楔块式机械手设计与仿真分解

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摘要

《数字化仿真与设计》技能训练是在学习相关专业方向课和专业选修课程后，进行的一次综合性设计技能训练。通过综合技能训练，使学生能够运用所学过的基础课、学科基础课、专业平台课和专业方向课的有关理论知识，以及实习、实验等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。

机械手，即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位和物件的重量及尺寸。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。

本次《数字化仿真与设计》技能训练的工作内容包括：原理分析与设计计算、参数化设计与仿真、快速成型与分析、工程图样设计和编制技术文件五部分。

关键词：机械手；数字化；设计；仿真

一、技能训练的目的............................................ - 1 -

二、主要技术参数与要求........................................ - 2 -

三、原理分析与设计计算........................................ - 3 -

1、工作原理分析........................................... - 3 -

2、设计计算............................................... - 3 -

2.1设计时应考虑的几个问题............................. - 3 -

2.2计算时的“三确定”................................. - 4 -

2.3驱动力的计算....................................... - 5 -

3、零件的选择及尺寸确定................................... - 7 -

3.1手臂杠杆的选择及尺寸确定........................... - 7 -

3.2外壳的选择及尺寸确定............................................................... - 8 -

3.3拉杆的选择及尺寸确定............................... - 9 -

3.4支撑块的选择及尺寸确定............................. - 9 -

3.5圆柱销的选择及尺寸确定............................ - 10 -

3.6挡圈的选择及尺寸确定.............................. - 10 -

3.7垫圈的选择及尺寸确定................ 错误！未定义书签。

3.8螺钉的选择及尺寸确定.............................. - 11 -

3.9夹紧部件的选择及尺寸确定.......................... - 12 -

四、参数化建模与仿真......................................... - 13 -

1、零件建模.............................................. - 13 -

1.1手臂杠杆的建模.................................... - 13 -

1.2外壳的建模........................................ - 15 -

1.3拉杆的建模........................................ - 16 -

1.4支撑块的建模...................................... - 17 -

1.5圆柱销的建模...................................... - 17 -

1.6弹性挡圈的建模.................................... - 18 -

1.7垫圈的建模.......................... 错误！未定义书签。

1.8螺钉的建模........................................ - 18 -

1.9圆弧夹块的建模.................................... - 19 -

2、虚拟装配.............................................. - 20 -

2.1为全部建模完成的零件进行装配...................... - 20 -

2.2爆炸图的制作...................................... - 20 -

2.3装配序列的制作...................... 错误！未定义书签。

3、运动仿真.............................................. - 21 -

3.1连杆和运动副的创建................................ - 22 -