机械设计最后结果444

1、 深井救援托爪设计计算说明书姓 名：张 顶学 号：20101569班 级：机械十班指导老师：何朝明2013年6月24目 录第1章 问题的提出11.1项目背景11.1.1背景资料11.1.2解决方案1第2章 设计要求与设计数据22.1设计要求22.1.1具体要求22.2设计数据22.2.1托爪式22.2.2伞柄式托爪32.2.3死点式托爪42.3三杆式托爪的几何尺寸设计42.3.1死点式托爪的引入52.3.2死点式托爪的几何尺寸设计5第3章 机构选型设计93.1整体结构设想93.2技术原理103.3装置操作113.4三杆式托爪113.4.1三杆式托爪113.4.2死点式托爪123.4.3雨伞柄式

2、托爪123.4.4自锁式托爪123.5托爪设计方案的确定12第4章 机构强度校核124.1三杆式托爪124.1.1三杆式托爪根部的设计与校核134.1.2三杆式托爪销轴A的设计与校核134.1.3三杆式托爪支撑轴的设计与校核144.1.4支撑杆销轴C的设计与校核154.2死点式托爪154.2.1死点式托爪根部的设计与校核164.2.2死点式托爪支撑杆的设计和校核174.2.3死点式托爪销轴A的设计与校核174.2.4死点式托爪支撑杆销轴C、D的设计与校核174.3主要零部件的设计尺寸、材料194.3.1圆盘194.3.2托爪19第5章 机构运动分析与动力分析205.1机构运动分析205.2机构

3、动力分析22第6章 机构动力分析25第7章 机构建模257.1机构建模257.1.1建模工具的选择257.1.2各部件的建模267.1.3机构的装配27第8章 结论288.1288.1.1288.1.2288.229第9章 收获与体会29第10章 致谢30参考文献31第1章 问题的提出1.1 项目背景1.1.1 背景资料近年来有关孩童掉入小径深井（多为直径2545cm水泥管机井）得不到有效及时的营救而死亡的事故多发。由于深井直径过小成年人无法进入井下，营救的方法多是动用挖掘机等大型设备，此种方法费时、费力、费财且因救捞时间过长而无法保证井下孩童的生命安全，况且如果孩童掉入深度超过15m由于井下

4、集聚大量二氧化碳可能短时间内造成儿童死亡，因此运用挖掘机是无法及时进行施救的。通过查阅相关资料发现，全国各省每年不慎掉入机井、油井等小径深井及深沟、山涧、楼体夹缝等的孩童事件高达几千起，而掉入机械零部件、重要物品的情况则上万起。此种情况导致的生命和财产损失是不可忽视的。因此需要发展一种深井救援打捞设备。1.1.2 解决方案此机械装置的设计是用于在狭窄而又较深的空间中托取物体，可以用于救援、救灾、油田、水利、消防等方面。而通过调查发现，目前市场上还没有专门用于深井空间中作业的救援装置。因此，开发这一类机械是有很大用武之地的，且极具市场价值，设计一种专用且安全可靠的深井救援机械是十分必要的。针对上

5、述调查和分析，设计了一种可控式的深井抓取装置，用于对不慎跌入小径油井、机井的孩童实施安全快捷的救援，同时也可用于油田生产、水利建设等方面。该机械装置的出现能够提高这些深井作业的效率，而且能够用于救援不慎掉入深井、山洞的儿童等，也能够在狭小空间中进行打捞作业。因此，此机械具有巨大的经济和社会效益。该设备的应用范围也会很广泛。 图 1.1.1图1.1.1是目前市场上较为常见的三爪起重器的抓取部分，它不能用于对儿童的救援。第2章 设计要求与设计数据2.1 设计要求2.1.1 具体要求考虑到救捞环境的复杂性、救援空间的狭小以及救援条件的限制，我们对所设计的救捞装置提出以下要求：（1）该装置不能对救援对

6、象造成伤害，因此不能用抓取的方式将救援对象强行拉起，而是用托举的方式将救援对象托起。（2）该装置的核心部位是与救捞目标直接接触的托取部分，由于托爪是直接进入深井且对救捞目标直接产生作用的机构。所以，将托爪设计为尺寸可调节的以适应不同救捞环境下不同大小的空间。（3）考虑到救捞的目标很多情况下是儿童，抓取的力度不能对目标造成2次伤害，同时托爪又要有足够的强度来支撑救捞目标的重量。（4）该装置需要稳定、轻便、易于操作和展开。2.2 设计数据2.2.1 托爪式确定设计要求后得出以下可能设计的机械模型，如下图所示： 图 2.2.1该装置利用三根（或更多）托爪插入打捞物以下，控制托爪机构托起打捞物以达到救

7、援和打捞目的。三个可调节托爪沿井壁插入打捞物下部后，可经控制盘控制按情况所需改变与立杆的相对位置，形成钩状或一个平台以托起打捞物。所以装置的核心部件为装置下端与救援与打捞目标直接接触的托爪机构。该部件设计为“三杆式”，利用了杆件位置变换及三角形稳定的原理，如图2.2.1所示。当提起钢丝绳或利用液压驱动拉起AB杆时，托杆克服细弹簧的微小预拉力沿导槽运动达到顶部凹槽内定位。此时托杆呈水平托起状态，斜杆呈支撑作用。当需要放下托杆时，操作人员再次提起钢丝绳，托杆左端滚销再次碰触伸缩器舌，舌伸出，并堵死导槽顶部凹槽，托杆左端滚销不能再进入凹槽，托杆便在重力、细弹簧拉力作用下左端下行，同时斜杆恢复铅垂位置

8、（补充：可在其上设计多个凹槽以调节托起的角度）。2.2.2 伞柄式托爪根据雨伞到达规定位置时可实现固定，可达到预定的目的，我们据此设计托爪，当托爪的横杆达到水平状态时，可实现固定，这样才能安全、可靠地将救捞物打捞上来。 图 2.2.2如图 2.2.2所示，利用曲柄滑块也能达到同样的效果，但是该机构不易于随救援情况的改变而调节托举的角度，并且不易于收回伸出的托杆。2.2.3 死点式托爪图2-3 死点式托爪如图2-3所示，这种托爪机构利用的是类似飞机起落架的死点原理，如图。当操作员提起丝绳时，长杆被拉到水平托起位置，2段短杆通过死点原理形成斜支撑杆，由于死点机构具有自锁功能，从而起到支撑作用。当要

9、实现托爪自动收缩时，只需在连架杆上施加一驱动力矩即可。2.3 三杆式托爪的几何尺寸设计为了方便第4章中对三杆式托爪的校核，初定尺寸如下： 2.3.1 死点式托爪的引入在三杆式托爪的基础上，我们反复推敲，在图3-2飞机起落架的结构上得到了启发：图3-2 飞机起落架结构 在飞机起落架的结构中，主要运用了机械原理中的死点原理，经过研究设计，把死点原理运用到了托爪机构的设计当中。2.3.2 死点式托爪的几何尺寸设计：设计方法：位移矩阵法求解：Matlab编程求解设计过程如下：图3-4 死点式托爪考虑到救捞环境的复杂、救援空间的狭小，并避免救捞装置对打捞物形成干涉，造成伤害，死点式托爪可从打捞物下方缓慢

10、调整至打捞状态，即托爪出于水平状态时，即可上升进行打捞动作。托抓机构运动设计内容包括以下几个方面：机构的类型选择：从安全方面考虑，托爪的机构必须为单自由度机构，另一方面，托爪要求达到水平的同时出现“死点”，所以确定要设计一个会出现“死点”的铰链四杆机构。机构各杆件的运动尺寸设计方法选择：我们所设计的死点式托爪是一个平面四杆机构属于平面连杆机构。利用位移矩阵法进行死点式托爪机构设计的具体步骤如下：（1） 如图建立平面直角坐标系，如下图3-5所示，图3-5 机构坐标图在连杆上选择一固定点，以点的坐标和连杆的轴线与轴正向之间的夹角来表示。 （2）确定机构的设计变量，以销轴点B、C、D的坐标作为设计变

11、量，进而可求出各杆件的长度。（3）根据机构的活动副在机构运动中受到的约束，建立位置约束方程。（4）由设计要求给出的精确点或精确位置写出位移矩阵，并建立中间变量与设计变量的位移矩阵方程。（5）利用位移矩阵将位置约束方程中的中间变量消去，导出设计变量的机构设计方程。（6）利用Matlab进行方程的求解。以下是具体的设计过程：图3-5所示为死点式托爪机构，取机构的设计变量为，设计变量确定之后，机构所有的运动几何尺寸都可以确定出来。机构在运动过程中，动铰链点B、C的运动约束是：1）从连杆BC上看，点B、C之间的距离保持不变；2）从连架杆AB上看，点B到点A的距离保持不变。运动约束1）将在后面用位移矩阵

12、进行讨论，运动约束2）的数学表达为： 根据救捞空间的严格要求，考虑现实情况，我们在连杆上选定一点P，设计要求就是连杆要精确实现一下三组位置，如表1所示：表1 P点位置表连杆从第1位置到第2位置的位移矩阵为 连杆从第1位置到第3位置的位移矩阵为铰链点B满足位移矩阵方程： 从而可得：代入运动约束2）的数学表达得： 这两个方程共有四个未知数，所以可以任意假设其中的两个，根据我们建立的坐标系，取，联立这两个方程，利用Matlab求解，程序见附件程序1，解出。从而托爪AB的几何尺寸为 。运动约束1）的数学表达为： 铰链点C同样满足位移矩阵方程：代入运动约束1）的数学表达可得：根据已求出，同样利用Matl

13、ab编程求解可得，从而连杆BC的几何尺寸为 ，进而求连架杆CD的几何尺寸为至此，死点式托爪的几何尺寸就设计完毕。第3章 机构选型设计3.1 整体结构设想根据第1章1.2节所提出的设计要求，考虑到可操作性和实用性，我们所设计的救捞装置的整体结构图如图2-1所示，根据结构特点，定名为“可控式救捞装置”。图3.1.1 可控式救捞装置整体构想图3.2 装置原理该装置利用三根托爪插入打捞物以下，控制托爪机构托起打捞物以达到救援和打捞目的。它主要由圆盘、可调节立杆、可调节托爪、电器箱、绳索、控制盘组成。圆盘是安装（或支撑）其他零部件的非固定机架；三根可调节立杆靠伸缩长度以适应井径和打捞物大小的需要；三个可

14、调节托爪沿井壁插入打捞物下部后，可经控制盘控制随时变到与立杆成90°的水平位置，形成“钩状”，以托起打捞物；密封的电器箱内装有照明灯、摄像头以及氧气管，以清晰地向控制盘的显示器传输井下图像及输氧；操作人员通过控制绳索来控制整个装置转动任意角度并承受推力，灯线、电缆线、氧气管、提拉绳均与绳索并联并进行安放。装置结构简捷，操作方便，功能可靠，节能环保。3.3 装置操作如图3.1.1所示：装置下井时，可控式救捞装置下井时，3个托爪在扭转弹簧的作用下与立杆呈铅垂线状态，竖直下插。当托爪达到被打捞物下面后，由操作人员提起提拉绳，托爪向内翻转90°，达到水平状态，即打捞位置，这时就可以

15、开始打捞。3个托爪可实现独立动作，通过控制提拉绳控制托爪的动作。托爪的转动与控制是由其工作部件实现的。3.4 核心机构的设计3.4.1 三杆式托爪图3.1.2 三杆式托爪该部件设计为“三杆式”，利用了杆件位置变换及三角形稳定的原理，如图3.1.2所示。当人工提起丝绳时，托杆克服细弹簧的微小预拉力沿导槽顶部凹槽内定位。此时托杆呈水平托起状态，斜杆呈支撑作用。当需要放下托杆时，操作人员再次提起丝绳，托杆左端滚销再次碰触伸缩器舌，舌伸出，并堵死导槽顶部凹槽，托杆左端滚销不能再进入凹槽，托杆便在重力、细弹簧拉力作用下左端下行，同时斜杆恢复铅垂位置。3.4.2 死点式托爪图3.1.3 死点式托爪如图3.

16、1.3所示，这种托爪机构利用的是类似飞机起落架的死点原理，如图。当操作员提起丝绳时，长杆被拉到水平托起位置，2段短杆通过死点原理形成斜支撑杆，由于死点机构具有自锁功能，从而起到支撑作用。当要实现托爪自动收缩时，只需在连架杆上施加一驱动力矩即可。3.4.3雨伞柄式托爪根据雨伞到达规定位置时可实现固定，可达到预定的目的，我们据此设计托爪，当托爪的横杆达到水平状态时，可实现固定，这样才能安全、可靠地将救捞物打捞上来。3.4.4自锁式托爪机械自锁：由于摩擦的存在和其他条件，一个原为静止的机械，当驱动力（炬）从零增加到无穷大时，若机械的受力件总不能发生运动，这种现象称为自锁。有些机械的工作需要具有自锁的

17、特征，可以巧妙利用自锁的特性达到指定的要求。在我们的设计中就想利用自锁使横杆达到水平状态时实现自锁，托起打捞物上升，实现救援。3.5 托爪设计方案的确定通过对前面提出的四种托爪设计方案进行研究、分析和比较，得出以下结论：三杆式托爪：灵活简便，易于操作，但其底部加工导槽会影响其刚度。死点式托爪：设计巧妙，不会对打捞物形成干涉，但是若要实现自动调整，需在连架杆上施加一个驱动力矩。雨伞柄式托爪：原理简单，安全可靠，但托爪不易实现反复自动调整，需增加驱动装置。自锁式托爪：设计巧妙，但自动控制难以实现，且安全因素存在一定隐患。综上所述，三杆式托爪和死点式托爪较其它两种托爪结构更加简单实用，灵活的利用了机

18、械原理中的知识，设计过程中选择了三杆式和托爪和死点式托爪进行了一些探讨，但由于在死点式托爪中比较巧妙的运用了死点的概念，而且该机构设计简单、操作简便、体积较小。因此选取此机构即死点式托爪进行设计。第4章 机构强度校核4.1 三杆式托爪图4-1 三杆式托爪平面图三杆式托爪主要零部件的形状、尺寸、材料以及各种参数的确定：说明：该机构的受力危险部位发生是托爪根部（即悬臂梁固定端）、托爪销轴、支撑杆及斜拉杆销轴处，其余部分因受力（含弯、扭矩等）较轻、且截面较大，故无需校核。在三杆式托爪设计过程中，在设计提升能力为25Kg情况下，主要零部件危险界面的设计与校核、计算归纳如下：4.1.1 三杆式托爪根部的

19、设计与校核托爪主要受力为弯矩。按托爪最大长度l=200mm、单爪托起最大重量25Kg(250N)计(考虑承重不均)，托爪根部（斜拉杆下部）最大弯矩为：W=50000N·mm，由于托爪轴比套管抗弯能力强，故主设计套管尺寸。套管材料采用Q235普通碳钢，其屈服极限为235MPa，取安全系数，则许用弯应力235/1.5=157MPa 。钢套管抗弯模量=50000/157=318， 取截面尺寸为大径D=15mm,小径d=12mm之钢套管，其抗弯模量 所设计套管抗弯能力足够，可用，尺寸为大径D=15mm,小径d=12mm。4.1.2 三杆式托爪销轴A的设计与校核托爪销轴A主要受力为剪力。由于销

20、轴A受力和的作用，根据实际情况，本文近似假定托爪的受力主要集中在托爪的中点处。托爪受力简图见下图4-2。图4-2 托爪受力分析图托爪受力为，将沿水平和铅垂方向分解，则代入数值，计算得：，“-”号表示方向与相反，水平向左。销轴材料为Q235,由于销轴受剪，取安全系数，销轴的许用切应力 。销轴所受剪力为取直径为5mm的标准螺栓作为销轴，则最大剪应力， 螺栓抗剪强度足够，可用，取的标准件销轴。4.1.3 三杆式托爪支撑杆的设计和校核如图4-3所示，为了打捞之便，取与托爪横轴之间的夹角为，对A点求矩得，则 图4-3 托爪受力分析图取支撑杆的材料为Q235钢，圆形截面，取安全系数为， 则，则支撑杆的最小

21、面积，取，从而支撑杆的强度足够。4.1.4支撑杆销轴C的设计与校核此轴销主要受力为剪力。支撑杆受力为，结合图5，由作用力和反作用力得，支撑杆销轴所受剪力与大小相等，方向相反。销轴材料为Q235,取安全系数为， ，销轴截面积，取销轴直径为，则其截面积，所以此销轴可用。4.2 死点式托爪托爪的受力危险零部件发生在托爪根部（即悬臂梁固定端）、托爪销轴、支撑杆，其余部分因受力（含弯、扭矩等）较轻、且截面较大，故无需校核。在死点式托爪设计过程中，在设计提升能力为25Kg情况下，主要零部件危险界面的设计与校核、计算归纳如下：图4-4 死点式托爪平面图4.2.1 死点式托爪根部的设计与校核托爪主要受力为弯矩

22、。按托爪最大长度l=200mm、单爪托起最大重量25Kg(250N)计(考虑承重不均)，托爪根部（斜拉杆下部）最大弯矩为：W=50000N·mm，由于托爪轴比套管抗弯能力强，故主设计套管尺寸。套管材料采用Q235普通碳钢，其屈服极限为235MPa，取安全系数，则许用弯应力235/1.5=157MPa 。钢套管抗弯模量=50000/157=318， 取截面尺寸为大径D=15mm,小径d=12mm之钢套管，其抗弯模量 所设计套管抗弯能力足够，可用，尺寸为大径D=15mm,小径d=12mm。4.2.2 死点式托爪支撑杆的设计和校核如图4-5所示，为了打捞之便，取与托爪横轴之间的夹角为，对A

23、点求矩得，则 图4-5 托爪受力分析图取支撑杆的材料为Q235钢，圆形截面，取安全系数为， 则，则支撑杆的最小面积，取，从而支撑杆的强度足够。4.2.3 死点式托爪销轴A的设计与校核托爪销轴A主要受力为剪力。由于销轴A受力和的作用，根据实际情况，本文近似假定托爪的受力主要集中在托爪的中点处。托爪受力简图见图4-6。图4-6 托爪受力分析图托爪受力为，将沿水平和铅垂方向分解，则代入数值，计算得：，“-”号表示方向与相反，水平向左。销轴材料为Q235,由于销轴受剪，取安全系数，销轴的许用切应力 。销轴所受剪力为取直径为5mm的标准螺栓作为销轴，则最大剪应力， 螺栓抗剪强度足够，可用，取的标准件销轴

24、。4.2.4 死点式托爪支撑杆销轴C、D的设计与校核此轴销主要受力为剪力。支撑杆受力为，结合图7，由作用力和反作用力得，支撑杆销轴所受剪力与大小相等，方向相反。销轴材料为Q235,取安全系数为， ，销轴截面积，取销轴直径为，则其截面积，所以2个销轴可用。4.3 主要零部件的设计尺寸、材料4.3.1 圆盘设计尺寸如图4-7所示为：高60mm，外径250mm，内台阶孔径150mm，深50mm，中间通孔径40mm，相隔1200的3个横杆插孔孔径15mm。材料：聚酰胺、尼龙等工程塑料。4.3.2 托爪尺寸：总长200mm，以适应伸缩的需要；前端需特殊处理，以减轻对打捞物的冲顶；爪身尺寸以校核为准。材料

25、为：木质或工程塑料。图 图4-7 圆盘示意图 第5章 机构运动分析与动力分析5.1 机构运动分析机构运动分析就是根据在机构各构件运动尺寸已确定、且原动件的运动规律（通常原动件做匀速转动）已知来确定其他构件上某些点的轨迹、位移、速度和加速度（或某些构件的位置、角位移、角速度、角加速度）等运动参数。为了确定机构工作过程的运动和动力性能，往往要知道机构构件上某些点的速度、加速度及其变化规律。对于高速和重载机械，其运动构件的惯性力往往很大，因此，在进行强度计算、动力特性分析和机构动力学设计（如机构平衡）时常需要计算构件惯性力。因而，也就要求首先对机构的速度和加速度进行分析。对于我们所设计的两个机构，我

26、们主要对死点式托爪用解析法进行分析，同时，我们应用pore软件进行机构运动模拟，从而绘制某些机构构件上某些点的位移、速度及加速度。平面上一个点的位置可以用该点的两个坐标表示，运用解析法的关键是建立构件上一些特殊点的位置方程，从而得到它们速度与加速度的变化规律，来分析构件的运动。分析过程如下：图5-1 机构坐标图如图5-1中坐标所示，以A点为原点（0，0），在上面MATLAB分析中，在托爪向上展开的运动过程中，AB杆和丝绳连接，所以AB为原动件，已知原动件的运动，就是已知AB杆绕A点转动的角位置为、角速度和角加速度，由于3个杆的尺寸约束， 、距离不变，所以可写出B的位置方程为： (5-1)其中，

27、AB杆的角位置为，可立即计算出来，从而得到铰接点B的位置将式（5-1）对时间t分别作一次、二次求导，可得到铰接点B的速度和加速度方程如下： （5-2）其中。 （5-3）其中，根据已知的和，由式（5-2）和（5-3）就可以求出铰接点B的速度和加速度。确定从动件BC上点B的运动之后，必须再确定构件BC上另一点C，才能确定构件BC杆的运动，由于运动尺寸的约束，、的尺寸不变，其中，所以即D，则有C点的位置方程如下： (5-4) 其中由式（5-1）中，可求得，又因为，所以，所以由式（5-4）可求得。 将式（1-4）进行整理： (5-5) 对式（5-5）进行对时间t的一阶和二阶导数，可以得到C点的速度方程

28、： (5-6) 其中，已经由式（1-2）求出，只有，两个未知数，可求出C点的速度。C点的加速度方程为：(5-7) 其中只有，两个未知数，即可求出C点的加速度。 至此，B、C铰接点的运动参数都得到确定，BC杆的运动得以确定。5.2 机构动力分析机构动力分析的主要内容是确定实现设定的机构运动所施加于机构上的力，此力被称为机构的平衡力或平衡力矩。 确定机构的平衡力（或平衡力矩）在工程上具有重要意义。可以根据确定出来的平衡力（或平衡力矩）选择动力驱动装置，确定机械装置的工作能力等。在求解过程中还可以求出机构中各个运动副的反力，为零件的强度、刚度设计提供依据。总之，机构的动力分析对于了解机构的传力性能、

29、进行驱动装置的选择。确定机械的工作能力等方面都是非常必要的。由于三杆式托爪涉及弹簧，仿真存在困难，所以我们只对死点式托爪进行仿真，将死点式托爪简化为一个四杆机构，在ADAMS中建模并仿真，并输出仿真曲线，进行运动分析，分析过程如下：图5-2 托爪坐标图如图5-2中坐标所示，以A点为原点（0，0）， 其中，从而 设满足，从而，曲线与正弦曲线类似。利用pore软件进行仿真，得到铰链点B的运动曲线如下图所示： 图5-3 铰链点BX方向的运动分析 图5-4 铰链点BY方向的运动分析 图5-4铰链点B的位移曲线 图5-5 铰链点B的速度曲线 图5-6 铰链点B的加速度曲线综上分析：曲线变化基本与理论分析

30、吻合，所以机构符合设计要求。第6章 机构动力设计 由于该装置与救捞环境和救捞场所密切相关，且由救捞人员操作，所以机构的动力是由操作人员提供，从而可控式救捞装置的动力是与救捞环境、救捞场所和操作人员相关的，并不能给出一个具有确定规律的动力设计，要视现场条件以及操作人员而确定。第7章 机构建模与VR展示7.1 机构建模7.1.1 建模工具的选择PTC公司的Pro/ENGINEER经过10余年的发展，已经成为三维建模软件的领头羊。PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER还提供了目前所能达到的最全面

31、、集成最紧密的产品开发环境。我们选用Pro/E进行建模，一来可以体验Pro/E强大的功能，还能够训练我们的软件应用能力。7.1.2 各部件的建模圆盘建模：利用拉伸工具和孔特征建立托爪座的圆盘模型，如图6-1所示。图7-1 圆盘模型图 托爪建模：利用扫描工具、拉伸工具和孔特征等命令建立托爪的各个杆件，如图7-27-5所示。图7-2 托爪立杆模型图 图7-3 托爪支撑杆1模型图 图7-4托爪支撑杆2模型图图7-5 托爪横杆模型图7.1.3 机构的装配在完成了高位自卸汽车的各个零件的建模之后，接下来我们对各个机构进行装配，托爪座圆盘与托爪横杆之间定义为圆柱连接，各个杆件之间定义为销钉连接，可自由转动

32、，最后添加材质以及进行渲染。装配之后的可控式救捞装置如7-6所示。图7-6 可控式救捞装置渲染图7.1.3 机构的运动第八章 结论8.1 方案特点8.11三杆式托爪和死点式托爪较其它两种托爪结构更加简单实用，灵活的利用了机械原理中的知识，设计过程中选择了三杆式和托爪和死点式托爪进行了一些探讨，但由于在死点式托爪中比较巧妙的运用了死点的概念，该机构设计简单、操作简便、体积较小。8.12设计方法的特点在进行该机构的运动设计时，主要采用了位移矩阵法和一些常用的软件。因此进行设计时比较简便，只需要对需要的运动点通过软件得到其运动规律即可。 由于该机构结构较简单零部件简易，建模时比较容易得到单独的零部件

33、，组装时就比较困难，组装完成后B点的运动规律容易得到。8.2设计结果设计尺寸如图4-7所示为：高60mm，外径250mm，内台阶孔径150mm，深50mm，中间通孔径40mm，相隔1200的3个横杆插孔孔径15mm。托爪主要受力为弯矩。按托爪最大长度l=200mm、单爪托起最大重量25Kg(250N)计(考虑承重不均)，托爪根部（斜拉杆下部）最大弯矩为：W=50000N·mm，第九章 收获与体会通过这次机械综合设计，发现了很多问题，看到了自身的很多不足，同时也收获了很多东西。经过将近一个学期的努力，从“深井救捞托爪装置”项目方案的提出，到托爪机构以及零部件的设计、校核，再到可控式救捞装置的运动分析、动力设计以及仿真和VR展示，经过一次又一次的分析比较，可控式救捞装置的设计已基本完成。从目前社会上经常发生的对儿童及较小部件不慎坠井、卡在楼体夹缝等事故救援或打捞不力的现象出发，结合所学