PLC车床上下料机械手设计+CAD图纸(8)
因此
d=40×√((1.46-1)/1.46)≈22mm
活塞杆有杆腔的有效工作面积为
A=π/4 (D^2-d^2 )=π/4 (〖40〗^2-〖22〗^2 )=877〖mm〗^2
缸筒壁厚 δ，液压缸壁筒D1
δ≥(p_y D)/2[σ] （3.8）
其中py——试验压力，对于低压系统当工作压力≤16MPa时p_y=1.5p；工作压力≥16MPa时p_y=1.25p
p_y=1.5p=1.5×16=24MPa
[σ]——缸体材料的许用应力，对于铸铁[σ]=60MPa
因此
δ≥(24MPa×40mm)/(2×60MPa)=8mm
而缸筒外径D_1≥D+2δ=40+2×8=56mm
液压缸工作行程的确定
液压缸工作行程的确定，并参照[2]表4-4 液压缸活塞行程系列中的第一系列尺寸选取标准值S=25mm。
液压缸油口尺寸的确定
液压缸的油口包括油口孔和连接螺纹。油口可布置在缸筒或缸盖上，油口孔直径d0根据活塞最大运动速度vmax和油口最高液流速度v0
d_0=0.13D√((v_max×60)/v_0 ) （3.9）
式中 v_max——液压缸最大输出速度,v_max=0.2m/s
v_0——油口液流速度, v_0=3m/s
因此
d_0=0.13×40√((0.2×60)/3)=10.4
油口连接螺纹尺寸参照[2]表1-30 液压元件螺纹连接 油口形式和尺寸，d0圆整到12mm
液压其它尺寸的确定
活塞长度B=(0.6~1.0)D=(0.6~1.0)×40，取B=40mm
导向套长度A=(0.6~1.5)D=(0.6~1.5)×40，取A=36mm
上下料机械手臂部的分析与计算
臂部设计的基本要求
手臂部件是机械手的主要执行部件。它的作用是支承腕部和手部（包括工作），并带动它们作空间转动。
臂部的运动把手部送到空间范围内的任意一点。因此，臂部能够满足两个自由度的基本要求：即手臂，左右回转和俯仰运动。手臂的各种运动由油缸驱动和各种传动机构来实现，从背部的受力情况分析，它在工作中既直接承受手部和工件的静动载荷，而且自身运动又较多，故受力复杂。因而，它的结构，工作范围，灵活性以及抓重大小和定位精度等都直接影响机械手的工作性能
（1）机械手臂式机身的承载
机械手臂式机身的承载能力，取决于其刚度，结构上采用水平悬伸梁形式。显然，伸缩臂杆的悬伸长度愈大，则刚度逾差，而且其刚度随支臂杆的伸缩不断变化，对于机械手的运动性能，位置精度和负荷能力等影响很大。为可提高刚度，尽量缩短臂杆的悬伸长度，还应注意：
臂部和机身既受弯曲（而且不仅是一个方向的弯曲）也受扭转，应选用抗弯和抗扭刚度较高的截面形状。所以机械手常用工字钢或槽钢作为支撑板，这样既提高了手臂的刚度，又大大减轻了手臂的自重，而且空心的内部还可以布置驱动装置，传动机构以及管道，有利于结构的紧凑，外形整齐；
高支承刚度和选择支承间的距离
臂部和机身的变形量不仅与本身刚度有关，而且同支撑的刚度和支撑件间距离有很大关系，要提高刚度，除从支座的结构形状，底板的刚度以及支座与底版的连接刚度等方面考虑外，特别注意提高配合面间的接触刚度。
（2）臂部运动速度要高，惯性要小
机械手臂的运动速度是机械手主要参数之一，它反映机械手的生产水平，一般时根据生产节拍的要求来决定。在一般情况，手臂回转俯仰均要求均速运动，（V和w为常数），但在手臂的启动和终止瞬间，运动是变化的，为了减少冲击，要求启动时间的加速度和终止前的加速度不能太大，否则引起冲击和振动。