【正文】 情況下 ,驅動輪系亦相應轉化構成定軸輪系或行星輪系 。 而當前進的車輪遇到障礙時 ,前輪靜止不動 ,定軸輪系自行轉化為行星輪系 。 在 電機的驅動下 ,動力通過嚙合齒輪傳送到安置在中心軸上的轉向鏈輪 ,并通過傳動鏈輪 ,錐齒輪副 ,使框架相對于車體進行轉動 。結構參數選擇及確定 。機構結構設計 。 洛陽理工學院 畢業(yè)設計（論文） 7 第一章 越障機器人概述 167。中國專利 CN1073636A提出了一種可全方位運動的車輛 ,采用外滾子式車輛 ,可實現全方位運動 ,但其基本上不具備越障功能 .且承載能力小，只適合于在平坦的路面上運行 。 全方位 越障車輪組由動力裝置 ,轉向裝置和驅動輪系組成。驅動輪系由轉臂 ,小鏈輪 ,中心鏈輪組成 ,小鏈輪分別與每個車輪組上相應的 3個車輪固定連接 ,3個車輪的軸線呈等角分布。當驅動離合器閉合 ,制動器制動 ,轉向離合器脫開時 ,且路面對車輪作用力變化的情況下 ,驅動輪系亦相應轉化構成定軸輪系或行星輪系。而當前進的車輪遇到障礙時 ,前輪 靜止不動 ,定軸輪系自行轉化為行星輪系。在電機的驅動下 ,動力通過嚙合齒輪傳送到安置在中心軸上的轉向鏈輪 ,并通過傳動鏈輪 ,錐齒輪副 ,使框架相對于車體進行轉動。 本設計的實施方案 本設計采用了與傳動裝置相匹配的一組驅動 ,轉向離合器 ,可靈活地實現車輪組前進 ,后退或轉向的全方位運動 ?？筛鶕枰b備不同的車輛設施 ,且結構緊湊 。 越障機器人的移動機構 ,由四套全方位越障車輪組組成 ,包括動力裝置 ,車輪組和驅動輪系 。 框架 2 上安裝了中心軸 10,中心軸 10 上設有驅動離合器 15,轉向離合器9,轉臂 11 和中心鏈輪 15 閉合 ,制動器 4制動 ,轉向離合器 9脫開時 ,且路面對車論作用力變化的情況下 ,驅動輪系亦相應轉化成定軸輪系或行星輪系 。 為保證越障時 ,前輪和路面之間具有足夠的摩擦力 ,應適當增大中心鏈輪 14 與小鏈輪 13 的齒數比 ,也可以在車輪 12 的輪緣上包裹橡膠 。 洛陽理工學院 畢業(yè)設計（論文） 11 第二章 越障車輪組的結構形式及傳動方案的確定 167。裝備的機器人行駛裝置不僅能在平坦的路面上運動 ,而且具有一定的越障功能。 167。 電動機選擇 洛陽理工學院 畢業(yè)設計（論文） 12 SN 系列印制繞組直流伺服電動機可廣泛應用于機器人 ,精控機床 ,輕工食品包裝機械 ,自動焊接機等高精度變速驅動裝置和快速頻繁作業(yè)的系統中作驅動控制器件。選擇230SN10 伺服電動機 。 齒輪設計 ~??? 取 ??? ,精度等級 ,材料及齒數 選用直齒圓柱齒輪傳動 . 速度不高 ,故選用 7級精度 (GB1009588) 材料選擇 .選擇小齒輪材料為 40Gr(調質 ),硬度為 280HBS,大齒輪材料為 45 鋼 (調質 ),硬度為 240HBS,二者材料硬度差為 40HBS. 選小齒輪齒數 Z=20,大齒輪齒數 Z=? 20=70. ? ?211 1 EtdHK T Zud u?????? ???? 查得材料的彈性影響系數 aMp?EZ 洛陽理工學院 畢業(yè)設計（論文） 13 查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 lim 1 600H MPa? ? , 大齒輪的接觸疲勞強度極限lim 2 550H MPa? ? . 計算接觸疲勞許用應力 . 取失效概率為 1%,安全系數 S=1 ? ?1 0 .9 6 0 0 5 4 0H M P a M P a? ? ? ? ? ? 2 0 .9 5 5 5 0 5 2 2 .5H M P a M P a? ? ? ? 試算小齒輪分度圓直徑 1td , 代入 ? ?H? 中較小的值 。 1 1 9 . 7 4 6 9 . 7 4 6dtb d m m m m?? ? ? ? 計算齒寬與齒高之比 bh 模數 11 9. 74 6 / 20 0. 48 73ttdm m m m mz? ? ? ?齒 高 h= = ?? 計算載荷系數 根據 v=, 7 級精度 , ? 1Fak??Ha直 齒 輪 ， k 1 , 1 . 4 2 3 , 1 . 3 5 ,A H FK K K??? ? ? 故 載 荷 系 數 1 1 . 1 1 1 . 4 2 3 1 . 5 6 5A v H Hk k k k K??? ? ? ? ? ? ? ? ? 洛陽理工學院 畢業(yè)設計（論文） 14 按實際的載荷系數校正所得的分度圓直徑 3311 1 .5 6 59 .7 4 6 1 0 .6 8 41 .3ttkd d m mk? ? ? ? 計算模數 m. 11 m m m mz? ? ? 按齒根彎曲強度設計 ? ?13 212 Fa SadFYYkTm z????? ???? 1 5 0 0 。 0 . 8 8 。 齒輪 幾何尺寸計算 分度圓 mzd? 齒頂圓 *( 2 )aad z h m?? 齒根圓 **( 2 2 )fad z h c m? ? ? 齒頂高系數 1*?ah 頂隙系數 * ?c 代 入上組公式計算 167。 大齒輪幾何尺寸的計算 2 70 140d ? ? ? ( 2 1 70) 2 144ad ? ? ? ? ? ( 7 0 2 2 0 .2 5 ) 2 1 3 5fd ? ? ? ? ? ? 結構如圖 23 所示 (大齒輪 ) 洛陽理工學院 畢業(yè)設計（論文） 17 圖 23 洛陽理工學院 畢業(yè)設計（論文） 18 第三章 越障輪組 主要構件的設計計算 167。 中心軸的功率 P,轉速 n,轉矩 T 1 0 .9 9 0 .9 7 0 .9 6p kw? ? ? ? 1 1 5 0 / 3 . 5 4 2 . 8 6 / m innnri? ? ? 0 . 9 69 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 2 1 3 9 0 54 2 . 8 6pT N m m N m mT? ? ? ? ? ? 初步確定軸的最小直徑 參考文獻 [機械設計手冊 ] 30 npAd? 式中 ? ?30 5 5 0 0 0 0 ? TA ?查表得 1120?A （表 153） P—— 軸傳遞的功率，單位為 KW n—— 軸的轉速，單位為 minr ?? 取 d=35 167。 鏈輪設計如圖 33 所示 洛陽理工學院 畢業(yè)設計（論文） 21 圖 33 7 2 5 , 1 0 1d m m l m m??綜 上 取 167。 46 nrtF F N?? ??? ? ? ? 32 2 214 10 2972144t TFNd ??? ? ? ta n 297 2 ta n 19 27 39。 圖 34 根據彎矩圖和扭矩圖可得 : ? ?22caMTW ?? ?? 其中 ca? 為計算出的疲勞應力 ,? ?1?? 為材料的許用疲勞應力 ,三根軸的材料均為 45 鋼 ,查參考文獻 [機械設計手冊 ]可得 :? ?1 60MPa?? ? M為軸所受的總彎矩， T 是軸所受的總扭矩，