高压输电线路巡线机器人结构设计

毕业设计(论文)报告纸

手指装配过程为:

第一步,把驱动电机通过紧定螺钉与轴1连接,然后用圆头螺钉安装到外壳体上面,轴1与轴2再通过联轴器连接,轴2上边套着主动轮,另一端用端盖挡住,用沉头螺钉、垫片、止动片固定。第二步,直线导轨安装在下边长平台上,升降台插入导轨上,然后用带丝杠的步进电机固连,最后用圆头螺钉把步进电机固定好。由于手指A和手指B的整体结构类似,所以装配过程也基本上一样,这样手指部分装配完成。

3.2巡线机器人跨线手臂与承重手臂结构设计

3.2.1具体尺寸设计

跨线手臂的设计是根据不同的障碍物尺寸,可以有跨线手臂的跨越能力大于500mm,所以可以设计得,长L=660宽d=160高H=160。

承重手臂的设计是根据巡线机器人的总重量,以及箱体尺寸、跨线手臂的尺寸,设计出相对应的强度和安装以后相同的高度,可以设计得长L=500宽d=160高H=160。并且带有安装基座以连接箱体。 3.2.2电机选择

由于跨线手臂和承重手臂内部安装的电机的功能都是要带动手指的运动,所以采用的电机和减速器都是一样的。 电机转矩

T=g?L T额=1.5T

所需输出功率

p=

电动机提供功率

p电动机=

式中 i为减速器总传动比,这里选为100

计算可得p电动机=0.25Kw ,所以根据《机械设计手册单行本电机与电器》,可以采用Ys-63-2-2三相异步电动机。

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3.2.3减速器选择计算

为了使电动机便于安装,这里齿轮减速器设计为二级圆锥、圆锥-圆柱齿轮减速器,根据根据《 机械设计手册单行本减变速器》设计原则,直齿轮i=6.3~31.5、斜齿轮i=8~40,这里取用直齿轮i=8,斜齿轮i=12.5,然后相应的分别设计出齿轮、轴的尺寸。 3.2.4跨线手臂建模与装配

图3.6跨线手臂

越障手臂装配过程为:

第一步,把电机轴上套入圆锥柱齿轮,然后用紧定螺钉固结,接着就可以把电机安装到外壳的固定位置上,用螺钉连接好;第二步,在蜗杆两边套入套筒、滚动轴承,然后整个插入外壳当中,同时注意两个圆柱齿轮正好啮合,两边都用端盖固定;第三步,在长轴上一段套入滚动轴承、套筒1,另一端套入蜗轮、套筒2、滚动轴承,然后整个插入外壳当中,同时注意使蜗轮蜗杆正好啮合,注意两个圆锥齿轮与也正好啮合;第四步,安装外壳盖,用圆头螺钉固结。

3.2.5承重手臂建模与装配

图3.7承重手臂

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承重手臂装配过程为:

第一步,把电机轴上套入圆锥柱齿轮,然后用紧定螺钉固结,接着就可以把电机安装到外壳的固定位置上,用螺钉连接好;第二步,在蜗杆两边套入套筒、滚动轴承,然后整个插入外壳当中,同时注意两个圆柱齿轮正好啮合,两边都用端盖固定;第三步,在长轴上一段套入滚动轴承、套筒1,另一端套入蜗轮、套筒2、滚动轴承,然后整个插入外壳当中,同时注意使蜗轮蜗杆正好啮合,注意两个圆锥齿轮与也正好啮合;第四步,安装外壳盖,用圆头螺钉固结。

3.3巡线机器人连接手臂结构设计

3.3.1具体尺寸设计

长L=510宽d=160高H=160 3.3.2电机选择

电机转矩

T=g?L T额=1.5T

所需输出功率

p=

电动机提供功率

p电动机=

式中 i为减速器总传动比,这里选为10

计算可得p电动机=76kw ,所以根据《 机械设计手册单行本电机与电器 》 ,可以采用Ys 56-1-2 三相异步电动机。 3.3.3减速器选择计算

为了使手指的运动避免超过行程,这里齿轮减速器设计为cW型圆弧圆柱蜗杆减速器,会有一定的自锁功能,这样就可以避免在机械手臂没有外力的驱动时完全由重力影响,自然的落到垂直于地面的程度。然后根据《机械设计手册》设计原则,相应的分别设计出齿轮、轴的尺寸,选出轴承、键等标准件。

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3.2.4连接手臂建模与装配

图3.8连接手臂

连接手臂装配过程为:

第一步,为把电机轴上套入圆锥齿轮,然后用紧定螺钉固结,接着就可以把电机安装到外壳的固定位置上,用螺钉连接好;第二步,在长轴上依次套入滚动轴承、套筒、圆柱齿轮、滚动轴承,然后整个插入外壳当中;第三步,在短轴上依次套入滚动轴承、套筒1、圆柱齿轮、圆锥齿轮、套筒2、滚动轴承,然后整个插入外壳当中,同时注意使两个圆柱齿轮正好啮合,注意两个圆锥齿轮与也正好啮合;第四步,安装外壳盖,用圆头螺钉固结。 3.4巡线机器人箱体结构设计 3.4.1具体尺寸设计 长L=1000宽d=600高H=500 3.4.2电机选择

电机转矩

T=g?L T额=1.5T

所需输出功率

p=

电动机提供功率

p电动机=

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式中 i为减速器总传动比,这里选为10

计算可得p电动机=76kw ,所以根据《机械设计手册单行本电机与电器》,可以采用Ys 56-1-2 三相异步电动机。 3.4.3减速器选择计算

为了使电动机便于安装,这里齿轮减速器设计为二级圆锥、圆锥-圆柱齿轮减速器,根据根据《机械设计手册单行本减变速器》设计原则,直齿轮i=6.3~31.5、斜齿轮i=8~40,这里取用直齿轮i=8,斜齿轮i=12.5,然后相应的分别设计出齿轮、轴的尺寸。 3.4.4箱体建模与装配

图3.9巡线机器人整体结构

箱体装配过程为:

第一步,为把电机轴上套入圆锥齿轮,然后用紧定螺钉固结,接着就可以把电机安装到外壳的固定位置上,用螺钉连接好;第二步,在短轴一端上依次套入圆柱齿轮、套筒、滚动轴承,另一端依次套入圆锥齿轮、套筒、轴承,然后整个插入外壳当中,注意两个圆锥齿轮与也正好啮合;第三步,在长轴上依次套入圆柱齿轮、套筒、滚动轴承,另一端套入套筒、滚动轴承,然后整个插入外壳当中,同时注意使两个圆柱齿轮正好啮合;第四步,安装外壳盖,用圆头螺钉固结,然后用端盖把两根轴固结到外壳盖上面去。 3.4.5总装配

在所有零部件都装配好之后,就可以对巡线机器人进行总装配。 总装配过程为:

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