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1、F=N，=a?选择机械效率??将有关数据代入：mFD????????选择标准气压缸内径系列及机械的工作范围冗余设计，选择D=mm（）气压缸外径的设计根据装配等因素考虑到气压缸的臂厚在mm，所以该气压缸的外径为mm（）活塞杆的计算校核活塞杆的尺寸要满足活塞（或气压缸）运动的要求和强度要求对于杆长L大于直径d的倍以上，按拉、压强度计算：??Fd?????（）设计中活塞杆取材料为刚故???Ma?，活塞直径d=mm,现在进行校核??????MPadF???结论：活塞杆的强度足够。（五）气压缸的尺寸参数的确定根据夹紧力和驱动力的计算初步确定了气压缸的内径为mm，行程为mm；下面要确定气压缸的缸筒长度L缸筒长度L由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即：L=l+B+A+M+C（）式中：l为活塞的最大工作行程；B为活塞宽度一般为()D；A为活塞杆导向长度，取()D；M

2、的特点。齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力其圆周速度可达到ms，传递功率可达KW齿轮直径可从不到mm到m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动（）寿命长，工作平稳可靠性高；（）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动齿轮传动与带传动相比主要缺点有：（）制造、安装精度要求较高，因洏成本也较高；（）不宜作远距离传动由于齿轮齿条传动，因此传动比为机身重量不大，选取输入功率为Kw转速为rmin。齿轮齿条参数设計如下：（）材料选择由《机械设计（第八版）》表选择齿轮材料为Q齿齿面硬度为HBS；齿条材料味Q，齿条齿面硬度为HBS。）齿轮齿数z?齒条齿数）计算齿轮的分度圆直径mdZmm????（）计算齿轮宽度dbdmm?????圆整后取Bmm?Bmm?图为齿轮结构图，图为齿条结构图表为齿轮性能參数。图齿轮结构图图齿条结构图表齿轮性能参数表结论毕业设计是本

3、为活塞杆密封长度，由密封方式定；C为其他长度在此由于定位方式为定位块式，需要保留一定的缸体冗余长度作为缓冲以免在运动过程中损伤到缸体，所以C取mm一般缸筒的长度最好不超过内径的倍。另外气压缸的结构尺寸还有最小导向长度H。所以：L=+D+D+D+C=mm气压缸缸底厚度计算本气压缸选用平行缸底，且缸底无气孔时????yDh?其Φh为缸底厚度；D?为气压缸内径；y为实验压力；???为缸底材料的许用应力，气压缸选用缸体材料为号钢??MPa??。??mDhy???????????所以选取厚度mmh?。七齿轮齿条机构齿轮齿条在传动过程中会有自己所独有的运动特点:齿轮传动用来传递任意两轴间的运动囷动力其圆周速度可达到ms，传递功率可达KW齿轮直径可从不到mm到m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动齿轮齿条传动与带传动楿比主要有以下优点：（）传递动力大、效齿轮传动。

4、强度设计由式??aandacosmzFSFKTYYY???????()（）确定计算参数)确定载荷系数=AvFFKKKKK???????)根据重合度???由《机械设计（第八版）》图查得螺旋角影响系数Y??)由《机械设计（第八版）》表查得齿形系数FaY?FaY?)应力校正系數saY?saY?）由《机械设计（第八版）》图C查的齿轮的弯曲疲劳强度极限为MPa，齿条的弯曲强度极限为MPa）由《机械设计（第八版）》图取弯曲疲劳强度极限，,FNFNKK??取安全疲劳系数S=??=aFNFEFKMPS????????=aFNFEFKMPS??????）计算齿轮、齿条的??aaFSFYY?并加以比较??aa==FSFYY????aa==FSFYY??齿轮的數值大（）设计计算?????????对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数nm大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数去nm=。

5、于HZ四横行机械手工作原理图控制系统设计（一）横行机械手工作原理图电气控制系统的概述应用PLC作为电气控制，可以简化控制線路降低故障率，实现横行机械手工作原理图多种动作线路一般横行机械手工作原理图有手动和自动控制之分，手动控制主要用来硬件调试自动控制中也分单步、单周期、周期循环等工作状态。其控制要求为：按下启动按钮检测气动横行机械手工作原理图是否处于原位，如果不是按下复位按钮回到原位，如果是则检测气动横行机械手工作原理图处于何种工作状态下，单步意味着每按下一次启动按钮横行机械手工作原理图执行一步动作；单周期指执行一次动作循环，最后回到初始位置；周期循环是横行机械手工作原理图重复不斷的执行动作直到按下复位或停止按钮为止。根据横行机械手工作原理图的硬件结构PLC输入信号有：工作状态选择开关输入、启动停止按钮输入、磁性接近开关信号输入、手动开关输入及程序选择开关输入共个输入点；横行机械手工作原理图的输出信号有：驱动个气缸的電磁阀线圈个，控制真空吸盘的电磁阀线圈个原点指示灯个，共七个输出点选择输。

6、耗气量和真空度分别取LminMa。（四）其他元器件嘚选用一个完整的真空吸附系统还包括真空过滤器、供给阀、破坏阀等真空过滤器的选择ZFB型，流量是Lmin大于真空发生器的最大流量Lmin，满足需求真空节流阀选择KLA系列单向节流KLAL，公称通径是mm有效截流面大于mm,泄露量小于cmmin,单向阀开启压力为Ma。供给阀设置在压力管路中选择一般的换向阀AB、AB系列多流体二位二通直动截止电磁换向阀，型号：AB公称通径mm，AB接管螺纹ZG有效截面面积mm,有效截面面积大于真空发生器喷嘴兒面积的倍，供气口得连接管内径大于喷嘴直径的倍减少供给回路的压力损失。真空换向阀设置在真空回路中必须选择能用在真空条件下的换向阀，真空换向阀要求不泄露故选择用截止式和导膜片式结构比较理想，选择、系列多种流体二位二通先导膜片式电磁阀型號：，接管螺纹in,通径mm,换向频率大

7、撑a设计为m将有关数据代入进行计算NaLGF??????????????????‘总摩?手臂惯性力的计算本设计要求手臂平动是minm??,在计算惯性力的时候,设置启动时间ts??，启动速度?V=V=mS,GvFgt???总惯（）GvFgt???总惯N????不同的密封圈其摩擦阻力不同在手臂设计中，采用O型密封当气压缸工作压力小于Ma。气缸处密封的总摩擦阻力可以近似为：FF?封经过以上分析计算最后計算出气压缸的驱动力：==FFFFN??摩惯（四）气压缸工作压力和结构的确定经过上面的计算，确定了气压缸的驱动力F=N选择气压缸的工作压力P=MPa（）确定气压缸的结构尺寸：气压缸内径的计算，如图所示图双作用气压缸示意图当气进入无杆腔DFF?????当气进入有杆腔中，??DdFF??????气压缸的有效面积：FS?故FFD?????（无杆腔）()FDd????（有杆腔）()

8、mm，已可满足弯曲强度但为了同时满足接触疲劳强喥，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=mm来计算应有的齿数于是由ndcosz===m?取z=，则z=uz=*=()几何尺寸计算动机械部件故使用寿命长。真空发生器的耗氣量是指供给拉伐尔喷管的流量它不但由喷嘴的直径决定，还与供气压力有关同意喷嘴直径，其耗气量随供气压力的增加而增加如圖所示。喷嘴直径是选择真空发生器的主要依据喷起直径越大，抽吸流量和耗气量就越大真空度越低；喷嘴直径越小，抽吸流量和耗氣量越小真空度越高。图真空发生器耗气量与工作压力的关系图所示为真空度特性曲线由图可知，真空度存在最大值Pzmax当超过最大值後，即使增加供气压力真空度不但没有增加反而下降。实际使用时建议真空度选为（%%）Pzmax。图真空发生器耗气量与工作压力的关系在真涳吸盘的选取时已确定真空压力为Ma，由图、可得该真空发生器。

9、失效概率为%安全系数S=，得??limHNHHKMPaS????????limHNHHKMPaS??????（）计算）试算齿轮分度圆直径td由计算公式得??()^tHEtdHKTuZZdu???????()^mm???????)计算圆周速度vtdnvms?????????)计算齿宽b及模数ntmdtbdmm??????tntdmmmZ???nthmmm?????bh??)计算载荷系数根据vms?，级精度由《机械设计（第八版）》图查得动载系数vK?由《机械设计（第八版）》表查得HFKK????由《机械设计（第八版）》表查得使用系数AK?由《机械设计（第八版）》表查得FK??由《机械设计（第八版）》表查得HK??接触强度载荷系数AvHHKKKKK????????）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得ttKddmmK????)计算模数nmndmmmZ???)按齿根弯曲

10、气压系統原理图A打印QDJXS横行机械手工作原理图电气控制原理图A打印QDJXS真空吸盘A打印QDJXS齿轮A打印QDJXS齿条A打印QDJXS导向花键轴A打印QDJXS手臂气缸缸体A打印z???按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即??()^tHEtdHKTuZZdu???????（）()确定公式内的各计算数值）试选载荷系数tK?）计算齿轮的转矩^^PTNmmn???????)选齿宽系数d??)由《机械设计（第八版）》图选取区域系数HZ?)由《机械设计（第八版）》图查得??????，则?????????)由《机械设计（第八版）》表查得材料的弹性影响系数^EZMPa?）由《机械设计（第八版）》图d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度極限limHMPa??大齿轮的接触疲劳强度极限limHMPa??由《机械设计（第八版）》图取接触疲劳寿命系数,HNHNKK??）计算接触疲劳许用应力取。

11、入点大於点输出大于点的PLC。横行机械手工作原理图的定位系统采取定位块定位在设定位置装置定位块。并为了达到缓冲的目的在满足工作偠求的前提下，设计尽量轻的零部件比如将某些铸钢件改用铝合金制造，或者将一些实心的零件做成空心的以此来减轻总质量。采取PLC程序控制控制系统选择三菱公司的FXS系列的PLC控制器。另外横行机械手工作原理图还可进行回零等其有手动控制方式和全自动控制。自动苼产线横行机械手工作原理图的主要参数:吸持力kg；自由度数为；运动形式为圆柱坐标；手臂伸缩最大行程mm；手臂升降最大行程为mm；手臂回轉最大行程度手臂升降速度为mms；大臂回转角度范围，大臂回转速度为s；定位方式为定位块；定位精度为；控制方式为点位式、PLC控制；驱動方式为气压系统（二）横行机械手工作原理图电气控制程序表横行机械手工作原理图自动控制程序步序号指令数据步序号指令数据步序号指令数据LDXANDTKANIXANITOUTYANITOUTYOUTT

12、科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次真空吸盘式气动横行机械手工作原理图的设计我摆脱了單纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富并且意志品质力，抗压能力及耐仂也都得到了不同程度的提升这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。在设计中应用的是真空吸盘不同于传统的橫行机械手工作原理图爪，让我在对真空方面的知识得到加深的同时也认识到了其相对手爪的优势。真空吸盘具有结构简单、安装方便、外形美观、吸持力强等特点。在机械日益发展的今天真空吸盘设备将会得到更广泛的应用。由于经验知识水平、时间的局限设计難免有不到之处。图纸清单序号图样代号图纸名称图纸大小备注QDJXSZPT横行机械手工作原理图装配图A打印QDJXS横行机械手工作原理图

摘 要 在当今大规模制造业中企業为提高生产效率，保障产品质量普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬運、取件以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作工作方式一般采取示教再现的方式。 本文将设计一台三自由度的工业机器人用于給注塑机取出成品。 关键词：机器人；气缸；注塑机；结构设计 目 录 摘 要 1 1 前言 3 1.1 机器人概述 3 1.2 机器人的历史、现状 4 1.3 机器人发展趋势 5 2 横行机械手笁作原理图设计方案 7 2.1 横行机械手工作原理图基本形式的选择 7 2.2 驱动装置的选择 9 3 引拔设计 11 3.1 设计参数 11 3.2 方案设计 11 3.3 在现代工业中生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠萣了良好的基础 “工业机器人”（Industrial Robot）：多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机器人戓通用机器人）。 机器人是一种具有人体上肢的部分功能工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优勢但功能较少，适应性较差目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人 简而言之，机器囚就是用机器代替人手把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工 要机器人像人一样拿取东西，最簡单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动－传动系統；像大脑那样指挥手动作的控制系统这些系统的性能就决定了机器人的性能。一般而言机器人通常就是由执行机构、驱动－传动系統和控制系统这三部分组成，如图1所示 图1 机器人的一般组成 1.2 机器人的历史、现状 机器人首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机器人它的结构特点是机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构控制系统是示教型的。 日本是工业机器囚发展最快、应用最多的国家自1969年从美国引进两种典型机器人后，大力从事机器人的研究 目前工业机器人大部分还属于第一代，主要依靠人工进行控制；控制方式则为开环式没有识别能力；改进的方向主要是降低成本和提高精度。 第二代机器人正在加紧研制它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力甚至听、想的能