2.5 机械手其它零件以及尺寸的确定 2.5.1.螺栓的确定
机械手的手部是通过螺栓连接在手腕上面的，又因为手部与手腕的结合要能精确的固定相对位置，所以选用普通螺栓来连接。我这里采用了3螺栓组成螺栓组来连接的
现在对这3螺栓进行受力分析
这3个螺栓同时受到力F=598.5以及力矩M=FL作用 由于这些螺栓都采用的是普通螺栓 所以各个螺栓的受力分别为
F’=1598.5N3F?3?199.5N 1）下面我对其中的一个螺栓进行验证
f?0F0zi?ksF??F0?ksFfzi 上式中
F为接合面的摩擦系数
i为接合面数 ，这里接合面数为2，所以i=2
ks为防滑系数 ks?1.1---1.3，这里取ks=1.2
由于接触表面的表面状况为干燥的表面，所以取f=0.1 所以（18）式可以如下计算 F0?ksF?fzi?199.5?1.20.12?2?997.5N 又因为螺栓危险截面的拉伸条件公式： ?F0ca?1.3?d2?????d?1.3F0?4????? 4由于螺栓的材料为中碳钢，所以 它的许用拉伸应???=43Mpa 所以（19）式可以如下计算：
d?1.3F0?4??????1.3?997.5?43.14?43?38.4mm=6.2mm
由于我只是大概的计算，所以实际取螺栓值的时候取大一点 我们取d=14mm
（2-18） 2-19） （ 所以采用M14这种螺栓
关于螺栓的排布，我采用如下的方式：
图2-2 螺栓的排列
下面，我们来确定这些螺栓在机械手中的位置
右边第一个螺栓它离下底面的距离为y1?30 到右端面的距离x1?10 右边第二个螺栓它离下底面的距离为y2?10 到右端面的距离x2?30 右边第三个螺栓它离下底面的距离为y3?10 到右端面的距离x3?55 2.5.2. 其它尺寸的确定
机械手的手腕部分我选用20碳钢它的厚度为30mm，它的宽度为80mm，它的整个长度为640mm其中机械手中心到手腕外的距离为259mm， 2.5.3轴与机械手配合部分的直径的确定
1）材料的确定
由于轴是重要的零件所以选用45钢 2）按扭转强度来计算轴径
在轴的结构设计时，通常用下面的这个公式来初步估算轴径
p955000Tn???? ?T??T3WT0.2d(2-20)
上式中?T为扭转切应力，单位为Mpa T为轴所承受的扭距，单位为N.mm WT为轴的抗扭截面系数,单位为mm3 P为轴所传递的功 单位为kW
D为计算截面处的直径 ,单位为mm
??T?为许用扭转应力,单位为Mpa
由上式可以得到轴的直径为:
d?39550000p9550000?30.2??T?n0.2??T?3PP?A03 nn(2-21)
确定上式的值: (1) 确定A0
查表得A0=126---103,这里取A0=110 (2) 确定转速n
因为在MV-810/A中,换刀时间为2.5s,整个过程有10个动作,按每个动作的时间相等来计算
T2.5??0.25s 1010 而机械手在交换刀具的时候转过180度的时间也为0.25s,所以在这个时候,它的转
所以每个动作的时间t?速最大,我们只要用最大转速去计算轴径就好了
因为轴转过180度的时间为0.25s,所以转过一 周所用的时间为0.5s
1?60?120r/min 所转速就为n?0.5(3) P的确定
由于所产生的功主要是用来使机械手转动 在转180度的时候p最大,p=M? 其中M=FL
我们取F的最大值为598.5N,而L的值我们在前面已经确定了为320mm 所以
M=FL=598.5N?320mm?192.5N.m 而??4? rad/s
所以p=M?=192.5?4??2417.8w?2.42kw
所以(21)式可以表示为:
d?3?A039550000p9550000P3?30.2??T?n0.2??T?nP2.24?110?3n120?110?30.0187?110?0.25?27.5mm
我们取d=30mm 根据花键系列选择：d=28mm 关于轴与机械手的连接: 轴与机械手连接采用花键
2.5.4液压泵的选择
根据实践，主轴夹紧松开所用的液压缸所需的流量最大，因此，这里只需计算主轴夹紧松开的液压缸的流量即可。
主轴夹紧松开[6]：
自动换刀装置的整个换刀过程所需的时间t?2.5s,共有10个动作，
?t2?0.25s 则每个动作的时间平均为t=?1010即主轴松开刀具的时间为0.25
查手册得每个碟形弹簧厚度??0.9?10?3m，自由高度H=1.6?10?3m 根据设计共有22个弹簧组成
每个蝶形弹簧的极限行程h0?0.7?10?3m
则一组蝶形弹簧的极限行程为h?0.7?10?3?22?15.4?10?3m
h15.4?10?3??6.16?10?2(m/s) 速度v?0.250.25（1）拉钉松开刀具： 进油口油腔的面积：S1=
?4(D2?d2)=
?4?(0.1252?0.0312)?11.5?10?3(m2)
油缸的容积效率?v?0.97~0.99?0.98 则此时液压缸的流量为q1?（2）拉钉夹紧刀具：
vS1?V6.16?10?2?11.5?10?3?7.12?10?4(m3/s) ?0.98进油口油腔的面积：S2??4D2??4?0.1252?12.27?10?3(m2)
6.16?10?2?12.27?10?3则此时液压缸的流量为q2???7.66?10?4(m3/s)
?v0.98vS2比较（1）、（2）两者的计算结果，取q?0.8?10?3m3/s
?齿轮液压泵的容积效率?v?0.7~0.9，总效率??0.7~0.85
刀盘的转速为n?n电750??16.3(r/min) i46?螺杆液压泵的排量QB?qn?10?3??v?0.8?10?3?16.3?60?0.9?0.7(m3/s)
第三章 驱动系统的设计
3.1 转位机构的设计
在整个运动的过程中,转位有3次,第一是机械手转过75度,第二次是机械手转过180度,第三次是机械手反向到原来的位置.
这些转位机构主要是由齿轮齿条机构来实现的,它们的动力源来自于液压缸,对液压港通入一定的压力油,使活塞向预定的方向运动齿轮条是与活塞杆是做成一体的.采用不同行程的液压缸就可以实现不同角度的转动了。 3.1.1．机械手转过75度的驱动机构
这个机构由一般个液压缸、齿轮条、齿轮以及连接盘、连杆组成的，当发出机械手抓刀的信号时，液压缸的后腔就通入压力油，活塞杆推动着齿轮条向前移动，使得齿轮转动，齿轮转动的时候，带动连接盘与连杆转动，而连杆通过花键连在机械手上，所以当活塞通入压力油的时候，机械手就相应的转动。
1）下面我们首先来选择与计算液压缸