送料机械手的设计(6)

（1）小臂伸缩缸液压原理图如图4-3所示 （2）工作压力P=0.25Mpa

流量Q=1000ml/s

采用YF-B10B 溢流阀

2FRM5-20/102 调速阀 23E1-10B二位三通阀

4.4 总体系统图

如图4-4所示为液压传动系统的总体系统图

图4-4总体系统图

4.4.1 工作过程

小臂伸长→手部抓紧→腕部回转→小臂回转→小臂收缩→手部放松

4.4.2 电磁铁动作顺序表

液压总体系统的电磁铁动作顺序如表4-1

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表 4-1电磁铁动作顺序表 元件 动作 小臂伸长 手部抓紧 腕部回转 小臂收缩 手部放松 卸荷 1DT － － － － － ＋ 2DT + + + - - ± 3DT + - - - + ± 4DT - - + - - ± 5DT - - - - - ± 4.5 本章小结

本章主要对抓取机构各部分的液压系统原理进行了相关的研究，并确

定了相关的草图，具体内容如下：

（1）对抓取机构各部分的液压系统原理进行了相关的研究，拟定各部分的原理草图；

（2）确定了抓取机构的工作过程和电磁阀动作顺序表。

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第5章 机身机座的结构设计

5.1 电机的选择

5.1.1 带动臂部升降的电机

初选上升速度 V=100mm/s P=6KW

所以n=（100/6）×60=1000转/分

选择Y90S-4型电机，属于笼型异步电动机。采用B级绝缘，外壳防护等级为IP44，冷却方式为I（014）即全封闭自扇冷却，额定电压为380V，额定功率为50HZ。

表5-1 Y90S-4电动机技术数据所示：

满载时 型号 额定功 率KW 电流A 堵转电流 功率因素 堵转转矩 最大转矩 转速r/min 效率% 额定电流 额定转矩 额定转矩 Y90S-4 1.1 2.7 1400 79 0.78 6.5 2.2 2.2 5.1.2 带动机身回转的电机

初选转速 W=60o/s n=1/6转/秒

=10转/分

由于齿轮i=3，减速器i=30，所以n=10×3×30=900转/分 选择Y90L-6型笼型异步电动机

电动机采用B级绝缘。外壳防护等级为IP44，冷却方式为I（014）即全封闭自扇冷却，额定电压为380V，额定功率为50HZ。如表5-2 Y90S-6电动机技术数据所示：

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表5-2 Y90L-6电动机技术 满载时 型号 额定功 率KW 电流A 转速r/min 功率因素 堵转电流 额定电流 6.0 堵转转矩 额定转矩 2.0 最大转矩 额定转矩 2.0 效率% Y90S-6 1.1 3.2 910 73.5 0.72 5.2 减速器的选择

初选WD80型圆柱蜗杆减速器，WD为蜗杆下置式一级传动的阿基米德圆柱蜗杆减速器。

蜗杆的材料38siMnMo调质，蜗轮的材料为ZQA19-4，中心矩a=80，传动比I=30，传动惯量0.265×10ˉ3kg·m2。

5.3 螺柱的设计与校核

螺杆的材料选择：从经济角度来讲并能满足要求的材料为铸铁[6]。

表5-3 螺柱设计参数 螺距螺纹工作高度P 螺纹工作高度h 螺纹牙底宽度b 螺杆强度[σ] 螺纹牙剪切[τ] 弯曲[σb] (1)当量应力 226mm 3mm 3.9mm 30~50Mpa 40 Mpa 45~55 Mpa ?4F??T??? ????3?0.2d3?????? (5-2) ??d2?1???1?式中 T——传递转矩N·mm；

[σ]——螺杆材料的许用应力。 所以代入公式（5-5）得：

??16471Pa<535340Pa

合格

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(2)剪切强度

Z=H/P=160/6 （旋合圈数） （5-3） τ=F/πd1bz （5-4）

=0.206Mpa＜[τ]=40Mpa

合格

(3)弯曲强度

σb=3Fh/πd1b2z （5-5） =0.48Mpa＜[σ]=45Mpa 合格

5.4 本章小结

本章主要对机械手的机身机座的结构进行了设计，具体内容如下： （1） 对带动臂部升降和带动机身回转的电机进行了选择； （2） 对减速器的选择，初选WD80型圆柱蜗杆减速器；

（3）对螺栓的设计和校核，确定了当量应力，剪切强度，弯曲强度。

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