四自由度圆柱坐标机械手毕业设计说明书

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1、 机电工程学院机电工程学院 毕 业 设 计 说 明 书毕 业 设 计 说 明 书 设计题目设计题目: : YZBZYZBZ1 1 型圆柱坐标式四自由度机械手型圆柱坐标式四自由度机械手设计设计 1 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

2、 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 3

3、8 致谢 38 参考资料39 1 1 1 绪论绪论 1 11 1 工业机械手的概述工业机械手的概述 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 12 2 工业机械手在生产中的应用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