机器手爪结构分析

机器手爪结构分析

1.问题描述

设计如下机器手爪去抓取最大重量在10kg左右的物体，为安全考虑，本次抓取接触部位的摩擦系数取0.15，在抓取物体时因为需要通过摩擦力的作用将物体提起，所以抓手在收到物体重力的作用外，也会收到物体的反作用力，假设四个抓手受力均匀，每个抓手受到的反作用力为10*10/0.15/4=166.75N;物体重力为100N，分配到每个抓手上为25N。

图1 机器抓手结构

2.前处理

模型主体材料选择Steel，具体操作如下图所示：

图2 添加材料属性

定义间隙为0.5mm，选择自动搜索进行接触添加，显示接触如下图所示：

图3 模型接触图

在模型顶部添加固定约束，如下图所示：

图4 顶部约束图

在模型四个抓手上添加四个方向的压力以及Y方向的重力作用力，如下图5所示：

图5 载荷图

计算结果Miss应力云图如下图所示：

图6 Miss应力云图

图7 最大载荷位置点

最大应力点为62.2Mpa，选用材料的屈服强度为117MPa，最大应力在屈服强度以下，满足设计要求。