管道除尘机器人结构设计摘要.由虚功原理得.将式代入上式并化简得.所采用的滚珠丝杠螺母副的导程记为,为滚珠丝杠和丝杠螺母之间的相对转角，则丝杠螺母的位移为。对上式等号两边分别取微分得.考虑滚珠丝杠螺母副，由虚位移原理可得.式中，为滚珠丝杠螺母副的传动效率。合并整合上两式得.此式即为滚珠丝杠螺母副调节方式的力学特性。弹簧压紧调节方式如图所示的是从动轮的弹簧压紧调节方式示意图，其工作原理与滚珠丝杠螺母副调节方式原理类似，只是在张紧力调整方面采用被动调整方式。当管径发生变化时，作用在从动轮上的压力变化，使得压紧弹簧产生伸缩，而带动推杆运动，进而推动连杆绕支点转动，使车轮撑开或者紧缩以达到适应不同的管径的目的。与滚珠丝杠螺母副调节方式的主要区别就在于在压紧力的调节方面由调整电机的的主动调整变为压紧弹簧的被动调整。故在弹簧压紧调节方式的力学特性如下图.弹簧压紧调节方式选取其中的个支承臂作为研究对象，其受力分析如图所示，由前述滚珠丝杠螺母副调节方式的分析可知，弹簧压紧调节方式的力学平衡方程为.式中，弹簧的压紧力，。整理得.弹簧压紧力可表示为.为弹簧的初始长度，为弹簧的弹性系数。从上边的式子可以看出，弹簧压紧力只是位移函数，因此该机构具有负反馈作用，在定的管径变化范围内，封闭力之和变化不大。由此可见该机构具有常封闭特性，这样便增加了载体的稳定性和可靠性，同时由于弹簧压紧力的回馈作用可使机构具有自适应调节的功能。.动力系统的设计计算管道机器人行驶阻力分析在计算前，我们先设定我们所设计的机器人的行进速度是.。机器人在管道内进行清洗作业时，必须克服来自管道内表面的滚动摩擦阻力，.式中，是滚动摩擦因数，即轮子在定条件下滚动所需要的推力。为机器人轮子负荷之和。也就是.式中机器人管内作业姿态角，机器人本体重量，。当姿态角分别为或者时候，系统的阻力最大。预设为.，机器人重量为，由于轮子手的是弹簧调节，则弹簧对轮子又很大的压力，由于我们采用的是型芯磨头切削，对车身的稳定性要求较其他更为严格，假设弹簧对轮子的压力是.,.。总阻力根据实际情况，我们设计主动轮半径，总阻力矩为已经设过机器人行进速度为.，则主动轮转速应该是电机的额定转速为系统传动比为电机提供的驱动力矩为考虑到机器人在管道内行进出现的在和突变情况，取安全系数为，则电机的功率为,电机选用型。如下表。得转速为管道除尘机器人结构设计摘要管道,除尘,机器人,结构设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要绪论概述.管道清洗机器人常见问题分析.除垢机器人理念.基本设计任务.毕业设计的目的.管道射流清洗机器人的本体设计移动方式选择传动方案的选择.管道清洗机器人变管径自适应性方案设计.动力系统的设计计算管道机器人行驶阻力分析减速器的选择.机器人的速度和驱动能力校核运动速度校核驱动能力校核链轮传动的设计计算.链轮设计的初始条件.链轮计算结果.历史结果蜗轮蜗杆的设计计算.蜗轮蜗杆基本参数设计普通蜗杆设计输入参数材料及热处理蜗杆蜗轮基本参数蜗蜗轮精度强度刚度校核结果和参数自然通风散热计算.蜗杆轴的结构设计轴的强度较核计算轴的结构设计键的校核弹簧的设计计算安全性能结论参考文献致谢绪论.本课题研究的内容和意义用于石油天然气乃至民用上下水等管道在传输液气体过程中，因温度压力不同及介质与管道之间的物理化学作用，常常会高温结焦，生成油垢水垢，存留沉积物，腐蚀物等，使有效传输管径减少，效率下降，物耗能耗增加，工艺流程中断，设备失效，发生安全事故。尽管通过添加化学剂，采用合理的工艺参数，进行水质处理措施可以在定程度上改善这些情况，但要完全避免污垢的产生是不可能的。我国的管道清洗行业长期以来采用的是化学方法以及手工清洗和机械清洗方法，成本高效率低污染环境等，远远不能满足现代社会日益增长的要求。探索和开发高效的清洗方法成为工业生产和人民生活的不可或缺的环节。利用行星磨头清洗是种新的清洗方法。与化学清洗及手工机械清洗相比，具有清洗质量好效率高适应性强成本低等系列优点，可达到返旧还新的效果。作为种清洁高效对环境无污染的清洗技术，具有可观的经济和社会效益。.国内外发展状况目前在管道清洗过程中，清洗设备绝大部分是采用无动力缆绳拖拉行走方式来进行清洗，无法根据管道的内部情况进行清洗参数的动态调整，管径的适应能力较差。为了解决这个问题，着眼于管道行走清洗机器人的研究开发，而在国内这方面研究尚少。为了较好地解决管道束的清洗难题，开发和研制管道清洗机器人势在必行。我们设计管道清洗机器人是把行星磨头清洗技术与机器人技术结合起来，进行综合设计开发，因此它的深入研究也将推动管道清洗技术的发展。.本课题应达到的要求作为高压水和化学清洗的有效补充手段，行走式管路清洗方法具有定的独特性如成本低廉安全性好无任何环境污染水电消耗非常小。尤其是在化学清洗和高压水清洗方法无法应用或成本不允许的情况下,利用除垢机器人清洗能够发挥独特的作用,并取得良好的效果。我们采用的是压缩空气喷洗机器人。除垢机器人的首要要解决的问题就是行走问题，怎样使机器人在管道中行走是除垢机器人能否成功完成的重要环节之。目前管内机器人的驱动方式有自驱动自带动力源利用流体推力通过弹性杆外加推力三种方式。根据输灰管道和回水管道内的实际情况，管道除垢机器人宜采用自驱动方式。采用双步进电机驱动，通过谐波减速器将动力传递给行走装置。尽管自驱动管内机器人行走可以采用的轮式脚式爬行式蠕动式，履带式等多种形式，但因管道内有灰灰垢和其他杂物，环境恶劣，附着能力差采用履带式方式比较合适，可以增大行走机构和管道内表面的接触面积，提高行走时机器人的附着能力。概述.管道

（图纸） 部件装配图A0.dwg

（图纸） 车轮支架A3.dwg

（图纸） 弹簧支架A4.dwg

（其他） 管道除尘机器人结构设计开题报告.doc

（其他） 管道除尘机器人结构设计说明书.doc

（其他） 计划周记进度检查表.xls

（图纸） 链轮A3.dwg

（图纸） 闷盖A31.dwg

（其他） 任务书.doc

（图纸） 透盖A3.dwg

（其他） 外文翻译--数控技术和装备发展趋势及对策.doc

（图纸） 蜗杆A3.dwg

（图纸） 蜗轮A3.dwg

（其他） 相关资料.doc

（图纸） 轴套A3.dwg

（图纸） 装配图A0.dwg