機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【含15張CAD圖紙】

喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問咨詢QQ：414951605 或1304139763 長(zhǎng)春工程學(xué)院 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師資格及題目審批表 指導(dǎo)教師姓名 于博 所在單位 機(jī)電學(xué)院 指導(dǎo)教師職稱 講師 所學(xué)專業(yè) 機(jī)械電子工程 設(shè)計(jì)（論文）題目 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu) 題 目 類 型 設(shè)計(jì) √ 題 目 來 源 科 研 實(shí)驗(yàn)室建設(shè) 論文 工程生產(chǎn) √ 自 擬 題目真實(shí)性程度 真實(shí) √ 題目新舊 新題 √ 難度 等級(jí) 難 √ 一般 模擬 舊題 較難 設(shè)計(jì)（論文）地點(diǎn) 校內(nèi) √ 設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間 自03月 11 日 至06 月15日 校外 概要： 題目來源：題目機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)來源于長(zhǎng)春某研究所科研項(xiàng)目，是應(yīng)用專業(yè)知識(shí)完成的一臺(tái)非標(biāo)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)目的：機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)總體難度較大，完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)題目應(yīng)具備三維軟件應(yīng)用能力。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生能夠熟練運(yùn)用CATIA軟件輔助設(shè)計(jì)一套機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)。通過該設(shè)計(jì)，使學(xué)生在設(shè)備總體方案設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及零件強(qiáng)度計(jì)算、編寫技術(shù)文件、查閱文獻(xiàn)和設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用能力方面受到一次綜合訓(xùn)練，達(dá)到鞏固和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，掌握正確設(shè)計(jì)思想與方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。 可行性：此設(shè)計(jì)來源于生產(chǎn)實(shí)踐，專業(yè)性很強(qiáng)，要求：（1）學(xué)生必須掌握《機(jī)械制圖》、《機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《工藝與工裝設(shè)計(jì)》等基本知識(shí)，熟悉CATIA或其他三維設(shè)計(jì)軟件；（2）學(xué)生應(yīng)收集相關(guān)設(shè)計(jì)資料，包括：機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的有關(guān)圖冊(cè)、測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等；（3）學(xué)生應(yīng)到有關(guān)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，使設(shè)計(jì)的機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)具更具有實(shí)用性。 技術(shù)路線：（1）機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的工作原理分析；（2）機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的組成結(jié)構(gòu)分析；（3）機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的工藝參數(shù)分析；（4）機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（5）關(guān)鍵零部件的選擇與校核；（6）繪制總裝圖和零件工作圖；（7）撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 復(fù)雜工程問題界定 （1）必須運(yùn)用深入的工程原理，經(jīng)過分析才可能得到解決； （2）設(shè)計(jì)多方面的技術(shù)、工程和其它因素，并可能相互有一定沖突； （3）需要通過建立合適的抽象模型才能解決，在建模過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性； （4）不是僅靠常用方法就可以完全解決的； （5）問題中涉及的因素可能沒有完全包含在專業(yè)工程實(shí)踐的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中； （6）問題相關(guān)各方利益不完全一致； （7）具有較高的綜合性，包含多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子問題。 畢業(yè)設(shè)計(jì)解決的復(fù)雜問題分析及具體實(shí)施方法： 針對(duì)特征1：本設(shè)計(jì)需要針對(duì)給出的技術(shù)要求，利用非標(biāo)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的理論分析，根據(jù)其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和要求，擬定總體結(jié)構(gòu)方案，并在開題報(bào)告和說明書中寫出方案的對(duì)比分析及結(jié)果。 實(shí)施方法：開題報(bào)告、說明書方案論證部分 針對(duì)特征2：在設(shè)計(jì)過程中需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求來給出設(shè)計(jì)方案，但是，在方案的選擇上存在多種可行性，如零件的加工精度和經(jīng)濟(jì)性等技術(shù)和工程因素之間都存在著一定的沖突。 實(shí)施方法：參考資料、說明書 針對(duì)特征3：在設(shè)計(jì)過程中需要利用非標(biāo)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，在將總體設(shè)計(jì)方案變成實(shí)際結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性，在設(shè)計(jì)過程中設(shè)法優(yōu)化結(jié)構(gòu)。 實(shí)施方法：參考資料、三維軟件 、說明書和圖紙 針對(duì)特征7：在本設(shè)計(jì)過程中，綜合應(yīng)用機(jī)械制圖，機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、工藝與工裝設(shè)計(jì)、三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，現(xiàn)代工具如電腦，互聯(lián)網(wǎng)等多種工具和技術(shù)的使用。 實(shí)施方法： 設(shè)計(jì)說明書和圖紙 系部意見： 教研室主任簽字： 2020年3 月 5 日 企業(yè)專家意見： 企業(yè)專家簽字： 年 月 日 學(xué)院（系）審查意見： 院長(zhǎng)（系主任）簽字： 2020年3 月 6日 本畢業(yè)設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容對(duì)應(yīng)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程目標(biāo)情況說明 課程目標(biāo)1 在開題和說明書的完成過程中需要查找資料，弄清機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的工作原理和性能測(cè)試參數(shù)，搜集試驗(yàn)臺(tái)的典型結(jié)構(gòu)，為完成總體方案設(shè)計(jì)提供知識(shí)儲(chǔ)備，通過設(shè)計(jì)方案對(duì)比分析，擬定和完成解決方案。 參考文獻(xiàn)，方案原理、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)、審題表、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 課程目標(biāo)2 根據(jù)測(cè)試要求，提出多種可行方案，通過個(gè)方案對(duì)比分析，確定課題最終實(shí)施方案。 開題報(bào)告、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 課程目標(biāo)3 在機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，學(xué)生需要依照的國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等來完成機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 圖紙 建模 課程目標(biāo)4 在理解和分析機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)要求的前提下，考慮設(shè)計(jì)的安全可靠，零件耐磨、耐用、制造方便等，同時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)因素，為課題提供最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課程目標(biāo)5 利用 CATIA軟件完成機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的建模和裝配，在裝配過程中進(jìn)行干涉驗(yàn)證，對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行分析和優(yōu)化。 設(shè)計(jì)說明書 圖紙 課程目標(biāo)6 利用知網(wǎng)等計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)工具等現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)文獻(xiàn)檢索，獲取與畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的資料。 利用 AutoCAD、CATIA 現(xiàn)代技術(shù)工具完成圖紙的繪制。 課程目標(biāo)7 在說明書和開題報(bào)告的完成過程中，優(yōu)化機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)，理解機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用的意義。 開題報(bào)告、說明書 課程目標(biāo)8 從企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目研發(fā)的角度，理解環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等產(chǎn)業(yè)政策對(duì)設(shè)計(jì)的影響并依照發(fā)展規(guī)律對(duì)設(shè)計(jì)做出修改。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課程目標(biāo)9 使用 office 組件撰寫技術(shù)報(bào)告，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中通過專業(yè)術(shù)語與指導(dǎo)教師進(jìn)行交流，闡述設(shè)計(jì)內(nèi)容，與指導(dǎo)老師交流設(shè)計(jì)不明了的地方，聽取指導(dǎo)老師指導(dǎo)。 撰寫開題報(bào)告、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 PPT、答辯發(fā)言 課程目標(biāo)10 翻譯與畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容切實(shí)相關(guān)的專業(yè)技術(shù)文件，文獻(xiàn)，在設(shè)計(jì)說明書撰寫過程中翻譯摘要，以準(zhǔn)確的語言進(jìn)行具有使用外語進(jìn)行跨學(xué)科的專業(yè)技術(shù)文件翻譯、書寫的能力。并能理解不同區(qū)域、國家、文化對(duì)知識(shí)和能力的影響和要求，具有跟隨國際技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、研究熱點(diǎn)的能力。 外文翻譯，設(shè)計(jì)說明書中英文摘要 課程目標(biāo)11 在說明書中專有一節(jié)，寫有關(guān)設(shè)計(jì)題目的項(xiàng)目管理、質(zhì)量管理、經(jīng)濟(jì)成本核算分析內(nèi)容。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課程目標(biāo)12 對(duì)于在設(shè)計(jì)過程中，項(xiàng)目所需要的專業(yè)知識(shí)和能力，軟件使用能力，非標(biāo)自動(dòng)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課程目標(biāo)13 使用互聯(lián)網(wǎng)、書籍、媒體學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)或查找相關(guān)資料，自主學(xué)習(xí)，提高自身專業(yè)業(yè)務(wù)水平。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，設(shè)計(jì)成果 備注：1.此表由擬擔(dān)任畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)工作的教師填寫，每個(gè)題目填報(bào)一張表，一式兩份； 2.部分分項(xiàng)填寫時(shí)，只在對(duì)應(yīng)項(xiàng)內(nèi)打“√”即可； 3.表中真實(shí)題目是指在學(xué)校、生產(chǎn)、科研及其它單位實(shí)際立項(xiàng)的課題； 4.指導(dǎo)教師如果是外聘，應(yīng)在所在單位欄中加注（外聘）字樣； 5.在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開始前，各院（系）將此表匯總，報(bào)教務(wù)處備案。 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 論文題目： 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu) 學(xué)生姓名： 郭 靖 學(xué)院名稱： 長(zhǎng)春工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)名稱： 機(jī)制1646 學(xué) 號(hào)： 1622421611 指導(dǎo)教師： 于 博 教師職稱: 講 師 學(xué) 歷： 博 士 2020年3月8日 長(zhǎng)春工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 機(jī)電工程 學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 2020 屆 題 目 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料治安用機(jī)構(gòu) 專業(yè)班級(jí) 機(jī)制1646 學(xué)生姓名 郭靖 指導(dǎo)老師 于博 任務(wù)書下發(fā)日期 2020-3-11 設(shè)計(jì)截止日期 2020-6-15 難度系數(shù) 較難 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容： 運(yùn)用CATIA軟件進(jìn)行機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)，完成試驗(yàn)臺(tái)總裝圖和若干零件圖的繪制。 要求學(xué)生能夠按期圓滿完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)的機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)計(jì)算方法正確，圖紙完備，符合機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)，說明書內(nèi)容完整，符合技術(shù)用語要求，條理清楚，譯文準(zhǔn)確。 設(shè)計(jì)完成: 1. 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)分析，包括：分析機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的具體組成結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵部件的連接形式和機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的性能要求； 2. 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括：機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的待測(cè)件裝夾部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和相應(yīng)檢測(cè)元件或傳感器的選型分析； 3. 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算，包括：組成零件的實(shí)際尺寸、板材厚度、受力分析校核等； 4. 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)裝配圖和零件工作圖的繪制。 本畢業(yè)設(shè)計(jì) 內(nèi)容 對(duì)應(yīng)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程 目標(biāo)情況說明 課程目標(biāo) 1：在開題和說明書的完成過程中需要查找資料，弄清機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的工作原理和性能測(cè)試參數(shù)，搜集試驗(yàn)臺(tái)的典型結(jié)構(gòu)，為完成總體方案設(shè)計(jì)提供知識(shí)儲(chǔ)備，通過設(shè)計(jì)方案對(duì)比分析，擬定和完成解決方案。 參考文獻(xiàn)，方案原理、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)、審題表、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 課程目標(biāo) 2：根據(jù)測(cè)試要求，提出多種可行方案，通過個(gè)方案對(duì)比分析，確定課題最終實(shí)施方案。 開題報(bào)告、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 課程目標(biāo) 3：在機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，學(xué)生需要依照的國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等來完成機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 圖紙 建模 課程目標(biāo) 4：在理解和分析機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)要求的前提下，考慮設(shè)計(jì)的安全可靠，零件耐磨、耐用、制造方便等，同時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)因素，為課題提供最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課程目標(biāo) 5：利用 CATIA軟件完成機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的建模和裝配，在裝配過程中進(jìn)行干涉驗(yàn)證，對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行分析和優(yōu)化。 設(shè)計(jì)說明書 圖紙 課程目標(biāo) 6：利用知網(wǎng)等計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)工具等現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)文獻(xiàn)檢索，獲取與畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的資料。 利用 AutoCAD、CATIA 現(xiàn)代技術(shù)工具完成圖紙的繪制。 課程目標(biāo) 7：在說明書和開題報(bào)告的完成過程中，優(yōu)化機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)，理解機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用的意義。 開題報(bào)告、說明書 課程目標(biāo) 8：從企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目研發(fā)的角度，理解環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等產(chǎn)業(yè)政策對(duì)設(shè)計(jì)的影響并依照發(fā)展規(guī)律對(duì)設(shè)計(jì)做出修改。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課程目標(biāo) 9：使用 office 組件撰寫技術(shù)報(bào)告，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中通過專業(yè)術(shù)語與指導(dǎo)教師進(jìn)行交流，闡述設(shè)計(jì)內(nèi)容，與指導(dǎo)老師交流設(shè)計(jì)不明了的地方，聽取指導(dǎo)老師指導(dǎo)。 撰寫開題報(bào)告、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 PPT、答辯發(fā)言 課程目標(biāo) 10：翻譯與畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容切實(shí)相關(guān)的專業(yè)技術(shù)文件，文獻(xiàn)，在設(shè)計(jì)說明書撰寫過程中翻譯摘要，以準(zhǔn)確的語言進(jìn)行具有使用外語進(jìn)行跨學(xué)科的專業(yè)技術(shù)文件翻譯、書寫的能力。并能理解不同區(qū)域、國家、文化對(duì)知識(shí)和能力的影響和要求，具有跟隨國際技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、研究熱點(diǎn)的能力。 外文翻譯，設(shè)計(jì)說明書中英文摘要 課程目標(biāo) 11：在說明書中專有一節(jié)，寫有關(guān)設(shè)計(jì)題目的項(xiàng)目管理、質(zhì)量管理、經(jīng)濟(jì)成本核算分析內(nèi)容。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課程目標(biāo) 12：對(duì)于在設(shè)計(jì)過程中，項(xiàng)目所需要的專業(yè)知識(shí)和能力，軟件使用能力，非標(biāo)自動(dòng)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課程目標(biāo) 13：使用互聯(lián)網(wǎng)、書籍、媒體學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)或查找相關(guān)資料，自主學(xué)習(xí)，提高自身專業(yè)業(yè)務(wù)水平。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，設(shè)計(jì)成果 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要設(shè)計(jì)要求與技術(shù)參數(shù): 運(yùn)用3D軟件CATIA完成機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)、工作原理、工藝參數(shù)分析和安全操作規(guī)程研究，并要求完成機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)主要零部件及相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)完成關(guān)鍵零部件的選擇與校核工作，機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)合理可行，樣機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，工件最大尺寸440mm*92mm*290mm；最大工作范圍：最大起升高度70mm，最大轉(zhuǎn)彎角度90°，最大水平移動(dòng)距離400mm；機(jī)械手的自由度為4個(gè)自由度；裝料高度1100mm。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的成果要求: 學(xué)生應(yīng)完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容：開題報(bào)告一份（不少于3000字）；完成機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)總裝配圖一張和零件圖若干，設(shè)計(jì)總繪圖量不少于折合成A0幅面圖紙3張，均計(jì)算機(jī)繪圖；設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份（不少于1.5萬字，正文頁數(shù)不少于30頁）；譯文一份（與畢業(yè)設(shè)計(jì)題目相關(guān)，原文單詞不少于3000）。 主要參考文獻(xiàn)： [1]孫恒，陳作模主編.機(jī)械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2001 [2]陳白寧,段智敏,劉文波主編.機(jī)電傳動(dòng)控制.沈陽:東北大學(xué)出版社,2002 [3]鄧則名主編.電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002. [4]王炳實(shí)主編.機(jī)床電氣控制.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [5]鐘肇新主編.可編程控制器原理及應(yīng)用.廣州:華南理工大學(xué)出版社,2000 [6]張秉榮,章劍青主編.工程力學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000. [7]哈爾濱工業(yè)大學(xué) 強(qiáng)錫富主編.傳感器.第三版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.5 [8]黃長(zhǎng)藝，嚴(yán)普強(qiáng)主編.機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ).第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1 任務(wù)書編制教師（簽章）： 2020年 3 月 7 日 教研室審核意見: 教研室主任(簽章): 2020 年 3 月 8 日 學(xué)院審核意見: 學(xué)院院長(zhǎng)(簽章): 2020 年 3 月 8 日 備注 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 開題報(bào)告 設(shè)計(jì)題目： 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu) 學(xué)生姓名： 郭靖 　 學(xué)院名稱： 　 長(zhǎng)春工程學(xué)院國際教育學(xué)院 專業(yè)名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)名稱： 　 機(jī)制1646 學(xué) 號(hào)： 　 1622421611 　 指導(dǎo)教師： 于博 　 教師職稱 : 講師 學(xué) 歷： 博士 　　 2020年3月11日 １.課題論證 1.1機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的目的與意義 隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展,自動(dòng)化程度的迅速提高,實(shí)現(xiàn)工件的裝卸、轉(zhuǎn)向、輸送等作業(yè)的自動(dòng)化，已越來越引起人們的重視。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為“工業(yè)機(jī)械手”。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率；可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。 意義：（1）提高工人勞動(dòng)生產(chǎn)率,顯著減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；(2)工作穩(wěn)定可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小，不會(huì)損傷工人，使用壽命長(zhǎng)；(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，最大限度采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件，通用性好，易于制造，成本低。 1.2文獻(xiàn)綜述（相關(guān)課題國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀） 1.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀 國外機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制某種智能的機(jī)械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作出相應(yīng)的變更。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究視覺功能和觸覺功能。目前已經(jīng)取得一定的成績(jī)。視覺功能即在機(jī)械手上安裝有電視照相機(jī)和光學(xué)測(cè)距儀以及微型計(jì)算機(jī)。工作是電視照相機(jī)將物體形象變成視頻信號(hào)，然后送給計(jì)算機(jī)。觸覺功能實(shí)在機(jī)械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。手的抓力通過裝在手指內(nèi)的壓力敏感元件來控制。從根本改變目前機(jī)械制造的人工操作狀態(tài)。 　1.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 近幾年來,隨著自動(dòng)化工業(yè)的不斷發(fā)展,機(jī)械手也將隨之壯大起來.在未來幾年里它的發(fā)展趨勢(shì)如下: 1.工業(yè)機(jī)械手性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修)。 2.機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化:由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)械手整機(jī);國外已有模塊化裝配機(jī)械手產(chǎn)品問市。 3.工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化;器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu):大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。 4.傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)械手還應(yīng)用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機(jī)械手則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制;多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。 5.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)械手中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制，如使遙控機(jī)械手操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機(jī)械手。 6.當(dāng)代遙控機(jī)械手系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機(jī)械手的人機(jī)交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機(jī)械手走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用化階段。 那么中國作為制造業(yè)大國，要實(shí)現(xiàn)制造業(yè)自動(dòng)化必然缺不了機(jī)械手的應(yīng)用，機(jī)械手市場(chǎng)前景開闊為工業(yè)的制造生產(chǎn)帶來變化的不僅僅是機(jī)械手使用的現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)，而且隨之而來的現(xiàn)代化管理模式也改變了企業(yè)的生機(jī)和活力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)械手的應(yīng)用對(duì)于企業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，升級(jí)轉(zhuǎn)型，是一個(gè)良好的契機(jī) 1.3課題研究的內(nèi)容、總體方案及技術(shù)路線、進(jìn)度安排等 1.3.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)是對(duì)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，同時(shí)是訓(xùn)練學(xué)生對(duì)整體設(shè)計(jì)所考慮的綜合因素的思維方式，既要滿足條件，又能高效的應(yīng)用，滿足工人的需求。同時(shí)，通過本次設(shè)計(jì)也對(duì)自己大學(xué)幾年來的專業(yè)課知識(shí)作了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，加深了理解。 1.3.2 設(shè)計(jì)要求： 夾緊可靠、靈活，松放平穩(wěn)，定位可靠。 1.3.3 參數(shù)要求： 1. 工件重量約為75Kg； 2. 工件最大尺寸（長(zhǎng)，寬，高）：440×92×290mm； 3. 最大操作范圍：提升高度為70mm，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為90°，水平移動(dòng)為400mm； 4. 機(jī)械手的自由度數(shù)為4（夾緊/松開，升降，移動(dòng)，回轉(zhuǎn)） 5．裝料高度：1100mm； 1.3.4 總體方案設(shè)計(jì)： 因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)是一個(gè)機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)，所以要設(shè)計(jì)手部、臂部和機(jī)身各部分，臂部就要用到夾緊缸升降缸和回轉(zhuǎn)缸，夾起工件后就要進(jìn)行移動(dòng)所以還要設(shè)計(jì)移動(dòng)杠，還有齒輪軸滑板，導(dǎo)軌等，還要確定手部的形狀，以便于夾起工件，根據(jù)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行缸體等各部分的計(jì)算，計(jì)算完成后校核和繪圖。 在手臂伸縮運(yùn)動(dòng)中，為了是手臂移動(dòng)的距離和速度有定值的增加，可以采用齒輪齒條傳動(dòng)的增倍機(jī)構(gòu)。移動(dòng)缸中滑板的移動(dòng)就是通過齒輪齒條增倍機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。如圖1示為其運(yùn)動(dòng)原理圖，活塞桿1驅(qū)動(dòng)齒輪2運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)齒條3移動(dòng)，它相當(dāng)于以固定齒條4和運(yùn)動(dòng)齒輪2的嚙合點(diǎn)P為支點(diǎn)，象杠桿一樣推動(dòng)運(yùn)動(dòng)齒條3作增倍的移動(dòng)，如圖中的相似三角形所示。運(yùn)動(dòng)齒條3的運(yùn)動(dòng)與齒輪的直徑無關(guān)，而與活塞桿1的移動(dòng)距離(或速度)成兩倍的關(guān)系 圖1增倍機(jī)構(gòu)原理圖 滑板的主要功能是支撐夾緊缸、升降缸和回轉(zhuǎn)缸的重量,并帶動(dòng)手臂和工件在導(dǎo)軌上水平移動(dòng)。 導(dǎo)軌的作用是承受滑板和滑板上機(jī)械手的重量,并對(duì)滑板的平移運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。為了使滑板帶動(dòng)機(jī)械手平移時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，選用兩根導(dǎo)軌對(duì)稱布置。 1.3.5 技術(shù)路線； （1）機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的工作原理分析； （2）機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的工藝參數(shù)分析； （3）機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； （4）關(guān)鍵零部件的選擇； （5）繪制總裝圖和零件結(jié)構(gòu)圖。 1.3.6 進(jìn)度計(jì)劃　 　 時(shí)間 　　　　　　　　　　　　設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 第1～2周 分析、查閱資料，熟悉設(shè)備技術(shù)要求、背景，學(xué)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)，做好前期準(zhǔn)備工作，撰寫開題報(bào)告 和外文翻譯。準(zhǔn)備開題報(bào)告答辯PPT 第3～4周 總體方案設(shè)計(jì)，并進(jìn)行機(jī)身各部分的有關(guān)計(jì)算，對(duì)機(jī)身各部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定總體尺寸。 第5周 繪制結(jié)構(gòu)草圖，計(jì)算并校核有關(guān)尺寸。 第6～8周 三維設(shè)計(jì) 第9周 繪制一張Ａ0的裝配圖。 第10周 手繪一張Ａ1的工程圖，計(jì)算機(jī)繪制3張A0的工程圖。 第11周 檢查設(shè)計(jì)，修改完善設(shè)計(jì)。 第12周 整理編寫設(shè)計(jì)說明書，交指導(dǎo)老師審定，制作答辯提綱，設(shè)計(jì)定稿，打印，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 第13周 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 1.4 解決存在的問題 （1）原理樣機(jī)的可行性； （2）密封裝置要嚴(yán)格滿足條件； （3）夾緊要達(dá)到要求； （4）定位要準(zhǔn)確。 1.5 參考文獻(xiàn) [1]孫恒，陳作模主編.機(jī)械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2001 [2]陳白寧,段智敏,劉文波主編.機(jī)電傳動(dòng)控制.沈陽:東北大學(xué)出版社,2002 [3]鄧則名主編.電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002. [4]王炳實(shí)主編.機(jī)床電氣控制.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [5]鐘肇新主編.可編程控制器原理及應(yīng)用.廣州:華南理工大學(xué)出版社,2000 [6]張秉榮,章劍青主編.工程力學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000. [7]哈爾濱工業(yè)大學(xué) 強(qiáng)錫富主編.傳感器.第三版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.5 [8]黃長(zhǎng)藝，嚴(yán)普強(qiáng)主編.機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ).第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1 2、答辯組論證結(jié)論 （1）方案可行，技術(shù)路線清晰 □ （2）方案可行，技術(shù)路線基本清晰 □ （3）方案基本可行，技術(shù)路線不很清晰 □ （4）方案和技術(shù)路線不很清晰 □ （5）方案和技術(shù)路線不清晰 □ 3、指導(dǎo)教師意見： 教研室主任意見： 指導(dǎo)教師（簽名）： 教研室主任（簽名）： 年 月 日 年 月 日 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu) Special mechanism for automatic loading and unloading of locomotive bearing seat · 設(shè)計(jì)題目： 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu) 學(xué)生姓名： 郭 靖 學(xué)院名稱： 長(zhǎng)春工程學(xué)院國際教育學(xué)院 專業(yè)名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)名稱： 機(jī)制1646班 學(xué) 號(hào)： 1622421611 指導(dǎo)教師： 于 博 教師職稱： 講 師 完成時(shí)間： 2020年6月4日 2020年6月4日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu) Special mechanism for automatic loading and unloading of locomotive bearing seat 設(shè)計(jì)題目： 機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu) 學(xué)生姓名： 郭 靖 學(xué)院名稱： 長(zhǎng)春工程學(xué)院國際教育學(xué)院 專業(yè)名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)名稱： 機(jī)制1646班 學(xué) 號(hào)： 1622421611 指導(dǎo)教師： 于 博 教師職稱： 講 師 完成時(shí)間： 2020年6月4日 長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 目錄 摘要 1 緒論 4 1. 課題論證 4 1.1機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的目的與意義 4 1.2文獻(xiàn)綜述 4 1.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀 4 1.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 4 第1章 自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 6 第2章 機(jī)械手總體設(shè)計(jì) 7 2.1 手臂設(shè)計(jì) 7 2.1.1 夾緊液壓缸的計(jì)算 7 2.1.2 升降液壓缸計(jì)算 8 2.1.3 回轉(zhuǎn)液壓缸計(jì)算 10 2.2 機(jī)身其他部位計(jì)算 11 2.2.1 移動(dòng)缸計(jì)算 11 2.2.2 齒輪軸計(jì)算 13 2.2.3 滑板計(jì)算： 15 2.2.4導(dǎo)軌計(jì)算： 17 2.3 機(jī)械手手部計(jì)算 19 2.3.1 手部選型 19 2.3.2 計(jì)算手指夾緊力 19 2.2.3 計(jì)算手指驅(qū)動(dòng)力 19 2.3.4 手部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核 20 第3章 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單說明 23 3.1本次設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)組成： 23 3.2 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 23 3.3設(shè)計(jì)參數(shù) 24 3.3.1 確定機(jī)械手的動(dòng)作順序 24 3.3.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)確定 25 3.4 輔助設(shè)備的選擇 25 3.4.1油管及接頭配件 25 3.4.2 機(jī)油濾清器 25 3.4.3存油的油箱 26 結(jié)束語 26 參考文獻(xiàn)與附錄 27 摘要 本設(shè)計(jì)主題是一種用于機(jī)車軸承座自動(dòng)裝卸的特殊機(jī)制。工業(yè)水平日漸上升并不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)趨于自動(dòng)化。，解放人力的同時(shí)又帶來許多機(jī)遇，在這個(gè)階段，自動(dòng)化生產(chǎn)顯然已經(jīng)成為人類追求的目標(biāo)，并且現(xiàn)在已經(jīng)慢慢實(shí)現(xiàn)，出來了許多機(jī)器人，如汽車加工中的機(jī)械手，本次設(shè)計(jì)也是一類機(jī)械手機(jī)器人，主要作用于機(jī)車軸承座生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)上下料，翻轉(zhuǎn)等一系列的動(dòng)作，在加工過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。 本次設(shè)計(jì)的過程中所要完成的任務(wù)很多，要繪制該機(jī)械手的總體裝配圖及部裝圖和非標(biāo)零件圖，同時(shí)還要整理所設(shè)計(jì)部分的計(jì)算說明書。 設(shè)計(jì)時(shí)，首先要選擇機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式，這里我選擇液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，因?yàn)樵摍C(jī)械手是4自由度的機(jī)械手，4個(gè)自由度分別為夾緊/松開，升降和回轉(zhuǎn)。因此，夾緊液壓缸，提升液壓缸和旋轉(zhuǎn)液壓缸的設(shè)計(jì)。 所以該機(jī)械手不但滿足這4個(gè)自由的動(dòng)作，它還可以確?？煽孔ト。椒€(wěn)靈活的傳送以及準(zhǔn)確的定位。同時(shí)還要進(jìn)行液壓系統(tǒng)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)非常明顯，體積小，重量輕；高剛性，高精度和快速響應(yīng)；驅(qū)動(dòng)力大，適合直接驅(qū)動(dòng)重物；速度范圍寬，速度控制方式多樣；自潤(rùn)滑，自冷卻，壽命長(zhǎng)；容易實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。 設(shè)計(jì)的目的是在滿足要求的前提下盡可能的符合實(shí)際的工作情況和安全情況，在工作車間的工作狀況會(huì)導(dǎo)致某些動(dòng)作的危險(xiǎn)，還要考慮到機(jī)械手的成本，所以要從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析上解決問題，以實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)的最終要求。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)上下料；機(jī)械手；液壓系統(tǒng)。 Abstract This design theme is a special mechanism for automatic loading and unloading of locomotive bearing seats. With the continuous improvement of industrial level, industrial production tends to be automated. At the same time, the liberation of manpower brings many opportunities. At this stage, automated production has obviously become the goal pursued by mankind, and has now been slowly realized. Many robots, such as robots in automobile processing, have come out. The manipulator robot is mainly used to realize the automatic loading and unloading and turning of the workpiece in the production of locomotive bearing seats, and to realize automatic production during the processing process. There are many tasks to be completed in the design process. The general assembly drawing, part assembly drawing and non-standard part drawing of the manipulator must be drawn. At the same time, the calculation instructions of the designed part must be collated. When designing, we must first select the driving method of the manipulator. Here I choose the hydraulic system to drive, because the manipulator is a 4 degree of freedom manipulator, and the 4 degrees of freedom are clamping / unclamping, lifting and rotating. Therefore, the design of clamping hydraulic cylinder, lifting hydraulic cylinder and rotating hydraulic cylinder. Therefore, the manipulator not only satisfies these four free movements, it can also ensure reliable grasping, smooth and flexible transmission and accurate positioning. At the same time, a simple design of the hydraulic system is also required. The hydraulic system is a little obvious, small and light; large rigidity, high precision and fast response; large driving force, suitable for direct driving of heavy loads; wide speed range, speed control mode Diversity; self-lubrication, self-cooling and long life; easy to achieve safety protection. The purpose of the design is to conform to the actual working conditions and safety conditions as much as possible on the premise of meeting the requirements. The working conditions in the workshop will cause certain actions to be dangerous. The cost of the manipulator must also be considered. Kinematics analysis to solve the problem to achieve the final requirements of this design. Keywords: manipulator; automatic loading and unloading; hydraulic system. 緒論 1. 課題論證 1.1機(jī)車軸承座自動(dòng)上下料專用機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的目的與意義 隨著中國工業(yè)化的飛速發(fā)展，自動(dòng)化程度迅速提高，并且工件裝卸和運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化受到越來越多的關(guān)注。工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱作工業(yè)機(jī)械手。在實(shí)際生產(chǎn)中提高了生產(chǎn)水平和生產(chǎn)率；勞動(dòng)強(qiáng)度顯著減輕，產(chǎn)品質(zhì)量得到了保證，并且實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。 1.2文獻(xiàn)綜述 1.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀 上世紀(jì)40年代，美國在原子能實(shí)驗(yàn)中用機(jī)械手搬運(yùn)放射性材料，50年代初，機(jī)械手被廣泛應(yīng)用，但更多用于人類不能工作的工作環(huán)境中，如高溫和污染嚴(yán)重的環(huán)境中，一直到60年代第一臺(tái)工業(yè)機(jī)械手才別制造出來，但此機(jī)械手主要用于車床中，70年代，機(jī)械手才在工業(yè)中推廣起來，并逐步實(shí)現(xiàn)商品化，進(jìn)入到20世紀(jì)90年代，出現(xiàn)了能實(shí)現(xiàn)更多復(fù)雜動(dòng)作的機(jī)械手，以此來滿足工作需求，但一些復(fù)雜的操作就需要有一定智能的機(jī)械手來參與工作，所以偏智能的機(jī)械手迅速發(fā)展，并且國外的機(jī)械手向著智能方向不斷的進(jìn)步和發(fā)展。 1.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 近年來，隨著自動(dòng)化行業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)器人也將得到發(fā)展。未來幾年，其發(fā)展趨勢(shì)如下： 1.性能的日漸提高如：高速;高精度;高可靠性;操作和維護(hù)方便。 2模塊化和可重構(gòu)的的趨勢(shì)發(fā)展。 3.機(jī)械手控制系統(tǒng)開放式控制器，能實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互通如電腦，方便使用并且可以連接網(wǎng)絡(luò)使其更標(biāo)準(zhǔn)化，因?yàn)槭悄K化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，大大提高了它的可靠性。 4.傳感器的作用越來越重要。增加了許多傳感，如視覺，聲音，觸覺等。并實(shí)現(xiàn)了多傳感器的相互融合。 5.在不斷的發(fā)展中控制的方式多樣化起來，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，遙控加自身自主系統(tǒng)的共同控制，使其“智能”脫離了實(shí)驗(yàn)室。 作為中國的主要制造國，機(jī)械手的應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)制造自動(dòng)化至關(guān)重要。機(jī)械手的廣闊市場(chǎng)前景不僅改變了機(jī)械手使用的現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)，而且?guī)砹斯I(yè)制造和生產(chǎn)的變化。 雖然我們的起點(diǎn)比一些發(fā)達(dá)國家要低，但我國正在不斷縮小我們和其他國家的距離，并不斷走向強(qiáng)大。 第1章 自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 自動(dòng)上下料的專用機(jī)構(gòu)，用于機(jī)車軸承座生產(chǎn)線，夾緊工件后并將工件一定高度的提升，在將其旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)位置。 其主要技術(shù)指標(biāo)如下： 1. 工件重量約為75Kg； 2. 工件最大尺寸：440mm×92mm×290mm（有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見零件圖）； 3. 最大工作范圍：最大起升高度70mm，最大轉(zhuǎn)彎角度90°，最大水平移動(dòng)距離400mm； 4. 機(jī)械手的自由度數(shù)：4個(gè)自由度分別為夾緊或松開，升降，移動(dòng)和回轉(zhuǎn)。 5．裝料高度：1100mm； 6．性能要求：可靠靈活的夾緊，穩(wěn)定的釋放和可靠的定位 此處設(shè)計(jì)使用圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手。夾爪的夾或松，手臂的上升和降落，縱向的回轉(zhuǎn)和移位。 根據(jù)實(shí)際選擇，液壓傳動(dòng)處理器滿足了我們的要求：其主要優(yōu)點(diǎn)是：可以獲得更大的生產(chǎn)能力，更小的傳動(dòng)速度，響應(yīng)速度，并且易于控制輸出功率和運(yùn)動(dòng)速度，并且可以實(shí)現(xiàn)更高的定位精度 。 通過夾緊液壓缸，抬起液壓缸，移動(dòng)液壓缸并旋轉(zhuǎn)液壓缸來控制緊固，拆卸，提升，向前和向后旋轉(zhuǎn)。 第2章 機(jī)械手總體設(shè)計(jì) 2.1 手臂設(shè)計(jì) 2.1.1 夾緊液壓缸的計(jì)算 1.選型：根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，選擇雙作用單活塞桿液壓缸 2.各部分計(jì)算： （1）內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的決定： 查《工業(yè)機(jī)械手圖冊(cè)》中表37.5-3和37.5-5，P1=5Mpa，P2=0.3Mpa。所以D取78mm 查《工業(yè)機(jī)械手圖冊(cè)》中表37.5-8，取標(biāo)準(zhǔn)值D為80mm。 查《工業(yè)機(jī)械手圖冊(cè)》中表37.5-6取d/D=0.45，因此d=36mm。 （2）外徑和外壁厚計(jì)算： 本次設(shè)計(jì)屬于中低壓系統(tǒng)，液壓缸的外壁厚只能按經(jīng)驗(yàn)選取δ=20mm。所以外徑D1=120mm。 （3）缸蓋厚度計(jì)算： 一般都為平底缸蓋, 并且缸蓋無孔，用以下公式進(jìn)行計(jì)算： 式中：t為缸蓋有效厚度(mm)； D2為 缸蓋止口內(nèi)徑(mm)；D2=80mm； 為缸蓋材料的許用應(yīng)力,其材料為HT200, =25。 mm t取20mm。 （4）最小導(dǎo)向長(zhǎng)度計(jì)算: 通用液壓缸的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度應(yīng)確保滿足以下要求: 式中：L——液壓缸的最大行程； D——液壓缸的內(nèi)徑。 則 H≥
=41.5mm； 所以H=70mm。 B通常取B=（0.6～1.0）D ； 所以寬度B這里取B=50mm。 （5）工作行程計(jì)算： 工作行程可以選取最大工作量， 所以工作行程就是活塞從夾緊到松開的所行走的最大距離，并且由于工作行程較小，因此可以將其指定為35 mm。 （6）缸體長(zhǎng)度的選用： 夾緊液壓缸夾緊的長(zhǎng)度：L = 30 + 50 + 20 + 20 + 15 = 135mm。 2.1.2 升降液壓缸計(jì)算 1.選型：雙作用活塞桿液壓缸。 2.參數(shù)的確定： （1） 內(nèi)徑D和活塞桿直徑d計(jì)算： 查《工業(yè)機(jī)械手圖冊(cè)》中表37.5-3，37.5-5查得，P1=2MPa，P2=0.3MPa。所以D取126mm。 查《工業(yè)機(jī)械手圖冊(cè)》中表37.5-8，取標(biāo)準(zhǔn)值D為 130mm。 查《工業(yè)機(jī)械手圖冊(cè)》中表37.5-6取d/D=0.45，因此d = 110mm。 （2）外徑和外壁厚計(jì)算： 所屬中低壓系統(tǒng)，液壓缸壁厚只能按經(jīng)驗(yàn)選取δ=20mm。所以外徑D1 = D= 2δ = 130 +2 × 20 = 170mm。進(jìn)油口和出油口上有一個(gè)凸臺(tái)，內(nèi)徑分別為130 mm和200 mm，請(qǐng)參閱零件圖。 (3)工作行程計(jì)算： 工作行程就是最大起升高度70mm。 (4)缸蓋厚度計(jì)算： 缸蓋上有和缸體相通小孔,所以t必須按有孔計(jì)算，計(jì)算結(jié)果取整。 由公式(2.11) 式中： t—缸蓋有效厚度(mm)； D2—缸蓋止口內(nèi)徑(mm)；取D2 = 110mm d0——缸蓋孔的直徑(mm)； d0 = 16mm ——缸蓋材料的許用應(yīng)力,其材料為HT200, =25。 則 mm 最后結(jié)果t取整數(shù)為18mm。 (5)最小導(dǎo)向長(zhǎng)度計(jì)算： 應(yīng)當(dāng)滿足公式: 　 式中： L—液壓缸最大工作行程； D——液壓缸的內(nèi)徑。 則H≥=58.5mm 所以H取136mm。 活塞寬度B通常取為B =（0.6?1.0）D, 所以升降缸的活塞寬度這里取B=90mm。 (6)缸體長(zhǎng)度計(jì)算： 因此，提升缸的長(zhǎng)度：L = 20 + 70 + 90 + 30 + 136 = 346mm。 2.1.3 回轉(zhuǎn)液壓缸計(jì)算 1． 液壓缸各尺寸計(jì)算： (1) 液壓缸工作壓力計(jì)算： 工作壓力最初選用P = 4。 (2) 缸體內(nèi)徑D計(jì)算： 式中 ——作用在動(dòng)片上的外負(fù)載力矩；= 650 ——驅(qū)動(dòng)力矩； ——回轉(zhuǎn)缸的機(jī)械效率；取=0.90 則驅(qū)動(dòng)力矩 液壓缸內(nèi)徑 …………………………………2.23 式中 P——回轉(zhuǎn)缸工作壓力； P = 4 b——?jiǎng)悠瑢挾龋?b=25mm d——輸出軸與動(dòng)片聯(lián)接處的直徑； d = 120mm 則170mm 則回轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑D：D=170mm。 (3) 外徑和外壁厚計(jì)算： 因?yàn)榛剞D(zhuǎn)缸體和升降缸體是連在一起的,要滿足此情況,所以它們外徑尺寸相同。 所以D1=220mm，壁厚為25mm，所用公式如下： (4) 定片尺寸計(jì)算： 固定板的四分之一圓具有大的圓半徑85和小的圓半徑60，在兩側(cè)均具有徑向凹槽，并且可以與外圓端面上的三角形凹槽連通，這適合于通過壓力油 在啟動(dòng)過程中。 當(dāng)它擺動(dòng)到末端時(shí)，它也可以在起到緩沖作用。 固定件固定在旋轉(zhuǎn)液壓缸的缸體上，并且固定件和缸體通過圓柱銷和具有六角套筒的螺釘頭連接在一起。 (5) 動(dòng)片尺寸計(jì)算： 回轉(zhuǎn)缸的主要是讓機(jī)械手臂轉(zhuǎn)動(dòng)90度，因此，移動(dòng)部分的形狀為180°半圓弧，外徑為85 mm，內(nèi)徑為60 mm，寬度為25 mm，與固定部分的尺寸相同。 活動(dòng)件固定在推動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)的滑塊蓋上。 為了使油平穩(wěn)流動(dòng)，轉(zhuǎn)子的側(cè)面還設(shè)有三角形凹槽和徑向凹槽。 回轉(zhuǎn)缸缸體長(zhǎng)度無特殊條件,但應(yīng)該符合條件的前提下，它不應(yīng)該過于長(zhǎng)或過于短，所以缸體長(zhǎng)度選取140mm。 (6) 定動(dòng)片長(zhǎng)度計(jì)算： 活動(dòng)件和固定件的長(zhǎng)度必須等于液壓缸體的長(zhǎng)度減去液壓缸體和用于提升的液壓缸的連續(xù)部分的長(zhǎng)度以及延伸到缸體的缸蓋的長(zhǎng)度。所以L = 140 - 20 - 20 = 100mm。 (7) 缸蓋厚度計(jì)算： 最開始厚度為20mm，隨后要校核擠壓強(qiáng)度。 重量:N 擠壓強(qiáng)度0.04 缸蓋的材料是HT200,其許用應(yīng)力 = 25； 可見,符合缸蓋的擠壓強(qiáng)度要求。 所以缸蓋厚度：20mm。 2.2 機(jī)身其他部位計(jì)算 2.2.1 移動(dòng)缸計(jì)算 1．液壓缸各尺寸計(jì)算： (1)工作壓力計(jì)算： 移動(dòng)缸的工作壓力最初選用=3。 (2)內(nèi)徑D和活塞桿d計(jì)算： P===15080N 式中：F-作用在活塞上的總機(jī)械負(fù)載，F(xiàn) = 14330N； P——作用在活塞上的實(shí)際工作載荷； ——液壓缸的機(jī)械效率，通常=0.9?0.97,取=0.95 又公式得: P= 則液壓缸內(nèi)徑mm 工作壓力=3,所以=0.5 則活塞桿直徑d：d=0.5D= 40mm。 (3) 外徑和外壁厚計(jì)算： 內(nèi)徑D與壁厚δ之比D/δ≤10,使用以下公式計(jì)算: 式中： Py——試驗(yàn)壓力，一般為最大工作壓力的（1.25?1.5）倍, 取Py = 1.3P = 1.3×3 = 3.9； ——缸筒材料的許用應(yīng)力, 材料為45鋼,其許用應(yīng)力 = 115 。 則 15.2mm，結(jié)果取整； 所以壁厚δ=16mm； 所以缸筒外徑 80 + 16 × 2 = 112mm。 (4)工作行程計(jì)算： 移動(dòng)缸推動(dòng)滑板和滑板上的手臂作平行運(yùn)動(dòng)，因此工作行程為400mm。但是，此處應(yīng)使用齒輪和齒條傳動(dòng)倍增機(jī)構(gòu)，因此對(duì)于活塞桿和活動(dòng)氣缸，它們的工作行程將減少2倍，實(shí)際上僅為200mm。 (5)缸蓋厚度計(jì)算： 缸蓋上有和缸體相通的小孔,所以t必須按有孔計(jì)算，結(jié)果取整數(shù)。 則 19.3mm 所以取整數(shù)t=20mm。 (6)最小導(dǎo)向長(zhǎng)度計(jì)算： 應(yīng)符合下面公式: 　 則 H≥= 50mm 這里H取60mm； 活塞的寬度B通常取為B =（0.6?1.0）D，因此這里的移動(dòng)缸取B = 50mm。 (7)液壓缸體長(zhǎng)度確定： 然后缸體長(zhǎng)度L = 200 + 50 + 20 + 20 = 290mm。 2.2.2 齒輪軸計(jì)算 在臂的伸縮運(yùn)動(dòng)中，臂的距離和運(yùn)動(dòng)速度增加保持一個(gè)恒定值，磁珠就要使用齒輪齒條增倍機(jī)構(gòu)。 滑板在移動(dòng)中的移動(dòng)是通過齒輪齒條增倍機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。 如圖2-1所示，下圖為它的運(yùn)動(dòng)原理。 當(dāng)活塞桿1運(yùn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)齒輪2與齒條3嚙合時(shí)，齒條3運(yùn)動(dòng)，這相當(dāng)于齒條4的錨定點(diǎn)P和作為支點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)齒輪2，并像杠桿一樣推動(dòng)它。機(jī)架3移動(dòng)了多少， 齒條3的移動(dòng)與齒輪的直徑?jīng)]有關(guān)系，和活塞桿1的移動(dòng)距離和速度有影響。 1．齒輪軸材質(zhì)選擇： 在齒輪和齒條傳動(dòng)過程中沒有特殊要求。但要方便制造和使用，選用了軟齒輪。齒輪軸的材質(zhì)使用45鋼就可以，但我們要對(duì)其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。最后硬度為220?250HBS，在計(jì)算中取240HBS。 2. 齒輪軸主要尺寸計(jì)算： 3．齒輪軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 齒輪軸大致為兩部分：部分驅(qū)動(dòng)齒條，另一部分聯(lián)接到活塞桿。傳動(dòng)部分做成齒輪形狀。有關(guān)特定尺寸，請(qǐng)參見上面的計(jì)算部分。連接部分做成軸形，運(yùn)動(dòng)缸活塞桿上的孔間隙配合。下端用三個(gè)小圓螺母弄到一起。它與框架的高度可以通過環(huán)來調(diào)節(jié)。 4．齒條的計(jì)算： 根據(jù)機(jī)架的移動(dòng)狀態(tài)，它可以分為兩種類型：移動(dòng)機(jī)架和固定機(jī)架。運(yùn)動(dòng)框架固定在滑板上，一起移動(dòng)。齒條是導(dǎo)軌上固定的，齒輪在上面來回滾動(dòng)，并且?guī)?dòng)齒條和滑板一起運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)齒條都嚙合一個(gè)齒輪，所以他們是相同的。齒條和齒輪材料為45鋼并經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理。硬度為162-217 HBS，計(jì)算中使用200HBS。 齒條的整體長(zhǎng)度L是根據(jù)其水平運(yùn)動(dòng)的距離S，齒輪的齒頂圓直徑da和儲(chǔ)備量y進(jìn)行計(jì)算的。即L=mm,取長(zhǎng)度L = 400mm。 然后是齒數(shù)：，取Z = 31。 對(duì)其寬度b??并沒有特殊要求，但是為了提高齒條的強(qiáng)度并確保運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，齒條的寬度略大于齒輪的寬度，b = 35mm。根據(jù)需要取厚度h = 20mm。 2.2.3 滑板計(jì)算： 材質(zhì)為HT200，鑄坯。 1． 滑板主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 由于滑板需要通過導(dǎo)軌平移，因此有必要在兩端形成孔以與導(dǎo)軌配合。滑板支撐旋轉(zhuǎn)缸，提升缸和夾緊缸。 2. 滑板主要尺寸計(jì)算： （1） 滑板的長(zhǎng)度、寬度、高度的計(jì)算： 依據(jù)實(shí)際情況，最初選型外部尺寸為380×600×120mm。 （2） 板上小孔尺寸計(jì)算： 因?yàn)榛逶趯?dǎo)軌上移動(dòng)，所以孔的大小就要根據(jù)導(dǎo)軌直徑計(jì)算。上面選型導(dǎo)軌的材料是45鋼，其尺寸為60mmh9，在滑板上間隙配合的孔的尺寸最初確定為60mmh9?；迮c回轉(zhuǎn)缸蓋之間的連接處，銑出了半徑為128M，深度為20mm的圓孔，安裝方便。 （3）滑板彎曲強(qiáng)度： 滑板中點(diǎn)產(chǎn)生最大彎矩，如圖2-2： 彎矩 式中 G—滑板的重量； G=1877N b—滑板的寬度。 b=600mm 則 矩形截面的彎曲截面系數(shù)為： 式中 l——滑板的長(zhǎng)度； l=380mm； h——滑板的高度。 h=120mm； 則 ； 0.31 ； 滑板材質(zhì)為HT200，其允許應(yīng)力= 25 。 顯然,滑板強(qiáng)度符合要求。 2.2.4導(dǎo)軌計(jì)算： 1． 對(duì)稱地布置了兩個(gè)導(dǎo)軌。一根導(dǎo)軌被加工成固定架，另一根導(dǎo)軌被加工成普通的光滑桿導(dǎo)軌 2． 導(dǎo)軌材質(zhì)選擇： 導(dǎo)軌無特殊要求，作正火處理的45鋼，硬度為162～217HBS。 3． 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)計(jì)算： (1) 導(dǎo)軌零件裝配圖的準(zhǔn)備： 導(dǎo)軌上的部件包括滑板，活動(dòng)套，圓螺母，墊片和支架，從左端依次安裝，活動(dòng)套 槍管，圓螺母，墊片和支架從右端開始按順序組裝。 (2) 根據(jù)導(dǎo)軌上各部分的長(zhǎng)度和機(jī)械手的水平移動(dòng)距離確定導(dǎo)軌的長(zhǎng)度： 因此,導(dǎo)軌的總長(zhǎng)度:L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6 + L7 + L8 + L9 + L10 = 160 + 50 + 10 + 300 + 400 + 360 + 290 + 10 + 50 + 150= 1780mm； 兩個(gè)導(dǎo)軌的長(zhǎng)度L和直徑d相同，即光桿導(dǎo)軌的長(zhǎng)度L = 1780 mm，直徑d = 60 mm。 (3)導(dǎo)軌彎曲強(qiáng)度校核： 在導(dǎo)軌的中點(diǎn)產(chǎn)生最大的彎矩.由圖2-3可得: 由公式彎矩 式中：G—滑板和機(jī)械手及工件的重量；G = G1 + G2 + G3 = 1877 + (70+50) × 9.8 = 3053 N L—導(dǎo)軌長(zhǎng)度。 L = 1700 mm； 則 導(dǎo)軌的圓形截面的彎曲截面系數(shù)為： 式中 d—導(dǎo)軌圓形截面的直徑； d = 60mm； 則 導(dǎo)軌材質(zhì)為45鋼,其許用應(yīng)力= 270 。 顯然,導(dǎo)軌的強(qiáng)度符合要求。 2.3 機(jī)械手手部計(jì)算 2.3.1 手部選型 依據(jù)工件的形狀，大小，重量，材料和表面，選擇旋轉(zhuǎn)兩指手。 2.3.2 計(jì)算手指夾緊力 水平放置的工件的夾緊力的計(jì)算方法如下： 則 2.2.3 計(jì)算手指驅(qū)動(dòng)力 由于使用夾緊缸來驅(qū)動(dòng)手指進(jìn)行夾緊和釋放，因此選擇連桿來驅(qū)動(dòng)手是合理的 理論上的計(jì)算： 2. 實(shí)際上的計(jì)算: 然后≥10290
N； 結(jié)果取 = 17200N。 2.3.4 手部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核 1. 夾爪剪切強(qiáng)度及擠壓強(qiáng)度的校核： 45鋼做成夾爪，伸長(zhǎng)率δ>5%，是塑性材料。 其許用應(yīng)力： 式中：σs—屈服點(diǎn),45鋼的屈服點(diǎn)σs = 360 ； n—安全系數(shù)，n=1.5。 那么45鋼的許用應(yīng)力：[σ] = 360 / 1.5 = 270； 則許用剪切應(yīng)力為 [τ]=（0.6?0.8）[σ] = 162?216,取 [τ] = 200； 許用擠壓應(yīng)力為[τ] =（1.7?2.0）[σ] = 459?540,，[τ] = 500。 夾爪剪應(yīng)力計(jì)算： 式中：FQ——剪切面上的剪切力（N）； A——剪切平面面積 然后τ=≈21.5＜[τ] = 200,因此夾爪的剪切強(qiáng)度符合要求。 夾爪擠壓應(yīng)力計(jì)算： 式中：Fjy——擠壓面上的擠壓力（N）； Ajy-擠出表面的計(jì)算面積（mm）。 則=＜[]= 500,因此夾爪的擠壓強(qiáng)度符合要求。 2. 絞鏈剪切強(qiáng)度校核： 絞鏈材質(zhì)為45鋼,其許用應(yīng)力[τ] = 200 ； 絞鏈的剪應(yīng)力：τ= ≤ [τ] ； 則τ=＜[τ] = 200,因此絞鏈的剪切強(qiáng)度符合要求。 3. 夾爪外套剪切強(qiáng)度及擠壓強(qiáng)度校核： 夾爪的外套材質(zhì)為45鋼,其許用切應(yīng)力[τ] = 200,許用擠壓應(yīng)力[] = 500 夾爪外套剪應(yīng)力計(jì)算： 。 則τ=＜[τ] = 200,因此夾爪外套的剪切強(qiáng)度符合要求。 夾套的擠壓應(yīng)力為=≤ [] 則= ＜ [] = 500,因此夾套的擠壓強(qiáng)度符合要求。 4. 銷軸選擇： 銷軸材質(zhì)為35鋼,其許用應(yīng)力：； σs為屈服點(diǎn),35鋼的屈服點(diǎn)σs= 315 ； 所以35鋼的許用應(yīng)力：[σ]=== 210 其許用剪切應(yīng)力為[τ]=（0.6?0.8）[σ] = 126?168,取[τ] = 150 。 允許的擠壓應(yīng)力為[] =（1.7?2.0）[σ] = 357?420,取[] = 400 。 連接夾爪套和銷軸的剪應(yīng)力條件為 則τ=≤[τ] = 150 d ≥ 16mm。 為了增加強(qiáng)度，d = 20 mm，應(yīng)在下面檢查抗壓強(qiáng)度。 擠壓應(yīng)力條件為 因此，銷的抗壓強(qiáng)度滿足要求。 按照相同的方法，可以獲得連接爪和鉸鏈銷之間的直徑d ＝ 20mm，以及連桿和鉸鏈銷之間的直徑d ＝ 20mm。 有關(guān)手的特定形狀和尺寸，請(qǐng)參閱零件圖。 設(shè)計(jì)總結(jié)的專用機(jī)械手不僅可以滿足工作要求，并且結(jié)構(gòu)滿足要求使用可靠，零件方便找尋，使用起來方便快捷，非常適合生產(chǎn)實(shí)踐。 第3章 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單說明 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大概流程： 1． 確定液壓執(zhí)行元件的形式； 2． 工況分析，計(jì)算系統(tǒng)的主要參數(shù)； 3． 制定最初的方案，擬定其系統(tǒng)的原理圖； 4． 選擇液壓元件； 5． 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 6． 繪制工作圖，編制技術(shù)文件 3.1本次設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)組成： 液壓系統(tǒng)由兩部分組成：縱向進(jìn)給液壓缸和回轉(zhuǎn)馬達(dá)。液壓油從缸中流出，進(jìn)入濾油器，進(jìn)入液壓泵。液壓泵泵送的機(jī)油調(diào)節(jié)通過溢流閥的壓力。壓力調(diào)節(jié)結(jié)果可通過壓力表找到。為防止機(jī)油壓力不足，請(qǐng)用蓄能器加壓。通過單向閥后，油路分為三個(gè)部分，分別進(jìn)入提升液壓缸部分，預(yù)定位壓力缸部分和液壓馬達(dá)。 3.2 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 確定了液壓缸主要尺寸之后，進(jìn)行整個(gè)的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包含：缸體和缸蓋的連結(jié)結(jié)構(gòu)，活塞桿和活塞的連結(jié)結(jié)構(gòu)，活塞桿導(dǎo)向部的結(jié)構(gòu)，及其密封，緩沖，排氣和液壓缸的安裝等。因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境的不一樣，結(jié)構(gòu)也不一樣。要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。 (1)缸體和缸蓋的連接方式： 本次設(shè)計(jì)靠法蘭連接。在缸體上加工出均勻分布的法蘭孔，并用螺釘固定到端蓋。該連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工，組裝和拆卸。 (2)活塞和活塞桿連接： 活塞和活塞桿之間的連接主要有兩種類型：螺紋連接和卡扣連接。此設(shè)計(jì)使用螺紋連接。這種連接方法可以將活塞固定在活塞桿上，并使活塞在缸中上下移動(dòng)。該方法機(jī)制簡(jiǎn)單，便于零件加工和裝載。 (3)活塞桿導(dǎo)向部分設(shè)計(jì)： 活塞桿結(jié)構(gòu)包括活塞桿的桿和端蓋之間的連接以及密封，防塵和鎖定。描述的導(dǎo)向套筒可以做成與端蓋一體的直接導(dǎo)向套筒，另外也可以制成與端蓋分離的導(dǎo)向套筒。后一種導(dǎo)套在損壞后更換更簡(jiǎn)單方便，被廣泛運(yùn)用。導(dǎo)向套筒的位置能安裝在密封環(huán)的內(nèi)部或外部。在工程的機(jī)械中，通常采用安裝在內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以方便導(dǎo)套的潤(rùn)滑。而且油壓通常安裝在外部。在高壓下進(jìn)行使用時(shí)，密封環(huán)能用足夠的油壓并打開唇緣，以此來提高密封性能。 為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，此設(shè)計(jì)使用O形圈密封。 (4)活塞和活塞桿密封圈的選擇： 在活塞和活塞桿上選擇密封環(huán)時(shí)，要根據(jù)密封件的實(shí)際位置，并承受的壓力，溫度和速度范圍來選擇密封環(huán)型號(hào)。此處用O形圈密封。 (5)液壓缸緩沖裝置： 為了確保安全，就要設(shè)計(jì)緩沖裝置，并在行程結(jié)束處安裝緩沖裝置，保證在工作時(shí)的安全。 (6)液壓缸排氣裝置： 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在某處會(huì)與空氣混合，并讓整個(gè)環(huán)境不穩(wěn)定，引起了振動(dòng)，爬行或前沖。在嚴(yán)重的情況下，系統(tǒng)將無法正常運(yùn)行。因此，在設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)，必須考慮排氣問題。如果液壓缸沒有設(shè)置排氣裝置，就要將進(jìn)油口和出油口安裝在液壓缸的最高處，讓其空氣從液壓缸中率先排出。 3.3設(shè)計(jì)參數(shù) 3.3.1 確定機(jī)械手的動(dòng)作順序 動(dòng)作方向：停在工件上等待物料要夾?。雌鹗嘉恢茫鷻C(jī)械手開始下降→抓到工件準(zhǔn)備工作→機(jī)械手開始上升準(zhǔn)備工作→機(jī)械手開始縱向移動(dòng)準(zhǔn)備工作→機(jī)械手旋轉(zhuǎn)90°→機(jī)械手下降→手指釋放工件到指定位置→機(jī)器人手臂上升→機(jī)械手回轉(zhuǎn)90°手臂縱向返回相應(yīng)位置→等待卸載（動(dòng)作周期結(jié)束并準(zhǔn)備開始下一次運(yùn)動(dòng)）。 上述動(dòng)作全部由PLC控制系統(tǒng)發(fā)出，以控制相應(yīng)的電磁換向閥，這是通過根據(jù)程序順序執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)的。 3.3.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)確定 根據(jù)其最大工作范圍，確定工作時(shí)手臂的速度及其輸出力，進(jìn)行液壓缸所需的油流量及其工作壓力。 任務(wù)要求機(jī)械手提升70mm；可以轉(zhuǎn)90°；水平運(yùn)動(dòng)為400mm，但由于倍增機(jī)制，活塞桿實(shí)際走了200mm。但為了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)更加穩(wěn)定，在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)中速度就不能過大。最初確定速度如下： (1) 手臂的提升速度為17.5mm / s，為1.05m / min，完成整個(gè)提升過程需要4秒鐘； (2) 手臂的旋轉(zhuǎn)速度為30°/ s，花費(fèi)3秒完成整個(gè)旋轉(zhuǎn)過程； (3) 手臂的水平移動(dòng)速度為50mm / s，即3m / min。由于采用了倍增機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)缸的活塞桿相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)速度為25mm / s，完成整個(gè)水平運(yùn)動(dòng)過程需要8s。 (4) 夾緊或松開工件的時(shí)間大約就需要2s和1.5s。 3.4 輔助設(shè)備的選擇 3.4.1油管及接頭配件 1.油管：要根據(jù)實(shí)際液壓系統(tǒng)的最大工作壓力來進(jìn)行油管的選擇。我們?cè)O(shè)計(jì)中選擇軟管進(jìn)行連接。 2.管接頭：油管之間或油管其他元件之間的聯(lián)接是液壓系統(tǒng)中設(shè)計(jì)時(shí)最令人頭疼和迷糊的工作。并且需要非常細(xì)心的操作，出色的性能，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，易于安裝的裝置以及方便的油回收。螺紋連接是機(jī)械手管最常用的連接方法。 3.4.2 機(jī)油濾清器 在液壓系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中，油的清潔是非常重要的。因?yàn)橛筒桓蓛舻脑捒赡軙?huì)導(dǎo)致刮擦，磨損甚至運(yùn)動(dòng)部件被卡住，阻塞節(jié)氣門間隙以及節(jié)氣門和緩沖裝置的小孔，影響液壓機(jī)械手工作是否準(zhǔn)確，如果過重會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞和故障。 機(jī)油濾清器的類型很多。在此，選擇網(wǎng)狀濾油器，該濾油器就要安裝在吸油管的入口處。主要是是保護(hù)油泵，讓其避免吸入大量的雜質(zhì)，防止元件的損壞。 3.4.3存油的油箱 油箱用于存儲(chǔ)油，從而使油消散熱量并沉淀下來。起動(dòng)能力不能太小，當(dāng)整個(gè)液壓系統(tǒng)裝滿時(shí)，最小值應(yīng)能夠存儲(chǔ)容積，并且應(yīng)該有一定的余量。 結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)本科學(xué)習(xí)中理論與實(shí)踐之間重要且概括的聯(lián)系。這是我四年來的最后一次設(shè)計(jì)，也是四年來老師的教學(xué)，同學(xué)的幫助，尤其是設(shè)計(jì)期間，我才明白自己其實(shí)還有很多的不足，讓我對(duì)所學(xué)的專業(yè)有了更深刻的印象，這期間也讓我收獲許許多多，也感到這4年時(shí)間過的很快。 雖然這次設(shè)計(jì)有很多不足，但是我已經(jīng)用我所能作到的最大努力來完成他，不知多些個(gè)日夜來思考，來修補(bǔ)終于要迎來它見面的時(shí)候。 在這期間，我的畢設(shè)導(dǎo)師在疫情期間也不曾忘記輔導(dǎo)我們，盡心盡力，克服重重困難，我不知道前面的路會(huì)有怎么樣的困難，只想自己一步一個(gè)腳印的走下去。 最后，這是我最后一次上交我的作業(yè)了，感謝這4年以后大家對(duì)我的幫助，離開學(xué)校就是新的生活，是我另一個(gè)起點(diǎn)，預(yù)祝大家前程似錦。 參考文獻(xiàn)與附錄 [1] 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第一版.鞏云鵬,田萬祿，張祖立主編.沈陽：東北大學(xué)出版 社,2000 [2]《工業(yè)機(jī)械手圖冊(cè)》編寫組編.工業(yè)機(jī)械手圖冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993 [3] 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》.吳宗澤,羅圣國主編.北京:高等教育出版社,1996 [4] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.劉會(huì)英,于春生主編.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1997 [5] 《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》.上海煤礦機(jī)械研究所編.上海:上海人民出版社,1981 [6] 《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》.洪英發(fā),程國珩主編.沈陽:東北大學(xué)出版社,2000 [7] 《液壓與氣壓傳動(dòng)》第二版.左健民主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999. 10 [8] 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