搬运机械手设计论文.doc

X X学院 毕业设计说明书 课 题： 搬运机械手 子课题: 同课题学生姓名: 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 完成日期 摘要 随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中发挥着越来越重要的作用,从而大大的改善了工人的劳动条件,显著的提高了劳动生产率,加快了实现工业生产机械化和自动化的速度,本毕业设计主要叙述了机械手的设计计算过程 。 首先，本文介绍机械手的发展历程及重要意义，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体坐标的形式。同时，本设计也给出了这台搬运机械手的主要性能、规格和参量。 文章中介绍了搬运机械手的设计方法。全面的描述了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。 通过此次机械手的设计,掌握了搬运机械手设计的主要步骤,对于cad软件,力学的应用,电路的设计,等有了很大的提高。 关键词：搬运机械手、液压传动、手部、手腕、机身、结构 目录 前 言 4 一 、绪 论 5 1.1机械手的简史 5 1.2机械手的主要特点 6 1.3对机械手的一般需求 6 1.4机械手在生产中的应用 6 1.5机械手的组成 7 1.5.1执行机构 7 1.5.2驱动机构 7 1.5.3控制系统分类 7 1.6机械手的发展趋势 7 二、 搬运机械手的总体设计方案 9 2.1 机械手基本形式的选择 9 2.2 机械手的主要部件及运动 9 2.3 驱动机构的选择 9 2.4机械手的技术参数列表 9 三 、机械手手部的设计计算 10 3.1 手部设计基本要求 10 3.2 典型的手部结构 10 3.3 机械手手抓的设计计算 10 3.3.1 选择手抓的类型及夹紧装置 10 3.3.2 手抓的力学分析 10 3.3.3加紧力及驱动力的计算 12 3.3.4 手抓夹持范围计算 13 3.4 机械手手抓夹持精度的分析计算 13 3.5弹簧的设计计算 14 四 、腕部的设计计算 17 4.1 腕部设计的基本要求 17 4.2 腕部的结构以及选择 17 4.2.1 典型的腕部结构 17 4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 17 4.3 腕部的设计计算 17 4.3.1 腕部设计考虑的参数 17 4.3.2 腕部的驱动力矩计算 17 4.3.3 腕部驱动力的计算 18 4.3.4 液压缸盖螺钉的计算 19 4.3.5 动片和输出轴间的连接螺钉 20 五 、臂部的设计及有关计算 22 5.1臂部设计的基本要求 22 5.2 手臂的典型机构以及结构的选择 22 5.2.1 手臂的典型运动机构 22 5.2.2 手臂运动机构的选择 23 5.3 手臂直线运动的驱动力计算 23 5.3.1 手臂摩擦力的分析与计算 23 5.3.2 手臂惯性力的计算 24 5.3.3 密封装置的摩擦阻力 25 5.4 液压缸工作压力和结构的确定 25 六、 机身的设计计算 27 6.1 机身的整体设计 27 6.2 机身回转机构的设计计算 28 6.3 机身升降机构的计算 31 6.3.1 手臂偏重力矩的计算 31 6.3.2 升降不自锁条件分析计算 32 6.3.3 手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 33 6.4 轴承的选择方案 33 总结与致谢 38 参 考 文 献 39 前言 机械手是用于再现人手的功能的技术装置，是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。而在工业中主要应用于对物体的搬运为主要功能的机械手被称为搬运机械手。 机械手是近代自动控制领域中出现的一项高新技术，并且已经成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展非常的快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手涉及到了力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术、单片机技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。 机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。机械手也是机器人的一个非常重要的分支。它的优点是可以通过编程来完成各种预期的任务，在构造和性能上有了人