畢業(yè)設(shè)計（論文）-玻璃幕墻清洗機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計

III-普通本科畢業(yè)設(shè)計論文全套圖紙加V信153893706或扣3346389411課題名稱：玻璃幕墻清洗機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計學(xué)院專業(yè)班級學(xué)號 姓名指導(dǎo)教師(簽字)教研室主任(簽字)院長(簽字)2023年4月7日

目錄TOC\o"1-3"\h\u12693摘要 IV13336Absrtact V12026玻璃幕清洗機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計 11605第一章緒論 1314861.1課題設(shè)計的意義和目的 1301321.2國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 2248001.2.1國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 270751.2.2國外的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 330621.3課題主要研究的內(nèi)容 422746第二章玻璃幕清洗機(jī)器人總體設(shè)計 5229232.1總體方案的確定 578242.2設(shè)計參數(shù)的選擇 6170662.3各傳動部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 7254842.3.1玻璃幕清洗機(jī)器人安裝底座的設(shè)計 7259202.3.2涮盤結(jié)構(gòu)設(shè)計 8202972.4負(fù)壓吸盤結(jié)構(gòu)設(shè)計 912083第三章玻璃幕清洗機(jī)器人的計算校核 10130813.1標(biāo)準(zhǔn)件的選型 10254843.1.1電機(jī)的選型 13254843.1.2負(fù)壓泵的選型 138723.2吸盤吸附驅(qū)動力的計算校核 11270483.3機(jī)器人絲桿計算 12122403.4機(jī)器人絲桿載荷的校驗 13141563.5齒輪傳動系的設(shè)計計算 1412623.5.1確定齒輪傳動精度等級 14230333.5.2計算齒輪的許用應(yīng)力的大小 1488193.5.3按玻璃幕清洗機(jī)器人齒面接觸疲勞強(qiáng)度確定中心距 14117473.5.4驗算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 1527113總結(jié) 1713322參考文獻(xiàn) 1920352致謝 20

摘要在本次的設(shè)計中，選擇設(shè)計一款負(fù)壓吸附式的玻璃幕清洗機(jī)器人，通過查閱相關(guān)的設(shè)計文獻(xiàn)，了解其結(jié)構(gòu)原理，主要的任務(wù)是完成總體機(jī)構(gòu)的構(gòu)思和傳動部件的布局，完成涮盤結(jié)構(gòu)的設(shè)計，主要包括對涮盤結(jié)構(gòu)尺寸的確定繪制、涮盤電機(jī)的布局和安裝位置的確定、涮盤固定部件確定、涮盤電機(jī)軸的計算校核等；機(jī)箱結(jié)構(gòu)的三維建模，確定安裝孔位及其他部件的結(jié)構(gòu)；齒輪傳動結(jié)構(gòu)的三維建模和齒輪傳動的設(shè)計計算；計算負(fù)壓工作相關(guān)的參數(shù)，確定其結(jié)構(gòu)尺寸及結(jié)構(gòu)框架，合理選擇電機(jī)，選則合適的材料，降低機(jī)器人的自身重量，繪制總體結(jié)構(gòu)總圖，完成各關(guān)鍵零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，最終撰寫設(shè)計計算說明書。關(guān)鍵詞：玻璃幕、擦拭、機(jī)器人、負(fù)壓泵、涮盤

AbsrtactInthisdesign,anegativepressureadsorptiontypeglasscurtaincleaningrobotwasselectedanddesigned.Byconsultingrelevantdesignliterature,thestructuralprinciplewasunderstood,theoverallstructureconceptandtransmissioncomponentlayoutwerecompleted,andthedesignoftherinsingplatestructurewascompleted.Thismainlyincludesdetermininganddrawingthedimensionsoftherinsingplatestructure,determiningthelayoutandinstallationpositionoftherinsingplatemotor,determiningthefixedcomponentsoftherinsingplate,andcalculatingandverifyingtheaxisoftherinsingplatemotor;3Dmodelingofthechassisstructure,determiningthestructureofinstallationholesandothercomponents;3Dmodelingofgeartransmissionstructureanddesigncalculationofgeartransmission;Calculatetheparametersrelatedtonegativepressurework,determineitsstructuraldimensionsandframework,reasonablyselectthemotor,selectappropriatematerials,reducetheweightoftherobot,drawanoverallstructuraldiagram,completethestructuraldesigndrawingsofeachkeycomponent,andfinallywriteadesigncalculationmanual..Keywords:glasscurtain,wiping,robot,negativepressurepump,rinsingtray玻璃幕清洗機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計第一章緒論1.1課題設(shè)計的意義和目的1.2國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢1.2.1國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢在八九十年代，國內(nèi)在玻璃幕清洗機(jī)器人的發(fā)展上，有過類似的設(shè)計和研究，清華大學(xué)的智能機(jī)器人的研究中，開始進(jìn)行了一些基本機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動和運轉(zhuǎn)上的研發(fā)。并且在得到國家相關(guān)機(jī)構(gòu)的鑒定后，在市場了實現(xiàn)了小批量的生產(chǎn)和運用，只是在后來的發(fā)展上，沒有更大的進(jìn)步和提高。上海交通大學(xué)在對于機(jī)器人的底面?zhèn)鲃雍瓦\動上的研發(fā)過程中，實現(xiàn)了機(jī)器人在消防安全上的使用，進(jìn)行了基本的智能遙控操作系統(tǒng)，為消防試驗和消防工作解決了代替人工的方式，填補(bǔ)了我國在消防上的機(jī)器人使用的空缺。只有在一些競賽和比賽上，進(jìn)行了一些單方向上的設(shè)計和研究，沒有形成實際的生產(chǎn)控制上的實際，不能更好的進(jìn)行國內(nèi)玻璃幕清洗機(jī)器人的實際運用和一些短板上的認(rèn)識。在玻璃幕清洗機(jī)器人的發(fā)展上技術(shù)一直因此停滯不前，主要的研發(fā)和投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠達(dá)到快速發(fā)展的基本需求。在后來的一些先進(jìn)的研發(fā)上，我國將更多的引進(jìn)機(jī)器人，通過學(xué)習(xí)和拆解一些先進(jìn)的機(jī)器人設(shè)備，將智能化的機(jī)器人技術(shù)不斷的進(jìn)行自我的提升。目前國內(nèi)的玻璃幕清洗機(jī)器人在比賽上的出現(xiàn)首次展覽是在長沙的機(jī)器人大賽上，玻璃幕清洗項目上的機(jī)器人由國內(nèi)的公司自主的研發(fā)和生產(chǎn)，在競賽上得到了很多人的認(rèn)可。目前我國在玻璃幕清洗機(jī)器人的發(fā)展上主要的結(jié)構(gòu)形式如下圖1-1，圖1-2所示，是我國現(xiàn)有的技術(shù)含量較高的玻璃幕清洗機(jī)器人的類型。1.2.2國外的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢1.3課題主要研究的內(nèi)容了解玻璃幕清洗機(jī)器人的工作原理，分析影響性能和效率的關(guān)鍵因素。提高智能化的工作特點，實現(xiàn)高空自動化清洗的優(yōu)勢，對重要的結(jié)構(gòu)刮水結(jié)構(gòu)的設(shè)計和行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計計算。設(shè)計吸附機(jī)，完成吸附泵等負(fù)壓力的計算。在設(shè)計上考慮材料的選擇，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)成本上的控制，提高制造性能。第二章玻璃幕清洗機(jī)器人總體設(shè)計2.1總體方案的確定通過對本次設(shè)計的玻璃幕清洗機(jī)器人的相關(guān)文獻(xiàn)的查詢和了解，選擇本次玻璃幕清洗機(jī)器人的結(jié)構(gòu)的基本組成形式，設(shè)計的步驟如下所示：首先進(jìn)行清洗裝置結(jié)構(gòu)，包括對刮水條、涮盤、涮盤安裝安裝底座、涮盤電機(jī)的選擇部分；確定框架的結(jié)構(gòu)形式和尺寸選擇，包括對框架安裝底座的設(shè)計布局、安全罩板、負(fù)壓安裝系統(tǒng)支撐等的設(shè)計；負(fù)壓系統(tǒng)的設(shè)計，負(fù)壓系統(tǒng)主要內(nèi)容是根據(jù)本次設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式，確定基本總體重量的大小，選擇合適的負(fù)壓泵，設(shè)計的內(nèi)容包括布置負(fù)壓泵的安裝位、負(fù)壓泵大小的選擇、吸附裝置的確定、負(fù)壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇；傳動系統(tǒng)的設(shè)計，傳動系統(tǒng)主要是實現(xiàn)在玻璃面上行走的結(jié)構(gòu)，采用排氣噴射的方式實現(xiàn)負(fù)壓的變化，通過齒輪傳動系統(tǒng)實現(xiàn)清洗裝置的移動過程，采用絲桿和齒輪組實現(xiàn)行走和清洗一體化的過程。設(shè)計過程中對清洗的參數(shù)及絲桿傳動的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計計算及校核絲桿傳動的參數(shù)選擇。通過以上的設(shè)計步驟，本次設(shè)計的玻璃幕清洗機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)形式如下圖2-1所示：圖2-1：玻璃幕清洗機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)簡圖對傳動負(fù)壓吸附機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，選擇使用連桿和絲桿傳動的結(jié)構(gòu)形式，連桿傳動在進(jìn)行傳動結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，具有傳動穩(wěn)定性高，傳動的精度高，實現(xiàn)大力矩傳動的設(shè)計優(yōu)勢。在連桿傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計上，本次玻璃幕清洗機(jī)器人負(fù)壓吸附機(jī)構(gòu)選擇使用的驅(qū)動形式是電機(jī)驅(qū)動，采用絲桿傳動安裝底座固定連桿傳動方式，電機(jī)驅(qū)動實現(xiàn)絲桿帶動滑塊組件實現(xiàn)刮水清洗的過程。采用絲桿傳動的優(yōu)勢是能夠更好的實現(xiàn)對負(fù)壓吸附力的控制，解決在負(fù)壓吸附過程中不穩(wěn)定的缺陷，其設(shè)計的優(yōu)點如下所示：（1）、采用絲桿實現(xiàn)負(fù)壓吸附和放松的傳動形式，更好的實現(xiàn)對玻璃面的負(fù)壓吸附過程，達(dá)到對不規(guī)則物體負(fù)壓吸附的基本設(shè)計要求；（2）、采用絲桿傳動的方式，在制造上比較簡單，絲桿的制造過程便捷成本低；（3）、絲桿傳動的負(fù)壓吸附過程中的精度高，可以達(dá)到對玻璃面的抓舉的位置更加的準(zhǔn)確可靠，實現(xiàn)對玻璃幕清洗過程中的高精度設(shè)計要求。通過對玻璃幕清洗機(jī)器人的設(shè)計過程中的分析和選擇，本次玻璃幕清洗機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)點和設(shè)計的缺點分析，本次玻璃幕清洗機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計采用齒輪傳動實現(xiàn)安裝底座的回轉(zhuǎn)傳動的過程，齒輪傳動更好更快的實現(xiàn)傳動動作的迅速移動，使得整體的反應(yīng)比較靈敏。在工作上的阻力較低，達(dá)到本次對玻璃幕清洗機(jī)器人設(shè)計的要求。2.2設(shè)計參數(shù)的選擇根據(jù)本次玻璃幕清洗機(jī)器人的設(shè)計要求，在本次的設(shè)計上的玻璃清洗機(jī)的機(jī)器人利用負(fù)壓工作的原理實現(xiàn)吸附在玻璃幕墻表面上，并在安裝框架上安裝安全繩進(jìn)行保護(hù)，實現(xiàn)穩(wěn)定地移動和清洗作業(yè)，玻璃幕清洗機(jī)器人的總體機(jī)構(gòu)設(shè)計基本參數(shù)選擇如下：、框架的總體設(shè)計布局的尺寸大小為473x450x260mm；、最大行進(jìn)速度100mm/s；、可跨越寬15mm左右的凹槽；、負(fù)壓吸附力為6-15N（重量<6kg，按照6kg確定），負(fù)壓泵輸出為氣體；、線性電機(jī)選擇220V，功率為180W；在設(shè)計上，負(fù)壓吸附的運行的速度是玻璃幕清洗機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)生比較重要的一個設(shè)計的參數(shù)，在實際的吸附和玻璃幕清洗的過程中，負(fù)壓吸附機(jī)器人的運行速度也是玻璃幕清洗機(jī)器人傳動玻璃幕清洗過程中的一個工作效率的體現(xiàn)，在本次的設(shè)計上通過電控的要求，設(shè)計負(fù)壓吸附機(jī)構(gòu)工作過程中的旋轉(zhuǎn)的速度為100mm/s，最大負(fù)壓吸附后橫移上升的速度可以根據(jù)負(fù)壓吸附機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的工作效率進(jìn)行計算為：v=100x0.8=80mm/s。2.3各傳動部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.3.1玻璃幕清洗機(jī)器人安裝底座的設(shè)計玻璃幕清洗機(jī)器人的安裝底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于安裝底座是一個關(guān)鍵的支撐和實現(xiàn)回轉(zhuǎn)的傳動結(jié)構(gòu)，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的要求中，需要有很強(qiáng)的承載能力來實現(xiàn)對整個機(jī)器人結(jié)構(gòu)的支撐，所以在本次的設(shè)計中，安裝底座的設(shè)計采用選擇圓柱式焊接殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行主體部分的設(shè)計。安裝底座箱體的結(jié)構(gòu)采用鋼材進(jìn)行加工完成，安裝底座的結(jié)構(gòu)不需要設(shè)計的很復(fù)雜，但是需要有足夠的強(qiáng)度，滿足運行的工作要求和玻璃幕清洗反作用力的承載能力。所以在安裝底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，采用螺釘?shù)墓潭ㄐ问竭M(jìn)行安裝底座的安裝和回轉(zhuǎn)軸承結(jié)構(gòu)的安裝，滿足設(shè)計的剛性要求和傳動的基本原則要求。在安裝底座的材料選擇上，本次選擇使用TC鈦合金進(jìn)行調(diào)質(zhì)，增加其工作狀態(tài)下的強(qiáng)度性能，其結(jié)構(gòu)如下圖2-2所示。圖2-2：安裝底座三維結(jié)構(gòu)2.3.2涮盤結(jié)構(gòu)設(shè)計機(jī)械傳動系統(tǒng)上，以及在進(jìn)行設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，涮盤的種類很多，大部分采用的是型材結(jié)構(gòu)的形式，為了實現(xiàn)更好的強(qiáng)度要求和抗疲勞要求。圖2-3：涮盤三維結(jié)構(gòu)很多的設(shè)備上采用的涮盤結(jié)構(gòu)多數(shù)為304材料，還有316不銹鋼等進(jìn)行涮盤結(jié)構(gòu)的鑄造成型。如下圖2-3所示為涮盤的結(jié)構(gòu)形式涮盤在實際的使用上，一般是根據(jù)設(shè)備的總體重量和動載荷的大小，進(jìn)行涮盤結(jié)構(gòu)的設(shè)計，對于一般的涮盤結(jié)構(gòu)形式來時，機(jī)械載荷的大小就是涮盤強(qiáng)度設(shè)計的基本要求，在動載荷的支撐力作用下，進(jìn)行合理的參數(shù)選擇，使得涮盤的強(qiáng)度達(dá)到運動及支撐動載荷下的要求即可。還有采用錐形的機(jī)構(gòu)進(jìn)行涮盤總體結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計，實現(xiàn)接觸地面的位置上處于一個比較寬的范圍內(nèi)，更加可靠的提高了支撐上的性能。2.4負(fù)壓吸盤結(jié)構(gòu)設(shè)計在玻璃幕清洗機(jī)器人的負(fù)壓吸盤的結(jié)構(gòu)上，經(jīng)過多次的修改和分析，最終選擇使用圓形負(fù)壓吸附的方式對玻璃面進(jìn)行負(fù)壓吸附，選擇圓盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行兩端負(fù)壓吸附的結(jié)構(gòu)形式，這樣設(shè)計的主要優(yōu)點如下：、設(shè)計機(jī)構(gòu)上有通用性，達(dá)到負(fù)壓吸附和傳動上的靈巧性；、對曲面性的玻璃面來書，這樣的行走上更有較強(qiáng)的行走玻璃幕清洗的功能；、對玻璃幕清洗機(jī)器人在進(jìn)行不同方向上的玻璃面進(jìn)行吸附和行走的時候，能夠進(jìn)行多方面上的吸附工程，達(dá)到實用性較強(qiáng)的特點，在不同的吸附和玻璃幕清洗的過程中，能自動進(jìn)行方向上和角度上的調(diào)整，實現(xiàn)對玻璃面行走的效果。負(fù)壓吸盤結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計如下圖2-4所示：圖2-4：負(fù)壓吸盤結(jié)構(gòu)

第三章玻璃幕清洗機(jī)器人的計算校核圖2-4：負(fù)壓吸盤結(jié)構(gòu)3.1標(biāo)準(zhǔn)件的選型3.1.1電機(jī)的選型本次負(fù)壓吸附電機(jī)的選型和功率的選擇上，考慮本次機(jī)器人的所受的力的大小為6-10N的負(fù)壓吸附力，所以選擇的電機(jī)不易過大，通過查閱現(xiàn)有市場上的電機(jī)的特點和優(yōu)勢性。其主要的電機(jī)參數(shù)如下：其型號系列為YYCJ80，其工作通用的電壓為220V，電機(jī)可以輸出的最大功率為180w，步進(jìn)的最大轉(zhuǎn)速可以達(dá)到1500r/min，變頻率為50HZ，工作效率達(dá)到70%以上。圖3-1：電機(jī)簡圖3.1.2負(fù)壓泵的選型玻璃幕清洗機(jī)器人的設(shè)計中，吸附在玻璃幕上面，并實現(xiàn)通過改變負(fù)壓的大小實現(xiàn)涮盤的旋轉(zhuǎn)，齒輪傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動，達(dá)到清洗和行走同步進(jìn)行的機(jī)構(gòu)特點，所以在本次的設(shè)計中，旋轉(zhuǎn)使用負(fù)壓泵進(jìn)行驅(qū)動行駛清洗元件的確定。根據(jù)本次設(shè)計的要求，在負(fù)壓泵的工作狀態(tài)下，吸附的負(fù)壓吸附力為6-15N,按照吸附力的大小，選擇12V負(fù)壓泵，其型號為：70KPA，真空范圍：0-98.2kPa，流速：0-23LPM，頻率：50Hz，電機(jī)與泵描述，無油式旋轉(zhuǎn)泵，聲音：＜60dBa，工作周期：非連續(xù)性工作。3.2吸盤吸附驅(qū)動力的計算校核(1)計算玻璃幕清洗機(jī)器人傳動結(jié)構(gòu)中驅(qū)動臂的轉(zhuǎn)到過程中的負(fù)載慣量J。已知玻璃幕清洗過程中的吸盤吸附在材料的選擇上采用的是304，可以通過材料的結(jié)構(gòu)性能確定其密度為：=7.810kg/cm，可以通過以下的計算式得:（2）計算涮盤安裝底座的工作轉(zhuǎn)動慣量大小JJ=0.7810DL=0.7810(6.6-3)8.2kg/cm=11.62kg/cm（3）折算到玻璃幕清洗機(jī)器人在電動機(jī)傳動過程中的軸上傳動機(jī)構(gòu)的傳動的慣量大小計算為,可以知道已知玻璃幕清洗機(jī)器人在執(zhí)行工作的情況下，其工作臺安裝底座及負(fù)壓吸附機(jī)器人的總質(zhì)量要求為m=5kg，所以在電動機(jī)的參數(shù)確定后，計算每轉(zhuǎn)一圈的軸向移動的行程，L=1.25cm，通過以下的計算式可以得：(4)所以加在電動機(jī)的傳動軸上的工作負(fù)載的總量轉(zhuǎn)動慣量為：=++J=(21.43+11.62+9.95)=4.3(5)玻璃幕清洗機(jī)器人的吸盤吸附的旋轉(zhuǎn)工作中的負(fù)載力矩大小的計算T：可以根據(jù)玻璃幕清洗機(jī)器人的吸盤吸附在轉(zhuǎn)臂過程的軸向負(fù)載的大小為F=F=2.969N,則電動機(jī)在工作中每轉(zhuǎn)一圈的時候，機(jī)器人的回轉(zhuǎn)吸盤吸附執(zhí)行部件在軸向上移動的距離為L=125mm=0.125m,可以進(jìn)行進(jìn)給傳動系統(tǒng)工作中的總效率的計算η=0.90，由式得：T===0.648Nm(6)計算玻璃幕清洗過程中的摩擦負(fù)載力矩的大小T：已知在不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力（即為空載時的驅(qū)動臂摩擦力）F=15.75N，由上述計算可得：T==Nm=2.79Nm3.3機(jī)器人絲桿計算（1）計算玻璃幕清洗機(jī)器人的負(fù)壓吸附機(jī)器人上的絲桿的旋轉(zhuǎn)力大小根據(jù)電機(jī)的選擇大小進(jìn)行功率的確定為：=0.18kw，可以進(jìn)行對負(fù)壓吸附絲桿的工作中玻璃幕清洗時候的最大力矩進(jìn)行負(fù)壓吸附轉(zhuǎn)速的計算為n=30r/min，絲桿的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示3-2所示：圖3-2：絲桿結(jié)構(gòu)圖可以根據(jù)電機(jī)的選擇和玻璃幕清洗過程中的最大扭矩進(jìn)行機(jī)器人負(fù)壓吸附中的速度計算為：可以選取玻璃幕清洗機(jī)器人負(fù)壓吸附中的傳遞機(jī)械工作的效率為：，可以計算出旋轉(zhuǎn)力的大小為：（2）計算玻璃幕清洗機(jī)器人在兩個負(fù)壓吸附連桿傳動上的負(fù)壓吸附力的大小：縱向的負(fù)壓吸附力為Y,以及橫向的工作的負(fù)壓吸附力為X，可以分別計算出其大小為：3.4機(jī)器人絲桿載荷的校驗可以根據(jù)傳動過程中的絲桿的傳動臨界轉(zhuǎn)速的大小，進(jìn)行絲桿長度尺寸的計算，長度=217mm。查閱文獻(xiàn)可以選取彈性模量的大小為：E=MPa，絲桿的選擇設(shè)計上的材料選擇為40Cr材質(zhì)，其密度N/，金屬在空氣中的重力加速度的大小為9.8，使用中的安全系數(shù)的大小為：=0.8。由查看文獻(xiàn)查得：。玻璃幕清洗機(jī)器人的負(fù)壓吸附絲桿的運動過程中的最小慣性的力矩為：玻璃幕清洗機(jī)器人的負(fù)壓吸附絲桿工作中的最小的截面積的大小為：所以在玻璃幕清洗機(jī)器人的負(fù)壓吸附絲桿的轉(zhuǎn)動上。根據(jù)以上的計算內(nèi)容，可以計算得：r/min=107.3r/min通過以上的計算和分析，在本次的玻璃幕清洗機(jī)器人的負(fù)壓吸附絲桿的轉(zhuǎn)速的鍛造上，根據(jù)計算的理論值為107.3r/min，設(shè)計碎塊的轉(zhuǎn)速不得超過150r/min，所以本次絲桿傳動的最大轉(zhuǎn)速選擇為120r/min可視為最佳。3.5齒輪傳動系的設(shè)計計算3.5.1確定齒輪傳動精度等級根據(jù)估計速度m/s,采用8級精度齒輪。一般齒輪的選擇材料中，使用的是40Cr進(jìn)行表面高頻淬火進(jìn)行使用，整體進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，因此其；分度圓上設(shè)計的壓力角的大小為；對于正常齒來說，齒頂高的設(shè)計的系數(shù)為，齒輪頂隙的系數(shù)設(shè)計選擇為。3.5.2計算齒輪的許用應(yīng)力的大小玻璃幕清洗機(jī)器人主動輪和玻璃幕清洗機(jī)器人從動輪齒面硬度為230HBS和170HBS，并查圖得，=570Mpa,=520Mpa,查圖得，=1.0，=1.14,=1.0,=1.0,=1.0,=0.92,=1.0。3.5.3按玻璃幕清洗機(jī)器人齒面接觸疲勞強(qiáng)度確定中心距玻璃幕清洗機(jī)器人小齒輪轉(zhuǎn)距：初取，取：查表得，確定玻璃幕清洗機(jī)器人傳動齒輪的中心距：取a=95mm估計模數(shù)：m=(0.007～0.02)a=(0.007～0.02)×155=1.085～3.1mm,取m=3mm.各輪齒數(shù)：取玻璃幕清洗機(jī)器人齒輪傳動實際傳動比：玻璃幕清洗機(jī)器人齒輪傳動比誤差：玻璃幕清洗機(jī)器人齒輪許用分度圓直徑：則可以確定本次設(shè)計的玻璃幕清洗機(jī)器人齒輪選擇8級精度的齒輪合適。3.5.4驗算齒面接觸疲勞強(qiáng)度因玻璃幕清洗機(jī)器人齒輪由電機(jī)驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，查表，，由于玻璃幕清洗機(jī)器人齒輪傳動的速度v=3.17m/s,8級精度齒輪，查圖得，軸上軸承不對稱分布，且，查圖得，齒寬b=。取b=54mm,。查表得載荷系數(shù)計算玻璃幕清洗機(jī)器人齒輪端面和縱向重合度：由查圖得，，取u=2.7=1.58MP所以通過以上的設(shè)計和計算的內(nèi)容，對玻璃幕清洗機(jī)器人齒輪進(jìn)行校核設(shè)計，可以確定本次設(shè)計的玻璃幕清洗機(jī)器人齒輪選擇的參數(shù)和設(shè)計的內(nèi)容在使用上是可行的。齒輪組的結(jié)構(gòu)形式如下圖3-3所示：圖3-3：齒輪組傳動系統(tǒng)

總結(jié)本文通過對玻璃幕清洗機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成玻璃幕清洗機(jī)器人的安裝底座結(jié)構(gòu)的設(shè)計，傳動方式的選擇，吸盤吸附傳動結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計，負(fù)壓吸附機(jī)構(gòu)的設(shè)計和電機(jī)的選擇。完成玻璃幕清洗機(jī)器人的相關(guān)設(shè)計的計算和分析。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，確實是一個比較累的過程，但是在解決了遇到的問題后，收獲的很多都是成就感，在這次的設(shè)計過程中，也是自己在四年以來的一次對所學(xué)知識的運用的過程，同時讓自己在整個過程中不斷的成長，更好的為畢業(yè)后的工作做準(zhǔn)備，培養(yǎng)了自己在獨立自主未來事情上的信心，提升獨立能力。謝辭參考文獻(xiàn)[1]聞邦椿,機(jī)械設(shè)計手冊[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.[2]盧秉恒,機(jī)械制造基礎(chǔ)[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.[3]呂庸厚，沈愛紅,組合機(jī)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用創(chuàng)新[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.[4]姚云英,公差配合與測量技術(shù)[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社