【正文】 , European Patent Application No (2000).[26]Yasuharu K，MaSaya S，Kuroda et a1．Command data pensation for realtime teledriVing system on lunar rover：Micro．5．In：Proc．ofthe ICRA．2001：l 394．1 399.７９。在此我謹(jǐn)向我的導(dǎo)師以及在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給予我很大幫助的老師、同學(xué)們致以最誠摯的謝意！參考文獻(xiàn)[1] 陳曉東 等主編. 警用機(jī)器人. 北京：科技出版社，2008[2] Gordon McComb主編. 機(jī)器人設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 北京：科學(xué)出版社 2008[3] 劉鴻文 主編. 材料力學(xué). 北京：高等教育出版社，2004[4] 蒲良貴 主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)[第八版].北京：高等教育出版社，2006[5] 徐元呂 主編. ：中國輕工業(yè)出版社，2006[6] 哈爾濱工業(yè)大學(xué). 理論力學(xué)[第六版].北京：高等教育出版社，2002[7] 殷玉楓 主編. ：機(jī)械工業(yè)出版社，2008[8] 鄧文英 主編. 金屬工藝學(xué)[第四版].北京：高等教育出版社，1999[9] 徐國華，譚民．移動機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢[J]．機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2001(3)：7—14.[10] 陳淑艷. 移動機(jī)器人履帶行走裝置構(gòu)型與機(jī)動性能研究. [11] 肖俊君. 多姿態(tài)便攜式履帶機(jī)器人設(shè)計(jì)與分析. 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Piguet, V233。特別感謝我的導(dǎo)師鄧樂教授，一直以來來他在學(xué)習(xí)、科研上一直對我悉心指導(dǎo)，嚴(yán)格要求、熱情鼓勵，為我創(chuàng)造了很多鍛煉提高的機(jī)會。畢業(yè)設(shè)計(jì)的時間雖然不長，我卻從中學(xué)到了很多的東西。 圖81主動帶輪圖 圖82履帶圖83翼板圖84履帶機(jī)構(gòu)致 謝首先，我要感謝河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院，感謝機(jī)械與動力工程系對我四年的培養(yǎng)，讓我學(xué)到了許許多多的知識，在此致以我深深的謝意。mm；d——軸的直徑，單位為mm；l——鍵的接觸長度，單位為mm；K——鍵與輪轂接觸高度，K≈h/2，單位為mm；[σp]——許用擠壓應(yīng)力，單位為MPa。齒輪法面基圓齒距為齒條法面基圓齒距為取齒條法向模數(shù)為=(5)齒條齒頂高=(1+0)=(6)齒條齒根高=(1+)=(7)法面齒距=由表75，=由圖715，=取=，==所以==詳見零件圖斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合傳動7級精度46510=====取=18===齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求查《機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計(jì)手冊》，選擇6201軸承，Cr=，其基本額定靜負(fù)荷1.，（341）即高于預(yù)期壽命，能滿足要求。c)計(jì)算許用應(yīng)力取，==應(yīng)力修正系數(shù)==(1)選擇齒輪類型根據(jù)齒輪傳動的工作條件，選用斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合傳動方案(2)選擇齒輪傳動精度等級選用7級精度(3)初選參數(shù)初選=8=20===按當(dāng)量齒數(shù)(4)初步計(jì)算齒輪模數(shù)==46510閉式硬齒面?zhèn)鲃?，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。所以履帶驅(qū)動裝置的重心為履帶驅(qū)動裝置的重心。對履帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)建立直角坐標(biāo)系如下圖43所示，坐標(biāo)原點(diǎn)O與翼板對稱中心重合，翼板方向，從動輪中心軸線方，與，方向垂直，符合左手定則。履帶從動輪為對稱輪，其重心必在其幾何中心上。根據(jù)圖61翼板的設(shè)計(jì)重心在其中心線，翼板材料均勻，故可以設(shè)其中心在其對稱中心線上。設(shè)計(jì)張緊輪和調(diào)節(jié)輪外徑，在滿足性能要求的前提下，為了減輕重量，張緊輪和調(diào)節(jié)輪的材料選用硬鋁合金。，調(diào)節(jié)輪質(zhì)量張緊輪的作用，由于梯形雙面齒同步帶在工作一定時間后會發(fā)生松弛，為了防止同步帶輪因同步帶松弛而發(fā)生打滑現(xiàn)象，可以通過調(diào)節(jié)張緊輪的高度使履帶繼續(xù)保持張緊輪，張緊輪位于翼板中心軸上方位置，下端外徑與履帶接觸。圖61翼板主要尺寸圖62翼板上帶輪安裝位置圖由圖61翼板主要尺寸，翼板的設(shè)計(jì)厚度為20mm，可以求出翼板的體積，翼板材料為硬質(zhì)合金。從經(jīng)濟(jì)性的考慮，應(yīng)盡量減輕整個履帶驅(qū)動裝置的重量，所以在材料選擇方面，翼板的材料應(yīng)滿足質(zhì)量輕，高強(qiáng)度，高硬度，易加工的優(yōu)點(diǎn)，綜合選擇，硬鋁合金能夠滿足一般的性能要求，所以翼板的材料選擇硬鋁合金。，及所選擇的無檔邊帶輪查表58可得到梯形雙面齒同步帶輪齒面寬度=118mm。主動輪23XH，齒數(shù)23，徑節(jié)，外徑主動輪初選兩個單邊擋圈的帶輪，用于設(shè)計(jì)中將其組合。圖58同步帶輪外徑徑節(jié)示意圖同步帶分為AS型，BS型，AF型，BF型，WS型，其中AF型和BF型為雙邊檔邊，由于本設(shè)計(jì)采用的是電動機(jī)、減速器動力總成放在翼板內(nèi)，直接通過錐齒輪傳遞用后驅(qū)動輪輪軸。履帶和帶輪的嚙合方式見圖58所示，圖中為同步帶輪節(jié)圓或同步帶節(jié)線上測得相鄰兩齒的距離即節(jié)距。表54：XH型同步帶節(jié)線型號XH型（節(jié)距=）規(guī)格節(jié)線長mm 齒數(shù)463XH53508XH58560XH64570XH65580XH66630XH72700XH80735XH84752XH86770XH88（1）計(jì)算所選用型號同步帶的基準(zhǔn)額定功率（kw）式中許用工作拉力，查表64得=單位長度質(zhì)量，查表64得=線速度m/s表55七種同步帶型號的主要參數(shù) 帶型號節(jié)距基準(zhǔn)寬拉力質(zhì)量G帶寬MXL，XXL31，XL，L，H，XH，XXH，求解線速度：由已知條件主動輪轉(zhuǎn)速=1220r/min.帶入上式得（2）計(jì)算主動輪嚙合齒數(shù)（66）（3）確定實(shí)際所需帶寬（67）式中帶所傳遞的功率kw=嚙合系數(shù)，因6，故=1.所以將其取為標(biāo)準(zhǔn)值 額定功率大于設(shè)計(jì)功率，則帶的傳動能力已足夠，所選參數(shù)合理。表53XH型同步輪尺寸表（節(jié)距=）規(guī)格齒數(shù)節(jié)徑d外徑do檔邊直徑df檔邊內(nèi)徑db檔邊厚度h22XH2216713823XH2317414524XH2418115225XH2518815926XH2619516627XH2720217328XH28209180確定中心距，中心距大，可以增加帶輪的包角，減少單位時間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)，有利于提高帶的壽命，但是中心距過大，則會加劇帶的波動，降低帶的傳動平穩(wěn)性，同時增大帶傳動的整體尺寸，中心距過小，則有相反的利弊，取帶傳動的中心距為由=，=由于搜救機(jī)器人工作的環(huán)境限制，所設(shè)計(jì)的尺寸不宜過大，選擇中心距的尺寸偏小，初選取=400mm。圖56梯形齒同步帶，輪選型圖 圖57梯形齒形狀圖為了增大摩擦力，應(yīng)考慮增大履帶與接觸地面的有效接觸面積，所以履帶離地面的高度不易過大，故取履帶主動輪直徑=160mm，履帶從動輪直徑=160mm。故可以得到設(shè)計(jì)的已知條件如下：（1）傳遞名義功率.（2）主動輪轉(zhuǎn)速.（3）從動輪轉(zhuǎn)速（4）中心距.式中K載荷修正系數(shù)（有工作機(jī)性能和運(yùn)轉(zhuǎn)時間查表52可以得到）表52修正載荷系數(shù)K工作機(jī)運(yùn)行時間（小時/日）3~58~1016~24計(jì)算機(jī)，醫(yī)療機(jī)縫紉機(jī)，辦公機(jī)械輕傳送機(jī)，包裝機(jī)攪拌機(jī)，造紙機(jī)印刷機(jī)，圓形帶鋸由設(shè)計(jì)功率==120r/min，考慮到可以用雙面交錯梯狀齒形同步帶作為履帶使用，由圖61查得型號選用XH型，對應(yīng)節(jié)距=，圖62為雙面交錯梯狀齒形同步帶的結(jié)構(gòu)圖，雙面齒同步帶的節(jié)距和齒形等同與單面齒同步帶的齒形和節(jié)距，圖A為DA型雙面齒同步帶，其兩面帶齒呈對稱排列，圖B為DB型雙面齒同步帶，其兩面帶齒呈交錯位置排列，本裝置設(shè)計(jì)履帶選擇DB型。從以上對同步帶性能的分析中可以得出結(jié)論，選用梯形雙面齒同步帶作為移動裝置設(shè)計(jì)履帶能夠滿足設(shè)計(jì)性能及工作的環(huán)境條件要求。因?yàn)橥綆鲃泳哂袦?zhǔn)確的傳動比，無滑差，可獲得恒定的速比，傳動平穩(wěn)，能吸振，噪音小，傳動比范圍大等優(yōu)點(diǎn)，所以傳遞功率可以從幾瓦到百千瓦。傳動時的線速度可達(dá)50m/s，傳動比可達(dá)10，效率可達(dá)98％。同步帶傳動由于帶與帶輪是靠嚙合傳遞運(yùn)動和動力，故帶與帶輪間無相對滑動，能保證準(zhǔn)確的傳動比。所設(shè)計(jì)的機(jī)器人采用的是履帶式運(yùn)動。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)機(jī)器人在行駛過程中，經(jīng)常需要改變行駛方向，本機(jī)構(gòu)是通過兩個電機(jī)的差速比來實(shí)現(xiàn)的。后軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動后軸位于傳動系的末端。圖55搜救機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖工作方式是主驅(qū)動電機(jī)由減速器降速后，輸出大轉(zhuǎn)矩和低速，通過聯(lián)軸器傳送給驅(qū)動后橋，由后軸帶動履帶運(yùn)行?？傮w尺寸（履帶自然伸展?fàn)顟B(tài)）小于760mm500mm160mm。后移動輪為主動輪，前移動輪為從動輪，二者通過移動履帶來傳遞動力，實(shí)現(xiàn)同運(yùn)動。綜上所述，通過對救災(zāi)機(jī)器人移動機(jī)構(gòu)的性能的分析和其作業(yè)環(huán)境的特點(diǎn)，本研究的的救災(zāi)機(jī)器人移動機(jī)構(gòu)采用了履帶式。、履、腿式移動機(jī)構(gòu)性能比較車輪式，履帶式、腿足式移動系統(tǒng)性能比較見表51所示：表51典型移動機(jī)構(gòu)的性能對比表移動方式輪式履帶式腿式移動速度快較快慢越障能力差一般好復(fù)雜程度簡單一般復(fù)雜能耗量小較小大控制難易易一般復(fù)雜救災(zāi)機(jī)器人主要是在復(fù)雜地況上工作，路況干擾大，在井下一般發(fā)生災(zāi)難后道路損壞嚴(yán)重，不可預(yù)測的情況多，所以救災(zāi)機(jī)器人在井下救災(zāi)工作時速度要求較低，而在路面上移