机械制造的有关机械手手臂伸缩 课程设计.doc

机械类综合课程设计 题目名称 工业机械手设计 (手臂伸缩部分) 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 完成时间 目录 一、机械手设计任务书 2 1.1课程设计目的 2 1.2设计内容和要求 2 二、手臂的设计 4 2.1、手臂伸缩的设计计算 4 2.1.1、的计算 5 2.1.2、的计算 6 2.1.3、的计算 7 2.1.4、的计算 7 2.2、确定液压缸的结构尺寸 7 2.2.1、液压缸内径的计算 7 2.3、活塞杆的计算 10 2.3.1、活塞杆的尺寸 10 2.3.2、活塞杆的稳定性校核 10 2.3.3、大柔度杆的临界力 11 2.3.4、缸筒材料的选择. 12 2.3.5、油缸端盖的连接方式及强度计算 12 2.4、底板的设计计算说明 13 2.5、导向杆的结构设计 15 2.5.1、导向机构的作用 15 2.5.2、导向杆的外型尺寸及材料 15 三、液压控制系统设计 15 3.1、系统要求 16 3.2、油缸的选择 16 3.2.1、确定流量 16 3.2.2确定泵的动力 16 3.2.3、选择泵的型号为YBX—25[8]P45-106 17 3.2.4、油泵电机的选择 17 3.2.5、液压元件的选择 17 3.3、辅助元件选择 18 3.4、系统液压图 19 3.4.1、确定现场器件的动作顺序 19 3.4.2现场器件与PLC的连线 20 3.4.3、梯形图与程序指令表 21 3.4.3、梯形图与程序指令表 22 四、设计主要内容 25 五、参考文献 26 一、机械手设计任务书 1.1课程设计目的 课程设计是一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程设计问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。 其主要目的： （1）、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。 （2）、培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。 (3)、培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。 (4)、培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 1.2设计内容和要求 （一）原始数据及资料 （1）原始数据： a、运动简图 b、自由度 （四个自由度） 臂转动 0d-200d 臂上下运动Z 400mm 臂伸缩X 600mm 腕部转动 0d-180d （2）设计要求： a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图（一套） b、液压原理图（一张） c、设计计算说明书（一份） （3）技术要求 主要参数的确定： 坐标形式：圆柱坐标 抓重：200N 自由度：4个 臂的运动行程：伸缩运动600mm，回转运动0d-200d， 升降运动400mm e、 臂的运动速度：伸缩运动＜250mm/s， 回转运动＜70d/s 升降运动＜70mm/s f、 腕部的运动行程：回转运动0d-180d g、 腕部的运动速度：回转运动＜110d/s h、 定位方式：电位器（或接近开关等）设定，点位控制 i、 手指夹持范围：棒料直径φ50－φ70mm， 长度450－1200mm 驱动方式：液压（中、低系统） 定位精度：±3mm 控制方式：PLC控制 （二）料槽形式及分析动作要求 （1）料槽形式 由于工件的形状属于小型回转体，此种形状的零件通常采用自用输送的输料槽，该装置结构简单，不需要其他动力源和特殊装置，所以本课程题采用此种输料槽。 （2）动作要求分析如图1.1所示 动作一：送料 动作二：预夹紧 动作三：手臂上升 动作四：手臂旋转 动作五：小臂伸长 动作六：手腕旋转 图1.1要求分析 二、手臂的设计 2.1、手臂伸缩的设计计算 手臂是机械手的主要执行部件。它的作用是支撑腕部和手部，并带动它们在空间运动。 臂部运动的目的，一般是把手部送达空间运动范围内的任意点上，从臂部的受力情况看，它在工作中即直接承受着腕部、手