【正文】 1 01 4 .7 5 3 .5 0 .9 7 1 6 .1 5 . 1 8 .7 3 0 .dT T i N m N m?? ? ? ? ? ? ? ? 22 1 12 16 .15 9 15 .82 9 .T T i N m?? ? ? ? ? ? 所以所選的電機符合條件。 錐齒輪設計、制造及安裝均較簡單，用于低速傳動 ，非常適 合此裝置的要求。 計程輪的設計是為了知道車體在管道中行進的距離，已達到正確測量管道中某點涂層厚度的目的。 45號優(yōu)質中碳鋼是最常用的材料。一些結構簡單或特殊要求在軸中裝設其它零件或者減小軸的質量具有重大作用的場合，軸才做成等直徑的軸（光軸）或空心軸。 按彎扭合成條件校核軸 軸所受的載荷是從軸上零件傳來的。另外一根軸的受力分析和計算在這里就不再闡述。 Fa Fv1=278 N Fv2179。 軸的結構設計 軸結構設計原則： （ 1） 軸上零件布置應使軸受力合理。 下面進行軸承的校核計算。當量動載荷 P（ rP或 aP ）的一般計算公式為 raP XF YF?? 式中， X、 Y 分別為徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)。在眾多的物理、化學性能指標中，最重要的是黏度和油性。 滾動軸承通常采用脂潤滑，高速重載或高溫時需 要用油潤滑。所以帶輪的設計不必考慮傳動比的問題。 鍵的選擇 鍵與花鍵聯(lián)接是最常見的輪轂聯(lián)接方式，屬可拆卸聯(lián)接。 一部分如圖 12 (b) 所示 , 在涂層與基體的接觸面反射回換能器 。從而使得車輪在轉動過程中，霍爾開關集成電路輸出連續(xù)脈沖 信號。 圖 16測量系統(tǒng)的結構 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 27 頁 共 35 頁 兩個傳感器在同一圓周上，測量圓周上不同點的涂層厚度。 Ae) 式中： B 為磁感應強度，單位為 Wb/m^2； Φ 為感應磁通（測量值），單位為 Wb； N為感應線圈的匝數(shù)； Ae 為測試樣品的有效截面積，單位為 m^2。 電氣系統(tǒng)的硬件設計 單片機的選擇 本系統(tǒng)選用單片機為控制單元。三種型號的引腳完全相同，僅在內部結構上有少許差異。 （ 6） .具有 4 個 8 位的并行 I/O 端口、具有一個全雙工導步串行 I/O 端口，共 32根 I/O線。 Vss：接地端。 PROGALE / ：訪問外部存儲器時，用于鎖存地址底字節(jié)的地址鎖存允許輸出。對 8031 此引腳必須接地。在程序檢驗時，它也接收高位地址和控制信號。外部數(shù)據(jù) RAM 與片內 RAM的功用基本相同，但前者不能進行堆棧操作。他具有與微機接口簡便，易于控制操作，使用靈活等優(yōu)點。因此設計一個可以在管道中能自由行走并且可以進行自動測量的檢測裝置是非常必要的。 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 33 頁 共 35 頁 致謝 本次設計，雖然 只有短短幾個月 ，但意義深刻。機器人 , 2021 (10): 626629。 7 田海晏，薛龍，孫章軍 .直進輪式微型管道機器人的行走系統(tǒng)設計 [J].北京石油化工學院機械工程系 ,北京 102617。 8 華正漢，朱敬德，周明超 .聲波檢測在石油管道檢測機器人中的應用 [J].上海大學機械電子工程與自動 化學院， 2021.（ 1）： 61～ 62。城市排水管道自動清淤檢測機器人設想方案 [J]178。本次設計需要較高的專業(yè)技術和豐富的知識，它所涉及的領域包含了機械設計、機械原理、理論力學、材料力學等多學 科的內容。我設計的管道機器人采用直齒圓錐齒輪傳動，因為它可以實現(xiàn)直角傳動，占用空間小，成本低，而且適合管道機器人行進速度慢的要求。這種結構使輸入的數(shù)據(jù)有兩次緩存，因而在操作上十分方便靈活。 目前 D/A 轉換器有多種類型。 P3 口：具有提升電阻的 8位 I/O 口，該 I/O 口的每一位均可以獨立的定義為第一功能或第二功能。對 8051 和 8751 此引腳應接高電平，但若是地址超過 4K 范圍（ 0FFFH），則單片機將自動訪問外部程序存儲器。 ALE 主要是提供一個定時信號，再從外部程序存儲器取指時把 P0口的底地址字節(jié)鎖存到外接的鎖存器中，每個機器周期 ALE 有效兩次。當單片機采用外部時鐘信號時，次腳應接地。 （ 8） .具有兩個 16位定時器 /計數(shù)器。目前，工業(yè)控制中應用最多的是 8051單片機。它是計算機的基本部件微型化，使之集成在一塊芯片的微機。本裝置中電磁鐵提供的電磁力足以將傳感器頂出 步進電機的選擇 步進電機的作用主要是為了滿足被測量管道在同一徑向圓上不同點 的 涂層厚度 的要求。即當電磁鐵通電時，傳感器被頂出，進行測量，當電磁鐵斷電時，傳感器在彈簧的作用下，收縮回套筒，結束測量。壓電式超聲波探頭常用的材料是壓電晶體和壓電陶瓷。假設超聲波在外表面反射回換能器所用的時間是 t1,在接觸面反射回換能器的時間是 t2 ,超聲波在涂層內的傳播速度是 c，那么涂層的厚度 l 為： l=21 c(t2t1)。 此測量裝置的輪胎，齒輪，皮帶都是通過普通平鍵來連接來實現(xiàn)傳動的。 摩擦帶容易打滑，這是管道機器人絕對不允許的，因為一旦出事，就無法將機器人從管道中取出來。 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 22 頁 共 35 頁 我采用圓錐齒輪傳動，其設計參數(shù)如下： 軸交角 90 初選小齒輪齒數(shù)為 1z =13 則大齒輪的齒數(shù)為 Z2=13179。按照確定的黏度區(qū)和軸承的壓強，查出推薦的黏度；根據(jù)軸承軸頸的圓周速度工作溫度軸承壓強等參數(shù)確定潤滑方式。為了記及這些影響，可對當量動載荷乘上一個根據(jù)經 驗而定的載荷系數(shù) Pf ，故實際計算時，軸承的當量動載荷應為： ? ?P r aP f XF YF?? 選取的軸承代號為 6205，它的基本額定負荷： 14rC kN? ， 查表查的徑向動載荷系數(shù) X=，軸向動載荷系數(shù) Y=； 已確定軸承徑向載荷 765 N， ,取 ? 軸承轉速為 3 / minnr? ，為球軸承取 ??? 當量動載荷 ? ? ? ?1. 2 0. 56 76 5 51 4P r aP f X F Y F N N? ? ? ? ? ? 由于兩