小型柔性生产系统 龙门机械手机械设计【10张CAD图纸+PDF图】

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 上海电机学院 学生姓名 专业 班级学号 毕业设计（论文）题目 小型柔性生产系统 龙门机械手机械设计 开题日期 计划完成日期 设计（论文）进展情况 提前完成□；按期完成□；滞后完成□ 能否按期完成 目前按任务书规定应完成的内容 1、开题报告约1500字，查阅文献15篇以上。 2、设计图纸A1（折合）4张（AUTOCAD绘图）。 3、翻译与课题有关的外文资料，译文英文不少于4000单词。 4、设计说明书不少于10000字。 目前已完成的内容 1、开题报告约1500字，查阅文献15篇以上。 3、翻译与课题有关的外文资料，译文英文不少于4000单词。 设计计算部分一小部分 指 导 教 师 意 见 签字： 年 月 日 系（专业）领导小组意见 签字： 年 月 日 本科毕业设计（论文）中期报告 毕业设计题目：小型柔性生产系统 龙门机械手机械设计 本课题来源于亚龙YL-221型自动化柔性生产系统项目，该机械加工自主创新实训系统模拟了实际工业生产系统，根据生产机械加工的不同阶段设置了多个工作站：自动存取型高架仓库、搬运机械手站、直线输送机站、90度转弯输送机站、综合机械加工站、装配站、工件码堆站。 本课题将设计一个龙门机械手，将用于工作人员出入，使断开输送带上的零件通过机械手进行运输，需完成对工件的安全抓紧和释放，并将零件从输送带的一端送到指定位置的另一端生产线输送带上。通过本课题的研究，学生不仅可以了解自动生产线的工作过程，还可以深入了解其组成部分的内部结构设计。希望学生通过本课题设计，能充分运用已学习的基础知识和专业知识，设计出可行、优化的装置，并完成机械装配图，重要零件的加工图，在毕业设计说明书中，选用合理的动力元件，计算设计零件的合理尺寸，体现合理的设计思路，综合应用机械原理和设计、工程制图，以及现代制造理念。 课题的技术要求： 工件和托架形状：工件为φ50×50mm的铝制圆柱体或φ50×50mm的塑料圆柱体; 托架为200×145mm方形有机玻璃，2公斤。 定位精度：±1mm ；运动速度：>2m/min； 工作行程：X:1000mm, Z:200mm； 设计空间：横梁与地面高度需有1800mm，便于工作人员通过。已知工作台高度为1000mm，托架离工作台200mm。 工作要求：X轴引动器用于机械手在水平方向上的精确定位，Z轴引动器则完成对工件托架提起或放下操作，机械手爪则完成对工件托架安全抓紧或释放操作。 具体结构设计 机械手设计要求为整体重量不超过2kg，考虑其工作状态，加速度为一倍重力加速度，因此在手指的选材上选择非金属材料，而且要求具有稳定的工作特性和防腐防老化的性能，综合各个方面要求选择聚丙烯材料，其密度低，工作特性稳定，且具有较高强度。 手指所承受的径向力F 3.1 重力 已知条件： 手指总长 l = 0.08m 集中载荷 P = 60N 弹性模量 E = 5GPa 截面的轴惯性矩 纵向作用力 Q = 60 N 剪切面积 许用剪切应力 [τ] = 33MPa 材料弹性模量 E = 5GPa 波松比 μ = 1 计算结果： 悬臂梁一的危险截面B处的: 支座反力 反力矩 最大剪力 最大挠度 最大转角 剪应力 τ = 0.75MPa 剪应变 2.2气缸的选择。 由气缸所提供的力为 3.2 安全系数K=1.2 3.3 气缸选择 根据机械手质量的要求，尽量选择尺寸较小的气缸。 初定气压0.8mpa 气缸内径20mm 3.4 3.5 选定气压1mpa 气缸内径25mm 3.6 3.7 选取气压1mpa 气缸内径35mm 3.8 1256>1212 因此选用气缸CM2YG40-25 质量0.176kg 工作环境-10—60摄氏度 气体压力1mp,用节流阀控制气缸前进速度，使手指达到每秒张开不大于。 2.3.1选择电动机容的量 电机分为直流电机与交流电机，根究的工作要求于各个国家的所用交流电之间的差异，因此选用直流电动机。直流电机，额定电流有12V、24v、42v等。 2.3．2确定电动机转速 翻转时力矩 3.9 有效功率为 3.10 手腕的翻转速度： η1 、η2、分别为轴承、齿轮传动传动效率。由《机械设计手册》表9.1取η1 =0.98，η2=0.97，则 滚珠轴承的的摩擦系数为u=0.0010—0.0015 直齿轮齿轮的机械效率 轴承的机械效率 从电动机到翻转轴输送总效率 3.11 所以电动机所需工作功率为 3.12 初选电机SM40-00130LFB，转速3000r/min,转矩0.1N·m，质量0.23kg。 3.13 电机转速的选择因手抓的动作要求平缓，且转速不能过高，考虑齿轮减速比i<4因此电机的转速不宜过大因此手腕的转速控制在60度每秒左右，因此选用电机SM40-00130LFB需要做5级减速装置，这样会大大加大机械手的重量与机械复杂程度，因此此电机不符合设计要求。 2.4手腕旋转电机选择 选择电机GMP-2855TD720为转速13r/min，额定功率44w，转矩2N·m。 图3.3电动机安装尺寸 L=25mm 减速比 3.14 计算传动装置各轴的运动和动力参数 I轴 II轴 各轴的输入功率 I轴 II轴 3.15 各轴的输入转矩 3.16 3.17 轴名 功率P/w 转矩T/(N·m) 转速n/(r/min) 传动比 效率 I轴 1.18 0.086 13 1.3 0.95 II轴 1.12 0.081 10 表3.1轴的运动参数 电机选择GMP-2855TD720无刷直流电机，额定电流24v。 质量0.12kg 工作环境-10—70摄氏度 2.4.1选择电动机容的量 按工作要求和工作条件选用无刷直流伺服电机，额定电流24v。 翻转时力矩 3.18 有效功率为 3.19 式中，、分别为轴承、齿轮传动传动效率。由《机械设计手册》成大先版表9.1取，，则 滚珠轴承的的摩擦系数为u=0.0010—0.0015 轴承的机械效率 直齿轮齿轮的机械效率 从电动机到翻转轴输送总效率 3.20 所以电动机所需工作功率为 3.21 2.4．2确定电动机转速 电机转速的选择因手抓的动作要求平缓，且转速不能过高，考虑齿轮减速比i<4因此电机的转速不宜过大因此手腕的转速控制在60度每秒左右，选用电机为转速13r/min，减速比i=1.3。 图3.4电机安装尺寸 计算传动装置各轴的运动和动力参数 I轴 II轴 各轴的输入功率 I轴 II轴 3.22 各轴的输入转矩 3.23 3.24 轴名 功率P/w 转矩T/(N·m) 转速n/(r/min) 传动比 效率 I轴 1.89 0.138 13 1.3 0.95 II轴 1.80 0.131 10 表3.1轴的运动参数 电机选择GMP-2855TD720无刷直流电机，额定电流24v。 质量0.12kg 工作环境-10—70摄氏度 　　 直流无刷电机是用电子换向来代替传统的机械换向，性能可靠、永无磨损、故障率低，寿命比有刷电机提高了10-30倍。 外置驱动的直流无刷属静态电机，空载电流小；输出效率高；外置驱动的无刷电机可以做到体积很小。 内置驱动器的无刷电机，由于散热问题， 在电机运行一段时间后，就出现发热情况。 缺点：无霍尔的无刷电机在起动时有轻微振动，速度正常后就感觉不到振动现象了；空心杯结构的无刷电机价格高，控制器要求高；外置驱动器的无刷电机，使用不方便，需要外配控制器，在尺寸、成本方面不易控制 三．参考文献 【1】 成大先.机械设计手册.第1版.北京：化学工业出版社，2002 1-5卷 【3】 工业机器人技术 郭洪红主编：西安电子科技大学出版社 【3】机械原理 高中庸主编 华中科技大学出版社 【4】 材料力学 章梓茂主编 高等教育出版社 【5】 工业机器人的操作设计 马香峰 冶金工业出版 1996 【6】 工业机械手设计 李允文 机械工业出版社 1996 【7】 工业机械手设计基础 天津大学《工业机械手设计基础》编写组 1980 【8】 工业机械手图册 机械工业出版社 1978 【9】 机械手 作者（苏联）A.N.别洛夫 原子能出版社 【10】 机械设计手册（软件版）R2.0 数字化手册系列（软件版）编写委员会 机械工业出版社 9