隔成两个.当压缩气体从孔a进入时,推动输出轴作逆时4回转,则低压腔的气从b孔排出。反之,输出轴作顺时针方向回转。单叶气缸的压力P驱动力矩M的关系为: , 或
第五章 手臂伸缩、升降、回转气缸的尺寸设计与校核
5.1手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核
5.1.1 手臂伸缩气缸的尺寸设计
手臂伸缩气缸采用标准气缸,参看各种型号的结构特点,尺寸参数,结合本设计的实际要求,气缸用CTA型气缸,尺寸系列初选内径为10063: 5.1.2 尺寸校核 1.在校核尺寸时,只需校核气缸内径=63mm,半径R=31.5mm的气缸的尺寸满足使用要求即可,设计使用压强, 则驱动力:
测定手腕质量为50kg,设计加速度,则惯性力
2.考虑活塞等的摩擦力,设定摩擦系数, 总受力
所以标准CTA气缸的尺寸符合实际使用驱动力要求要求。 5.1.3.导向装置
气压驱动的机械手臂在进行伸缩运动时,为了防止手臂绕轴线转动,以保证手指的正确方向,并使活塞杆不受较大的弯曲力矩作用,以增加手臂的刚性,在设计手臂结构时,
应该采用导向装置。具体的安装形式应该根据本设计的具体结构和抓取物体重量等因素来确定,同时在结构设计和布局上应该尽量减少运动部件的重量和减少对回转中心的惯量。
导向杆目前常采用的装置有单导向杆,双导向杆,四导向杆等,在本设计中才用单导向杆来增加手臂的刚性和导向性。 5.1.4 平衡装置
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。
5.2 手臂升降气缸的尺寸设计与校核 5.2.1 尺寸设计
气缸运行长度设计为=118mm,气缸内径为=110mm,半径R=55mm,气缸运行速度,加速度时间=0.1s,压强p=0.4MPa,则驱动力
5.2.2 尺寸校核
1.测定手腕质量为80kg,则重力
1, 设计加速度,则惯性力
3. 考虑活塞等的摩擦力,设定一摩擦系数,
总受力
所以设计尺寸符合实际使用要求。
5.3 手臂回转气缸的尺寸设计与校核
5.3.1 尺寸设计
气缸长度设计为,气缸内径为,半径R=105mm,轴径半径,气缸运行角速度=,加速度时间0.5s,压强, 则力矩:
0.4?106?0.12(0.1052?0.0202)? 2?255(N.m)5.3.2 尺寸校核
1.测定参与手臂转动的部件的质量,分析部件的质量分布情况, 质量密度等效分布在一个半径的圆盘上,那么转动惯量:
()
考虑轴承,油封之间的摩擦力,设定摩擦系数,
总驱动力矩
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