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（毕业设计全套）高压线除冰机械人设计（打包下载）

轴承安装在下车体外壳上，其周向定位是借助过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。由于轴上零件比较少。所以不需要轴肩。因此设计成长度为的光轴，需要在指定位置开键槽。轴的两端分别有的螺纹。轴上零件的周向定位齿轮车轮与轴的周向定位均采用平键联接。按由手册查得平键截面摘自，键槽用键槽铣刀加工，长为摘自。同时为了保证齿轮与轴的配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为同样车轮与与轴的联接，选用型平键，车轮与轴的配合为.由机械设计手册得，螺纹倒角为螺纹倒角为各轴肩处的圆角半径取。初步确定的轴Ⅰ的结构如图所示。图轴Ⅰ的结构提高轴强度的措施合理布置轴上零件以减小轴的载荷改进轴的结构以减小应力集中的影响轴通常是在变应力条件下工作的,轴的截面尺寸发生突变处要产生应力集中,轴的疲劳破坏往往在此发生。为了提高轴的疲劳强度，应尽量减少应力集中源和降低应力集中程度。为此轴肩处应采用较大的过渡圆角半径来降低应力集中。但对定位轴肩，还必须保证零件得到可靠的定位。当靠轴肩定位的零件的圆角半径很小时，为了增大轴肩处的圆角半径，可采用内凹圆角或加装隔离环。改进轴上零件的结构以减小轴的载荷改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度轴的表面粗糙度和表面强化处理方法也会对轴的疲劳强度产生影响。轴的表面愈粗糙，疲劳强度也愈低。因此，应合理减小轴的表面及圆角处的加工粗糙度值。表面强化处理的方法有表面高频淬火等热处理表面渗碳氰化氮化等化学热处理碾压喷丸等强化处理。通过碾压喷丸进行表面强化处理时可使轴的表层产生预压应力，从而提高轴的抗疲劳能力。各个轴均采用淬火处理。轴的结构工艺性轴的结构工艺性是指轴的结构形式应便于加工和装配轴上零件，并且生产率高，成本低。般地说,轴的结构越简单,工艺性越好。因此,在满足使用要求的前提下,轴的结构形式应尽量简化。为了便于装配零件并去掉毛刺，轴端应制出的倒角需要磨削加工的轴段，应留有砂轮越程槽需要切制螺纹的轴段，应留有退刀槽。它们的尺寸可参看标准或手册。为减少加工了减少装夹工件的时间，在同轴上，不同轴段的键槽应布置或投影在轴的同母线上。为了刀具种类和提高劳动生产率，轴上直径相近的圆角倒角键槽宽度砂轮越程槽宽度和退刀槽宽度等应尽可能采用相同的尺寸。轴承校核滚动轴承是现代机器中广泛应用的零件之，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。常用的滚动轴承绝大多数已经标准化，并由专业工厂大量制造即供应各种规格常用的轴承。滚动轴承的构成包括内圈外圈滚动体保持架内圈用来和轴颈装配，外圈用来和轴承座孔装配。通常是内圈随轴颈回转，外圈固定，但也可以用于外圈回转而内圈不动，或是内外圈同时回转的场合。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道内滚动。保持架的作用主要是均匀地隔开滚动体。滚动体的基本类型有钢球圆柱滚子圆锥滚子滚针鼓形滚子不对称鼓形滚子。与滑动轴承相比，滚动轴承具有旋转精度高启动力矩小是标准件选用方便等特点。与滑动轴承相比，滚动轴承的优点般条件下，滚动轴承的效率和液体动力润滑轴承相当，但较混合润滑轴承要高些径向游隙比较小，向心角接触轴承可用预紧可用预紧力消除游隙，运转精度高对于同尺寸的轴径，滚动轴承的宽度比滑动轴承小，可使机器的轴向结构紧凑大多数滚动轴承能同时受径向和轴向载荷，故轴承组合结构简单消耗润滑剂少，便于密封，易于维护不需要有用有色金属标准化程度高，成批生产，成本低与滑动轴承相比，滚动轴承的缺点承受冲击载荷能力较差高速重载载荷下轴承寿命较低振动及噪声较大径向尺寸比滑动轴承能否正确选用滚动轴承，对主机能否获得良好的工作性能，延长使用寿命对企业能否缩短维修时间，减少维修费用，提高机器的运转率，都有着十分重要的作用。因此，不论是设计制造单位，还是维修使用单位，在选择滚动轴承时都必须高度重视。般来说，选择轴承的步骤可能概括为.根据轴承工作条件包括载荷方向及载荷类型转速润滑方式同轴度要求定位或非定位安装和维修环境环境温度等，选择轴承基本类型公差等级和游隙.根据轴承的工作条件和受力情况和寿命要求，通过计算确定轴承型号，或根据使用要求，选定轴承型号，再验算寿命.验算所选轴承的额定载荷和极限转速。选择轴承的主要考虑因素是极限转速要求的确良寿命和载荷能力，其它的因素则有助于确定轴承类型结构尺寸及公差等级和游隙工求的最终方案。类型选择，各类滚动轴承具有不同的特性，适用于各种机械的不同使用情况。选择轴承类型时，通常应考虑下列因素。般情况下对承受推力载荷时选用推力轴承角接触轴承，对高速应用场合通常使用球轴承，承受重的径向载荷时，则选用滚子轴承。总之，选用人员应从不同生产厂家众多的轴承产品中，选用合适的类型。轴承所占机械的空间和位置在机械设计中，般先确定轴的尺寸，然后，根据轴的尺寸选择滚动轴承。通常是小轴选用球轴承，大轴选用滚子轴承。但是，当轴承在机器的直径方向受到限制时，则选用滚针轴承特轻和超轻系列的球或滚子轴承当轴承在机器的轴向位置受到限制时，可选用窄的或特窄系列的球或滚子轴承。轴承所受载荷的大小方向和性质载荷是选用轴承的最主要因素。滚子轴承用于承受较重的载荷，球轴承用于承受较轻的或中等载荷，渗碳钢制造或贝氏体淬火的轴承，可承受冲击与振动载荷。在载荷的作用方向方面，承受纯径向载荷时，可选用深沟球轴承圆柱滚子轴承或滚针轴承。承受较小的纯轴向载荷时，可选用推力球轴承承受较大的纯轴向载荷时，可选用推力滚子轴承。当轴承承受径向和轴向联合载荷时，般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。对于悬臂支撑结构，常采用圆锥滚子轴承或角接触球轴承，且成对使用。滚动轴承类型选择应注意的问题考虑轴承的承受载荷情况方向受径向力时，用向心轴承受轴向力时，用推力轴承径向力和周向力联合作用时，用向心推力轴承大小受到较大载荷时，可用滚子轴承，或尺寸系列较大的轴承受到较小载荷时，可用球轴承，或尺寸系列较小的轴承考虑对轴承尺寸的限制当对轴承的径向尺寸严格限制时，可选用滚针轴承考虑轴承的转速般来讲，球轴承比滚子轴承能适应更高的转速，轻系列的轴承比重系列的轴承能适应更高的转速此外，各类推力轴承的极限转速很低，不易用于高转速的情况。考虑对轴承的调心性要求调心球轴承和调心滚子轴承均能满足定的调心要求即轴心线与轴承座孔心线可适当偏转，而圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承滚针轴承满足调心要求的能力几乎为零根据各个轴承的特点以及选用原则，可以肯定我们初步选定的型号深沟球轴承满足要求。由于轴所承载的载荷最大，且轴的转速最大，故轴上的轴承最危险。若此轴承寿命满足要求，则其它轴承亦可满足要求。所选深沟球轴承的基本额定动载荷为.假设链传动的效率为.。显然，轴承寿命满足要求。.除冰机构的设计除冰方式选择铣削的方式即先利用铣刀从覆冰的中间铣出条裂缝，使覆冰的其它部分裂开,其后的楔形块再对覆冰进行挤压,挤压掉覆冰,完成导线除冰。但是其除冰可行性和除冰效率有待于进步验证。敲击的方式采用特制冲击头固接于曲柄滑块机构的滑块上，以的频率反复敲击覆冰。但其采用敲击方式除冰，容易引起电线共振和输电线舞动。这样违背了我们设计输电线除冰机的初衷。加热的方式通过电阻加热或喷火加热，使覆冰融化，达到清除覆冰的目的。加热除冰方法对环境没有任何污染，清除效率高。但是这个方法耗能过多，不节能。在要求的重量范围内，除冰机不能携带如此大的储能设备。对滚除冰的方式对滚铣削式除冰工作装置安装在输电线除冰机前端,通过滚压轮上的组合刀片,依靠较高转速把输电线上的覆冰铣除。此方法工作效率高，清除效果好。综合以上几种方案的优缺点，结合实际设计理念以及实际需求，我们选择设计对滚方式除冰。刀片滚刀片滚刀底座图滚刀图除冰机除冰机构的传动装置图刀架零件图刀架设计剪切装置剪切装置由片切削刀具组成。所有切削刀具固定在底刀架上,对滚除冰时轴线位置不动,刀刃为直线型。滚刀结构如图所示,滚刀的刀片形状为倾斜平面,中部有方便与输电线接触的弧度。刀刃为直线线,三片刀片均匀分布固定在刀架上。除冰时,滚刀对滚转动,两组滚刀逐片组成剪口,覆冰随着滚刀刀片的旋转被切成碎屑,并被清除。上下刀刃在除冰过程中始终没有接触。对滚刀具传动装置对滚刀具传动装置由图中的两对齿轮组成。当电动机带动下车体上除冰机构齿轮旋转式，上车体除冰机构的齿轮也跟着旋转。通过齿轮机构传动，实现对滚齿轮同步对滚。为对滚刀具提供高效稳定的动力输出。除冰机构电机选择由于网络上并没有相关的完整计算的论文，而且此项目并非特别普及，所以电机选择是很大的难题，没有相关资料可以借鉴。又因为，我们学校的老师和同学们之前并未对此作过深入的研究，在本校也无法找到相关人员来解答和说明此问题。在此情况下，通过导师在机械创新设计大赛中积累的经验，建议采用电机为。为除冰机构提供动力源。.整机三维装配图图右端后侧除冰机三维图图左端后侧除冰机三维视图图除冰机正面三维视图图除冰机俯视图图除冰机仰视三维视图第章功能及创新点本设计作品的主要功能及特点如下该机采用对滚刀具的除冰原理，结构紧凑，体积小，质量轻，噪音小，无污染，使用灵活方便，适合在输电线上除冰拥有减震机构，具有定越障能力，使用安全可靠，便于维修输电线直径可以在之间调整，覆冰直径,外型尺寸长宽高车轮带有凹槽，具有良好的导向性，使得除冰机在输电线上行走时不易倒转两轮之间采用链传动实现同步行走外观造型美观，适合家庭用户的审美要求采用滚刀刀具，除冰效果理想，而且成本较低，是输电线除冰机的首选产品。该设计作品的主要创新点如下采用对滚刀具除冰，节省能源，无污染噪音废气，不易引起电线共振或舞动采用齿轮机构传动实现减速，提高整机的工作效率，解决了从电动机输出转速过高的问题采用具有减震的上车体，具有定的越障能力外观造型新颖，后端为大倒角设计，可减轻重量，适合在输电线上除冰使用。总结毕业设计是对我大学四年学习成果的总结，是对我将来的学习工作最为有力的次锻炼。它促进我将所学的理论知识与实践有机的结合，并且深深的体会到了自己所学专业的博大精深。尽管在设计中遇到许多难题与不曾接触过的东西，但在老师的帮助和我的刻苦努力下都克服，并学到了许多的实践经验。尽管我所设计的东西可能还有许多欠缺，但是我确实在此次设计中学得了很多东西，它将对我以后的学习与工作产生很大的影响。我这次设计的题目是输电线除冰机设计，在整个设计过程中做了如下工作查阅有关的文献资料，了解当今国内外输电线除冰机，巡线机器人的发展现状及发展前景，也看到了创新设计巨大发展潜力。