A. 機械設計說明書怎樣寫
機械設計說明書具體需要的內容包括。
1 、標題。設計課題的名稱。
要求內描述清楚。
2 、任容務書。應說明設計目的和任務要求。
要求:扼要敘述本設計的主要內容、特點、參數性能、要達成的成果及驗收標准。
3 、技術方案。詳細說明達成設計的技術方案、工藝方案、生產製做方案等,著重描述技術難點的解決方法及所需資源。
4、設計資源要求。主要是成本、人員、外部支持、內部支持設備等要求。
5、設計計劃。達成設計的各個重要時間節點及最後完成時間節點。
6、其它。針對不同的設計有不同的要求。
B. 機械設計說明書寫法
第一部分:設復計任務書制
1.設計題目
2.設計背景
3.設計參數
4.設計任務
第二部分:傳動方案擬訂
1.原動機的選擇
2.傳動裝置的選擇
第三部分:電動機的選擇
1.類型和結構形式的選擇
2.電動機功率計算
3.電動機轉速計算
第四部分:傳動系統的運動和動力參數
1.計算總傳動比
2.分配減速器的各級傳動比
3.計算傳動裝置的運動和動力參數
第五部分:傳動零件的設計計算
1.帶輪設計
2.齒輪設計
3.軸的設計
4.軸承的設計
5.鍵的選擇與校核
第六部分:減速器機體各部分結構尺寸
第七部分:潤滑和密封形式的選擇
第八部分:其他技術說明
第九部分:參考文獻
C. 機械手臂的設計要求
1、手臂應承載能力大、剛性好、自重輕
手臂的剛性直接影響到手臂抓取工件時動作的平穩性、運動的速度和定位精度。如剛性差則會引起手臂在垂直平面內的彎曲變形和水平面內側向扭轉變形,手臂就要產生振動,或動作時工件卡死無法工作。為此,手臂一般都採用剛性較好的導向桿來加大手臂的剛度,各支承、連接件的剛性也要有一定的要求,以保證能承受所需要的驅動力。
2、手臂的運動速度要適當,慣性要小
機械手的運動速度一般是根據產品的生產節拍要求來決定的,但不宜盲目追求高速度。
手臂由靜止狀態達到正常的運動速度為啟動,由常速減到停止不動為制動,速度的變化過程為速度特性曲線。
手臂自重輕,其啟動和停止的平穩性就好。
3、手臂動作要靈活
手臂的結構要緊湊小巧,才能做手臂運動輕快、靈活。在運動臂上加裝滾動軸承或採用滾珠導軌也能使手臂運動輕快、平穩。此外,對了懸臂式的機械手,還要考慮零件在手臂上布置,就是要計算手臂移動零件時的重量對回轉、升降、支撐中心的偏重力矩。偏重力矩對手臂運動很不利,偏重力矩過大,會引起手臂的振動,在升降時還會發生一種沉頭現象,還會影響運動的靈活性,嚴重時手臂與立柱會卡死。所以在設計手臂時要盡量使手臂重心通過回轉中心,或離回轉中心要盡量接近,以減少偏力矩。對於雙臂同時操作的機械手,則應使兩臂的布置盡量對稱於中心,以達到平衡。
4、位置精度高
機械手要獲得較高的位置精度,除採用先進的控制方法外,在結構上還注意以下幾個問題:
(1)機械手的剛度、偏重力矩、慣性力及緩沖效果都直接影響手臂的位置精度。
(2)加設定位裝置和行程檢測機構。
(3)合理選擇機械手的坐標形式。直角坐標式機械手的位置精度較高,其結構和運動都比較簡單、誤差也小。而回轉運動產生的誤差是放大時的尺寸誤差,當轉角位置一定時,手臂伸出越長,其誤差越大;關節式機械手因其結構復雜,手端的定位由各部關節相互轉角來確定,其誤差是積累誤差,因而精度較差,其位置精度也更難保證。
5、通用性強,能適應多種作業;工藝性好,便於維修調整
以上這幾項要求,有時往往相互矛盾,剛性好、載重大,結構往往粗大、導向桿也多,增加手臂自重;轉動慣量增加,沖擊力就大,位置精度就低。因此,在設計手臂時,須根據機械手抓取重量、自由度數、工作范圍、運動速度及機械手的整體布局和工作條件等各種因素綜合考慮,以達到動作準確、可靠、靈活、結構緊湊、剛度大、自重小,從而保證一定的位置精度和適應快速動作。此外,對於熱加工的機械手,還要考慮熱輻射,手臂要較長,以遠離熱源,並須裝有冷卻裝置。對於粉塵作業的機械手還要添裝防塵設施。

D. 機械設計說明書怎樣寫
機械設計說明書具體需要的內容包括。
1 、標題。設計課題的名稱。
要求描述清楚。
2 、任務書。應說明設計目的和任務要求。
要求:扼要敘述本設計的主要內容、特點、參數性能、要達成的成果及驗收標准。
3 、技術方案。詳細說明達成設計的技術方案、工藝方案、生產製做方案等,著重描述技術難點的解決方法及所需資源。
4、設計資源要求。主要是成本、人員、外部支持、內部支持設備等要求。
5、設計計劃。達成設計的各個重要時間節點及最後完成時間節點。
6、其它。針對不同的設計有不同的要求。
E. 注塑機專用機械手都有哪些設計要點
注塑機專用機械手的設計要點:
一、手部
注塑機專用機械手的手部是用來直接抓取注塑製品的部件。由於注塑製品的形狀,大小,重量及表面特徵等方面存在著差異,因此注塑機械手的手部有多種形式,一般可分為夾持式和吸附式兩種。夾持式手部的主要形式為夾鉗式,常用於抓取不易破碎或變形的製品,它對所抓取的製品的形狀有較大的適應性。夾持式手部由手指,傳動機構和驅動裝置組成。
對於夾持式手部,進行設計選用時主要考慮以下幾點。
(1)手部應具有適應的夾緊力和驅動。
(2)手指應具有足夠的開關范圍。
(3)手指對製品應具有一定的夾持精度。
(4)手部對製品應具有一定的適應能力,且要求手部能耐受注塑製品剛從模腔中取出時的高溫及腐蝕性。
二、驅動系統
注塑用機械手的驅動系統一般可分為氣壓驅動和電力驅動等兩類,也可以根據工作要求採用上述兩種類型的組合系統來完成驅動。
在設計選用驅動系統時應注意以下幾點。
(1)根據機械手的負載量來確定驅動系統的類型,一般來說,重負載的可選擇電力驅動系統,輕負載的可選擇氣壓驅動系統。
(2)對於作點位控制的注塑機械手多採用氣壓驅動系統。
(3)對於需要採用伺服控制的機械手多採用電力驅動系統。
三、控制系統
注塑用機械手的所有動作都在控制系統的指揮下完成,尤其是機械手與注塑機的協調工作關系,更是要依賴控制系統來達到。在控制系統的指揮下,機械手按照預定的工作程序完成各個動作,從而將注塑生產出的製品從模具中取出並傳送到指定地點或下一個生產工序中,並向模腔中噴灑脫模劑。在設計時,應根據注塑機的性能,機械手的作業條件和要求,製品的形狀和重量等來確定控制系統。
一般來說,設計或選用控制系統應遵循以下一些要點。
(1)應確保機械手有足夠的定位精度;
(2)應注意機械手與注塑機的動作配合協調,確保機械手抓取製品離開模具後,注塑機和機械手能夠各自繼續進行動作,從而減少時間浪費;
(3)應注意控制機械手的運行速度,即要使機械手能夠滿足注塑成型最短周期的要求,有要考慮是否會產生慣性沖擊和振動;
(4)應考慮控制系統的費用與實際工作要求之前的平衡關系。
自由度:通常把傳送機構的運動稱為傳送機構的自由度。人從手指到肩部共有27個自由度。而如將機械手的手臂也製成這樣多的自由度,既困難又不必要。從力學的角度分析,物件在空間只有6個自由度。因此為抓取和傳送在空間不同位置和方位物件,傳送機構也應具有6個自由度。常用的機械手傳送機構的自由度還多為少於6個的。一般的專用機械手只有2~4個自由度,而通用機械手則多數為3~6個自由度(這里所說的自由度數目,均不包括手指的抓取動作)。
機械手的每一個自由度是由其操作機的獨立驅動關節來實現的。所以在應用中,關節和自由度在表達機械手的運動靈活性方面是意義相通的。又由於關節在實際構造上是由回轉或移動的軸來完成的,所以又習慣稱之為軸。因此,就有了6自由度、6關節或6軸機械手的命名方法。它們都說明這一機械手的操作有6個獨立驅動的關節結構,能在其工作空間中實現抓取物件的任意位置和姿態。
四、工作步驟:
注塑用機械手在抓取製品及噴灑脫模劑時一般採用如下的工作步驟:機械手手臂下降並引發注塑機開模-注塑機頂出注塑製品並向機械手發出。
頂出信號—機械手伸入模腔中抓取製品-機械手向模腔噴灑脫模劑—機械手上升離開模腔—機械手向注塑機發出閉模信號並引發注塑機閉模—。
機械手移動到指定位置處放下製品—機械手回復到原位準備進行下一次動作。
F. 機械設計說明書怎樣寫
機械設計說明書具體需要的內容包括。
1 、標題。設計課題的名稱。
要求版描述清楚。
2 、任務權書。應說明設計目的和任務要求。
要求:扼要敘述本設計的主要內容、特點、參數性能、要達成的成果及驗收標准。
3 、技術方案。詳細說明達成設計的技術方案、工藝方案、生產製做方案等,著重描述技術難點的解決方法及所需資源。
4、設計資源要求。主要是成本、人員、外部支持、內部支持設備等要求。
5、設計計劃。達成設計的各個重要時間節點及最後完成時間節點。
6、其它。針對不同的設計有不同的要求。
G. 機械設計說明書設計內容和結論怎麼寫
機械設本要求:
一、基本設計(設計方案)
(一) 設計依據
1、 產品用途及使用范圍。
2、 工藝要求:工藝方法,工藝流程。
3、 基本參數:生產能力,工藝速度,原料、成品參數等。
4、 能源、公輔介質的基本參數(電壓、壓力、流量、溫度等)。
5、項目設計范圍、階梯性進度、總體完成時間等。
(二) 方案論證
1、 由項目負責人組織提出方案及電氣控制方案,並進行方案講解及方案論證。
2、 由總工程師或設計部門主管或項目負責人確定最終方案並會簽,報總經理批准。
3、 關於方案的任何變更都必須經過三人以上討論,並簽字確認。
4、如客戶有特別要求,經過論證可行性之後,由用戶派技術或工藝人員參與方案會簽。
(三) 設計內容
1、對新產品開發項目建議書或技術協議書提出修正和改進意見。
2、提出關鍵技術解決辦法及關鍵元器件、特殊材料、貨源情況分析。
3、根據需要提出攻關項目和研究試驗大綱。
4、 產品基本參數及主要技術性能指標與成本方面進行分析。
5、 總布局及主要設備結構概述。
6、產品主要工作原理及控制系統說明。
7、國內外同類產品水平分析比較(包含性能參數及機械結構、控制系統的合理性)。
敘述新產品既滿足用戶需求,又適應本企業發展要求的情況。
8、新產品設計、試驗、試制計劃、周期的估算。
9、安裝工藝流程確定。
10、詳細設計任務書。(明確設備的功能、參數及安裝尺寸)
11、設備布置圖,基礎任務書,工藝、公輔管線布置圖。
12、能源介質和三廢的文件。
13、其它必要的技術文件。
二、 詳細設計
(一) 設計依據
1、 產品用途及使用范圍。
2、 工況條件、原始數據。
3、 運動簡圖或參考圖。
4、 設計范圍、階梯性進度、完成時間。
5、 設計任務書的其它要求。
(二) 設計內容
1、 落實解決關鍵技術難題及關鍵元器件、特殊材料的訂貨渠道及參考價格。
2、 設備基本參數及主要技術性能指標的確認。
3、 對性能、壽命與成本方面進行分析比較。
4、 具體結構設計。
5、 零部件結構設計及強度、剛度計算。
6、 設計計算書。
7、 裝配圖、全部零部件圖及明細表。
8、 工作原理及操控系統說明(為電控設計提供依據)。
9、 使用說明書。
三、 產品設計、計算的要求
1、 方案布局圖
確定合理的生產工藝,充分考慮場地、能源、物流等要求,合理布局,盡量減少輔助設備,降低總體投資,以提高產品競爭力。
2、 運動學計算(基本設計)
依據方案布局圖,充分考慮零配件、零部件、組件設計、工藝的要求及現有的技術,確定主要單體設備的原動機參數(功率、轉速或壓力等),運動構件的運動參數(轉速、線速度、行程、擺角等)以及其它主要功能參數。
3、 方案圖(基本設計)
依據方案布局圖及運動學的計算結果,充分考慮本設備的工藝、主體件的結構特性,盡量減化結構,減少調整環節,選擇常見、通用的材料及配套件,降低成本,以提高利潤空間。
4、 動力學計算(詳細設計)
依據設備方案圖及運動學的計算結果,計算主要零件(軸、齒輪等)載荷的大小及特性。
5、 零件的工作能力設計(詳細設計)
依據動力學的計算結果,以及強度、剛度、振動穩定性、壽命等准則,計算確定零件的基本結構尺寸。主體鋼結構須計算強度、撓度。
6、 裝配圖及部件裝配圖的設計(詳細設計)
依據方案及計算結果,對所有零件的外形及尺寸進行結構化設計。全面考慮結構工藝性,使全部零件構形合理。
7、 主要零件校核(詳細設計)
對重要的軸、齒輪、軸承等進行強度、剛度、壽命、安全系數等校核計算,根據校核結果修正零件的結構尺寸、材料、加工及熱處理要求及軸承等的型號,以滿足工作需要。
8、 零件設計(詳細設計)
依據部件裝配圖及總裝配圖,對零件的細部結構、材料、加工及熱處理等進行施工設計。
9、 聯接、緊固件的設計(詳細設計)
依據被聯接、緊固件的載荷大小、特性及結構空間,確定聯接、緊固方式及聯接、緊固件規格。(除箱體接合等要求重復定位處,使用彈性圓柱銷代替錐銷,以保證連接可靠,且方便安裝)。
四、 修改設計的設計要求
1、 運動學計算(基本設計)
依據原有設備圖,分析需修改的結構、功能,通過計算或類比,確定主要單體設備的原動機參數(功率、轉速或壓力等),運動構件的運動參數(轉速、線速度、行程、擺角等)以及其它主要功能參數。
2、動力學計算(詳細設計)
依據原有設備圖及運動學的計算結果,計算主要零件(軸、齒輪等)載荷的大小及特性。
3、零件的工作能力設計(詳細設計)
依據動力學的計算結果,以及強度、剛度、振動穩定性、壽命等准則,計算或類比確定零件的基本結構尺寸。主體鋼結構須計算強度、撓度。
4、裝配圖及部裝配圖的設計(詳細設計)
依據計算結果,對所有變更零件及相關零件進行結構化設計。全面考慮結構工藝性,使全部零件構形合理。
5、零件設計(詳細設計)
依據調整後的裝配圖,對所有變更零件及相關零件進行設計。
五、 技術文件的編制要求
所有文檔均用Word編制(內建Excel表格用於計算,公式、系數表述清楚並註明出處)設計計算書必須與圖紙同時交審。
六、設計計算書
1、 運動學設計計算過程及結果。
2、 動力學計算過程及結果。
3、 主要零件強度計算過程及結果(必要時進行剛度核算)。
4、 配套件、聯接件、緊固件的選型計算過程及結果。
5、 能源、介質計算過程及結果。
七、說明書(使用手冊)
1、 工藝、流程說明。
2、 設備清單。
3、 設備結構、功能、參數及使用維護要求(機、電、液)。
4、 易損件、外購件清單。
5、 隨機圖紙、技術文件清單。
八、各種表、單
建議用EXCEL作,便於統計數量及成本核算。
1、 圖樣明細表:名稱、圖號、圖幅、張數等。
2、 零部件明細表:名稱、圖號、圖幅、加工數量、材質、重量、類別等。
3、 外購件匯總表:名稱、規格型號、數量等。
4、 外購件明細表:名稱、規格型號、數量、所屬設備機構等。
5、 標准件匯總表:名稱、規格型號、數量、性能等級等。
6、 標准件明細表:名稱、規格型號、數量、性能等級、所屬設備等。
7、 圖樣及技術文件更改通知單(格式另附)。
九、圖紙的繪制要求
(一)圖層、線型要求
1、 按照下面表格中的要求建立和使用圖層、線型樣式。除特殊許可外,不得自建、使用其它圖層、線型:
2、 經公司允許的軟體中自帶的圖層、線型樣式可保留。
3、 借用圖或復雜圖紙只做簡單修改的,原參考圖中的圖層、線型樣式可保留。
4、 其它經允許使用的圖層、線型樣式另行規定。
十、圖號編排及文件
1、文件夾名稱
2、圖號編排
3、文件名稱
4、文件夾名稱
十一、裝配圖
1、 視圖要求:
1) 採用標准比例,按1:1繪制。局部放大圖必須另行註明比例。
2) 視圖選擇正確,能充分表達整體結構及裝配關系。
3) 布局合理,視圖盡量按中國國家標准中的投影布置。
4) 用向視圖、局部視圖、剖視圖表達細部結構(避免用虛線)。
2、 標註:
1) 性能尺寸:如中心距,行程、回轉半徑、轉角等。
2) 安裝尺寸:設備中心位置尺寸 ,產品輸送線位置尺寸,地腳螺栓位置、規格及數量,與其它設備的介面尺寸等。
3) 外形尺寸:總長,總寬,總高等。
4) 本圖裝配件的配合尺寸及配合代號,如:Φ50 H7/m6。
3、 技術要求:
1) 技術參數:
① 任務書中的原始數據及工作條件(一般列表說明)。
② 動力、傳動參數:電機、減速器、氣缸、電磁閥等的型號、參數。
③ 性能參數:最大速度、最大承載能力、極限行程等。
2) 技術要求:
① 零件清洗、塗漆、防銹等。
② 裝配精度、間隙等要求。
③ 裝配順序及調整環節。
④ 配作、裝配焊的要求。
⑤ 潤滑及密封要求:標明各部位潤滑劑牌號、用量、補充或更換周期,箱體接合面的密封方式(如加墊,加膠等)。
⑥ 聯接件裝配要求:制動器的間隙、聯軸器的同軸度及偏轉角、軸承的游隙及間隙等要求。
⑦ 緊固件的裝配要求:螺栓(釘)的預緊、防松,銷、鍵聯接的配合要求。
⑧ 出廠前試車要求:試運轉的時間(或動作次數)、能源及公輔介質參數、溫升、雜訊、震動、運轉的靈活性等。
⑨ 安裝調試:現場焊接的工藝要求,調試的一般步驟及要求。
⑩ 包裝運輸:包裝、起吊、運輸等要求。
4、 標題欄、明細表
① 標題欄按要求填寫,設計、校對、審核等責任人在紙圖上手寫簽名。
② 明細表:零、部件及標准件標注格式見附頁。
十二、零件圖
1、 視圖要求:
1) 採用標准比例,按1:1繪制。局部放大的視圖必須另行註明比例。
2) 正確選擇視圖,用盡量少的視圖表達結構、尺寸,圖面清晰。
3) 用局部視圖、剖視圖表達細部結構(避免用虛線)
2、 尺寸、公差及粗糙度
1) 分析加工、裝配工藝,選定的尺寸標注基準盡量與加工、裝配基準統一。
2) 尺寸標注齊全,不漏,不重,不封閉。
3) 依據功能選擇經濟合理的尺寸、形位公差及配合等級,並標注齊全。
4) 尺寸公差同時標注代號及上下偏差值,如:Φ50 Js7(±0.0125)。
5) 依據功能及配合要求,選擇經濟合理的粗糙度等級,並標注齊全。
3、 技術要求
1) 鑄件毛坯的要求。
2) 焊接工藝要求。
3) 零件表面機械性能要求:熱處理方法,硬度,淬火深度等(特殊情況須註明中間熱處理要求)。
4) 未注圓角,倒角的要求(結構圓角及倒角必須在圖上標出)。
5) 表面處理:塗漆,氧化等。
6) 特種材料的推薦廠家。
7) 其他要求。
十三、其它要求
1、 匯流排圖、上級裝配圖所需的投影視圖必須畫出,以減少總體工作量,且便於校審。
2、 與其它設備、基礎相關的連接尺寸必須按實際尺寸繪制(允許整體縮放)。
3、 所有圖形必須按1:1繪制(局部放大應註明相應比例),標注尺寸、角度等必須與實際圖形相符,不得單獨修改。
4、 線條不得重復,不得用多段線條連成一條線(特別是長線壓短線),以免造成捕捉點錯誤。不同零件接合也盡量保留一個線條。
5、 多件裝配共有的中心線、中心點、交點只能有一個。
6、 除結構需要的斜線外,所有線條必須平直。
7、 用圖塊操作時,必須有專有的名字,避免引用時相互干擾。(剖面線除外)
8、 在裝配圖中引用下級部件、零件視圖時,可將其剖面線刪除,以突出本圖裝配結構,且可避免圖塊干擾。
9、 修改圖紙時,必須將相關的視圖、圖紙同時修改,並加更改標記重新命名,隨更改通知單一同存檔。
10、 繪制完成的最終存檔文件,必須清理多餘的樣式、圖塊等項目。
11、 存檔的文件必須在文件夾名稱中註明版本號(存檔時間、更改單號、圖紙數量等),便於檢索查找。
H. 機械臂的設計要求有哪些
I. 機械設計說明書怎麼寫
首先要做抄個封面
目錄
目錄內容
1第一章 概述(包括前言,和設計任務書)
2第二章 所設計的結構圖,草圖即可,也就是外觀布局圖
3如果有外購機構,如動力提供部分,增加一章介紹
4動力和雲動參數計算
5各個裝置的選擇和計算,主要是說明你為什麼要這樣選擇,要有數據依據,要有完整的計算過程和推論
6機械強度運算(同上6)各個零件單獨分章節做,要詳細,從材料,結構,尺寸的計算選擇都要有
7附件的介紹,大部件單獨一節,其他如軸承,密封圈,等等做一節.
其中要考慮工作環境和場所,多散熱,潤滑,材料等因素綜合考慮,確定合適的外觀體積和使用壽命,一切都要拿數據來說明,圖紙要附上,裝配圖和零件圖都要.
J. 畢業設計關於兩指機械手設計方案
加分發給你,先給你個頭看看目錄
摘要 1
第一章 機械手設計任務書 1
1.1畢業設計目的 1
1.2本課題的內容和要求 2
第二章 抓取機構設計 4
2.1手部設計計算 4
2.2腕部設計計算 7
2.3臂伸縮機構設計 8
第三章 液壓系統原理設計及草圖 11
3.1手部抓取缸 11
3.2腕部擺動液壓迴路 12
3.3小臂伸縮缸液壓迴路 13
3.4總體系統圖 14
第四章 機身機座的結構設計 15
4.1電機的選擇 16
4.2減速器的選擇 17
4.3螺柱的設計與校核 17
第五章 機械手的定位與平穩性 19
5.1常用的定位方式 19
5.2影響平穩性和定位精度的因素 19
5.3機械手運動的緩沖裝置 20
第六章 機械手的控制 21
第七章 機械手的組成與分類 22
7.1機械手組成 22
7.2機械手分類 24
第八章 機械手Solidworks三維造型 25
8.1上手爪造型 26
8.2螺栓的繪制 30
畢業設計感想 35
參考資料 36
送料機械手設計及Solidworks運動模擬
摘要
本課題是為普通車床配套而設計的上料機械手。工業機械手是工業生產的必然產物,它是一種模仿人體上肢的部分功能,按照預定要求輸送工件或握持工具進行操作的自動化技術設備,對實現工業生產自動化,推動工業生產的進一步發展起著重要作用。因而具有強大的生命力受到人們的廣泛重視和歡迎。實踐證明,工業機械手可以代替人手的繁重勞動,顯著減輕工人的勞動強度,改善勞動條件,提高勞動生產率和自動化水平。工業生產中經常出現的笨重工件的搬運和長期頻繁、單調的操作,採用機械手是有效的。此外,它能在高溫、低溫、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染環境條件下進行操作,更顯示其優越性,有著廣闊的發展前途。
本課題通過應用AutoCAD 技術對機械手進行結構設計和液壓傳動原理設計,運用Solidworks技術對上料機械手進行三維實體造型,並進行了運動模擬,使其能將基本的運動更具體的展現在人們面前。它能實行自動上料運動;在安裝工件時,將工件送入卡盤中的夾緊運動等。上料機械手的運動速度是按著滿足生產率的要求來設定。
關鍵字 機械手,AutoCAD,Solidworks 。
第一章 機械手設計任務書
1.1畢業設計目的
畢業設計是學生完成本專業教學計劃的最後一個極為重要的實踐性教學環節,是使學生綜合運用所學過的基本理論、基本知識與基本技能去解決專業范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。這對學生即將從事的相關技術工作和未來事業的開拓都具有一定意義。
其主要目的:
培養學生綜合分析和解決本專業的一般工程技術問題的獨立工作能力,拓寬和深化學生的知識。
培養學生樹立正確的設計思想,設計構思和創新思維,掌握工程設計的一般程序規范和方法。
培養學生樹立正確的設計思想和使用技術資料、國家標准等手冊、圖冊工具書進行設計計算,數據處理,編寫技術文件等方面的工作能力。
培養學生進行調查研究,面向實際,面向生產,向工人和技術人員學習的基本工作態度,工作作風和工作方法。
1.2本課題的內容和要求
(一、)原始數據及資料
(1、)原始數據:
生產綱領:100000件(兩班制生產)
自由度(四個自由度)
臂轉動180º
臂上下運動 500mm
臂伸長(收縮)500mm
手部轉動 ±180º
(2、)設計要求:
a、上料機械手結構設計圖、裝配圖、各主要零件圖(一套)
b、液壓原理圖(一張)
c、機械手三維造型
d、動作模擬模擬
e、設計計算說明書(一份)
(3、)技術要求
主要參數的確定:
a、坐標形式:直角坐標系
b、臂的運動行程:伸縮運動500mm,回轉運動180º。
c、運動速度:使生產率滿足生產綱領的要求即可。
d、控制方式:起止設定位置。
e、定位精度:±0.5mm。
f、手指握力:392N
g、驅動方式:液壓驅動。
(二、)料槽形式及分析動作要求
( 1、)料槽形式
由於工件的形狀屬於小型回轉體,此種形狀的零件通常採用自重輸送的輸料槽,如圖1.1所示,該裝置結構簡單,不需要其它動力源和特殊裝置,所以本課題採用此種輸料槽。
圖1.1機械手安裝簡易圖
(2、)動作要求分析如圖1.2所示
動作一:送 料
動作二:預夾緊
動作三:手臂上升
動作四:手臂旋轉
動作五:小臂伸長
動作六:手腕旋轉
預夾緊
手臂上升
手臂旋轉
小臂伸長
手腕旋轉
手臂轉回
圖1.2 要求分析
第二章 抓取機構設計
2.1手部設計計算
一、對手部設計的要求
1、有適當的夾緊力
手部在工作時,應具有適當的夾緊力,以保證夾持穩定可靠,變形小,且不損壞工件的已加工表面。對於剛性很差的工件夾緊力大小應該設計得可以調節,對於笨重的工件應考慮採用自鎖安全裝置。
2、有足夠的開閉范圍
夾持類手部的手指都有張開和閉合裝置。工作時,一個手指開閉位置以最大變化量稱為開閉范圍。對於回轉型手部手指開閉范圍,可用開閉角和手指夾緊端長度表示。手指開閉范圍的要求與許多因素有關,如工件的形狀和尺寸,手指的形狀和尺寸,一般來說,如工作環境許可,開閉范圍大一些較好,如圖2.1所示。
圖2.1 機械手開閉示例簡圖
3、力求結構簡單,重量輕,體積小
手部處於腕部的最前端,工作時運動狀態多變,其結構,重量和體積直接影響整個機械手的結構,抓重,定位精度,運動速度等性能。因此,在設計手部時,必須力求結構簡單,重量輕,體積小。
4、手指應有一定的強度和剛度
5、其它要求
因此送料,夾緊機械手,根據工件的形狀,採用最常用的外卡式兩指鉗爪,夾緊方式用常閉史彈簧夾緊,松開時,用單作用式液壓缸。此種結構較為簡單,製造方便。
二、拉緊裝置原理
如圖2.2所示【4】:油缸右腔停止進油時,彈簧力夾緊工件,油缸右腔進油時松開工件。
圖2.2 油缸示意圖
1、右腔推力為
FP=(π/4)D²P (2.1)
=(π/4)0.5²2510³
=4908.7N
2、根據鉗爪夾持的方位,查出當量夾緊力計算公式為:
F1=(2b/a)(cosα′)²N′ (2.2)
其中 N′=498N=392N,帶入公式2.2得:
F1=(2b/a)(cosα′)²N′
=(2150/50)(cos30º)²392
=1764N
則實際加緊力為 F1實際=PK1K2/η (2.3)
=17641.51.1/0.85=3424N
經圓整F1=3500N
3、計算手部活塞桿行程長L,即
L=(D/2)tgψ (2.4)
=25×tg30º
=23.1mm
經圓整取l=25mm
4、確定「V」型鉗爪的L、β。
取L/Rcp=3 (2.5)
式中: Rcp=P/4=200/4=50 (2.6)
由公式(2.5)(2.6)得:L=3×Rcp=150
取「V」型鉗口的夾角2α=120º,則偏轉角β按最佳偏轉角來確定,
查表得:
β=22º39′
5、機械運動范圍(速度)【1】
(1)伸縮運動 Vmax=500mm/s
Vmin=50mm/s
(2)上升運動 Vmax=500mm/s
Vmin=40mm/s
(3)下降Vmax=800mm/s
Vmin=80mm/s
(4)回轉Wmax=90º/s
Wmin=30º/s
所以取手部驅動活塞速度V=60mm/s
6、手部右腔流量
Q=sv (2.7)
=60πr²
=60×3.14×25²
=1177.5mm³/s
7、手部工作壓強
P= F1/S (2.8)
=3500/1962.5=1.78Mpa
2.2腕部設計計算
腕部是聯結手部和臂部的部件,腕部運動主要用來改變被夾物體的方位,它動作靈活,轉動慣性小。本課題腕部具有回轉這一個自由度,可採用具有一個活動度的回轉缸驅動的腕部結構。
要求:回轉±90º
角速度W=45º/s
以最大負荷計算:
當工件處於水平位置時,擺動缸的工件扭矩最大,採用估演算法,工件重10kg,長度l=650mm。如圖2.3所示。
1、計算扭矩M1〖4〗
設重力集中於離手指中心200mm處,即扭矩M1為:
M1=F×S (2.9)
=10×9.8×0.2=19.6(N·M)
F
S
F
圖2.3 腕部受力簡圖
2、油缸(伸縮)及其配件的估算扭矩M2〖4〗
F=5kg S=10cm
帶入公式2.9得
M2=F×S=5×9.8×0.1 =4.9(N·M)
3、擺動缸的摩擦力矩M摩〖4〗
F摩=300(N)(估算值)
S=20mm (估算值)
M摩=F摩×S=6(N·M)
4、擺動缸的總摩擦力矩M〖4〗
M=M1+M2+M摩 (2.10)
=30.5(N·M)
5.由公式
T=P×b(ΦA1²-Φmm²)×106/8 (2.11)
其中: b—葉片密度,這里取b=3cm;
ΦA1—擺動缸內徑, 這里取ΦA1=10cm;
Φmm—轉軸直徑, 這里取Φmm=3cm。
所以代入(2.11)公式
P=8T/b(ΦA1²-Φmm²)×106
=8×30.5/0.03×(0.1²-0.03²)×106
=0.89Mpa
又因為
W=8Q/(ΦA1²-Φmm²)b
所以
Q=W(ΦA1²-Φmm²)b/8
=(π/4)(0.1²-0.03²)×0.03/8
=0.27×10-4m³/s
=27ml/s
2.3臂伸縮機構設計
手臂是機械手的主要執行部件。它的作用是支撐腕部和手部,並帶動它們在空間運動。
臂部運動的目的,一般是把手部送達空間運動范圍內的任意點上,從臂部的受力情況看,它在工作中即直接承受著腕部、手部和工件的動、靜載荷,而且自身運動又較多,故受力較復雜。
機械手的精度最終集中在反映在手部的位置精度上。所以在選擇合適的導向裝置和定位方式就顯得尤其重要了。
手臂的伸縮速度為200m/s
行程L=500mm
1、手臂右腔流量,公式(2.7)得:【4】
Q=sv
=200×π×40²
=1004800mm³/s
=0.1/10²m³/s
=1000ml/s
2、手臂右腔工作壓力,公式(2.8) 得:〖4〗
P=F/S (2.12)
式中:F——取工件重和手臂活動部件總重,估算 F=10+20=30kg, F摩=1000N。
所以代入公式(2.12)得:
P=(F+ F摩)/S
=(30×9.8+1000)/π×40²
=0.26Mpa
3、繪制機構工作參數表如圖2.4所示:
圖2.4機構工作參數表
4、由初步計算選液壓泵〖4〗
所需液壓最高壓力
P=1.78Mpa
所需液壓最大流量
Q=1000ml/s
選取CB-D型液壓泵(齒輪泵)
此泵工作壓力為10Mpa,轉速為1800r/min,工作流量Q在32—70ml/r之間,可以滿足需要。
5、驗算腕部擺動缸:
T=PD(ΦA1²-Φmm²)ηm×106/8 (2.13)
W=8θηv/(ΦA1²-Φmm²)b (2.14)
式中:Ηm—機械效率取: 0.85~0.9
Ηv—容積效率取: 0.7~0.95
所以代入公式(2.13)得:
T=0.89×0.03×(0.1²-0.03²)×0.85×106/8
=25.8(N·M)
T<M=30.5(N·M)
代入公式(2.14)得:
W=(8×27×10-6)×0.85/(0.1²-0.03²)×0.03
=0.673rad/s
W<π/4≈0.785rad/s
因此,取腕部回轉油缸工作壓力 P=1Mpa
流量 Q=35ml/s
圓整其他缸的數值:
手部抓取缸工作壓力PⅠ=2Mpa
流量QⅠ=120ml/s
小臂伸縮缸工作壓力PⅠ=0.25Mpa
流量QⅠ=1000ml/s
第三章 液壓系統原理設計及草圖
3.1手部抓取缸
圖 3.1手部抓取缸液壓原理圖〖7〗
1、手部抓取缸液壓原理圖如圖3.1所示
2、泵的供油壓力P取10Mpa,流量Q取系統所需最大流量即Q=1300ml/s。
因此,需裝圖3.1中所示的調速閥,流量定為7.2L/min,工作壓力P=2Mpa。
採用:
YF-B10B溢流閥
2FRM5-20/102調速閥
23E1-10B二位三通閥