答辩PPT废旧汽车车轮拆卸机械手设计

1、废旧汽车车轮拆卸(chixi)机械手设计指导老师： 答辩人： 学号： 专业(zhuny)： 日期：共四十二页目录(ml)整体设计方案及流程2.三维建模及装配3.国内外现状及研究意义1.干涉检验及尺寸修改4.夹持臂有限元分析5.致谢2.共四十二页一、国内外现状及研究(ynji)意义背景(bijng) 从第一次工业革命到现在的工业4.0时代，汽车行业的发展已经遍布世界各个角落，标志着人类的文明智慧。现在，很多普通家庭都可以拥有自己的一步甚至数步汽车，再伴随着汽车技术的升级换代，导致目前报废汽车的数量巨大。这种情况导致环境的压力日益增大，大量的土地资源被占用，而且，汽车上有很多可以回收利用的资源被浪

2、费，同时，由于报废汽车的管控问题复杂，将会给人们的生活带来巨大的安全隐患。这一切，都使得一新生行业越来越重要-报废汽车拆解行业。不难预测，这一行业将会有巨大的市场。共四十二页一、国内外发展现状及研究(ynji)意义发展现状 国外：及早的投入资金，大量引入人才，研究拆卸汽车的工具，目前已有相当成熟的产品。外国很多公司早已能批量生产拆卸车轮的机械手，技术相当成熟。国内：对于该用途(yngt)的机械手的研究起步较晚，对于该领域几乎处于空白。目前，南京航空航天大学的李艳芳等团队正在努力研究设计拆解废旧汽车的一系列工具，其中就包括拆卸轮胎机械手的研究。共四十二页一、国内外发展(fzhn)现状及研究意义成

3、熟产品(chnpn)模型共四十二页一、国内外发展(fzhn)现状及研究意义选题的意义进一步丰富中国自动化领域的内容，为迎接中国工业4.0时代的到来奠定了一定(ydng)的物质与技术基础。减少环境的污染，节约土地资源，提高资源回收利用率，符合可持续发展。大大减轻工人的劳动强度，符合以人为本的理念共四十二页设计方案与思路(sl)明确方案的要求1 分配自由度256 夹持臂有限元分析6 结构设计与建模3 装配4 干涉检验及结构完善5二、整体(zhngt)设计方案及思路共四十二页明确方案(fng n)的要求 （1）抓取的目标对象为汽车车轮，承受车轮的总质量范围为10-35kg，车轮直径为600-800m

4、m，轮毂直径一般在380-560mm之间。（2）在实地操作时，要求能够准确地快速地抓取车轮，并能够把车轮平稳地取下，能达到自动化拆解的标准。（3）取下汽车车轮后能把车轮自如地在空中夹住并运动，保证不会滑落。（4）能够按规定的方式(fngsh)将车轮码垛，并能放在规定的地方，以方便后续操作。共四十二页分配(fnpi)自由度共四十二页三、三维建模及装配(zhungpi)手抓模型(mxng)夹持臂模型支座模型连杆模型连接件模型装配螺母、螺栓、垫片模型缺省支座 夹持臂（不完全约束） 活塞杆（不完全约束）手抓及螺母等装配整体模型建模与装配流程连接件及连杆装配 爆炸图共四十二页1.手抓设计(shj)及其三

5、维建模共四十二页2.夹持(ji ch)臂设计及三维建模共四十二页3.支座(zh zu)设计及三维建模 共四十二页4. 连杆(lin n)设计及其三维建模共四十二页4.连接件设计(shj)及其三维建模共四十二页4. 螺母(lum)、螺栓、垫片三维建模共四十二页4. 装配(zhungpi)-支座缺省共四十二页5.装配(zhungpi)-夹持臂 对齐、平移(pn y)、反向、不完全约束共四十二页六. 装配(zhungpi)-活塞杆、连接件活塞杆一定(ydng)要不完全约束共四十二页7. 装配(zhungpi)-连杆对齐(du q)、平移、不完全约束（最难安装、易错）共四十二页验证(ynzhng)：机

6、械手的运动调节(tioji)活塞杆，连杆与夹持臂就会运动起来共四十二页8. 装配-手抓及其余零件（整体(zhngt)模型） 整体(zhngt)模型共四十二页9. 爆炸(bozh)图共四十二页四、干涉(gnsh)检验操作步骤共四十二页干涉检验(jinyn)结果共四十二页干涉(gnsh)检验结果细节展示（1）1.PTR0002与PTR000干涉(即左夹持臂与支座(zh zu)干涉)，体积89.8384. 2.PTR0005与PTR0002干涉（即右夹持臂与支座干涉），体积89.8384。经检查，发现干涉原因：支座的铰孔处的凹槽深度与宽度尺寸偏小，需修改此处尺寸。共四十二页干涉检验结果(ji gu)

7、细节展示（2） 3.PTR0002与PTR0014干涉(gnsh)（即螺栓与有右夹持臂干涉(gnsh)），体积3455.75.4.PTR0014与PTR0002干涉（即螺栓与左夹持臂的干涉），体积3455.75. 经检查，发现干涉原因：查看三维模型螺栓与铰孔的尺寸，发现铰孔的直径小于螺母的直径。共四十二页干涉检验结果(ji gu)细节展示（3）5.PTR0002与PTR0004干涉(gnsh)（即右连杆与右夹持臂干涉(gnsh)），体积2138.80.6.PTR0004与PTR0002干涉（即左夹持臂与左连杆干涉），体积2139.19.经检查，发现干涉原因：连杆两端去除材料的长度太短，使得圆轴

8、部分已经与夹持臂彼此介入对方。共四十二页干涉(gnsh)检验结果细节展示（4） 7.PTR0018与PTR0012干涉(gnsh)（即螺母与螺栓干涉(gnsh)），体积2488.14.8.PTR0012与PTR00018干涉（即螺栓与右连杆干涉），体积为2488.14.经检查，发现干涉原因：螺母的直径小于螺栓的直径，选错了螺栓。共四十二页结构与尺寸(ch cun)修改（1） 第一：对于左夹持臂与支座干涉问题及原因，我们修改支座的凹槽尺寸及其铰孔的大小后，再次全局(qunj)干涉后，发现此处干涉得以解决。不仅如此，由于对称性，右夹持臂与支座的干涉问题也就解决了。对比图共四十二页结构(jigu)与

9、尺寸修改（2） 第二步：对于左夹持臂与螺栓的干涉及其原因，我们修改(xigi)夹持臂的铰孔直径后，再次全局干涉后，发现此处的干涉得以解决，同时由于对称性，右夹持臂与螺栓的干涉也解决了。对比图共四十二页结构(jigu)与尺寸修改（3） 第三步：对于左连杆与左夹持臂的干涉(gnsh)问题及原因，我们修改连杆两端去除材料的长度后，再次干涉(gnsh)，发现干涉(gnsh)问题得以解决，并且由于对称性，右连杆与右夹持臂的问题也得已解决。对比图共四十二页结构与尺寸(ch cun)修改（4）第四步：对于螺栓与连杆的干涉(gnsh)问题与原因，我们将螺栓改为直径为24mm的螺栓，再次干涉检验后，发现问题得以

10、解决，并且无干涉零件。最终修改干涉结果共四十二页五、夹持(ji ch)臂有限元分析夹持(ji ch)臂模型导入：共四十二页五、夹持(ji ch)臂有限元分析材料(cilio)设置：材料型号为C45，弹性模量为泊松比为0.3，抗拉强度为600MPa，屈服强度为350MPa,伸长率为16%，断面收缩率为40%。共四十二页五、夹持(ji ch)臂有限元分析网格(wn )划分：共四十二页五、夹持(ji ch)臂有限元分析施加约束(yush)加载结果：应力云图应变云图 由以上结果分析可得，最大的应力出现在夹持臂与连杆的连接处，最大值为35.17MPa,材料的许用应力为180MPa,显然，强度已足够。最大

11、的位移出现在夹持臂与连杆的连接的销孔处，很微小，满足刚度要求。mm，满足刚度要求。共四十二页出图导出二维工程图机械手装配图共四十二页出图导出二维工程图零件图共四十二页致谢(zh xi)在这一两个月里要特别感谢老师，在她细心的指导下，我才能够完成这次设计。感谢我身边的的各位老师和同学，有了他们的帮助(bngzh)与支持才能使得很多问题得以解决。最后衷心感谢母校对我的培养共四十二页Thank You !共四十二页内容摘要废旧汽车车轮拆卸机械手设计。这一切(yqi)，都使得一新生行业越来越重要-报废汽车拆解行业。国内：对于该用途的机械手的研究起步较晚，对于该领域几乎处于空白。进一步丰富中国自动化领域的内容，为迎接中国工业4.0时代的到来奠定了一定的物质与技术基础。大大减轻工人的劳动强度，符合以人为本的