1。4 主要研究内容及总体思路

主要研究内容:

在报废汽车车轮轮毂螺母已经拆卸完成的基础上，设计能够自行对轮毂直径381～558。8mm、车轮直径一般在600～800mm之间、质量为10～35kg的车轮进行抓取、脱离、摆放以及码垛的工作。在设计过程中，根据所设计的零件功能及结构要求，利用软件进行零件的三维建模和虚拟装配。将建立好的模型利用有限元分析软件进行结构力学分析，改进机械零件受力结构，优化其力学性能。

总体思路:

（1）明确设计要求及研究内容。

（2）查阅有关机械手研究的资料，分析各设计的优缺点。

（3）进行外文翻译，编写开题报告。

（4）确定机械手的大致结构方案并进行具体零部件设计。

（5）进行零件的三维建模和软件分析。

（6）绘制实体零件图和装配图。

（7）撰写设计论文并对设计进行检查与完善。

第二章 机械手方案设计

    常用的机械手通常有二爪形态、三爪形态以及圆盘形态。在已有的设计中，二爪形态体型较大，适用于抓取已经从汽车上拆卸下来的大型车轮；圆盘状的机械手主要用于汽车生产线中车轮的安装工作。考虑到已知工作对象的尺寸和位置要求以及工作稳定性的要求，在这里我们选择三爪形态的机械手作为我们的设计方案。

2。1功能要求

在做具体的结构设计之前，我们必须确定以下几点问题：

（1）明确机械手抓取目标的外形及尺寸；

（2）明确机械手对目标形状的适应性；

（3）必须考虑到机械手能够准确的找到合适的抓取位置；

（4）必须考虑施加多大的夹紧力，既能加紧物体不掉落，又不会使物体变形。

在废旧汽车车轮轮毂螺母已经拆卸的前提上，根据实际调查数据，我们所设计的设计的机械手必须达到以下要求：

（1）机械手抓取的目标为汽车车轮，其直径为600-800mm,宽度为200-300mm左右，质量为10-35kg；

（2）机械手能够有效地运动到合适的位置对车轮进行夹持；

（3）能够有效地夹持住取下的汽车车轮不滑落。

2。2自由度分配

为了使机械手能够有效的夹持汽车车轮，保持一个稳定的夹持力，其手抓要能够根据不同大小的轮胎进行角度的微调，这里需要一个自由度，同事，机械手对车轮的加紧与放开需要用到连杆带动夹持臂收紧与放松，连杆与夹持臂各需要一个自由度，所以这里所设计的机械手爪总计需要3个自由度。

2。3结构组成和主要参数

为了夹持的平稳的安全，机械手应该为三爪形式：三个手爪和夹持臂固定在底座上，同事安装在底座上的液压驱动元件通过三根链接到夹持臂上的连杆带动夹持臂进行张开与收紧动作。

根据功能要求及其工作内容，可以初步确定机械手的主要工作性能参数。其数值如下表所示：

表2-1 机械手参数

主要参数 量值

夹持机构 连杆机构

夹持范围 600-800mm

最大夹持质量 35kg

最大夹紧力 450N

第三章 机械手零件设计与计算

本章节将对机械手各个部件进行尺寸及机械结构计算，并利用Pro/E进行三维建模，直观的表现出零件的具体构型。

机械手在工作时直接对工作对象输出工作压力为450N，并不是特别大，根据机械手的工作形式可以确定机械手多为杆件，所以机械手的主要制造材料应该选择强度较高，塑性和韧性较好的金属材料。综合考虑材料的价格，性能和获取途径，采用常用的45号优质碳素结构钢是一个很好的选择。论文网