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基于液压传动的机械手爪设计与改进引言机械手爪是现代制造业中常见的一种设备，它广泛应用于装配线、仓储物流等领域。
机械手爪的设计与改进对于提高生产效率、优化生产流程具有重要意义。
本文将介绍基于液压传动的机械手爪的设计原理、存在的问题以及改进方向。
设计原理基于液压传动的机械手爪是利用液压系统的动力通过控制器对机械手爪的动作进行控制的一种装置。
其基本原理是利用液体介质传递力量，通过控制传动系统中的液压缸对机械爪的打开、闭合动作进行调控。
具体来说，液压传动系统由主控制器、液压泵、控制阀和液压缸组成。
存在的问题然而，在实际应用中，基于液压传动的机械手爪存在一些问题需要解决。
首先，传统液压系统的响应速度较慢，无法满足高速作业的需求。
其次，液压系统的维护成本较高，需要定期更换液压油和维修液压元件。
此外，传统液压系统的电气控制较为复杂，需要专业技术人员进行维护和操作。
改进方向一：提高响应速度为解决传统液压系统响应速度慢的问题，可以采用先进的电液比例控制技术。
通过引入电液比例阀，将电气信号转化为液压信号，实现对液压系统的精确控制。
电液比例控制技术具有响应速度快、控制精度高的优势，可以大幅提高机械手爪的动作速度。
改进方向二：降低维护成本为降低维护成本，可以通过采用新型液压元件和优质液压油来延长液压系统的使用寿命。
新型液压元件具有更好的耐磨性和密封性能，能够减少泄漏和故障的发生。
同时，优质液压油具有良好的抗氧化性和抗污染性，能够有效保护液压元件不受外界环境的影响。
改进方向三：简化电气控制为简化电气控制，可以采用先进的智能控制器。
智能控制器集成了传感器、执行机构和控制算法，能够实现对机械手爪的智能化控制。
通过智能控制器，操作人员可以方便地进行参数设置和调整，降低了对专业技术人员的依赖，同时提高了机械手爪的灵活性和自动化水平。
结论基于液压传动的机械手爪是一种应用广泛的装备，设计与改进对于提高生产效率具有重要意义。
通过引入先进的电液比例控制技术、采用新型液压元件和优质液压油，以及应用智能控制器，可以解决传统液压系统存在的问题，提升机械手爪的性能指标，进一步推动工业自动化的发展。
液压机械手PLC控制系统的设计概述本文档旨在介绍液压机械手PLC（可编程逻辑控制）控制系统的设计。
液压机械手是一种常见的工业设备，通过液压系统实现运动控制，而PLC作为控制系统的核心，负责控制信号的处理和输出。
设计要求液压机械手PLC控制系统的设计要满足以下要求：1. 稳定性：系统必须具有高稳定性，以确保机械手的运动精准度和安全性。
2. 功能性：系统需要具备多种功能，如位置控制、速度调节等，以满足不同场景的需求。
3. 可扩展性：系统应具备良好的可扩展性，以便于将来的升级和功能增加。
4. 易维护性：设计应考虑到系统的维护和故障排除，以便于后续维护工作的进行。
硬件设计液压机械手PLC控制系统的硬件设计包括以下方面：1. 选型：选择适合的PLC设备，根据需求选用不同型号和规格的PLC，确保其性能和稳定性。
2. 传感器：选择合适的传感器，如位移传感器、压力传感器等，用于采集机械手运动状态和环境信息。
3. 执行器：选择合适的液压阀、液压泵等执行器，保证系统能够精确控制机械手的各项动作。
4. 电气线路：设计合理的电气线路，确保信号传输的可靠性和稳定性。
软件设计液压机械手PLC控制系统的软件设计包括以下方面：1. PLC程序设计：使用PLC编程软件，根据机械手的运动逻辑和控制要求，编写PLC程序，实现各项功能。
2. 信号处理：对传感器采集的信号进行处理和分析，以获取机械手的状态信息。
3. 控制算法：设计合理的控制算法，根据机械手的控制需求，实现位置控制、速度调节等功能。
4. 用户界面：设计友好的用户界面，方便操作人员对机械手进行参数设置和监控。
系统测试与调试设计完成后，需要进行系统测试与调试，以验证系统的功能和性能：1. 单元测试：对各个模块进行单元测试，确保其功能正常。
2. 组装测试：将各个模块组装成完整的系统，对整个系统进行综合测试。
3. 调试优化：根据测试结果进行系统调试和优化，确保系统的稳定性和性能满足设计要求。
液压毕业设计
液压毕业设计是力学、机械工程、能源工程等相关专业学生的毕业设计之一。
液压技术是一种利用液体传递能量、控制能量的技术，广泛应用于机械、能源、冶金、航空航天等工业领域。
我选择液压毕业设计的原因是，液压技术在工程实践中有着广泛应用，并且具有很大的发展潜力。
通过进行液压毕业设计，我可以深入了解液压系统的原理、设计与分析方法，从而提高自己的工程素养和实践能力。
液压毕业设计的内容通常包括以下几个方面：
1. 液压系统设计：了解液压系统的基本原理，确定系统的性能要求和设计参数，然后进行系统的整体设计。
2. 液压元件的选型：根据液压系统的性能要求，选择合适的液压元件，包括液压泵、液压马达、液压缸、液压阀等。
3. 液压系统的传动系统设计：对液压系统的传动系统进行设计，包括液压泵和液压马达之间的联接，液压系统与被动装置之间的联接等。
4. 液压系统的控制系统设计：根据液压系统的工作要求，设计液压系统的控制系统，包括传感器、执行机构、控制阀等。
5. 液压系统的性能分析与优化：通过使用液压系统模拟软件或实验等方法，对液压系统的性能进行分析，然后进行设计优化。
液压毕业设计可以选择不同的方向，例如机械手的液压系统设计、液压传动机构的设计与分析等。
通过进行液压毕业设计，可以提高学生的实践能力和解决实际工程问题的能力。
同时，液压技术的应用前景广阔，具有很有发展潜力，对于学生的职业发展也具有积极的意义。
摘要液压挖掘机是工程机械的一个重要品种，是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的土方机械。
液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有许多优点，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中较为复杂的。
因此，对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。
在搜集了国内外挖掘机液压系统相关资料的基础上，了解了挖掘机液压系统的发展历史，并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。
本次毕业设计课题是液压挖掘机。
挖掘机由多个系统组成，包括液压系统，传动系统，操纵系统，工作装置，底架，转台，油箱，发动机安装等。
本人的设计主要致力于分析和设计中型液压挖掘机液压系统的液压元件。
以液压元件和液压回路为主。
关键词：挖掘机液压系统液压泵AbstractConstruction machinery hydraulic excavator is an important species, is a widely used in construction, railway, highway, water conservancy, mining and other construction projects of Earthmoving Machinery. The use of hydraulic excavator hydraulic components (hydraulic pumps, hydraulic motors, hydraulic cylinders, etc.) bring a variety of component movement, has many advantages, so it is the design of the hydraulic system of the high demands, and its hydraulic system engineering machinery hydraulic system is the most complex. Therefore, the analysis of excavator hydraulic system design in promoting the development of China's excavator of great significance.At home and abroad in gathering relevant information excavator hydraulic system on the basis of the understanding of the excavators of the historical development of the hydraulic system, hydraulic excavators and technical developments have been analyzed and summarized. The graduation project is the subject of hydraulic excavators YW160. Mini-excavator from multiple systems, including hydraulic system, transmission system, control system, the working devices, chassis, turntable, fuel tanks, engine installation. I focused on the design of the analysis and design of medium-sized hydraulic excavator hydraulic system hydraulic components. Hydraulic components and the main hydraulic circuit.Keywords: hydraulic pump hydraulic system of excavator目录第1章概论 (5)1.1挖掘机的简介 (5)1.2液压挖掘机的发展概况 (6)1.2.1 国外液压挖掘机目前水平及发展趋势 (7)1.2.2 国内液压挖掘机的发展概况 (10)1.3设计的内容和设计内容的意义 (10)1.4 设计内容的安排 (12)第2章挖掘机液压系统的计算 (12)2.1液压挖掘机的基本系统 (12)2.1.1 挖掘机液压系统的简介 (12)2.1.2YW-160型单斗液压挖掘机液压系统 (13)2.2液压挖掘机工作装置油缸作用力的确定 (16)2.2.1 动臂油缸作用力分析 (16)2.2.2 铲斗油缸工作受力分析 (17)2.2.3 斗杆油缸作用力分析 (18)2.3液压元件的计算 (20)2.3.1 液压缸内径 (20)2.3.2 缸筒壁厚 (20)2.3.3 缸筒壁厚验算 (20)2.3.4 活塞杆计算 (21)2.3.5 活塞杆强度计算 (21)2.3.6 确定液压系统的工作压力 (21)2.3.7 确定液压缸的主要参数和工作压力 (21)2.3.8 确定液压马达的排量和工作压力 (22)2.3.9 计算液压缸与液压马达的流量 (22)第3章液压元件的选择 (23)3.1液压缸的选择 (23)3.2 液压泵的选择 (23)3.3液压马达的选择 (23)3.4发动机的选择 (23)第4章液压系统回路的设计 (24)4.1液压缸控制回路 (24)4.2液压马达控制回路 (25)4.3计算系统所需的最大流量 (26)4.4压力损失的计算 (26)4.5拟定液压源控制回路 (27)第5章液压系统性能验算 (28)5.1液压系统功率损失 (28)5.2液压油油温过高的原因及预防措施 (29)第6章结论和展望 (31)6.1结论 (31)6.2展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)第1章概论液压挖掘机是工程机械的一个重要品种，是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的突发机械。
边坡除藻多功能车机械手节能液压系统设计摘要：本文对一种边坡除藻多功能车的机械手进行液压系统设计，介绍机械手的结构组成和工作的负载变化情况，对机械手的伸缩液压回路、变幅液压回路、回转液压回路进行分析，确定每个液压回路的设计方案，根据不同机构不同的工作特点加入相应的控制元件和保护措施使各个机构能够可靠的运行，并对设计完成的液压系统进行性能验算，以确保能够满足设计要求。
关键词：边坡除藻；机械手；液压设计Abstract：In this paper, the hydraulic system of the manipulatorof a multi-purpose vehicle for algae removal from slope is designed,the structure and working load changes of the manipulator are introduced, and the telescopic hydraulic circuit, luffing hydraulic circuit and rotary hydraulic circuit of the manipulator are analyzed. Determine the design scheme of each hydraulic circuit, add corresponding control elements and protection measures according tothe different working characteristics of different institutions, sothat each institution can run reliably, and check the performance ofthe designed hydraulic system to ensure that it can meet the design requirements.Key words: algae removal from slope; Manipulator; Hydraulic design引言：南水北调工程是国家一项重要工程，旨在解决北方部分缺水地区人们的饮水用水问题，然而，随着社会的发展及人类生活步伐的加快，渠道里中的水资源逐渐富营养化，致使渠道边坡生长及沉积大量的藻泥混合物，严重污染了水源，针对此类问题，设计了一款除藻多功能专用车，该多功能车主要由汽车底盘、藻泥清除装置、吸污装置、藻泥水分离装置等几部分组成，利用机械手控制藻泥清除装置，在边坡上按最优轨迹往复行进，行进过程中将边坡上附着的藻类和泥污清除掉，并将清除掉的污物抽吸到岸上进行过滤处理，经过滤处理后的清水排回干渠，并对分离的泥污及藻类进行打包处理。
五自由度液压搬运机械手设计目录第1章绪论 (4)1.1课题背景及研究现状 (4)1.2 机械手的研究意义及其本身优点 (5)1.2.1 机械手的研究意义 (5)1.2.2 机械手本身的优点 (5)1.3本章小结 (6)第2章总体方案设计 (7)2.1设计目标 (7)2.2总体方案分析 (7)2.2.1搬运机械手的组成 (7)2.2.2三大系统设计分析 (7)2.3搬运机械手的运动及驱动方式 (8)2.4本章小结 (10)第3章基本参数及二维外观图 (11)3.1基本参数 (11)3.2总体外观图 (11)3.2.1外观图简图 (11)3.2.2液压原理设计图截图 (12)3.3本章小结 (13)第4章各部分的具体计算 (14)4.1 手部夹持器的计算 (14)4.1.1手部夹持器设计要求 (14)4.1.2手部夹持器设计计算 (14)4.1.3端盖螺钉校核 (15)4.2腕部回转油缸计算 (16)4.3小臂结构设计 (20)4.4俯仰缸设计 (23)4.5大臂回转机构设计 (25)4.6大臂升降结构设计 (27)4.7手部驱动油缸油孔尺寸计算 (29)4.8腕部回转油缸油孔尺寸确定 (29)4.9大臂回转油缸油孔尺寸确定 (30)4.10大臂升降油缸油孔尺寸确定 (30)4.11伸缩臂油缸油孔尺寸确定 (30)4.12本章小结 (31)第5章各油缸活塞杆校核 (32)5.1 手部驱动油缸活塞杆校核 (32)5.2 腕部回转油缸活塞杆校核 (32)5.3 伸缩油缸活塞杆校核 (33)5.4 俯仰油缸活塞杆校核 (33)5.5 本章小结 (34)第6章总体三维图 (35)6.1 总体三维图 (35)6.2 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)第1章绪论1.1课题背景及研究现状机器人是典型的机电一体化装置，它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果，随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高，机器人技术得到了迅速发展，出现了各种各样的机器人产品。
目录摘要 (1)第一章机械手设计任务书 (1)1.1毕业设计目的 (1)1.2本课题的内容和要求 (2)第二章抓取机构设计 ............................................................... 错误！未定义书签。
2.1手部设计计算 ............................................................................... 错误！未定义书签。
2.2腕部设计计算 ............................................................................... 错误！未定义书签。
2.3臂伸缩机构设计 ........................................................................... 错误！未定义书签。
第三章液压系统原理设计及草图 ............................................ 错误！未定义书签。
3.1手部抓取缸................................................................................... 错误！未定义书签。
3.2腕部摆动液压回路........................................................................ 错误！未定义书签。
3.3小臂伸缩缸液压回路.................................................................... 错误！未定义书签。
3.4总体系统图................................................................................... 错误！未定义书签。
工业机械手液压系统设计目录1、前言----------------------------------------------------------------------------22、确定对液压系统的工作要求----------------------------------------------23、拟定液压系统原理图--------------------------------------------------------33.1液压系统原理图-----------------------------------------------------------------------------------33.2液压系统电磁铁动作顺序表--------------------------------------------------------------------43.3液压系统工作原理--------------------------------------------------------------------------------43.4液压系统特点分析--------------------------------------------------------------------------------73.5电气系统原理图-----------------------------------------------------------------------------------83.6电气系统工作原理--------------------------------------------------------------------------------83.7电气系统特点分析--------------------------------------------------------------------------------104、计算和选择液压元件-------------------------------------------------------114.1执行元件——液压缸、液压马达-------------------------------------------------------------114.2动力元件——液压泵----------------------------------------------------------------------------144.3控制元件——方向阀、压力阀、流量阀----------------------------------------------------164.4辅助元件——管道、管接头、滤油器、油箱----------------------------------------------174.5工作介质——液压油----------------------------------------------------------------------------185、液压系统性能的验算-------------------------------------------------------195.1系统的压力损失验算---------------------------------------------------------------------------195.2系统的温升验算---------------------------------------------------------------------------------195.3系统的其它验算---------------------------------------------------------------------------------196、结束语-------------------------------------------------------------------------197、致谢---------------------------------------------------------------------------198、参考文献----------------------------------------------------------------------20工业机械手液压系统设计[摘要] 机械手是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。
它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业，因此获得日益广泛的应用。
机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成，智能机械手还具有感觉系统和智能系统。
本篇介绍的工业机械手属圆柱坐标式、全液压驱动机械手。
本篇根据液压系统设计的一般程序，分四步详细地介绍了工业机械手液压系统设计过程，其中第3步拟定液压系统原理图是重点。
[关键词] 机械手液压电气1、前言工业机械手的技术参数是说明机械手规格与性能的具体指标，一般有以下几个方面：⑴握取重量。
握取重量标明了机械手的负载能力。
这项参数与机械手的运动速度有关，通常指正常运行速度所握取的工件重量。
⑵运动速度。
运动速度是反映机械手性能的一项重要技术参数。
它与机械手握取重量、定位、精度等参数都有密切关系，同时也直接影响机械手的运动周期。
⑶自由度。
确定工业机械手的手部在运动空间的位置和姿态的、独立的变化参数就是工业机械手的自由度。
自由度越多，其动作越灵活，适应性越强，但结构也相应越复杂。
一般具有4～6个自由度即满足使用要求。
⑷定位精度。
定位精度即重复定位精度，是衡量机械手工作质量的又一项重要指标。
定位精度的高低取决于位置控制方式以及运动部位本身的制造精度和刚度，与握取重量、运动速度等也有密切关系。
2、确定对液压系统的工作要求根据工况要求，执行机构要具有手臂升降、手臂伸缩、手臂回转和手腕回转四个自由度。
执行机构相应由手臂升降机构、手臂伸缩机构、手臂回转机构、手腕回转机构、手指夹紧机构和回转定位机构等组成，每一部分均由液压缸驱动与控制它完成的动作循环为：插定位销180→拔定位销→手臂前伸→手指张开→手指夹紧抓料→手臂上升→手臂缩回→手腕回转︒95→插定位销→手臂前伸→手臂中停→手指松开→手指闭合→手臂缩回→手→手臂回转︒臂下降→手腕回转复位→拔定位销→手臂回转复位→待料，泵卸载。
3、拟定液压系统原理图3.1液压系统原理图工业机械手液压系统图3.2液压系统电磁铁动作顺序表3.3液压系统工作原理Y、12+Y）1、插定位销（1+按下油泵起动按钮后，双联叶片泵1、2同时供油，电磁铁1Y、2Y带电，油液经溢流阀3和4至油箱，机械手处于待料卸荷状态。
当棒料到达待上料位置，启动程序动作。
电磁铁1Y带电，2Y不带电，使泵1继续卸荷，而泵2停止卸荷，同时12Y通电。
进油路：泵2→阀6→减压阀8→阀9→阀25（右）→定位缸左腔。
此时，插定位销以保证初始位置准确。
定位缸没有回油路，它是依靠弹簧复位的。
Y、12+Y）2、手臂前伸（5+插定位销后，此支路系统油压升高，使继电器K26发讯，接通电磁铁5Y，泵1和泵2经相应的单向阀汇流到电液换向阀14左位，进入手臂伸缩缸油腔。
进油路：泵1→单向阀5→阀14（左）→手臂伸缩缸右腔泵2→阀6→阀7→↑回油路：手臂伸缩缸左腔→单向调速阀15→阀14（左）→油箱Y、9+Y、12+Y）3、手指张开（1+手臂前伸至适当位置，行程开关发讯，电磁铁1Y、9Y带电，泵1卸载，泵2供油，经单向阀6电磁阀20左位，进入手指夹紧缸右腔。
回油路从左腔通过液控单向阀21及阀20左位进入油箱。
进油路：泵2→阀6→电磁阀20（左）→手指夹紧缸右腔回油路：手指夹紧缸左腔→阀21→电磁阀20（左）→油箱Y、12+Y）4、手指抓料（1+手指张开后，时间继电器延时。
待棒料由送料机构送到手指区域时，继电起器发讯使9Y断电，泵2的压力油通过阀20的右位进入缸的左腔，使手指夹紧棒料。
进油路：泵2→阀6→阀20（右）→阀21→手指夹紧缸左腔回油路：手指夹紧缸右腔→阀20（右）→油箱Y、12+Y）5、手臂上升（3+当手指抓料后，手臂上升。
此时，泵1和泵2同时供油到升降缸。
主油路为：进油路：泵1→单向阀5→阀10（左）→阀11→阀12→手臂升降缸下腔泵2→阀6→阀7→↑回油路：手臂升降缸上腔→阀13→阀10（左）→油箱Y、12+Y）6、手臂缩回（6+手臂上升至预定位置，碰行程开关，3Y断电，电液换向阀10复位，6Y带电。
泵1和泵2一起供油至电液换向阀14右端，压力油通过单向调速阀15进入伸缩缸左腔，而右腔油液经阀14右端回油箱。
进油路：泵1→阀5→阀14（右）→阀15→手臂伸缩缸左腔泵2→阀6→阀7→↑回油路：手臂伸缩缸右腔→阀14（右）→油箱Y、10+Y、12+Y）7、手腕回转（1+当手臂上的碰块碰到行程开关时，6Y断电，阀14复位，1Y、10Y通电。
此时，泵2180。
单独供油至阀22左端，通过阀24进入手腕回转油缸，使手腕回转︒进油路：泵2→阀6→阀22（左）→阀24→手腕回转缸回油路：手腕回转缸→阀23→阀22（左）→油箱Y）8、拔定位销（1+当手腕上的碰块碰到行程开关时，10Y、12Y断电，阀22、25复位，定位缸油液经阀25左端回油箱，弹簧作用拔定位销。
回油路：定位缸左腔→阀25（左）→油箱定位缸没有进油路，它是在弹簧作用下前进的。
Y、7+Y）9、手臂回转（1+定位缸支路无油压后，压力继电器K26发讯，接通7Y。
泵2的压力油进入阀6经换向95。
阀16左端通过单向调速阀18最后进入手臂回转缸，使手臂回转︒进油路：泵2→阀6→换向阀16（左）→单向调速阀18→手臂回转缸回油路：手臂回转缸→单向调速阀17→换向阀16（左）→行程节流阀19→油箱Y、12+Y）10、插定位销（1+当手臂回转碰到行程开关时，7Y断电，12Y重又通电，插定位销同1。
Y、12+Y）11、手臂前伸（5+此时的动作顺序同7。
Y）12、手臂中停（12+当手臂前伸碰到行程开关后，5Y断电，伸缩缸停止动作，确保手臂将棒料送到准确位置处，“手臂中停”等主机夹头夹紧棒料，夹头夹紧棒料后，时间继电器发讯。
Y、9+Y、12+Y）13、手指张开（1+接到继电器信号后，1Y、9Y通电，手指张开同3。
并启动时间继电器延时，主机夹头移走棒料后，继电器发讯。
