【正文】 22 年增長率達到創(chuàng)記錄的 20％。中央空調(diào)管道清潔機器人的設(shè)計畢業(yè)論文目　錄中央空調(diào)管道清潔機器人的設(shè)計 ????????????????????? I摘 要 ?????????????????????????????????? I第一章 前 言 ????????????????????????????? 1 課題的背景與意義 ??????????????????????????? 1 機器人的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 ???????????????????????? 1 國內(nèi)領(lǐng)先水平的管道清潔機器人 ??????????????????? 2 中央空調(diào)管道清潔機器人發(fā)展趨勢 ?????????????????? 3 本課題的設(shè)計任務(wù) ??????????????????????????? 3第二章 中央空調(diào)管道機器人系統(tǒng)設(shè)計 ?????????????????? 5 工作原理及組成 ???????????????????????????? 5 機器人設(shè)計原則 ???????????????????????????? 6 整體方案選擇 ????????????????????????????? 7第三章 行走機構(gòu)設(shè)計 ?????????????????????????? 9 機器人驅(qū)動機構(gòu) ???????????????????????????? 9 電機的選擇 ???????????????????????????? 9 傳動齒輪的設(shè)計 ?????????????????????????? 10 傳動軸的設(shè)計 ??????????????????????????? 15 導(dǎo)向輪系統(tǒng) ?????????????????????????????? 18 導(dǎo)向輪系統(tǒng)原理 ?????????????????????????? 18 電機的選取 ???????????????????????????? 18 傳動帶的選擇 ??????????????????????????? 19 導(dǎo)向輪的設(shè)計 ??????????????????????????? 21第四章 清掃機構(gòu) ?????????????????????????? 24 清掃方案確定 ??????????????????????????? 24 旋轉(zhuǎn)刷系統(tǒng)主要構(gòu)件 ???????????????????????? 25 構(gòu)件的選擇 ???????????????????????????? 25 氣動馬達的選擇 ???????????????????????? 25 旋轉(zhuǎn)刷的設(shè)計 ????????????????????????? 27 第五章 監(jiān)視控制系統(tǒng) ??????????????????????? 28 攝像頭的選擇 ??????????????????????????? 28 攝像頭的固定和調(diào)整 ???????????????????????? 28 監(jiān)視器 ?????????????????????????????? 29 照明裝置 ????????????????????????????? 29 灰塵收集裝置 ??????????????????????????? 30 第六章 結(jié)束語 ??????????????????????????? 31 參 考 文 獻 ???????????????????????????? 33 謝 辭 ???????????????????????????????? 34 機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第一章 前 言 課題的背景與意義 在室內(nèi)空氣污染來源中,中央空調(diào)的污染物與日俱增。進入 20 世紀 90 年代，機器人產(chǎn)品發(fā)展速度加快，年增長率平均在 10％左右。◆ 一機多能，清掃機器人前端裝配上垃圾清運鏟，可以清理管道內(nèi)的塊狀物體，裝配上標準軟軸毛刷可方便地清掃圓形管道，裝配上氣鞭可以方便地對格柵式消聲孔板進行清洗，裝配上氣溶膠噴霧裝置即可完成大截面管道全部空間的消毒工作。（3）設(shè)計原始參數(shù)：1）機器人可以在管道內(nèi)實現(xiàn)前進、后退、按一定的曲率半徑回轉(zhuǎn)及原地轉(zhuǎn)向等動作。旋轉(zhuǎn)刷頭可拆卸并且有不同的材料和尺寸系列,整個裝置可以進行俯仰調(diào)整,從而保證在管道都能徹底清掃到管道的邊角和頂部。此外通過記錄清掃過程，也可避免一些經(jīng)濟問題。 （可靠性原則）：機器人因機構(gòu)復(fù)雜、環(huán)節(jié)較多，可靠性問題顯得尤為重要。相比較而言，方案一結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，但兩電機的速度差的控制不好把握，兩電機啟動的同步度不好控制，而且對工作人員的技術(shù)要求較高，工作人員的勞動強度較大，機器人的自動化程度較低；方案二采用導(dǎo)向輪系統(tǒng)，在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計上是個創(chuàng)新，提高了機器人的智能化，大大減輕了工作人員的工作量，只是結(jié)構(gòu)設(shè)計及傳動系統(tǒng)稍微復(fù)雜一些。電動機的性能參數(shù)如下：輸出功率：P=20W；電壓：U=220V；頻率：f=50HZ；電流：I=；輸出轉(zhuǎn)速：20r/min；允許負載：F=5Nm外形尺寸如（圖 31）：機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 70X?5912315圖 31 驅(qū)動電機的外形尺寸 傳動齒輪的設(shè)計方案設(shè)計如下：初選車輪直徑 d=110mm，由車的前進速度 ：2/()???則傳動比： u= ?　 （1）選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1）由選定的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動2）管道清潔機器人速度和扭矩不大，故選用 7 級精度（GB1009588）3）材料選擇：由參考書 [1]表 101 選擇大小齒輪皆為 40Cr 調(diào)制淬火硬度為 241256HBS 或 4855HRC選用小齒輪數(shù) 和大齒輪數(shù)1Z2Z （）1u??124Z?.?機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）取 28Z?（2）按齒面接觸強度設(shè)計由參考書 [1]設(shè)計計算公式（109a）進行試算，即 （）??311 )(2. HEdtt ZuTKd??????式中： ....小齒輪分度圓直徑；1td ….載荷系數(shù)；tK …..小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩；1T ….齒寬系數(shù)；d? …..傳動比；u …彈性影響系數(shù)；EZ …接觸疲勞許用應(yīng)力?！　。?）計算幾何尺寸　　1）計算分度圓直徑：　　 ???　　 52　　2）計算中心距　　 )346(/)(21 ???　　3）計算齒輪寬度　　 ?bd?　　取 mB7,2?　?。?）演算：機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） NdTFt ??? ，合適。按第三強度理論計算應(yīng)力，其公式為 。根據(jù)軸徑選取型號：兩對型號為 100 的深溝球軸承。最重要的是，設(shè)計的機器人質(zhì)量較輕，并且行進速度不高。而所設(shè)計的減速電機輸出轉(zhuǎn)速為 50r/min，雖然傳遞功率并不大，但是由于轉(zhuǎn)速太低，帶所傳遞的力就很大，那么所選帶的型號就大，根數(shù)也多，所以也不合適。外圈與軸承孔過盈配合進行軸向固定，軸向固定通過端蓋實現(xiàn)。銅刷適用于材質(zhì)為有色金屬的管道。同時在支撐桿上鉆孔安裝鉸鏈會對桿產(chǎn)生削弱。（2）能夠正轉(zhuǎn)也能反轉(zhuǎn)。 機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） （4）有過載保護作用，不會因過載而發(fā)生故障。功率小至幾百瓦，大至幾萬瓦；轉(zhuǎn)速可從零一直到每分鐘萬轉(zhuǎn)。其中，刷子的兩個端面部分的刷毛做成弧狀是為了能夠更徹底的清掃，此外，在兩端刷子對應(yīng)氣動馬達伸出軸上圓周的位置可設(shè)計出對應(yīng)的安裝開口銷的銷釘口以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)刷與氣動馬達的連接。另外攝像頭、照明系統(tǒng)、支架用緊定螺釘固定，可以機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖 51 攝像頭旋松螺釘，對攝像頭及照明系統(tǒng)進行俯仰角的調(diào)整，再擰緊固定，也能很方便可靠的根據(jù)需要調(diào)整視角范圍。由于抽風(fēng)機都有現(xiàn)成的設(shè)備，因此我決定在網(wǎng)上查找有關(guān)的成品。有了這次的設(shè)計讓我們不僅鞏固了三年來所學(xué)的知識，而且學(xué)到了很多新的知識。最后，感謝在大學(xué)期間認識我和我認識的所有人，有你們伴隨，才有我大學(xué)生活的豐富多彩，絢麗多姿！ 姓 名： 董 海 日 期：