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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 机械 » 机械综合 » 本科毕业设计 装卸机机械手的设计优化 求大神指导
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lihui2115

木虫 (小有名气)

[求助] 本科毕业设计 装卸机机械手的设计优化 求大神指导

本科毕业设计 装卸机机械手的设计优化 求大神指导  这个该怎么下手 谢谢
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1楼 2014-03-31 08:32:18
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mymyles

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
lihui2115: 金币+5, ★★★很有帮助, 谢谢，单一的从结构上面优化怎么做 2014-03-31 10:36:20
既然叫“优化”，楼主手上应该有至少一套现在的设计了吧？
要优化，一方面是要对所针对的装卸工作中机械手要完成的动作和相关要求，比如运动范围、加持力等；另一方面要对现有机械手进行剖析，看看在那些方面可能存在优化空间。
按我的理解，优化可以考虑的角度有主要工作效率、制造成本、安全可靠性。

工作效率方面优化应该比较简单把，修改驱动和传动方式，或者更高级一点儿换一种新的结构，比如考虑一个行程中同时完成多项任务，单从时间上提高效率应该不难。
成本嘛，一方面可以通过一些力学分析，在保证强度要求的情况下减轻工件质量；另一方面，精简机构，选择合适的驱动和传动方式。
安全可靠性，需要的分析可能多一些，比如原设计可能存在应力集中的地方，可能出现夹持不牢固的地方，也可以考虑在关键位置设计双保险措施

最后至于优化的效果，应该比较容易描述吧，效率提高了百分之几，成本降低百分之几，怎样怎样更可靠了


暂时想到的就这么多，本科机械设计课程设计做的机械手，好多年前的事情了。希望对你有帮助
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2楼2014-03-31 09:46:41
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mymyles

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
lihui2115: 金币+5, ★★★很有帮助, 整套机械装置，给我一个思路 2014-04-01 08:00:04
问下，你说的“机械手”，是只要设计 夹持部分 还是 包括底座、机械臂等的整套机械装置？
或者你再多提供点儿信息，要不然我也不知道该说啥。

毕设具体咋做，最好的方法是咨询指导老师哈，因为他布置这个课题应该是有目的的，达到他的目的对你有好处。

按照整套机械装置的话，得基于具体的工作任务嘛，如果是单一的往复抓取，那用上齿轮箱、连杆机构、凸轮啥的可以有非常巧妙的设计，用一个电机驱动可以完成很多任务，特别是凸轮吧，挺有意思的。如果任务比较复杂，需要计算机控制的那种，我不太懂，个人感觉结构上优化的空间比较小了，因为这个主要对控制要求高些，像工业上六自由度的机械手已经比较成熟了，涉及复杂形式的传动也比较少，每个关节装一个驱动就好了。
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3楼2014-03-31 11:53:03
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从这再次出发

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
lihui2115: 金币+5, ★★★很有帮助, 结构上的，怎么分析结构上的不合理的地方 2014-04-01 08:01:38
首先，你要给原设计，才能知道怎么优化；其次，优化包括很多，比如结构上的，传动方式，材料，驱动方式等，要看你从哪个方面优化。具体的要看到你的原设计才行
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潜龙 勿用
4楼2014-03-31 15:28:05
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mymyles

金虫 (正式写手)
原设计应该是能完成工作任务的，要不然也不能用。
1）看原设计中机械手的运动轨迹够不够经济，看看空余行程占总行程的比例，也许可以通过修改轨迹来提高效率。
2）计算一下每个零件承受的力、力矩等数据，看能不能精简一下零件设计，比如实心杆换成管状、筋板等结构，满足强度要求的情况下可以减轻重量。
3）配合优化后的结构设计，选择合适的电机、液压/气动控制系统，更高效地利用能源~
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5楼2014-04-01 08:31:20
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lihui2115

木虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by mymyles at 2014-04-01 08:31:20
原设计应该是能完成工作任务的，要不然也不能用。
1）看原设计中机械手的运动轨迹够不够经济，看看空余行程占总行程的比例，也许可以通过修改轨迹来提高效率。
2）计算一下每个零件承受的力、力矩等数据，看能不能 ...

比如说我的一套完整的机械装置，怎么分析其结构上的不合理性，还是说分析其力分布，用什么可以分享
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6楼2014-04-01 08:39:12
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mymyles

金虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by lihui2115 at 2014-04-01 08:39:12
比如说我的一套完整的机械装置，怎么分析其结构上的不合理性，还是说分析其力分布，用什么可以分享...

单纯讲结构设计的合理性，我能想到的就是前面说的，一个是空行程占总行程的百分比，有效工作时间占总工作周期的百分比，可以在这里做文章，像直线距离比折线短呀；
得考虑杆件受力变形和强度限制，杆梁结构受力情况可以手工计算，也可以用有限元软件分析，ANSYS workbench 容易上手些吧
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lihui2115
7楼2014-04-01 08:51:33
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从这再次出发

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
lihui2115: 金币+5, ★★★很有帮助, 嗯 谢谢 2014-04-01 18:42:35
从结构上来讲的话，也有两个方面了，首先是整体结构的优化，主要思路就是把复杂的结构简单化，零件数量减少，把不常用的零件换成常用的零件等；另外就是单个零件的优化，考虑该零件的加工制造成本，把不好加工的零件优化成比较容易加工的零件，保证强度不变的情况下减轻重量等
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潜龙 勿用
8楼2014-04-01 09:45:42
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lihui2115

木虫 (小有名气)
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引用回帖:
7楼: Originally posted by mymyles at 2014-04-01 08:51:33
单纯讲结构设计的合理性，我能想到的就是前面说的，一个是空行程占总行程的百分比，有效工作时间占总工作周期的百分比，可以在这里做文章，像直线距离比折线短呀；
得考虑杆件受力变形和强度限制，杆梁结构受力情 ...

有限元分析，是分析它的变形情况  应力分布 ，这样吗
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9楼2014-04-01 18:44:51
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mymyles

金虫 (正式写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by lihui2115 at 2014-04-01 18:44:51
有限元分析，是分析它的变形情况  应力分布 ，这样吗...

变形和应力分布都能得到，注意看尖角、小孔附近有没有应力集中的地方，设计时应该使工件中的最大应力小于许用应力，也就是屈服应力除以一个安全系数。
做得更细致些的话，螺栓预紧力、齿轮啥的设计，都可以进行分析
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10楼2014-04-01 18:59:45
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