管道智能機器人畢業設計論文-資料下載頁

　　

【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 軸傳遞的轉矩（2）強度校驗 ① 危險截面為a面 其當量彎矩為 =；其中，取折合系數 ＝。 ② 軸為40Cr，調質；由表14－1查得＝750；根據機械設計表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3；許用偏轉角＝；許用扭轉角，所以，；偏轉角l＝；故滿足變形條件。 ② 軸的扭轉變形的計算 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計壽命30000h（根據機械設計表16－11）查附表22－3：軸承的基本額定動載荷C=；溫度系數=1（假定工作時溫度100度）；載荷系數=（由題目給定有輕微振動）；。由上面軸的力學分析可得: F==；。 由=，可得徑向載荷系數； 軸向載荷系數。 故其當量動載荷取最大值P=。 =10h 軸承的預期壽命30000 h ，因此滾動軸承的設計合理。（1）軸徑的尺寸的初訂 ① 從動輪軸選用40Cr鋼，鍛件，調質則整根高速軸都使用材料40Cr，調質。根據機械設計查表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。相當與軸承的作用，支撐驅動輪的轉動。（2）從動輪軸的結構設計 考慮軸上零件的固定及便于軸系零件的裝拆，采用階梯軸結構；軸結構和和從動輪的中心相對稱結構圖如圖814所示。 ：圖814 從動輪的結構圖 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；其當量彎矩為 ② 軸為40Cr，調質； ＝750；=70 =，遠滿足要求。（2）軸上軸承的計算 滾動軸承基本額定壽命的檢驗預計壽命30000h。（根據機械設計表16－11） 根據機械設計附表22－3：軸承的基本額定動載荷C=。 根據機械設計表16－10得溫度系數=1（假定工作時溫度100度） 載荷系數=1 驅動軸只受徑向力F的作用,； 故其當量動載荷取P=36N。 軸承的預期壽命30000 h ，因此滾動軸承的設計合理。第9章 履帶架部分的零件的設計計算 壽命要求和初步數據：沿桿最大力出現在管道直徑d=200mm時；此時 F=。 （91） 履帶架部分彈簧的設計 彈簧鋼絲的直徑暫取d=；C=5；曲度系數K=+=。（92） 彈簧鋼絲的拉伸強度極限=2360mpa （根據機械設計表163）；許用切應力==1180mpa 。（根據機械設計表162） =。 （93）根據上述計算，將彈簧數據如表91。表91 彈簧的具體數據項目 單位 彈簧中經Dmm6內徑Dmm4外徑Dmm8自由高度Hmm節距Pmm4軸向間隙Cmm2螺旋角（）總圈數n6 履帶架部分的螺栓設計 螺栓選擇GB/T57802000 M327 按松螺栓連接設計；安全系數S= S= 。 （根據機械設計表510） 需用應力==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。 螺栓與孔壁聯接的長度滿足 因為L≧== 履帶架部分的四桿機構設計 因為桿的最小載面滿足 S≧=。第10章 結 論本設計是基于直流電機的管道探傷機器人移動系統。首先該系統用電池提供動力，避免了老式的管道探傷機器人因為電纜線的重量而使得機器人的承載能力和行走距離收到限制，其次該系統是利用直流電機提供動力，通過減速器傳遞給驅動輪帶動機器人行走。通過傳感器進行遠距離控制plc進而控制電源的開關和電動機正反轉，達到具有前進和后退能力，以及精準定位。最后該系統具有效率高，性能好，精度高，工作穩定，大大節省了機器人的本身成本。因此，應有廣闊的應用前景。當然本設計只是理論上的研究，有待進一步的開發、研究實際應用。參考文獻[1] 劉建華，[M].北京：電子工業出版社，2011: 76～103[2] 劉傳紹，[M].北京：電子工業出版社，2011: 56～73[3] 濮良貴，[M].北京：高等教育出版社，2010: 60～213[4] 成大先，機械設計手冊單行本（軸承)[M].北京：化學工業出版社，2005: 101～106[5] 郭朝勇，AutoCAD 2008[M].北京：清華大學出版社，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：機械工業出版社，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]中國機械工程,2000: 9～15[10] 朱敬德，周明，應金貴，在役石油管道檢測機器人機械設計上海大學學報[J]（自然科 學版）,2002: 3～23[11] 王云亮，電力電子技術[M].北京：電子工業出版社，2008：21～32[12] 減速器實用技術手冊編委會[M].減速器實用技術手冊. 北京：機械工業出版社，1992: 76～83[13] 章日進，機械零件的結構設計[M]. 北京：機械工業出版社，1987: 89～132[14] 陳榕林，機械設計應用手冊[M].北京：北京科學技術文獻出版社，2010: 36～58[15] 武覆鋼鐵設計院扳帶車間機械設備設計(下冊)[M].北京：冶金工業出版杜；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，壓電發電技術的應用和發展趨勢[J].科技資訊，2010: 102～150[19] 楊正新，[期刊論文][J]中國機械工程2000: 23～32致 謝時光如梭，轉眼之間四年的學習生活在這次畢業設計后將畫上圓滿的句號。在這四年中，感謝各位領導、老師和同學對我的學習上的支持和幫助。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，還學會了如何關心他人。本論文的完成是在楊老師的精心指導和幫助下完成的，在這幾個月的時間里，老師在我對課題的學習和研究中都給與了無微不至的關心和幫助。楊老師淵博的學識，敏銳的科學洞察力，嚴謹的治學態度，強烈的創新思想和對科研教育事業的執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。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。在我做畢業設計期間，還得到了許多其他老師的關心和支持，是他們無私的愛才使我能夠在學習上不斷進取。另外，在我設計期間，同組同學也給了我很多的幫助，在此我也向他們表達我真誠的謝意。最后，我要感謝擔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。畢業論文（設計）原創性聲明本人所呈交的畢業論文（設計）是我在導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據我所知，除文中已經注明引用的內容外，本論文（設計）不包含其他個人已經發表或撰寫過的研究成果。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業論文（設計）授權使用說明本論文（設計）作者完全了解**學院有關保留、使用畢業論文（設計）的規定，學校有權保留論文（設計）并向相關部門送交論文（設計）的電子版和紙質版。有權將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。學校可以公布論文（設計）的全部或部分內容。保密的論文（設計）在解密后適用本規定。 作者簽名： 指導教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項（論文）的內容包括：1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作）2）原創性聲明3）中文摘要（300字左右）、關鍵詞4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設計（論文）正文字數不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。、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，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔1）設計（論文）2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂3）其它58