文档介绍：2016全国大学生机械创新设计大赛
说明书
作者：刘捷、孙伯乾、陈立新、隋晓谦、张世鹏指导教师：王洪博、刘元义
目录
第一章、绪论1
快递的运输中存在的主要问题 1
快递运输创新点及预想方案1
第二章、快递分拣机 ——*——80 112 192(N)

3. 3、臂：垂直升降运动驱动力的计算
手臂作垂直运动时，除克服摩擦阻力Fmffi惯T力Fg之外，还要克服臂部运动部件的重力，故其
驱动力Pq可按下式计算：
Pq Fm Fg W（N）
式中 Fm ——各支承处的摩擦力（N）;
Fg——启动时惯性力（N）可按臂伸缩运动时的情况计算；
W——臂部运动部彳^的总重量（N）;
— ——上升时为正，下降时为负。
当 Fm=40N Fg=100N, W =1098N寸
Pq 40 100 1098 1238(N)
4、回转运动驱动力矩的计算

臂部回转运动驱动力矩应根据启动时产生的惯性力矩与回转部件支承处的摩擦力矩来计算。由于启动过程一般不是等加速度运动，故最大驱动力矩要比理论平均值大一些，一般取平均值的倍。故驱动力矩M后按下式计算：
Mq (Mm Mg )(N m)
Mm各支承处的总摩擦力矩；
Mg-―启动时惯性力矩，一般按下式计算：
Mg j — (N m)
J ——手臂部件对其回转轴线的转动惯量；
——回转手臂的工作角速度(rad/s );
△ t ——回转臂的启动时间(s)。
当 Mm=84(N m)
Mg 8 08 32( N m)

Mq 116 (N m)
、驱动力的计算
1、手指；2、销轴；3、拉杆；4、指座
图1杠杆式手部受力分析
如图所示为滑槽式手部结构。在拉杆3作用下销轴2向上的拉力为巳并通过销轴中心 O自，两手
指1的滑槽对销轴的反作用力为 P1、P2,其力的方向垂直于滑槽中心线。。和OO浒指向Q岚，P1和P2 的延长线交O1O2FA及B,由于4 O1OA口4 020的为直角三角形，故/ AOC= BOC=。根据销轴的力
平衡条件，即
Fx 0 pl p2 Fy 0
p 2p1 cos
pl p / 2 cos
N表示。由手指的力矩平
销轴对手指的作用力为p1'。手指握紧工件时所需的力称为握力(即夹紧力)，假想握力作用在过手指与工件接触面的对称平面内，并设两力的大小相等，方向相反，以衡条件，即m01(F) 0得
p1'h Nb
因为
h a/cos
2
所以p 2b(cos ) N / a
式中 a ——手指的回转支点到对称中心线的距离(毫米)。
———工件被夹紧时手指的滑槽方向与两回转支点连线间的夹角。
由上式可知，当驱动力屋定时，a角增大则握力N也随之增加，但a角过大会导致拉杆(即活
塞)的行程过大，以及手指滑槽尺寸长度增大，使之结构加大，因此，一般取a=30。~40。，这里
取角a =30度。
这种手部结构简单，具有动作灵活，手指开闭角大等特点。查《工业机械手设计基础》 [7] 中表
2-1可知，V形手指夹紧圆棒料时，握力的计算公式N=,综合前面驱动力的计算方法，可求出驱
动力的大小。为了考虑工件在传送过程中产生的惯性力、振动以及传力机构效率的影响，其实际的
驱动力际际应按以下公式计算，即：
P实际pkik2 /
———手部的机械效率，一般取 ~ ;
K1——安全系数，一般取 ~2
K2——工作情况系数，主要考虑惯性力的影响，K2可近似按下式估计，K2=1+a/g,其中a为被抓
取工件运动时的最大加速度，g 为重力加速度。
本机械手的工件只做水平和垂直平移，当它的移动速度为500毫米 / 秒，移动加速度为1000毫米/
2
秒，工件重量助98牛顿，V型钳口的夹角为120 , “ =30时，拉紧油缸的驱动力可口P实际计算如
下：
根据钳子夹持工件的方位，由水平放置钳爪夹持水平放置的工件的当量夹紧力计算公式：
N
把已知条件代入得当量夹紧力为
N 49(N)
由滑槽杠杆式结构的驱动力计算公式
2
p 2b(cosa) N / a
得
p=R 算 2 45/27(cos300)2 49 (N)
P实际=P+算K1K2/
取 k1 k2 1 1000/9810
则
p实际 238( N)
、两支点回转式钳爪的定位误差的分析
钳口与钳爪的连接点 E为钱链联结，如图示几何关系，若设钳爪对称中心O®工件中心O'的距离为x,则
X .. l2 (R/si