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。对于杆长大于直径的倍以上，按拉压强度计算设计中活塞杆取材料为刚，故，活塞直径,现在进行校核。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，行程为下面要确定气压缸的缸筒长度。缸筒长度由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即式中为活塞的最大工作行程为活塞宽度，般为为活塞杆导向长度，取为活塞杆密封长度，由密封方式定为其他长度，在此由于定位方式为定位块式，需要保留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，所以取。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。所以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，其中为缸底厚度为气压缸内径为实验压力为缸底材料的许用应力，气压缸选用缸体材料为号钢，。，所以选取厚度。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和动力，其圆周速度可达到，传递功率可达，齿轮直径可从不到到以上，是现代机械中应用最广的种机械传动。齿轮齿条传动与带传动相比主要有以下优点传递动力大效齿轮传动的特点。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，传递功率可达，齿轮直径可从不到到以上，是现代机械中应用最广的种机械传动。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，因而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，转速为。齿轮齿条参数设计如下材料选择由机械设计第八版表选择齿轮材料为，齿齿面硬度为齿条材料味，齿条齿面硬度为，。齿轮齿数，齿条齿数计算齿轮的分度圆直径计算齿轮宽度圆整后取图为齿轮结构图，图为齿条结构图，表为齿轮性能参数。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科学习阶段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机械手的设计，我摆脱了单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，抗压能力及耐力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，不同于传统的机械手爪，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，设计难免有不到之处。图纸清单序号图样代号图纸名称图纸大小备注机械手装配图打印机械手气压系统原理图打印机械手电气控制原理图打印真空吸盘打印齿轮打印齿条打印导向花键轴打印手臂气缸缸体打印按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即确定公式内的各计算数值试选载荷系数计算齿轮的转矩选齿宽系数由机械设计第八版图选取区域系数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由机械设计第八版图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限由机械设计第八版图取接触疲劳寿命系数,计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数，得计算试算齿轮分度圆直径，由计算公式得计算圆周速度计算齿宽及模数计算载荷系数根据，级精度，由机械设计第八版图查得动载系数由机械设计第八版表查得由机械设计第八版表查得使用系数由机械设计第八版表查得由机械设计第八版表查得接触强度载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得计算模数按齿根弯曲强度设计由式确定计算参数确定载荷系数根据重合度，由机械设计第八版图查得螺旋角影响系数由机械设计第八版表查得齿形系数应力校正系数由机械设计第八版图查的齿轮的弯曲疲劳强度极限为，齿条的弯曲强度极限为。由机械设计第八版图取弯曲疲劳强度极限取安全疲劳系数计算齿轮齿条的并加以比较齿轮的数值大。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大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，去，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是由取，则几何尺寸计算动机械部件，故使用寿命长。真空发生器的耗气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，如图所示。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，抽吸流量和耗气量越小，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，当超过最大值后，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。图真空发生器耗气量与工作压力的关系在真空吸盘的选取时，已确定真空压力为，由图可得，该真空发生器耗气量和真空度分别取，。四其他元器件的选用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，真空过滤器的选择型，流量是，大于真空发生器的最大流量，满足需求，真空节流阀选择系列单向节流，公称通径是，有效截流面大于,泄露量小于,单向阀开启压力为。供给阀设置在压力管路中，选择般的换向阀系列多流体二位二通直动截止电磁换向阀，型号，公称通径，接管螺纹，有效截面面积,有效截面面积大于真空发生器喷嘴儿面积的倍，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，型号，接管螺纹,通径,换向频率大于。四机械手控制系统设计机械手电气控制系统的概述应用作为电气控制，可以简化控制线路，降低故障率，实现机械手多种动作线路。般机械手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，检测气动机械手是否处于原位，如果不是，按下复位按钮回到原位，如果是，则检测气动机械手处于何种工作状态下，单步意味着每按下次启动按钮，机械手执行步动作单周期指执行次动作循环，最后回到初始位置周期循环是机械手重复不断的执行动作，直到按下复位或停止按钮为止。根据机械手的硬件结构，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机械手的输出信号有驱动个气缸的电磁阀线圈个，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。选择输入点大于点，输出大于点的。机械手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，在满足工作要求的前提下，设计尽量轻的零部件。比如将些铸钢件改用铝合金制造，或者将些实心的零件做成空心的，以此来减轻总质量。采取程序控制，控制系统选择三菱公司的系列的控制器。另外机械手还可进行回零等，其有手动控制方式和全自动控制。自动生产线机械手的主要参数吸持力自由度数为运动形式为圆柱坐标手臂伸缩最大行程手臂升降最大行程为手臂回转最大行程度，手臂升降速度为大臂回转角度范围，大臂回转速度为定位方式为定位块定位精度为控制方式为点位式控制驱动方式为气压系统。二机械手电气控制程序表机械手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经单向阀，流经图所示从左到右第二个三位四通电磁阀左位，然后流经节流阀和单向阀构成的调速阀，然后直接流向大臂升降气压缸的上腔，从而推动机械手做下降运动。至此就完成整个机械手的循环运动，如果此时接到停止的指令，则和同时通电，电磁铁将电磁换向阀到上位，此时气压系统卸压，同时上面的各个电磁铁同时断电回到默认位置，完成卸荷。电磁铁动作顺序表如下六机械手臂部的设计及参数计算手臂部件是机械手的主要握持部件。它的作用是支撑腕部和手部包括工件或工具，并带动它们作空间运动。手臂运动应该包括个运动伸缩翻转和升降。臂部运动的目的把手部送到空间运动范围内任意点。如果改变手部的姿态方位，则用腕部的自由度加以实现。因此，般来说臂部应该具备个自由度才能满足基本要求，既手臂伸缩左右回转和升降运动。手臂的各种运动通常用驱动机构和各种传动机构来实现，从臂部的受力情况分析，它在工作中即直接承受腕部手部和工件的静动载荷，而且自身运动较多。因此，它的结构工作范围灵活性等直接影响到机械手的工作性能。由于本设计需要，手部腕部无需设计，只需设计手臂即可。臂部设计的基本要求臂部应承载能力大刚度好自重轻根据受力情况，合理选择截面形状和轮廓尺寸提高支撑刚度和合理选择支撑点的距离合理布置作用力的位置和方向注意简化结构提高配合精度。臂部运动速度要高，惯性要小机械手手部的运动速度是机械手的主要参数之，它反映机械手的生产水平。对于高速度运动的机械手，其最大移动速度设计在,最大回转角速度设计在内，大部分平均移动速度为，平均回转角速度在。在速度和回转角速度定的情况下，减小自身重量是减小惯性的最有效，最直接的办法，因此，机械手臂部要尽可能的轻。手臂动作应该灵活为减少手臂运动之间的摩擦阻力，尽可能用滚动摩擦代替滑动摩擦。对于悬臂式的机械手，其传动件导向件和定位件布置合理，使手臂运动尽可能平衡，以减少对升降支撑轴线的偏心力矩，特别要防止发生机构卡死自锁现象。为此，必须计算使之满足不自锁的条件。总结以上要求是相互制约的，应该综合考虑这些问题，只有这样，才能设计出完美的性能良好的机械手。二手臂的典型机构以及结构的选择手臂的典型运动机构常见的手臂伸缩机构有以下几种双导杆手臂伸缩机构。手臂的典型运动形式有直线运动，如手臂的伸缩，升降和横向移动回转运动，如手臂的左右摆动，上下摆动符合运动，如直线运动和回转运动组合，两直线运动的双层气压缸空心结构。双活塞杆气压缸结构。活塞杆和齿轮齿条机构。手臂运动机构的选择通过以上，综合考虑，本设计选择双导杆伸缩机构，使用气压驱动,气压缸选取双作用气压缸。三手臂直线运动的驱动力计算先进行粗略的