下载文档原格式
题目5 热镦挤送料机械手一、课程设计任务书1.1设计题目机械手机体底座图1 机械手的外观图设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形镦料，往40吨镦头机送料。
以方案A 为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15º，手臂水平回转120º，手臂下摆15º，手指张开放料。
手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。
主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
图5为机械手的外观图。
技术参数见表8。
表1 热镦挤送料机械手技术参数方案号最大抓重kg手指夹持工件最大直径mm手臂回转角度（º） 手臂回转半径mm 手臂上下摆动角度（º） 送料频率次/min 电动机转速r/min A 2 25 120 685 15 15 1450 B 3 30 100 700 20 10 960 C115110500152014401.4 方案选择选用组合方案：最大抓重：1kg ； 手指夹持工件的最大直径：15mm ； 手臂回转角度： 100 手臂回转半径：500mm ；手臂上下摆动角度：15 ； 送料频率：10/min 次 电机转速： 960r/min二、机构功能分解此机构由原动机、传动部分、执行部分组成，其功能关系如表2所示。
表2机构功能分解机械手原动机 传动部分 执行机构电动机齿轮传动间歇上下摆动机构间歇水平摆动机构三、机构运动方案设计与评价3.1 手臂上下摆动机构的设计与选择机械手臂上下摆动运动为间歇性运动，能实现此功能的机构有很多，如：凸轮、凸轮+齿轮、 不完全齿轮+铰链四杆机构，具体方案如下：方案1： 方案2：图3.1 不完全齿轮+曲柄摇杆 图3.2 盘形凸轮+摇杆机构 方案3：图3.3 圆柱凸轮+连杆机构这3个方案结构都比较简单，方案2使用盘形凸轮机构直接驱动从动件的上下运动，进而通过低复使手臂摇动。
这个方案在计算过程中比较容易，即s=θtan l ⨯，式中s 为从动件行程，l 为手臂转动铰链到凸轮从动件间间距。
机械原理课程设计热墩机械手机械原理课程设计说明书——热镦挤送料机械手B指导老师：温亚莲设计者：李霞学号：20109046班级：机电3班目录第一章设计题目及要求 (1)1.1 设计题目简介 (1)1.2 设计数据及要求 (2)1.3 设计任务与提示 (2)第二章热镦挤送料机械手摆臂的设计 (5)2.1 机械手上下摆臂设计方案A (5)2.2 机械手上下摆臂设计方案B (6)2.3 机械手上下摆臂设计方案C (6)2.4 摆臂方案的确定 (7)第三章热镦挤送料机械手回转装置设计 (8)3.1 回转装置设计方案A (8)3.2 回转装置设计方案B (8)3.3 回转装置设计方案C (9)3.4 驱动装置的选择 (10)3.4.1 常用电动机的结构特征 (10)3.4.2 选定电动机的容量 (10)3.5 回转装置方案的确定 (11)3.6 循环图的拟定及运动路线图 (11)第四章热镦挤送料机械手方案的确定与计算 (13)4.1 拟订的方案 (13)4.2 最终方案的确定与说明 (15)4.3 方案的计算 (16)第五章相关建模过程及仿真 (19)第六章设计总结 (22)第七章参考文献 (22)第一章设计题目及要求1.1 设计题目简介设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形镦料，往40吨镦头机送料。
以方案A为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15º，手臂水平回转120º，手臂下摆15º，手指张开放料。
手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。
主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
图1为机械手的外观图。
图1：机械手的外观图1.2 设计数据及要求表11.3 设计任务与提示设计任务1.至少提出可行的两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
送料机械手的设计摘要本课题是为普通车床配套设计的上料机械手。
工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。
本课题对机械手进行了结构设计和液压传动原理的设计，确定了机械手的机械系统，液压驱动系统，控制系统三个组成部分的设计方案。
介绍了机械手的组成和分类，确定了机械手的主要参数及设计方案；对抓取机构的各零部件的参数进行计算，对液压元件进行选择，确定电机规格及机构的参数；对机身机座的电动机和减速器进行选择，并对螺栓设计和校核，确定其当量应力，剪切强度，弯曲强度；确定了机械手的定位方式为机械挡块定位；对影响机械手定位和稳定性的因素进行了相关分析。
关键词：机械手；抓取机构；液压缸目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 机器人的历史、现状 (1)1.2 机器人发展趋势 (3)1.3 本文的主要研究内容 (3)第2章方案设计及主要参数的确定 (5)2.1 机械手组成和分类 (5)2.1.1 机械手的组成 (5)2.1.2 机械手分类 (6)2.2 方案设计 (6)2.2.1 主要参数的确定 (6)2.2.2 方案设计 (6)2.3 料槽形式及分析动作要求 (7)2.3.1 料槽形式 (7)2.3.2 动作要求分析 (8)2.4 本章小结 (8)第3章抓取机构的设计 (9)3.1 手部设计计算 (9)3.1.1 对手部设计的要求 (9)3.1.2 拉紧装置原理 (10)3.2 腕部设计计算 (13)3.2.1 计算扭矩 (13)3.2.2 油缸（伸缩）及其配件的估算扭矩 (13)3.2.3 腕部回转液压缸尺寸的确定 (13)3.3 臂伸缩机构设计 (16)3.3.1 计算液压缸活塞驱动力 (16)3.3.2 根据驱动力确定液压缸结构尺寸 (17)3.3.3 腔流量 (17)3.3.4 手臂右腔工作压力 (17)3.4 液压元件的选择 (18)3.4.1 绘制机构工作参数表 (18)3.4.2 由初步计算选液压泵 (18)3.4.3 算腕部摆动缸 (18)3.4.4 确定电机规格 (19)3.4.5 油管尺寸的确定 (19)3.4.6 管道壁厚的计算 (20)3.4.7 油缸容积的确定 (20)3.5 本章小结 (20)第4章液压系统原理设计及草图 (21)4.1 手部抓取缸 (21)4.2 腕部摆动液压回路 (21)4.3 小臂伸缩缸液压回路 (22)4.4 总体系统图 (23)4.4.1 工作过程 (23)4.4.2 电磁铁动作顺序表 (23)4.5 本章小结 (24)第5章机身机座的结构设计 (25)5.1 电机的选择 (25)5.1.1 带动臂部升降的电机 (25)5.1.2 带动机身回转的电机 (25)5.2 减速器的选择 (26)5.3 螺柱的设计与校核 (26)5.4 本章小结 (27)第6章机械手的定位与平稳 (28)6.1 常用的定位方式 (28)6.2 影响平稳性和定位精度的因素 (28)6.3 机械手的控制 (29)6.4 本章小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第1章绪论1.1课题背景1.1.1机器人的历史、现状机器人首先是从美国开始研制的。
热镦挤送料机械手课程设计热镦挤送料机械手是一种用于热镦挤压生产线上的自动化设备，它具有高效、精准的特点。
本文将探讨热镦挤送料机械手的课程设计。
热镦挤压是一种金属加工方法，通过在高温下将金属材料挤压成特定形状。
在热镦挤压生产线上，热镦挤送料机械手起到了关键的作用。
它能够将金属材料从储料架上取下，并准确地送入热镦挤压机中进行加工。
因此，热镦挤送料机械手的设计至关重要。
我们需要确定热镦挤送料机械手的基本参数。
根据生产线的要求，我们需要考虑机械手的负载能力、工作范围、速度等。
负载能力应能够满足挤压机的要求，工作范围应能够覆盖整个挤压机工作区域，速度应能够保证生产效率。
在确定这些参数后，我们可以开始进行机械手的设计。
我们需要选择合适的机械结构。
热镦挤送料机械手通常采用多自由度机械结构，以实现复杂的运动轨迹。
对于挤压机上下料的过程，我们可以采用多关节机械手，它能够实现多方向运动，并能够精确控制位置和姿态。
此外，我们还可以考虑使用气动或电动执行机构，以实现更精准的控制。
然后，我们需要设计机械手的控制系统。
控制系统应能够准确地控制机械手的运动，并保证其稳定性和安全性。
在设计控制系统时，我们可以采用传统的PID控制算法，也可以使用现代的自适应控制算法。
此外，我们还需要考虑机械手与挤压机之间的协作，以确保二者之间的同步运动。
我们需要考虑机械手的安全性和可靠性。
挤压生产线通常是高温、高速、高载荷的工作环境，因此机械手需要具备耐高温、耐磨损、抗震动等特性。
此外，我们还需要设计相应的安全保护装置，以防止意外事故的发生。
热镦挤送料机械手的课程设计需要考虑机械手的基本参数、机械结构、控制系统以及安全性和可靠性等方面。
在设计过程中，我们需要充分考虑生产线的要求，并结合现代控制技术和工程材料的特性，以实现高效、精准的热镦挤压生产。
通过合理的设计和优化，热镦挤送料机械手将成为热镦挤压生产线上不可或缺的重要设备。
为了培养面向21世纪知识经济时代的科技人才，国家进行了课程体制改革，而机械原理课程设计能够培养机械类专业学生的创新能力，今天我们设计的热墩挤送料机械手，由于机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手主要由手部和运动机构组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度，选择何时的自由度作出合适的机械手以满足生产的要求，简便了工作。
目录一、总设计要求……………………………………..1、设计题目………………………………………..2、设计任务……………………………………….二、功能分解…………………………………………三、选用的机构…………………………….四、机构的运动循环图…………………………….五、原动件的选择…………………………….六、传动比的分配…………………………….七、主要机构介绍…………………………….1、齿轮设计…………………………….2、对心直动滚子推杆盘形凸轮机构……………3、不完全齿轮机构设计…………………….八、设计方案的评价…………………………….九、总结…………………………….十、参考文献…………………………….一、总设计要求1、设计题目设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形墩料，往40t墩头机送料。
以方案A为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆12度，手臂水平回转120度，于管下摆15度，手指张开放料;手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。
目录1 设计题目及其要求 (1)2 题目分析 (1)2.1 设计思路 (1)2.2 热镦挤送料机械手工艺动作流程 (1)3初步方案 (2)3.1 基本参数 (2)3.2 运动循环图 (2)3.3 机械系统运动转换功能图 (3)3.4 拟订的方案 (3)4 主要执行机构方案设计 (4)4.1 机械手上下摆动动作的设计 (4)4.2 手臂回转机构的选择设计 (4)4.3 传动类型的选择 (5)4.4 机械驱动装置选择 (5)4.4.1 电动机系列的选择选择 (5)4.4..2 选定电动机的容量 (6)5系统设计数据处理 (7)5.1数据处理 (7)总结 (9)参考文献 (10)设计内容计算说明结论1设计题目及其要求热镦挤送料机械手，它是有电动机驱动，通过机械手的动作，夹送圆柱形镦料，往40t镦头机送料。
机械手的手臂的上下摆动有凸轮摇杆机构实现，机械手的水平回转有间隙机构实现。
具体的动作顺序：手指夹料，手臂上摆15°，手臂水平回转120°，手臂下摆15°，手指张开放料；手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。
热镦挤送机械手能实现最大抓重为2kg，最大直径为25mm的圆柱形镦料。
2题目分析2.1设计思路（1）机械手主要由手臂上下摆动机构、手臂回转机构组成。
工件水平或垂直放置，设计时可以不考虑手指夹料的工艺过程。
（2）此机械手为空间机构，确定设计方案后应计算空间自由度。
2.2热镦挤送料机械手工艺动作流程热镦挤送料机械手手指夹料工件挤送手指放料手臂上下摆动手臂水平回转由凸轮连杆机构实现，并在休程角手臂不动由不完全齿轮机构实现间隙运动，使手臂水平回转3初步方案3.1基本参数最大抓重 2kg手指夹持工件最大直径/mm 25mm手臂回转角度/(°) 120°手臂回转半径/mm 685mm手臂上下摆动角度/(°) 15°送料频率/(次/min) 15次/min 电动机转速（r/min） 1450r/min3.2运动循环图表3-1运动循环图机械手上摆15°停止下摆15°停止上摆15°下摆15°转台停止水平回转120°停止停止水平反转120°停止凸轮连杆转角150°180°330°360°150°（第二周）180°总体设计方案图3.3机械系统运动转换功能图机械手水平回动减速电机机械手上下摆动运动分解3.4拟订的方案由电动机提供动力源，通过皮带轮传动，并分两路。
机械原理课程设计 机械手一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械手的基本结构及其工作原理，理解并描述机械手各部件的功能和相互关系。
2. 使学生了解并掌握机械手运动学的基本概念，如位置、速度和加速度，并能够运用相关公式进行简单计算。
3. 引导学生掌握机械手的动力学原理，包括力的分析、扭矩计算等，并能应用于实际问题。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械手结构设计的技能，提高其创新能力和实际操作能力。
2. 培养学生运用数学工具分析机械手运动学和动力学问题的能力，提高解决问题的技能。
3. 培养学生团队合作能力，通过小组讨论、实践操作等形式，共同完成机械手的设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理和机械设计的兴趣，激发其探索科学技术的热情。
2. 培养学生严谨、务实的科学态度，使其在探究机械手过程中学会尊重事实，注重实证。
3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中关注资源利用和节能环保，培养其社会责任感。
课程性质：本课程为机械原理课程设计，旨在通过实践操作，使学生掌握机械手的基本原理和设计方法。
学生特点：学生为高中年级学生，具有一定的物理和数学基础，思维活跃，动手能力强，但可能对机械原理了解较少。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养其创新精神和实践能力。
通过分解课程目标为具体学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 机械手基本结构及工作原理：- 教材章节：第二章“机械系统的基本构成”- 内容：介绍机械手的基本组成部分，包括执行机构、驱动系统、控制系统等，并通过实例分析其工作原理。
2. 机械手运动学分析：- 教材章节：第三章“运动学基础”- 内容：讲解位置、速度、加速度等基本概念，引导学生运用数学工具分析机械手的运动学问题。
3. 机械手动力学分析：- 教材章节：第四章“动力学基础”- 内容：介绍力的分析、扭矩计算等动力学原理，并结合实例进行计算和分析。
热镦挤送料机械手课程设计一、引言热镦挤送料机械手作为现代工业制造中的重要设备之一，具有高效、精准的特点，在金属加工领域得到广泛应用。
本文将围绕热镦挤送料机械手的课程设计展开，通过对其原理、结构、控制系统等方面进行详细介绍，为读者提供了解该设备的全面指南。
二、热镦挤送料机械手的原理和结构热镦挤送料机械手是由机械结构和控制系统组成的自动化设备。
机械结构包括机械臂、末端执行器等部分，而控制系统则是控制机械手运动和操作的核心。
热镦挤送料机械手通过控制系统的精确指令，驱动机械臂进行各种工作动作，实现对工件的加工和运输。
三、热镦挤送料机械手的课程设计目标在热镦挤送料机械手的课程设计中，我们的目标是让学生了解和掌握该设备的基本原理和工作方式，培养其对工业自动化设备的理解和应用能力。
通过设计实际的工作场景，让学生能够独立运用所学知识，解决实际问题。
四、课程设计内容1. 设计一个基于热镦挤送料机械手的自动化生产线，包括工作台、送料输送带、热镦挤送料机械手等设备的布局和连接。
2. 研究机械手的运动学和动力学特性，确定机械手的结构参数和运动范围。
3. 设计机械手的控制系统，采用PLC或单片机等控制器，编写相应的控制程序。
4. 进行实际的机械手控制实验，调试控制系统，验证设计的可行性和准确性。
5. 分析机械手的性能指标，如定位精度、重复定位精度等，对设计进行评估和改进。
五、课程设计过程1. 研究热镦挤送料机械手的工作原理和结构，了解其关键技术和应用领域。
2. 设计自动化生产线的布局和连接方式，确定各设备的位置和工作流程。
3. 进行机械手的运动学和动力学分析，确定机械手的结构参数和运动范围。
4. 设计机械手的控制系统，选择合适的控制器和编程工具，编写控制程序。
5. 进行实际的机械手控制实验，调试控制系统，验证设计的可行性和准确性。
6. 分析机械手的性能指标，如定位精度、重复定位精度等，对设计进行评估和改进。
六、课程设计的意义和价值通过对热镦挤送料机械手的课程设计，学生可以深入了解和掌握该设备的原理和应用，培养工程实践能力和创新思维。
机械原理课程设计说明书——热镦挤送料机械手B指导老师：温亚莲设计者：李霞学号：20109046班级：机电3班目录第一章设计题目及要求 (1)1.1 设计题目简介 (1)1.2 设计数据及要求 (1)1.3 设计任务与提示 (2)第二章热镦挤送料机械手摆臂的设计 (3)2.1 机械手上下摆臂设计方案A (3)2.2 机械手上下摆臂设计方案B (4)2.3 机械手上下摆臂设计方案C (4)2.4 摆臂方案的确定 (5)第三章热镦挤送料机械手回转装置设计 (6)3.1 回转装置设计方案A (6)3.2 回转装置设计方案B (6)3.3 回转装置设计方案C (7)3.4 驱动装置的选择 (8)3.4.1 常用电动机的结构特征 (8)3.4.2 选定电动机的容量 (8)3.5 回转装置方案的确定 (9)3.6 循环图的拟定及运动路线图 (9)第四章热镦挤送料机械手方案的确定与计算 (10)4.1 拟订的方案 (10)4.2 最终方案的确定与说明 (12)4.3 方案的计算 (12)第五章相关建模过程及仿真 (15)第六章设计总结 (18)第七章参考文献 (18)第一章设计题目及要求1.1 设计题目简介设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形镦料，往40吨镦头机送料。
以方案A为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15º，手臂水平回转120º，手臂下摆15º，手指张开放料。
手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。
主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
图1为机械手的外观图。
图1：机械手的外观图1.2 设计数据及要求表11.3 设计任务与提示设计任务1.至少提出可行的两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
4. 对平面连杆机构进行尺度综合，并进行运动分析；验证输出构件的轨迹是否满足设计要求；求出机构中输出件的速度、加速度；画出机构运动线图。
热镦挤送料机械手学生某某：指导教师：摘要送料机械手主要用于机床和生产线中的上下料工作，热镦挤送料机械手主要由动力装置、传动局部、执行机构三局部组成，其中执行机构为设计的主要内容。
在本次设计中，该设计通过减速器变速将动力传动到执行机构中，再有执行机构来控制机械手运动。
执行机构的选择，要分析各种机构对运动的影响，综合分析各种类型的机构来确定适合机械手运动的机构，通过分析得出结论，由凸轮连杆机构来控制机械手的上下15度摆动，由不完全齿轮和齿轮齿条机构来控制机械手的左右回转。
关键词：执行机构凸轮不完全齿轮1 绪论1.1 课题研究的目的和意义21世纪是科技高度兴旺的时代，人们的消费力不断增加。
市场对质量可靠性能卓越的产品的需求大量增加，为满足市场需求，各个企业工厂不断建成现代化生产线，通过智能机器人来代替人力去快速高效的生产。
各种高效率的机械手可以满足工厂的生产需求，还可以抑制恶劣环境完成工作。
机械机械手的优势十清楚显.机械手作业的准确性和不同环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的开展空间。
它不但能代替局部人工操作，还能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸。
同时，它还能操作必要的工具进展焊接和装配，它高效不连续地工作在各种复杂环境中,从而极大改善了工人的劳动条件，显著提高了劳动生产率，加快了工业生产机械化和自动化的步伐，所以机械手的研制很有必要。
热镦挤送料机械手，该设计全面综合的运用了机械设计专业学生在大学本科阶段所学的各门专业课的知识，将这些专业课程的理论和实际进展了一次重要实践。
锻炼了我们查询资料自我学习的能力，培养了我们创新设计能力。
该设计综合运用了CAD、PORE等软件，使我们对这些制图软件能熟悉运用。
毕业设计是大学四年中的最后一次课题设计，也是最为重要的一次设计，是对我们大学四年的综合考量。
毕业设计考验的不是单一的一门知识，而是我们大学四年所学的综合运用。
机械原理课程设计设计说明书设计题目：热镦挤送料机械手的设计起止日期：2008 年 6 月18日至2008 年6月23日学生姓名班级机设0xx班学号064051xxxxx成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）年月目录设计任务书 (3)1．工作原理和工艺动作分解 (5)2．工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6)3．执行机构选型 (6)4．方案评价 (7)5．动系统的速比和变速机构 (9)6．机构运动简图 (9)7．机构组合 (12)8．各个构件的动作顺序 (12)9.凸轮设计 (13)9.参考资料 (22)10.设计总结 (22)课程设计任务书2007 —2008 学年第2 学期机械工程学院学院（系、部）机械设计专业机设062 班级课程名称：机械原理课程设计设计题目：热镦挤送料机械手的设计完成期限：自2008 年 6 月18至 6 月23日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日1.工作原理和工艺动作分解（1）夹料机构：靠平面连杆机构做间歇的直线往复运动。
运动循环图如下：（2）送料机构：送料机构由2种动作的组合，一是间歇的回转运动，二是做上下摆动。
运动循环图如下：（3）夹料机构：通过凸轮对手臂上平面连杆机构的控制来调整手指间的间隙从而达到对物料的夹紧和松开。
运动循环图如下：（4）送料机构：当料被抓紧后，通过凸轮对连杆一端的位置的改变进行对杆的摆角进行调整，从而实现对物料的拿起和放下的动作。
手臂的回转通过回转机构进行实现。
(5)转动送料机构：通过来回的回转110度，这到运动的目的，同时又要注意满足机构动作的相互配合。
此机构运动循环图如下：2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。
其整体运动循环图如下：3．执行机构选型2.表3.2 机构选用表功能执行构件工艺动作执行机构设计矩阵夹料机构手指直线往复运动凸轮机构A1摆动机构手臂上下摆动凸轮机构A2回转机构手臂回转齿轮机构A3夹料机构与摆动机构：根据动作要求，由表2.1设计实例库A3、A1={a31,a41,a42,a11，a51}，由于机构要具有停歇功能，且要进行运动变换，故选择直动从动件盘形凸轮。
送料机构2：由表2.1设计实例库A2={a14,a24,a34,a44,a54},由工艺动作可得，该机构选用齿轮机构a14。
3方案评价方案一：图3.3 传动方案一方案二：图3.4 传动方案二方案一：该机器依靠两盘状凸轮及连杆机构实现手指的张合与手臂的上下摆动。
而圆柱凸轮的旋转带动链轮回转从而实现手臂的回转。
这种虽然方案简单易行，但结构较大，链传动是挠性的拉拽，难于定位；而且链条及链轮布置在水平面内，链条不宜过长。
定位精度不能保证，故不宜采用此方案。
方案二：该方案在手指的动作和手臂的仰俯方面与方案一采取同种设计，在手臂的回转上采用了不同机构，它通过轴上的圆柱形凸轮12来带动齿条13的运动，通过齿条来实现齿轮6和7的运动从而完成手臂的回转。
此方案结构简单，各运动部件之间的运动都易于实现，不会出现干涉现象。
由于传动链较短，累积误差也不会太大，从而可以满足由此可知,因此机械的原动件数只为1,可知其由自由度为1,但空间其存在上下,回转两个空间内的运动,故其空间自由度为2.5机械传动系统的速比和变速机构已知电动机的转速为1440r/min，送料频率为20次/min即I总=1440/20=72；Iab=Zb/Za=na/nb=11/30;其中Za=60;Zb=22;Da=150mm;Db=55mm;m=2.5;α=20度；Zb=Zc;Rb=Rc;Ibc=1;三级齿轮减速机构;m=1;Dd=60mm;De=40mm; α=20度；Ze=40;Ide=2/3;Zd=60;带轮减速机构：l144mm;Rm30m; 齿轮减速二级机构：Ino=1/10;Zn=100;Zo=10;一级齿轮减速机构：Ihe=3/2;Zh=40;Ze=60;6机构运动简图7．机构组合机构组合图8．机械手的动作顺序：手指夹料——手臂上摆15°——手臂回转110°——手臂下摆15°——手指松开——手臂上摆15°——手臂反转110°——手臂下摆15°机械手工作的频率为20次/min ，T=3s 。
轴转一次要完成一个循环，转角分配如表3.3所示:表3.3 转角分配表1 手指夹料 30°2 手臂上摆 15°3 手臂回转120° 110°4 手臂下摆 15°5 手指放料 30°6 手臂上摆 15°7 手臂反向回转120°110° 8手臂下摆15°动作关系如下表所示：9．凸轮设计[6][7]根据已知的运动规律及凸轮基本尺寸，用解析法设计尖底直动从动件盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线，并用计算机校核凸轮运动的位移，速度，加速度。
1、平底从动件盘形凸轮机构凸轮的实际轮廓曲线是反转后一系列平底所构成的直线族的包络线。
基圆半径r O和从动件运动规律S—S(A)均已给定。
(其中A为凸轮转过的角度)以凸轮回转中心为原点，从动件推程运动方向为x轴正向建立右手直角坐标系。
通过计算得凸轮实际轮廓曲线的直角坐标参数方程：X=(r O+s)Cos(A)-(ds／dA)sin(A)Y=(r O+s)sin(A)+(ds／dA)Cos(A)r O——基圆半径s=s(A)A——凸轮转过的角度ds／dA表示对S=S(A)求导。
2、凸轮的运动规律为简谐运动推程(O<=A<=q1)s=h／2*(1-COS(π*A／q1))V=h*π*ω／(2*q1)*sin(π*A／q1)a=h*(πω)*(πω)／(2*ql*q1)*COS(π*A／q1)回程(ql+q2<=A<=ql+q2+q3)s=h／2*(1+COS(π／q3*(A-ql-q2))V=-(h*π*ω)／(2*q3)*sin((π／q3)*(A-ql-q2))；a=-h*(π*ω)*(π*ω)／(2*q3*q3)*Cos(π／q3*(A-ql-q2))式中：ω(凸轮转速)，ql或Φ(推程运动角)，q2或Φs (远休止角)，q3或φ1 (回程运动角)，q4或Φs1 (近休止角)，A(凸轮旋转的角度)，h(行程)由上述公式可以确定平底从动件盘形凸轮机构凸轮的基本尺寸如下：手指凸轮的参数：A=φ=π/6；Φs=132度；φ1=π/6；Φs1=168度；h=19.25mm;手臂凸轮的参数：A=ΦⅠ=π/4；Φs1=π/3；ΦⅠ1=π/4；Φ1=π/6；ΦⅡ=45度；Φs2=60度；ΦⅡ1=45度；Φ2=30度；h=10mm;圆柱凸轮是一种实现往复动动的机构，将共展开成平面后便顾为移动凸轮，因此可以用平面的设计来绘制其展开轮廓曲线。
设已知平均圆柱凸轮半径为Rm,从动件长度L，滚子半径Rt,从动件运动规律ψ=ψ（φ）及其回转方向，其展开轮廓曲线可以近似绘制出来如下凸轮设计。
1) 手指凸轮设计：由连杆机构（如图3.5所示）可计算出凸轮尺寸。
杆AC=180mm，AB=80mm，ED=150mm。
此凸轮为摆动从动件盘状凸轮。
基圆半径r=65mm，摆杆为50mm。
图3.5 手指连杆机构其运动的速度与加速度运动循环图取基圆半径r=74.25，机械手手指凸轮数据表由作图法和计算结果得到凸轮如图3.6所示:图3.6 手指凸轮由于其是对心设计的凸轮最大压力角发生在推程或回程阶段，其分析图如下：其压力角为αmax=33度；最小曲率半径就基圆半径为65mm.2) 手臂凸轮设计：由连杆机构（如图3.7所示）可计算出凸轮尺寸。
杆AC=684mm，AB=580mm，ED=150mm。
此凸轮为摆动从动件盘状凸轮。
基圆半径r=65mm，摆杆为50mm。
图3.7 手臂连杆机构其运动的速度与加速度运动循环图取基圆半径r=65mm，机械手手臂凸轮数据表由作图法得到手臂凸轮如图3.8所示:图3.8 手臂凸轮同理其最大压力角为63度，最小曲率半径为74.25mm.3）圆柱形凸轮设计：XD=2*3.14*60=376.8mm；升程h=143.92mm；圆柱半径r P=60mm；由分析可得其动动分布图：其中1--相当于平面凸轮的近休止角的一部分；2—相当于平面凸轮的推程角；3—相当于其远休止角；4—相当于其回程角；5—也相当于近休止角的一部分。
由作图法得到圆柱凸轮如图3.9所示：图3.9 圆柱凸轮11.参考资料（1）东南大学学科组编写的《机械原理》教材（2）<<原理课程设计指导书>>（3）机械原理与机械设计（上下册）电子书免费下载(金属资料)-电子书收藏之家/soft/4/51/2006/20060314865.html （4）清华大学<<机械原理学习指导>>（5）两种少自由度空间并联机构的运动学分析/q.htm?15243712．设计总结首先，对要设计的机构所能完成的任务和设计目的，这样才能清楚的知道需要什么样的机构配合才能完成。
接着对想出的各个方案进行综合比较，选出最优最经济最简单的作为目标进行更进一步的分析。
比如我做的机械手，其中能完成相同动作的机构很多，但因各种原因而舍去。
然后画出整台机子各个机构的运动循环图。
再根椐此图确定机构间的运动配合关系。
并通过它做出各个构件的位移图，和速度图等。
根据各图及其之间的关系对各个构件的尺寸进行设定和计算，并确定们之间的传动比和各个传动构件的基本参数。
画机构运动简图和凸轮外型图。
整理做完的各种资料，并查找不对和不完备的地方，并加以改正。
编写设计说明书。
通过这次课程设计，加深了对《机械原理》这门基础专业课的理解，同时也巩固了所学的知识。
还增进了对一此问题的独立思考和动手能力。
使懂得了设计的基本步骤和思路。
