【正文】 = ③ 水平面支承反力，如圖811所示。 圖811 錐齒輪軸的支點受力圖 R=－； R= ④ 垂直面彎矩圖，如圖812所示。 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。 圖813 錐齒輪軸的水平面彎矩圖 M=FL1= (Nmm)； M=RL3= (Nmm)。 （88） ⑥ 合成彎矩 最不利的情況： 將相疊加；= （89） ⑦ 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（2）強度校驗 ① 危險截面為a面 其當(dāng)量彎矩為 =；其中，取折合系數(shù) ＝。 ② 軸為40Cr，調(diào)質(zhì)；由表14－1查得＝750；根據(jù)機(jī)械設(shè)計表14－3 查得 =70 =；此截面處直徑為6mm，故滿足要求。 ③ 2段軸為非危險截面，同時直徑也要大，所以軸強度較和滿足。（3）軸的剛度校驗： ① 軸的彎曲變形計算 =；==34mm。材料彈性模量光軸剖面的慣性矩＝ 由P590對齒輪軸許用撓度；為齒輪模數(shù)3；許用偏轉(zhuǎn)角＝；許用扭轉(zhuǎn)角，所以，；偏轉(zhuǎn)角l＝；故滿足變形條件。 ② 軸的扭轉(zhuǎn)變形的計算 材料的切變模量。 ，所以滿足條件。 錐齒輪軸承的壽命計算（1）錐齒輪上軸承的計算 滾動軸承基本額定壽命的檢驗預(yù)計壽命30000h（根據(jù)機(jī)械設(shè)計表16－11）查附表22－3：軸承的基本額定動載荷C=；溫度系數(shù)=1（假定工作時溫度100度）；載荷系數(shù)=（由題目給定有輕微振動）；。由上面軸的力學(xué)分析可得: F==；。 由=，可得徑向載荷系數(shù)； 軸向載荷系數(shù)。 故其當(dāng)量動載荷取最大值P=。 =10h 軸承的預(yù)期壽命30000 h ，因此滾動軸承的設(shè)計合理。（1）軸徑的尺寸的初訂 ① 從動輪軸選用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)計查表20－2；材料的拉伸強度限，拉伸屈服限，彎曲疲勞限，扭轉(zhuǎn)疲勞限。 ② 從動輪軸固定在履帶板上，靜止不動，并不具有傳遞功率的作用。相當(dāng)與軸承的作用，支撐驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)動。（2）從動輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 考慮軸上零件的固定及便于軸系零件的裝拆，采用階梯軸結(jié)構(gòu)；軸結(jié)構(gòu)和和從動輪的中心相對稱結(jié)構(gòu)圖如圖814所示。 ：圖814 從動輪的結(jié)構(gòu)圖 ① 為軸頭1，上開有張緊的螺釘孔，并和履帶帶板相接觸，取軸直徑為6mm。 ② 2段的為軸身，裝軸承蓋，取軸直徑為13mm。 ③ 3段為軸頸，直徑取15mm，故支承用深溝球軸承61802，采用油脂潤滑。 ④ 4段軸為軸肩，起到固定軸承的作用，直徑為19mm。 ⑤ 5段軸為軸身，連接兩邊軸肩的作用，取直徑為24mm。（3）計算支反力和繪制彎矩圖 由于驅(qū)動輪軸并不傳遞功率，只是起到支撐的作用，所以只用校驗驅(qū)動輪軸的強度，而且沒有扭矩的存在，如圖815所示。 4圖815 從動輪軸的受力圖 ①152 F力在支點產(chǎn)生的反力，如圖816所示。 圖816 從動輪的支點受力圖 圖中F1,F2為螺母所施加的張緊力。可以做簡化處理算出 軸承支反力：； ② 垂直面彎矩圖，如圖817所示。 圖817 從動輪的彎矩圖 （810） 高速軸校驗（1）強度校驗 ① 危險截面為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)滿足要求。（2）軸上軸承的計算 滾動軸承基本額定壽命的檢驗預(yù)計壽命30000h。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計表16－11） 根據(jù)機(jī)械設(shè)計附表22－3：軸承的基本額定動載荷C=。 根據(jù)機(jī)械設(shè)計表16－10得溫度系數(shù)=1（假定工作時溫度100度） 載荷系數(shù)=1 驅(qū)動軸只受徑向力F的作用,； 故其當(dāng)量動載荷取P=36N。 軸承的預(yù)期壽命30000 h ，因此滾動軸承的設(shè)計合理。第9章 履帶架部分的零件的設(shè)計計算 壽命要求和初步數(shù)據(jù)：沿桿最大力出現(xiàn)在管道直徑d=200mm時；此時 F=。 （91） 履帶架部分彈簧的設(shè)計 彈簧鋼絲的直徑暫取d=；C=5；曲度系數(shù)K=+=。（92） 彈簧鋼絲的拉伸強度極限=2360mpa （根據(jù)機(jī)械設(shè)計表163）；許用切應(yīng)力==1180mpa 。（根據(jù)機(jī)械設(shè)計表162） =。 （93）根據(jù)上述計算，將彈簧數(shù)據(jù)如表91。表91 彈簧的具體數(shù)據(jù)項目 單位 彈簧中經(jīng)Dmm6內(nèi)徑Dmm4外徑Dmm8自由高度Hmm節(jié)距Pmm4軸向間隙Cmm2螺旋角（）總?cè)?shù)n6 履帶架部分的螺栓設(shè)計 螺栓選擇GB/T57802000 M327 按松螺栓連接設(shè)計；安全系數(shù)S= S= 。 （根據(jù)機(jī)械設(shè)計表510） 需用應(yīng)力==256mpa；==512mpa。 （94） 螺栓的危險載面直徑d許滿足d==。 （95） 3=d故所選擇的螺栓滿足要求。 螺栓與孔壁聯(lián)接的長度滿足 因為L≧== 履帶架部分的四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計 因為桿的最小載面滿足 S≧=。第10章 結(jié) 論本設(shè)計是基于直流電機(jī)的管道探傷機(jī)器人移動系統(tǒng)。首先該系統(tǒng)用電池提供動力，避免了老式的管道探傷機(jī)器人因為電纜線的重量而使得機(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)提供動力，通過減速器傳遞給驅(qū)動輪帶動機(jī)器人行走。通過傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制plc進(jìn)而控制電源的開關(guān)和電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，達(dá)到具有前進(jìn)和后退能力，以及精準(zhǔn)定位。最后該系統(tǒng)具有效率高，性能好，精度高，工作穩(wěn)定，大大節(jié)省了機(jī)器人的本身成本。因此，應(yīng)有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)然本設(shè)計只是理論上的研究，有待進(jìn)一步的開發(fā)、研究實際應(yīng)用。參考文獻(xiàn)[1] 劉建華，[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011: 76～103[2] 劉傳紹，[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011: 56～73[3] 濮良貴，[M].北京：高等教育出版社，2010: 60～213[4] 成大先，機(jī)械設(shè)計手冊單行本（軸承)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005: 101～106[5] 郭朝勇，AutoCAD 2008[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008: 1～123[6] 孫恒，陳作模，[M].北京:高等教育出版社，2010: 56～90[7] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990: 67～86[8] 趙大興，工程制圖第二版[M].北京：高等教育出版社，2009: 78～145[9] 楊正新，[期刊論文][J]中國機(jī)械工程,2000: 9～15[10] 朱敬德，周明，應(yīng)金貴，在役石油管道檢測機(jī)器人機(jī)械設(shè)計上海大學(xué)學(xué)報[J]（自然科 學(xué)版）,2002: 3～23[11] 王云亮，電力電子技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008：21～32[12] 減速器實用技術(shù)手冊編委會[M].減速器實用技術(shù)手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992: 76～83[13] 章日進(jìn)，機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987: 89～132[14] 陳榕林，機(jī)械設(shè)計應(yīng)用手冊[M].北京：北京科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2010: 36～58[15] 武覆鋼鐵設(shè)計院扳帶車間機(jī)械設(shè)備設(shè)計(下冊)[M].北京：冶金工業(yè)出版杜；1984: 23～45[16] 裴先茹，[J]. 安徽化工，2010: 4～6.[17] 胡柳，[J].綠色科技，2010: 165～167[18] 張彥芳，壓電發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢[J].科技資訊，2010: 102～150[19] 楊正新，[期刊論文][J]中國機(jī)械工程2000: 23～32致 謝時光如梭，轉(zhuǎn)眼之間四年的學(xué)習(xí)生活在這次畢業(yè)設(shè)計后將畫上圓滿的句號。在這四年中，感謝各位領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)對我的學(xué)習(xí)上的支持和幫助。老師們對我的悉心栽培不僅帶給我知識的雨露，更教會我做人的道理。此外，在生活中，老師也給予我極大的幫助，我不僅感受到集體生活的樂趣，還學(xué)會了如何關(guān)心他人。本論文的完成是在楊老師的精心指導(dǎo)和幫助下完成的，在這幾個月的時間里，老師在我對課題的學(xué)習(xí)和研究中都給與了無微不至的關(guān)心和幫助。楊老師淵博的學(xué)識，敏銳的科學(xué)洞察力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，強烈的創(chuàng)新思想和對科研教育事業(yè)的執(zhí)著追求都給我留下了深刻的印象，并將激勵我在今后的工作中勇敢地面對困難和挑戰(zhàn)。在論文完成過程中，參考和吸收了許多前人的研究成果，在此一并向他們表示感謝。在我做畢業(yè)設(shè)計期間，還得到了許多其他老師的關(guān)心和支持，是他們無私的愛才使我能夠在學(xué)習(xí)上不斷進(jìn)取。另外，在我設(shè)計期間，同組同學(xué)也給了我很多的幫助，在此我也向他們表達(dá)我真誠的謝意。最后，我要感謝擔(dān)任我論文評審和評閱的各位老師，謝謝他們提出的寶貴意見和建議。畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。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）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計）作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項（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（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（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它58