【正文】 下表所示：吸附方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)真空吸附式單吸盤結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，允許產(chǎn)生泄露面積，即使壁面有凹凸，基本上不用考慮壁面材料的因素吸盤無冗長性，一般斷電后立即喪失吸附能力多吸盤吸盤尺寸相對(duì)較小，密封性較好，不受壁面材料限制如果壁面凹凸或有裂縫，實(shí)用性小磁吸附式永磁式維持吸附力不需要耗能，安全可靠性高，不受電的影響，吸附力大步行時(shí)磁體離合需要較大的力電磁式電磁鐵和壁離合器是比較容易的，吸附力的控制是比較容易的在使用過程中需要持續(xù)供電推力吸附無泄漏，容易越障，對(duì)工作表面屬性依賴程度較低震動(dòng)強(qiáng)，體積過大，效率較低而且技術(shù)還不是很成熟綜上所述，我們選用吸盤，主要從以下兩電進(jìn)行考慮：（1） 由于機(jī)器人所要清洗的墻壁大部分為裝飾材料，很難具有導(dǎo)磁材質(zhì)，真空吸盤比較能滿足要求。所以，我們可以看出，桿臂滿足要求。彎矩圖如下：不難看出，最大彎矩的值為M=745797。桿臂的截面是一個(gè)矩形，在中間為了更好的支撐，選用一個(gè)為15176。在工作中有兩種轉(zhuǎn)速，分別是31r/，其大小基本上約等于鋼絲繩上的力，因此。（2） 減速器輸出軸的鍵圓頭平鍵的設(shè)計(jì)尺寸為，由于該鍵尺寸大于之前校核的鍵，而其轉(zhuǎn)矩同樣低于前者，所以一定能滿足使用要求。mm接下來我們對(duì)圓頭平鍵在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)的強(qiáng)度進(jìn)行校核。（1） 電機(jī)輸出軸和減速器輸入軸的鍵兩軸用聯(lián)軸器連接，所以傳動(dòng)功率是一樣的，轉(zhuǎn)速為n=1500或750r/min，那么我們求得的轉(zhuǎn)矩是：T1=9550000=9550000=15280 N項(xiàng)目《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》相關(guān)參數(shù)滑輪效率=卷筒效率=聯(lián)軸器效率=軸承效率=減速器效率=根據(jù)計(jì)算，機(jī)構(gòu)總效率=200=2156N上升所需的靜功率；清洗時(shí)所需靜功率經(jīng)綜合考慮，選擇型號(hào)為的電機(jī)：同步轉(zhuǎn)速（）1500750額定功率（kw）額定電流（A）效率（%）7872功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)電流/額定電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩聲功率級(jí)（Db）82重量（kg）43本系統(tǒng)的聯(lián)軸器不僅僅是起到連接作用，而且還需要安裝制動(dòng)裝置，所以我們選擇LTZ5，公稱轉(zhuǎn)矩為125，最大轉(zhuǎn)速為3800。制動(dòng)力矩；鋼絲繩繞卷筒直徑：制動(dòng)力矩=根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，我們選擇制動(dòng)器，其力矩為，制動(dòng)輪為，制動(dòng)瓦退距為，質(zhì)量為。制動(dòng)器的作用，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械進(jìn)行減速以及停止的一套裝置。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》我們選擇鑄造、單鉤、允許載荷為10KN的吊鉤?；喌闹睆叫枰獫M足D≥hd，（工作級(jí)別是M1M3，h為10），選用可以承載500kg重量的H系列滑輪即可。所以我們選擇了一款的CW型減速器，型號(hào)為?？紤]到采用雙卷筒設(shè)計(jì)，我們最好選擇一臺(tái)具有雙輸出軸的減速器，以保證清洗機(jī)在工作過程中兩邊平穩(wěn)，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，我們選擇CW型圓弧圓柱渦輪蝸桿減速器，而且減速器輸入軸可以正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。~ 6176。所以，卷筒轉(zhuǎn)速為n為31r/min.（9）允許偏轉(zhuǎn)角D項(xiàng)目數(shù)據(jù)繩槽測(cè)標(biāo)的傾斜角 =20176。（8） 卷筒速度卷筒轉(zhuǎn)速為按鋼絲繩轉(zhuǎn)出一圈時(shí)計(jì)算，即162mm，設(shè)卷筒轉(zhuǎn)速為n（r/min）。彎曲應(yīng)力：許用應(yīng)力： []==式中：抗拉強(qiáng)度根據(jù)工作的級(jí)別，安全系數(shù)，強(qiáng)度條件為：+[][]材料的許用應(yīng)力+=+=[]由此可見，符合要求。（5） 卷筒的容繩量L第一層鋼絲繩繩心直徑；第i層鋼絲繩長度；卷筒繞繩量解得我們?nèi)〉肧=4層，則。那么，取。（3） 卷筒的邊緣直徑。（1）卷筒節(jié)徑D卷筒節(jié)徑：。即公稱直徑為6mm，合成纖維芯的，其公稱抗拉強(qiáng)度為，表面為光滑面。按照 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,提升的相關(guān)部分的工作級(jí)別為A8，則，鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度為。由于清洗機(jī)由兩根鋼絲繩同時(shí)牽引，所以，當(dāng)我們計(jì)算總載荷時(shí)，每根所承受的最大拉力為66%。清洗機(jī)構(gòu)采用雙滾刷和刮板聯(lián)合作業(yè)，不難看出，想要合理回收污水，我們可以通過刮水板對(duì)污水進(jìn)行回收，污水在重力的作用下，可以進(jìn)去到水箱內(nèi)，經(jīng)過粗過濾網(wǎng)和精致過濾網(wǎng)，進(jìn)入到了凈水箱。我們需要屋頂向機(jī)器人提供水源。為此我們?cè)O(shè)計(jì)了一套水循環(huán)系統(tǒng)，清洗機(jī)在工作時(shí)采用自帶水箱與水循環(huán)回收相結(jié)合。計(jì)算結(jié)果為：32mm遠(yuǎn)小于4060mm，所以可以如此使用。；兩個(gè)孔之間絕對(duì)距離為32mm，出口流速為：式中：出口流速（）；水壓（Pa）；水的密度（）；重力加速度（）；流速系數(shù)，取=。兩個(gè)滾刷用水量，12L/min，假設(shè)損失率為10%，計(jì)算沿程損失，紊流，可以計(jì)算出，清水泵選擇清洗噴水方式采用在滾刷附近的水管上進(jìn)行穿孔，噴流角度從0176。光滑管，當(dāng)Re＜，根據(jù)以上公式，結(jié)果為，不難看出，沿程損失如此之大，泵達(dá)不到要求，尼龍管壓力也不足。/s）；g重力加速度（m/s178。/s）。帶入結(jié)果可知滿足要求；（8）剪切應(yīng)力計(jì)算： （9）壓強(qiáng)驗(yàn)算p:作為清洗機(jī)，如果不存在回收機(jī)制，那么對(duì)水是一種浪費(fèi)，同時(shí)會(huì)對(duì)已清洗的壁面，所以最好加入水循環(huán)回收機(jī)制，下面用計(jì)算來說明這點(diǎn)：取一普通尼龍管，其參數(shù)，工作壓力（），最小爆破的壓力（）；清洗基本部分的本體上下移動(dòng)速度為3m/min，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，需求量為4L/。模數(shù)m=3，圓弧齒為8M；（3） 小帶輪齒數(shù)z1小帶輪直徑=大帶輪直徑（4）驗(yàn)算帶速v（5） 傳動(dòng)比i=1大帶輪齒數(shù)z2=iz1：（6） 小輪嚙合齒數(shù) （7）帶寬b*式中：b*選定型號(hào)的的基準(zhǔn)寬度。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》，取P0=傳遞功率增量，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》，取=包角系數(shù)Ka，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》，我們?nèi)a=；長度系數(shù)KL，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》，KL=；=；（7）計(jì)算初拉力F0==（8） 計(jì)算壓軸力Q=滾刷和滾刷之間采用V帶傳動(dòng)，一般的機(jī)械中，V帶的使用是最為廣泛的。120176。（1） 確定V帶型號(hào)工作情況系數(shù)=功率計(jì)算V帶型號(hào)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)相關(guān)，選擇Z型。為了保證兩個(gè)盤刷工作時(shí)情況一樣，將帶動(dòng)兩個(gè)盤刷的齒輪對(duì)稱布置。最后，進(jìn)行齒根（抗彎）靜強(qiáng)度驗(yàn)算。然后，進(jìn)行齒面靜強(qiáng)度計(jì)算。工作有輕微沖擊，齒輪對(duì)稱布置。下面進(jìn)行齒根抗彎疲勞強(qiáng)度計(jì)算：確定許用彎曲應(yīng)力 1) 壽命系數(shù)2) 安全系數(shù)3) 尺寸系數(shù)4) 極限應(yīng)力,5ff取5) 許用彎曲應(yīng)力齒形系數(shù), 1) 分錐角 2) 當(dāng)量齒數(shù): 3) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，取,4) 應(yīng)力修正系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，取，5) 校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 三式聯(lián)立求得由以上內(nèi)容可知，滿足要求。齒頂高：齒高：齒根圓：大端齒頂圓直徑： 齒根角：齒頂角：頂錐角：根錐角：冠頂距：確定傳動(dòng)的精度等級(jí)初選平均切線速度參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可以得出傳動(dòng)等級(jí)為8級(jí)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）》第三卷表1435，選擇大端端面模數(shù)。齒頂高系數(shù)=1頂隙系數(shù)=螺旋角=0176。2) 彈簧的材料：碳素彈簧鋼；3）彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算彈簧的工作圈數(shù)（根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三卷）：彈簧絲直徑（根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三卷）：，允許極限負(fù)荷下的單圈變形：單圈剛度：彈簧節(jié)距：最大工作載荷：極限工作載荷：彈簧每圈展開長度：計(jì)算數(shù)據(jù)如下：名稱公式數(shù)據(jù)（mm）彈簧中徑彈簧內(nèi)徑13彈簧間隙彈簧總展開長度260螺旋角7176。故取N=140N==6N；當(dāng)變形量為10mm時(shí)。清洗機(jī)正常運(yùn)動(dòng)速度3m/min，估算轉(zhuǎn)速為：式中：n 滾刷轉(zhuǎn)速（r/min）；v 清洗機(jī)移動(dòng)速度（m/s）；k 刷洗系數(shù)；R 滾刷半徑（m）。實(shí)際穿制滾刷時(shí)，選取導(dǎo)程42mm，圈數(shù)為：滾刷轉(zhuǎn)速直接影響到清洗速度和效果。鬃毛根據(jù)自然膨脹效應(yīng)會(huì)成倒圓錐，由經(jīng)驗(yàn)可知，那么一個(gè)尖端的實(shí)際直徑為：式中： 鬃毛的長度（mm）； 鬃毛穿制孔直徑(mm)。選擇螺旋升角為15176。滾刷需要通過障礙物需要依靠鬃毛的變形，所以長度不宜過小，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，選擇60mmm為佳。刷子半徑214mm；有毛半徑208mm；刷毛長度50mm。盤刷具有彈性和剛度，可保證能夠承載一定的壓緊力來清洗墻面。在移動(dòng)的過程中，為了要克服重力并且靈活移動(dòng)，我要盡可能采用輕質(zhì)材料，盡可能地采取一種方便控制和