三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),自由度,液壓,機(jī)械手,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 1102班 學(xué)生：張鐸 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 1.設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份 2.CAD圖紙一套（包括總裝圖、零件圖 ） 3.文獻(xiàn)綜述（不少于3000字） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu) 起止時(shí)間： 2015年3月6日至 2015年6月5日 指導(dǎo)教師： 簽字 2015年 3 月 6 日 沈 陽(yáng) 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)考核評(píng)價(jià)表 畢業(yè)設(shè)計(jì) 名 稱 三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 1102 姓名 張鐸 評(píng)價(jià)人 權(quán)重 評(píng)價(jià)點(diǎn) 得分 指導(dǎo)教師 10 圖紙完備、整潔，設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫質(zhì)量 5 分析、計(jì)算、論證的綜合能力 5 能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，獨(dú)立工作能力強(qiáng) 5 畢業(yè)實(shí)習(xí)表現(xiàn)、進(jìn)度表書寫情況 評(píng)閱人 10 設(shè)計(jì)的有重大改進(jìn)或獨(dú)特見(jiàn)解，有一定應(yīng)用價(jià)值 5 設(shè)計(jì)的難度和工作量，結(jié)合本專業(yè)情況 5 計(jì)算、圖紙、公式、符號(hào)、單位是否符合工程設(shè)計(jì)規(guī)范 5 說(shuō)明書的條理性、語(yǔ)言、書寫、圖表水平 答辯小組 10 設(shè)計(jì)規(guī)格符合要求及答辯規(guī)范程度 10 答辯掛圖準(zhǔn)備情況 10 答辯中思維敏捷，知識(shí)面寬厚程度 10 回答問(wèn)題的正確性，有無(wú)錯(cuò)誤 10 是否有創(chuàng)新意識(shí)，設(shè)計(jì)是否有新意 教師、評(píng)閱人和答辯小組按以上各條的相應(yīng)評(píng)價(jià)點(diǎn)給出得分，合計(jì)總分?jǐn)?shù)。 在總成績(jī)分?jǐn)?shù)中，90-100分為優(yōu)秀，80-89分為良好，70-79為中等，60-69為及格，不足60分為不及格，列入本表右側(cè)成績(jī)欄中。 注意：有嚴(yán)重抄襲現(xiàn)象的學(xué)生成績(jī)應(yīng)定為不及格，有抄襲現(xiàn)象但不嚴(yán)重的學(xué)生成績(jī)應(yīng)降檔處理。指導(dǎo)教師、評(píng)閱人及答辯小組對(duì)此應(yīng)切實(shí)注意，如有不可解決的分歧，可交于院系答辯委員會(huì)裁定。 合計(jì)分?jǐn)?shù) 成績(jī) 答辯小組： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)表 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 1102 姓名 張鐸 題目 三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ) 張鐸同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)題目為三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，經(jīng)檢查得出以下結(jié)論： 1．完成圖紙和設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的規(guī)定畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作量。 2．設(shè)計(jì)計(jì)算書參數(shù)選取及計(jì)算正確，應(yīng)用基礎(chǔ)理論知識(shí)的能力較強(qiáng)，文中插圖較合理。 3．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較好， 視圖表達(dá)較為清晰，能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行繪圖。 4．具有良好的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，能夠結(jié)合題目進(jìn)行分析運(yùn)算，基礎(chǔ)概念清楚。 5．能夠結(jié)合題目查閱技術(shù)文獻(xiàn)，參考文獻(xiàn)較多。 可以參加答辯。 簽字： 2015年 5月 25日 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述 三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 班級(jí)：機(jī)制1102 姓名：張鐸 指導(dǎo)老師：趙艷春 1.?國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀? 機(jī)械手起源于20世紀(jì)50年代，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式，能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化設(shè)備，也是典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。其中，通用機(jī)械手具有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，程序多變，動(dòng)作靈活多變等特點(diǎn)，在中小批量的自動(dòng)化生產(chǎn)中得到大量應(yīng)用。 在國(guó)外，像日本，美國(guó)，德國(guó)等國(guó)家，以微型內(nèi)置伺服電機(jī)作為控制系統(tǒng)主動(dòng)力的精密機(jī)械手，則是世界自動(dòng)化領(lǐng)域中更深高次的發(fā)展。相對(duì)一般的工業(yè)領(lǐng)域機(jī)械手，這種精密型的機(jī)械手具有動(dòng)作精度高，體積相對(duì)小巧，高度智能化的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于水下精密作業(yè)，人體內(nèi)部手術(shù)作業(yè)，農(nóng)業(yè)果實(shí)采摘等領(lǐng)域。由于這種類型的機(jī)械手更突出的要求是精密型，故其整體結(jié)構(gòu)為多關(guān)節(jié)、多驅(qū)動(dòng)型，每個(gè)關(guān)節(jié)都有獨(dú)立伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，這些伺服電機(jī)則由軀干內(nèi)部的PLC等核心處理器做統(tǒng)一控制管理，以達(dá)到靈活多變的控制要求。 現(xiàn)今使用的機(jī)械手主要可分為極坐標(biāo)型機(jī)械手和關(guān)節(jié)型機(jī)械手，這兩種機(jī)械手可以提供較大的工作空間，恰好可以滿足一般的機(jī)械手在工作空間上的要求。韓國(guó)最早開發(fā)的用于果實(shí)采摘的極坐標(biāo)機(jī)械手臂，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)可以自由移動(dòng)，絲杠關(guān)節(jié)可以上下移動(dòng)，從而使作業(yè)空間達(dá)到3m。日本東都大學(xué)也在20世紀(jì)80年代研制出了5自由度關(guān)節(jié)型機(jī)械手。實(shí)驗(yàn)表明這種機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)空間上雖然沒(méi)有極坐標(biāo)機(jī)械手到位，且末端執(zhí)行器的可操作能力較低，但結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，工作更加靈活，在不需要較復(fù)雜操作的工作環(huán)境下，體現(xiàn)出一定優(yōu)勢(shì)。京都大學(xué)在此基礎(chǔ)上又開發(fā)出了7個(gè)自由度的機(jī)械手，解決了其相對(duì)極坐標(biāo)機(jī)械手在工作空間上不足的缺點(diǎn)，在關(guān)節(jié)型機(jī)械手領(lǐng)域達(dá)到了一個(gè)更高的高度。? 機(jī)械手可以模仿人手的某些動(dòng)作和功能，用固定的程序和軌跡完成抓取、搬運(yùn)物件等操作。特別是在當(dāng)前勞工緊缺，勞動(dòng)力成本日益提高的社會(huì)背景下，機(jī)械手的使用可以替代人的繁重勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的同時(shí)也大大減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。同時(shí)，由于它可在高溫、高壓、多粉塵、易燃易爆、放射性等惡劣或危險(xiǎn)環(huán)境下，替代人類作業(yè)保護(hù)工人的人身安全，因而被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能工業(yè)等部門。 2．研究方向? 機(jī)械手的工作環(huán)境是非結(jié)構(gòu)的開放系統(tǒng)，涉及到多門學(xué)科知識(shí)，不同的工作場(chǎng)合和不同的工作對(duì)象給機(jī)械手的研制特別是末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研制帶來(lái)了無(wú)限的空間和全新的挑戰(zhàn)。機(jī)械手在某種程度和場(chǎng)合上代替了人類的大量工作，但是它的使用卻并沒(méi)有達(dá)到廣泛普及的程度，這主要是由于存在2個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題：一方面，機(jī)械手的智能化程度沒(méi)有達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的要求。工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)需要機(jī)械手具有相當(dāng)高的智能和柔性作業(yè)的能力以適應(yīng)復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境；另一方面，購(gòu)買和研制機(jī)械手成本高，會(huì)加重企業(yè)的生產(chǎn)成本，而且其工作范圍較局限，機(jī)械手的使用效率并不高。? 現(xiàn)今機(jī)械手使用效率低的原因是其工作通用性不強(qiáng)，在使用上不夠靈活，更換工作場(chǎng)合甚至更換工作對(duì)象都需要對(duì)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)做出較大的改進(jìn)，加大了研發(fā)技術(shù)人員的工作量，也加大了研發(fā)成本。當(dāng)機(jī)械手的操作動(dòng)作比較復(fù)雜的時(shí)候，由于機(jī)器人的自由度較多，雖然運(yùn)動(dòng)靈活，但是對(duì)其的控制也愈困難，增加了研發(fā)的難度，對(duì)技術(shù)人員的要求較高。? 因此機(jī)械手必須具有以下的特征：一方面要能夠準(zhǔn)確的定位和并抓牢物件，另一方面要能夠使機(jī)械手特別是手臂部分移動(dòng)自如而不和物件或其他設(shè)備碰撞，使其結(jié)構(gòu)緊湊，容易轉(zhuǎn)彎；再者，其通用性要強(qiáng)，可以使其應(yīng)用于不同場(chǎng)合和不同工作對(duì)象。? 2.1機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式 驅(qū)動(dòng)裝置是帶動(dòng)機(jī)械手達(dá)到指定位置的動(dòng)力源。目前使用的主要有4種驅(qū)動(dòng)方式：液壓驅(qū)動(dòng)，氣壓驅(qū)動(dòng)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)?？紤]到提高效率的需要，機(jī)械手的動(dòng)作一般都需要快速、精確且平穩(wěn)，因此液壓或氣壓傳動(dòng)在這之中的應(yīng)用比較廣。相對(duì)而言，氣壓傳動(dòng)可避免油液泄露和減小壓力損失，節(jié)能，高效且對(duì)環(huán)境污染小，故選用氣壓傳動(dòng)的方式最為常見(jiàn)。? 2.1機(jī)械手手臂結(jié)構(gòu)? 目前，應(yīng)用最多的機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)總體可分為三大類，滑塊連桿機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)型機(jī)械手臂結(jié)構(gòu)，氣動(dòng)式積木機(jī)械手臂結(jié)構(gòu)和純關(guān)節(jié)型機(jī)械手臂結(jié)構(gòu)。? 機(jī)械手整機(jī)可分為機(jī)身、大臂、小臂(含手腕)3部分。機(jī)身與大臂、大臂與小臂、小臂與手腕有3個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，以保證達(dá)到工作空間的任意位置，手腕中又有3個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)：腕轉(zhuǎn)、腕曲、腕擺，以實(shí)現(xiàn)末端操作器的任意空間姿態(tài)。手腕的端部為一個(gè)法蘭，以連接末端操作器，這是一個(gè)通用性接口，以供用戶配置多個(gè)手部裝置或工具。這種手臂結(jié)構(gòu)和滑塊連桿機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)型手臂類似，但缺少了連桿，動(dòng)作直接由內(nèi)部的步進(jìn)電機(jī)控制，機(jī)動(dòng)性和靈活性更強(qiáng)，但內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。 2.3機(jī)械手機(jī)座結(jié)構(gòu)? 機(jī)座除了對(duì)機(jī)械手起到固定和支撐作用外，還要確保其腰部的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。目前應(yīng)用最多的幾座分為固定式機(jī)座和移動(dòng)式機(jī)座兩種。固定式機(jī)座通常作為關(guān)節(jié)型機(jī)械手臂等空間自由度較多且動(dòng)作相對(duì)靈活的機(jī)械手底座，通常只提供一個(gè)腰部的旋轉(zhuǎn)自由度。移動(dòng)式機(jī)座則通常作為積木式機(jī)械手臂等要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化且不需要太多自由度的機(jī)械手的底座，通常需要提供水平面上的兩個(gè)移動(dòng)自由度和繞的腰部旋轉(zhuǎn)一個(gè)自由度，這種結(jié)構(gòu)可以將本該設(shè)置在機(jī)械手臂上的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到機(jī)座中，有效簡(jiǎn)化機(jī)械手的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使控制和設(shè)計(jì)都更加簡(jiǎn)單。 2.4?機(jī)械手末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)? 機(jī)械手的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)是機(jī)械手能否完成抓取或其他作業(yè)動(dòng)作的關(guān)鍵部分，控制最為復(fù)雜，結(jié)構(gòu)也最為精細(xì)緊湊，其基本機(jī)構(gòu)取決于工作對(duì)象的特性及工作方式。選用或設(shè)計(jì)末端執(zhí)行器之前都需要預(yù)先考慮和分析操作對(duì)象的生物特性，機(jī)械特性或者理化特性，到目前為止，末端執(zhí)行器都是專用的，以避免碰傷或損壞操作對(duì)象。目前使用最多的末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)有卡盤式結(jié)構(gòu)和仿真型手指式結(jié)構(gòu)。 此類末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)適合于抓取環(huán)類或帶內(nèi)孔的工件，主要靠氣壓推動(dòng)滑塊活塞向下運(yùn)動(dòng)，滑塊的斜面和楔形快的楔形面接觸，并使楔形塊向兩邊運(yùn)動(dòng)，發(fā)生脹緊，從而抓起工件。放料時(shí)氣缸退回，為防止活塞和楔形快卡死，在活塞底部采用一個(gè)復(fù)位彈簧，使活塞在放氣后能自行退回。此類機(jī)構(gòu)的功能主要由腕臂末端的滑塊活塞和楔形塊完成，其設(shè)計(jì)可以和手臂部分的設(shè)計(jì)保持相對(duì)獨(dú)立，這樣就可以針對(duì)不同的工作對(duì)象設(shè)計(jì)不同的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，增強(qiáng)了機(jī)械手的通用性。 ３．結(jié)束語(yǔ)?? 機(jī)械手充分利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和自動(dòng)化技術(shù)，結(jié)構(gòu)愈加簡(jiǎn)單，功能更加強(qiáng)大，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求選擇相應(yīng)功能、參數(shù)和機(jī)構(gòu)模塊，像搭積木一樣進(jìn)行組合，靈活多變。這是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，反應(yīng)了自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)發(fā)展方向。另外，氣動(dòng)技術(shù)在自動(dòng)化技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，也將逐漸貫徹于機(jī)械手的開發(fā)及應(yīng)用中。實(shí)踐證明，隨著自動(dòng)化水平的日益提高和普及，機(jī)械手在現(xiàn)代工業(yè)大生產(chǎn)的使用已經(jīng)逐漸占據(jù)舉足輕重的地位。但就目前而言，機(jī)械手的應(yīng)用主要停留在粗放型作業(yè)的環(huán)境中，這主要是由于世界各國(guó)對(duì)機(jī)械手精密操作這種高科技領(lǐng)域的研究與開發(fā)還很不成熟，在機(jī)械手的具體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，各部位的驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)，甚至更高要求的傳感器選擇方面有待更深層次的研究。 參考文獻(xiàn) [1]江鵬.無(wú)人車間的發(fā)展趨勢(shì)[D].山西.山西電子科技大學(xué),2007. 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[12]劉雙全.基于飛利浦P8XC591的CAN總線節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展[J].電子設(shè)計(jì)應(yīng)用,2003. 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯成績(jī)?cè)u(píng)定 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)于 年 月 日 審查了 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 張鐸 的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。 設(shè)計(jì)（論文）題目： 三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）共 41 頁(yè)，設(shè)計(jì)圖紙 4 張 指導(dǎo)教師： 趙艷春 評(píng) 閱 人： 于玲 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)意見(jiàn)： 成績(jī)： 學(xué)院答辯委員會(huì) 主任委員（簽章） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄 專業(yè)班級(jí): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 311202321 姓 名: 張鐸 答辯內(nèi)容記錄: 記錄人： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱意見(jiàn)表 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 1102 姓名 張鐸 題目 三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 評(píng) 閱 人 評(píng) 語(yǔ) 張鐸同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)題目為三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，經(jīng)檢查得出以下結(jié)論： 1．完成圖紙和設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的規(guī)定畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作量。 2．設(shè)計(jì)計(jì)算書參數(shù)選取及計(jì)算正確，應(yīng)用基礎(chǔ)理論知識(shí)的能力較強(qiáng)，文中插圖較合理。 3．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較好， 視圖表達(dá)較為清晰，能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行繪圖。 4．具有良好的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，能夠結(jié)合題目進(jìn)行分析運(yùn)算，基礎(chǔ)概念清楚。 5．能夠結(jié)合題目查閱技術(shù)文獻(xiàn)，參考文獻(xiàn)較多。 可以參加答辯。 簽字： 2015年 5月 25日 沈 陽(yáng) 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本科畢業(yè)論文 題 目： 三自由度全液壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)制1102 學(xué)生姓名： 張鐸 指導(dǎo)教師： 趙艷春 論文提交日期： 2015年 6月 1日 論文答辯日期： 2015年 6月 5日 摘要 機(jī)械手是能復(fù)制相對(duì)于人的手臂的動(dòng)作來(lái)取得固定的程序，或者自動(dòng)操作物體設(shè)備的操作。為了人們的生產(chǎn)需要，機(jī)械手需要許多的工作設(shè)置，褚如手動(dòng)和自動(dòng)（包括單周期，單步驟，連續(xù)和自動(dòng)返回到初始狀態(tài)）的工作。在運(yùn)動(dòng)控制中，PLC可以用于控制一個(gè)線性運(yùn)動(dòng)或圓周性運(yùn)動(dòng)。所以，在使用PLC程序控制的，可以完成機(jī)械手應(yīng)用程序的控制。這里的規(guī)模方案是指電磁閥動(dòng)作的操作，每一個(gè)極限開關(guān)位置，周期的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和精確性。關(guān)于液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，為了避免過(guò)度使用三相異步電動(dòng)機(jī)，而且它更可以提供過(guò)載保護(hù)。總體來(lái)說(shuō)機(jī)械手，PLC，是一個(gè)集高效，安全，經(jīng)濟(jì)，實(shí)用的特點(diǎn)于一身的液壓系統(tǒng)。 到目前為止，我主要介紹了設(shè)計(jì)進(jìn)程開始具體工作： 本設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：機(jī)械手的夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，PLC的軟件設(shè)計(jì)，PLC的硬件設(shè)計(jì)。 機(jī)械結(jié)構(gòu)是由機(jī)械手油缸，螺絲，導(dǎo)致管組成的液壓執(zhí)行器等機(jī)械裝備，可以任意伸縮的伸縮缸機(jī)械手，用旋轉(zhuǎn)圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)手腕，用缸架轉(zhuǎn)動(dòng)柱，用升降油缸動(dòng)作的機(jī)械手，在貨架上立柱可以用PLC控制電路中使用橫向移動(dòng)油缸，用于FX2N PLC的類型，當(dāng)連續(xù)按下啟動(dòng)鍵后，PLC程序中指定的控制電磁閥的開關(guān)來(lái)控制機(jī)機(jī)械手的各個(gè)動(dòng)作循環(huán)，當(dāng)你反復(fù)按下停止按鈕時(shí)，機(jī)械手操作的幾個(gè)周期結(jié)束之后會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。 關(guān)鍵詞：液壓機(jī)械手，液壓控制回路，PLC Abstract Handling 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 錄 引言 1 第一章 手部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 1.1 手爪的結(jié)構(gòu)選定 3 1.2 液壓缸的選用 4 1.2.1 液壓缸內(nèi)徑的確定 4 1.2.2 液壓缸外徑的確定 4 1.2.3 鋼筒壁厚校核 5 1.2.4 液壓缸活塞桿的確定及校核 5 1.2.5 活塞的最大行程 6 1.2.6 鋼筒底部厚度的確定 6 1.2.7 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 6 1.2.8 缸筒頭部法蘭厚度的確定 7 1.2.9 液壓缸其他元件的確定 8 第二章 小臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 2.1 小臂的結(jié)構(gòu)初定 9 2.2 小臂受力分析 9 2.3 小臂液壓缸的選定 10 2.3.1 小臂液壓缸內(nèi)徑的確定 10 2.3.2 液壓缸內(nèi)徑的確定 11 2.3.3 液壓缸外徑的確定 11 2.3.4 缸筒壁厚校核 12 2.3.5 液壓缸活塞桿的確定及校核 12 2.3.6 活塞的最大行程 12 2.3.7 缸筒底部厚度的確定 13 2.3.8 液壓缸流量的確定 13 2.3.9 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 14 2.3.10缸筒頭部法蘭厚度的確定 14 2.3.11 液壓缸其它元件的確定 15 第三章 手臂支座的設(shè)計(jì) 16 3.1 支座材料的選定 16 3.2 支座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16 第四章 手臂上下擺動(dòng)的設(shè)計(jì) 17 4.1 手臂和手部的受力分析 17 4.2 手臂上下擺動(dòng)液壓缸的確定 17 4.2.1 液壓缸內(nèi)徑的確定 18 4.2.2 液壓缸外徑的確定 18 4.2.3 缸筒壁厚的校核 19 4.2.4 液壓缸活塞桿的確定及校核 19 4.2.5 活塞桿的最大允許行程 20 4.2.6 缸筒底部厚度的確定 20 4.2.7 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 20 4.2.8 缸蓋頭部法蘭厚度的確定 21 4.2.9 缸筒與端部焊接 22 4.2.10液壓缸其它元件的確定 22 第五章 手臂回轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì) 23 5.1 回轉(zhuǎn)缸的確定 23 5.2 葉片螺釘?shù)倪x擇 24 5.3 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 25 5.4 液壓缸其它元件的確定 25 第六章 底座的設(shè)計(jì) 26 6.1 底座材料和尺寸的確定 26 6.2 底板螺釘?shù)拇_定 26 6.2.1 受翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組聯(lián)接 27 6.2.2 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 27 第七章 液壓系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定 28 7.1 各液壓缸的換向回路 28 7.2 調(diào)速方案 29 7.3 系統(tǒng)的安全可靠性 29 7.4 液壓系統(tǒng)的合成和完善 29 第八章 計(jì)算和選用液壓元件 29 8.1 閥的種類和功用 29 8.2 擬定液壓系統(tǒng) 30 8.3 油泵的選擇 31 8.4 液壓系統(tǒng)中的輔助裝置 32 第九章 液壓系統(tǒng)原理圖 33 總 結(jié) 35 參考文獻(xiàn) 36 致 謝 37 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 引言 37 引言 工業(yè)機(jī)械手是可以自動(dòng)捕獲，操作的裝置，用于自動(dòng)生產(chǎn)線，自動(dòng)填充切割，數(shù)控自動(dòng)換刀設(shè)備中，機(jī)械手通常的系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和人工該系統(tǒng)的智能組件，主要是完成過(guò)渡，旋轉(zhuǎn)等活動(dòng)。 ? 通常的液壓與氣動(dòng)技術(shù)，為驅(qū)動(dòng)機(jī)械手。 液壓技術(shù)已經(jīng)滲透到許多領(lǐng)域，現(xiàn)在世界各國(guó)注重產(chǎn)品開發(fā)基地。在最近幾年，由于廣泛使用高科技成果的外國(guó)液壓技術(shù)，所以在基本產(chǎn)品，品種和擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域的水平方面有很大的提高和發(fā)展，目前的技術(shù)液壓能實(shí)現(xiàn)高速，高功率，高功率，低噪音，穩(wěn)定，高度集成等方面的要求已在提高控制的比例有著顯著的進(jìn)步，并且在輔助控制數(shù)字化技術(shù)有很多新的成就。此外，液壓元件和液壓系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化，以及計(jì)算機(jī)控制等開發(fā)工作的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，有著更重要的結(jié)果。 液壓流體具有許多優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛用作一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械，壓力機(jī)械，機(jī)床等。移動(dòng)機(jī)械在工程機(jī)械，建筑機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械，鋼鐵冶金工業(yè)機(jī)械設(shè)備，起重輥調(diào)節(jié)等。閥門和水壩與土建及水力設(shè)備，起重設(shè)備，橋梁和其他控制機(jī)制，在國(guó)家中心，核電站的汽輪機(jī)控制系統(tǒng)。船舶機(jī)械起重橋（絞車），船頭用巨型天線的控制單元，測(cè)量浮標(biāo)，艙壁閥，船尾推進(jìn)器，特殊技術(shù)。 我們液壓技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代，最初其產(chǎn)品和鍛壓機(jī)械設(shè)備，后來(lái)在他們的拖拉機(jī)和工程機(jī)械中應(yīng)用。 1964年，從國(guó)外引進(jìn)液壓組件生產(chǎn)技術(shù)，并設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品為我們的液壓產(chǎn)生嚴(yán)重急性壓力的組件，并在各種機(jī)制中廣泛使用。上世紀(jì)80年代更先進(jìn)的西方技術(shù)，加快產(chǎn)品液壓首要地位，在技術(shù)上，液壓經(jīng)濟(jì)效益培訓(xùn)研發(fā)在世界水平的各個(gè)方面涉及和吸收國(guó)產(chǎn)化工作為我們一切工作的產(chǎn)品質(zhì)量提供保證。 從20世紀(jì)到70年代中期液壓技術(shù)開始與微電子行業(yè)進(jìn)行通信，并相互結(jié)合。在迄今為止的30年里，結(jié)合水平的增加，從一個(gè)簡(jiǎn)單的拼裝，分散并混合融合到整體，多種單獨(dú)的產(chǎn)品，如數(shù)字泵，數(shù)字閥，數(shù)字缸和其它統(tǒng)計(jì)信息的出現(xiàn)。這開發(fā)了芯片和液壓控制，是液壓致動(dòng)器或部件的一種高級(jí)形式，以獲得一個(gè)反饋裝置，一個(gè)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器件和集成電路。這種液壓控制，作為一個(gè)微處理器或計(jì)算機(jī)接收發(fā)送的信息，你就可以提前完成任務(wù)。事實(shí)上，這出現(xiàn)了一個(gè)完整的智能單元。 液壓智能化技術(shù)雖然才剛剛開始，但是從的傳統(tǒng)的成功案例來(lái)看，結(jié)果還是非常有吸引力的。例如，折臂式小汽車裝卸器可以掛斷車上，拖入容器中，根據(jù)鄰近所述堆積的位置上，直到8個(gè)液壓缸。加載和結(jié)算內(nèi)置系統(tǒng)，他們操縱的預(yù)訂程序有八個(gè)液壓缸，帶傳感器，一個(gè)完整的傳感器的幫助系統(tǒng)鏈接操作。卸車時(shí)的操作按相反的順序進(jìn)行。在另一個(gè)例子中，模擬器間帶電腦控制的，6個(gè)液壓缸協(xié)調(diào)行動(dòng)，以航空噴氣飛行員培訓(xùn)的聲能，你可以看到六個(gè)自由度的振動(dòng)快速（每秒20次）顛簸，座椅震動(dòng)，登陸與其他運(yùn)動(dòng)，從而可以使處理的模擬駕駛操作。 綜上所述，可以看出液壓行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)較大時(shí)，它經(jīng)常被用來(lái)作為工業(yè)國(guó)家的重要標(biāo)志的水平的量度。相較于世界上最偉大的工業(yè)強(qiáng)國(guó)，中國(guó)的液壓行業(yè)還很落后，標(biāo)準(zhǔn)化工作依然要繼續(xù)準(zhǔn)備，智能的工作才剛剛起步，未來(lái)，通過(guò)行業(yè)的共同努力下，中國(guó)液壓行業(yè)將能夠進(jìn)入一個(gè)新的天地。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章手部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一章 手部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.1 手爪的結(jié)構(gòu)選定 依據(jù)工作位置和工作環(huán)境的要求，決定采用如下圖所示的手部。 圖1-1 手抓機(jī)架擬定材料為 HT200，圖中有關(guān)參數(shù)，初步選定如下: 其中a = 60° （手指的抓取半角 a =45～70） ; f=0.2 (手爪與手指接觸處的摩擦系數(shù) f=0.1～0.5)； h =0.9 (手部的機(jī)械效率 h =0.85～0.9)； =1.3 (安全系數(shù)=1.1～1.5); =2.0 (工作情況系數(shù)=1.1～2.5); l =66mm; L =274mm ; b =30° ; 整個(gè)手爪部分長(zhǎng)度選擇 350mm. 夾緊時(shí)由力學(xué)公式： 夾緊時(shí)活塞桿的力由公式： 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章手部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 初步估算手抓的重量約為 120N。 1.2 液壓缸的選用 1.2.1 液壓缸內(nèi)徑的確定 液壓缸的理論輸出 F 可按下式計(jì)算： j：負(fù)載率，一般取 0.5～0.7 ； 由表 19-6-3[3]查得液壓缸的工作壓力初選為 P=1.6MPa. 由公式： 由表 19-6-3[3]可選用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑 D=63mm。 1.2.2 液壓缸外徑的確定 按壁厚有關(guān)公式確定： =(1.2～1.3)； =1.5p=2.4Mpa ； =1.252.4=3Mpa； D:液壓缸內(nèi)徑（mm）； 缸筒的材料一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，初選 45 號(hào)鋼； 查表 19-6-11[3]可知 =600 Mpa [s ]：缸體材料的需用拉應(yīng)力（ MPa）； n ：沖擊系數(shù)，由表 2-3-6 可查得 n =12； 由壁厚公式： 可求得： δ 3 1.62mm 初選壁厚 d =8 mm 綜上所述，從表 19-6-13 中選擇標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑 76mm。 1.2.3 鋼筒壁厚校核 額定壓力 其中:=360Mpa (鋼筒材料屈服強(qiáng)度。由表 17-6-7 查得) 鋼筒發(fā)生完成塑性變形的壓力 因?yàn)椤辏?0.35～0.42）=（ 0.35～0.42） x67.5=（ 23.6～28.4）Mpa 故選擇=25MPa 即工作壓力小于 25MPa。 本液壓缸最大工作壓力為 2.4MPa，所以設(shè)計(jì)選擇的壁厚可滿足壓力的要求 1.2.4 液壓缸活塞桿的確定及校核 設(shè)計(jì)中根據(jù)工作壓力的大小，選用速度比是由表 17-6-16 查得j =1.33， 根據(jù)表 17-6-16[3]取標(biāo)準(zhǔn)值 d=32mm 由于活塞桿在穩(wěn)定的狀況下，只受軸向推力或拉力，所以可以近似的用直桿承受拉壓載荷的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： 所以滿足工作時(shí)的強(qiáng)度需要。 1.2.5 活塞的最大行程 ：活塞桿彎曲失穩(wěn)臨界壓縮力3 ； F ：活塞桿縱向壓縮力； ：安全系數(shù)； 通常 =3.5～6； E ：材料的彈性模量； 鋼材的 E=2.1′ N/ I ：活塞桿橫截面慣性矩: 由表 17-6-2 取液壓缸標(biāo)準(zhǔn)行程 280mm。 1.2.6 鋼筒底部厚度的確定 鋼筒底部為平面，其厚度可以按照四周嵌進(jìn)的圓盤強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算： 其中:P：筒內(nèi)最大工作壓力 （ P= =2.4Mpa）； ：筒底材料許用應(yīng)力 （前面求得=[s]=50Mpa）； ：計(jì)算厚度外直徑 取=60mm 所以，綜合上述條件，鋼筒底部厚度選擇 8mm。 1.2.7 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 由表 2-1-8 可知活塞 =0.5m/s 則取=0.0133m/s，活塞桿伸出速度， =0.01m/s 活塞桿退回速度。由公式： 其中n ：活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度（m/s） Q：流入液壓缸的流量 （ / s ）； A：活塞的有效面積（）； 由公式=Q+ 其中 Q：工作載荷（N） P：缸蓋所受的負(fù)載液壓力（ N）； Z：螺釘數(shù)目 ：剩余縮緊力對(duì)于要求緊密的聯(lián)接，=KQ， K=1.5～1.8，=0.19 Q=0.11+0.19=0.3Mpa 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件: [s ] :材料的許用應(yīng)力。 n：安全系數(shù)， n=3； 查表得=360MPa； 選擇標(biāo)準(zhǔn)的開槽沉頭螺釘 M624。 1.2.8 缸筒頭部法蘭厚度的確定 由公式可得 其中 F：法蘭在缸筒最大內(nèi)壓下所承受的軸向壓力； ：法蘭外圓直徑； ：螺栓直徑，=8mm； ：法蘭材料的許用應(yīng)力； b：缸筒外徑到螺栓中線的距離； 取法蘭厚度為 8mm。 為了防止油液的泄漏，兩端蓋內(nèi)部需裝入 0 型密封圈，所以端蓋向內(nèi)凹處厚度選擇8mm，即整個(gè)端蓋厚度為 16mm。 1.2.9 液壓缸其他元件的確定 a. 缸蓋的材料 缸蓋本身又是活塞桿的導(dǎo)向套時(shí)，缸蓋選用鑄鐵擬定 HT200。 b. 活塞的材料 無(wú)導(dǎo)向環(huán)的活塞可用耐磨鑄鐵，灰鑄鐵（ HT300， HT350），球墨鑄鐵，初步擬定為HT300。 c.密封圈的選擇 密封件大多采用 0 型密封圈，參考手冊(cè)表 10-4-4[3]可知，查得 0 型密封圈標(biāo)準(zhǔn)值，即截面直徑 d=3.55mm，故端蓋厚度符合要求。 d. 管接頭的確定 由公式： Q：液體流量， L/min； n ：按推薦值選定，一般n =3m/s. 求得 d 3 3.68mm，取標(biāo)準(zhǔn)值 d = 4mm。 所以整個(gè)液壓缸的長(zhǎng)度為 280+（ 7.5+7.5）32=310mm 大體估算整個(gè)液壓缸加上油液的重量約為 30N。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章小臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第二章 小臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 小臂的結(jié)構(gòu)初定 擬定驅(qū)動(dòng)大臂的液壓缸和驅(qū)動(dòng)小臂的液壓缸安裝在手臂的同側(cè)。 2.2 小臂受力分析 小臂和大臂之間為鉸鏈接，且推動(dòng)小臂的液壓缸也和小臂鉸連接。擬定兩鉸鏈接 觸之間的距離 L=500mm，初步估算重量為 40N， 小臂受力示意圖 3-1 如下： 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 小彼得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 2-1 由? = 0得 所以 由? = 0得 所以 最大危險(xiǎn)截面為 A 處 2.3 小臂液壓缸的選定 2.3.1 小臂液壓缸內(nèi)徑的確定 初步擬定手臂的俯仰角為-30°～30°， 所以手臂的運(yùn)動(dòng)范圍也在-30°～ 30°。 如下圖所示： 圖 2-2 手臂伸縮示意圖 由上圖可以分析得： 液壓缸在位置 1 活塞桿退回時(shí)和位置 2 活塞桿前進(jìn)時(shí)所需的力大小相等， 且此時(shí)最大。 又因?yàn)橛谢钊袟U端的面積比無(wú)桿端的面積小，所以在位置 1活塞退回時(shí)來(lái)計(jì)算油缸內(nèi)徑。 活塞桿所需力： μ=O型密封圈的摩擦系數(shù)，m=0.003; a：活塞桿的傾斜角度， a=30°。 2.3.2 液壓缸內(nèi)徑的確定 液壓缸的理論輸出 F 可按下式計(jì)算： ：活塞桿的實(shí)際作用力（N） ； j ：負(fù)載率，一般取 0.5～0.7 ； ：液壓缸的總效率，一般取 0.9～0.95 ； 由表 19-6-3[3]查得液壓缸的工作壓力初選為 P=0.63MPa. 由公式： 由表 19-6-3[3]可選用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑 D=63mm。 2.3.3 液壓缸外徑的確定 按壁厚筒有關(guān)公式確定： =1.5p=2.4Mpa ； D ： 液壓缸內(nèi)徑（ mm）； 鋼筒的材料一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，初選 45 號(hào)鋼； 查表 17-6-7[3]可知=600 Mpa [s]：缸體材料的需用拉應(yīng)力（ MPa）； n ：沖擊系數(shù)，由表 2-3-6 可查得 n =12； 初選壁厚 d =6 mm 則d /D=0.09?（ 0.08～0.3） 初選成立 綜上所述，從表 19-6-3[3]中選擇標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑 76mm，所以液壓缸壁厚為 d = （76-63） /2=6.5mm。 2.3.4 缸筒壁厚校核 額定壓力 其中:=360Mpa (鋼筒材料屈服強(qiáng)度。由表 17-6-7 查得) 鋼筒發(fā)生完成塑性變形的壓力 因?yàn)椤辏?0.35～0.42）=（ 0.35～0.42） x67.5=（ 23.6～28.4）Mpa 故選擇=25MPa 即工作壓力小于 25MPa。 本液壓缸最大工作壓力為 2.4MPa，所以設(shè)計(jì)選擇的壁厚可滿足壓力的要求。 2.3.5 液壓缸活塞桿的確定及校核 設(shè)計(jì)中根據(jù)工作壓力的大小，選用速度比是由表 17-6-16 查得j =1.33， 根據(jù)表 17-6-16[3]取標(biāo)準(zhǔn)值 d=32mm 由于活塞桿在穩(wěn)定工況下，只受軸向推力或拉力，所以可以近似的用直桿承受拉壓載 荷的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： 所以滿足工作時(shí)的強(qiáng)度需要。 2.3.6 活塞的最大行程 ：活塞桿彎曲失穩(wěn)臨界壓縮力3 ； F ：活塞桿縱向壓縮力； ：安全系數(shù)； 通常 =3.5～6； E ：材料的彈性模量； 鋼材的 E=2.1′ N/ I ：活塞桿橫截面慣性矩: 由表 17-6-2 取液壓缸標(biāo)準(zhǔn)行程 220mm。 2.3.7 缸筒底部厚度的確定 鋼筒底部為平面，其厚度可以按照四周嵌進(jìn)的圓盤強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算： 其中P：筒內(nèi)最大工作壓力 （ P= =2.25Mpa）； ：筒底材料許用應(yīng)力 （前面求得=[s]=50Mpa）； ：計(jì)算厚度外直徑 取=45mm 所以，綜合上述條件，鋼筒底部厚度選擇 6.5mm。 2.3.8 液壓缸流量的確定 設(shè)計(jì)中根據(jù)速度比公式得 由表 19-6-4 可知活塞 0.5m/ s，則取活塞桿伸出速度= 0.01m/ s ，活塞桿退回速度 0.0146m/s 由公式 其中v:活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度（m/s） ; Q:流入液壓缸的流量（/ s)； A：活塞的有效面積（A：活塞的有效面積（）； 根據(jù)工作位置和工作環(huán)境要求， 大體估計(jì)整個(gè)液壓缸加油液的重約為 150N。 2.3.9 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 由公式=Q+ 其中Q：工作載荷（N） P：缸蓋所受的負(fù)載液壓力（ N）； Z：螺釘數(shù)目 ：剩余縮緊力對(duì)于要求緊密的聯(lián)接，=KQ， K=1.5～1.8，=0.19 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件: [s ] :材料的許用應(yīng)力。 n：安全系數(shù)， n=3； 查表得=360MPa； 選擇標(biāo)準(zhǔn)的開槽沉頭螺釘 M624。 2.3.10缸筒頭部法蘭厚度的確定 由公式可得 其中 F：法蘭在缸筒最大內(nèi)壓下所承受的軸向壓力； ：法蘭外圓直徑； ：螺栓直徑，=8mm； ：法蘭材料的許用應(yīng)力； b ：缸筒外徑到螺栓中線的距離； 取法蘭厚度為 7.5mm。 為了防止油液的泄漏，兩端蓋內(nèi)部需裝入 0 型密封圈，所以端蓋向內(nèi)凹處厚度選7.5mm，即整個(gè)端蓋厚度為 15mm。 2.3.11 液壓缸其它元件的確定 a. 缸蓋的材料 缸蓋本身又是活塞桿的導(dǎo)向套時(shí)，缸蓋選用鑄鐵擬定 HT200。 b. 活塞的材料 無(wú)導(dǎo)向環(huán)的活塞可用耐磨鑄鐵，灰鑄鐵（ HT300， HT350），球墨鑄鐵，初步擬定為HT300。 c. 密封圈的選擇 密封件大多采用 0 型密封圈，參考手冊(cè)表 10-4-4[3]可知，查得 0 型密封圈標(biāo)準(zhǔn)值，即截面直徑 d=3.55mm，故端蓋厚度符合要求。 d. 管接頭的確定 由公式： Q： 液體流量， L/min； n ： 按推薦值選定，一般n =3m/s. 求得 d 3 3.68mm，取標(biāo)準(zhǔn)值 d = 4mm。 第三章 手臂支座的設(shè)計(jì) 3.1 支座材料的選定 依據(jù)工作需求，選用鑄鐵為手臂支座的材料。初步估算手臂重量為 500N。 3.2 支座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 手臂上下擺動(dòng)的設(shè)計(jì) 制作作為手臂的一個(gè)組成部分，其作用是用來(lái)支撐并固定手臂液壓缸，同時(shí)考慮 到結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。如為手臂有更好的防塵作用和更好的外型設(shè)計(jì)，可加 一個(gè)手臂蓋。 圖 3-1 支座結(jié)構(gòu) 初步估算手臂重量為 120N。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 手臂上下擺動(dòng)的設(shè)計(jì) 第四章 手臂上下擺動(dòng)的設(shè)計(jì) 圖 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 手臂上下擺動(dòng)液壓缸的確定 根據(jù)工作需要，初步擬定手臂俯仰角度為 30° —30° 。如圖所示： 圖 4—2 伸縮缸行程示意圖 液壓缸的理論輸出 F 可按下式計(jì)算： ：活塞桿的實(shí)際作用力（N） ； j ：負(fù)載率，一般取 0.5～0.7 ； ：液壓缸的總效率，一般取 0.9～0.95 ； 由表 19-6-3[3]查得液壓缸的工作壓力初選為 P=1.6MPa. 由公式： 由表 19-6-3[3]可選用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑 D=63mm。 4.2.1 液壓缸內(nèi)徑的確定 液壓缸的理論輸出 F 可按下式計(jì)算： ：活塞桿的實(shí)際作用力（N） ； j ：負(fù)載率，一般取 0.5～0.7 ； ：液壓缸的總效率，一般取 0.9～0.95 ； 由表 19-6-3[3]查得液壓缸的工作壓力初選為 P=1.6MPa. 由公式： 由表 19-6-3[3]可選用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑 D=63mm。 4.2.2 液壓缸外徑的確定 按壁厚筒有關(guān)公式確定： =1.5p=2.4Mpa ； D ： 液壓缸內(nèi)徑（ mm）； 鋼筒的材料一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，初選 45 號(hào)鋼； 查表 17-6-7[3]可知=600 Mpa [s ]：缸體材料的需用拉應(yīng)力（ MPa）； n ：沖擊系數(shù)，由表 2-3-6 可查得 n =12； 初選壁厚 d =8 mm 綜上所述，從表 19-6-3[3]中選擇標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑 76mm。 4.2.3 缸筒壁厚的校核 額定壓力 其中=360Mpa (鋼筒材料屈服強(qiáng)度。由表 17-6-7 查得) 鋼筒發(fā)生完成塑性變形的壓力 因?yàn)椤辏?0.35～0.42）=（ 0.35～0.42） x67.5=（ 195.44～23.453）Mpa 本液壓缸最大工作壓力為 3MPa，所以設(shè)計(jì)選擇的壁厚可滿足壓力的要求。 4.2.4 液壓缸活塞桿的確定及校核 設(shè)計(jì)中根據(jù)工作壓力的大小，選用速度比是由表 17-6-16 查得j =1.33， 根據(jù)表 17-6-16[3]取標(biāo)準(zhǔn)值 d=63mm 由于活塞桿在穩(wěn)定工況下，只受軸向推力或拉力，所以可以近似的用直桿承受拉壓載 荷的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： 所以滿足工作時(shí)的強(qiáng)度需要。 4.2.5 活塞桿的最大允許行程 由公式 ：活塞桿彎曲失穩(wěn)臨界壓縮力3 ； F ：活塞桿縱向壓縮力； ：安全系數(shù)； 通常 =3.5～6；取 E ：材料的彈性模量； 鋼材的 E=2.1′ N/ I ：活塞桿橫截面慣性矩: 圓截面 擬訂大臂與小臂鉸接時(shí)的角度為 135° 液壓缸安裝時(shí)鉸鏈焊接處為小臂 200 mm，與大臂焊接處為 300 mm； 根據(jù)余弦定理可得，最大行程為 350 mm。 4.2.6 缸筒底部厚度的確定 鋼筒底部為平面，其厚度可以按照四周嵌進(jìn)的圓盤強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算： 其中P：筒內(nèi)最大工作壓力 （ P= =3Mpa）； ：筒底材料許用應(yīng)力 （前面求得=[s]=50.83Mpa）； ：計(jì)算厚度外直徑 取=90mm 所以，綜合上述條件，鋼筒底部厚度選擇 12mm。 4.2.7 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 由表 2-1-8 可知活塞 =0.5m/s 則取=0.0133m/s，活塞桿伸出速度， =0.01m/s 活塞桿退回速度。由公式： 期中n ：活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度（m/s） Q：流入液壓缸的流量 （ / s ）； A：活塞的有效面積（）； 由公式=Q+ 其中Q：工作載荷（N） P：缸蓋所受的負(fù)載液壓力（ N）； Z：螺釘數(shù)目 ：剩余縮緊力對(duì)于要求緊密的聯(lián)接，=KQ， K=1.5～1.8，=0.19 Q=0.11+0.19=0.3Mpa 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件: [s ] :材料的許用應(yīng)力。 n：安全系數(shù)， n=3； 查表得=360MPa； 選擇標(biāo)準(zhǔn)的開槽沉頭螺釘 M832。 4.2.8 缸蓋頭部法蘭厚度的確定 由公式可得 其中 F：法蘭在缸筒最大內(nèi)壓下所承受的軸向壓力； ：法蘭外圓直徑； ：螺栓直徑，=8mm； ：法蘭材料的許用應(yīng)力； b ：缸筒外徑到螺栓中線的距離； 取法蘭厚度為 12mm。 4.2.9 缸筒與端部焊接 焊縫應(yīng)力計(jì)算有公式： F ： 缸筒最大推力； (N) ：缸筒外徑； (mm) ：焊縫底徑； (mm) ：焊縫材料的抗拉強(qiáng)度； (MPa) n ：安全系數(shù)； n = 12 h ：焊接效率； h =0.7 取焊縫底徑為 50mm。 4.2.10液壓缸其它元件的確定 a．缸蓋的材料 缸蓋本身又是活塞桿的導(dǎo)向套時(shí)，缸蓋選用鑄鐵擬定 HT200。 b. 活塞的材料 無(wú)導(dǎo)向環(huán)的活塞可用耐磨鑄鐵，灰鑄鐵（ HT300， HT350），球墨鑄鐵，初步擬定為HT300。 c. 密封圈的選擇 密封件大多采用 0 型密封圈，參考手冊(cè)表 10-4-4[3]可知，查得 0 型密封圈標(biāo)準(zhǔn)值，即截面直徑 d=3.55mm，故端蓋厚度符合要求。 d. 管接頭的確定 由公式： 其中Q： 液體流量， L/min； n ： 按推薦值選定，一般n =3m/s. 求得 d 3 3.68mm，取標(biāo)準(zhǔn)值 d = 4mm。 所以整個(gè)液壓缸的長(zhǎng)度為 280+（7.5+7.5）=310mm 大體估算整個(gè)液壓缸加上油液的重量約為 30N。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 手臂回轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì) 第五章 手臂回轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì) 5.1 回轉(zhuǎn)缸的確定 手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的常用機(jī)構(gòu)是單葉片回轉(zhuǎn)油缸，簡(jiǎn)稱回轉(zhuǎn)油缸。初步擬定會(huì)轉(zhuǎn)缸的 旋轉(zhuǎn) w = 10°/ s,Vt = 0.1s（啟動(dòng)時(shí)間）需要輸入回轉(zhuǎn)油缸的流量 Q 為： 其中Z:葉片數(shù) Z=1； D:回轉(zhuǎn)油缸的內(nèi)徑（m） ; d:輸出軸與動(dòng)片連接處的直徑（m） ; b:葉片寬度(m)； w:輸出軸的角速度(弧度/s)。 有轉(zhuǎn)矩公式： 式中： :負(fù)載轉(zhuǎn)矩（N · m） I:包括輸出軸本身慣量在內(nèi)的轉(zhuǎn)化到輸出軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（Kg ·）； 由輸出轉(zhuǎn)矩公式： h：回轉(zhuǎn)缸的機(jī)械效率， h = 0.8 ~ 0.9； P : 回轉(zhuǎn)缸的工作壓力為 1MPa。 T = 317 (N × M ) d =60.7 mm，取 d =80 mm， D =200 mm， b =120 mm 初步擬定回轉(zhuǎn)缸的外徑 D外 = 240mm 估算回轉(zhuǎn)缸及油液重量約為 450 (N )。 5.2 葉片螺釘?shù)倪x擇 葉片輸出軸聯(lián)結(jié)螺釘?shù)挠?jì)算移動(dòng)片所受力矩的平衡條件： 式中： Q:每個(gè)螺釘?shù)念A(yù)加預(yù)緊力（N） ; b:葉片的寬度（m）; P:回轉(zhuǎn)油缸的工作壓力（MPa）； D:葉片的外徑，即回轉(zhuǎn)油缸的內(nèi)徑（m）; d:葉片與輸出軸配合處的直徑（m）; Z:螺釘數(shù)目 Z=4; F:被聯(lián)結(jié)件配合面間的摩擦系數(shù) f=0.15; 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件為： ：材料的許用應(yīng)力； n : 安全系數(shù)， n=3; ； 3 7.3mm 取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)六角螺栓 M824。 5.3 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 由公式 其中Q：工作載荷（ N）； P：缸蓋所受的負(fù)載液壓力（ N）； Z：螺釘數(shù)目; ：剩余縮緊力對(duì)于要求緊密的聯(lián)接， =KQ， K=1.5～1.8， =0.19 Q =0.11+0.19=0.3Mpa 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件: n：安全系數(shù)， n=3； 查表得=360MPa； =1.3=1.30.3=0.39Mpa 選擇標(biāo)準(zhǔn)的開槽沉頭螺釘 M824。 5.4 液壓缸其它元件的確定 a.葉片和輸出軸聯(lián)結(jié)螺釘通常為偶數(shù)， 并用兩個(gè)銷釘定位。連接螺釘?shù)淖饔檬牵菏箘?dòng)片輸出軸配合緊密接觸不留間隙，當(dāng)油腔通高壓油液時(shí)，動(dòng)片受油壓作用，產(chǎn)生一個(gè)合成液壓力矩，克服輸出軸上所受的外載力矩， 由于螺釘?shù)穆?lián)結(jié)作用，使聯(lián)結(jié)的表面不能產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。 b.葉片與缸壁之間定子有輸出軸均采用矩形密封圈進(jìn)行密封，軸與缸蓋處的密封采用 O 型密封圈進(jìn)行密封， O 型密封圈溝槽尺寸應(yīng)根據(jù) O 型密封圈的伸長(zhǎng)率 y%預(yù)壓縮率 k%,壓縮率 x%， O 型密封圈截面縮小，融漲等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。 c.輸出軸的確定輸出軸和動(dòng)片均采用 45 號(hào)鋼。安裝矩估算軸徑只承受轉(zhuǎn)矩作用 或主要承受轉(zhuǎn)矩作用的傳動(dòng)軸，其強(qiáng)度條件為： :軸的扭剪應(yīng)力 MPa; T:軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩 N · mm; :軸的抗扭截面模量； :軸材料的許用扭剪應(yīng)力 MPa，=30 ~ 40MPa 。 軸的強(qiáng)度條件符合 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 底座的設(shè)計(jì) 第六章 底座的設(shè)計(jì) 6.1 底座材料和尺寸的確定 初步擬定底座上底板和臂座以及聯(lián)結(jié)板均采用 HT200，底板長(zhǎng)度為 700mm 寬 500mm 厚 50mm 的矩形鑄鐵。估算底座重量約為 100(N)。 6.2 底板螺釘?shù)拇_定 受扭轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)力矩的螺釘組聯(lián)結(jié)初步擬定底板用 6 個(gè)螺釘，螺釘離翻轉(zhuǎn)軸的距 離為 340mm受扭轉(zhuǎn)力矩的螺釘在翻轉(zhuǎn)力矩作用下，底板有繞中心 O 并與接合面垂直的軸線回轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，使每個(gè)螺釘聯(lián)結(jié)都受橫向力。 T:扭轉(zhuǎn) (T · M )； ：防滑系數(shù),=1.2； f ：摩擦系數(shù)， f =0.2； ,‥‥‥，各螺釘中心至底板旋轉(zhuǎn)中心的距離； 6.2.1 受翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組聯(lián)接 由公式 :螺釘所受的最大工作載荷 N; :對(duì)稱軸線左側(cè)幾個(gè)螺釘軸線到對(duì)稱軸線的距離 mm； ：中最大值m; M ：各個(gè)運(yùn)動(dòng)工件的偏重力矩； 6.2.2 缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 由公式 其中Q：工作載荷（ N）； P：缸蓋所受的負(fù)載液壓力（ N）； Z：螺釘數(shù)目; ：剩余縮緊力對(duì)于要求緊密的聯(lián)接， =KQ， K=1.5～1.8， =0.19 Q =0.11+0.19=0.3Mpa 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件: n：安全系數(shù)， n=3； 查表得=360MPa；、 =1.3=1.30.3=0.39Mpa 選擇標(biāo)準(zhǔn)的開槽沉頭螺釘 M824。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第七章 液壓系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定 第七章 液壓系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定 7.1 各液壓缸的換向回路 液壓機(jī)械手通常使用一個(gè)泵或雙泵油路，旋轉(zhuǎn)手臂，手臂和胳膊伸展和其他機(jī)構(gòu)之前并聯(lián)油，可有效降低系統(tǒng)的供應(yīng)壓力，這一次，以確保系統(tǒng)的多缸運(yùn)動(dòng)不互相干擾,實(shí)現(xiàn)同步或異步運(yùn)動(dòng)，需要使用中間閥“O”型閥門。 7.2 調(diào)速方案 機(jī)械臂使用雙向流量控制閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，然后進(jìn)入油路達(dá)到最大允許速度當(dāng)沒(méi)有調(diào)整桿油室，速度小于最大允許速度，但仍然滿足設(shè)計(jì)要求。在正常情況下各部分的操作我們可以選擇單泵供油系統(tǒng)，你可以選擇雙泵供油系統(tǒng)。 7.3 系統(tǒng)的安全可靠性 在夾緊工件夾具,以防止停電和其他不可預(yù)見(jiàn)的情況下，應(yīng)該添加到鎖壓回路。防止壓縮汽缸壓力的影響的系統(tǒng)壓力波動(dòng)或過(guò)高，導(dǎo)致?lián)p壞工件夾緊力太大,或過(guò)低不能夾工件由意外事故引起的，需要增加石油的道路上，以確保夾緊缸閥壓力是恒定的。節(jié)臂油缸系統(tǒng)中壓力損失將自由落體或超速的情況下，它應(yīng)該增加循環(huán)中的平衡回路，該方法可用于單向順序閥平衡閥。 7.4 液壓系統(tǒng)的合成和完善 在選擇上述主要液壓回路，與其他功能的輔助電路(如負(fù)荷、壓力等油路)，它可以組合，完美的完成液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)操作的準(zhǔn)備周期和電磁鐵動(dòng)作順序表。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第八章 計(jì)算和選用液壓元件 第八章 計(jì)算和選用液壓元件 8.1 閥的種類和功用 壓力控制閥（簡(jiǎn)稱壓力閥） 它的主要功能是控制油壓系統(tǒng)中用于實(shí)現(xiàn)所需的機(jī)械手執(zhí)行輸出功率(或轉(zhuǎn)矩)。這種閥包括溢流閥，減壓閥，安全閥，壓力存儲(chǔ)設(shè)備。 減壓閥:它的主要功能是使閥出口壓力低于進(jìn)口壓力，和壓力低于一個(gè)穩(wěn)定的液壓系統(tǒng)泵壓力的一部分。 溢流閥：它的主要功能是維護(hù)液壓系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定，它可以使用作為一個(gè)安全閥，以防止液壓系統(tǒng)壓力過(guò)載，但也可以用于卸荷閥，減少液壓系統(tǒng)的功率損耗和發(fā)熱。 流量（速度）控制閥（流量閥） 它的主要作用是控制液壓系統(tǒng)的油流量的大小，用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人執(zhí)行器所需的速度,如節(jié)流閥、調(diào)速閥。 節(jié)流法亦稱簡(jiǎn)式節(jié)流閥：它的主要作用是改變的流動(dòng)形式進(jìn)行節(jié)流，是執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得不同的速度。它還可以用作背壓閥和截止閥。 調(diào)速閥亦稱復(fù)式節(jié)流閥；它是一系列由節(jié)流閥，節(jié)流閥出口壓力，以確保穩(wěn)定，不受外部復(fù)合的變化調(diào)節(jié)時(shí)間的流動(dòng)。 方向控制閥（方向閥） 它的主要功能是控制方向的油液壓系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向，如電磁換向閥等，是利用其電磁線圈軸由一個(gè)電磁鐵驅(qū)動(dòng)完成換向工作。根據(jù)不同的電源、分為直流和交流兩類，而按閥芯位置數(shù)和油口通路數(shù)又可分為二位二通，二位三通，二位四通等。選擇閥芯選擇線軸根據(jù)產(chǎn)品流經(jīng)閥門的組合元素，所需工作壓力和其他規(guī)范通道模型。 8.2 擬定液壓系統(tǒng) 換向回路：所有換向閥選用 O 型三位四通換向閥。控制閥選擇簡(jiǎn)單的手動(dòng)控制，選擇O型定位。 調(diào)速方案：本系統(tǒng)功率較小。所以選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的節(jié)流控制，通過(guò)使用一個(gè)油泵出于同樣的原因，并努力獲得更好的經(jīng)濟(jì)。 系統(tǒng)的安全性：為了防止俯仰缸因由于看著自由落體的下降在一定的角度來(lái)看,是用來(lái)平衡液控單向閥。以保證工作的可靠性選擇液控單向閥保壓和鎖定。 壓力蓄電池在發(fā)出信后夾緊工件后，讓計(jì)算機(jī)來(lái)控制其他只是開始。二位二通電磁換向閥用于系統(tǒng)卸荷。 8.3 油泵的選擇 確定油泵的工作壓力 P:油缸的最大工作油壓(MPa)； :管道和各閥的全部壓力損失之和， 計(jì)算液壓泵的流量 油泵的流量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)各回路按設(shè)計(jì)要求，在工作時(shí)實(shí)際所需的最大流量，并考慮系統(tǒng)的總泄漏量來(lái)確定，即： ：是在系統(tǒng)中同時(shí)工作的各個(gè)并聯(lián)油缸，以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的總量/ s ; K:考慮系統(tǒng)油液泄漏的稀疏，一般取 K =1.10 ~ 1.25;但不宜過(guò)大，以免浪費(fèi)動(dòng)力和引 起油溫升高。 根據(jù)手冊(cè)選標(biāo)準(zhǔn)的定量單片葉泵YB， n=1000r/min, =16L/min， =3MPa 式中N：油泵所需要的電動(dòng)機(jī)功率； ：所需油泵的工作壓力（ MPa） ：油泵的額定流量（/s） h ：油泵的總效率，一般葉片泵取h =0.8 選電動(dòng)機(jī) Y801-4， N=1.0kw, n=1390r/min 8.4 液壓系統(tǒng)中的輔助裝置 油管有塑料管、銅管、尼龍管和水管，油管應(yīng)基于壓力、流量、裝配條件和不同的工作地點(diǎn)選擇了銅彎曲更方便,容易組裝，在壓力下65 ~ 100公斤/厘米的機(jī)械手仍然足夠通用。 橡膠軟管用于更方便和相對(duì)較高的移動(dòng)部件的壓力。 尼龍和橡膠油管已逐漸廣泛使用。尼龍管可用于低或中壓系統(tǒng),和塑料管材可用于返回油系統(tǒng)。 管接頭 在管路中應(yīng)選用管接頭進(jìn)行連接，它可以拆換，安裝方便。 在機(jī)械手上用管子和管接頭進(jìn)行連接回路時(shí)，必須注意緊湊、美觀、整齊。在手 部，腕部所用的油缸， 如果在外面有很多較長(zhǎng)的軟管輸油，就有可能會(huì)影響機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)，甚至損壞油管。因此，常將從液壓操作板來(lái)的油管在遠(yuǎn)離手部處集中輸入，然后根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在油缸臂或活塞桿、導(dǎo)向桿等內(nèi)部鉆孔輸油，采用回轉(zhuǎn)接頭或伸縮油管將油液輸往手部或手腕部動(dòng)作的油缸內(nèi)。 管接頭 在管道管件應(yīng)該用于連接管接頭，它可以取代他們，便于安裝。 當(dāng)機(jī)械手與管道和管件連接循環(huán)，它必須注意緊湊,美觀整潔。手部上，手腕油缸的使用，如果有許多長(zhǎng)輸油軟管外，它可能會(huì)影響機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)，甚至損害油管。因此，經(jīng)常從液壓油管板離手中的集中輸入，然后手臂的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)或油缸活塞桿，指導(dǎo)棒和其他內(nèi)部鉆探石油和使用旋轉(zhuǎn)接頭或彈性管道運(yùn)輸石油的油箱手或碗部運(yùn)動(dòng)。 油箱 它的主要作用是保持油冷卻和沉淀的雜質(zhì)，所以體積不是太小了。最小體積應(yīng)該能夠存儲(chǔ)整個(gè)液壓系統(tǒng)充滿了石油還略有盈余。目前液壓驅(qū)動(dòng)液壓機(jī)械手超過(guò)一半的中壓(2 ~ 6.5 mpa)范圍內(nèi)的3到4倍比一般多用泵每分鐘油管體積流量。 濾油器 其主要作用是濾油，為了確保清潔油，以防止系統(tǒng)液壓泵和其他組件的劃痕，咬死或空氣節(jié)流閥和管道小阻塞影響機(jī)械手的工作。常用的油過(guò)濾器有密集式的，金屬式的和燒結(jié)式的。石油凈過(guò)濾器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便，通用性好。但更大的過(guò)濾強(qiáng)度，良好的耐腐蝕性能，制造相對(duì)簡(jiǎn)單，過(guò)濾精度高，但一旦粒子本身，它將影響過(guò)濾精度，但當(dāng)它不清潔堵塞。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第九章 液壓系統(tǒng)原理圖 第九章 液壓系統(tǒng)原理圖 圖 9-1 機(jī)械手液壓系統(tǒng)由一組多路換向閥控制四個(gè)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)并聯(lián)換向閥門，各種閥門的特點(diǎn)是壓力油供應(yīng)壓力同時(shí)多個(gè)閥控制，工作機(jī)構(gòu)液壓泵的出口壓力，幾個(gè)閥門也可以獨(dú)立運(yùn)作，同時(shí)也可以做復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。我所選用的多路換向閥全為彈簧復(fù)位機(jī)能,有利于小運(yùn)動(dòng)。這組多選擇1.6 mpa的多路換向閥壓力。因?yàn)檫x擇壓力根據(jù)設(shè)備負(fù)載的大小和類型來(lái)定，但也考慮到空間傳動(dòng)裝置的局限性,經(jīng)濟(jì)條件和組件的可用性等。在一定載荷的情況下，低工作壓力必然會(huì)增加驅(qū)動(dòng)器的大??；相反，壓力過(guò)高，泵、缸、閥和其他組件的材料，密封，制造精度要求高，必然會(huì)提高設(shè)備成本,綜合考慮，所以我選擇了到1.6 mpa。 為了保證機(jī)械手在工作中位置不動(dòng),我分別在手爪抓緊、手臂收縮缸、手臂升降缸三個(gè)回路上加上液壓鎖，形成液壓?jiǎn)蜗蜷y液壓鎖緊回路，與兩個(gè)液控單向閥實(shí)現(xiàn)雙向鎖緊。當(dāng)二回路的換向閥出于中間位置時(shí)(閥O型函數(shù))，每個(gè)液控單向閥關(guān)閉，活塞鎖住不動(dòng)活塞桿可以鎖定在任何位置運(yùn)動(dòng)。 為了確保手部的運(yùn)動(dòng)時(shí)手抓松開，想要控制手臂的液壓缸和回轉(zhuǎn)缸的總油路和手爪缸需要接一個(gè)一位三通的電磁閥。確保對(duì)象的手臂運(yùn)動(dòng)被夾在手爪里的東西不會(huì)松開。為了防止液壓缸活塞移動(dòng)位置，因此，安裝行程開關(guān)需要在最大位置處。當(dāng)活塞桿移動(dòng)到最大位置,接觸到限位開關(guān),就能自動(dòng)切斷汽缸油,它可以節(jié)流,因此可以防止推力桿推力過(guò)大至頂起缸蓋。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 總結(jié) 總 結(jié) 本次設(shè)計(jì)是在趙艷春老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)了四個(gè)多月的不懈學(xué)習(xí)和努力而完成的。在這次設(shè)計(jì)中，我將大學(xué)四年所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和鞏固，對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)，弄清楚了許多以前不是很懂的地方，擴(kuò)展了我的知識(shí)面，也使我的水平得到了顯著的提高。在趙老師的耐心指導(dǎo)下，我在圖書館中查閱了大量的文獻(xiàn)，復(fù)習(xí)大學(xué)所學(xué)的有關(guān)知識(shí)，終于在畢業(yè)設(shè)計(jì)中畫上了圓滿的句點(diǎn)。 本次設(shè)計(jì)對(duì)我而言，我們?cè)诂F(xiàn)在所掌握的一些知識(shí)的基礎(chǔ)上，又增加了對(duì)液壓缸的設(shè)計(jì)的了解，使我們加深了對(duì)液壓系統(tǒng)的更深刻的認(rèn)識(shí)，也對(duì)液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展有了相當(dāng)?shù)牧私?，讓自己所學(xué)的液壓方面的知識(shí)和實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，了解到液壓技術(shù)在工業(yè)中所起到的決定性作用。最可貴的是，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)了關(guān)于一些液壓設(shè)計(jì)的分析和解決問(wèn)題的方法。是我的視野變得更加寬闊，使我的知識(shí)面更加廣闊，同時(shí)也培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力。 在這次設(shè)計(jì)中，也存在著一些不可避免的一些問(wèn)題。主要是因?yàn)槿鄙俳?jīng)驗(yàn)，對(duì)許多的細(xì)節(jié)問(wèn)題考慮不全面，希望老師給予批評(píng)和指導(dǎo)，我會(huì)在今后的學(xué)習(xí)和 設(shè)計(jì)工作中不斷的完善自己，快速的提高自己的專業(yè)素質(zhì)。 通過(guò)這幾個(gè)月的設(shè)計(jì)，使我終身受益。我會(huì)牢牢記住我這幾個(gè)月所學(xué)到的東西，將來(lái)運(yùn)用到我的實(shí)際生活中去。決不會(huì)辜負(fù)老師對(duì)我的栽培以及學(xué)校對(duì)我的信任。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) ［1］董林福 趙艷春, 液壓與氣壓傳動(dòng)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社? ［2］章宏甲 黃誼, 液壓傳動(dòng)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 ［3］成大先, 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社 ［4］孫志禮 冷興聚 魏延剛 曾海泉, 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 東北大學(xué)出版社 ［5］鞏云鵬 田萬(wàn)祿 張祖立 黃秋波, 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]. 東北大學(xué)出版社 ［6］王承義, 機(jī)械手及其應(yīng)用[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 ［7］加藤一