【正文】 已知：傳遞功率 ， 轉(zhuǎn)速 n=???扭矩 T=9550000 mN???（2）求作用在齒輪上的力因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 ???Zmdt　　圓周力 NdTFt 徑向力 ta 3tan6n???（3）初步確定軸的最小直徑：　　先按參考書 [1] 式（）初步估算軸的最小直徑選軸的材料,由參考書 [1]表（151）選 35SiMn 調(diào)質(zhì)處理，毛坯直徑 此種材料的機械特性m10?80?b?57s硬度 299286HBS。在清掃之前，調(diào)整支撐臂上的螺釘來控制兩個導向輪的橫向距離，保證機器人處于管道中央時導向輪兩端距管道壁各有約 20mm。 帶的尺寸設計由參考書 [2]中表 同步帶傳動的設計計算過程如下：（1）設計功率 PdPd=KAP= =, 其中工況系數(shù) KA=?2)選帶型和節(jié)距 Pb根據(jù)設計功率 Pb 和小帶輪轉(zhuǎn)速 n1=50r/min, 由參考書 [2]圖 選帶型 5M 節(jié)距 Pb=5mm3)小帶輪齒數(shù) Z1 和節(jié)圓直徑 dP1由 Z1 （由參考書 [2]表 查得） ，選取 Z1=1512min??ZdP = =1??4)確定大齒輪齒數(shù) Z2 和節(jié)圓直徑 dP2Z =iZ 22?1 ,3052?????5)帶速 v sVssmndP /40/0625./ max???????6)初定軸間距 aa =182mm07)帶長 L 及其齒數(shù) Z0 0212210 4)dP() dP(2aa????? m}82).().({?? ?機械工程學院畢業(yè)設計（論文）查表取標準節(jié)線長 480mm,齒數(shù) Z=308）實際軸間距 a當軸間距不可調(diào)整時，根據(jù)已知條件：a= 可算出,???dP??.518012???ad? = ?? =?9）帶寬 bs已知各種帶型的基準寬度如表 所示：表 32 各種帶型的基準寬度 帶型 3M 5M 8M 14M 20Mb 0S5 9 20 40 115因所選帶型為 5M，則基準寬度 b =9mm0S由參考書[2]公式 計算得，bs=9mm 導向輪的設計 帶輪的結構和尺寸由由參考書 [2]表 知圓弧齒同步帶帶輪尺寸如（表 33）：（單位：mm）表 33 圓弧齒同步帶帶輪尺寸 項目 符號 5M節(jié)圓直徑 d Pd ??bPZ 外圓直徑 da d =d 2a= 齒槽弧半徑 R 05.?齒槽深 h g 8.?齒槽角 2? 14?齒頂圓角半徑 r1 05.?齒形尺 寸 節(jié)頂距 2a 為了方便加工，導向輪應該是簡單的圓柱形。為此可以在機器人的下部安裝一臺吹風機將灰塵吹向前方，但考慮到這樣會使機器人的重量加大，這樣會帶來一系列問題，比如：會增大驅(qū)動氣動馬達的功率，從而加大了車重和車的尺寸，這樣做。在正反向轉(zhuǎn)換時，沖擊很小。 （8）使用空氣作為介質(zhì)，無供應上的困難，用過的空氣不需處理，放到大氣中無污染 壓縮空氣可以集中供應，遠距離輸送 由于氣馬達具有以上諸多特點，故它可在潮濕、高溫、高粉塵等惡劣的環(huán)境下工作。 照明裝置 本方案用到的照明裝置，可以到相關的廠家購買，攝像頭主要用來觀察管道內(nèi)的情況，但因管道為封閉的，光線暗淡，其要在照明裝置——燈泡的幫助下，才可以成功的觀察管道是否清掃干凈，以便徹底清潔中央空調(diào)管道。 自己想想求學期間的點滴歷歷涌上心頭，時光匆匆飛逝，三年多的努力與付出，隨著論文的完成，終于讓我在大學的生活，得以劃下了完美的句點。由于各方面的限制，關于管道機器人的設計與實現(xiàn)有待進一步深入研究，尤其應該更多到實際應用中去檢驗。 攝像頭的固定和調(diào)整由于所清掃管道的高度變化范圍很大，所以需要方便的調(diào)整攝像頭的高度。啟動、停止迅速。只要控制進氣閥或排氣閥的開度，即控制壓縮空氣的流量，就能調(diào)節(jié)馬達的輸出功率和轉(zhuǎn)速。鋼刷適用于各種鋼管。平帶雖然結構簡單，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。??????ca 前軸和后軸相比除沒有齒輪外可選用相同的尺寸，因為后軸承受了主要的彎矩力矩，軸經(jīng)校核符合要求，前軸也應符合要求。　　2）設計計算　　對此計算結果，由于齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞強度的計算模數(shù)的數(shù)值，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強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，可取由彎曲強度所算得的模數(shù) ，可就近圓正為 ，按接觸強度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) 取 20，? ?dZ。方案二：單電機驅(qū)動機器人的前軸，在機器人前方左右兩端各安裝一個導向輪系統(tǒng)，兩個導向輪的角度可調(diào)。銅刷適用于材質(zhì)為有色金屬的管道。具體設計內(nèi)容為：機械工程學院畢業(yè)設計（論文）（1）了解中央空調(diào)管道清潔機器人的基本構成及工作原理，熟悉其設計、生產(chǎn)的基本知識。國外專家預測，機器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計算機之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術產(chǎn)業(yè)。擺臂可以實現(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） ，可同步運動，亦可停在擺臂行程當中的任意位置，以適應矩形風管和圓形風管的不同操作要求，實現(xiàn)真正的立體清掃。在清掃之前，通過調(diào)整支撐臂上的螺釘來調(diào)節(jié)兩個導向輪（如圖23）的橫向距離，保證機器人處于管道中央時導向輪兩端距管道壁各有約20mm。 機器人設計原則（最小運動慣量原則）：由于機器人運動部件多，運動狀態(tài)經(jīng)常改變，必然產(chǎn)生沖擊和振動，采用最小運動慣量原則，可增加機器人運動平穩(wěn)性，提高機器人動力學特性。機械工程學院畢業(yè)設計（論文）圖 22 驅(qū)動機構示意圖圖 23 導向輪結構圖機械工程學院畢業(yè)設計（論文）第三章 行走機構設計 機器人驅(qū)動機構驅(qū)動機構（如圖 22）所示，根據(jù)任務書的要求機器人在管道中的前進速度為 4—12m/min，即速度在 —。35???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擴大 7%8%　　故 ）=，圓正為 8mm。清掃工程中，兩導向輪分別以大小相同，方向相反的速度旋轉(zhuǎn)（其中左導向輪逆時針旋轉(zhuǎn)，右導向輪順時針旋轉(zhuǎn)） ，其旋轉(zhuǎn)速度比機器人前進速度略大（如圖 34） 。同時為了增大摩擦力，適當增大其高度（15mm）及直徑（5mm） ，加工好之后再在導向輪外面纏上一層工業(yè)橡膠。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（即一個大的抽風機） ，這樣就可以將灰塵都吸走。氣馬達換向工作的一個主要優(yōu)點是它具有幾乎在瞬時可升到全速的能力。除被用于礦山機械中的鑿巖、鉆采、裝載等設備中作動力外，船舶、冶金、化工、造紙等行業(yè)也廣泛地采用。它們用電線連接著遠程的供電設備，保證它們的正常工作。論文得以完成，要感謝的人實在太多了，首先要感謝我的指導老師田敬，因為論文是在田敬老師的悉心指導下完成的。將來機器人可以在機械臂安裝噴槍等裝置，使機器人在功能上不斷完善；2．研究采用大容量的電池供電設備，提高機器人的動力，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，增強機器人的識別和溝通能力；4．采用 4 個獨立驅(qū)動的低置擺軸式履帶足行走機構，實現(xiàn)機器人矩形管道和圓形管道的通用性。通過對工作環(huán)境、圖像要求以及經(jīng)濟性的綜合考慮，決定采用 GS388 彩色數(shù)碼攝像機，由于管道內(nèi)光線較暗，所以另外安裝燈光照明系統(tǒng)?？梢詭ж摵蓡?。各類型式的氣馬達盡管結構不同，工作原理有區(qū)別，但大多數(shù)氣馬達具有以下特點： （1）可以無級調(diào)速。尼龍刷適用于所有材質(zhì)的管道,不會對管道壁造成損傷。電動機的性能參數(shù)和尺寸如表 31：機械工程學院畢業(yè)設計（論文）表 31 電機性能參數(shù)輸出功率 P 電壓 U 頻率 f 電流 I 輸出轉(zhuǎn)速 N 允許負載 T6W 220V 50Hz 50r/min 圖 34 機器人在管道中前進示意圖 傳動帶的選擇 傳動方案的確定由于驅(qū)動電機與導向輪是遠距離傳動，所以采用傳動帶，并且?guī)鲃泳哂薪Y構簡單，傳動平穩(wěn)，能緩沖吸振，