基于液壓螺旋擺動缸的水下機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、隨著人類對于海洋資源開發(fā)、海洋科學(xué)研究的進一步發(fā)展，對于能夠代替人類在水下惡劣環(huán)境中進行作業(yè)的水下機械手，現(xiàn)在已經(jīng)得到了世界各國廣泛的重視。腕部扭矩輸出大小、各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度、最大抓取重量、工作水深等是決定水下機械手工作能力的主要技術(shù)指標。在水下機械手驅(qū)動部件方面，我國還沒有能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)且大扭矩輸出的規(guī)模應(yīng)用實例，這在很大程度上制約了我國水下機械手的發(fā)展。本文通過引入螺旋擺動缸技術(shù)，通過針對水下工作條件的設(shè)計，使得螺旋擺動缸可以滿足水下機

2、械手在作業(yè)中對于驅(qū)動部件大角度旋轉(zhuǎn)和大扭矩輸出的要求。本文基于液壓螺旋擺動缸技術(shù)，根據(jù)實際的工況要求設(shè)計了水下機械手的本體結(jié)構(gòu)。
　　本文一共分為5章，每一章節(jié)的主要內(nèi)容概括如下：
　　第1章，簡述國內(nèi)外水下機械手的發(fā)展與現(xiàn)狀，說明在實際工作中對于水下機械手的技術(shù)要求在不斷增加。通過對國內(nèi)外機械手情況的對比分析，指出了國內(nèi)外在機械手驅(qū)動領(lǐng)域的差距，并提出了本文的解決方案。最后闡述了論文的來源、研究目的及意義。
　　第2

3、章，設(shè)計了水下機械手的本體結(jié)構(gòu)方案，確定了各個關(guān)節(jié)的運動方案，完成了機械手本體材料的選擇。對大臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)建立力學(xué)分析方程，運用matlab軟件的數(shù)據(jù)對比確定了合理參數(shù)。完成了液壓缸的設(shè)計以及校核。完成了機械手手爪結(jié)構(gòu)的設(shè)計。對機械手的大臂關(guān)節(jié)以及大臂本體結(jié)構(gòu)進行了有限元分析，校核其材料強度。
　　第3章，分析了螺旋擺動缸的結(jié)構(gòu)原理，比較不同螺旋擺動結(jié)構(gòu)之間的特點，確定了雙螺旋擺動缸的技術(shù)方案。根據(jù)扭矩輸出要求，設(shè)計了傳動螺紋的具體

4、技術(shù)參數(shù)并對螺紋進行了校核。根據(jù)輸出角度的要求，確定了兩級螺紋傳動的分配。確定了螺旋擺動缸的密封結(jié)構(gòu)。
　　第4章，設(shè)計了螺旋擺動缸的活塞桿，輸出軸結(jié)構(gòu)，完成了在solidworks軟件中的三維建模。按照耐壓性要求，設(shè)計了缸體的結(jié)構(gòu)，并完成三維建模。運用 simulation模塊對三個主要零件進行了有限元分析，對于材料的強度、應(yīng)力、應(yīng)變等方面進行了校核。完成了螺旋擺動缸的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　第5章，歸納總結(jié)了文章的主要工作內(nèi)