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（独家原创）电控气动机械手设计（全套CAD图纸）

．回转缸的动片与缸径定片端盖等处密封装置的摩擦阻力矩封，与选用的密衬装置的类型有关，应根据具体情况加以分析。在机械手的手腕回转运动中所采用的回转缸是单叶片回转气缸，它的原理如图所示，定片与缸体固连，动片与回转轴固连。动片封圈把气腔分隔成两个.当压缩气体从孔进入时，推动输出轴作逆时针方向回转，则低压腔的气从孔排出。反之，输出轴作顺时针方向回转。单叶气缸的压力和驱动力矩的关系为图回转气缸简图式中回转气缸的驱动力矩•㎝回转气缸的工作压力•㎝缸体内壁半径输出轴半径动片宽度。上述驱动力矩和压力的关系式是对于低压腔背压为零的情况下而言的。若低压腔有定的背压，则上式中的应代以工作压力与背压之差。二手腕回转缸的尺寸及其校核尺寸设计气缸长度设计为，气缸内径设计为，半径，轴径，半径，气缸运行角速度，加速度时间，压强.则力矩.尺寸校核.测定参与手腕转动的部件的质量，分析部件的质量分布情况，质量密度等效分布在个半径的圆盘上，那么转动惯量.工件的质量为，质量分布在长的棒料上，那么转动惯量.假如工件中心与转动轴线不重合，对于长的棒料来说，最大偏心距，其转动惯量为.二导向装置气压驱动的机械手手臂在进行伸缩或升降运动时，为了防止手臂绕轴线发生转动，以保证手指的正确方向，并使活塞杆不受较大的弯曲力矩作用，以增加手臂的刚性，在设计手臂结构时，必须采用适当的导向装置。它应根据手臂的安装形式，具体的结构和抓取重量等因素加以确定，同时在结构设计和布局上应尽量减少运动部件的重量和减少手臂对回转中心的转动惯量。目前常采用的导向装置有单导向杆双导向杆四导向杆等，在本机械手中采用单导向杆来增加手臂的刚性和导向性。三手臂伸缩气缸的设计活塞杆上输出力和缸径的计算活塞杆拉力为克服机械手的自重和克服抓取物的重量所用的力为当推力做功时当用上式计算时，活塞杆可根据气缸拉力预先估定，活塞杆直径可按计算必要时也可取若将代入上式得以上公式计算出的气缸内径应圆整为标准值。参考表得根据，参考表可估算得缸筒壁厚的计算缸筒直接承受压力，需有定的厚度。由于般气缸缸筒壁厚与内径只比，所以通常可以按薄壁筒公式计算常用缸筒材料有铸铁或等，其钢管钢管，其铝合金，其钢，其。本气缸选用，其。所以常用计算出的缸筒壁厚都相当薄，但考虑到机械加工，缸筒两端要安装缸盖等需要，往往将气缸筒壁厚作适当加厚，且尽量选用标准内径和壁厚的钢管和铝合金管。表所列筒壁厚值可供参考。因加工等原因根据表选。手臂升降和回转部分其结构如所示。手臂升降装置由立柱升降缸活塞轴升降缸体碰铁可调定位块定位拉杆缓冲撞铁定位块联接盘和导向杆等组成。转柱上钻有和六条气路，在转柱上端用管接头和气管分别将压缩空气引到手腕回转气缸用气路，手部夹紧气缸用气路和手臂伸缩气缸用气路，转柱下端的气路，将压缩空气引到升降缸下腔，当压缩空气进入下腔后，推动升降缸体上升，并由两个导向杆进行导向，同时碰铁随升降缸体同上移，当碰触上边的可调定位块后，即带动定位拉杆缓冲撞铁向上移动碰触升降用液压缓冲器进行缓冲。当两面接触时而定位。上升行程大小通过调整可调定位块来实现。最大可调行程为,缓冲行程根据抓重和手臂移动速度的要求亦可调整，其范围为，故上升行程最大值为。手臂下降靠自重实现。实现机械手手臂回转运动的机构形式是多种多样的，常用的有叶片式回转缸齿轮传动机构链轮传动机构连杆机构等。在本机械手中，手臂回转装置由回转缸体转轴见图定片回转定位块回转中间定位块和回转用液压缓冲器等组成。当压缩空气通过管路分别进入手臂回转气缸的两腔时，推动动片连同转轴同回转，转轴通过平键而带动升降气缸活塞轴定位块联接盘导向杆定位拉杆升降缸体和转柱等同步回转。因转柱和手臂用螺栓连接，故手臂亦作回转运动。手臂回转气缸采用矩形密封圈来密封，密封性能较好，对气缸孔的机械加工精度也易于保证。手臂回转运动采用多点定位缓冲装置。手臂回转角度的大小，通过调整两块回转定位块和回转中间定位块的位置而定，见图。手臂升降气缸的设计．驱动力计算根据手臂升降的驱动力公式其中，由于手臂运动从静止开始，所以。质量计算质量主要包括立柱手臂伸缩气缸手腕回转气缸夹紧气缸手爪及相关的固定元件组成。升降气缸是单作用气缸，当气缸上升时，手指未夹紧工件，测量设计的有关尺寸，可得质量大约为。则.手臂升降结构图手臂回转装置剖面图考虑安全因素，应乘以安全系数.则气缸的直径根据双作用气缸的计算公式其中活塞杆伸出时的推力，气缸内径，气缸工作压力，代入有关数据，得当推力做功时圆整后，取活塞杆直径的计算，这里选取，校核如下按纵向弯曲极限力计算气缸承受纵向推力达到极限力以后，活塞杆会产生轴向弯曲，出现不稳定现象。因此，必须使推力负载气缸工作负载与工作总阻力之和小于极限力。该极限力与气缸的安装方式活塞杆直径及行程有关。有关公式为式中活塞杆计算长度，活塞杆横截面回转半径，活塞杆横截面积,材料强度实验值，对钢取.系数，对钢。代入有关数据，得推力负载为代入有关数