摘要
集成化末端执行器在人类的生活、生产中发挥着重要的作用。
本文针对一台执行器--机械手,对其各部分结构进行设计,确定了合适的传动和驱动方式,在此基础上利用SolidWorks软件完成了机械手的建模装配,并通过运动仿真分析对设计方案进行了实例验证,为机械产品设计提供了有效的途径。
关键词：末端执行器；Solidworks；设计和仿真；
目录
TOC\o1-3\h\z\u第一章 概述 1
1.1设计背景 1
1.2SolidWorks软件简介 1
1.3设计方案 2
1.3.1设计内容 2
1.3.2设计目的 2
1.3.3方案的选择 2
第二章 机械手的设计 3
2.1抓物机械爪的运动分析 3
2.1.1空间机构中两任意坐标系的变换关系 3
2.2抓手结构的设计 4
2.3爪片的设计 7
2.4螺杆的设计 9
2.4.1确定螺纹中径 10
2.4.2螺杆的强度计算 12
2.4.3螺母螺纹牙的强度计算 12
2.5连杆盘的设计 13
2.6套筒的设计 15
2.6.1套筒的尺寸 15
2.6.2螺栓的选择 15
2.6.3螺纹连接的防松 17
第三章转臂的设计 18
3.1受力分析 18
3.2转臂的尺寸计算 18
3.3螺栓的设计 20
3.3.1螺栓组结构设计 20
3.3.2螺栓受力分析 20
第四章滑动丝杆的设计 22
4.1螺纹牙型的选择 22
4.2螺距选择 22
4.3丝杆直径的确定 22
4.4螺杆的强度计算 23
4.5螺母螺纹牙的强度计算 23
4.6丝杆的长度 24
4.7丝杆螺母的传动形式 25
4.8丝杆的固定 25
4.9轴承的选择 25
4.10固定板的设计 28
4.10.1固定板的结构 29
4.10.2固定架的固定 29
第五章转盘的设计 31
5.1中间板的设计 31
5.2键的选择 33
5.3齿轮的设计 34
5.3.1选定齿轮类型，精度等级，材料及模数 34
5.3.2按齿面接触疲劳强度设计 34
5.3.3按齿根弯曲疲劳强度设计 36
5.3.4几何尺寸计算 37
5.4轴的设计 37
5.5轴承的设计 38
第六章车身的设计 41
6.1上车身的设计 41
6.2下车身的设计 42
6.3支板的设计 46
6.3.1支板的结构 46
6.3.2尺寸计算 47
6.3.3支板的连接 47
6.3.4轮子孔的设计 48
第七章solidworks的建模和仿真 49
第八章总结 54
参考文献 55
致谢 56
概述
1.1设计背景
随着社会的进步，社会的分工也越来越细，特别是在现代化的生产中，有的人每天就只能做着同一件事，或者是拧同个部位的某个螺母，或者是接着同一个地方的线头，就像电影《摩登时代》中所演的，由于老是做同一个动作，身体相同的部位得不到休息，于是开始产生了各种职业病。于是人们强烈的希望能有什么东西能代替自己工作而自己不用那么的难受。于是机器人就被发明了出来，并替人完成那些很枯燥、单调、危险的工作。而且，机器人的发明大大的提高了工作效率，提高了工业的发展，为更多的人提供了机会。
机器人的出现，使人们摆脱了那些繁琐、危险的工作。一般的，在有危险，对人体有害的场合，你总能看到他们的身影。如喷漆行业，油漆发出的气味很难闻，那是有毒气体，闻多了会对人体造成难以想象的伤害；还有电焊的场合也是对人眼睛的伤害也很大，也是有了专门用来焊接的机器人。这样的地方很多，在工业里已经屡见不鲜了。特别是在汽车和工程机械行业里，喷漆和焊接那是必不可少的。也正是这些工作对汽车行业的不可或缺，近几年来，国内生产的工业机器人大多是用于服务汽车行业的，也正因为这样，汽车工业的发展也推动了机器人的增长。
一个集成的机器人末端执行器指的是任何一个连接在机器人边缘（关节）具有一定功能的工具。这可能包含机器人抓手，机器人工具快换装置，机器人碰撞传感器，机器人旋转连接器，机器人压力工具，顺从装置，机器人喷涂枪，机器人毛刺清理工具，机器人弧焊焊枪，机器人电焊焊枪等等。机器人末端执行器通常被认为是机器人的外围设备，机器人的附件，机器人工具，手臂末端工具（EOA）等。
1.2SolidWorks软件简介
这次设计是基于三维软件Solidworks设计的。该软件的功能很强大，组件也很多。
Solid