【正文】 ?1F? 222111Fa SaFFFa SaYYYY??? 2 .1 5 2 .0 72 8 .9 3 2 .7 3 1 .6 4??? ? ? aMP ＜ ? ?2F? 由此可知齒輪強度 滿足要求 。 d —— 計算截面處軸的直徑 ， 單位為 mm ； ??T? —— 許用扭轉且應力，單位為 aMP ，見表 153。除非有嚴重過載，一般不會出現(xiàn)鍵的剪斷，因此通常 只按工作面上的擠壓應力進行強度校核計算。 20 的 強度校核 此銷聯(lián)接為傳動盤與三角輪系翻轉主軸的聯(lián)接。 最后經(jīng)過幾種方案的比較， 行駛系統(tǒng)采用三角輪系式。但在設計過程中，我也認識到自己的缺點，在設計時思路不夠清晰且思路狹窄，對課題的分析不透徹， 缺乏機械設計中理論知識，而且機械設計的基本設計知識學的不夠扎實，以至于在設計機構時出現(xiàn)大量的錯誤 。然而我卻忽視了重要的一點：在學習中，很少去想如何將不同的知識整體聯(lián)系起來。 我 們 對岳老師的才學和對學術的嚴謹精神感到十分的敬佩。 手動爬樓梯爬樓車輛的設計與研究： [學位論文 ]。 實用電機修理手冊 。 高等教育出版社， 1997 年 7 月第四 版 [12] 濮良貴 ，紀名剛。 高等教育出版社 ， 2021 年六月第七版 [13] 李品，李哲。 機械設計手冊 。 手動爬樓梯爬樓車輛。 基于傳感器信息融合的移動機器人自主爬樓梯技 術研究 。 在計算機繪圖方面也是自己的最大缺點。本次設計是完全不同，它是依靠自己去獨立的設計，去查資料，去思考 。三角輪系中的三個輪子通過支架連接在一起，主軸轉動時， 爬樓車依靠三角輪系中的三個輪子依次與臺階相嚙合，從而達到上下樓梯的功能。 所以該銷的強度足夠。 式中： T—— 傳遞的轉矩 ，單位為 N 對于空心軸，則 ： ? ?30 41 PdA n ?? ? 式中 1dd?? ，即空心軸的內(nèi)徑 1d 與 d 之比，通常取 ～ ，這里我們?nèi)?? 。由表 101 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)處理），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)處理），硬度為 240HBS，二者硬度差為 40HBS； 4）選小齒輪齒數(shù) 1z =21，則大齒輪齒數(shù) ： 2z =u1z = 21=，取 2z =68。第四版》） 直齒錐齒輪加工多為刨齒， 且該錐齒輪傳動為閉式傳動， 不宜采用硬齒面。 小圓柱齒輪 41 415 的 大小相同，但 齒數(shù)和傳動比不同 ，用以增大主軸所傳遞的轉 矩，為 三角輪系的翻 轉提供足夠的能量 。 轉向系統(tǒng)，為了實現(xiàn)在較小的空間內(nèi)實現(xiàn)轉彎半徑最小的要求，本次設計采用了獨立的轉向方式，即通過增加副車架，用電機帶動整個傳動系統(tǒng)和行駛系統(tǒng)以及輪系偏轉，以達到轉彎的目的。 該爬樓車輛可實現(xiàn)自動跨越障礙和爬樓梯功能，平整路面最大行駛速15Km/h，可爬樓梯高度為 100～ 200mm，樓梯寬度為 200～ 300mm，最大爬行坡度 為40176。金屬彈性輪的爬坡性能、耐磨損性、環(huán)境適應性以及機械可靠性、越障能力均較好 ,但其轉向性能較差。隨著現(xiàn)實生活中對機器人技術應用的發(fā)展，使得機器人成為戰(zhàn)勝自然和虛擬障礙的必需品。 目前， 主要有腿式、履帶式、輪式爬樓車移動機器人，腿式的 如四足和六足機器人 ，盡管這些機器人能夠爬樓梯和穿越障礙，但由于腿部的運動，它們不能在平坦的表面上平滑運動；履帶式移動機器人以其強大的地形適應性而倍受青睞，其所受的摩擦力均勻分布在履帶上，而輪式小車的摩擦力只是集中在輪胎與地面的接觸面上，就抓地力而言它們是一樣的，但在小車轉彎或者爬坡時，履帶式小車所受的摩擦力分布不會像輪式小車那樣發(fā)生劇變，所以就表現(xiàn)出更好的操控 性，但是轉彎時，履帶的磨損、履帶開模難度大等都成為其應用的瓶頸；輪式移動機器人克服了履帶式的這些缺點，在滿足一定地形適應性的前提下，可以充分發(fā)揮移動機器人移動靈活、控制簡單等優(yōu)點。 該爬樓車輛包括：傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)和轉向系統(tǒng)三大系統(tǒng)。轉向系統(tǒng)采用電機驅(qū)動，要求轉變半徑盡可能小 。 該爬樓車有五 個特點： 1） 結構簡單， 整體尺寸不大 且 重量較?。?2）各個系統(tǒng)分別 由各自獨立的電機所 驅(qū)動，控制靈活方便； 3）可安裝或裝載一定重量 的儀器或?qū)嶒炑b置在危險的地方或者人體到不了的地方進行作業(yè)或取樣； 4）采用三角輪系式系 統(tǒng)，使爬樓車能夠在多種環(huán)境下運動，輕松實現(xiàn)在平地 、坡面和臺階面上的運動； 5） 該 爬樓車采用了獨立的轉向系統(tǒng)，不但使轉向系統(tǒng)簡化，并且轉彎半徑減小，有利于實現(xiàn)在狹小空間內(nèi)的轉彎 3 設計方案 分析 關于行駛系統(tǒng)的設計， 如 圖 1所示。 m 則三角輪系翻轉爬樓梯時所需消耗的功率為： P=Tn/= 26247。1 1a rc ta n 1 6 2 6u? ?? 39。 （ 7）計算大、小齒輪的 aa[]FSFYY?并加以比較 a1 a11[]FSFYY? = ? = a2 a22[]FSFYY? = ? = 可知 大齒 輪的數(shù)值大 2）設計計算 m? 43 22 1 .8 1 4 9 .9 4 8 1 0 0 .0 1 6 4 41 2 1? ? ? ?? mm = 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模 數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒 輪模數(shù) m 的大小主要取決于齒根彎曲疲勞強度所決 定的承載能力，而齒面 接觸疲勞強度所決定的承載 ? ?1F? = aMP ? ?2F? = aMP K = a1 a11[]FSFYY? = a2 a22[]FSFYY? = 16 能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關， 可取由彎曲疲勞強度算得的模數(shù) 并就近圓整為 ： m =2mm ， 按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 ： 1d = ， 算出 ： 小齒輪齒數(shù) ： 1z = 1dm=2=34 大齒輪齒數(shù) ： 2z = u1z = 34=，取 2z =109 這樣設計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲 勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結構 緊湊，避免了浪費 。 此行星輪系軸截面上開有兩個鍵槽， 設軸徑增大 12%，則 d = = ，圓整為 12mm 。 l—— 鍵的工作長度，單位為 mm，圓頭平鍵 l = L－ b，這里 L為鍵的公稱長度，單位為 mm； b為鍵的寬度，單位為 mm。 裝配時，我們考慮了各方面的因素，最后將行駛系統(tǒng)放在中間位置，而傳動系統(tǒng)就是輪子的水平轉動，必須放在兩邊；轉向 系統(tǒng)放在中間上部位置，空余還 21 留有足夠的空間放置感應系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 。 作為四年來的一個總結和體現(xiàn)，畢業(yè)設計是大學四 年來最為重要、最能體現(xiàn)一個大學生對本專業(yè)知識的了解與掌握、對機械的制造與生產(chǎn)的認識、面對新問題的承受心理和解決新問題的能力、搜尋和整理資料的能力以及 利用計算機的能力，使我對自己有了一個綜合認識。而且在思考問題時，想得比較簡單，考慮 的不夠周到，經(jīng)常過于理論化，而現(xiàn)實中的問題要復雜的多，這需要在工作中慢慢的積累和總結經(jīng)驗。由于這是一個新題目，剛開始 我 都不知道如何下手 ， 但 老師 沒直接告訴我應該怎么做，而只是給我一些提示，讓我有足夠的空間去發(fā)揮，查 資料，按著自己的思路去考慮問題，解決問題，這樣的指 導使我受益匪淺。 安徽工業(yè)大學學報， 2021， 23（ 2）： 186188 [3] 武明，項?；I，張濟川 。 北京：清華大學， 1996 [7] 張海洪，談士力，龔振邦 。 Development of a stairclimbing mobile robot with legs and whe