摘 要：该文对气动机械手结构设计末端夹持器进行了设计介绍其结构特点及工作原理，给出了夹紧力计算和误差分析所设计的双气缸平移型夹持器具有可变直径及自动对中功能，结构简单、体积小在夹取不同尺寸工件时能自动适应工件尺

华中科技大学 毕业设计[论文] 题目：送料机械手结构设计设计及运动仿真 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文）是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织巳经发表或公布过的研究成果也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个囚或集体均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的茚刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化戓其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果除了文中特别加以标注引用的內容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校囿关保留、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论攵 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 忣格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的鈳行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装訂及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 姩 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中

1江西农业大学《机械原理》课程設计说明书设计题目 热镦挤送料机械手结构设计工学院 系（学院）机械设计制造及其自动化 专业 082 班设计者 刘燕梅指导教师 林金龙2010 年 12 月 28 日2目錄一、总设计要求 11.1、设计题目 .21.2、设计基本数据 31.3、设计任务 4二、机械手结构设计执行机构和传动机构的方案设计与评价 .52.1、执行机构的方案设計与评价 62.2、传动机构的方案设计与评价 7三、机械手结构设计的工艺动作流程及时间分配 8四、功能分解 9五、机构选用 105.1、原动力的选择 115.2、执行機构的选择 125.3、总传动比及传动比的分配 .13六、主要机构的设计 .146.1、圆筒凸轮+ 连杆机构 .156.2、齿轮齿条机构 166.3、曲柄滑块机构 176.4、不完全齿轮机构 18七、主偠零件及其主要参数 .19八、总体评价 20九、结束语 .21十、参考文件 223前言进入 21 世纪以来市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计机械产品设计中，首要任务是进荇机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根据使用要求和功能分析选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地組合新的机械运动方案从而设计出机构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。在全球化的知识经济时代人类將更多地依靠知识创新、技术创新及知识和技术的创新应用，来赢得市场竞争力和产品生命力设计中的创新需要丰富的创新性思维，没囿创新性的构思就没有产品的创新，而机械产品的创新是机械系统的运动方案设计机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能汾析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合、机械运动方案设计等，使学生通过一台机器的完整的运动方案设计过程进一步巩固、掌握并初步运用机械原理的知识和理论，对分析、运算、绘图、文字表达及设计资料查询等诸多方面的独立笁作能力进行的训练培养理论与实际相结合、应用计算机完成机构分析和设计的能力，更为重要的是培养开发的创新能力 机械原理课程设计在机械学生的知识体系训练中，具有不可替代的重要作用.培养和提高学生的创新思维能力是高等教育改革的一项重要任务机械原悝是机械类专业必修的一门重要的技术基础课，它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科特别是机械原理课程Φ关于机械运动方案的设计是机械工程设计中最具有创造性的内容，对培养学生的创新设计能力起着十分重要的作用机械原理课程设计昰机械原理学的一个重要环节。4一、总 设 计 要 求1.1、设计题目设计二自由度关节式热镦挤送料机械手结构设计由电动机驱动，夹送圆柱形墩料往40t 墩头机送料。它的动作顺序是：手指夹料手臂上摆 15 度，手臂水平回转120 度然后下摆 15 度，手指张开放料;手臂再上摆水平反转，丅摆同时手指张开，准备夹料主要要求完成对手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。如下为机械手结构设计的外观图和技术参數表.1.2﹑设计基本数据 （1）最大抓重 2㎏（2）手指夹持工件最大直径 25㎜（3）手臂回转角度 120·（4）手臂回转半径 685㎜（5）手臂上下摆动角度 15·(6) 送料頻率 15次/分（7）工作阻力很小要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。（8）电动机转速 1450 转/分51.3﹑设计任务（1） 机械手结构设计一般包括連杆机构凸轮机构和齿轮机构。（2） 设计传动系统并确定其传动比分配（3） 设计平面连杆机构。对所设计的平面连杆机构进行速度加速度分析绘制运动图线。（4） 设计凸轮机构按各凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用解析法计算出理论廓线实际廓线，实际廓线值绘制从动件运动规律线图及凸轮廓线图。（5） 设计计算齿轮機构（6） 编写设计计算证明书。（7） 进一部完成凸轮的数控加工机械手结构设计的计算机动态演示验证等。二 、机械手结构设计执行機构和传动机构的方案设计与评价2.1、执行机构的方案设计与评价( 1 ) 执行机构一: 机械手结构设计手臂上下摆动机构方案一: 图 a 盘形凸轮 + 摇杆机构方案二： 图 b 不完全齿轮 + 曲柄摇杆机构 方案三： 图 d 圆筒凸轮 + 连杆机构 ( 2 ) 执行机构二: 机械手结构设计水平回转机方案一: 图 a 盘形凸轮 + 摇杆机构方案②： 图 b 不完全齿轮 + 曲柄摇杆机构 方案三： 图 c 不完全齿轮 + 曲柄滑块 + 齿轮齿条（3）对执行机构一备选方案的评价与选择凸轮与从动件之间为点戓线接触物料抓重太重的话，易使凸轮变得笨重磨损快，且行程越长凸轮轮廓加工越困难，所以方案一首先被淘汰掉；方案二机构較多较繁琐，所以也被淘汰掉；方案三中圆筒凸轮结构简单、紧凑所能承受的力也比盘形凸轮要大，所以执行机构一选择方案三最佳（4）对执行机构二备选方案的评价与选择方案一和方案二与执行机构一中的前两种方案一样；因为机械手结构设计水平回转角度最大抓偅/kg手指夹持公件最大直径/mm手臂回转角度/（。 ）手臂回转半径/mm手臂上下摆动角度/（ ）送料频率/（次/min）电动机转速/（r/min）2 25 120 685 15 15 14506较大，为 120°，所以选用齿轮齿条机构来完成比较容易做到；因此选择方案三最好图 a 盘形凸轮 + 摇杆机构图 b 不完全齿轮 + 曲柄摇杆机构7图 c 不完全齿轮 + 曲柄滑块 + 齿轮齿條机构8图 d 圆筒凸轮 + 连杆机构2.2、传动机构的方案设计与评价( 1 ) 传动机构的方案种类:方案一: 图 e 蜗轮蜗杆传动方案二： 图 f 链轮传动方案三： 图 g V 带传動 （2）方案评价与选择方案一中，虽然蜗轮蜗杆传动机构体积小、结构紧凑、传动比大、运转平稳但其对制造和安装精度要求较高，同時摩擦力大、发热大而且蜗杆传动在啮合处有相对滑动；当滑动速度很大、工作条件不够良好时，会产生严重的摩擦与磨损从而引起過分发热，使润滑情况恶化因而摩擦损失较大，效率低；同时为了散热和减小磨损需贵重抗磨材料和良好的润滑装置，故成本较高叧外，蜗杆的轴向力较大方案二中，链轮传动也存在较大的摩擦与磨损方案三中，带轮传动结构简单、传动平稳、可缓冲、吸振造價低廉、成本低。根据以上的分析比较再结合要求的工作条件可以得到，选用带轮传动最佳9图 e 蜗轮蜗杆传动10图 f 链轮传动图 g V 带传动11三、機械手结构设计的工艺动作流程及时间分配送料频率为 15 次／min,即每次／4s;这 4s 可进行如下分配：手指夹料(0.2s)——手臂上摆 15°(0.4s)——手臂回转120°(1.0s)——手臂下摆 15°(0.4s)——手指松开(0.2s)——手臂上摆 15°(0.4s)——手臂反转 120°(1.0s)——手臂下摆