【正文】 宜過(guò)高，所以總傳動(dòng)比：i=4 ；Ⅰ級(jí)傳動(dòng)比：i=2；Ⅱ級(jí)傳動(dòng)比：i =2，傳動(dòng)部分的初步構(gòu)想如圖51所示。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖10－9） ⑤ 載荷系數(shù)K＝。 （59） 模數(shù)m＝＝；取m＝1mm。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1018） ④ 彎曲疲勞應(yīng)力 ===（N/mm）。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖108） ③ 齒向載荷分布系數(shù)。 (526) 大齒輪許用接觸疲勞應(yīng)力：===575(N/mm)。 ② 最小許用彎曲安全系數(shù) 保失效概率。它的附著力只與驅(qū)動(dòng)輪和管壁間的接觸正壓力有關(guān)。結(jié)合管道機(jī)器人履帶部分的尺寸，選取模數(shù)制帶形。從現(xiàn)有的同步帶產(chǎn)品中選擇出，節(jié)線(xiàn)長(zhǎng)＝。（直齒） d）總重合度＝ 查表得＝ 。 小齒輪齒數(shù)20, 大齒輪齒數(shù)30；于是＝＝20mm；＝＝30mm。表71 一級(jí)齒輪組的具體數(shù)據(jù)項(xiàng)目單位小齒輪大齒輪大端模數(shù)1傳動(dòng)比端面壓力角20齒數(shù)2030齒寬5大端分度圓直徑2030中點(diǎn)分度圓直徑17齒高大端齒頂圓直徑大端齒根圓直徑錐距 Ⅱ級(jí)傳動(dòng)系齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 壽命要求和初步數(shù)據(jù)Ⅱ級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)扭矩，高速軸轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比i=，使用壽命為30000小時(shí)，工作時(shí)有輕度振動(dòng)。（直齒） e）總重合度＝；＝ 。 參數(shù)的修正（1）動(dòng)載荷系數(shù)。表72 二級(jí)齒輪組的具體數(shù)據(jù)項(xiàng)目單位小齒輪大齒輪中心距模數(shù)1傳動(dòng)比端面壓力角20齒數(shù)1230齒寬5分度圓直徑1230齒高齒頂圓直徑32齒根圓直徑節(jié)圓直徑 Ⅲ級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)計(jì)算 壽命要求和初步數(shù)據(jù) Ⅲ級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)扭矩T=1125，高速軸轉(zhuǎn)速n=，傳動(dòng)比i=，使用壽命為30000小時(shí)，工作時(shí)有輕度振動(dòng)。 （5）材料彈性系數(shù)。（3）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸及參數(shù)保持不變。 ③ 3段為軸頸，直徑取17mm，故支承用深溝球軸承61803采用油脂潤(rùn)滑。 b）按扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行計(jì)算＝93＝；取直徑為d= 6m。 圖812 錐齒輪軸的垂直面彎矩圖A,B截面的彎矩大小為： M=FL1= (Nmm) （86） M=RL3==(Nmm) （87） ⑤ 水平面產(chǎn)生的彎矩圖，如圖813所示。 ② 從動(dòng)輪軸固定在履帶板上，靜止不動(dòng)，并不具有傳遞功率的作用。 軸承的預(yù)期壽命30000 h ，因此滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)合理。當(dāng)然本設(shè)計(jì)只是理論上的研究，有待進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)、研究實(shí)際應(yīng)用。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。首先該系統(tǒng)用電池提供動(dòng)力，避免了老式的管道探傷機(jī)器人因?yàn)殡娎|線(xiàn)的重量而使得機(jī)器人的承載能力和行走距離收到限制，其次該系統(tǒng)是利用直流電機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)減速器傳遞給驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)機(jī)器人行走。 圖817 從動(dòng)輪的彎矩圖 （810） 高速軸校驗(yàn)（1）強(qiáng)度校驗(yàn) ① 危險(xiǎn)截面為Mv最大的一段軸面；其當(dāng)量彎矩為 ② 軸為40Cr，調(diào)質(zhì)； ＝750；=70 =，遠(yuǎn)滿(mǎn)足要求。 故其當(dāng)量動(dòng)載荷取最大值P=。 （84）軸向力 。因此滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)合理。相當(dāng)與軸承的作用，支撐驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。（8）中心距，小、大齒輪的分度圓直徑，齒寬和模數(shù) d= =＝ ；中心距a(1+i) =16（1+）=28mm，圓整為a=28mm；模數(shù)m＝＝；取m＝1mm；Z= =16取16，初選正確；Z=40；于是＝＝16mm； ＝＝40mm；齒寬b=d=16=；取小齒輪寬度b=13mm，大齒輪寬度為b=。 （730） d）縱向重合度＝0。 （725） =YY = =。 (根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1019) 小齒輪許用接觸疲勞應(yīng)力：===720 (N/mm)。 a）大齒輪齒數(shù)＝12＝30 ，?。?0。 ③ 彎曲壽命系數(shù) = ；；K=K= （根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 圖1018） ===(N/mm)。 （根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 圖1019） 小齒輪許用接觸疲勞應(yīng)力：===720 (N/mm)。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 表108） ③ 齒向載荷分布系數(shù) 。 壓強(qiáng)驗(yàn)算p ==(N/mm)。它兼有帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的特性和優(yōu)點(diǎn)。圖61 履帶行走系的三維圖 行走系的選擇管道機(jī)器人的行走系現(xiàn)大部分采用輪式結(jié)構(gòu)和履帶式模塊結(jié)構(gòu)的行走系。 彎曲強(qiáng)度校驗(yàn)計(jì)算 (535)（1）基本尺寸 K=；＝600；＝1200。 (525)＝200r/min；L=30000h；＝。 (522) ① 工況系數(shù)。 小齒輪應(yīng)力校正系數(shù)，大齒輪應(yīng)力校正系數(shù)。 （56） 大齒輪許用接觸疲勞應(yīng)力：===575（N/mm）。 b）螺旋角。由式（46）計(jì)算tan（）=。將各個(gè)履帶由于重力而產(chǎn)生的作用反力定義為,由附加正壓力所產(chǎn)生的作用反力定義為，絲杠螺母桿的推力為，由力平衡原理可得： （）cot=F （42）由Lsin+h+h=R得 cot= （43）絲杠螺母需施加的推力F為：F=（） （44）式中L、R、h、h如圖42所示。第4章 機(jī)架部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)圖21的設(shè)想知機(jī)架部分的初步構(gòu)想圖如圖41所示。（2）管道探傷機(jī)人履帶移動(dòng)部分的研究該部分主要是由減速器、驅(qū)動(dòng)輪、從動(dòng)輪、履帶組成，驅(qū)動(dòng)輪主要是帶動(dòng)履帶轉(zhuǎn)動(dòng)，履帶和管道接觸產(chǎn)生移動(dòng)。然而由于管道埋地較深，通過(guò)常規(guī)的巡線(xiàn)檢測(cè)方法很難步到泄漏點(diǎn)，另外長(zhǎng)輸管道距離長(zhǎng)，沿途多為荒漠、沼澤或河流，而檢測(cè)方法多為人工定期巡檢，這都限制了泄漏檢測(cè)與定位的實(shí)時(shí)性,準(zhǔn)確性。運(yùn)行機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)有：運(yùn)行阻力的計(jì)算、電動(dòng)機(jī)的選擇、減速比的計(jì)算、齒輪強(qiáng)度的計(jì)算、軸強(qiáng)度的計(jì)算、四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。既然管道在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中有著如此廣泛的應(yīng)用，其安全運(yùn)行問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的重視。盡管某些科研單位己經(jīng)研制出了幾種功能樣機(jī)，但它們只能對(duì)空管道進(jìn)行檢測(cè)，難以滿(mǎn)足工程上的要求。攝象頭：CCD探頭，具體尺寸可選。 （41）隨著管道機(jī)器人在管內(nèi)移動(dòng)的距離的增加，或者在爬坡的時(shí)候，機(jī)器人可能由于自身重量所提供的附著力不夠時(shí)，導(dǎo)致打滑，這就需要管道機(jī)器人提供更大的牽引力來(lái)支持機(jī)器的行走。采用的是履帶中驅(qū)動(dòng)的同種電機(jī)，額定轉(zhuǎn)矩,額定輸出轉(zhuǎn)速為。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖108） ③ 齒向載荷分布系數(shù)。 ⑤ 大齒輪接觸應(yīng)力當(dāng)量循環(huán)次數(shù)N=/i=。 彎曲強(qiáng)度校驗(yàn)計(jì)算 （515）（1）基本尺寸 K=；＝300；＝600。 接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 因?yàn)槭擒淉X輪，故根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 d (521)（1）齒數(shù)比 u=i=2。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1021） ② 大齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力＝575 。 參數(shù)的修正（1）動(dòng)載荷系數(shù)k 小齒輪實(shí)際圓周速度v== (534) 與初估=，值無(wú)需修正。 耐磨性條件計(jì)算 d= (539)式中==3 ；F=；查表512 =11；代入計(jì)算d≧，故耐磨性滿(mǎn)足要求。它噪聲小，不損壞路面，接地壓力均勻。 （63） 帶寬 bs10（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表122） （64）式中為單位帶寬的許用應(yīng)力，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表121模數(shù)時(shí)，單位帶寬許用拉力。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 表102） ② 動(dòng)載荷系數(shù)。 (75)＝200r/min；J=1；L =30000h；；＝。 ； （711） （3) 齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表105） 小齒輪齒形系數(shù)，大齒輪齒形系數(shù) 小齒輪應(yīng)力校正系數(shù)，大齒輪應(yīng)力校正系數(shù)。 ＝1。 （719） ＝267 r/min；J=1；L=30000h；＝。 ③ 彎曲壽命系數(shù)（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1018）= 10；=10； K=K=。 a）大齒輪齒數(shù)＝16＝40；取＝40。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1019） 小齒輪許用接觸疲勞應(yīng)力：===720 (N/mm)。 圖81 驅(qū)動(dòng)輪軸的三維圖 圖82 從動(dòng)輪軸的三維圖 履帶軸系驅(qū)動(dòng)輪軸零件設(shè)計(jì)計(jì)算 驅(qū)動(dòng)輪軸的計(jì)算（1）概略計(jì)算軸徑 ① 驅(qū)動(dòng)輪軸選用40Cr鋼，鍛件，調(diào)質(zhì)則整根高速軸都使用材料40Cr，調(diào)質(zhì)。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表16－11） 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)附表22－3：軸承的基本額定動(dòng)載荷C=。 圖89 錐齒輪軸的受力圖 直齒輪(為一對(duì)齒輪中的主動(dòng)輪)：圓周力F===75N；徑向力F=Ftg=75tg20=；軸向力=0 。 錐齒輪軸承的壽命計(jì)算（1）錐齒輪上軸承的計(jì)算 滾動(dòng)軸承基本額定壽命的檢驗(yàn)預(yù)計(jì)壽命30000h（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表16－11）查附表22－3：軸承的基本額定動(dòng)載荷C=；溫度系數(shù)=1（假定工作時(shí)溫度100度）；載荷系數(shù)=（由題目給定有輕微振動(dòng)）；。 4圖815 從動(dòng)輪軸的受力圖 ①152 F力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力，如圖816所示。 （95） 3=d故所選擇的螺栓滿(mǎn)足要求。另外，在我設(shè)計(jì)期間，同組同學(xué)也給了我很多的幫助，在此我也向他們表達(dá)我真誠(chéng)的謝意。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等）。老師們對(duì)我的悉心栽培不僅帶給我知識(shí)的雨露，更教會(huì)我做人的道理。（92） 彈簧鋼絲的拉伸強(qiáng)度極限=2360mpa （根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表163）；許用切應(yīng)力==1180mpa 。 ：圖814 從動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)圖 ① 為軸頭1，上開(kāi)有張緊的螺釘孔，并和履帶帶板相接觸，取軸直徑為6mm。 ② 軸為40Cr，