能远距离传动,制造和安装精度要求高。当两轴间需要较大的传动比时,如果只用对齿轮传动,由于两轮齿数相差悬殊而使小齿轮易于磨损,同时两轮的尺寸相差较大时就可以采用内啮合的齿轮。可以用于减速器中电动滚筒中等。进给运动时采用的是四杆机构,他的示意图相当于是曲柄滑块机构,曲柄滑块机构的优点是低副的移动副,滑块可以左右或者上下往复运动,曲柄滑块机构广泛应用于往复活塞式发动机﹑压缩机﹑冲床等的机构中。抓线机构也是采用的四杆机构的原理。.斜齿轮啮合绕线机构本方案中,绕线部分采用斜齿轮啮合传动。与直齿轮传动相比,斜齿轮有以下主要优点重合度大,齿面接触情况好,因此运转平稳,承载能力高无根切的最小齿数较直齿轮少,故可使结构更加紧凑加工成本不高于直齿轮。主要缺点是运转时会产生轴向力,对传动不利。无攀爬式全自动高空接线机器人工作时,线盒被安放在从动齿轮上,随着从动齿轮作圆周运动和横向进给。而进给采用的是滑动螺旋传动。工作时,螺杆与齿轮旋和,同时连接着个联轴器,联轴器与进给杆相连,进给杆与架子相连,当螺杆转动时,方面与主动齿轮旋和,同时主动齿轮又与从动齿轮啮合,这样完成绕线功能而与联轴器相连的进给杆则带动架子和主从动齿轮进给。通常所说的滑动螺旋传动就是普通滑动螺旋传动。滑动螺旋通常采用梯形螺纹和锯齿形螺纹,其中梯形螺纹应用最广,锯齿形螺纹用于单面受力。矩形螺纹由于工艺性较差强度较低等原因应用很少对于受力不大和精密机构的调整螺旋,有时也采用三角螺纹。螺旋传动的优点是结构简单承载能力大,传动平稳无噪声,能实现自锁要求,传动精度高,故广泛应用于机床进给机构螺旋起重机和螺旋压力机中。缺点是,螺纹之间产生较大的相对滑动,摩擦磨损严重,传动效率低。.本章小结通过查阅资料,并对几种方案进行分析和比较优缺点,排除了较不合理的方案之后,决定选择方案三作为最后方案,运用斜齿轮啮合机构绕线,滑动螺旋传动进给,这样进给和绕线共用个电动机,可以减少个电动机的使用,从减少重量和电动机的角度看,都是很好的选择。第章参数的确定及电机的选择.绕线机构参数的确定斜齿圆柱齿轮传动.选精度等级材料及齿数材料尼龙精度等级级小齿轮主动齿数,大齿轮齿数选取螺旋角初选.按齿面接触强度设计按参考文献中式计算,即.确定公式中各计算数值试选由参考文献中图选取区域系数由参考文献中图查得则许用接触应力.小齿轮传递的转矩•选取齿宽系数由参考文献中表查得材料的弹性影响系数齿数比计算小齿轮分度圆直径计算圆周速度.计算齿宽及模数.计算纵向重合度.计算载荷系数查得使用载荷系数动载荷系数齿向载荷分布系数因此.按实际的载荷系数校正算得的分度圆直径,由式得.计算模数按齿根弯曲强度设计由参考文献中式.确定计算参数计算载荷系数.根据纵向重合度,从参考文献中图查得螺旋角影响系数计算当量齿数.查取齿形系数由参考文献中表查得,查取应力校正系数由参考文献中表查得,计算大小齿轮的,并加以比较对于大小齿轮.小齿轮的数值大设计计算取.几何尺寸计算计算中心距.将中心距圆整为按圆整后的中心距修正螺旋角因为值无太大变化,故参数等不必修正计算大小齿轮的分度圆直径.计算齿轮宽度因为对齿轮强度要求不高,所以最后取,.进给机构参数的确定进给机构采用螺旋传动,螺杆选择,普通螺纹,螺距设计计算.耐磨性计算螺纹工作面上的耐磨性条件为.令,则,代入式.,整理后得.对于普通螺纹,接触高度.代入,有在式.中,各参数值如下因此,有强度足够.螺杆的强度计算第四强度理论.其中,螺杆受的轴向力,螺纹段的危险截面面积,螺纹段的抗扭截面系数,螺杆所受扭矩,•螺杆材料的许用应力其中根据螺杆转速,查得••因此有.螺杆的稳定性计算螺杆的稳定性条件.螺杆稳定性的计算安全系数螺杆稳定性安全系数,取螺杆的临界载荷,根据欧拉公式计算,即.由参考文献中表查得螺杆的长度系数因,所以无需进行稳定性校核.抓线和导线握持机构参数的确定抓线机构参数确定图.抓手如图.所示,抓手部分主要由两部分驱动,其中图为抓线时抓手位置,中间空间为高压线所处空间,整个抓线过程中,抓手应实现两次分和,次是抓住引线,第二次是将引线和导线握在起。图是推杆,即抓手的动力来源,推杆工作时,两个小圆环是拉手,通过将推杆上下移动,来使抓手实现抓线和松开线的动作。本结构的参数确定主要是根据高压线的尺寸而定的。图.抓手零件尺寸示意图如图.所示,为抓手上部的零件尺寸参数。图.抓手推杆部分零件尺寸示意图如图.和.所示,为抓手推杆部分的尺寸参数。导线握持机构参数的确定图.导线握持机构的平面图,从结构可看出,导线握持机构是典型的四杆机构,工作时,两个相同的抓手将导线握在起,其具体参数主要根据导线的尺寸而定,先确定中间握住导线的椭圆形状的尺寸,然后依其运动情况确定其他部位的尺寸,如连杆,此处或可根据具体的运动仿真分析而定,运动仿真之后,机构的运动轨迹表现清晰,目了然,运动范围也可确定,由此,各部分的尺寸也就可相应确定图.导线握持机构如图所示,图.为导线握持机构的实体图,而图.为导线握持机构的尺寸参数示意图,其基本参数在此图中均有所体现。.电机的选择进给机构电机的选择进给机构采用的是螺旋传动,选取是的普通螺纹,根据机械设计课程设计手册查得,螺距。在整个绕线过程中,计划绕线圈,因此,从动齿轮要相应转动圈,根据传动比,可得出主动齿轮转圈,而螺杆也就转动圈,因此,所选择电机的转速应该大于等于。根据本设计对电机的特殊要求,在微型蜗轮蜗杆减速直流电机中进行选择,由前面所求转速,选择型电动机,该电机的空载转速为,额定转速为,额定扭矩为,换算为,电源为,外形尺寸不含轴是,重量仅为。握持机构电机的选择握持机构采用四杆机构,通过根杆的进给运动,是抓手部分产生定角度,当角度达到定程度时,便能够将将高压线扣住。二本部分结构功能的实现主要是通过驱动杆产生的位移,其位移量很小,所选择的电动机为系列推杆,推杆的空载速度为,带载后也完全可以完成本结构的要求。该产品广泛应用于电站矿山港口冶金轻工等系统中,也适合于具有相同工作环境和使用要求的其它行业中,并具有满足系统要求的程控集控和就地控制的能力。安装电动推杆时,应考虑现场手动操作调试及维护方便的空间,也必须考虑推杆自身的运动空间。其安装尺寸参见各规格推杆安装尺寸图表。电动推杆安装完毕后应对以下部分进行调整检查后,方能通电试运行电气线路是否符合电气原理图的要求,电源电压及相序是否正确检查各紧固件是否牢固可靠转动手柄轴检查推杆行程控制机构工作是否正常。本部分电机分别分布在架子的两侧,工作是同时的,即要保证两个抓手工作的同步性。永磁直流电机的特点电磁式直流电机原理相似,永磁直流电机唯的区别就是直流电机的磁通产生的方式不同。永磁直流电机的主要特点首先永磁直线电机不需要直流励磁电源,可以有效的减少电源的耗电量,因此具有重要的经济价值。其次永磁电机没有励磁绕组,这样就可以节省电机的用铜量,有效的减少电气铜耗。特别是在微型以及小容量的范围内,电机的重量体积以及效率和成本都可以得到有效的改善。但是永磁电机中的永磁材料的磁场是恒定的,永磁直流电机是以微型和小容量为主。图.直动电机.本章小结本章是参数的确定和电机的选择,参数确定首先是根据实际情况,比如高压线直径,来估算出大致需要多大尺寸的齿轮,然后在初选参数,进行计算,强度校核,进而确定具体的参数,然后再对其他参数进行计算,所有数据校核并确定后,选择合适的电动。而四杆机构等的参数确定,则要根据实际运动轨迹等因素,这些都是根据具体情况而定,没有特别标准的参照和理论依据,主要是根据设计需求而定,灵活性比较大。在电动机的选择上,本设计较多采用了直动电动机,这是出于对结构简便和节省原材料重量的考虑。第章绕线机构设计.绕线机构结构设计主动齿轮上面只有四个减重孔,无其他特别结构。从动齿轮上面要有个线盒,线盒是粘接在齿轮上面的,绕线时,随着从动齿轮的转动,线盒中的铝线被带出,缠绕导线,可以在线盒外端出口处,加个弹簧片,该弹簧片的作用是,当线盒经过两根高压线时,没有弹力作用,当铝线缠住高压线后,相当于高压线变粗了,这样,当弹簧片与缠着铝线的高压线接触后,即对其有个弹力作用,起到紧线作用。线盒中铝线的长度是定的,这样,能够保证在绕线动作完成时,线盒内没有多余的残留线,这也就减少了个动作,即当绕线完成后,没有剪线的动作,减小了工作的难度。图.从动齿轮本设计要求重量轻,因此,为了减轻重量,要使用轻质材料,如塑料尼龙等,现选择尼龙材料。尼龙,英文名称简称,是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂总称。包括脂肪族,脂肪芳香族和芳香族。其中,脂肪族品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。尼龙年在美国被成功的合成,是世界上出现的第种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然新,它的合成是合成纤维工业的重大突破,同时也是高分子化学的个重要里程碑。现在使用较广泛的尼龙材料类型之就是尼龙,它是在常压下,将熔融的原料已内酰胺单体用碱性的物质作催化剂,与活化剂等助剂起制成待聚单体,直接注入预热到定温度的模具中,使物料在模具内很快地进行聚合反应,凝结成坚韧的固体胚件,再经过有关工艺处理,得到预定的制品。尼龙的特点摩擦系数比钢低.倍,比铜低.倍,而比重仅为铜的七分之。尼龙可直接取代原铜不锈钢铝合金等金属制品。多年来我公司生产的尼龙滑轮滑块齿轮蜗轮托轮支承轮走轮水泵叶轮轴套轴瓦柱肖活赛阀体挡胶板皮带轮转动轮棒材管材板材等,不仅较好地取代了相应的金属品,而且使用户降低了成本,延长了整机及零件的使用寿命,经济效益有显著提高。尼龙又分为很多种,其中有种蓝色,这种改性尼龙有醒目的兰色,比普通浇铸尼龙的韧性高,柔性好,耐疲劳,证明是齿轮,齿条和传动齿轮的理想材料。尼龙的应用范围越来越广,效果也越来越显著,人们从不认识到认识,从试用到应用,逐步认识到尼龙应用的卓越性重要性,尼龙已取得了重大的经济效益。.进给机构结构设计进给机构采用滑动螺旋传动,整个绕线过程中,要缠绕圈,因此从动齿轮转动圈,螺杆也转动圈。目前我国常用的螺杆材料有号钢氨化钢,高温合金等。而为了满足设计要求,本设计中螺杆不采用金属材料,现在有尼龙材料的螺杆被使用,当强度要求不高,又需要减轻重量时,尼龙螺杆便是种很好的选择。.支架结构设计由于本装置是要进行高空作业,须由操作人员举至高压线处,因此,对重量有极高的要求,所以不仅在材料的选择上,在机构设计时,也要尽量减轻重量,无论是支撑对齿轮的小架子,还是机构的整体架子,都要尽可能多的减重。.小架子结构设计小架子的设计目的是要保证绕线时,机构不会摇晃,即保证平衡,同时,支撑着大齿轮。螺杆被安置在和高压线在条直线上,这样,就要求架子能够保持两边平衡,因此,架子既能起到支撑作用,又能保持整体平