0-12KG下料機(jī)械手設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+答辯畢業(yè)論文】

買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問咨詢 14951605 或 1304139763 下料機(jī)械手設(shè)計(jì) 摘要 本文提出了機(jī)械手一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及檢測(cè)裝置三大部分組成，智能機(jī)械手還具有感覺系統(tǒng)和智能系統(tǒng)。本篇是 按照給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，完成了機(jī)械手的設(shè)計(jì)計(jì)算，通過計(jì)算，確定了機(jī)械手夾緊缸和升降缸的活塞直徑和活塞行程及回轉(zhuǎn)缸的結(jié)構(gòu)尺寸、按照有關(guān)參考資料和設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，完成了機(jī)械手的總體布置和設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算的過程， 分手部，手臂伸縮，手臂回轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)介紹了 12寫了畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份。 本設(shè)計(jì)的目的是利用機(jī)械手是模仿人的手部動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)和操作是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。它特別是在高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境中，以及笨重、單調(diào)、頻繁的操作中代替人作業(yè)，因此獲得日益廣泛的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 ：機(jī)械手； 執(zhí)行機(jī)構(gòu) ； 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ； 控制系統(tǒng)；電氣系統(tǒng) ; 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 充值就可以下載原稿，疑問咨詢 14951605 或 1304139763 he is It be in is to a s to It is in so on in as as is in by by is to KG 文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - 目錄 摘 要 . I . 一章 緒論 . 1 業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)目的 . 1 業(yè)機(jī)械手在生產(chǎn)中的作用 . 1 業(yè)機(jī)械手的分類 . 1 規(guī)格（所搬運(yùn)的工件重量）分類 . 1 功能分類 . 1 用途分類 . 2 業(yè)機(jī)械手的組成 . 2 業(yè)機(jī)械手的技術(shù)發(fā)展方向 . 2 業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)的內(nèi)容 . 3 第二章 手部的設(shè)計(jì) . 4 部的功能 、分類 . 4 鉗式手部設(shè)計(jì)的基本要求 . 11 鉗式手部的計(jì)算與分析 . 5 緊液壓缸的計(jì)算 . 5 壓缸直徑的確定 . 7 第三章 手臂的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 8 臂作升降運(yùn)動(dòng)的液壓缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 . 8 壓缸活塞的驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 . 8 定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸 . 12 壓缸內(nèi)徑的計(jì)算 . 12 壓缸壁厚計(jì)算 . 12 蓋螺釘?shù)挠?jì)算 . 13 第四章 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 15 臂回轉(zhuǎn)時(shí)所需要的驅(qū)動(dòng)力矩 . 15 轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑 D 的計(jì)算 . 17 蓋聯(lián)接螺釘和動(dòng)片聯(lián)接螺釘計(jì)算 . 18 蓋聯(lián)接螺釘計(jì)算 . 18 片與輸出軸聯(lián)接螺釘計(jì)算 . 26 鍵軸的設(shè)計(jì)校核 . 21 降液壓缸和回轉(zhuǎn)缸的軸承選擇 . 24 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - 第五章 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) . 25 械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選擇 . 25 類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) . 25 業(yè)機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選擇原則 . 25 壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) . 26 壓系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定 . 26 算和選擇液壓元件 . 27 壓泵 . 27 擇液壓控制閥 . 28 擇液壓輔助元件 . 28 定液壓系統(tǒng) . 29 第六章 電氣控制系統(tǒng) . 35 氣控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 . 35 械手的電氣控制 . 36 結(jié)論 . 37 致謝 . 38 參考文獻(xiàn) . 39 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 5 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 6 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 7 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 8 第 1 章 緒論 業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)目的 工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)是機(jī)械手機(jī)械制造 ,機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械電子工程 (機(jī)電一體化 )等專業(yè)的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié) ,是學(xué)完技術(shù)基礎(chǔ)課及有關(guān)專業(yè)課的一次專業(yè)課內(nèi)容的綜合設(shè)計(jì) 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力 ,機(jī) 電液一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力 ,掌握實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)方法 機(jī)構(gòu)分析與綜合 ,機(jī)械原理 ,機(jī)械設(shè)計(jì) ,液壓與氣壓技術(shù) ,自動(dòng)控制理論 ,測(cè)試技術(shù) ,數(shù)控技術(shù) ,微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 ,自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)等 )中所獲得的理論知識(shí)在實(shí)際中綜合地加以運(yùn)用 ,使這些知識(shí)得到鞏固和發(fā)展 ,并使理論知識(shí)和生產(chǎn)密切地結(jié)合起來 通過設(shè)計(jì) ,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的機(jī)械整體設(shè)計(jì)的能力 ,樹立正確的設(shè)計(jì)思想 ,掌握機(jī)電一體化機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟 ,為自動(dòng)機(jī)械設(shè) 計(jì)打下良好的基礎(chǔ) 使學(xué)生能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考 ,計(jì)算圖表 ,手冊(cè) ,圖冊(cè) ,和規(guī)范 ;熟悉有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn) ,以完成一個(gè)工程技術(shù)人員在機(jī)械整體設(shè)計(jì)方面所必須具備的基本技能訓(xùn)練 . 業(yè)機(jī)械手在生產(chǎn)中的作用 a b c ，熱處理等熱加工方面 業(yè)機(jī)械手的分類 規(guī)格（所搬運(yùn)的工件重量）分類 a 搬運(yùn)重量在 1b 搬運(yùn)重量在 10c 搬運(yùn)重量在 50d 搬運(yùn)重量在 500功能分類 a 工業(yè)機(jī)械手 有固定程序和可變程序兩種。固定程序由凸輪轉(zhuǎn)鼓或擋塊轉(zhuǎn)鼓控 制， 可變程序用插銷板或轉(zhuǎn)鼓控制來給定 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 9 程序。 b 這種工業(yè)機(jī)械手由人工通過示教裝置領(lǐng)教一遍，由記憶元件把程序記錄下來，以后機(jī)械手就自動(dòng)按記憶的程序重法進(jìn)行循環(huán)動(dòng)作 c 可通過更換穿孔帶或其他記憶介質(zhì)來改變工 業(yè)機(jī)械手的動(dòng)作程序，還可以進(jìn)行多機(jī)控制。 d 由電子計(jì)算機(jī)通過各種傳感元件等進(jìn)行控制，具有視覺，熱覺，觸覺，行走機(jī)構(gòu)等 用途分類 a 附屬于主機(jī)的，具有固定程序而無獨(dú)立控制系統(tǒng)的機(jī)械裝 置。這種機(jī)械手工作對(duì)象不變，動(dòng)作固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠，適用于成批，大量生產(chǎn)的生產(chǎn)自動(dòng)線或?qū)C(jī)作為自動(dòng)上，下料用。 b 具有獨(dú)立控制系統(tǒng)，程序可變，動(dòng)作靈活多樣的機(jī)械手。通用機(jī)械手的工作范圍大，定位精度高，通用性強(qiáng)，適用于工件經(jīng)常變換的中，小 批量自動(dòng)化生產(chǎn)。 業(yè)機(jī)械手的組成 工業(yè)機(jī)械手是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)所組成 a 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)由抓取部分 (手部 ),腕部 ,肩部和行走機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)部件組成 b 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 有氣動(dòng) ,液動(dòng) ,電動(dòng)和機(jī)械式四種形式 c 控制系統(tǒng) 有點(diǎn)動(dòng)控制和連續(xù)控制兩種方式 也有采用可編程序控制器控制 ,微型計(jì)算機(jī)數(shù)字控制 ,采用凸輪 ,磁盤磁帶 ,穿孔卡等記錄程序 并注意其加速度特性 . d 基體 (機(jī)身 ) 基體是整個(gè)機(jī)械手的基礎(chǔ) 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 10 業(yè)機(jī)械手的技術(shù)發(fā)展方向 國(guó)內(nèi)外實(shí)際上使用的定位控制的機(jī)械手 ,沒有 視覺 和 觸覺 反饋 世界各國(guó)正積極研制帶有 視覺 和 觸覺 的工業(yè)機(jī)械手 ,使它能對(duì)所抓取的工件進(jìn)行分辨 ,選取所需要的工件 ,并正確地夾持工件 ,進(jìn)而精確地在機(jī)器中定位 ,定向 . 為使機(jī)械手有 眼睛 去處理方位變化的工件和分辨形狀不同的零件 ,它由視覺傳感器輸入三個(gè)視圖方向的視覺信息 ,通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形分辨 ,判別是否是所要抓取的工件 一般采用兩種方法 :一是檢測(cè)把握物體手臂的變形 ,以決定適當(dāng)?shù)奈樟?;另一種是直接檢測(cè)指 部與物體的滑落位移 ,來修正握力 . 因此這種機(jī)械手就具有以下幾個(gè)方面的性能 a b c d 這種具有感知能力并能對(duì)感知的信息作出反應(yīng)的工業(yè)機(jī)械手稱為智能機(jī)械手 ,它是具有發(fā)展前途的 . 現(xiàn)在 ,工業(yè)機(jī)械手的使用范圍只限于在簡(jiǎn)單復(fù)雜的操作方面節(jié)省人力 ,其效益是代替人從事繁重的工作和危險(xiǎn)的工作 ,在惡劣環(huán)境下尤其明顯 部門 ,機(jī)械手的應(yīng)用情況決不能說是很好的 問題很尖銳 ,但采用機(jī)械手只限于一小部分工序 工業(yè)機(jī)械手的性能還不能滿足這些部門的要求 ,適于機(jī)械手工作的范圍很小 采用機(jī)械手來節(jié)約人力從經(jīng)濟(jì)上看不一定總是合算的 ,然而 ,利用機(jī)械手或類似機(jī)械設(shè)備節(jié)省和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)合理化的要求 ,今后還會(huì)增長(zhǎng) . 業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)的內(nèi)容 a 特別是傳感 ,控制方式與機(jī)械本體的有機(jī)結(jié)合的設(shè)計(jì) 方案 . b 腕部 ,肩部和機(jī)身的結(jié)構(gòu) . c d e f g 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 11 第 2 章 手部的設(shè)計(jì) 部的功能、分類 機(jī)械手的手部是用來抓取并握緊工件的，它包括手爪和夾緊裝置兩部分。夾持工件的迅速、靈活、準(zhǔn)確和牢靠程度，直接影響到機(jī)械手的性能，是機(jī)械手的關(guān)鍵部件之一。由于被握持工件的形狀，尺寸大小，重量，材料性能，表面狀況等的不同，所以工業(yè)機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)是多種多樣的，大部分的手部結(jié)構(gòu)是根據(jù)特定的工件要求而設(shè)計(jì)的。歸納起來，常用的手部，按其握持工件的原理，大致可分成夾持和吸附兩大類。 夾持類常見的主要有夾鉗式，此外還有鉤托式和彈簧式。夾持類手部按其手指夾持工件時(shí)的運(yùn)動(dòng)方式，可分為手指回轉(zhuǎn)型和手指平移型兩種。 吸附類可分有氣吸式和磁吸式。 鉗式手部設(shè)計(jì)的基本要求 1 手指握力（ 夾緊力）大小要適當(dāng)。 除工件的重力外，要能保證工件在傳送過程中不松動(dòng)或脫落，還考慮轉(zhuǎn)送或操作過程中所產(chǎn)生的慣性和振動(dòng)，以保證工件夾鉗安全可靠； 2 夾持范圍要與工件相適應(yīng)。 手爪的開閉角度 (手爪張開或閉合時(shí)兩個(gè)極限位置所擺動(dòng)的角度 )應(yīng)能適應(yīng)夾緊較大的直 徑范圍； 3 夾持精度要高。 既要求工件在手爪內(nèi)有準(zhǔn)確的相對(duì)位置，又不夾壞工件表面。一般需根據(jù)工件的形狀選擇相應(yīng)的手爪結(jié)構(gòu)：如圓柱形工件應(yīng)采用帶 v 形槽的手爪來定位；對(duì)于工件表面光潔度較高的，應(yīng)在手爪上鑲銅、夾布膠木或其他軟質(zhì)墊片等； 4夾持動(dòng)作要迅速、靈活； 5要求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，效率高。 在保證本身剛度，強(qiáng)度的前提下，盡量可能使結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，以利于減輕手臂的負(fù)載。 6 應(yīng)考慮通用性和特殊要求。 一般情況下，手部多是專用的，為了擴(kuò)大它的使用范圍，提高它的通買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 12 用化程度，以適應(yīng)夾持不同尺寸 和形狀的工件需要，通常采取手指可調(diào)整的辦法 。 鉗式手部的計(jì)算與分析 緊液壓缸的計(jì)算 手指加在工件上的夾緊力，是設(shè)計(jì)手部的主要依據(jù)。必須對(duì)其大小，方向和作用點(diǎn)進(jìn)行分析，計(jì)算。一般來說，夾緊力必須克服工件重力所產(chǎn)生的靜載荷以及工件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化所產(chǎn)生的載荷（慣性力或慣性力矩）。以使工件保證可靠的夾緊狀態(tài)。 手指加在工件上的夾緊力可按下式計(jì)算 : 1 2 3n K K(2式中：1K 安全系數(shù) ,通常取 K 工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響性力的影響 . 22 1+ (2其中： a 運(yùn)載工件時(shí)重力方向的最大上升 加速度 g 重力加速度 a 可按下式估算 t=(2式中 : 運(yùn)載工件時(shí)重力方向的最大上升速度 t 系統(tǒng)達(dá)到最高速度的時(shí)間；根據(jù)設(shè)計(jì)參考選取 計(jì)中取 t K 方位系數(shù)，根據(jù)手指與工件形狀以及手指與工件位置不同進(jìn)行選定 設(shè)計(jì)中粗略計(jì)算30 . 5 s i n 0 . 5 s i n 6 0 40 . 1K f q = = =， 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 13 G：被抓取工件所受重力 G=12 2夾鉗式手抓形狀圖 假設(shè) 工件移動(dòng)速度為 s， V 型鉗口的角度 2 =120 ,a=35b=105 =30。取 1K= 2 1+ = 51 =3K =4 那么夾緊力 1 . 5 1 . 5 4 1 1 7 . 6 1 0 5 8 . 4N 創(chuàng) ? 驅(qū)動(dòng)力 ( ) 22 1 0 5 8 . 4c o s 3 0?算 = ( ) 22 1 0 5 1 0 5 8 . 435 c o s 3 0 = 考慮手爪 的機(jī)械效率 h 取 么 4 7 6 2 . 8 5 6 0 3 . 2 90 . 8 5 h= = =算買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 14 壓缸直徑的確定 表 2壓缸壓力與載荷關(guān)系 載荷 0 工作壓力 根據(jù)載荷選取工作壓力 P= d=據(jù) ( )224 所以 ( ) 241 0 . 5D 創(chuàng) -= 64 5 6 0 3 . 2 93 . 1 4 1 . 5 0 . 7 510創(chuàng) ?=m =49 2壓缸內(nèi)徑尺寸系列 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 根據(jù)表 2取 內(nèi)徑 D=50 以 活塞桿直徑為 d=5 合 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第三十一章中關(guān)于液壓缸的基本安裝尺寸表 31得到液壓缸的個(gè)部分尺寸。 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 15 第三章 手臂的設(shè)計(jì)計(jì)算 手臂的設(shè)計(jì)通常是先進(jìn)行粗略的估算 ,或類比同類結(jié)構(gòu) ,根據(jù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)初步確定有關(guān)機(jī)構(gòu)的主要尺寸 ,在進(jìn)行校核計(jì)算 ,修正設(shè)計(jì) ,如此反復(fù)數(shù)次 ,繪出最終的結(jié)構(gòu)，對(duì)臂部的要求主要有： 一臂部應(yīng)承載能力大、剛性好、自重輕： 機(jī)械手中常用無縫鋼管作導(dǎo)向桿，用工字鋼或槽鋼作支撐板。這樣既提高了手臂的剛 度，又大大減輕了手臂的自重。 二臂部運(yùn)動(dòng)速度要高、慣性要小： 機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度一般是根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍的要求來決定的。確定了生產(chǎn)節(jié)拍和行程范圍，就確定了手臂的運(yùn)行速度 (或角速度 )。在一般情況下，于臂的移動(dòng)和回轉(zhuǎn)均要求勻速運(yùn)動(dòng) (V 和為常數(shù) )，但在手臂的起動(dòng)和終止瞬間，運(yùn)動(dòng)是變化的。為了減少?zèng)_擊，要求起動(dòng)時(shí)間的加速度和終止前的減速度不能太大，否則引起沖擊和振動(dòng)。 臂作升降運(yùn)動(dòng)的液壓缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 根據(jù)液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要克服的摩擦、回油背壓及慣性等幾個(gè)方面的阻力，來確定液壓缸所需的驅(qū)動(dòng)力。 壓缸活塞的驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 F F= + + + ?摩 密 回(3式中 摩擦阻力。 密封裝置處的摩擦阻力。 液壓缸回油腔低 壓油液所造成的阻力。 F 啟動(dòng)或者制動(dòng)時(shí)，活塞桿所受的平均慣性。 G 零部件及工件所受的總重力。 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 16 圖 3降時(shí)的受力示意圖 如圖 3示，由圖可知， 2=G 而 即， G (3其中 以從 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 中查取。 f 取 入式 (3求出 密的計(jì)算 2 3F F F+封 封 封(31 2 0 6 7 . 6 1 8 7 . 6G G + = + =臂 工買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 17 活塞與活塞桿處都采用“ O”形密封圈，液壓缸密封處的總摩擦力為： 12 0 . 0 3 封 封(33 P p=封(3式中 F 驅(qū)動(dòng)力 P 工作壓力（ d 伸縮油管的直徑 (m) l 密封的有效長(zhǎng)度（ m） 為了保證“ O”形密封圈裝入密封溝槽，并與配合件接觸后起到嚴(yán)格的密封，在加工密封溝槽時(shí)考慮密封圈的預(yù)壓縮量 02 3K=0 2?(3設(shè)計(jì)時(shí)取 K=步擬訂 d =4d=5那么 根據(jù)式 (3求出 0 8d = 又根據(jù)式 (3出 l=出以上 2個(gè)結(jié)果后，可根據(jù)式 (3出 3 P p=封=1 1000000 0.=N 的計(jì)算 (3式中 G 參與運(yùn)動(dòng)的零部件所受的總重力（包括工件重量） g 重力加速度，取 由靜止加速到常速的變化量 起動(dòng)過程時(shí)間。一般取 0.5 s，對(duì)輕載低速運(yùn)動(dòng)部件取較 小值，對(duì)重載取較大值 初步設(shè)計(jì)時(shí)取 0.1 m/s 較小值 1 2 0 6 7 . 6 1 8 7 . 6G = + = N 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 18 那么 =1 8 7 . 6 0 . 1 8 1 . 2 2 49 . 8 1 0 . 0 1 =N 回的計(jì)算 一般背壓阻力較小，可按 算。 根據(jù)以上分析，結(jié)合式 (3知： F F= + + + ?摩 密 回 =后計(jì)算得： F=定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸 壓缸內(nèi)徑的計(jì)算 當(dāng)油進(jìn)入無桿腔時(shí)： 21 4 當(dāng)油進(jìn)入有桿腔時(shí)： ( )222 4 液壓缸的有效面積： 1= 故有： 114 1 . 1 3Pp h h=（無桿腔） (3214FD （有桿腔） (3式中 F 驅(qū)動(dòng)力（ N） 1P 液壓缸的工作壓力（ d 活塞桿的直徑（ m） 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 19 D 液壓缸的直徑（ m） h 液壓缸的機(jī)械效率。 初步設(shè)計(jì)中取機(jī)械效率為 入已求得的 F 值 可得 D=據(jù)表（ 2選取液壓缸直徑 D=110 液壓缸壁厚計(jì)算 等壁厚 ： 即 16 ( )1 12 . 3 D d -(3式中 P 液壓缸內(nèi)工作壓力 j 強(qiáng)度系數(shù)（當(dāng)為無縫鋼管時(shí) j ） 計(jì)入管壁公差及侵蝕的附加厚度，一般 圓整到標(biāo)準(zhǔn)壁厚值 液壓缸內(nèi)徑（ m） 壁 ： 即 16 時(shí) 12 s=(3 即當(dāng) 110 . 4 12 1 . 3D 琪=桫(3式中 s= b 材料抗拉強(qiáng)度 n 安全系數(shù)， n= 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 20 一般常用缸體材料的許用應(yīng)力 鍛綱 =110120鐵 =60縫鋼管 =100110過以上分析，考慮到承受的壓力，選用厚壁的計(jì)算公式，缸體材料選用無縫鋼管，因此 =100110此根據(jù)式 (3計(jì)算出壁厚為 d =蓋螺釘?shù)挠?jì)算 缸蓋的受力為保證聯(lián)接的緊密性 ,必須規(guī)定螺釘?shù)拈g距 t，然后決定螺釘?shù)臄?shù)目 0F+ 24 F 驅(qū)動(dòng)力（ N） Z 螺釘數(shù)目 P 工作壓力（ 預(yù)緊力 危險(xiǎn)剖面直徑 (m) 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件為 022111 . 3 44Q Q = ?合 14 3式中 計(jì)算載荷（ N） ; 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 21 s= n=d 螺紋內(nèi)徑 螺釘材料屈服極限（見表 3 表 3常用螺釘材料的屈服極限 鋼 號(hào) 10 35 45 40Cr s （ 210 220 240 320 360 650900 9000 根據(jù)以上分析 取 k= n=釘數(shù)目 Z=6 選擇剛的材料為 40 以 s= 240 4=2512 N K 2512=3768 N 所以根據(jù)式 （ 3 14 4 1 . 3 3 7 6 8 m 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 22 第四章 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 臂回轉(zhuǎn)時(shí)所需要的驅(qū)動(dòng)力矩 采用回轉(zhuǎn)液壓缸實(shí)現(xiàn)手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受力情況可簡(jiǎn)化成圖 4動(dòng)手臂回轉(zhuǎn)的力矩 M ，應(yīng)該與手臂起動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力矩M 及各密封裝置處的摩擦力矩 平衡。 M M M M= + +封 回（ 4 式中 密封裝置處的摩擦力矩（ N M） （ 4 1b p F m=封 12 2 ( ) r F R m= = 2=00= D （ 4 式中 回轉(zhuǎn)缸動(dòng)片的角速度變化量（ ， 在起動(dòng)過程中 w 起動(dòng)過程的時(shí)間 0J 手臂回轉(zhuǎn)部件（包括工件）對(duì)回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 若手臂回轉(zhuǎn)零件的重心與回轉(zhuǎn)軸的距離為 r ，則 20 r=+ （ 4 式中 回轉(zhuǎn)零件對(duì)重心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 回轉(zhuǎn)缸回油腔的背壓反力矩 22()2Rr bb d = （ 4 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 23 初定 b=5 R=4 r=21b=0.5 m =以 2=2()2d = = 1b p F m=封 = 12 2 ( ) r F R m= = M M M=+封 封 封=件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 根據(jù)圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式： 212z =(4平行軸定理： 2z c z d=+(4已知： m=12R=d=入上式（ 4式（ 4得： 212z = m 2zc z d=+ =2N m 夾緊缸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 根據(jù)空心圓柱轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式： ( )222z r=+(4已知： m=R=r=d=入式 (4 （ 4得： ( )222z r=+ = m 2zc z d=+ =文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 24 = m 由以上分析可得手臂包括工件對(duì)回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 0J J J=+工 件 缸= m 根據(jù)式 (400= D 取 w =t =得 M =根據(jù)式（ 4 M M M M= + +封 回 = m 轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑 D 的計(jì)算 回轉(zhuǎn)液壓缸的進(jìn)油腔壓力油液，作用在動(dòng)片上的合成液壓力矩即驅(qū)動(dòng)力矩 M ( )222Rr b d = 4 根據(jù) ( )228pb = 28d=+（ 4 式中 D 回轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑（ m） M 作用在動(dòng)片的外載荷力矩 (N m) P 回轉(zhuǎn)缸工作壓力（ d 輸出軸與共片聯(lián)接處的直徑（ m） 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 25 初步設(shè)計(jì)時(shí)按 取 b 動(dòng)片寬度（ m） 為減少動(dòng)片與輸出軸的聯(lián)接螺釘所受的載荷及動(dòng)片的懸伸長(zhǎng)度，選擇選 片寬度（及液壓缸寬度）時(shí)，可選用 22D 回轉(zhuǎn)液壓缸內(nèi)徑（ m） 根據(jù)以上分析以及式（ 4得 28d=+=63 2 5 3 . 4 5 0 73 0 . 0 2 1 10創(chuàng) ?=據(jù)表 2取 內(nèi)徑 D=190蓋聯(lián)接螺釘和動(dòng)片聯(lián)接螺釘計(jì)算 蓋聯(lián)接螺釘計(jì)算 缸蓋 與回轉(zhuǎn)缸的缸體用螺釘聯(lián)接，其螺釘除了應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度外還要保證聯(lián)接的緊密性，同時(shí)在缸蓋所受的合成液壓力的作用下，聯(lián)接一定要有足夠的剩余預(yù)緊力，以免形成間隙造成漏油。 每個(gè)螺釘在危險(xiǎn)截面（螺紋根部橫截面）上承受的拉力 工件載荷 即 0Q Q Q F=+式中 k = 1 . 5 1 . 8Q S QF k F=?（取 ） 故 20 2 . 6 2 . 6 4= ? P 缸蓋所受的合成液壓力； z 螺釘數(shù)目；01Dz 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 - - 26