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3 整体结构建模
该机械手是装载于机器人连接盘的动作部件，机器人实现将机械手移动到所需要的位置，机械手实现抓取目的工件。应用以上构思的方案，通过计算机三位软件建模，得到拖拉机曲轴生产线抓取曲轴清洗机械手整体构造如图2所示。
4 机械手手臂的轻量化设计
机器人以及气缸所能承受的载荷是一定的，如果机械手连同曲轴的重量较大，就需要选择较大的机器人和气缸，这就需要更高的成本投入，也浪费电力、气源等能源。在设计时，曲轴的重量是不可以改变的，但是，机械手臂的重量可以在设计时采取一些措施，使其在保证要求的前提下，尽量减少实体材料。手臂主要承载弯矩的作用，如果设计成实体结构，显然是不合理的，本设计中采用了类似于工字钢结构的截面，在长度方向上两端尺寸不等，近似于等强度梁，在工字钢底板的中性层附近进行挖空处理，在保证强度和刚度的前提下，尽可能的减少重量。
5 气缸的选择
已知条件：生产车间气源压力为p=4 kg/cm2，曲轴重量18. 6 kg，两端顶尖孔角度60°，中心孔深度23 mm，安全系数K =3～4，两端顶尖顶端距端面留出15 mm的距离。
5.1气缸行程的选择
气缸行程h＝23×2＋15×2 =76 mm
查表，按气缸标准，选择气缸行程为100 mm。
5.2气缸直径的选择
根据曲轴两端中心孔的参数，计算夹紧力
F1＝18.6×10＝186 N
F2＝F1·ctg30°＝186×1 ．732＝322 N
F=K·FZ＝（3－4） × 322 = 966－1288 N
选择直径为63 mm的气缸，夹紧力为
符合夹紧力的要求。
5.3选择气缸型号
根据以上计算结果，结合清洗设备对动力原件的要求，选择型号为CNA2F63-100防水带端锁气缸即可满足使用要求。
6 机械手臂变形量校核
已知条件：气缸夹紧力P=1247 N，机械手臂悬臂长度L=31.8 mm（由结构设计确定），材料的弹性模量E=2x 105 kg/cm2，手臂截面为近似工字型，由两块相同并镜像的底板和一块腹板组成，每块底板根部均为矩形截面，其尺寸为100 mm×12 mm，要求夹紧处的弯曲变形量小于0. 05 mm。
校核如下：
腹板的抵抗变形的能力可以忽略不计，只计算两块底板的变形量，矩形截面的轴惯性矩为
