汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手

..整理doc整理doc.整理doc目錄摘要 3Abstract 4第1章前言 51.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手概述 51.2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的組成及作用 61.2.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的組成 61.2.2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的作用 7第2章汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體抓取設(shè)計(jì) 82.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體抓取設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)要求 82.2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 82.3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)氣缸選擇 82.4汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的導(dǎo)軌選擇 132.5汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的齒輪齒條選擇 15第3章汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手對(duì)缸蓋托板抓取設(shè)計(jì) 233.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手對(duì)缸蓋托板抓取設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)要求 233.2.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手對(duì)缸蓋托板抓取傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 23..整理doc整理doc.整理doc3.3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的真空吸盤選擇 26第4章基于solidworks軟件進(jìn)行汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的建模及裝配 294.1solidworks軟件建模與裝配概述 294.2運(yùn)用SolidWorks軟件進(jìn)行零件設(shè)計(jì) 294.3運(yùn)用SolidWorks軟件進(jìn)行零件裝配 31第五章結(jié)論 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36..整理doc整理doc.整理doc摘要本論文是結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)中，常常發(fā)現(xiàn)目前的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手不能滿足生產(chǎn)工作要求，用傳統(tǒng)方法裝夾工件生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)大，加工質(zhì)量不高，而且往往需要增加劃線工序，而專門設(shè)計(jì)了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手，主要包括夾持機(jī)械手的定位方案，夾緊方案、對(duì)刀方案，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手與定位鍵的設(shè)計(jì)及加工精度等方面的分析。本汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的工作原理是：由電機(jī)帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)，由齒輪齒條的嚙合裝置帶動(dòng)直線導(dǎo)軌來回移動(dòng)，直線導(dǎo)軌與運(yùn)動(dòng)機(jī)械手指、氣缸、法蘭相連，從而實(shí)現(xiàn)整體機(jī)械手指的整體橫向移動(dòng)，調(diào)節(jié)機(jī)械手指之間的距離，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的夾持工作。本設(shè)計(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手有良好的工作性能，針對(duì)性強(qiáng)，主要用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持的操作。其具有夾緊力裝置，具備現(xiàn)代機(jī)械夾手所要求的高效化和精密化的特點(diǎn)，從而可以有效地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和增加勞動(dòng)效率。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手具有提高生產(chǎn)率、擴(kuò)大工藝范圍、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度以及保證生產(chǎn)安全等特點(diǎn)。因此，對(duì)機(jī)械手知識(shí)的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)以及設(shè)計(jì)新式的適合實(shí)際生產(chǎn)的機(jī)械手在今天顯得尤為重要起來。關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，缸蓋，機(jī)械夾手，高效..整理doc整理doc.整理docAbstractInthispaperiscombinedwiththeactualproduction,oftenfoundinautomobileenginecylinderheadfixturecannotonlymeettheproductionrequirements,withtheautomobileenginecylinderheadfixtureclampingworkpieceproductionefficiency,lowlaborqualityisnothigh,andoftenneedtoincreasethemarkingprocess,speciallydesignedforcylinderheadhand,mainlyincludingfixturelocatingscheme,theclampingscheme,theschemeoftheknife,clamplocatingandspecifickeyaspectssuchasdesignandmachiningprecisionofanalysis.Cylinderheadfixturethisrobotworkingprincipleis:bymotordrivengearrackmechanism,drivenbythemeshingofgearandrackmovingbackandforthlinearguide,linearguide,cylinder,flangeandmovementmechanicalfingerislinkedtogether,soastorealizethewholemechanicalfingerlateralmovementofthewhole,adjustthedistancebetweenthemanipulatorhand,soastorealizetheclampingoftheenginecylinderhead.Thisdesigncylinderheadhandgoodmachiningprecision,pertinence,mainlyusedforclampingcylinderheadmachining.Itsclampingforcedevice,thequalificationsforthemodernfixtureefficiency,andthecharacteristicsofmotors,caneffectivelyreducetheprocessingtimeandauxiliarytime,greatlyimprovingthelaborproductivity,whichcaneffectivelyreducethelaborintensityofworkersandincreasetheworkefficiency.Cylinderheadclamphandhastoraiseproductivity,expandingthescopeoftheprocess,reducelaborintensityandensuresafeproduction,etc.Therefore,understandingoffixtureknowledgeandlearning,andissuitablefortheactualproductioninthedesignofnewjigintodayisparticularlyimportant...整理doc整理doc.整理docKeywords：Carengines,cylinderhead,fixture,efficient.前言1.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手概述加工工藝及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手已成為機(jī)械加工中的重要裝備。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,..整理doc整理doc.整理doc汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項(xiàng)重要任務(wù)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種設(shè)備上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對(duì)零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。對(duì)于某個(gè)具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實(shí)可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。在整個(gè)加工構(gòu)成中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手不僅僅是為了夾緊、固定被加工零件，設(shè)計(jì)合理的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手，還要求保證加工零件的位置精度、提高加工生產(chǎn)率。各種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的設(shè)計(jì)質(zhì)量，將直接影響被加工零件的精度要求，在機(jī)械加工工藝過程中起到重要的作用。1.2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的組成及作用1.2.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的組成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的組成系統(tǒng)是由電機(jī)帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)，由齒輪齒條的嚙合裝置帶動(dòng)直線導(dǎo)軌來回移動(dòng)，與此同時(shí)帶動(dòng)氣缸法蘭的的整體橫向移動(dòng)，調(diào)節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手之間的距離，具體就是調(diào)節(jié)夾持機(jī)械手指間的距離，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的夾持工作。按在機(jī)械夾手中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點(diǎn),組成機(jī)械夾手的元件可以劃分為以下幾類:..整理doc整理doc.整理doc(1)定位元件及定位裝置；(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機(jī)構(gòu))；(3)機(jī)械夾手；(4)對(duì)刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對(duì)刀裝置及靠模裝置等)；(5)動(dòng)力裝置；(6)分度,對(duì)定裝置；(7)其它的元件及裝置(包括機(jī)械夾手各部分相互連接用的以及機(jī)械夾手與系統(tǒng)相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；每個(gè)機(jī)械夾手不一定所有的各類元件都具備,如手動(dòng)夾手就沒有動(dòng)力裝置,一般的機(jī)械夾手不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些機(jī)械夾手上還需要設(shè)有其它裝置及機(jī)構(gòu),例如在有的自動(dòng)化機(jī)械夾手中必須有上下料裝置。1.2.2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的作用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的作用就是在電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件的夾持工作。機(jī)械夾手的設(shè)計(jì)主要是對(duì)以下幾項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）定位裝置的設(shè)計(jì)；（2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)；（3）對(duì)刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)；（4）機(jī)械夾手的設(shè)計(jì)；（5）其他元件及裝置的設(shè)計(jì)。該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手把以前的手動(dòng)夾持汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件的工作，用現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)備完成了，方便快捷的智能化的作用已經(jīng)顯示出來。工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對(duì)中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對(duì)缸蓋機(jī)械夾手提出更高的要求。..整理doc整理doc.整理doc汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的思想融入到機(jī)器人中去了。同時(shí)也注意到的機(jī)器人的重要作用，機(jī)器人是現(xiàn)代一種典型的光機(jī)電一體化產(chǎn)品，機(jī)器人學(xué)也是當(dāng)今世界極為活躍的研究領(lǐng)域之一，它涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、控制論與控制工程學(xué)、人工智能、生物學(xué)、人類學(xué)、社會(huì)學(xué)等多個(gè)學(xué)科。在機(jī)器人技術(shù)快速發(fā)展的今天，作為一名現(xiàn)代工程師、理工科大學(xué)學(xué)生都有必要學(xué)習(xí)掌握一些機(jī)器人學(xué)方面的知識(shí)。材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計(jì)；另一方面，技術(shù)也推動(dòng)著設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀點(diǎn)看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに嚕湍軌騽?chuàng)造出實(shí)用，美觀，經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體抓取設(shè)計(jì)2.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體抓取設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)要求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體抓取設(shè)計(jì)參數(shù)及要求如下：1.采用手指式夾持器，執(zhí)行動(dòng)作為抓緊—放松；2.夾持器有足夠的夾持力；..整理doc整理doc.整理doc3夾持器靠法蘭聯(lián)接在手臂上。依據(jù)以上的重要參數(shù)我們可以查閱先關(guān)的資料進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。2.2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)整個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的動(dòng)力系統(tǒng)由電機(jī)氣缸提供動(dòng)力支撐。機(jī)器人缸蓋機(jī)械夾手的工作原理是：由電機(jī)帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)，由齒輪齒條的嚙合裝置帶動(dòng)直線導(dǎo)軌來回移動(dòng)，與此同時(shí)帶動(dòng)氣缸法蘭的的整體橫向移動(dòng)，調(diào)節(jié)夾手之間的距離，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的夾持工作。整個(gè)系統(tǒng)的傳動(dòng)方案是：由電機(jī)提供動(dòng)力，利用氣缸和直線導(dǎo)軌的傳輸作用以及出齒輪齒條的傳動(dòng)來帶動(dòng)這個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的工作。2.3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)氣缸選擇缸筒：一般缸筒內(nèi)表面的粗糙度應(yīng)達(dá)Ra0.8μm，對(duì)于鋼管缸筒，內(nèi)表面還應(yīng)鍍硬鉻，以減少摩擦阻力和磨損。其材質(zhì)除了高碳鋼外，還使用高強(qiáng)度鋁合金、黃銅和不銹鋼管。..整理doc整理doc.整理doc端蓋：端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口，有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有密封圈和防塵圈，以防止從活塞處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi)。通常端蓋過去常用可段鑄鐵，現(xiàn)常用鋁合金壓鑄，微型缸有使用黃銅材質(zhì)的。導(dǎo)向套：提高氣缸的導(dǎo)向精度，承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載，減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量，延長氣缸的使用壽命。通常使用燒結(jié)含油合金、鉛青銅鑄件。活塞：活塞是受壓力零件，活塞上設(shè)有密封圈、耐磨環(huán)。耐磨環(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力，通常材料使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材質(zhì)?；钊牟馁|(zhì)通常用鋁合金和鑄鐵，小型缸有用黃銅制成的?；钊麠U：通常使用高碳鋼、表面經(jīng)鍍硬鉻處理，或使用不銹鋼，提高密封圈的耐磨性。1.氣缸活塞的永久潤滑系統(tǒng)″A″為環(huán)型腔，在兩層墊圈中間充滿油脂，保證永久潤滑及減小摩擦以達(dá)到最優(yōu)性能?！錌″特福隆的環(huán)型圈防止內(nèi)表面滑傷?！錍″O型墊圈保證密封。2.氣缸設(shè)計(jì)特點(diǎn)1)活塞定向系統(tǒng):a.儲(chǔ)油器不間斷供油,低摩擦工作壽命長(永久潤滑)b.聚四氟乙烯圈給活塞提供機(jī)械定向..整理doc整理doc.整理docc.加厚活塞非常結(jié)實(shí)d.可“滾轉(zhuǎn)”拆除“O”型圈2)降低軸承磨損定向:a.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軸采用減少摩擦的新材料b.油脂分離器持續(xù)對(duì)軸提供潤滑c.油塞使得加油方便,減少維護(hù)時(shí)間d.附加的“O”型圈增加密封性e.止推環(huán)通過削減徑向壓力來定向f.清結(jié)環(huán)使殘留物離開密封表面3.氣缸的設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)：氣缸工作行程——800mm；運(yùn)動(dòng)負(fù)載質(zhì)量——30kg；移動(dòng)速度控制——3m/min。具體步驟如下：（1）先根據(jù)參考資料，確定合適的設(shè)計(jì)方案。（2）通過計(jì)算、分析設(shè)計(jì)執(zhí)行元件的參數(shù)：氣缸的內(nèi)徑、壁厚，活塞桿的直徑，耗氣量的計(jì)算，驗(yàn)算設(shè)計(jì)結(jié)果，導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)元件的選擇，管路設(shè)計(jì)，底座的設(shè)計(jì).（3）根據(jù)動(dòng)力和總體參數(shù)的選擇和計(jì)算，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，完成機(jī)械系統(tǒng)的主要部件圖。..整理doc整理doc.整理doc由設(shè)計(jì)任務(wù)可以知道，要驅(qū)動(dòng)的負(fù)載大小位100Kg，考慮到氣缸未加載時(shí)實(shí)際所能輸出的力，受氣缸活塞和缸筒之間的摩擦、活塞桿與前氣缸之間的摩擦力的影響，并考慮到機(jī)械爪的質(zhì)量。在研究氣缸性能和確定氣缸缸徑時(shí)，常用到負(fù)載率 β： 由《液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)》表5-1：表5-1氣缸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與負(fù)載率阻性負(fù)載慣性負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度v<100mm/s100~500mm/s>500mm/sβ=0.80，0.650.50.3運(yùn)動(dòng)速度v=3m/min=50mm/s，取β=0.60，所以實(shí)際液壓缸的負(fù)載大小為：F=F0/β=1633.3ND=1.27=1.27QUOTE=66.26mmF—?dú)飧椎妮敵隼；..整理doc整理doc.整理docP—?dú)飧椎墓ぷ鲏毫a按照GB/T2348-1993標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整，取D=80mm氣缸缸徑尺寸系列810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630活塞桿直徑的確定由d=0.3D估取活塞桿直徑d=25mm缸筒長度的確定缸筒長度S=L+B+30L為活塞行程；B為活塞厚度活塞厚度B=(0.6QUOTE1.0)D=0.7QUOTE80=56mm由于氣缸的行程L=800mm,所以S=L+B+30=886mm導(dǎo)向套滑動(dòng)面長度A:一般導(dǎo)向套滑動(dòng)面長度A，在D<80mm時(shí)，可取A=(0.6QUOTE1.0)D；在D>80mm時(shí),可取A=(0.6QUOTE1.0)d。所以A=25mm最小導(dǎo)向長度H：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)氣缸的最大行程為L，缸筒直徑為D，最小導(dǎo)向長度為：HQUOTE代入數(shù)據(jù)即最小導(dǎo)向長度HQUOTE+=80mm..整理doc整理doc.整理doc活塞桿的長度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961mm.2.4汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的導(dǎo)軌選擇1.直線滾動(dòng)導(dǎo)軌簡介中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的增長，為直線導(dǎo)軌產(chǎn)品提供了巨大的市場空間，中國市場強(qiáng)烈的誘惑力，使得世界都把目光聚焦于中國市場，在改革開放短短的幾十年，中國直線導(dǎo)軌制造業(yè)所形成的龐大生產(chǎn)能力讓世界刮目相看。隨著中國電力工業(yè)、數(shù)據(jù)通信業(yè)、城市軌道交通業(yè)、汽車業(yè)以及造船等行業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)直線導(dǎo)軌的需求也將迅速增長，未來直線導(dǎo)軌行業(yè)還有巨大的發(fā)展?jié)摿?。直線導(dǎo)軌（linearslider）可分為：滾輪直線導(dǎo)軌，圓柱直線導(dǎo)軌，滾珠直線導(dǎo)軌，三種，是用來支撐和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件，按給定的方向做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。依按摩擦性質(zhì)而定，直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌可以分為滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌、滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌、彈性摩擦導(dǎo)軌、流體摩擦導(dǎo)軌等種類。直線導(dǎo)軌材料很多都用鉻軸承鋼，常見的如GCr15,也可以考慮滲碳軸承鋼，如G20CrMo。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意淬火工藝要求，不然會(huì)有開裂，變形。作為導(dǎo)向的導(dǎo)軌為淬硬鋼，經(jīng)精磨后置于安裝平面上。與平面導(dǎo)軌比較，直線導(dǎo)軌橫截面的幾何形狀，比平面導(dǎo)軌復(fù)雜，復(fù)雜的原因是因?yàn)閷?dǎo)軌上需要加工出溝槽，以利于滑動(dòng)元件的移動(dòng)，溝槽的形狀和數(shù)量，取決于機(jī)床要完成的功能。例如：一個(gè)既承受直線作用力，又承受顛覆力矩的導(dǎo)軌系統(tǒng)，與僅承受直線作用力的導(dǎo)軌相比．設(shè)計(jì)上有很大的不同。2.直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的選用（1）軌寬的確定

軌寬指滑軌的寬度。軌寬是決定其負(fù)載大小的關(guān)鍵因素之一，四排滾珠（也有部分兩排珠的）的方軌現(xiàn)貨產(chǎn)品一般有15、20、25（23）、30（28）、35（34）、45、55（53）、65（63），某些品牌最大只生產(chǎn)到45規(guī)格，有些小廠家可能只到30。期貨產(chǎn)品也有85、120等，但大部分廠家不生產(chǎn)。

..整理doc整理doc.整理doc（2）軌長的確定

這個(gè)長度是軌的總長，不是行程。全長=有效行程+滑塊間距（2個(gè)以上滑塊）+滑塊長度×滑塊數(shù)量+兩端的安全行程，如果增加了防護(hù)罩，需要加上兩端防護(hù)罩的壓縮長度。需要注意的是，事先問清楚該品牌該規(guī)格導(dǎo)軌整支的最大長度，超過這個(gè)長度是需要對(duì)接使用的。多數(shù)廠家整支長度最大是4000（微軌一般是1000），有些是3000，這和廠家的加工設(shè)備有關(guān)。需要對(duì)接并且用戶想事先在機(jī)器上加工安裝孔的情況下最好提供接口圖紙。另一點(diǎn)請(qǐng)?zhí)貏e注意，導(dǎo)軌上的安裝孔孔間距是固定的，用戶在確定軌長時(shí)要注意位置，例：15的軌，長600。如果不告訴供應(yīng)商需要的端部尺寸，一般到貨的狀態(tài)是10個(gè)安裝孔，導(dǎo)軌兩端面到各自最近的安裝孔中心的距離是30、30，但也有可能是其他尺寸。（3）滑塊類型和數(shù)量的確定

常用的滑塊是兩種：法蘭型，方形。前者高度低一點(diǎn)，但是寬一點(diǎn)，安裝孔是貫穿螺紋孔，后者高一點(diǎn)，窄一點(diǎn)，安裝孔是螺紋盲孔。兩者均有短型、標(biāo)準(zhǔn)型和加長型之分（有的品牌也稱為中負(fù)荷、重負(fù)荷和超重負(fù)荷），主要的區(qū)別是滑塊本體（金屬部分）長度不同，當(dāng)然安裝孔的孔間距也可能不同，多數(shù)短型滑塊只有2個(gè)安裝孔?；瑝K的數(shù)量應(yīng)由用戶通過計(jì)算確定，在此只推薦一條：少到可以承載，多到可以安裝?；瑝K類型和數(shù)量與滑軌寬度構(gòu)成負(fù)載大小的三要素。2.5汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的齒輪齒條選擇1.選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)1）選用齒輪齒條傳動(dòng)方案。2）該機(jī)器人夾持裝置為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）3）材料選擇。查《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇，1.5.31，..整理doc整理doc.整理doc齒條選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為236HBS齒輪選用45鋼，正火處理，硬度為190HBS兩者材料的硬度差為46HBS.大齒輪的齒數(shù)Z2=2.625×24=63取Z2=972.按照齒面接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)=1.32)計(jì)算齒條傳遞的轉(zhuǎn)矩3）選擇齒寬系數(shù)根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對(duì)稱布置。查查《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇表14-1-5選齒寬系數(shù)＝14）選擇彈性影響系數(shù)ZE查《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇表14-1-5，選..整理doc整理doc.整理docZE=176.35）確定齒條和齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限由《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇，表14-1-97按齒面硬度查得齒條的接觸疲勞強(qiáng)度極限同理可以查《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇表14-1-5確定大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)設(shè)每年工作300天7）確定接觸疲勞壽命系數(shù)由《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇表14-1-5查得8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為%，安全系數(shù)為S=1，..整理doc整理doc.整理doc（2）計(jì)算1）試算齒條的中較小的值。2）計(jì)算圓周速度v3)計(jì)算齒寬b4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)齒高h(yuǎn)=2.25mt=2.25x3.273=7.363mm5）計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=1.504（m/s），7級(jí)精度，由《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇表14-1-99查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.06齒輪由《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材P193表10-2查得使用系數(shù)KA=1..整理doc整理doc.整理doc由《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材P196表10-4用插值法查得7級(jí)精度，齒條相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，由，查《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇圖14-1-53得;故載荷系數(shù)6）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑7）計(jì)算模數(shù)m3.按照齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）由《《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇表14-1-53查得齒條的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限..整理doc整理doc.整理doc2）由《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇圖14-1-53取彎曲疲勞壽命系數(shù)3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.44)計(jì)算載荷系數(shù)K5)查取齒形系數(shù)。由《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇表14-1-108，6)查取應(yīng)力校正系數(shù)。由《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》秦大同，謝里陽主編，第三冊(cè)第14篇表14-1-108，查得7)計(jì)算齒輪齒條的并加以比較。..整理doc整理doc.整理doc齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.378并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=93.396mm，算出小齒輪的齒數(shù)齒輪的齒數(shù)Z=2.03x31=63，取Z2=63。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4.幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑（2）計(jì)算齒輪寬度..整理doc整理doc.整理doc取齒輪的齒輪寬度B2=35mm齒條的齒輪寬度B1=40mm5.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因?yàn)閷?duì)于齒輪，齒輪齒頂圓直徑齒全高h(yuǎn)=2.25m=2.25*3=6.75mm其齒頂圓的直徑大于160mm而又小于500m故齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑d=25輪轂直徑=1.6d=1.6×25=40輪轂長度輪緣厚度δ0=(3～4)m=9～12(mm)取=10mm輪緣內(nèi)徑=-2h-2=378-2×6.75-2×10=344.5mm取=345mm腹板厚度c=0.3=0.3×93=27.9mm取c=28mm腹板中心孔直徑=0.5(+)=0.5(80+345)=212.5(mm)..整理doc整理doc.整理doc腹板孔直徑=0.25（-）=0.25（345-80）=66.25(mm)取=66(mm)齒輪倒角n=0.5m=0.5×3=1.56.齒輪傳動(dòng)的潤滑方式通用的閉式齒輪傳動(dòng)，其潤滑方法根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定，齒輪的的圓周速度小于12m/s時(shí)，故常采用將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤滑的方式。7.繪制齒輪零件圖第三章．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手對(duì)缸蓋托板抓取設(shè)計(jì)3.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手對(duì)缸蓋托板抓取設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)要求現(xiàn)在設(shè)計(jì)參數(shù)及要求2、輪胎的重量小于30kg..整理doc整理doc.整理doc3、夾手具備抓取輪胎的直徑范圍在：450-850mm，輪胎的厚度：100-150mm4.工件的材質(zhì)為5kg，材質(zhì)為45#鋼；依據(jù)以上的參數(shù)我們可以計(jì)算所需要的夾持力等。3.2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手對(duì)缸蓋托板抓取傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)1..夾持裝置的設(shè)計(jì)原則工作不移動(dòng)工作不變形工作不振動(dòng)安全，省力，方便自動(dòng)化，復(fù)雜化足生產(chǎn)綱領(lǐng)，在夾持工件的過程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：（1）工件不移動(dòng)原則夾持過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。（2）工件不變形原則夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。（3）工件不振動(dòng)原則對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。機(jī)械夾手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該缸蓋夾手采用的是機(jī)械手夾緊裝置。如圖所示..整理doc整理doc.整理doc該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是由齒輪齒條帶動(dòng)的直線導(dǎo)軌相連的兩塊滑板，一邊機(jī)械手指是不動(dòng)的，其中有兩個(gè)手指，另一邊的手指由直線導(dǎo)軌連接，隨著直線導(dǎo)軌的移動(dòng)來完成缸蓋的夾持以及放松。完成整個(gè)動(dòng)作。其中兩個(gè)機(jī)械手指間的距離可以調(diào)節(jié)。來完成不同尺寸缸蓋的夾持。機(jī)械手所夾持的力度。1）應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力和驅(qū)動(dòng)力；（2）手指應(yīng)具有一定的開閉范圍；（3）應(yīng)保證工件在手指內(nèi)的夾持精度；（4）要求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，效率高；（5）應(yīng)考慮通用性和特殊要求。4.夾緊力計(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、作用點(diǎn)進(jìn)行分析、計(jì)算。一般來說，加緊力必須克服工件的重力所產(chǎn)生的靜載荷（慣性力或慣性力矩）以使工件保持可靠的加緊狀態(tài)。..整理doc整理doc.整理doc手指對(duì)工件的夾緊力可按下列公式計(jì)算：2-1式中：—安全系數(shù)，由機(jī)械手的工藝及設(shè)計(jì)要求確定,通常取1.2——2.0，取1.5；—工件情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響，計(jì)算最大加速度，得出工作情況系數(shù),，a為機(jī)器人搬運(yùn)工件過程的加速度或減速度的絕對(duì)值（m/s）；—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，手指與工件位置：手指水平放置工件垂直放置；手指與工件形狀：型指端夾持圓柱型工件，，為摩擦系數(shù)，為型手指半角，此處粗略計(jì)算,—被抓取工件的重量求得夾緊力，，取整為6334N。3.夾緊裝置的組成由以下五部分組成。（1）定位原件及定位裝置.它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸,用于確定工件在夾具中的正確位置,從而保證加工時(shí)工件運(yùn)動(dòng)間的相對(duì)正確位置...整理doc整理doc.整理doc（2）夾緊裝置.用于夾緊工件,保持既定的位置（3）夾具體.用于連接或固定夾具上各元件及裝置,使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件.其他原件及裝置.有些機(jī)械夾手根據(jù)工件的加工要求,要有分度機(jī)構(gòu)。3.3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持機(jī)械手的真空吸盤選擇1.吸盤的分類一種利用內(nèi)外大氣壓力的差別,吸附在物體上的一種掛件,或者是抓取物體的一種工具。

另一種是磁力吸盤,專門用于對(duì)鐵磁性物質(zhì)的吸附和固定,大多數(shù)應(yīng)用在機(jī)械加工等領(lǐng)域.

利用吸力夾持工件的機(jī)床附件。最常用的吸盤是磁力吸盤，一般為矩形或圓盤形。它利用磁力將鐵磁性工件吸緊，用于平面磨床，也用于銑床和車床,

數(shù)控機(jī)床,

加工中心等。吸盤按磁力來源分有電磁吸盤和永磁吸盤兩類。①電磁吸盤：體內(nèi)裝有多組線圈（圖1）,通入直流電產(chǎn)生磁場，吸緊工件；切斷電源，磁場消失，松開工件。②永磁吸盤：體內(nèi)裝有整齊排列并被不導(dǎo)磁材料隔開的永久磁鐵（圖2）,當(dāng)磁鐵與吸盤面板上的導(dǎo)磁體對(duì)準(zhǔn)時(shí),磁力線通過工件形成閉合回路,吸緊工件；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使磁鐵與導(dǎo)磁體錯(cuò)開,磁力線不再通過工件,即可卸下工件。

以前的永磁吸盤吸力比電磁吸盤小.但是現(xiàn)在磁性材料性能的提高和設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝的提高,永磁吸盤的吸力可以做得比電磁吸盤大.永磁吸盤不因通電而發(fā)熱和變形，故不影響加工精度。但是也會(huì)因?yàn)榇胖律炜s有很微小的變形.另有利用真空吸力的真空吸盤和利用工件與臺(tái)面間的正負(fù)靜電荷相吸的靜電吸盤。這些吸盤吸力都較小，只適用于吸緊薄壁工件或非磁性工件等。

吸盤（chuck）真空吸盤是一種通過真空度來維持兩物體附著不分離的技術(shù)。有工業(yè)應(yīng)用和民間應(yīng)用之分，在工業(yè)上通過改變吸盤的真空度來實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)、遷移過程中的“拿”與“放”，配合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械。..整理doc整理doc.整理doc2.真空吸盤選用（1）真空吸盤原理真空吸盤又稱真空吊具，是真空吸附裝置的執(zhí)行元件。真空吸附是一項(xiàng)非常易于掌握的傳送技術(shù)。利用真空技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制和監(jiān)控，可以有效地提高工件、零部件在自動(dòng)化、半自動(dòng)化生產(chǎn)中的效率。另外，真空吸附具有清潔，吸附平穩(wěn)，可靠，不損壞所吸附物件表面的優(yōu)點(diǎn)，因此真空吸附技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。（2）真空吸盤的常見結(jié)構(gòu)真空吸盤的結(jié)構(gòu)分為普通型和特殊型，常見的普通型真空吸盤有以下三種：(a)扁平吸盤形狀各異，材料品種多，特別適于搬運(yùn)表面光滑的工件；(b)短波紋管型吸盤吸附剛性好，接觸工件時(shí)緩沖性能好，吸力強(qiáng)，其波紋管可作小行程移動(dòng)，用來分離細(xì)小工件，但它很少用于垂直舉升；(c)長波紋管型吸盤與短波紋管型吸盤適用場合相同，但它能適用水平方向更大高度差，并可做較長距離運(yùn)送動(dòng)作。（3）真空吸盤常用的材料除結(jié)構(gòu)外，吸盤材料也是決定其密封性能的關(guān)鍵因素。目前市場上的真空吸盤采用的材料有丁腈橡膠、硅橡膠、聚氨酯、氟橡膠等。由硅橡膠制成的吸盤適于抓住表面較粗糙的制品；由氨酯制成的吸盤則很耐用。另外，在實(shí)際生產(chǎn)中如果要求吸盤具有耐油性，則可以考慮使用聚氨酯、丁腈橡膠或含乙烯基的聚合物等材料來制造吸盤。具體材料的選擇要根據(jù)工作環(huán)境對(duì)吸盤耐油、耐水、耐磨、耐熱、耐寒等性能要求確定。（4）真空吸盤與工件表面的貼合程度吸盤與被吸附工件表面的貼合程度直接影響著吸盤內(nèi)的真空壓力，若貼合程度過差，吸盤的真空度不易保持，就達(dá)不到吸附工件的目的。在使用真空吸盤的時(shí)候，我們總希望工件與吸盤接觸的那部分表面是光滑和密封的，這樣有利于真空吸盤牢牢抓住工件表面。但這只是個(gè)理想狀態(tài)，通常被抓取的工件表面不具備這樣的理想條件，工件的表面不是有氣孔（如紙張）就是粗糙不平，這些因素就直接影響著吸盤與工件表面的貼合程度。當(dāng)吸盤與工件表面貼合狀態(tài)差的情況下就會(huì)發(fā)生我們常說的泄漏現(xiàn)象。彌補(bǔ)泄漏系統(tǒng)的措施通常有兩個(gè)：..整理doc整理doc.整理doc(a)使用高性能的真空發(fā)生裝置，使泄漏的氣體在最短的時(shí)間里補(bǔ)充上來。這種方法的缺點(diǎn)是系統(tǒng)中仍存在較大的漏氣量，并且能源耗費(fèi)較高；(b)縮小吸盤的直徑或通徑。這種辦法的缺點(diǎn)是當(dāng)工件質(zhì)量較大時(shí)達(dá)不到所需要的真空水平。因此針對(duì)表面粗糙且質(zhì)量較大的工件設(shè)計(jì)出一種新型結(jié)構(gòu)的高適應(yīng)性吸盤就是很有必要的了。第四章基于solidworks軟件進(jìn)行汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件夾持