管道清潔機(jī)器人畢業(yè)論文1

1、目錄1緒論...........................................................................................................................................................11.1本課題研究背景和研究意義............................................

2、..............................................................11.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r..............................................................................................................................21.3本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容.........

3、.................................................................................................................82管道機(jī)器人總體設(shè)計(jì)................................................................................................

4、.................................92.1管道機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)..........................................................................................................92.1.1移動(dòng)方式選擇.....................................................

5、.................................................................92.1.2傳動(dòng)方案的選擇..................................................................................................................92.2機(jī)器人變管徑自適應(yīng)性方案設(shè)計(jì)..........

6、......................................................................................112.3動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算....................................................................................................................152.

7、3.1管道機(jī)器人行駛阻力分析................................................................................................152.3.2減速器的選擇.................................................................................................

8、...................182.4機(jī)器人的速度和驅(qū)動(dòng)能力校核....................................................................................................192.4.1運(yùn)動(dòng)速度校核......................................................................

9、..............................................192.4.2驅(qū)動(dòng)能力校核....................................................................................................................193鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算..................................

10、.................................................................................................203.1鏈輪設(shè)計(jì)的初始條件.............................................................................................................

11、.......203.2鏈輪計(jì)算結(jié)果................................................................................................................................213.3歷史結(jié)果.................................................................

12、.......................................................................214蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算...............................................................................................................................234.1蝸輪蝸桿基

13、本參數(shù)設(shè)計(jì).............................................................................................................234.1.1普通蝸桿設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù).........................................................................................

14、...........234.1.2材料及熱處理....................................................................................................................244.1.3蝸桿蝸輪基本參數(shù).................................................................

15、...........................................244.1.4蝸輪精度............................................................................................................................254.1.5強(qiáng)度剛度校核結(jié)果和參數(shù)........................

16、........................................................................264.1.6自然通風(fēng)散熱計(jì)算............................................................................................................264.2蝸桿軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)............

17、............................................................................................................274.2.1軸的強(qiáng)度較核計(jì)算.................................................................................................

18、...........274.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)....................................................................................................................314.2.3鍵的校核.....................................................................

19、.......................................................325過彎道能力和其他部件設(shè)計(jì)...................................................................................................................335.1彈簧的設(shè)計(jì).........................

20、..........................................................................................................335.2過彎道能力的設(shè)計(jì).....................................................................................................

21、...................345.2.1工作原理............................................................................................................................345.2.2過彎道能力的幾何量設(shè)計(jì)................................................

22、................................................346管道機(jī)器人建模與仿真分析...................................................................................................................387總結(jié)和展望..................................

23、.............................................................................................................41參考文獻(xiàn).........................................................................................................

24、..............................................43致謝............................................................................................................................................................45管道機(jī)器人的設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿

25、真第2頁共45頁現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)及日常生活中使用著大量管道，石油、天然氣、化工等領(lǐng)域也應(yīng)用了大量管道，這些管道大多埋于地下或海底，輸送距離近千里，它們的泄漏會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，甚至引起火災(zāi)，多數(shù)管道安裝環(huán)境人們不能直接到達(dá)或人們無法直接介入，另外，在一些工廠里有大量的通風(fēng)管道，在某些餐廳或飯店里裝有大量的油煙管道，這些管道或者架設(shè)在空中，或者管道內(nèi)徑很小，在做質(zhì)量檢測(cè)、故障診斷、清洗時(shí)比較困難。這促使了管道機(jī)器人的誕生。管道機(jī)器人的迅速發(fā)展

26、時(shí)期始于上個(gè)世紀(jì)80年代，它是一種可沿管道內(nèi)部或外部自動(dòng)行走，具有一種或多種傳感器的操作機(jī)械(如機(jī)械手、噴槍、焊槍、刷子)，其研究范疇屬于特種機(jī)器人中的移動(dòng)機(jī)器人范疇，能夠完成在管道這個(gè)特定的極限環(huán)境中作業(yè)，通常能攜帶各種探測(cè)儀器和作業(yè)裝置，在操作人員的遙控或者計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制下完成管道的檢測(cè)和維修、清掃等作業(yè)。檢測(cè)作業(yè)項(xiàng)目包括防腐狀況檢測(cè)、對(duì)接管道焊縫質(zhì)量、管道內(nèi)腐蝕程度、防腐層厚度、管壁缺陷等檢測(cè)維修項(xiàng)目包括清掃、補(bǔ)口、焊接等。1.

27、2國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r目前在管道清洗過程中，清洗設(shè)備絕大部分是采用無動(dòng)力纜繩拖拉行走方式來進(jìn)行清洗，無法根據(jù)管道的內(nèi)部情況進(jìn)行清洗參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整，管徑的適應(yīng)能力較差。為了解決這個(gè)問題，著眼于管道行走清洗機(jī)器人的研究開發(fā)，而在國(guó)內(nèi)這方面研究尚少。為了較好地解決管道的清洗難題，開發(fā)和研制管道清洗機(jī)器人勢(shì)在必行。本人設(shè)計(jì)管道清洗機(jī)器人是把行星磨頭清洗技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)結(jié)合起來，進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)開發(fā)，因此它的深入研究也將推動(dòng)管道清洗技術(shù)的發(fā)展。隨著管道機(jī)器

28、人技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用越來越廣泛。目前，日、美、英、德、法等發(fā)達(dá)國(guó)家在管道機(jī)器人技術(shù)方面做了大量工作，尤其是日本，在管道機(jī)器人的研究及開發(fā)中取得了領(lǐng)先的地位。法國(guó)的J.Vertut是較早從事管道機(jī)器人理論和樣機(jī)研制的人，他于1978年研制了一種輪腿式管內(nèi)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，成功地實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在管內(nèi)的自主行走。該機(jī)構(gòu)由2個(gè)行走輪及4個(gè)支腿組成，支腿由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以適應(yīng)不同管徑的變化。美國(guó)是機(jī)器人的誕生地，早在1962年就研制出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)