毕业论文终稿-轮胎装配机械手设计[下载就送全套CAD图纸 答辩通过]

需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑轮胎装配机械手设计摘要机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。本文讲述了轮胎装配机械手即圆柱坐标液压机械手设计，主要用于完成轮胎的搬运夹持及装配工作。首先，通过对机械手的结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了设计方案；然后，对主要各主结构部件及液压系统进行了设计与验算；最后，通过AUTOCAD制图软件绘制了本机械手装配图及主要零部件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键字轮胎，机械手，圆柱坐标，液压系统需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑TIREASSEMBLYMANIPULATORDESIGNABSTRACTROBOTHANDISABLETOIMITATETHEHUMANHANDANDARMOFSOMEACTIONFUNCTIONS,WITHAFIXEDPROGRAMTOGRAB,HANDLINGOBJECTSOROPERATINGTOOLSOFTHEAUTOMATICOPERATIONTHISPAPERDESCRIBESTHEDESIGNOFTHECYLINDERCOORDINATEHYDRAULICMANIPULATOR,WHICHISMAINLYUSEDFORTHECARRYINGANDASSEMBLINGOFTHETIREFIRST,BYTHEMANIPULATORSSTRUCTUREANDPRINCIPLEWEREANALYZEDINTHISSTUDYBASEDONTHEDESIGNSCHEMEISPRESENTEDTHEN,MAINLYTHEMAINSTRUCTUREPARTSANDHYDRAULICSYSTEMWEREDESIGNANDCHECKINGCALCULATIONFINALLY,THROUGHTHEAUTOCADDRAWINGSOFTWAREDRAWNTHEMANIPULATORASSEMBLYDRAWINGANDTHEMAINPARTSOFTHEMAPTHROUGHTHEDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYOFTHEPROFESSIONALKNOWLEDGE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCEANDINTERCHANGEABILITYTHEORIES,MECHANICALDRAWINGMASTERTHEDESIGNMETHODOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADDRAWINGSOFTWARE,FORTHEFUTUREWORKINLIFEISOFGREATSIGNIFICANCEKEYWORDSTIRE,MANIPULATOR,CYLINDRICALCOORDINATES,HYDRAULICSYSTEM需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑目录第一章绪论111研究背景及意义112国内外发展状况1第二章总体方案设计321设计要求3211动作要求3212参数要求3需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑22方案拟定3221方案分析3222拟定方案5第三章手臂部分设计631臂部整体设计632手臂伸缩驱动力计算6321手臂摩擦力的计算6322手臂密封处的摩擦阻力的计算7323手臂惯性力的计算733手臂伸缩油缸的设计8331确定液压缸的结构尺寸8332液压缸外径的设计9333活塞杆的设计校核9334油缸端盖的设计10第四章机身部分设计1241机身的整体设计1242回转机构的设计12421回转缸驱动力矩的计算12422回转缸尺寸参数的确定1343机身升降机构的设计15431手臂重力矩的计算15432升降油缸驱动力的计算15433升降缸尺寸参数的确定16第五章搬运手爪及装配机构设计1851搬运手爪的设计1852装配机构的设计19第六章液压系统设计2061方案拟定20611制定调速方案20612制定压力控制方案20613选择液压动力源20614绘制液压系统图2063液压元件的计算和选择21631液压泵21632确定油箱容量22需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑633液压元件的选择2262液压系统性能验算22621压力损失验算22622发热温升验算23总结25参考文献26致谢27需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第一章绪论11研究背景及意义机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。我国的工业机械手是从80年代“七五“科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五“，“八五“科技攻关，目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术，控制系统硬件和软件设计技术，运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人，其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。本文讲述了轮胎装配机械手即液压机械手设计，主要作用是完成轮胎的搬运夹持及装配工作。随着工业自动化程度的提高，机械手的应用领域越来越广。机械手能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序、轨迹及其它要求，实现抓取、搬运工件或操纵工具。机械手可以代替很多重复性的体力劳动，从而减轻工人的劳动强度、提高生产效率。12国内外发展状况机械手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械手。它的结构是机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教形的。1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。商名为UNIMATE（即万能自动）。运动系统仿照坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动；控制系统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司，专门生产工业机械手。1962年美国机械制造公司也实验成功一种叫VEWRSATRAN机械手。该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。1978年美国UNIMATE公司和斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种UNIMATEVICARM型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑1毫米。联邦德国机械制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。联邦德国KNKA公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自1969年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。前苏联自六十年代开始发展应用机械手，至1977年底，其中一半是国产，一半是进口。目前，工业机械手大部分还属于第一代，主要依靠工人进行控制；改进的方向主要是降低成本和提高精度。第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，是机械手具有感觉机能。第三代机械手则能独立完成工作中过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的重要一环。一般概况国内机械行业应用的机械手绝大部分为专用机械手，附属于某一设备，其工作程序是固定的。通用机械手也有发展，目前应用的都是开关式点位控制型，伺服型已试制出数台在调试中，连续轨迹控制型还没有。控制方式有触点固定程序控制占绝大多数，专用机械手多采用这种控制。需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第二章总体方案设计21设计要求211动作要求装配机器人分为搬运和装配两个动作，实现夹住轮胎然后搬运过来，然后定位，定位之后由装配的机构拧螺丝实现装配动作。（1）可以设计成一体式，即搬运的机构和装配的机构在一个圆柱坐标机器人完成，也可以设计成双臂式，即搬运和装配部分在两个圆柱坐标机器人上分别完成动作；（2）装配机器人拧螺丝过程为对角依次固定，一般汽车轮胎上有五个固定螺丝，成对角状态拧螺丝才能保证轮胎的紧固。212参数要求（1）轮胎直径300450MM（2）主臂回转角度0280（3）主臂回转转速016R/MIN（4）机器人直线移动速度005M/S（5）机器人自由度522方案拟定221方案分析装配机器人分为搬运和装配两个动作，实现夹住轮胎然后搬运过来，然后定位，定位之后由装配的机构拧螺丝实现装配动作。机械手主要有以下类型（1）直角坐标型直角坐标型机器人的结构是最简单的。如图21，臂部由三个相互正交的移动副组成，沿X、Y、Z三个坐标轴的方向作直线移动。它具有操作简便的优点，被用于零部件的移送、简单的插入、旋拧等作业。但所占空间较大，工作范围相对较小。需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑图21直角坐标型（2）圆柱坐标型圆柱坐标型机器人的结构也比较简单，如图22，臂部由一个转动副和两个移动副组成，工作范围为圆柱形状的，其特点是位置精度高、运动直观、控制简单；结构简单、占地面积小、廉价，因此应用广泛。图22圆柱坐标型（3）垂直多关节型垂直多关节型机器人是根据人的上肢而设计的，如图23，它前三个转动关节、腰关节绕Z轴转动，臂的两个关节绕平行于Y轴的两轴线转动，它利用顺序的三个圆弧运动来改变手的空间位置。关节型机器人以臂部各相邻部件的相对角位移为运动坐标，结构紧凑，操作灵活性最好，所占空间小，运动速度较高，操作范围大，能在狭窄空间内饶过各种障碍物。但其精度受手臂姿势的影响，实现高精度运动有一定的困难。图23圆柱坐标型（4）平面关节型平面关节型装配机器人目前在装配生产线上应用的数量最多，它是一种精密型装配需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑机器人，具有速度快、精度高、柔性好等特点，如图24图24平面关节型（5）极坐标型极坐标型机器人利用两个转动和一个移动来改变手的空间位置，如图14，产生沿手臂轴X的直线移动，绕基座轴Y的转动和绕关节轴Z的摆动。其手臂可作绕Z轴的俯仰运动能抓取地面上的物体。这种机器人的特点是结构紧凑，所占空间小，运动灵活，并能扩大机器人的工作空间，但旋转关节反映在末端执行器上的线位移分辨率是一个变量，精度难以保证。图25极坐标型222拟定方案根据上面几种机器人结构特点比较，由于圆柱坐标型机械臂动作灵活，所占空间小，工作范围大，能在狭窄空间内饶过各种障碍物的特性，综合以上决定采用（2）圆柱坐标型装配机器人，其结构简图如图26所示需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑图26轮胎装配机械手结构简图第三章手臂部分设计31臂部整体设计手臂部件是机械手的主要执行部件。它的作用是支承腕部和手部（包括工作），并带动它们作空间转动。考虑到本次设计的机械手夹持轮胎，抓取重量较小，因此本设计选择油缸杆伸缩机构，其手臂的伸缩油缸活塞杆安装在导向套内，减小油缸杆的弯曲应力。活塞杆受拉压和弯曲载荷共同作用，受力简单，传动平稳，外形整齐美观，结构紧凑。使用液压驱动，液压缸选取双作用液压缸。其详细结构如下图示需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑图31臂部结构32手臂伸缩驱动力计算做水平伸缩直线运动的液压缸的驱动力根据液压缸运动时所克服的摩擦、惯性等几个方面的阻力，来确定来确定液压缸所需要的驱动力。液压缸活塞的驱动力的计算为FF回摩密惯321手臂摩擦力的计算由于油缸采用导向套导向故0AMBGLAF总得BF总0YBAGF总得AL总ABABF摩摩摩2LG总摩式中参与运动的零部件所受的总重力（含工件）（N）；G总L手臂与运动的零部件的总重量的重心到导向支撑的前端的距离（M），参考上一节的计算A导向支撑的长度（M）需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑当量摩擦系数，其值与导向支撑的截面有关。对于圆柱面57124摩擦系数，对于静摩擦且无润滑时钢对青铜取501钢对铸铁取38计算油缸杆的材料选择钢，导向套支撑选择钢，预估30512，已知L800MM，导向支撑A设计为200MMN60总G将有关数据代入进行计算6001260NALF2总摩2063322手臂密封处的摩擦阻力的计算不同的密封圈其摩擦阻力不同，在手臂设计中，采用O型密封圈，当液压缸工作压力小于10MPA。液压缸处密封的总摩擦阻力可以近似为003F。封F323手臂惯性力的计算01惯FTVG总式中参与运动的零件的总重力（包括工件）N；总从静止加速到工作速度的变化量M/S；V启动时间S，一般取00105；T设启动时间为02S，最大为0233M/S。则V01699N惯F2036由于背压阻力较小，可取005回F所以1260699003F005F摩惯封回求得1446N所以手臂伸缩驱动力为1446N。33手臂伸缩油缸的设计表31液压缸的工作压力作用在活塞上外力F（N）液压缸工作压力MPA作用在活塞上外力F（N）液压缸工作压力MPA小于500008120000300002040500010000152030000500004050需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑1000020000253050000以上5080经过上面的计算，确定了液压缸的驱动力F4378N，根据表31选择液压缸的工作压力P1MPA；331确定液压缸的结构尺寸液压缸内径的计算，如图32所示图32双作用液压缸示意图当油进入无杆腔421DPF当油进入有杆腔212D液压缸的有效面积MM1PS2所以（无杆腔）1134D（有杆腔）214DP式中活塞驱动力P；油缸的工作压力MPA；1P活塞杆直径；D油缸机械效率，工程机械中用耐油橡胶可取096；由上节求得驱动力F1446N，1MPA，机械效率0961P将数据代入得438MM1134PD60943根据表41（JB82666），选择标准液压缸内径系列，选择D50MM332液压缸外径的设计外径按中等壁厚设计，根据（JB106867）取油缸外径外径选择76MM需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑333活塞杆的设计校核活塞杆的尺寸要满足活塞（或液压缸）运动的要求和强度要求。对于杆长L大于直径D的15倍以上，按拉、压强度计算MMPD4设计中取活塞杆材料为碳钢，碳钢许用应力的100120MPA。本次取110则41MM61043D考虑到手部夹紧油缸需内置于该活塞杆，而前述已算得手部夹紧油缸外径为36MM，所以活塞直径按下表取D36MM，满足强度和装配要求。表32活塞杆直径系列（GB/T234893）1012141618202225283232364045505663708090100110125140160180现在进行稳定性校核，其稳定性条件为KNP式中临界力N；KP安全系数，24。NKN按中长杆进行稳定性校核，其临界力FKPBA式中F活塞杆截面面积MM；2A，B常数，与材料性质有关，碳钢A461，B247；柔度系数，经计算为70。代入数据，临界力F314904634MPAKPBA）（70426102取33015447MPAKNKN4378所以活塞杆满足稳定性要求。334油缸端盖的设计为保证连接的紧密性，螺钉间距T应适当（如图42），在这种联结中，每个螺钉在1危险剖面上承受的拉力为工作载荷和剩余预紧力之和0QSQ0QS式中工作载荷，；ZPDP42需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑螺钉中心所在圆的直径；0DP驱动力。Z螺钉数目，Z；10TD剩余预紧力，KQ，K1518；SQSQ计算D76MM，取90MM，P1MPA，间距与工作压强有关，见表43，间距应小于0150MM，试选螺钉数为6个表33螺钉间距T与压力P之间的关系工作压力P（MPA）螺钉的间距TMM0515小于1501525小于1202550小于10050100小于80则Z，代入数据46150，满足要求；10TD1T838N；QZPDP42选择K15，151255NS83712572095N0Q螺钉直径按强度条件计算1DLJQ4式中计算载荷，13；JJ0许用抗拉应力，；LLNS螺钉材料的屈服点，材料选择45钢，则屈服强度为352MPA；SN安全系数，N1225，此处取N2；螺纹内径，D1224S，D为螺钉公称直径，S为螺距。1D1计算1313209527235NJQ0需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑代入数据00045M1DLJ4SNJ61035247第四章机身部分设计41机身的整体设计按照设计要求，机械手要实现手臂280的回转运动，实现手臂的回转运动机构一般设计在机身处。同时机身承载着升降运动。综合考虑，本设计选用回转缸置于升降缸之上的结构。本设计机身包括两个运动，机身的回转和升降。如图41所示，回转机构置于升降缸之上的机身结构。手臂部件与回转缸的上端盖连接，回转缸的动片与缸体连接，由缸体带动手臂回转运动。回转缸的转需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑轴与升降缸的活塞杆是一体的。活塞杆采用空心，内装一花键套与花键轴配合，活塞升降由花键轴导向，具体结构见下图。图41机身结构示意图42回转机构的设计421回转缸驱动力矩的计算手臂回转缸驱动力矩的计算公式为驱MNM驱惯回封惯性力矩惯0JT式中臂部回转部件包括工件对回转轴线的转动惯量（KGM）；0J2回转缸动片角速度变化量，在启动过程RAD/S；启动过程的时间S；T若手臂回转零件的重心与回转轴的距离为前面计算得800MM，则2C0GGJ式中回转零件的重心的转动惯量。CJ需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑CJ3122RLM回转部件可以等效为一个长600MM，直径为1000MM的圆柱体，质量为100KG设置起动角速度70/S，则起动角速度122，起动时间设计为05S。RADS28KGMCJ3122RLM36012228933KGM2C0GG28929332276惯M0JT50MN为了简便计算，密封处的摩擦阻力矩，由于回油背差一般非常的小，驱封M30故在这里忽略不计，0回所以22760003驱驱2346驱MN422回转缸尺寸参数的确定（1）回转缸油腔内径D计算公式为23810DBPM驱式中P回转油缸的工作压力；D输出轴与动片连接处的直径，初步设计按D/D1525；B动片宽度，可按2B/DD2选取。选定回转缸的动片宽B50MM，工作压力为5MPA，D50MM949MM235064810D按标准油缸内径选取内径为100MM。（2）油缸缸盖螺钉的计算回转缸的工作压力为5MPA，所以螺钉间距T应小于80MM。螺钉数目Z314393T801所以缸盖螺钉的数目选择6个。危险截面000589）（2RRS45222M所以49063NQFZP490631573594NK15KFQS需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑所以7359449063122657NF螺钉材料选择Q235，则（N1225）2401SNMPA螺钉的直径D10MMQ3螺钉的直径选择D10MM选择M10的内六角圆头螺钉。经过以上的计算，最终确定的液压缸的尺寸，内径为100MM，外径按中等壁厚设计，根据表42（JB106867）取外径选择168MM，输出轴径为50MM。图42回转缸的截面图（3）动片联接螺钉的计算根据动片所受力矩的平衡条件有驱M摩即24QBPFDDZF式中每个螺钉预紧力；D动片的外径；F被连接件配合面间的摩擦系数，钢对钢取F015螺钉的强度条件为2134QFD合或1QD带入有关数据，得需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑104167NQF42DDZFBP0510564226螺钉材料选择Q235，则（N1225）4SNMPA螺钉的直径D93MMQ13F螺钉的直径选择D10MM选择M10的内六角圆头螺钉。43机身升降机构的设计431手臂重力矩的计算1估算重量150N，150N，500N工件G爪臂G2计算零件的重心位置，求出重心到回转轴线的距离800MM，760MM，400MM。工件爪臂由于总IIGX所以05425M总臂臂爪爪工件工件GX3计算偏重力矩MG总偏434总偏MN432升降油缸驱动力的计算FF回惯摩密式中摩擦阻力，取F016。F摩12F摩G零件及工件所受的总重。1的计算惯GVFGT总惯设定速度为V06M/S；起动或制动的时间差T01S、为800N。总将数据带入上面公式有需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑4898N10896F惯2的计算摩FF12摩2500NHGF总17360458所以22500016800NF12F摩3液压缸在这里选择O型密封，所以密封摩擦力可以通过近似估算F30密4由于背压阻力较小，为简便计算，可将其忽略，0回F所以F4898800003F80当液压缸向上驱动时，F2105N当液压缸向下驱动时，F505N433升降缸尺寸参数的确定1液压缸内径的计算液压缸驱动力按上升时计算，F2105N，由表51选择油缸工作压力为10MPA，计算如54节公式，代入数据010291134PD6109253根据表41可选取液压缸内径D125MM。2液压缸外径的计算按厚壁计算3213402PD式中缸体材料的许用应力，无缝钢管时100110MPA根据表42（JB106867）取外径选择180MM3活塞杆的计算设计中取活塞杆材料为碳钢，碳钢许用应力的100120MPA。本次取110则494MM6104325PD活塞杆直径应大于85MM。4缸盖螺钉的计算D120MM，取180MM，P10MPA，间距与工作压强有关，见表43，间距应小0D于120MM，试选螺钉数为6个需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑则Z，代入数据84120，满足要求；10TD1T19625N；QZPP42选择K15，15294375N196252943754907NS0QS螺钉直径按强度条件计算1DLJ式中计算载荷，13；JQJ0许用抗拉应力，；LLNS螺钉材料的屈服点，材料选择45钢，则屈服强度为352MPA；SN安全系数，N1225，此处取N2；螺纹内径，D1224S，D为螺钉公称直径，S为螺距。1D1计算1313490763791NJQ0代入数据00068M1DLJ4SNJQ610352479第五章搬运手爪及装配机构设计51搬运手爪的设计装配机器人分为搬运和装配两个动作，实现夹住轮胎然后搬运过来，然后定位，这些动作均需要搬运手爪实现。另外参数要求搬运的轮胎直径300450MM，如下图通过CAD法匹配分析最小直径轮胎与最大直径轮胎时所需手爪的结构。需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑图51搬运手爪结构分析通过上述分析得到搬运手爪的详细结构尺寸如下图示图52搬运手爪结构尺寸52装配机构的设计设计要求轮带放到位后由装配机构拧螺丝实现装配动作，装配机器人拧螺丝过程为对角依次固定，一般汽车轮胎上有五个固定螺丝，成对角状态拧螺丝才能保证轮胎的紧固。在机械手设计中通常拧螺丝的装配机构有现成的电动扳手，只需选型后搭配到机械手上即可，由于本处要求成对角状态拧螺丝故选用如下带成对角套筒的电动扳手。需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑同时为了保证机械手在搬运爪把轮胎搬运到车轮轴上是精确定位在电动扳手上设置一传感器1，该传感器为位置传感器，可以感应车轮轴的中心位置。而为了保证电动扳手套筒能精确套入待拧紧的螺帽，在电动扳手上设置一传感器2，该传感器也是位置传感器，可以感应螺杆的中心位置，在拧完一颗螺帽后套筒移除，电动扳手旋转电机旋转，两个套筒在传感器2作用下找到下一对对角螺栓进行拧紧，如此循环3次及可完成轮胎螺栓的拧紧工作。图53装配机构结构第六章液压系统设计61方案拟定需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑611制定调速方案节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，但效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。容积调速是靠改变液压泵或液压马达的排量来达到调速的目的。其优点是没有溢流损失和节流损失，效率较高。但需要有辅助泵，此种调速方式适用于功率大、运动速度高的液压系统。容积节流调速一般是用变量泵供油，用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量，并使其供油量与需油量相适应。此种调速回路效率也较高，速度稳定性较好，但其结构比较复杂。综合考虑本次采用节流调速。612制定压力控制方案液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需压力，并保持恒定。在容积调速系统中，用变量泵供油，用安全阀起安全保护作用。在有些液压系统中，有时需要流量不大的高压油，这时可考虑用增压回路得到高压，而不用单设高压泵。液压执行元件在工作循环中，某段时间不需要供油，而又不便停泵的情况下，需考虑选择卸荷回路。在系统的某个局部，工作压力需低于主油源压力时，要考虑采用减压回路来获得所需的工作压力。613选择液压动力源液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。节流调速系统一般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。容积调速系统多数是用变量泵供油，用安全阀限定系统的最高压力。614绘制液压系统图液压系统图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。各回路相互组合时要去掉重复多余的元件，力求系统结构简单。注意各元件间的联锁关系，避免误动作发生。要尽量减少能量损失环节。提高系统的工作效率。为便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设必要的检测元件（如压力表、温度计等）。需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑图61液压系统原理图62液压元件的计算和选择621液压泵工作压力PP5MPA，估算05MPAMAX3P所以P50555MPA泵流量2944L/MIN，取K11QAX所以QK2024324L/MIN泵规格根据液压设计手册单行本P152，表2056，选择齿轮泵CB40，N1460R/MIN，Q40L/MIN，P6MPA额额电机选用需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑取泵的总效率085，则N47KW60P额额选电机Y132M4，N55KW，N1460R/MIN。622确定油箱容量V100L总623液压元件的选择表61液压元件一览表序号元件名称规格数量1线隙式过滤器25MPA，100L/MIN12电动机55KW，1460R/MIN13齿轮泵5MPA，1450R/MIN14溢流阀25MPA，1215电磁换向阀63MPA，1216单向阀63MPA，1217压力表08MPA18，14节流阀63MPA，1229，15，20，2125，26，30节流阀63MPA，8710，16电磁换向阀63MPA，12211，17电磁换向阀63MPA，12212，18单向顺序阀25MPA，12222，27电磁换向阀63MPA，8223，28电磁换向阀63MPA，8231电磁换向阀63MPA，8133压力继电器163MPA134减压阀63MPA，8135压力表开关63MPA，41注表中元件的序号与液压系统原理图中的序号相对应。63液压系统性能验算631压力损失验算（1）沿程压力损失沿程压力损失，主要是注射缸快速注射时进油管路的压力损失。此管路长5M，管内径0032M，快速时通过流量27L/S；选用20号机械系统损耗油，正常运转后油的运动粘度27MM2/S，油的密度918KG/M3。油在管路中的实际流速为需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑SMDQV/3602174209836RE油在管路中呈紊流流动状态，其沿程阻力系数为25014ER求得沿程压力损失为MPAP032103981986425（2）局部压力损失单向顺序伺17的额定流量为50L/MIN，额定压力损失为04MPA。电液换向阀2的额定流量为190L/MIN，额定压力损失03MPA。单向顺序阀18的额定流量为150L/MIN，额定压力损失02MPA。通过各阀的局部压力损失之和为2221,315061904357504PMPA8从大泵出油口到注射缸进油口要经过单向阀13，电液换向阀2和单向顺序阀18。单向阀13的额定流量为250L/MIN，额定压力损失为02MPA。通过各阀的局部压力损失之和为PAP65023402531702,3由以上计算结果可求得快速注射时，小泵到注射缸之间总的压力损失为P1003088MPA091MPA大泵到注射缸之间总的压力损失为P2003065MPA068MPA由计算结果看，大小泵的实际出口压力距泵的额定压力还有一定的压力裕度，所选泵是适合的。综合考虑各工况的需要，确定系统的最高工作压力为63MPA，也就是溢流阀7的调定压力。632发热温升验算（1）计算发热功率需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑液压系统的功率损失全部转化为热量，发热功率计算如下PHRPRPC对本系统来说，PR是整个工作循环中双泵的平均输入功率。ZIPITRTQPT1系统总输出功率，求系统的输出有效功率NIMJJWJITCTSFP11由前面给定参数及计算结果可知合模缸的外载荷为90KN，行程035M；注射缸的外载荷为192KN，行程02M；预塑螺杆有效功率5KW，工作时间15S；开模时外载荷近同合模，行程也相同。注射机输出有效功率主要是以上这些。KPC3150210935014535总的发热功率为PHR533KW23KW（2）计算散热功率前面初步求得油箱的有效容积为1M3，按V08ABH求得油箱各边之积ABH1/08M3125M3取A为125M，B、H分别为1M。求得油箱散热面积为AT18HAB15AB18L125115125M259M2油箱的散热功率为PHCK1ATT式中K1油箱散热系数，查表51，K1取16W/M2；T油温与环境温度之差，取T35。PHC165935KW33KWPHR23KW由此可见，油箱的散热能满足系统散热的要求。需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑总结毕业设计是大