毕业论文终稿-变电站巡检全向移动小车结构设计（送全套CAD图纸 资料打包）

买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑XXXXX毕业设计论文变电站巡检全向移动小车结构设计系名专业班级学生姓名学号指导教师姓名指导教师职称年月买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763I目录摘要IIIABSTRACTIV第一章绪论111研究背景及意义112国内外研究现状1第二章总体方案设计321设计要求322方案选择3221运动方式选择3222全向轮类型选择4223小车整体布置方案723全向运动原理分析7第三章总体参数选择与计算931电动机的选择9311选择电动机类型9312电动机容量的选择9313电动机转速的选择1032分配传动比10321总传动比10322分配传动比1033运动和动力参数计算10331各轴的转速10332各轴的输入功率11343各轴的输入转矩11第四章主要零部件的设计1241传动齿轮的设计12411选精度等级、材料和齿数12412按齿面接触疲劳强度设计12买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763II413按齿根弯曲强度设计14414几何尺寸计算1542传动轴及轴上装置的设计16421尺寸与结构设计计算16422强度校核计算17423轴承及键的校核与寿命计算1943全向轮的设计20431全向轮直径确定21432小滚子直径的确定21433全向轮结构设计2244车轮支架的设计2545小车平台的设计26总结27参考文献28致谢29买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763III摘要变电站巡检全向移动小车，采用的是具有全向移动功能的全向轮搭载而成。全向移动小车的关键结构为全向轮，全向轮种类繁多，样式各异，本文选用瑞士轮1作为本次巡检小车的车轮，而小车整体平台采用四轮式左右对称布置结构。本次设计的巡检小车主要由伺服电机、传动齿轮、传动轴、全向轮、车轮支架及平台组成。本次设计主要针对变电站巡检全向移动小车的结构进行设计。首先，通过全向移动装置结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了全向移动小车总体结构方案和各个装置装置的设计方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过AUTOCAD制图软件绘制了变电站巡检全向移动小车装配图及主要零部件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键词巡检，全向移动，全向轮，齿轮买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763IVABSTRACTOMNIDIRECTIONALMOBILESUBSTATIONINSPECTIONTROLLEY,USINGOMNIDIRECTIONALMOBILEFEATURESFULLEQUIPPEDFROMTHEWHEELOMNIDIRECTIONALMOBILECARKEYSTRUCTURESFOROMNIDIRECTIONALWHEEL,OMNIDIRECTIONALWHEELWIDERANGEOFDIFFERENTSTYLES,ASWISSPAPERSELECTSAPATROLCARASTHISWHEEL,ANDTHECARASAWHOLEPLATFORMWITHFOURSYMMETRICALARRANGEMENTSTYLETHEPATROLCARDESIGNEDPRIMARILYBYTHESERVOMOTOR,TRANSMISSIONGEARS,SHAFTS,OMNIDIRECTIONALWHEELS,WHEELBRACKETANDPLATFORMSTHISDESIGNISMAINLYDESIGNEDTOMOVETHEWHOLESTRUCTUREFORSUBSTATIONPATROLCARFIRST,THEMOBILEDEVICECARRIEDBYTHEWHOLESTRUCTUREANDPRINCIPLEANALYSIS,THEANALYSISPRESENTEDINTHISFULLDESIGNTHEOVERALLSTRUCTUREOFTHEPROGRAMTOTHEMOBILECARRIAGEANDMEANSONTHEBASISOFTHERESPECTIVEDEVICESNEXT,THEMAINTECHNICALPARAMETERSWERECALCULATEDSELECTIONTHEN,FOREACHTHEMAINCOMPONENTSWEREDESIGNEDANDVERIFICATIONANDFINALLY,THROUGHTHEAUTOCADDRAWINGSOFTWARETODRAWASUBSTATIONINSPECTIONOMNIDIRECTIONALMOBILETROLLEYASSEMBLYDRAWINGSANDTHEMAINPARTSDIAGRAMTHROUGHTHISDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYISEXPERTISE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCESANDINTERCHANGEABILITYTHEORY,MECHANICALDRAWING,ETCMASTEREDTHEDESIGNMETHODOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADDRAWINGSOFTWAREFORTHEFUTUREWORKOFGREATSIGNIFICANCEINLIFEKEYWORDSINSPECTION,OMNIDIRECTIONALMOBILE,OMNIDIRECTIONALWHEEL,GEAR买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763V买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VI买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VII买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VIII买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763IX买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763X买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763XI买文档就送全套CAD图纸QQ414951605一章绪论11研究背景及意义变电站巡检全向移动小车，采用的是具有全向移动功能的全向轮搭载而成。“全方向”这个术语是用来描述一个系统在任意的环境结构中立刻向某一方向移动的能力。机器人型运动装置通常是为在平坦的平面上移动而设计的，运行在仓库地面、路面、LAKE、桌面等。在这种二维的空间，一个物体有三个自由的维度，能够在各种方向之间转换并且能够以物体的重心为中心进行旋转，但是很多传统的车辆不能独立地控制每个方向的度数。传统的车轮不能够向平行于轮轴的方向移动，这种所谓的非完整的限制车轮阻止了车辆使用侧向滑动，比如小汽车，向垂直于行驶的方向移动。虽然它能够在一个二维的空间基本达到每个位置和方向，但需要复杂而巧妙的引导和复杂的路径来完成。这种情况在人工操作和自动驾驶的车辆上都是存在的。当一个车辆没有完整性的限制（HOLONOMICCONSTRAINTS）,它可以在任何方位驶向每一个方向，这种能力就是被广泛熟知的全向移动能力。全向移动装置在常规的（NONHOLONOMIC）的平台上拥有非常大的优势，伴随像汽车一样的阿克曼车转向驾驶盘或者不同的驾驶系统，在狭窄的区域移动。它们可以在狭窄的小道上横行或斜行、原地转向或者沿着复杂的轨道移动。这种机器人可以在有固定或者活动的障碍物以及狭窄的小道等复杂环境中轻松的完成任务，这种环境通常可以在工厂车间、办公室、仓库以及医院等地方发现。灵活的材料处理和运动，加上实时的控制已经成为现代制造业一个基本的部分。自动引导的移动装置（VGAS）在灵活的制造系统中用来移动和调节部件而得到了广泛的应用。全向移动装置发展的未来是更进一步的提高这种结构的有效性，并且增加一个可以测试车辆特殊的机动性的地面行驶平台。全向移动装置根据移动性能而排列的车轮可以分为两类常规的车轮设计和特殊的车轮设计。12国内外研究现状全向移动平台的关键结构为全向轮，目前应用于实际的全向轮种类繁多，样式各异。本文将其按照使用方式，将其分为单个全向轮和组合全向轮。单个全向轮通过控制一个轮子在平面内拥有完全自由度，轮型以球型全向轮16为主。组合全向轮一般由买文档就送全套CAD图纸QQ414951605个轮子组合，通过运动合成，达到全向运动的效果。组合全向轮主要类型有麦克纳姆轮11、瑞士轮121、正交全方位轮89、全向盘14等，根据功能特点分别应用在不同的场合。在全向运动的控制方面，学者们作了大量的研究。TAMASKALMARNAGY3等人系统提出了全向系统的运动学及动力学建模方法。ASHMOREM5、JAEBOKSONG10等人从不同侧重点提出了全向轮布局对系统整体性能如速度、加速度、能量消耗的影响。有关姿态稳定、轨迹跟踪控制和路径跟踪的研究在以往的双轮差动运动中已经很成熟，而全向运动由于其为完整性系统的特点降低了这些方面的难度，使姿态稳定、轨迹跟踪控制等变得相对简单。有关全向移动平台的研究已经在国外开展了多年，但由于其结构复杂、控制困难、对运行环境要求较为严格，所以应用范围有限。工业领域的应用主要为全方位的工业品传输系统和工厂全方位自动引导车，工作环境较为理想。实验室使用全向移动研究平台，主要完成环境探索，机器人导航定位等方面的研究。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605二章总体方案设计21设计要求针对变电站巡检的内容和要求，根据变电站的设备布置情况和巡检重点要求，结合机器人巡检特点，设计适用于复杂环境的轮式变电站巡检机器人移动平台。技术参数小车载重50KG，小车的重量是100KG，速度为0206M/S。22方案选择221运动方式选择（1）差动运动方式传统的轮式机器人一般采用差动运动方式4，在平面内这是一种非完整约束。差动运动轮系是由两个轴线平行的驱动轮以及一个或多个从动轮组成。通过控制两个驱动轮达到一定的速度，就可得到差动运动的效果。（2）全向运动方式全向运动方式是一种可以在平面内获得任意运动方向的运动方式，可以完全控制机器人在平面运动的三个自由度（两个水平运动分量和一个自身姿态旋转分量）。具有全向运动能力的运动系统使机器人可以向任意方向做直线运动，而之前不需要做旋转运动，并且这种轮系可以满足一边做直线运动一边旋转的要求，达到终状态所需要的任意姿态角。图21差动方式于全向方式的运动比较如图21所示，圆圈代表机器人的轮廓，圆圈中心向外所引出的连线表示机器人当前的姿态正方向。考虑机器人完成由A点出发，运动到处于它侧向B点，并且仍然恢复先前的姿态角的任务。对于差动机器人来说，机器人必须首先在原地顺时针旋转买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763490，然后才能向B点运动，到达B点之后，再原地逆时针旋转90，机器人完成这样一系列动作之后才能达到我们的要求。而对于全向机器人来说，无论它现处何种状态，都可以直接向B点运动，在完成任务的任一时间段内都可以调整自己的姿态角。鉴于全向轮优异的动力学和运动学性能，结合变电站的设备布置情况和巡检重点要求，本次变电站巡检小车选定全向运动方式的全向轮。222全向轮类型选择（1）单个全向轮单个全向轮即单个轮子就具备全向移动的能力，一般为球型全向轮16，自由度为三，如下图所示，球形轮轮体为球形，通过控制分布在轮体周围的摩擦轮，实现球轮的驱动。但结构和控制非常复杂，而且应用范围有限，只能在环境比较理想的条件下（如地面平整）使用。图22球形全向轮（2）组合全向轮组合全向轮设计思想是驱动轮可以在不平行于驱动方向上自由滚动。将几个这样的全向轮组合成一个系统，在这个系统中单个的轮子在一个方向上可以提供扭矩，但在另外一个方向上能够自由滚动，组合起来的整个系统具有全向运动的功能。组合全向轮主要有以下几种典型结构A麦克纳姆轮麦克纳姆轮11的轮缘上斜向分布着许多纺锤状的小辊子，车轮可以斜横向滑动。将这种轮子组合使用，当轮子绕固定的轴线转动时，各小辊子形成了连续的圆弧状包络线，所以可以使车体实现平滑的全向运动。买文档就送全套CAD图纸QQ41495160523麦克纳姆轮B瑞士轮在一个大轮子周围垂直方向上均匀分布若干小轮子，大轮子由电机驱动，小轮子可以自由转动，使机器人在大轮子垂直方向侧滑时没有摩擦。如果将三个或三个以上的这种轮子固连在机器人的底盘，每个轮子就可以提供一个与驱动轴重合的扭矩，这些扭矩的合成可以使机器人具备全向移动的能力。如下是瑞士轮的三种结构图241瑞士轮1图242瑞士轮2图243瑞士轮3瑞士轮1为两片式的结构，通过内外两层复合轮体与地面的连续接触。瑞士轮2为单片式的结构，运动过程中单个小从动轮与地面接触为离散的点接触。C正交全方位轮和瑞士轮的原理基本相同，正交全方位轮89接触地面的从动轮为两个球形的从动轮。如图所示，电机驱动轴为Z，球形从动轮可以绕自身的轴作自由运动，两轮的驱动系统存在相位的偏差。当电机驱动时，两球形的从动轮就可以交替的接触地面。买文档就送全套CAD图纸QQ41495160525正交全方位轮D全向盘图26全向盘全向盘14安装着一组均匀分布、方向平行的从动轮组成,从动轮可以自由转动。将三个或三个以上的全向盘安装在底盘上，并与底盘成一定的小角度（如），全向盘由电机带动时，靠底盘外侧的接触地面的从动轮就会提供侧向的驱动力，几个全向盘驱动力的合成使底盘实现全向运动。（3）各种全向轮的优缺点分析经过查找资料、实验验证，本文对上节介绍的各类型全向轮优缺点进行了如下的分析名称优点缺点单轮灵活、可实现平滑的全向运动结构、控制非常复杂，而且应用范围有限，只能在环境比较理想的条件下（如地面平整）使用组合全向轮麦克纳姆轮可实现平滑的全向运动加工非常复杂，运动效率低，承载能力力比较弱，对起伏地面的适应能力差，而且小辊子容易与地面出现相对滑动，使控制精度变差买文档就送全套CAD图纸QQ414951605士轮1与地面接触连续对加工精度要求很高，安装非常复杂,而且由于其结构紧凑，只有在运动地表平面度比较理想的情况下才能实现全向运动的效果。在运动过程中倘若两片轮之间有杂物卷入，更会导致全向运动失效，并且，整套轮系具有较大的质量，运动不灵活瑞士轮2工艺相对简单。运动过程中单个小从动轮与地面接触为离散的点接触，当离散的接触点在轮滚动的过程中，出现多边型效应，造成整个轮体出现幅度较大的颠簸起伏，对运动控制的精度影响很大瑞士轮3可实现平滑的全向运动加工精度要求高，装配过程复杂，成本高昂正交全方位轮结构简单鉴于球缺形驱动轮的体积和转动速度限制，正交方位轮目前只用在小型、低速的场合全向盘提供连续的驱动力，最大的优点是有较大的承载能力结构复杂，且不能适用于高速的场合，绕自身作旋转运动困难通过以上对比分析，结合变电站的设备布置情况和巡检重点要求，本次变电站巡检小车选定瑞士轮1作为本次的全向轮。223小车整体布置方案结合变电站的设备布置情况和巡检重点要求，本次变电站巡检小车整体平台采用四轮式左右对称布置结构，布置方案如下图27图27小车整体布置方案23全向运动原理分析图28为采用全方位移动机构的车轮组合情况，轮中的小斜线表示触地辊子的轴买文档就送全套CAD图纸QQ414951605方向。每个全方位轮都由一台直流电机独立驱动，通过四个全方位轮的转速转向适当组合，可以实现机器人在平面上三自由度的全方位移动。4个全方位轮组成的机器人底座的力分析如图，其中为轮子滚动时小辊子受到轴向的摩擦力；为小辊子做从动滚动时受到的滚动摩擦力；为各轮转动的角速度。图28全向运动原理图买文档就送全套CAD图纸QQ414951605三章总体参数选择与计算31电动机的选择311选择电动机类型由于全向轮需通过调节四轮之间不同转速实现小车的转弯、斜向运动、原地旋转等，因此必须选定可调节转速的可调速伺服电机。另外，为了保证巡检小车能够不受地形、空间限制，小车的能源适合采用蓄电池，所以应该选用直流电机。312电动机容量的选择1）小车所需要的功率为P设定小车能够爬30坡，则小车所需要的最大功率为满载全速行驶模式下爬坡时的功率58603SIN50189SINWVG由于小车由四个相同的电机驱动四个车轮行驶，因此各单个车轮所需功率为14784P2）电动机的输出功率为00WP电动机至滚筒轴的传动装置总效率。圆柱齿轮传动效率，滚子轴承效率，电动机至车轮的传动总效9801902率为78213）电动机所需功率为WPW517040买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976310电动机额定功率只需略大于即可，通常取MP0WP217641查机械设计手册表191选取电动机额定功率为200W。313电动机转速的选择对比同类型产品，通常取车轮直径D200250MM则车轮转速MIN/3579420143660RDVNW单级圆柱齿轮推荐的传动比为I调速电机自带减速器的传动比为362所以电动机实际转速的推荐值为MIN/91437521RINW符合这一范围的同步转速为750、1000、1500R/MIN。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速1000R/MIN的电机。型号为Y90M16，满载转速，功率200W。IN/910RNM32分配传动比321总传动比满载转速。故总传动比为IN/960RNM831953794510WMI322分配传动比选定调速电机自带减速器的传动比为62I则单级齿轮的传动比为；折中821I33运动和动力参数计算331各轴的转速买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763111轴MIN/4136901RINM2轴I/59822I3轴IN/51RN332各轴的输入功率1轴WP2012轴1968123轴423343各轴的输入转矩1轴MNNPT21342095950112轴869223轴MNNPT1351495095033整理列表轴名功率WP/转矩MNT/转速IN/R传动比1轴200132214444632轴19636285159283轴194359151591买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976312第四章主要零部件的设计41传动齿轮的设计前述算得，转速，传动比WP1962MNT28362MIN/5912RN82I411选精度等级、材料和齿数采用7级精度由表61选择小齿轮材料为40CR（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。选小齿轮齿数18Z大齿轮齿数取45022I512Z412按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即32112HEDTTZUTKD1）确定公式各计算数值（1）试选载荷系数6TK（2）计算小齿轮传递的转矩MNT2836（3）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数60D（4）由表63查得材料的弹性影响系数2/189MPAZE（5）由图614按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限H601LIM大齿轮的接触疲劳强度极限PA52LI（6）由式611计算应力循环次数8110478301860HJLNN买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或13041397631378210937541N（7）由图616查得接触疲劳强度寿命系数01NZ82NZ（8）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1，安全系数为S1，由式1012得MPASZHN57069501LIM1H3982LI2（9）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值TD1MT2134598123608321计算圆周速度VSNDT/72060134106计算齿宽BMDBT532141计算齿宽与齿高之比B/H模数MZDMTNT918234齿高4275/30/HBNT计算载荷系数K根据，7级精度，查得动载荷系数SMV/021VK假设，由表查得NBFTA10FH买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976314由于载荷中等振动，由表52查得使用系数251AK由表查得31HK查得28F故载荷系数658130215HVAK（10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得MDTT24/34/31（11）计算模数ZM918/62/1413按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为321FSDNYZKT（1）确定公式内的计算数值由图615查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPAFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限382由图616查得弯曲疲劳寿命系数901NZ2N计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S13，得MPASZFENF234615091FEF7822计算载荷系数632180215FVAK买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976315（2）查取齿形系数由表64查得821FAY23FA（3）查取应力校正系数由表64查得51SAY7612SA（4）计算大小齿轮的，并比较F014562733465821FSAY大齿轮的数据大（5）设计计算MM671045186023233对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数M大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数167MM，并圆整取第一标准模数值M20MM，并按接触强度算得的分度圆直径D62341算出小齿轮齿数取17/1MZ81Z大齿轮齿数取50822I52414几何尺寸计算（1）计算分度圆直径MZD102536821（2）计算中心距A9/1（3）计算齿宽宽度取BD630MB2512综合整理两级齿轮参数如下表参数选择序号名称符号小齿轮大齿轮买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763161齿数Z18512模数M2MM3分度圆直径21DM102,364齿顶高AH5齿根高F526全齿高HM47顶隙C08齿顶圆直径21D16,9齿根圆直径43F97,310齿宽21BM20,511中心距A642传动轴及轴上装置的设计421尺寸与结构设计计算1）传动轴上的功率P1,转速N1和转矩T1，WP94MIN/591RNMNT913512）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据3PDCN机械设计表113，取，于是得12MD47590123该处开有键槽故轴径加大510，且传动轴的最小直径显然是安装齿轮轮处的直径。取；。10L213）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（A）为了满足车轮的轴向定位的要求2轴段左端需制出轴肩，轴肩高度轴肩高度买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976317，取故取2段的直径，长度。DH07MH5MD25ML20（B）初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承。根据，查机械设计手册选取0基本游隙组，标准精度级的深沟球轴承6205，故25，轴承采用轴肩进行轴向定位，轴肩高度轴肩高度，取D73DH07，因此，取。MH1MD34（C）齿轮处由于齿轮分度圆直径，故采用齿轮轴形式，齿轮宽度MD102B20MM。另考虑到齿轮端面与箱体间距10MM以及两级齿轮间位置配比，取，。L74L64）轴上零件的周向定位查机械设计表，联接车轮的平键截面。MLHB186422强度校核计算1）求作用在轴上的力已知齿轮的分度圆直径为，根据机械设计（轴的设计计算部分未作MD102说明皆查此书）式1014，则NTGFDTNTRT7568207184A02935NP2）求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取A值。对于6203型深沟球轴承，由手册中查得A14MM。因此，轴的支撑跨距为L172MM。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。载荷水平面H垂直面V支反力F，NNH143NF126，NFNV237156买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976318C截面弯矩MMNLFNH85132MNMLFAV14532总弯矩MV688222MAX扭矩T35903）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式155及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的计60算应力MPAWTMCA128201986843222已选定轴的材料为45CR，调质处理。由表151查得。因此70P1，故安全。1CA4）键的选择买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976319采用圆头普通平键A型（GB/T10961979）连接，联接车轮的平键截面，。齿轮与轴的配合为，滚动轴承与轴MLHB186MPAP1076HR的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为。M423轴承及键的校核与寿命计算（1）轴承1）按承载较大的滚动轴承选择其型号，因支承跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式。轴承类型选为深沟球轴承，轴承的预期寿命取为LH29200H由上面的计算结果有轴承受的径向力为FR134043N，轴向力为FA115990N，2）初步选择深沟球轴承6205，其基本额定动载荷为CR518KN，基本额定静载荷为C0R638KN。3）径向当量动载荷NFNVHR43061875432221211R859222动载荷为，查得，则有ARRYP0NR012315643由式135得AHRHLPCNL1045301239857606016满足要求。（2）键1）选择键联接的类型和尺寸小带轮处选用单圆头平键，尺寸为MLHB1862校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由机械设计查得键联接的许用挤压力为MPAP20键的工作长度MBL3261买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976320，合适PPMADLKT5821365072123143全向轮的设计（1）传统的车轮设计传统的用于拥有全向移动能力的机器人的车轮设计可以分为两个类型，脚轮CASTERWHEELS和方向轮STEERINGWHEELS。与特殊的车轮配置相比，它们拥有更好的路面适应能力并且能更好的承受地面的不规则（IRREGULARITIES）。但是，由于他们非完整的特性而并不拥有真正的全向性，因为当遇到沿着一个不连续的弯道移动时只有很有限的时间让转向马达驱动车轮以重新适应那个设计好的弯道。在大多数应用中这个过程通常所需的时间比整车辆的动力学快的多。因此，可以认为他是可以实现零半径轨迹运行的并且保留了全方位这个术语的称号。大多数包含传统轮子和近似全方位的移动机构，至少是将两个独立控制和独立驱动的轮子组合在一起的。活动的小脚轮CASTORWHEELS或者是传统的方向轮STEEREDWHEELS可以用来实现这种近似的全方位移动能力。（2）特殊的车轮设计特殊的车轮是基于活动有效的牵引力在一个方向，而允许被动移动在另外一个方向这样的概念而设计的，因此在拥挤的环境中拥有了更大的灵活性。这种设计中包含了普通的车轮、MECANUMSWEDISH轮和球形轮这种机械结构。一般的车轮结构在转向中提供了一种限制性的和非限制性相结合的移动能力。这种机械装置在车轮的直径外围安装了多个小滚轮，这样的车轮可以正常的转动，同时可以在平行于轮轴中心线的方向自由的滚动。车轮可以完成这种动作是因为小滚轮和车轮旋转时的中心轴线是相垂直安装的。当两个或者更多的这种车轮安装在运载平台上，他们这种限制性和非限制性相结合的移动为全向移动能力提供了可能。MECANUMSWEDISH轮在设计上和普通的轮子非常的相似，除了它周围有很多按角度均分镶嵌镶嵌的小轮，如图1所示。这种结构把一部分沿轮子旋转方向的力转化成了垂直于轮子旋转方向的力。这种平台构造由四个车轮组成，就像一辆小汽车那样。由于每个轮子不同的旋转方向和转速，四个车轮各自受的力所形成的合力是一个矢量，这就为移动装置转向任一方向提供了可能。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976321另外一个特殊的车轮设计是球形的车轮机械结构。它使用一个由马达和变速器驱动的活动圆环来通过摩擦力将能量从小滚轮传递到球形轮上，这样球形轮能够立刻的向某一方向旋转。431全向轮直径确定已知小车行驶速度为0206M/S前述已算得MIN/59123RN则VD27446060对比现有巡检机器人全向轮直径通常在200250MM之间，故本次选取M20432小滚子直径的确定小滚轮的形状正如全方位轮的轮廓在图1中所示。我们可以通过削割圆柱得到小滚轮的形状，（具有外部直径的车轮），在同一个平面里的角度（小滚轮和轮轴线的角度）45。这种模型符合方程2210XYRR是轮子外部的半径长度。如果小滚轮的长度LR比轮子的外部半径R小很多，那么小滚轮的形状就和一个以2R为半径的圆环差不多。为了使轮子的外形轮廓是圆形的，小滚轮的最小数量应该计算出来（如图42）。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976322图42轮子的设计参数根据图42，如果小滚轮的长度参数LR确定了，那么可以得出小滚轮的数量N，2N其中2ARCSINIRLR如果我们假设小滚轮的数量N是知道的，同样我们可以得出小滚轮的长度SINSI2RL轮子的宽度为SINCO2WRLLR本文中已知45，可得2SINRLIWLR通过上述计算得到40,12RML小滚轮既不具有驱动能力也没有感知能力。这种设计的关键优势是，尽管单个轮子的转动只由主轮轴驱动，每个轮子可以沿着多种轨迹方向伴随着一些摩擦力实现运动学上的移动，而不是仅仅的向前或者向后运动。433全向轮结构设计（1）轮毂结构轮毂由左右两半组成，左右两半成60夹角，为减轻整车重量轮毂采用铝合金一体铸造成型，其结构如下图示买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976323图43轮毂结构图（2）小滚轮结构小滚了由滚子、自润滑衬套、销轴组成，为减少震动滚子采用尼龙材质，其内部镶入自润滑衬套，销轴采用低碳钢，小滚轮与轮毂连接时采用旋铆形式减小结构尺寸，其结构如下图示买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976324图44小滚轮结构图（3）总体结构把小滚轮装入轮毂得到全向轮总成，小滚轮与轮毂连接时采用旋铆形式减小结构尺寸，其结构如下图示买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976325图45全向轮整体结构图44车轮支架的设计图46车轮支架结构图买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或13041397632645小车平台的设计图47小车平台结构图买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976327总结毕业设计是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的学习机会，通过这次对变电站巡检全向移动小车理论知识和实际设计的相结合，锻炼了我的综合运用所学专业知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高了我查阅文献资料、设计手册、设计规范能力以及其他专业知识水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力以及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在，提高是有限的但却是全