毕业论文《YZBZ—1型圆柱坐标式四自由度机械手设计》.doc

PAGE 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。 1．2 工业机械手在生产中的应用 ? 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，应用非常广泛广泛。 在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。可在机械工业中，加工、装配等生产很大程度上不是连续的。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75%是小批量生产；金属加工生产批量中有四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产