四自由度圆柱坐标机械毕业设计说明书.doc

机电工程学院 毕业设计说明书 设计题目: YZBZ—1型圆柱坐标式四自由度机械手设计 目次 1 绪论 …………………………………………………………………………… 1 1.1 工业机械手的概述 ………………………………………………………… 1 1.2 工业机械手在生产中的应用 ……………………………………………… 1 1.3 机械手的组成概述 ………………………………………………………… 2 1.4 工业机械手的发展趋势 …………………………………………………… 3 2 总体设计方案 ………………………………………………………………… 4 2.1 设计题目 …………………………………………………………………… 4 2.2 初始参数与设计要求 ……………………………………………………… 4 2.3 方案拟定 …………………………………………………………………… 5 3 机械手手部设计计算 ………………………………………………………… 6 3.1 手部设计基本要求 ………………………………………………………… 6 3.2 手部力学分析 ……………………………………………………………… 7 3.3 夹紧力及驱动力的计算 …………………………………………………… 8 3.4 机械手手抓夹持精度的分析计算 ………………………………………… 9 4 机械手腕部设计计算 ………………………………………………………… 11 4.1 腕部设计基本要求 …………………………………………………………… 11 4.2 腕部结构的选择 ……………………………………………………………… 11 4.3 腕部回转力矩的计算 ………………………………………………………… 12 5 机械手臂部设计计算 ………………………………………………………… 16 5.1 机械手臂部设计的基本要求 ……………………………………………… 16 5.2 手臂的典型机构及结构的选择 …………………………………………… 16 5.3 手臂伸缩驱动力计算 ……………………………………………………… 17 5.4 手臂伸缩油缸结构的确定 ………………………………………………… 19 5.5 油缸端盖的连接方式及强度计算 ………………………………………… 216 机身设计与计算 …………………………………………………………………23 6.1 机身的整体设计 …………………………………………………………… 23 6.2 机身回转机构的设计计算 ………………………………………………… 25 6.3 机身升降机构的设计计算 ………………………………………………… 28 7 液压驱动系统的计算 ………………………………………………………… 31 7.1 绘制液压系统的工况图 ……………………………………………………… 31 7.2 计算和选择液压元件 ………………………………………………………… 36 总结 ………………………………………………………………………………… 38 致谢 ………………………………………………………………………………… 38 参考资料………………………………………………………………………………39  1 绪论 1．1 工业机械手的概述 工业机械手在先进制造技术领域中扮演着极其重要的角色，是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。　　机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。? 机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛2) 腕部 是连接手部和臂部的部件，并可用来调节被抓物体的方位，以扩大机械手的动作范围，并使机械手变的更灵巧，适应性更强。手腕有独立的自由度。有回转运动、上下摆动、左右摆动。一般腕部设有回转运动再增加一个上下摆动即可满足工作要求，有些动作较为简单的专用机械手，为了简化结构，可以不设腕部，而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。 目前，应用最为广泛的手腕回转运动机构为回转液压（气）缸，它的结构紧凑，灵巧但回转角度小（一般小