摘要：四自由度重载搬运机器人在工业自动化中有着举足轻重的地位。对于该课题，第一步查阅国内外此类机器人的现状和发展。然后制定总体的结构方案，即采用四个自由度的圆柱坐标结构。本课题设计的执行机构具有腕部的回转、臂部的伸缩、臂部的升降以及臂部的回转等功能。腕部的转动和臂部的转动选用单叶片摆动式液压缸加以实现；臂部的伸缩和升降采用双导向杆结构和花键轴导向结构配合液压缸加以实现。为使结构更加紧凑将臂部回转缸置于臂部升降缸之上。最后，对执行机构的内容进行补充。本毕业设计中，关于液压缸结构的计算是文章的核心内容，然后根据得出的参数，进行校核。执行机构的零件图和整体装配图可由CAD实现。

关键词：四自由度  重载搬运机器人  结构设计  液压缸

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1本课题目的及意义-1

1.2 四自由度重载搬运机器人的组成-2

1.3 国内外重载机器人的现状与发展趋势-3

1.4 本课题主要内容-5

2.执行机构方案的制定-6

2.1 总体方案的论述-6

2.2 腕部结构方案的制定-7

2.3 臂部伸缩结构方案的制定-8

2.4 臂部升降及回转结构方案的制定-9

3.执行机构部件的计算和校核-11

3.1 腕部的设计与校核-11

3.1.1 腕部回转力矩的计算-11

3.1.2 腕部摆动液压缸的计算与校核-13

3.1.3 腕部输出轴的计算与校核-15

3.1.4 液压缸盖厚度的计算-18

3.1.5 液压缸盖螺钉直径的计算与校核-19

3.1.6 动片与输出轴连接螺钉计算-20

3.2 伸缩臂的设计与校核-22

3.2.1 伸缩臂驱动力的计算-22

3.2.2 伸缩液压缸参数计算与校核-23

3.2.3 液压缸盖厚度的计算-29

3.2.4 液压缸端盖螺钉的计算与校核-29

3.3 升降臂的设计与校核-30

3.3.1 升降不自锁条件的分析计算-30

3.3.2 升降臂驱动力计算-31

3.3.3 升降液压缸参数计算与校核-32

3.3.4 液压缸盖厚度的计算-35

3.3.5 缸盖螺钉的计算与校核-36

3.4 回转机构的设计与校核-36

3.4.1 臂部摆动液压缸驱动力矩计算-36

3.4.2 摆动液压缸参数的计算与校核-37

3.4.3 液压缸盖厚度的计算-39

3.4.4 液压缸盖螺钉直径的计算与校核-39

3.4.5 动片与输出轴连接螺钉计算-40

4. 内容的补充与静力学分析-41

4.1 缓冲结构的设计-41

4.2 带密封装置轴承的选择-42

4.3 润滑脂的选用-43

4.4 静力学分析-44

总结-47

参考文献-48

致谢-49