【正文】 類型式的氣馬達(dá)盡管結(jié)構(gòu)不同，工作原理有區(qū)別，但大多數(shù)氣馬達(dá)具有以下特點(diǎn)： （1）可以無級調(diào)速。利用操縱閥改變進(jìn)氣方向，便可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)?？梢詭ж?fù)荷啟動。葉片式氣動馬達(dá)的優(yōu)點(diǎn)： （1）保證迅速的啟動； （2）非常簡單的調(diào)節(jié)輸出扭矩和轉(zhuǎn)速； （3）過載停轉(zhuǎn)不會被損壞； （4）設(shè)計(jì)簡單，長壽命，低價(jià)格； （5） 瞬時(shí)逆轉(zhuǎn)； （6）可以無油操作經(jīng)過網(wǎng)上查詢，我決定選取溫州博泰機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的氣動馬達(dá)，他們生產(chǎn)的氣動馬達(dá)主要有以下幾種型號:機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）表 41 氣動馬達(dá)型號型號最大功率(Hp)最大功率時(shí)扭矩（)停止轉(zhuǎn)矩（）啟動扭矩（）額定轉(zhuǎn)速（rpm）耗氣量(L/m3)重 量（Kg)TMY005 1960 60 TMY010 1960 130 TMY040 1400 420 TMY060 1400 640 TMY150 1400 2022 TMY250 1400 3000 VAM150 2960 2200 VAM360 2960 5600 經(jīng)過選擇，我決定采用 TMY010 型號的氣動馬達(dá)，其三維立體圖如圖 42 所示。通過對工作環(huán)境、圖像要求以及經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮，決定采用 GS388 彩色數(shù)碼攝像機(jī)，由于管道內(nèi)光線較暗，所以另外安裝燈光照明系統(tǒng)。此外通過記錄清掃過程，也可避免一些經(jīng)濟(jì)問題。將來機(jī)器人可以在機(jī)械臂安裝噴槍等裝置，使機(jī)器人在功能上不斷完善；2．研究采用大容量的電池供電設(shè)備，提高機(jī)器人的動力，提高清潔的效率；3．增加數(shù)字信號處理器，以便添加圖像識別功能，增強(qiáng)機(jī)器人的識別和溝通能力；4．采用 4 個(gè)獨(dú)立驅(qū)動的低置擺軸式履帶足行走機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人矩形管道和圓形管道的通用性。田老師以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)、高度的事業(yè)心和責(zé)任感對我進(jìn)行了全面的指導(dǎo)和培養(yǎng)，田老師指引我的論文的寫作的方向和架構(gòu)，并我提供了進(jìn)行課題研究的條件和許多有益的相關(guān)資料，并對本論文初稿進(jìn)行逐字批閱，指正出其中誤謬之處，使我有了思考的方向，她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，她一絲不茍的作風(fēng)，將一直是我學(xué)習(xí)中的榜樣。論文得以完成，要感謝的人實(shí)在太多了，首先要感謝我的指導(dǎo)老師田敬，因?yàn)檎撐氖窃谔锞蠢蠋煹南ば闹笇?dǎo)下完成的。圖 52 抽風(fēng)機(jī)表 51 抽風(fēng)機(jī)參數(shù)產(chǎn)品型號 SHWX100B SHWX120B 容差值額定電壓（V） 220 220 /額定頻率( )ZH50 50 /額定輸入功率 1000 1200 10%?最大真空度 20 5%最大風(fēng)量 3 8%溫升 85?85?/噪聲 99/火花等級 二級 二級 /絕緣等級 B B /最大吸入效率 30% 31% 10%機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第六章 結(jié)束語通過本次課題的設(shè)計(jì)，本文完成的工作主要包括以下方面： 1．可組合的機(jī)械設(shè)計(jì)模式，使機(jī)器人可以適應(yīng)不同高度管道的要求，因此適應(yīng)性更強(qiáng)； 2．加入了攝像機(jī)及監(jiān)視器，使監(jiān)控更加方便；3．機(jī)械臂可伸縮旋轉(zhuǎn)，在兩臂間掛載清洗刷的設(shè)計(jì)使機(jī)器人可以輕松的清洗管道頂和管道壁。它們用電線連接著遠(yuǎn)程的供電設(shè)備，保證它們的正常工作。CMOS 則主要應(yīng)用于較低影像品質(zhì)的產(chǎn)品中，具有價(jià)格低、響應(yīng)速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，但 CMOS 攝像頭對光源要求高。除被用于礦山機(jī)械中的鑿巖、鉆采、裝載等設(shè)備中作動力外，船舶、冶金、化工、造紙等行業(yè)也廣泛地采用。 （5）具有較高的起動力矩，可以直接帶載荷起動。氣馬達(dá)換向工作的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它具有幾乎在瞬時(shí)可升到全速的能力。機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 旋轉(zhuǎn)刷系統(tǒng)主要構(gòu)件 旋轉(zhuǎn)刷系統(tǒng)的主要構(gòu)件有氣動馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)刷、支架、夾具、螺管等。是得不償失的，因此我決定在管道的另一端裝上灰塵收集裝置（即一個(gè)大的抽風(fēng)機(jī)） ，這樣就可以將灰塵都吸走。在清掃過程中,利用氣動馬達(dá)吹出的高壓空氣將掃落的灰塵吹向前方,便于抽風(fēng)機(jī)抽出。同時(shí)為了增大摩擦力，適當(dāng)增大其高度（15mm）及直徑（5mm） ，加工好之后再在導(dǎo)向輪外面纏上一層工業(yè)橡膠。在此選用小型交流減速電機(jī)，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)緊湊，體積小，價(jià)格低，且購買方便。清掃工程中，兩導(dǎo)向輪分別以大小相同，方向相反的速度旋轉(zhuǎn)（其中左導(dǎo)向輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，右導(dǎo)向輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)） ，其旋轉(zhuǎn)速度比機(jī)器人前進(jìn)速度略大（如圖 34） 。mm? T 軸所受的扭矩，單位為 N35???201??　　根據(jù)參考書 [1]表（153）取 A0?　　則 ).1/94.(1)/( 330min??TAd　　又軸端安裝車輪需用鍵槽應(yīng)擴(kuò)大 7%8%　　故 ）=，圓正為 8mm。2limH?1limH?2limH?⑥由參考書 [1]式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ， 160hnjLN?1/Nu?　　 ， 。機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖 22 驅(qū)動機(jī)構(gòu)示意圖圖 23 導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)圖機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第三章 行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)器人驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)構(gòu)（如圖 22）所示，根據(jù)任務(wù)書的要求機(jī)器人在管道中的前進(jìn)速度為 4—12m/min，即速度在 —。 （工藝性原則）：機(jī)器人是一種高精度、高集成度的自動機(jī)械系統(tǒng)，良好的加工和裝配工藝性是設(shè)計(jì)時(shí)要體現(xiàn)的重要原則之一。 機(jī)器人設(shè)計(jì)原則（最小運(yùn)動慣量原則）：由于機(jī)器人運(yùn)動部件多，運(yùn)動狀態(tài)經(jīng)常改變，必然產(chǎn)生沖擊和振動，采用最小運(yùn)動慣量原則，可增加機(jī)器人運(yùn)動平穩(wěn)性，提高機(jī)器人動力學(xué)特性。尼龍刷適用于所有材質(zhì)的管道,不會對管道壁造成損傷。在清掃之前，通過調(diào)整支撐臂上的螺釘來調(diào)節(jié)兩個(gè)導(dǎo)向輪（如圖23）的橫向距離，保證機(jī)器人處于管道中央時(shí)導(dǎo)向輪兩端距管道壁各有約20mm。為了保障公眾健康，2022 年 3 月 1 日，衛(wèi)生部制定并實(shí)施了《公共場所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生管理辦法》 ，中央空調(diào)的衛(wèi)生問題得到了前所未有的關(guān)注，對空調(diào)管道進(jìn)行定期清洗勢在必行。擺臂可以實(shí)現(xiàn)水平和垂直擺動分別控制（速度為較適宜的往返 10 次/每分鐘） ，可同步運(yùn)動，亦可停在擺臂行程當(dāng)中的任意位置，以適應(yīng)矩形風(fēng)管和圓形風(fēng)管的不同操作要求，實(shí)現(xiàn)真正的立體清掃。目前全國共有上百萬臺中央空調(diào)亟待清洗保養(yǎng),空調(diào)清洗行業(yè)正在悄悄興起。國外專家預(yù)測，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)?！?滾刷尺寸直徑較大，厚度較小，只要車體能通過就能進(jìn)行清洗工作，不會發(fā)生毛刷與風(fēng)管由于尺寸原因卡住的情況，清洗高度在 250mm 至 600mm 的管道時(shí)擺臂只需水平擺動即可，一次行走就可完成方形或矩形管道的高效清洗。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容為：機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（1）了解中央空調(diào)管道清潔機(jī)器人的基本構(gòu)成及工作原理，熟悉其設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的基本知識。其左轉(zhuǎn)的原理相同。銅刷適用于材質(zhì)為有色金屬的管道。（高強(qiáng)度材料選用原則）：由于操作機(jī)從手腕、小臂、大臂到機(jī)座是依次作為負(fù)載起作用的，選用高強(qiáng)度材料以減輕零部件的質(zhì)量是十分必要的。方案二：單電機(jī)驅(qū)動機(jī)器人的前軸，在機(jī)器人前方左右兩端各安裝一個(gè)導(dǎo)向輪系統(tǒng)，兩個(gè)導(dǎo)向輪的角度可調(diào)。（2）計(jì)算驅(qū)動機(jī)器人所需要的牽引力 FF=履帶輪摩擦力+旋轉(zhuǎn)刷摩擦力，據(jù)估計(jì)牽引力大小在 125N 左右（3）電機(jī)的選取小型減速電機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、輸出轉(zhuǎn)速低、輸出扭矩大等優(yōu)點(diǎn)，比較符合該機(jī)器人的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，因此優(yōu)先選用。　　2）設(shè)計(jì)計(jì)算　　對此計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算模數(shù)的數(shù)值，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒面直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度所算得的模數(shù) ，可就近圓正為 ，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) 取 20，? ?dZ。???　　由力矩平衡得 　　 ， .40an?　　2）畫彎矩,扭矩圖（如圖 33）所示。??????ca 前軸和后軸相比除沒有齒輪外可選用相同的尺寸，因?yàn)楹筝S承受了主要的彎矩力矩，軸經(jīng)校核符合要求，前軸也應(yīng)符合要求。在此處可以仿照汽車的機(jī)構(gòu)—后輪采用差動裝置，這樣可以更方便的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。平帶雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是尺寸較大，最小尺寸系列的平帶的最小帶輪直徑為112mm，所以不合適。取 d=14mm（?dmin=