厚筒有关公式确定:=1.5p=2.4Mpa ;D : 液压缸内径( mm);钢筒的材料一般要求有足够的强度和冲击韧性,初选 45 号钢;查表 17-6-73可知=600 Mpas:缸体材料的需用拉应力( MPa);n :冲击系数,由表 2-3-6 可查得 n =12;初选壁厚 d =6 mm则d /D=0.09( 0.080.3)初选成立综上所述,从表 19-6-33中选择标准液压缸外径 76mm,所以液压缸壁厚为 d = (76-63) /2=6.5mm。2.3.4 缸筒壁厚校核额定压力其中:=360Mpa (钢筒材料屈服强度。由表 17-6-7 查得)钢筒发生完成塑性变形的压力因为( 0.350.42)=( 0.350.42) x67.5=( 23.628.4)Mpa故选择=25MPa 即工作压力小于 25MPa。本液压缸最大工作压力为 2.4MPa,所以设计选择的壁厚可满足压力的要求。2.3.5 液压缸活塞杆的确定及校核设计中根据工作压力的大小,选用速度比是由表 17-6-16 查得j =1.33,根据表 17-6-163取标准值 d=32mm由于活塞杆在稳定工况下,只受轴向推力或拉力,所以可以近似的用直杆承受拉压载 荷的简单强度计算公式进行计算:所以满足工作时的强度需要。2.3.6 活塞的最大行程:活塞杆弯曲失稳临界压缩力 ;F :活塞杆纵向压缩力;:安全系数; 通常 =3.56;E :材料的弹性模量; 钢材的 E=2.1 N/ I :活塞杆横截面惯性矩:由表 17-6-2 取液压缸标准行程 220mm。2.3.7 缸筒底部厚度的确定钢筒底部为平面,其厚度可以按照四周嵌进的圆盘强度公式进行计算:其中P:筒内最大工作压力 ( P= =2.25Mpa);:筒底材料许用应力 (前面求得=s=50Mpa);:计算厚度外直径 取=45mm所以,综合上述条件,钢筒底部厚度选择 6.5mm。2.3.8 液压缸流量的确定设计中根据速度比公式得由表 19-6-4 可知活塞 0.5m/ s,则取活塞杆伸出速度= 0.01m/ s ,活塞杆退回速度 0.0146m/s由公式其中v:活塞杆的运动速度(m/s) ;Q:流入液压缸的流量(/ s);A:活塞的有效面积(A:活塞的有效面积();根据工作位置和工作环境要求, 大体估计整个液压缸加油液的重约为 150N。2.3.9 缸盖螺钉的计算由公式=Q+其中Q:工作载荷(N) P:缸盖所受的负载液压力( N);Z:螺钉数目:剩余缩紧力对于要求紧密的联接,=KQ, K=1.51.8,=0.19螺钉的强度条件:s :材料的许用应力。n:安全系数, n=3; 查表得=360MPa;选择标准的开槽沉头螺钉 M624。2.3.10缸筒头部法兰厚度的确定由公式可得其中 F:法兰在缸筒最大内压下所承受的轴向压力;:法兰外圆直径;:螺栓直径,=8mm;:法兰材料的许用应力;b :缸筒外径到螺栓中线的距离;取法兰厚度为 7.5mm。为了防止油液的泄漏,两端盖内部需装入 0 型密封圈,所以端盖向内凹处厚度选7.5mm,即整个端盖厚度为 15mm。2.3.11 液压缸其它元件的确定a. 缸盖的材料缸盖本身又是活塞杆的导向套时,缸盖选用铸铁拟定 HT200。b. 活塞的材料无导向环的活塞可用耐磨铸铁,灰铸铁( HT300, HT350),球墨铸铁,初步拟定为HT300。c. 密封圈的选择密封件大多采用 0 型密封圈,参考手册表 10-4-43可知,查得 0 型密封圈标准值,即截面直径 d=3.55mm,故端盖厚度符合要求。d. 管接头的确定由公式:Q: 液体流量, L/min;n : 按推荐值选定,一般n =3m/s.求得 d 3.68mm,取标准值 d = 4mm。第三章 手臂支座的设计3.1 支座材料的选定依据工作需求,选用铸铁为手臂支座的材料。初步估算手臂重量为 500N。3.2 支座结构的设计沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 手臂上下摆动的设计 制作作为手臂的一个组成部分,其作用是用来支撑并固定手臂液压缸,同时考虑到结构的合理性和经济性。如为手臂有更好的防尘作用和更好的外型设计,可加一个手臂盖。图 3-1 支座结构初步估算手臂重量为 120N。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 手臂上下摆动的设计 第四章 手臂上下摆动的设计图 4-1 手臂受力分析4.1 手臂和手部的受力分析由= 0,即:由 Y=0,即:+ = 250 + 200 + 50 + 30 +100 + 200(N)解得:4.2 手臂上下摆动液压缸的确定根据工作需要,初步拟定手臂俯仰角度为 30 30 。如图所示:图 42 伸缩缸行程示意图液压缸的理论输出 F 可按下式计算:活塞杆的实际作用力(N) ;j :负载率,一般取 0.50.7 ;:液压缸的总效率,一般取 0.90.95 ;由表 19-6-33查得液压缸的工作压力初选为 P=1.6MPa.由公式:由表 19-6-33可选用标准液压缸内径 D=63mm。4.2.1 液压缸内径的确定液压缸的理论输出 F 可按下式计算:活塞杆的实际作用力(N) ;j :负载率,一般取 0.50.7 ;:液压缸的总效率,一般取 0.90.95 ;由表 19-6-33查得液压缸的工作压力初选为 P=1.6MPa.由公式:由表 19-6-33可选用标准液压缸内径 D=63mm。4.2.2 液压缸外径的确定按壁厚筒有关公式确定:=1.5p=2.4Mpa ;D : 液压缸内径( mm);钢筒的材料一般要求有足够的强度和冲击韧性,初选 45 号钢;查表 17-6-73可知=600 Mpas :缸体材料的需用拉应力( MPa);n :冲击系数,由表 2-3-6 可查得 n =12;初选壁厚 d =8 mm综上所述,从表 19-6-33中选择标准液压缸外径 76mm。4.2.3 缸筒壁厚的校核额定压力其中=360Mpa (钢筒材料屈服强度。由表 17-6-7 查得)钢筒发生完成塑性变形的压力因为( 0.350.42)=( 0.350.42) x67.5=( 195.4423.453)Mpa本液压缸最大工作压力为 3MPa,所以设计选择的壁厚可满足压力的要求。4.2.4 液压缸活塞杆的确定及校核设计中根据工作压力的大小,选用速度比是由表 17-6-16 查得j =1.33,根据表 17-6-163取标准值 d=63mm由于活塞杆在稳定工况下,只受轴向推力或拉力,所以可以近似的用直杆承受拉压载 荷的简单强度计算公式进行计算:所以满足工作时的强度需要。4.2.5 活塞杆的最大允许行程由公式:活塞杆弯曲失稳临界压缩力 ;F :活塞杆纵向压缩力;:安全系数; 通常 =3.56;取E :材料的弹性模量; 钢材的 E=2.1 N/ I :活塞杆横截面惯性矩:圆截面拟订大臂与小臂铰接时的角度为 135液压缸安装时铰链焊接处为小臂 200 mm,与大臂焊接处为 300 mm;根据余弦定理可得,最大行程为 350 mm。4.2.6 缸筒底部厚度的确定钢筒底部为平面,其厚度可以按照四周嵌进的圆盘强度公式进行计算:其中P:筒内最大工作压力 ( P= =3Mpa);:筒底材料许用应力 (前面求得=s=50.83Mpa);:计算厚度外直径 取=90mm所以,综合上述条件,钢筒底部厚度选择 12mm。4.2.7 缸盖螺钉的计算由表 2-1-8 可知活塞 =0.5m/s 则取=0.0133m/s,活塞杆伸出速度,=0.01m/s 活塞杆退回速度。由公式:期中n :活塞杆的运动速度(m/s)Q:流入液压缸的流量 ( / s );A:活塞的有效面积();由公式=Q+其中Q:工作载荷(N) P:缸盖所受的负载液压力( N);Z:螺钉数目:剩余缩紧力对于要求紧密的联接,=KQ, K=1.51.8,=0.19Q=0.11+0.19=0.3Mpa螺钉的强度条件:s :材料的许用应力。n:安全系数, n=3; 查表得=360MPa;选择标准的开槽沉头螺钉 M832。4.2.8 缸盖头部法兰厚度的确定由公式可得其中 F:法兰在缸筒最大内压下所承受的轴向压力;:法兰外圆直径;:螺栓直径,=8mm;:法兰材料的许用应力;b :缸筒外径到螺栓中线的距离;取法兰厚度为 12mm。4.2.9 缸筒与端部焊接焊缝应力计算有公式: F : 缸筒最大推力; (N):缸筒外径; (mm):焊缝底径; (mm):焊缝材料的抗拉强度; (MPa)n :安全系数; n = 12h :焊接效率; h =0.7取焊缝底径为 50mm。4.2.10液压缸其它元件的确定a缸盖的材料缸盖本身又是活塞杆的导向套时,缸盖选用铸铁拟定 HT200。b. 活塞的材料无导向环的活塞可用耐磨铸铁,灰铸铁( HT300, HT350),球墨铸铁,初步拟定为HT300。c. 密封圈的选择密封件大多采用 0 型密封圈,参考手册表 10-4-43可知,查得 0 型密封圈标准值,即截面直径 d=3.55mm,故端盖厚度符合要求。d. 管接头的确定由公式:其中Q: 液体流量, L/min;n : 按推荐值选定,一般n =3m/s.求得 d 3.68mm,取标准值 d = 4mm。所以整个液压缸的长度为 280+(7.5+7.5)=310mm大体估算整个液压缸加上油液的重量约为 30N。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 手臂回转的设计 第五章 手臂回转的设计5.1 回转缸的确定手臂回转运动的常用机构是单叶片回转油缸,简称回转油缸。初步拟定会转缸的旋转 w = 10/ s,Vt = 0.1s(启动时间)需要输入回转油缸的流量 Q 为:其中Z:叶片数 Z=1;D:回转油缸的内径(m) ;d:输出轴与动片连接处的直径(m) ;b:叶片宽度(m);w:输出轴的角速度(弧度/s)。有转矩公式:式中::负载转矩(N m)I:包括输出轴本身惯量在内的转化到输出轴上的总转动惯量(Kg );由输出转矩公式:h:回转缸的机械效率, h = 0.8 0.9;P : 回转缸的工作压力为 1MPa。T = 317 (N M )d =60.7 mm,取 d =80 mm, D =200 mm, b =120 mm初步拟定回转缸的外径 D外 = 240mm估算回转缸及油液重量约为 450 (N )。5.2 叶片螺钉的选择叶片输出轴联结螺钉的计算移动片所受力矩的平衡条件:式中:Q:每个螺钉的预加预紧力(N) ;b:叶片的宽度(m);P:回转油缸的工作压力(MPa);D:叶片的外径,即回转油缸的内径(m);d:叶片与输出轴配合处的直径(m);Z:螺钉数目 Z=4;F:被联结件配合面间的摩擦系数 f=0.15;螺钉的强度条件为:材料的许用应力;n : 安全系数, n=3; ; 7.3mm取标准内六角螺栓 M824。5.3 缸盖螺钉的计算由公式其中Q:工作载荷( N);P:缸盖所受的负载液压力( N);Z:螺钉数目;:剩余缩紧力对于要求紧密的联接, =KQ, K=1.51.8, =0.19Q =0.11+0.19=0.3Mpa螺钉的强度条件: n:安全系数, n=3; 查表得=360MPa;=1.3=1.30.3=0.39Mpa选择标准的开槽沉头螺钉 M824。5.4 液压缸其它元件的确定a.叶片和输出轴联结螺钉通常为偶数, 并用两个销钉定位。连接螺钉的作用是:使动片输出轴配合紧密接触不留间隙,当油腔通高压油液时,动片受油压作用,产生一个合成液压力矩,克服输出轴上所受的外载力矩, 由于螺钉的联结作用,使联结的表面不能产生相对滑动。b.叶片与缸壁之间定子有输出轴均采用矩形密封圈进行密封,轴与缸盖处的密封采用 O 型密封圈进行密封, O 型密封圈沟槽尺寸应根据 O 型密封圈的伸长率 y%预压缩率 k%,压缩率 x%, O 型密封圈截面缩小,融涨等因素进行设计。c.输出轴的确定输出轴和动片均采用 45 号钢。安装矩估算轴径只承受转矩作用或主要承受转矩作用的传动轴,其强度条件为::轴的扭剪应力 MPa;T:轴转动的转矩 N mm;:轴的抗扭截面模量;:轴材料的许用扭剪应力 MPa,=30 40MPa 。轴的强度条件符合沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章 底座的设计 第六章 底座的设计6.1 底座材料和尺寸的确定初步拟定底座上底板和臂座以及联结板均采用 HT200,底板长度为 700mm 宽500mm 厚 50mm 的矩形铸铁。估算底座重量约为 100(N)。6.2 底板螺钉的确定受扭转和翻转力矩的螺钉组联结初步拟定底板用 6 个螺钉,螺钉离翻转轴的距离为 340mm受扭转力矩的螺钉在翻转力矩作用下,底板有绕中心 O 并与接合面垂直的轴线回转的趋势,使每个螺钉联结都受横向力。T:扭转 (T M );:防滑系数,=1.2;f :摩擦系数, f =0.2;,,各螺钉中心至底板旋转中心的距离;6.2.1 受翻转力矩的螺栓组联接由公式:螺钉所受的最大工作载荷 N;:对称轴线左侧几个螺钉轴线到对称轴线的距离 mm;:中最大值m;M :各个运动工件的偏重力矩; 6.2.2 缸盖螺钉的计算由公式其中Q:工作载荷( N);P:缸盖所受的负载液压力( N);Z:螺钉数目;:剩余缩紧力对于要求紧密的联接, =KQ, K=1.51.8, =0.19Q =0.11+0.19=0.3Mpa螺钉的强度条件: n:安全系数, n=3; 查表得=360MPa;、=1.3=1.30.3=0.39Mpa选择标准的开槽沉头螺钉 M824。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第七章 液压系统传动方案的确定 第七章 液压系统传动方案的确定7.1 各液压缸的换向回路液压机械手通常使用一个泵或双泵油路,旋转手臂,手臂和胳膊伸展和其他机构之前并联油,可有效降低系统的供应压力,这一次,以确保系统的多缸运动不互相干扰,实现同步或异步运动,需要使用中间阀“O”型阀门。7.2 调速方案机械臂使用双向流量控制阀来实现,然后进入油路达到最大允许速度当没有调整杆油室,速度小于最大允许速度,但仍然满足设计要求。在正常情况下各部分的操作我们可以选择单泵供油系统,你可以选择双泵供油系统。7.3 系统的安全可靠性在夹紧工件夹具,以防止停电和其他不可预见的情况下,应该添加到锁压回路。防止压缩汽缸压力的影响的系统压力波动或过高,导致损坏工件夹紧力太大,或过低不能夹工件由意外事故引起的,需要增加石油的道路上,以确保夹紧缸阀压力是恒定的。节臂油缸系统中压力损失将自由落体或超速的情况下,它应该增加循环中的平衡回路,该方法可用于单向顺序阀平衡阀。7.4 液压系统的合成和完善在选择上述主要液压回路,与其他功能的辅助电路(如负荷、压力等油路),它可以组合,完美的完成液压系统,液压系统操作的准备周期和电磁铁动作顺序表。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第八章 计算和选用液压元件 第八章 计算和选用液压元件8.1 阀的种类和功用压力控制阀(简称压力阀)它的主要功能是控制油压系统中用于实现所需的机械手执行输出功率(或转矩)。这种阀包括溢流阀,减压阀,安全阀,压力存储设备。减压阀:它的主要功能是使阀出口压力低于进口压力,和压力低于一个稳定的液压系统泵压力的一部分。溢流阀:它的主要功能是维护液压系统的压力稳定,它可以使用作为一个安全阀,以防止液压系统压力过载,但也可以用于卸荷阀,减少液压系统的功率损耗和发热。 流量(速度)控制阀(流量阀)它的主要作用是控制液压系统的油流量的大小,用来实现机器人执行器所需的速度,如节流阀、调速阀。节流法亦称简式节流阀:它的主要作用是改变的流动形式进行节流,是执行机构获得不同的速度。它还可以用作背压阀和截止阀。调速阀亦称复式节流阀;它是一系列由节流阀,节流阀出口压力,以确保稳定,不受外部复合的变化调节时间的流动。方向控制阀(方向阀)它的主要功能是控制方向的油液压系统用于实现机械手执行机构的运动方向,如电磁换向阀等,是利用其电磁线圈轴由一个电磁铁驱动完成换向工作。根据不同的电源、分为直流和交流两类,而按阀芯位置数和油口通路数又可分为二位二通,二位三通,二位四通等。选择阀芯选择线轴根据产品流经阀门的组合元素,所需工作压力和其他规范通道模型。8.2 拟定液压系统换向回路:所有换向阀选用 O 型三位四通换向阀。控制阀选择简单的手动控制,选择O型定位。调速方案:本系统功率较小。所以选择一个简单的节流控制,通过使用一个油泵出于同样的原因,并努力获得更好的经济。 系统的安全性:为了防止俯仰缸因由于看着自由落体的下降在一定的角度来看,是用来平衡液控单向阀。以保证工作的可靠性选择液控单向阀保压和锁定。 压力蓄电池在发出信后夹紧工件后,让计算机来控制其他只是开始。二位二通电磁换向阀用于系统卸荷。8.3 油泵的选择确定油泵的工作压力P:油缸的最大工作油压(MPa);:管道和各阀的全部压力损失之和, 计算液压泵的流量油泵的流量应根据系统各回路按设计要求,在工作时实际所需的最大流量,并考虑系统的总泄漏量来确定,即:是在系统中同时工作的各个并联油缸,以最大速度运动时所需要的总量/ s ; K:考虑系统油液泄漏的稀疏,一般取 K =1.10 1.25;但不宜过大,以免浪费动力和引 起油温升高。根据手册选标准的定量单片叶泵YB, n=1000r/min, =16L/min, =3MPa 式中N:油泵所需要的电动机功率; :所需油泵的工作压力( MPa):油泵的额定流量(/s)h :油泵的总效率,一般叶片泵取h =0.8 选电动机 Y801-4, N=1.0kw, n=1390r/min8.4 液压系统中的辅助装置油管有塑料管、铜管、尼龙管和水管,油管应基于压力、流量、装配条件和不同的工作地点选择了铜弯曲更方便,容易组装,在压力下65 100公斤/厘米的机械手仍然足够通用。橡胶软管用于更方便和相对较高的移动部件的压力。尼龙和橡胶油管已逐渐广泛使用。尼龙管可用于低或中压系统,和塑料管材可用于返回油系统。管接头 在管路中应选用管接头进行连接,它可以拆换,安装方便。在机械手上用管子和管接头进行连接回路时,必须注意紧凑、美观、整齐。在手 部,腕部所用的油缸, 如果在外面有很多较长的软管输油,就有可能会影响机械手的运动,甚至损坏油管。因此,常将从液压操作板来的油管在远离手部处集中输入,然后根据结构的特点在油缸臂或活塞杆、导向杆等内部钻孔输油,采用回转接头或伸缩油管将油液输往手部或手腕部动作的油缸内。管接头 在管道管件应该用于连接管接头,它可以取代他们,便于安装。当机械手与管道和管件连接循环,它必须注意紧凑,美观整洁。手部上,手腕油缸的使用,如果有许多长输油软管外,它可能会影响机械手的运动,甚至损害油管。因此,经常从液压油管板离手中的集中输入,然后手臂的结构的特点或油缸活塞杆,指导棒和其他内部钻探石油和使用旋转接头或弹性管道运输石油的油箱手或碗部运动。油箱 它的主要作用是保持油冷却和沉淀的杂质,所以体积不是太小了。最小体积应该能够存储整个液压系统充满了石油还略有盈余。目前液压驱动液压机械手超过一半的中压(2 6.5 mpa)范围内的3到4倍比一般多用泵每分钟油管体积流量。滤油器 其主要作用是滤油,为了确保清洁油,以防止系统液压泵和其他组件的划痕,咬死或空气节流阀和管道小阻塞影响机械手的工作。常用的油过滤器有密集式的,金属式的和烧结式的。石油净过滤器结构简单,方便,通用性好。但更大的过滤强度,良好的耐腐蚀性能,制造相对简单,过滤精度高,但一旦粒子本身,它将影响过滤精度,但当它不清洁堵塞。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第九章 液压系统原理图 第九章 液压系统原理图图 9-1机械手液压系统由一组多路换向阀控制四个回路来实现并联换向阀门,各种阀门的特点是压力油供应压力同时多个阀控制,工作机构液压泵的出口压力,几个阀门也可以独立运作,同时也可以做复杂的运动。我所选用的多路换向阀全为弹簧复位机能,有利于小运动。这组多选择1.6 mpa的多路换向阀压力。因为选择压力根据设备负载的大小和类型来定,但也考虑到空间传动装置的局限性,经济条件和组件的可用性等。在一定载荷的情况下,低工作压力必然会增加驱动器的大小;相反,压力过高,泵、缸、阀和其他组件的材料,密封,制造精度要求高,必然会提高设备成本,综合考虑,所以我选择了到1.6 mpa。为了保证机械手在工作中位置不动,我分别在手爪抓紧、手臂收缩缸、手臂升降缸三个回路上加上液压锁,形成液压单向阀液压锁紧回路,与两个液控单向阀实现双向锁紧。当二回路的换向阀出于中间位置时(阀O型函数),每个液控单向阀关闭,活塞锁住不动活塞杆可以锁定在任何位置运动。为了确保手部的运动时手抓松开,想要控制手臂的液压缸和回转缸的总油路和手爪缸需要接一个一位三通的电磁阀。确保对象的手臂运动被夹在手爪里的东西不会松开。为了防止液压缸活塞移动位置,因此,安装行程开关需要在最大位置处。当活塞杆移动到最大位置,接触到限位开关,就能自动切断汽缸油,它可以节流,因此可以防止推力杆推力过大至顶起缸盖。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 总结 总 结本次设计是在赵艳春老师的指导下,经过了四个多月的不懈学习和努力而完成的。在这次设计中,我将大学四年所学的基础知识和专业知识进行了系统的复习和巩固,对以前所学的知识有了新的认识,弄清楚了许多以前不是很懂的地方,扩展了我的知识面,也使我的水平得到了显著的提高。在赵老师的耐心指导下,我在图书馆中查阅了大量的文献,复习大学所学的有关知识,终于在毕业设计中画上了圆满的句点。本次设计对我而言,我们在现在所掌握的一些知识的基础上,又增加了对液压缸的设计的了解,使我们加深了对液压系统的更深刻的认识,也对液压传动技术的发展有了相当的了解,让自己所学的液压方面的知识和实际联系起来,了解到液压技术在工业中所起到的决定性作用。最可贵的是,在这次毕业设计中,我学会了关于一些液压设计的分析和解决问题的方法。是我的视野变得更加宽阔,使我的知识面更加广阔,同时也培养了我独立思考的能力。 在这次设计中,也存在着一些不可避免的一些问题。主要是因为缺少经验,对许多的细节问题考虑不全面,希望老师给予批评和指导,我会在今后的学习和 设计工作中不断的完善自己,快速的提高自己的专业素质。 通过这几个月的设计,使我终身受益。我会牢牢记住我这几个月所学到的东西,将来运用到我的实际生活中去。决不会辜负老师对我的栽培以及学校对我的信任。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 参考文献 参考文献1董林福 赵艳春, 液压与气压传动M. 化学工业出版社2章宏甲 黄谊, 液压传动M. 机械工业出版社3成大先, 机械设计手册M. 化学工业出版社4孙志礼 冷兴聚 魏延刚 曾海泉, 机械设计M. 东北大学出版社5巩云鹏 田万禄 张祖立 黄秋波, 机械设计课程设计M. 东北大学出版社6王承义, 机械手及其应用M. 机械工业出版社7加藤一
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