机械手-机械原理课程设计说明书
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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 0523
陈庆林 0504
肖哲 0520
郑然 0525
周奕佳 0526
指导教师:陈敏钧时间:——
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 ,摆动 ,伸缩 ,夹持 。
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
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)
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0
30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。