1、毕业设计（论文） I Three degrees of freedom hydraulic drive industrial transport robots Abstract This paper introduces the design of three degree of freedom hydraulic drive industrial transport robots. Three degrees of freedom hydraulic drive industrial transport robots is the use of engine power driven hyd
2、raulic lifting mechanism, the transport of containers from one location to another designated location, and use double-acting hydraulic cylinder so that it reset. Therefore, the hydraulic lifting body is one of the important work of the three degrees of freedom hydraulic drive industrial transport r
3、obots, its structure, performance directly affects its use and safety performance. This paper first describes the three degrees of freedom hydraulic drive industrial transport robots, hydraulic system according to the design brief and design of the hydraulic lifting mechanism and the hydraulic syste
4、m. The hydraulic cylinder is a flexible configuration, design and manufacturing is relatively easy to apply a wide range of hydraulic actuators. Although the hydraulic cylinder series standard products and special series, but because the function of the hydraulic machinery requirements vary widely,
5、and thus the design of non-standard hydraulic components is inevitable the main content of the graduation project focused on the three-DOF hydraulic drive industrial transport robots hydraulic cylinders and hydraulic system design and hydraulic design of the preparatory work: the basis of the design
6、, general design principles and design steps. Keywords: Three degrees of freedom hydraulic drive, hydraulic cylinder design, hydraulic system design, AutoCAD, Pro / Engineer 三自由度液压传动型工业运输机器人 摘 要 本文主要介绍了三自由度液压传动型工业运输机器人的设计。三自由度液压传动型工业运输机器人是利用发动机动力驱动液压举升机构，将货箱从一个位置运输到另一指定的位置，并利用双作用液 压缸使其复位。因此，液压升举机构是三
7、自由度液压传动型工业运输机器人的重要工作系统之一，其结构形式，性能好坏直接影响其使用性能和安全性能。 本论文首先对三自由度液压传动型工业运输机器人进行了说明，同时根据设计需要对液压系统进行了简要的阐述，并设计液压举升机构及液压系统。液压缸是一种配置灵活、设计制造比较容易而应用广泛的液压执行元件。尽管液压缸有系列化标准的产品和专用系列产品，但由于用户对液压机械的功能要求千差万别，因而非标准液压元件的设计是不可避免的本次毕业设计的主要内容集中于三自由度液压传动型工业运输机器人 液压缸及液压系统的设计，并介绍了液压设计的前期准备工作：设计的依据、设计的一般原则和设计步骤。 关键词 ： 三自由度液压传
8、动，液压缸设计，液压系统设计， AutoCAD， Pro/Engineer 液压传动型工业机器人 II 目 录 绪 论 . 2 第 1 章 液压系统设计 . 5 1.1 研究方案的确定 . 5 1.2 液压概述 . 6 1.2.1 液压技术的发展 . 6 1.2.2 液压传动 . 6 1.3 液压传动型工业机器人液压系统概述 . 7 1.3.1 液压缸概述 . 7 1.3.2 液压系统原理图 . 8 1.3.3 液压基本回路选择 . 8 1.4 液压传动型工业机器人液压系统设计 . 11 1.4.1 液压传动型工业机器人的液压系统原理图 . 11 1.4.2 系统工作循环分析 . 12 1.4
9、.3 液压系统中几种低压回路的作用 . 13 第 2 章 液压缸结构设计 . 14 2.1 液压缸结构设计的依据、原则和步骤 . 14 2.1.1 设计 的依据 . 14 2.1.2 设计的一般原则 . 14 2.1.3 设计的一般步骤 . 15 2.2 液压缸一结构设计计算 . 16 2.2.1 负载与运动分析和计算 . 17 2.2.2 选定工作压力 . 18 2.2.3 绘制液压执行元件工况图 . 19 2.2.4 确定液压缸内径 D. 19 2.2.5 活塞杆直径 d 的计 算 . 20 2.2.6 缸筒壁厚的计算 . 20 2.2.7 缸筒长度 L 的计算 . 21 2.2.8 最小
10、导向长度 H 的计算 . 21 2.2.9 一般导向套滑动面的长度 A 的确定： . 22 2.2.10 活塞宽度 B 的确定 . 22 2.2.11 其他长度 C 的确定 . 22 2.2.12 活塞的密封长度 M 的确定 . 22 2.2.13 缸筒底部厚度的确定 . 22 2.2.15 液压缸流量的确定 . 23 2.2.16 活塞杆强度的校核。 . 23 2.2.18 缸筒底部厚度的校核 . 23 2.3 液压缸二结构设计计算 . 23 2.3.1 负载与运动分析和 计算 . 23 2.3.2 选定工作压力 . 25 2.3.3 绘制液压执行元件工况图 . 25 2.3.4 确定液压缸
11、内径 D. 25 2.3.5 活塞杆直径 d 的计算 . 26 安徽工程大学机电学院毕业设计（论文） III 2.3.6 缸筒壁厚及缸筒外径 2D 的计算 . 27 2.3.7 缸筒长度 L 的计算 . 27 2.3.8 最小导向长度 H 的计算 . 28 2.3.9 一般导向套滑动面的长度 A 的确定： . 29 2.3.10 活塞宽度 B 的确定 . 29 2.3.11 其他长度 C 的确定 . 30 2.3.12 活塞的密封长度 M 的确定 . 30 2.3.13 缸筒底部厚度的确定 . 30 2.3.14 缸的有效面积的计算 . 30 2.3.15 液压缸流量 的确定 . 30 2.3
12、.16 缸筒法兰厚度 h. 30 2.3.17 油口直径 0d . 30 2.3.18 中隔套长度 cL . 31 2.3.19 活塞杆强度的校核。 . 31 2.3.20 缸筒底部厚 度的校核 . 31 2.4 液压缸三结构设计计算 . 31 2.4.1 负载与运动分析和计算 . 31 2.4.2 选定工作压力 . 33 2.4.3 绘制液压执行元件工况图 . 33 2.4.4 确定液压缸内径 D. 34 2.4.5 活塞杆直径 d 的计 算 . 34 2.4.6 缸筒壁厚及缸筒外径 2D 的计算 . 34 2.4.7 缸筒长度 L 的计算 . 35 2.4.8 最小导向长度 H 的计算 .
13、 35 2.4.9 一般导向套滑动面的长度 A 的确定： . 35 2.4.10 活塞宽度 B 的确定 . 36 2.4.11 其他长度 C 的确定 . 36 2.1.12 活塞的密封长度 M 的确定 . 36 2.4.13 缸筒底部厚度的确定 . 36 2.4.14 缸的有效面积的计算 . 37 2.4.15 液压缸流量的确定 . 37 2.4.16 缸筒法兰厚度 h. 37 2.4.17 油 口直径 0d . 37 2.4.18 中隔套长度 cL . 37 2.4.19 活塞杆强度的校核。 . 37 2.4.20 缸筒底部厚度的校核 . 38 2.4.21 液压缸进、出油口尺寸的确定 .
14、38 第 3 章 液压辅助元件的设计 . 39 液压传动型工业机器人 IV 3.1 液压缸的密封设计 . 39 3.1.1 静密封的设计 . 39 3.1.2 动密封的设计 . 39 3.2 支承导向的设计 . 39 3.2.1 导向环的设计 . 40 3.2.2 导轨的设计 . 40 3.3 防尘圈的设计 . 41 3.4 活塞杆导向套的设计 . 41 3.5 缓冲装置 . 42 3.6 液压泵的选择 . 42 3.6.1 确定液压泵的最高工作压力 p . 42 3.6.2 确定液压泵的流量 . 43 3.6.3 确定额定压力及流量 . 44 3.6.4 确定驱动液压泵 的功率 . 44 3
15、.7 阀类元件的确定 . 44 3.7.1 选择阀类元件应注意的问题 . 44 3.7.2 阀类元件的选择 . 44 3.8 油箱的选择 . 45 3.8.1 油箱设计要点 . 46 3.8.2 油箱容量计算 . 46 3.9 滤油器的选择 . 46 3.10 管路的选择 . 46 第 4 章 PRO/E 概述 . 48 4.1 Pro/ENGINEER 主要模块 . 48 4.1 1 工业设计 (CAID)模块 . 48 4.1 2 机械设计 (CAD)模块 . 48 4.1.3 功能仿真 (CAE)模块 . 48 4.1.4 制造 (CAM)模块 . 49 4.1.5 数据管理 (PDM)
16、模块 . 49 4.1.6 数据交换 (Geometry Translator)模块 . 49 4.2 Pro/ENGINEER 的特点及主要模块介绍。 . 49 4.2.1 主要特性 . 49 4.2.2 常用模块介绍 . 50 4.3 PROE 运动仿真 . 50 结论与展望 . 53 致谢辞 . 54 参考文献 . 55 附录 . 56 附录 A 附加图 . 56 附录 B 引用的外文文献及其译文 . 57 附录 C 主要参考文献的题录及摘要或参考文献原文 . 83 安徽工程大学机电学院毕业设计（论文） V 插图清单 图 1-1 液压系统的能量转换及构成元件示意图 . 6 图 1-2 双作用液压缸 . 7 图 1-3 液压缸控制回路 . 8 图 1-4 液压回路能量转换图 . 8 图 1-5 自动补油保压回路 . 9 图 1-6 三位四通 (O型 ) . 9 图 1-7 压力继电器控制顺序动作回路 . 10
