气动机械手设计-内含计算步骤及尺寸装配图等等

毕业设计(论文)

课题名称:气动机械手的设计

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20１年月

目录

摘要.......．.．...................．...........．.．．..．..．...．...

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第一章前言1ﻫ．1机械手概述.．.．..．..．...．．........．.．.........．．....．.. (5)

1.2机械手的组成和分类...．.．．．...........．....．........．...．．5

１.2.1机械手的组成.．．.....．.．．.．．．.．．．..．.....．．.．．..．．．．4

1.２.2机械手的分类.．.．．...．．.．.．.．．..．..．．....．．.．.．.．..．6 第二章机械手的设计方案

2．1机械手的坐标型式与自由度．..．....．．.．．．．.．..．.．．．．．．.．．8

2.２机械手的手部结构方案设计..．．．．．．.．．.．.．．．．........．．．．８

２.3机械手的手腕结构方案设计．....．．．．．..．....．...．．.．.．．.. ９

2.4机械手的手臂结构方案设计．．...．....．．.．．．...．．..．．....．.9

2.5机械手的驱动方案设计..．．．..．.．.．.．...．.....．.．．...．．.．．9

２．6机械手的控制方案设计..．..．.．．．...．...．．．..．......．．．.．.9

2.7机械手的主要参数．.．.．．．．.....．．.．..．．．．..．.．.．．...．．.．．９

2.8机械手的技术参数列表．．..．．．．．.．．．.．...．．．．.．.．．．.．...．．９

第三章手部结构设计

３．1夹持式手部结构....．．.....．..．．.．..．.．.．．.．.．.．．．.．．....１1

3.1.1手指的形状和分类．．．．.．..．.．．．.．.．..．．．..．....．．..11

3.1．2设计时考虑的几个问题..．．.．..．..．．.．..．．..．．....．.１４

３.１.3手部夹紧气缸的设计．...．..．．．.．..．....．..．．.．.．．．．14 第四章手腕结构设计

４.1手腕的自由度．．..．.．．.．．.．．．．．.．．.．．..．．.．.．．..．..．.．.. 19

4.2手腕的驱动力矩的计算.．．....．．.．．．．.．.．．.．．．．..．..．．．.． 19

4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩．..．．．..．.．.．．．.．.．.．..．２０

４．2.2回转气缸的驱动力矩计算.．．．..．．．．...．...．．．．.．．．.．２2 第五章手臂伸缩，升降,回转气缸的设计与校核

５．1手臂伸缩部分尺寸设计与校核．..．..．..．．．.．.．．．...．．.．...．２3 ５.1.1尺寸设计.．...．．...．．．．．.．..．.．........．.．..．．.．..23

5.1.２尺寸校核．．....．．.．.．.．．．．.．．.．.．....．....．．......２4

5 .1 .3导向装置.．．..．．.．.．．．.．.．..．.．..．．．．...．.....．.25

5 .1 .４平衡装置.．.．．．.．..．.．.．．.．．．.．.．．．.．．.．..．...．.２5

5．2手臂升降部分尺寸设计与校核..．．.．..．...．．．...．．.．.．． (2)

5.2.1尺寸设计．.．.．．.．..．．．．.．.．.．.．．.．．．.．.．．.．．．..．..2

6.

５.2.2尺寸校核．..．.．.．.．．..．.．．.．.．．.．..．..．.．．.．．．．．．.26

５.3手臂回转部分尺寸设计与校核．．．．...．.．.．．..．．..．．.．.．．.．.２7

5.3.１尺寸设计...．.．.．．.．．...．..．..．.．．．.．.．..．.....．．.27

5.3.2尺寸校核...．.．.....．．...．.．..．．．．．．．．.．.．.．．．.．．.27 第六章机械手的PLC控制设计.．．..．.．..．．.．．.．..．.．.．．．．．．.．．.．．2７6．1可编程序控制器的选择及工作过程.．.．.．．．．．．..．．．.．..．．.．．27 ６.１.1可编程序控制器的选择．.．..．．．.....．..．．．．．....．．..27

6．1．2可编程序控制器的工作过程．.．．..．．．．.．．.........．.．27

6.2可编程序控制器的使用步骤．....．.．．.．.．．．．..．.．．．..．．..．.23 第七章结论.．．...．．....．．．.．．...．．．.．.．．...．．.．．．..．.．.．．．.．．..２4

致谢...．..．．．......．．...．.．..．．．．.．．．．．.．．．．．．．．．．...．..．．..．.．2９

参考文献．..．．.．.....．.．．.....．．..．.．．．.．.．..．．.．...．.．.．．．．．．．．30 专业相关的资料．...．.．．.．．...．．.．..．.．．．..．．．.．...．....．．．．．..．．3１

摘要

在设计机械手臂座的时候，用两个电机提供动力。左边一电机通过谐波减速器减速后,通过齿轮来控制手臂的回转,而手臂弯曲动作的动力,由右边一电机提供。电机2同样也是通过谐波减速器减速后,通过一个长轴,把动力传到底部的小齿轮上，再由小齿轮与大齿轮的啮合,把动力传到那竖直的锥齿轮上，又通过锥齿轮之间的啮合，把动力与运动传递到横轴上，这样，再通过键连接,就能把动力传到那带轮上。这样,带轮就以一定的速度不停的转，以给臂关节通过同步齿型带传递动力。

在设计臂关节结构时,我们用两个同步齿形带轮来传递动力，而带轮又与轴和机械式离合器的左半边相连，这样，就使轴与左半边相连的离合器转动。在右半边为一电磁制动器,制动器的左半边与离合器的右半边相连，而且通过盘与上臂相连。这时,当电磁铁通电时，制动器吸合,这时离合器也分开。这样，上臂就停止在所要求的位置上了。当电磁铁失电时,由于弹簧力的作用，把制动器推开,同时离合器在弹簧力的作用下自动啮合，手臂恢复原有的运动。

注:机械手臂的运动范围手其结构的限制，在手臂的运动到达结构位置之前,必须使其自动停止。机械手臂的运动机械位置是有关节处牙嵌离合齿上的突起部分而定。手臂在极限位置自动停止,反向运行的条件完全是靠离合齿上的凸起部分与滑块的接触实现的。为了使离合齿轮能顺利的脱开和啮合，对离合齿上的凸起部分斜面的升角β≥ａrctgμν。只有满足这个条件，离合齿上凸起部分的斜面与滑块在滑动时才不会发生自锁。这样手臂才能自动停止和反向动作！

方案二

此方案在臂关节的结构设计上与方案一有所不同。这里设计成中心轴不转动。改在同步带轮处装两个轴承。这样,带轮可自由转动,而不会影响轴，且把离合器的左半边加工在带轮上，这样,不仅可以缩小空间，而且可以提高强度。其余与方案一相同。

关键词：机械手臂；极限位置；啮合;