大桁架机械手设计与仿真

发布时间：2018-01-27 12:24

本文关键词： 桁架机械手设计静力学分析强度模态分析　出处：《沈阳工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：近年来,随着汽车产业的快速发展,也带动了相关零配件市场的繁荣。汽车刹车盘作为汽车的关键制动部件也进入了高速发展期。目前,我国的刹车盘生产线大多采用人工搬运的生产方式,存在着自动化程度低、工人劳动强度大、人工成本高、刹车盘加工质量不均匀等问题,极大的限制了刹车盘生产企业的发展。针对山东胜地汽车零部件制造有限公司的实际需求,本文设计了一款用于刹车盘生产线中代替人工搬运的大桁架机械手并对其进行了分析研究。首先通过对刹车盘的加工工序和生产线布局情况的分析,确定了搬运机械手的技术要求,给出了桁架式机械手的特点和两种布局方案,对常用直线运动单元的优缺点进行了对比分析,最后确定具有二自由度的大桁架机械手作为最优的设计方案。针对生产线中刹车盘重量大、搬运距离远的特点,在机械手的结构设计中立柱、横梁和手臂采用方钢材质。针对大跨距横梁焊接后易变形的问题,在X轴横梁的设计中采用交错对点焊接的方式,不仅减小了长横梁焊接后因内应力引起的的弯曲变形,增加了横梁的刚度和强度,经过刨削加工后还提高了导轨安装面的平直度;针对普通气缸抓取的不同步问题,在末端执行器中设计了机械四连杆机构,实现了利用两个普通气缸对重型刹车盘的同步抓取。然后利用SOLIDWORKS软件对大桁架机械手进行了三维建模和装配,利用ADAMS软件对大桁架机械手的搬运过程进行了仿真,输出了挂板、手臂的位移速度曲线,得到了机械手主要承重部件立柱、横梁等在搬运过程中的受力曲线。利用有限元软件ABAQUS对大桁架机械手的关键承重部件进行了强度校核,通过分析得到的应力云图,检验了设计方案的可靠性,最后对大桁架机械手的基本单元进行了整体模态分析,得到了其前六阶固有频率和振型图,通过对振型图的分析得出了振动对结构的影响,并提出三条对应措施作为实际应用时的指导。
[Abstract]:In recent years , with the rapid development of the automobile industry , the prosperity of the related parts and accessories market is also promoted . The automobile brake disc is used as the key braking component of the automobile to enter the high - speed development period .

【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP241

【参考文献】