综合来看，采用对滚铣削除冰法是最佳选择。

.行走轮同步行走方法与减震方法行走轮是推动输电线除冰机行走的主要零件，上端行走轮倒挂在电线上，主要目的是给除冰机提供个拉力，使除冰机能挂在电线上。

下端行走轮通过齿轮与电动机相连，负责推进除冰机行进。

为了使输电线除冰机推进更加平稳，将下端两行走轮通过链传动连接在起，实现下端两行走轮同步。

具体结构如图所示。

此外，通过对滚刀具除冰机构的电线上可能依然会有小块的覆冰。

因此，行走轮还应该具有定的越障能力。

不会让小块覆冰成为行走轮推进除冰机行走的障碍。

我们为此设计了个减震机构。

通过减震机构，行走轮可以轻易地越过小块覆冰。

具体结构如图。

图通过链传动是行走轮同步图行走轮减震机构综合考虑本设计采用电机驱动，齿轮传动减速机构，轮式行走方式，对滚洗刀除冰方式。

.主体结构设计.输电线轮式除冰机上部如图所示，输电线轮式除冰机上部能把小车悬挂在输电线上，提供向上的支撑力。

同时，具有定的越障和减震能力，可以越过没有清理完全的覆冰。

前端是除冰机构的部分，能使其完成除冰工作。

.输电线轮式除冰机下部如图所示，输电线轮式除冰机下部向小车提供向前的推力，推进小车向前行走。

前端是除冰机构的部分，能使其完成除冰工作。

同时，通过齿轮机构与上部的除冰机构和下面的电动机相连，实现动力传输。

图输电线轮式除冰机上部图输电线轮式除冰机下部.减速器减速器是指原动机和工作机之间的独立传动装置。

目前，许多减速器在我国已有国家标准，并在专门工厂批量生产。

减速器的种类很多，按传动类型可分为齿轮减速器蜗杆减速器等，以及由它们相互组合起来的减速器按齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器圆锥齿轮减速器及圆锥圆柱齿轮减速器按传动级数可分为单级减速器和多级减速器按传动的布置形式可以分为展开式分流式及同轴式减速器。

输电线轮式除冰机的减速器为三级展开式齿轮减速器。

如图，每级传动比均是。

为了减轻减速器的重量，把减速器的外壳切除部分。

.电池组支架电池组支架用于存放电池组，为除冰机构和行走机构提供电能。

为了减轻输电线轮式除冰机的重量，支架设计成如图所示。

图输电线除冰机减速器图输电线除冰机电池组支架第章结构设计.传动零件的设计齿轮机构设计选定齿轮的类型，精度等级，材料以及齿数按照图所示的传动方案，因为齿轮受轴向力很小，故选用直齿圆柱齿轮传动，制作比较简单可以降低成本。

该输电线轮式除冰机工作时的速度较低，所以选择级精度。

材料选择。

由轮齿的失效形式可知，设计齿轮时，应该使齿面具有较高的抗磨损抗点蚀抗胶合以及抗塑性变形的能力，而齿根要有较高的抗折断的能力。

因此，对齿轮的材料性能基本要求为齿面要硬齿芯要韧。

般齿轮材料有钢，铸铁，以及非金属材料。

齿轮材料的选择原则齿轮材料必须满足工作的要求应考虑齿轮尺寸的大小毛坯成型的方法以及热处理和制造工艺如正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷调质碳钢可以用于制作在中等冲击载荷平稳下工作的齿轮合金钢常用于制作高速重载并在冲击载荷下的齿轮飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢金属制作的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为或更多。

由剪草机的工作条件可知对齿轮材料要求不高，而且大尺寸的齿轮般采用铸造毛坯，因此可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。

根据齿轮材料选择的原则以及常用材料的力学特性选择大小齿轮的材料为，采用表面淬火。

齿轮尺寸设计开式半开式齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使得轮齿不至于过小，故小齿轮不适宜选用过多的齿数，本设计中选择小齿轮齿数，大齿轮的齿数，取。

设计传动比。

除冰机正常行走时的速度为大约。

设计除冰机的前后轮直径均为。

设想除冰机工作时处于理想状况下即轮子只滚动不滑动。

由此可得，后轮轴的转速约为。

查机械设计手册得橡胶轮对输电线滚动摩擦力臂为，由于设计要求剪草机质量不大于，则车轮沿输电线的最大滚动阻力矩为。

设计输电线除冰机机工作寿命为年。

轴和轴上齿轮和齿轮的设计基本参数⒈按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算，即确定公式内各计算数值试选载荷系数小齿轮转矩注由机械设计手册查得圆柱齿轮机械传动级精度的传动效率为选取齿宽系数材料的弹性影响系数由齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限计算应力循环次数查得接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数，得计算计算小齿轮分度圆直径，代入接触疲劳许用应力中的较小值计算圆周速度与齿宽计算齿宽与齿高之比模数齿高计算载荷系数根据速度，级精度，查得动载系数直齿轮，假设查得使用系数级精度小齿轮对称支撑布置，由，得故载荷系数.按齿根弯曲疲劳强度设计弯曲疲劳强度的设计公式为确定公式内的各计算数值查得小齿轮的弯曲疲劳极限齿轮的弯曲疲劳极限查得弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数.，得计算载荷系数查取齿形系数查取应力校正系数，计算大小齿轮的并加以比较得大齿轮的数值大。

设计计算由上可得，小齿轮的分度圆直径大于，模数大于.即可满足齿轮强度要求。

考虑到加工难易以及轴的强度故取模数，小齿轮分度圆直径为。

.几何尺寸计算计算分度圆直径计算中心距计算齿轮宽度取，.计算齿顶圆直径计算齿根圆直径齿轮结构通常与其几何尺寸，材料及制造工艺有关，般多采用铸造或者锻造毛坯。

为了减轻重量，在大齿轮轮毂打六个通孔当齿轮根圆直径与该处轴所需直径差值过小时，为避免由于键槽处轮毂过于薄弱而发生失效，应将齿轮与轴加工成体由于小齿轮的齿顶圆直径较小，所以可以做成实心结构的齿轮。

图小齿轮形状结构图图大齿轮形状结构图轴的设计轴的材料选择轴的材料主要是碳钢和合金钢。

钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。

由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造尤为广泛，其中最常用的是号钢。

合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能。

因此，在传递大动力，并要求减小尺寸与质量，提高轴颈的耐磨性，以及处于高温或低温条件下工作的轴，常采用合金钢。

必须指出在般工作温度下低于，各种碳钢和合金钢的弹性模量均相差不多，因此在选择钢的种类和决定钢的热处理方法时，所根据的是强度与耐磨性，而不是轴的弯曲或扭转刚度。

但也应当注意，在既定条件下，有时也可以选择强度较低的钢材，而用适当增大轴的截面面积的办法来提高轴的刚度。

各种热处理如高频淬火渗碳氮化氰化等以及表面强化处理如喷丸滚压等，对提高轴的抗疲劳强度都有着显著的效果。

高强度铸铁和球墨铸铁容易作成复杂的形状，且具有价廉，良好的吸振性和耐磨性，以及对应力集中的敏感性较低等优点，可用于制造外形复杂的轴。

根据轴的常用材料及其主要力学性能，结合此处的实际的情况，所受载荷小而且转速低所以三个轴均选择用钢调质。

轴的结构设计轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸。

轴的结构主要取决于以下因素轴在机器中的安装位置以及形式轴上零件的类型，尺寸，数量以及和轴联接的方法载荷的性质，大小，方向以及分布情况轴的加工工艺等。

由于影响轴的结构因素较多，而且结构形式又要随着具体情况的不同而不同，所以轴没有标准的结构形式。

设计时必须针对不同情况进行具体的分析。

但是，不论何种具体条件，轴的结构都应该满足轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置轴上的零件应便于装拆和调整轴应具有良好的制造工艺性等。

轴上零件的轴向定位是以轴肩套筒圆螺母轴端挡圈和轴承端盖等来保证的。

轴肩分为定位轴肩和非定位轴肩两类，利用轴肩定位是最方便可靠的方法，但采用轴肩就必然会使轴的直径加大，而且轴肩处将因截面突变而引起应力集中。

另外，轴肩过多时也不利于加工。

因此，轴肩定位多用于轴向力较大的场合。

套筒定位结构简单，定位可靠，轴上不需开槽﹑钻孔和切制螺纹，因而不影响轴的疲劳强度，般用于轴上两个零件之间的定位。

如两零件的间距较大时，不宜采用套筒定位，以免增大套筒的质量及材料用量。

因套筒与轴的配合较松，如轴的转速较高时，也不宜采用套筒定位。

圆螺母定位可承受大的轴向力，但轴上螺纹处有较大的应力集中，会降低轴的疲劳强度，故般用于固定轴端的零件，有双圆螺母和圆螺母与止动垫片两种型式。

当轴上两零件间距离较大不宜使用套筒定位时，也常采用圆螺母定位。

轴承端盖用螺钉或榫槽与箱体联接而使滚动轴承的外圈得到轴向定位。

在般情况下，整个轴的轴向定位也常利用轴承端盖来实现。

轴上零件的周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动。

常用的周向定位零件有键﹑花键销﹑紧定螺钉以及过盈配合等，其中紧定螺钉只用在传力不大之处有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径。

安装标准件如滚动轴承联轴器密封圈等部位的轴径，应取为相应的标准值及所选配合的公差。

为了使齿轮轴承等有配合要求的零件装拆方便，并减少配合表面的擦伤，在配合轴段前应采用较小的直径。

为了使与轴作过盈配合的零件易于装配，相配轴段的压入端应制出锥度或在同轴段的两个部位上采用不同的尺寸公差。

确定各轴段长度时，应尽可能使结构紧凑，同时还要保证零件所需的装配或调整空间。

轴的各段长度主要是根据各零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的空隙来确定的。

为了保证轴向定位可靠，与齿轮和联轴器等零件相配合部分的轴段长度般应比轮毂长度短。

结合以上设计准则设计各个轴的结构尺寸如下轴Ⅰ的设计求作用在轴Ⅰ上齿轮的力因为，故由此可见，轴所承受的力很小。

初步确定轴的最小直径根据机械设计手册查得，取，于是得考虑到需要开键槽以及加工工艺，故取。

显然，轴的最小直径是安装车轮处，即。

根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满足车轮的轴向定位要求，车轮外用的螺母定位内用套筒定位。

初步选择滚动轴承。

因轴承同时承受的径向和轴向力均很小，故选用深沟球轴承。

参照工作要求并根据，参照国家标准，由轴承产品目录中初步选取组基本游隙组标准精度级的单列深沟球轴承，其尺寸为，由于不需要安装挡油环，所以轴承内用套筒定位，套筒用行走轮定位外用轴承锥形套筒定位。

（图纸） 除冰大齿轮.dwg

（图纸） 除冰小齿轮.dwg

（图纸） 除冰轴.dwg

（图纸） 大齿.dwg

（图纸） 刀片.dwg

（图纸） 刀片轮.dwg

（其他） 地方.doc

（其他） 封面.doc

（其他） 高压线除冰机械人设计开题报告.doc

（其他） 高压线除冰机械人设计说明书.doc

（其他） 任务书.doc

（其他） 文献综述.doc

（图纸） 小齿轮.dwg

（图纸） 行走轮.dwg

（图纸） 行走轴.dwg

（其他） 摘 要.doc

（其他） 轴.doc

（图纸） 总装图.dwg