机械手-机械原理课程设计说明书.
机械手-机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计说明书设计课题：机械手专业班级：2012级机自05班小组成员：张结荣 201204010523陈庆林 201204010504肖哲 201204010520郑然 201204010525周奕佳 201204010526指导教师：陈敏钧时间：2014.7.14——2014.7.181设计任务书设计项目：机械手的设计工作要求：机械手从工件架上抓起工件，然后送人工作台进行加工。
机械手完成以下动作（2选1）。
（1）水平面内转30度，上升100mm，前进50mm;（2）水平面内转30度，手臂自转90度，前进50mm。
机械手的夹持器还有夹紧和放松动作；机械手工作频率：20/min；升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw，夹持 0.2kw。
2执行机构的选择与比较§2-1 转角机构（实现平面转角030功能）方案一实现平面转角030的过程：电机带动不完全齿轮运动，不完全齿轮带动全齿轮运动，与全齿轮固结的四杆机构，使滚子在预先设计好形状的槽内运动，左右运动的极限位置恰好是30度。
机构评价：优点：因为槽的形状固定，所以能保证在一个行程内，机构的平面转角就是30度。
不完全齿轮的使用，为机械手在抓放物体时留下了工作时间。
缺点：由于四杆机构的运动被槽限制住，最短杆无法做周转运动，导致机构的回程要求齿轮的翻转，必须在前面加入变速箱改变速度方向。
方案二实现平面转角030的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使不完全齿轮，有间歇地带动完全齿轮转动，齿轮通过杆拉动齿条，由齿轮来回往复地带动固接杆转动030机构评价：优点：同样具有结构简单，传力较小运动灵活，造价低准确地实现转角030的要求，可以控制间歇实现循环功能。
缺点：磨损较严重，效率较低，齿轮尺寸过大加工难。
方案三实现平面转角030的过程：使用槽轮实现平面转角30度，只要计算好槽轮的槽数，就能在主动圆盘转360度时，使从动轮转30度。
机构评价：优点：结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能平稳的间歇地进行转位。
机械手课程设计说明书
机械原理课程设计说明书设计题目：装箱机械手机构设计及分析学生班级：学生姓名：学号：指导教师: 杨德勇2014年1月8日目录第一章设计任务书 (2)第二章题目分析、机械系统整体方案的设计 (3)第三章机械执行系统方案的设计 (7)第四章机械传动系统方案设计 (8)第五章运动循环图设计 (11)第六章设计小结 (14)第七章参考资料 (15)第一章设计任务书设计题目:装箱机械手机构设计及分析已知条件：在某装箱机械手机构中，要求其手的运动按简图所示JKLM，MLKJ线路重复运动.其中JK段为取物料上升(物料来自传送带）；KL段为物料水平移动；LM段为手抓放物料于箱内，故对其直线要求较高。
KL段若较平直可提高装箱稳定性，但稍有误差问题不大.JK是从输送带上抓取物料，其直线度要求不高,只要能将物料提高到C的高度即可。
返回时要求按原来路线逆着走。
1尺寸参数为：a=120mm;b=600mm;c=50mm；d=1000mm。
物料提升重量为2千克。
设计任务：＊根据上述设计要求，每人至少提出两种不同设计方案，选取其中最优的方案，进行机构简图设计.对主体机构进行运动位置分析,并按尺寸绘出相应位置时机构运动简图。
（一号图纸）(尺寸要准确）* 对手爪中手指的开合机构进行机构运动方案设计。
(二号图纸：含结构图，机构图）* 每人编制一份设计说明书,设计方案均应写入说明书（封面、目录、内容、后记、参考书目等）内.设计尽量考虑用已学过的机构或几种机构的组合来实现位置要求，还应考虑力求使机构运动性、加工特性、使用性能、经济性等要好.第二章题目分析、机械系统整体方案的设计题目分析：从题目可以知道，要实现机械手的一系列运动需要各个机构之间的完美配合.其中所设计的装箱机械手机构中主要分为三个步骤,抓取—移动-放置。
进行动作分解即有抓、上下移动、左右移动和放共6个动作.时间分配和各动作分配是这次设计的一个重点，当然设计怎样的机构来完成各项动作也是其中必须要完成的任务。
机械手设计说明书
1 设计项目名称机械装备项目--机械手课程设计2 设计目的利用设计的机械手夹起形状为正六边体，质量为5kg工件，并运送到工作台。
设计的过程主要解决的问题如下：（1）工件的重量和外形尺寸问题：工件质量5kg，半径在90-110mm范围内。
（2）工件的外形问题：工件的横截面为正六边形，夹紧的过程要解决夹到棱边的问题。
（3）各零部件的工艺问题：零部件应有良好的工艺性，可用最简单，常见的工艺（铸，车，铣，钻等），实现零部件的加工。
（4）整体的稳定性，灵活性保证问题：各部件协调工作，保证装配体的工作稳定：如齿轮齿条配合，连杆配合等的稳定性考虑；保证机械手总体质量小，惯性小，灵活可靠。
3 设计方案说明3.1机械手工作原理图1 拆去底板装配图工作过程：液压缸产生推力，推动齿条来回移动，齿轮与齿条啮合旋转，齿轮带动四连杆转动，连杆推动夹板夹住工件。
3.2结构说明3.2.1执行机构：夹板图2 夹板1）特点夹板在竖直方向上有采用铰接，可自动调整到与工件位置相平行的状态，夹板上有滚花工艺，增大摩擦系数，保证夹起的工件不滑落。
2）尺寸根据工件的外形尺寸，确定夹板长×宽为：80×50，根据经验，采用厚度为5mm的钢板。
3.2.2传动链1、四连杆机构图4 四连杆机构1）特点四连杆机构铰链连接的部分采用滑动轴承，安装尺寸小，润滑方便，四连杆运动摩擦小；连杆机构在未到达死点的位置下工作，机构工作可靠；连杆机构可以保证使夹板平行运动，从而保证夹板与工件表面平行，夹板接触工件时受力均匀，可平稳夹住工件，增强了整体装夹的稳定性。
2）尺寸计算图5 结构简图确定L2：因为机械手要夹紧的工件的范围是90～110mm，故L2＝L1=(110+19×2-40)÷2=54mm留下一定的设计余量，选L2=60mm。
确定L3：为了能够装夹不同高度的工件，同时选择L5=40mm，连杆的长度L3应满足：L3=L5+h=87.5mm，取L3=90mm。
机械原理课程设计热墩机械手
机械原理课程设计热墩机械手机械原理课程设计说明书——热镦挤送料机械手B指导老师：温亚莲设计者：李霞学号：20109046班级：机电3班目录第一章设计题目及要求 (1)1.1 设计题目简介 (1)1.2 设计数据及要求 (2)1.3 设计任务与提示 (2)第二章热镦挤送料机械手摆臂的设计 (5)2.1 机械手上下摆臂设计方案A (5)2.2 机械手上下摆臂设计方案B (6)2.3 机械手上下摆臂设计方案C (6)2.4 摆臂方案的确定 (7)第三章热镦挤送料机械手回转装置设计 (8)3.1 回转装置设计方案A (8)3.2 回转装置设计方案B (8)3.3 回转装置设计方案C (9)3.4 驱动装置的选择 (10)3.4.1 常用电动机的结构特征 (10)3.4.2 选定电动机的容量 (10)3.5 回转装置方案的确定 (11)3.6 循环图的拟定及运动路线图 (11)第四章热镦挤送料机械手方案的确定与计算 (13)4.1 拟订的方案 (13)4.2 最终方案的确定与说明 (15)4.3 方案的计算 (16)第五章相关建模过程及仿真 (19)第六章设计总结 (22)第七章参考文献 (22)第一章设计题目及要求1.1 设计题目简介设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形镦料，往40吨镦头机送料。
以方案A为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15º，手臂水平回转120º，手臂下摆15º，手指张开放料。
手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。
主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
图1为机械手的外观图。
图1：机械手的外观图1.2 设计数据及要求表11.3 设计任务与提示设计任务1.至少提出可行的两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
机械手-机械原理课程设计说明书
机械手工作频率：20/min；升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw，夹持 0.2kw。
2执行机构的选择与比较§2-1 转角机构（实现平面转角030功能）方案一实现平面转角030的过程：电机带动不完全齿轮运动，不完全齿轮带动全齿轮运动，与全齿轮固结的四杆机构，使滚子在预先设计好形状的槽内运动，左右运动的极限位置恰好是30度。
机构评价：优点：因为槽的形状固定，所以能保证在一个行程内，机构的平面转角就是30度。
不完全齿轮的使用，为机械手在抓放物体时留下了工作时间。
缺点：由于四杆机构的运动被槽限制住，最短杆无法做周转运动，导致机构的回程要求齿轮的翻转，必须在前面加入变速箱改变速度方向。
方案二实现平面转角030的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使不完全齿轮，有间歇地带动完全齿轮转动，齿轮通过杆拉动齿条，由齿轮来回往复地带动固接杆转动030机构评价：优点：同样具有结构简单，传力较小运动灵活，造价低准确地实现转角030的要求，可以控制间歇实现循环功能。
缺点：磨损较严重，效率较低，齿轮尺寸过大加工难。
方案三30的过程：使用实现平面转角0槽轮实现平面转角30度，只要计算好槽轮的槽数，就能在主动圆盘转360度时，使从动轮转30度。
机构评价：优点：结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能平稳的间歇地进行转位。
缺点：传动存在柔性冲击，且是单向的间歇运动，同样要求变速箱改变运动方向。
方案的选择与比较：只有第二个方案能较好的实现对传动系统的功能要求在平面转动上能准确地控制在30度，制造简单方便。
§2-2 上升机构（实现上升100功能要求）方案一实现上升的过程：皮带轮传动，使蜗杆带动蜗轮，蜗轮和齿条配合。
通过控制蜗杆的半径，使转动一周后，使齿条上升100.机构评价：优点：蜗杆的轮齿是连续的螺旋尺，故传动平稳，啮合冲击小。
缺点:啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦磨损较大，传动效率较低，易出现发热现象，常用耐磨材料制作，成本高。
机械原理课程设计-工业机械手【范本模板】
机械原理课程设计设计说明书《机械原理》工业机械手➢学院：机电工程学院➢专业班级：10 车辆二班➢指导老师：李粤➢学生姓名：＊＊＊➢学号：起止日期:2012年6月1日至2011年6月18日目录➢设计任务书。
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..1➢前言....。
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3➢参考资料...。
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4➢机构简图。
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11课程设计任务书2011—2012学年第二学期课程名称:机械原理设计题目：机器人的设计完成期限：2012年6月1日至2012年6月18日内容及任务设计任务:设计能操作图6所示的机械手动作的机构。
原始数据及设计要求利用我们上课所学的各种机构或机构组合，使两手爪部分能张开灵活并能用于抓取物品。
➢设计工作：1、设计能能满足上述一、二两项要求的机构方案，交绘制机构运动简图一张（1号图纸）；2、进行传动计算，交设计说明书一份。
图6 工业机械前言工业机械手主要目的在于削减人员编制和提高产品质量。
与传统的机器相比,具有生产过程的几乎完全自动化和生产设备的高度适应能力等优点.现在工业机械手主要用于汽车工业、机电工业（包括电讯工业）、通用机械工业、建筑业、金属加工、铸造以及其它重型工业和轻工业部门工业机械手与我们的生活息息相关，机械手的水平标志着工业生产力的水平。
方案设计一，机械手的系统工作原理机械手的系统工作原理框图如图1—1所示。
机械手的工作原理：机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。
机械手课程设计说明书
第1章绪论1.1 工业机器人的简介工业机器人是机械技术、电子技术与计算机技术有机结合在一起形成的一种机电一体化的产品，从其诞生起就受到人们的关心与重视。
经过几十年的发展，目前工业机器人技术已经很成熟。
工业机器人已从最初在解决劳动密集型工业中单调、重复的体力劳动发展到满足制造业自动化规模生产需要的工作。
其应用领域不断扩大，从最初主要应用于汽车工业发展到现在涉及制造业的各个行业。
目前我国国民经济的快速发展，先进制造业已进入一个新的发展阶段。
随着经济全球化和我国加入WTO，中国制造业面临着与国际接轨、参与国际竞争的局面。
如何适应快速变化的国内外市场需求，如何以高质量、低成本、快速反应的手段在市场中取得生存和发展，已是我国企业不容回避的问题，这些问题为工业机器人的应用提供了大的市场需求，促使中国工业机器人的应用市场日趋成熟。
近几年来，国外著名的工业机器人制造厂商纷纷加大了在我国的投资和应用技术的投入，对我国的国产工业机器人产业的发展带来了严峻的挑战。
我国政府非常重视机器人技术的发展，从“七五”科技攻关及实施863 计划开始，就有计划地组织和发展工业机器人事业，经过20多年的研制和应用，目前在工业机器人的一些机种方面，如喷漆机器人、焊接机器人、搬运机器人、装配机器人和特种机器人都有了长足的进步，基本掌握了工业机器人的设计制造技术和机器人应用中单元和生产线的设计、制造技术，有了一支具有一定水平的技术队伍，奠定了我国独立自主发展机器人产业的基础。
但是，我国工业机器人在总体技术上与国外先进水平相比还有很大差距，仅相当于国外九十年代中期的水平。
目前工业机器人的生产规模仍然不大，多数是单件小批生产，关键配套的单元部件和器件始终处于进口状态，工业机器人的性价比较低。
我国整体装备制造水平不高，制约了我国工业机器人产业的形成和实现规模化的发展。
尽管中国工业机器人的需求在逐年增加，但要能为用户提供高质价廉的工业机器人商品，目前在我国尚有较长的路程。
热镦挤送料机械手 机械原理课程设计说明书
为了培养面向21世纪知识经济时代的科技人才，国家进行了课程体制改革，而机械原理课程设计能够培养机械类专业学生的创新能力，今天我们设计的热墩挤送料机械手，由于机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手主要由手部和运动机构组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度，选择何时的自由度作出合适的机械手以满足生产的要求，简便了工作。
目录一、总设计要求……………………………………..1、设计题目………………………………………..2、设计任务……………………………………….二、功能分解…………………………………………三、选用的机构…………………………….四、机构的运动循环图…………………………….五、原动件的选择…………………………….六、传动比的分配…………………………….七、主要机构介绍…………………………….1、齿轮设计…………………………….2、对心直动滚子推杆盘形凸轮机构……………3、不完全齿轮机构设计…………………….八、设计方案的评价…………………………….九、总结…………………………….十、参考文献…………………………….一、总设计要求1、设计题目设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形墩料，往40t墩头机送料。
以方案A为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆12度，手臂水平回转120度，于管下摆15度，手指张开放料;手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。
机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计说明书一、设计目的。
本课程设计旨在通过对机械原理相关知识的学习和实践，培养学生分析和解决机械工程中实际问题的能力，提高学生的动手能力和创新意识，为将来的工程实践打下坚实的基础。
二、设计内容。
1. 课程设计主题，设计一个简单的机械装置，通过该装置实现特定的功能。
2. 设计要求，装置的设计要求符合机械原理相关知识，能够有效地完成所规定的功能，并且具有一定的创新性和实用性。
3. 设计步骤，包括需求分析、方案设计、零部件选型、装配调试等具体步骤。
4. 设计报告，撰写完整的课程设计报告，包括设计思路、设计过程、关键技术参数、实验结果和分析等内容。
三、设计流程。
1. 需求分析，明确设计的功能和性能要求，分析设计对象的特点和工作环境，为后续的方案设计奠定基础。
2. 方案设计，根据需求分析的结果，提出多种设计方案，并进行比较和评估，选择最合适的方案进行详细设计。
3. 零部件选型，根据所选方案，选择合适的零部件和材料，确保装置的稳定性和可靠性。
4. 装配调试，按照设计要求，将各个零部件进行装配，并进行调试和优化，确保装置能够正常工作。
5. 设计报告，撰写完整的设计报告，包括设计的整个过程和结果，以及对实验数据的分析和总结。
四、设计要求。
1. 设计的装置功能明确，能够有效地完成所规定的任务。
2. 设计具有一定的创新性和实用性，能够解决实际的工程问题。
3. 设计报告内容完整，结构清晰，语言流畅，符合学术规范。
4. 设计过程中要注重安全性和可靠性，确保实验过程中不会造成人身和设备的损害。
五、设计评分标准。
1. 设计方案的创新性和实用性占20%。
2. 设计装置的功能和性能占30%。
3. 设计报告的完整性和规范性占30%。
4. 设计过程中的安全性和可靠性占20%。
六、总结。
通过本次课程设计，学生将能够全面掌握机械原理相关知识，培养了动手能力和创新意识，为将来的工程实践打下了坚实的基础。
同时也提高了学生的团队合作能力和实际问题解决能力，为将来的工作做好了充分的准备。
机械手课程设计说明书
长春工业大学课程设计说明书课程设计名称《计算机辅助设计与制造》课程设计专业机械制造及自动化班级 110105学生姓名宋柏林宁家麟指导教师孙宝玉2014 年 11月26日1设计任务机器人的应用可以提高劳动生产率和产品质量，改善劳动条件，解决劳动力不足等问题构成。
机械手能模仿人手掌和手臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手是具有模仿人类手功能并可完成各种作业的自动控制设备，这种机器人系统有多关节连结并节允许在平面或三度空间进行运动或使用线性位移移动。
研究开发机械手的意义可以概括如下：一、以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
二、以改善劳动条件，避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。
在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。
因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。
2设计分析仿人机械手可实现各自由度的单独运动或联动，能在一定范围内实现复杂的轨迹运动；具有高精度的运动和定位精度，装卸方便、调整容易、工作可靠；可检测各自位置情况；装卸方便、调整容易、工作可靠。
机械手设计说明书
机械专业课程设计指导老师：设计者：学号：专业班级：设计题目：搬运机械手完成时间：2011年07 月02日目录一、设计任务 (1)1.1 设计任务介绍 (1)1.1.1 课程设计的目的. (1)1.1.2 课程设计的容. (1)1.1.3 课程设计的要求. (1)1.1.4 课程设计的具体任务. (2)1.1.5 研究机械手的意义. (2)1.2 设计任务明细 (3)1.2.1 总体方案的设计. (3)1.2.2 机械系统的设计 (3)二、总体方案设计 (3)2.1 驱动系统 (3)2.2 执行 (4)2.3 控制系统 (4)3.1 机械传动装置的组成及原理 (5)机械手的机械传动装置示意图如下. (5)3.2 滚珠丝杠简介与特点 (5)3.3 滚珠丝杠的设计及选型 (6)3.3.1 螺旋类型及种类. (6)3.3.2 初始条件 (6)3.3.3. 滚珠丝杠副的组成及主要尺寸. (7)3.3.4 计算过程 (7)3.3.5 滚珠丝杠最小轴经校核. (9)3.4 电机选型及联轴器选型 (9)3.4.1 电机选型 (9)3.4.2 联轴器的选择. (9)3.5 键的选择与校核 (10)3.5 轴承的选型与校核 (10)3.5.1 轴承的选型. (10)3.5.2 轴承的校核. (10)3.6 主要联接部位螺栓的校核 (12)3.7 轴承座、机架、导向柱、底座等基本构件的结构设计 (13)四、电气控制系统设计 (13)4.1 控制系统的基本组成 (13)4.2 电气元件的选型 (14)4.2.1 可编程序控制器的选择 (14)4.2.2 步进电机驱动器的选择 (14)4.2.3 步进电机选择与控制 (15)4.3 电气控制电路的设计 (16)4.4 控制程序的设计 (17)4.4.1 机械手搬运流程图 (17)4.4.2 输入/ 输出地址分配 (17)4.4.3 机械手位移控制程序 (18)4.4.4 搬运机械手搬运程序设计. (21)五、课程设计总结 (28)六、参考文献 (29)一、设计任务1.1设计任务介绍1.1.1课程设计的目的通过课程设计培养学生综合运用所学知识和能力、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计时建立的专业基础课程和专业方向课的基础上的，是学生根据所学课程进行的工程基本训练，课程设计的目的在于：1、培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统产品的初步设计工作，并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。
机械原理课程设计完整版
机械原理课程设计说明书学生姓名：学号：201141100系别：机械工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化1班指导教师：教授起止时间：2013年12月23—27日东莞理工学院目录第一章内容介绍1-1 机构简介 (1)1-2 设计数据 (1)1-3 机构简图 (2)第二章六杆机构设计2-1 设计内容 (3)2-2 设计数据 (4)2-3 设计运动分析 (5)第三章凸轮设计3-1 设计内容 (7)3-2 图解法设计 (7)3-3 凸轮机构的计算机辅助设计 (10)第一章内容介绍1.机构简介压床是应用广泛的锻压设备，用于钢板矫直、压制零件等。
如图所示为某压床的运动示意图。
其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮（z l-z2, z3-z4, z5-z6）将转速降低，然后带动压床执行机构（六杆机构ABCDEF）的曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力F r而上下往复运动，实现冲压工艺。
为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。
2.设计数据: 设计数据见表1和表2。
表1 六杆机构的设计数据表2 凸轮机构的设计数据参数转角θ(度) 序号偏距e(mm)基圆半径r(mm)滚子半径rr(mm)行程h (mm)推程运动角δ( )远休止角01δ( )回程运动角'δ( )近休止角02δ( )0 1 19 37 10 60 10 30 150 30 120 602 20 38 10 40 10 35 140 60 90 703 21 39 10 30 10 60 140 0 150 7030 4 22 40 5 30 8 60 140 0 150 705 23 41 5 60 8 30 90 50 150 706 24 42 5 60 12 30 90 50 220 045 7 25 43 5 60 12 30 130 10 220 08 26 44 15 50 12 30 150 30 120 609 27 45 15 50 10 40 120 60 120 6060 10 28 46 15 50 10 40 180 0 180 011 29 47 10 45 10 40 180 0 180 012 30 48 10 45 6 50 120 90 90 6013 31 49 10 45 6 50 180 20 160 0（为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
机械原理课程设计机械手
机械原理课程设计 机械手一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械手的基本结构及其工作原理，理解并描述机械手各部件的功能和相互关系。
2. 使学生了解并掌握机械手运动学的基本概念，如位置、速度和加速度，并能够运用相关公式进行简单计算。
3. 引导学生掌握机械手的动力学原理，包括力的分析、扭矩计算等，并能应用于实际问题。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械手结构设计的技能，提高其创新能力和实际操作能力。
2. 培养学生运用数学工具分析机械手运动学和动力学问题的能力，提高解决问题的技能。
3. 培养学生团队合作能力，通过小组讨论、实践操作等形式，共同完成机械手的设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理和机械设计的兴趣，激发其探索科学技术的热情。
2. 培养学生严谨、务实的科学态度，使其在探究机械手过程中学会尊重事实，注重实证。
3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中关注资源利用和节能环保，培养其社会责任感。
课程性质：本课程为机械原理课程设计，旨在通过实践操作，使学生掌握机械手的基本原理和设计方法。
学生特点：学生为高中年级学生，具有一定的物理和数学基础，思维活跃，动手能力强，但可能对机械原理了解较少。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养其创新精神和实践能力。
通过分解课程目标为具体学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 机械手基本结构及工作原理：- 教材章节：第二章“机械系统的基本构成”- 内容：介绍机械手的基本组成部分，包括执行机构、驱动系统、控制系统等，并通过实例分析其工作原理。
2. 机械手运动学分析：- 教材章节：第三章“运动学基础”- 内容：讲解位置、速度、加速度等基本概念，引导学生运用数学工具分析机械手的运动学问题。
3. 机械手动力学分析：- 教材章节：第四章“动力学基础”- 内容：介绍力的分析、扭矩计算等动力学原理，并结合实例进行计算和分析。
机械原理课程设计电子文档
机械原理课程设计说明书——热镦挤送料机械手B指导老师：温亚莲设计者：李霞学号：20109046班级：机电3班目录第一章设计题目及要求 (1)1.1 设计题目简介 (1)1.2 设计数据及要求 (1)1.3 设计任务与提示 (2)第二章热镦挤送料机械手摆臂的设计 (3)2.1 机械手上下摆臂设计方案A (3)2.2 机械手上下摆臂设计方案B (4)2.3 机械手上下摆臂设计方案C (4)2.4 摆臂方案的确定 (5)第三章热镦挤送料机械手回转装置设计 (6)3.1 回转装置设计方案A (6)3.2 回转装置设计方案B (6)3.3 回转装置设计方案C (7)3.4 驱动装置的选择 (8)3.4.1 常用电动机的结构特征 (8)3.4.2 选定电动机的容量 (8)3.5 回转装置方案的确定 (9)3.6 循环图的拟定及运动路线图 (9)第四章热镦挤送料机械手方案的确定与计算 (10)4.1 拟订的方案 (10)4.2 最终方案的确定与说明 (12)4.3 方案的计算 (12)第五章相关建模过程及仿真 (15)第六章设计总结 (18)第七章参考文献 (18)第一章设计题目及要求1.1 设计题目简介设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形镦料，往40吨镦头机送料。
以方案A为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15º，手臂水平回转120º，手臂下摆15º，手指张开放料。
手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。
主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
图1为机械手的外观图。
图1：机械手的外观图1.2 设计数据及要求表11.3 设计任务与提示设计任务1.至少提出可行的两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
4. 对平面连杆机构进行尺度综合，并进行运动分析；验证输出构件的轨迹是否满足设计要求；求出机构中输出件的速度、加速度；画出机构运动线图。
机械原理机械手课程设计
目录一、机械手设计要求 (1)1.1、设计题目 (1)1.2、设计任务 (2)二、机械手工作原理及工艺动作流程图 (3)2.1、机械手水平回转动作 (3)2.2、机械手上下摆动动作 (4)2.3、机械手工艺动作流程图 (4)三、机械手运动循环总图及动作时间分配 (5)四、机械手驱动装置及传动类型选择 (6)4.1.1、驱动装置的选择 (6)4.1.2、选定电动机的容量 (6)4.2.1、传动类型的选择 (7)五、机械手传动比分配及主要执行机构 (8)5.1.1、传动比分配 (8)5.2.1、齿轮齿条机构 (8)5.2.2、曲柄滑块机构 (9)5.2.3、不完全齿轮机构 (10)5.2.4、圆柱凸轮连杆机构 (10)六、机械手主要零件及主要参数 (12)七、机械手简易外观3D图及其他参考方案 (13)7.1、简易外观3D图 (13)7.2、其他参考方案 (14)八、总体评价 (15)九、结束语 (15)十、参考文件 (15)一、机械手设计要求1.1设计题目机械手机体底座机械手的外观图设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形镦料，往40吨镦头机送料。
它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15º，手臂水平回转120º，手臂下摆15º，手指张开放料。
手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。
主要要求：完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
图为机械手的外观图。
热镦挤送料机械手技术参数见表。
方案号最大抓重kg 手指夹持工件最大直径mm手臂回转角度（º）手臂回转半径mm手臂上下摆动角度（º）送料频率次/min电动机转速r/minA 2 25 100 685 20 10 9601.2 设计任务1.机械手一般包括连杆机构、凸轮机构和齿轮机构。
2.设计传动系统并确定其传动比分配。
3.设计平面连杆机构。
对所设计的平面连杆机构进行速度、加速度分析，绘制运动线图。
《机械原理课程设计》自动搬运机械手
自动搬运机械手摘要:本文研究的工业机器人是一种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。
工业机器人是相对较新的电子设备，它正开始改变现代化工业面貌。
工业机器人以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。
本设计为工业机器人，其工作方向为两个直线方向和一个旋转方向。
在控制器的作用下，它执行将工件从一在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机系统，机器条流水线拿到另一条流水线这一简单的动作,本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。
关键词：机械手；自动；三自由度；圆柱坐标0引言机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。
它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。
工业机器人的研究、制造和应用水平，是一个国家科技水平和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视。
最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义：工业机器人是一种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。
工业机器人的发展，由简单到复杂，由初级到高级逐步完善。
机械手是一种人工智能设备，广泛应用于工业生产领域，提高了生产效率和质量。
目前，机械手的研究发展正面临着越来越大的挑战。
未来机械手将更加智能化、精准化和人性化，成为工业生产的重要工具。
1自动搬运机械手结构设计（1）手部：又称手爪或抓取机构，它直接抓取工件或夹具。
（2）腕部：又称手腕，是连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变手部的工作方位。
（3）臂部：是支承腕部的部件，作用是承受工件的负荷，并把它传递到预定的位置。
（4）机身：是支承手臂的部件，其作用是带动臂部自转、升降或俯仰运动。
机械原理课程设计(机械手)..
成以下动作： a) 水平面内转 30 度，上升 100mm，前进 50mm； b) 机械手的夹持器还有夹紧和放松动作。
3) 原始数据 机械手工作频率： 20r/min 升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw ，夹持 0.2kw 。
齿轮传动 齿轮传动就是利用主动轴、从动轴上的齿轮之间的啮合，来传递动力和运动
1.3 夹持机构的选择
弹簧
动爪
挡块
定爪
6
图 3 夹持机构 如图 3 所示，夹持机构由弹簧，挡块，定爪，动爪组成。 开始时动爪和定爪将工件夹住。 当机械手带着工件运动到一定位置时， 动爪受挡块的压迫将工件松开，于是工件便落下来。
机械手的
2 传动方案的确定
2.1 传动类型的确定及传动简图
传动类型一般为齿轮传动，链传动和带传动。
3 个凸轮机构来完成所以
1.1 摆动机构
凸轮 1
齿轮 7
齿条
齿轮 5
齿轮 3
齿轮 4
齿轮 6
图 1 摆动机构
4
如图 1 所示，摆动机构主要由齿轮 3、齿轮 4、齿轮 5、齿轮 6，齿条、不完 全齿轮 7，凸轮 1 构成。
齿轮 3 与轴 1 固连，齿轮 4 与齿轮 3 配合，实现变速。齿轮 5 与齿轮 4 固连， 齿轮 6 与齿轮 5 配合，实现变速。凸轮与齿轮齿条配合实现 30 度摆动。齿条与 凸轮 1 的滚子固连，实现齿轮 7 的转动。
1
设计任务书 ..................................... 3 1 执行机构的选择 ............................... 4 1.1 升降、摆动、伸缩机构的选择 . .................... 5 1.2 升降机构、伸缩机构 ............................ 6 1.3 夹持机构的选择 ................................ 7 2 传动方案的确定 ............................... 8 2.1 传动类型的确定及传动简图 ...................... 8 2.2 确定总传动比 .................................. 8 3 电动机的确定 ................................. 9 3.1 电动机容量的确定 ............................. 10 3.2 电动机转速的确定 ............................. 10 4 总体方案的确定 .............................. 12 4.1 机械手系统运动简图 ........................... 12 4.2 机械手运动循环图 ............................. 12 5 凸轮尺寸设计 ................................ 10 6 设计体会与小结 ...............................................................14 7 参考文献 .................................... 15
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机械原理课程设计说明书设计课题：机械手专业班级：2012级机自05班小组成员：张结荣 201204010523陈庆林 201204010504肖哲 201204010520郑然 201204010525周奕佳 201204010526指导教师：陈敏钧时间：2014.7.14——2014.7.18目录1 设计任务书 (3)2 执行机构的选择与比较 (3)§2-1 转角机构 (3)§2-2 上升机构 (4)§2-3 前进机构 (6)3 传动机构的选择与比较 (5)§3-1 普通传动机构 (5)§3-2 间歇传动机构 (5)4 原动机的选择 (6)5 机械系统运动简图 (9)6 机械系统运动循环图 (10)7 机械手的机构设计 (11)§7-1 上升机构 (11)§7-2 前进机构 (11)§7-3 夹紧放松机构 (12)§7-4 转角机构 (12)§7-5 传动机构 (13)小结 (13)参考文献 (14)1设计任务书设计项目：机械手的设计工作要求：机械手从工件架上抓起工件，然后送人工作台进行加工。
机械手完成以下动作（2选1）。
（1）水平面内转30度，上升100mm，前进50mm;（2）水平面内转30度，手臂自转90度，前进50mm。
机械手的夹持器还有夹紧和放松动作；机械手工作频率：20/min；升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw，夹持 0.2kw。
2执行机构的选择与比较§2-1 转角机构（实现平面转角030功能）方案一实现平面转角030的过程：电机带动不完全齿轮运动，不完全齿轮带动全齿轮运动，与全齿轮固结的四杆机构，使滚子在预先设计好形状的槽内运动，左右运动的极限位置恰好是30度。
机构评价：优点：因为槽的形状固定，所以能保证在一个行程内，机构的平面转角就是30度。
不完全齿轮的使用，为机械手在抓放物体时留下了工作时间。
缺点：由于四杆机构的运动被槽限制住，最短杆无法做周转运动，导致机构的回程要求齿轮的翻转，必须在前面加入变速箱改变速度方向。
方案二实现平面转角030的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使不完全齿轮，有间歇地带动完全齿轮转动，齿轮通过杆拉动齿条，由齿轮来回往复30地带动固接杆转动0机构评价：优点：同样具有结构简单，传力较小运动灵活，造价低准确地实现转角30的要求，可以控制间歇实现循环功能。
缺点：磨损较严重，效率较低，齿轮尺寸过大加工难。
方案三实现平面转角030的过程：使用槽轮实现平面转角30度，只要计算好槽轮的槽数，就能在主动圆盘转360度时，使从动轮转30度。
机构评价：优点：结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能平稳的间歇地进行转位。
缺点：传动存在柔性冲击，且是单向的间歇运动，同样要求变速箱改变运动方向。
方案的选择与比较：只有第二个方案能较好的实现对传动系统的功能要求在平面转动上能准确地控制在30度，制造简单方便。
§2-2 上升机构（实现上升100功能要求）方案一实现上升的过程：皮带轮传动，使蜗杆带动蜗轮，蜗轮和齿条配合。
通过控制蜗杆的半径，使转动一周后，使齿条上升100.机构评价：优点：蜗杆的轮齿是连续的螺旋尺，故传动平稳，啮合冲击小。
缺点:啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦磨损较大，传动效率较低，易出现发热现象，常用耐磨材料制作，成本高。
方案二实现上升的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使凸轮转动，凸轮通过顶杆推动滑块滑动，从而使工作杆上升100mm。
机构评价：优点：结构简单，传力较小，凸轮不用太大就可以达到所需要的高度。
缺点：效率过低，滑块容易磨损且一旦磨断严重影响上升高度，寿命不高。
对机构进行比较：第二个方案较好，结构简单寿命较长也能够准确地实现上升要求，推杆运动时间与静止时间比较好控制。
§2-3 前进机构（实现前进50mm功能要求）方案一通过皮带轮传动，使全齿轮转动，然后带动曲柄滑块机构，在水平导轨上前进，通过限位卡，固定前进的范围。
优点：运动副皆为低副，底副的两运动副和机架接触，压强小，可承受较大荷载，有利于润滑。
缺点：存在冲击，易损坏。
方案二由于上升功能的机构和前进功能机构一样的，由于上升方案一符合要求，所以前进机构的选择和上升机构一样。
3传动机构的选择与比较§3-1普通传动1.皮带轮传动机构特点：起到缓冲作用，传动平稳无噪声,能缓冲、吸振;过载时带将会在带轮上打滑,可防止薄弱零部件损坏,起到安全保护作用.缺点在于皮带易磨损，寿命不长。
2.链传动机构特点：它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力;能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作;和带传动比较,它能保证准确的平均传动比,传递功率较大,且作用在轴和轴承上的力较小;传递效率较高,一般可达0.95～0.97;链条的铰链磨损后,使得节距变大造成脱落现象;安装和维修要求较高。
3.齿轮传动机构特点：能保证瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠;传递的功率和速度范围较大;结构紧凑、工作可靠,可实现较大的传动比;传动效率高,使用寿命长;齿轮的制造、安装要求较高。
4.蜗轮蜗杆传动机构特点：具有反向自锁的功能，而且相比其它传动具有较大的速比，涡轮蜗杆的输入、输出轴不在同一轴线上，甚至不在同一个平面上。
自身的缺点，那就是涡轮蜗杆的传动效率不够高，精度也不是很高。
传动机构比较：由于电动机处于下方，可保持重心在下，在于齿轮减速器之间安放1皮带轮，这个当然会起到缓冲的作用，效率也挺高的。
电机的转速一般都比较大，由于工作循环为3s/次，所以主轴的转速为180r/min，此时就需要很大的传动比了，齿轮传动一般是在6--7倍之间，不能达到传动要求，所以我们选择用蜗轮蜗杆机构，它的传动比一般在2--70倍之间满足我们所需的传动功能。
选择1皮带轮，4蜗轮蜗杆。
§3-2实现工作时间差的传动机构1.棘轮机构机构特点：结构简单，制造方便运动可靠；而且棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大的范围调节。
但是做工时有较大的冲击和噪声而且运动精度较差。
2.槽轮机构机构特点：结构简单外形尺寸小，机械效率高，并能较平稳地间歇地进行转位，但是因传动时存在柔性冲击。
3.凸轮式简谐运动机构机构特点：只要适当设计出主动凸轮的轮廓，就可使从动盘动载荷小，无刚性冲击和柔性冲击，它具有很高的定位精度，机构紧凑，但是加工精度要求高，造价高。
4.不完全齿轮机构特点：不完全齿轮机构结构简单制造方便工作可靠，设计时从动轮的运动时间和静止时间比例可以在比较大的范围内变化，但是同时啮合时有较大的冲击。
5.凸轮机构机构特点：只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且响应快速机构简单紧凑。
间歇传动机构比较：由于本次传动有较多的间歇运动，运动时间和静止时间要控制得很到位。
从造价和工作循环方面，所以选择4 不完全机构和5 凸轮机构。
4原动机的选择功率要求：升降0.3kw，摆动0.1kw，伸缩0.1kw，夹持0.2kw根据传动效率：P1=0.3/0.94/0.7/0.95kw=0.48kwP2=0.1/0.94/0.7/0.96/0.94kw=0.17kwP3=0.1/0.94/0.7/0.95kw=0.16kwP4=0.2/0.94/0.7/0/95kw=0.32kw总功率：P=0.48kw+0.17kw+0.16kw+0.32kw=1.13kw查表，选择电机Y90L-4，功率1.5kw，转速1400r/min,符合要求。
传动比：n1/n2=5，n2/n3=1，n3/n4=14，n1/n4=70n 1=1400r/min, n2=n3=280r/min,n4=20r/min5机械系统运动简图6机械系统运动循环图7机械手的机构设计时间 0 0-0.5s 0.5-1.1s 1.1-1.5s 1.51.5-1.9s 1.9-2.5s 2.5-3.0s 夹持机构 夹紧 静止静止静止 放松 静止 静止 静止 转角机构 静止 正转30 静止 静止静止 静止 静止反转30上升机构 静止 静止 上升100 静止 静止 静止 下降100 静止 前进机构 静止 静止 静止前进50静止后退50静止静止§7-1 上升机构（上升100mm 的凸轮尺寸设计实际尺寸和图上的比例为3:1）§7-2 前进机构（前进50mm 的凸轮尺寸设计实际尺寸和图上的比例为2:1）01200—0132 0144 0156 0168 0180 5055.561.166.672.277.80288192— 03000312032403360348036083.3 77.872.266.661.155.550002640—027602880300031203240336034836035 41.25 47.5 53.75 60 53.75 47.5 41.5 35§7-3 夹紧放松机构（实现机械手夹紧放松功能）凸轮1轮廓除了在线头所指出不同外其他都是一样的，通过局部轮廓的不同使手轴与手架产生距离差，从而实现夹持动作。
循环开始的时候，机械手松开放入工件。
之后机械手一直夹紧，当转到终点的时候，机械手又张开放下工件，接着又一直夹紧。
由§7-4 转角机构（实现平面转角030的功能）压力角020=α，模数1=m不完全齿轮1181=Z ，108611=⨯•=m Z d齿轮2182=Z ，1822==m Z d 齿条63=Z齿轮4724=Z ，7244=•=m Z d 蜗杆的头数25=Z齿轮6286=Z ，2866=•=m Z d7-5 传动机构（传动机构的尺寸设计）轮1的直径101=d 轮1和轮2传动比为5 涡轮头数23=Z齿轮4的齿数284=Z ，020=α，2844=•=z m d蜗轮蜗杆的传动比14342==Z Z i小结：这次的机械原理的课程设计虽然只有短短的五天时间，但这是非常有意义的五天，作为一个机械自动化专业的学生。
我们的共同目标是成为一个优秀的机械工程师。
然而成为一个合格的机械工程师，只靠书本上学到的知识是不够的，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。
实践是检验真理的唯一标准，设计刚开始时，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，有些手忙脚乱，不知从何入手。
然后再老师的指导下，和同学们交流讨论，渐渐地就上手了。
现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，每天早起晚睡，到处查资料，你想抄袭或者胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。
在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。