机械手夹持器设计(含装配图CAD图) 第5页
图3.4为回转液压缸的进油腔压力油液,作用在动片上的合成液压力矩即驱动力矩 。
或
式中 ——手腕回转时的总的阻力矩
——回转液压缸的工作压力(Pa)
——缸体内孔半径(m)
——输出轴半径(m),设计时按 选取
——动片宽度(m)
上述动力距与压力的关系是设定为低压腔背压力等于零。
3.3.3回转缸内径D计算
由 ,得: ,
为减少动片与输出轴的连接螺钉所受的载荷及动片的悬伸长度,选择动片宽度时,选用:
综合考虑,取值计算如下:
r=16mm,R=40mm,b=50mm, 取值为1Mpa,即如下图:
图3.5
3.3.4液压缸盖螺钉的计算
图3.6缸盖螺钉间距示意
表3.3 螺钉间距t与压力P之间的关系
工作压力P(Mpa) 螺钉的间距t(mm)
小于150
小于120
小于100
小于80
上图中表示的连接中,每个螺钉在危险截面上承受的拉力为:
,即工作拉力与残余预紧力之和
计算如下:
液压缸工作压强为P=1Mpa,所以螺钉间距 小于150mm,试选择2个螺钉, ,所以选择螺钉数目合适Z=2个
受力截面
,此处连接要求有密封性,故k取(1.5-1.8),取K=1.6。
所以
螺钉材料选择Q235,
,安全系数n取1.5(1.5-2.2)
螺钉的直径由下式得出
,F为总拉力即
螺钉的直径选择d=8mm.
3.3.5静片和输出轴间的连接螺钉
动片和输出轴之间的连接结构见上图。连接螺钉一般为偶数。螺钉由于油液冲击产生横向载荷,由于预紧力的作用,将在接合面处产生摩擦力以抵抗工作载荷,预紧力的大小,以接合面不产生滑移的条件确定,故有以下等式:
为预紧力, 为接合面摩擦系数,取(0.10-0.16)范围的0.15,即钢和铸铁零件, 为接合面数,取 =2,Z为螺钉数目,取Z=2,D为静片的外径,d为输出轴直径,则可得:
螺钉的强度条件为:
带入有关数据,得:
螺钉材料选择Q235,则 (安全系数 )
螺钉的直径 ,d值极小,取 。
螺钉选择M6的开槽盘头螺钉, ,如图3.7:图3.7
3.3.6腕部轴承选择
腕部材料选择HT200, ,估计轴承所受径向载荷为50N,轴向载荷较小,忽略。两处均选用深沟球轴承。现校核较小轴径处轴承。
6005轴承基本数据如下:
,当量动载荷 ,载荷系数 取1, ,则 ,由公式:
N为转速,由0.5s完成 回转,计算得: , ,球轴承
代入得:
,远大于轴承额定寿命 。
选用轴承为深沟球轴承6005,6008。
3.3.7材料及连接件,密封件选择
右端轴承端盖与腕部回转缸连接选用辣角头螺栓,全螺纹, , ,需用4个。
右缸盖与缸体连接选用辣角头螺栓,全螺纹, , ,需用4个。
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