第四章 手臂伸缩、升降、横移的尺寸设计与校核
3.活塞推杆平衡机构
活塞式平衡系统有液压和气动两种：液压平衡系统平衡力大，体积小，有一定的阻尼作用；气动平衡系统，具有很好的阻尼作用，但体积比较大。活塞式平衡需要配备有专门的液压或气动装置，系统复杂，因此造价高，设计、安装和调试都增加了难度，但是平衡效果好。用于配重平衡、弹簧平衡满足不了工作要求的场合。
在本设计中，为了使手臂的两端能够尽量接近重力矩平衡状态，减少手抓一侧重力矩
对性能的影响，故在手臂伸缩气缸一侧加装平衡装置，装置内加放砝码，砝码块的质量根据抓取物体的重量和气缸的运行参数视具体情况加以调节，务求使两端尽量接近平衡。
4.2 手臂升降气缸的尺寸设计与校核 4.2.1 尺寸设计
气缸运行长度设计为l=30mm,气缸内径为D1=110mm,半径R=55mm,气缸运行速度，加速度时间?t=0.1s,压强p=0.4MPa,则驱动力
G0?p.?R2``
?0.4?10?3.14?0.055
62(N) ?37994.2.2 尺寸校核
1．测定手腕质量为80kg,则重力
G?mg
?80?10?800(N)
2，设计加速度a?5(m/s)，则惯性力
G1?ma
?80?5?400(N)
3. 考虑活塞等的摩擦力，设定一摩擦系数k?0.1，
30
四川理工学院毕业设计（论文）
Gm?k.G1
?0.1?400?40(N)
? 总受力Gq?G?G1?Gm Gq?G0
所以设计尺寸符合实际使用要求。
?800?400?40
?1240(N)4.3手臂横移气缸的尺寸设计与校核 4.3.1 尺寸设计
气缸运行长度设计为l=150mm,气缸内径为D1=110mm,半径R=55mm,气缸运行速度，加速度时间?t=0.1s,压强p=0.4MPa,则驱动力
G0?p.?R2``
?0.4?10?3.14?0.055
62(N) ?37994.3.2 尺寸校核
1．测定手腕质量为80kg,则重力
G?mg
?80?10?800(N)
3，设计加速度a?5(m/s)，则惯性力
G1?ma
?80?5?400(N)
4. 考虑活塞等的摩擦力，设定一摩擦系数k?0.1，
31
第四章 手臂伸缩、升降、横移的尺寸设计与校核
Gm?k.G1
?0.1?400?40(N)
? 总受力Gq?G?G1?Gm
?800?400?40?1240(N)
Gq?G0
所以设计尺寸符合实际使用要求。
32
四川理工学院毕业设计（论文）
第五章 机械手的电气控制系统设计
5.1 气压传动系统工作原理图
图6-1所示为该机械手的气压传动系统工作原理图。他的气源是空气压缩机（排
气压力大于0.4-0.6MPa）通过快换街头进入储气罐，经分水过滤器、调压阀、油雾器，进入各并联气路上的电磁阀，移控制气缸和手部动作
。
图5-1机械手气压系统原理图
序 号 1 2 3
型 号 规 格 QF-44 QSL-26-S1 名 称 手动截止阀 储气罐 分水滤气器 数 量 1 2 1 33
第五章 机械手的电气控制系统设计
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 QTY-20-S1 QTY-20-S1 YJ-1 Q24DH-10-S1 Q24D2H-10-S1 Q24D3H-10-S1 LI-25 减压阀 油雾器 压力继电器 二位五通电磁滑阀 二位五通电磁滑阀 二位五通电磁滑阀 单向节流阀 单向节流阀 快速排气阀 气液转换器 1 1 1 1 4 1 2 2 2 1 表5-1 气路元件表
各执行机构的调速.凡是能采用排气口节流方式的，都在电磁阀的排气口安装节流阻尼螺钉进行调速.这种方法的特点是结构简单，效果尚好。如手臂伸缩气缸在搜近气缸处安装两个快速排气阀，可加快起动速度.也可调节全程上的速度。升降气缸采用进气节流的单向节流阀以调节手臂的上升速度，由于手臂靠自重下降.其速度调节仍采用在电磁润排气口安装节流阻尼螺钉来完成。气液传送器气缸侧的排气节流，可用来调整回转液压缓冲器的背压大小。
为简化气路，减少电磁阅的数量，各工作气缸的缓冲均采用液压缓冲器，这样可以省去电磁阀和切换竹流闷或行程节流阀的气路阻尼元件。
电磁阀的通径.是根据各工作气缸的尺寸、行程、速度计算出所需压缩空气流最.与所选用电磁阀在压力状态下的公称使用流量相适应来确定的。
5.2气压传动系统工作原理图的参数化绘制
在使用AutoCAD绘制气动原理图的时候.我们经常需要大量使用泵、阀等符号。例如.在本机械手的气压传动系统原理图中，频繁使用了气缸、二位五通换向阔等元件。在下面的过载保护回路中使用了气缸、二位四通换向阀、顺序阀、二位三通换向阀等元件。作为通用软件，AutoCAD未提供这些符号。若每次绘图时都重复绘制，非常麻烦，效率
34