毕业设计论文—直进轮式管道机器人设计.doc

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1、摘要管道运输在我国运用比较普遍，管道长期处于压力大的恶劣环境中，受到水、油混合物、硫化氢等有害气体的腐蚀。这些管道受蚀后，管壁变薄，容易产生裂缝，造成漏油的问题，存在重大安全生产隐患和济济损失。因此研究工程应用中的管道机器人具有很高的实用价值和学术价值。根据这些问题，我们设计一种新的行走机构并分析了其总体机械结构。本文进一步介绍了当前国内外的管道机器人的发展现状并提出了一种新的管内行走机构。它利用一个电机同时驱动均布在机架上并与管内壁用弹簧力相封闭的六个行进轮，从而实现了可以轴向直进全驱动的管内行走。接着本论文重点对直进轮式管道机器人的运动机理和运动

2、特征进行了分析和介绍。根据管道机器人的设计要求选择电机，介绍了电机选择过程，对其中关键的机械部件如蜗轮蜗杆传动部件、齿轮等进行了设计。该机器人具有较大的承载能力，可以在较高的速度下实现连续移动，由于该机构采用弹性装置支撑，所以该机构的管径适应性增大，是一种具有实用价值的移动机构形式。关键词：管道机器人；行走机构；弹性装置目录摘要I1绪论11.1本课题的研究目的和意义11.2国内外管道机器人的发展状况21.3国内外管道机器人的发展趋势81.4论文的研究内容102管道机器人总体方案设计112.1实现管内行走的几种典型机构112.1.1螺旋轮式112.1.

3、2蠕动式122.1.3直进轮式132.2直进轮式全主动管内机器人的运动机理173管道机器人的移动机构分析与设计183.1管道机器人管内行走的基本条件183.2直进轮式移动机构分析193.2.1轮式移动机构的原理193.2.2轮式移动机构的特点193.3直进轮式移动机构的运动分析213.3.1运动自由度分析213.3.2运动速度分析213.4移动机构的受力分析233.4.1受力分析时的一些假设条件233.4.2移动机构前进时的受力分析243.5直进轮式移动机构设计计算273.5.1直流电机的选择273.5.2传动部位的设计计算293.5.3机架的设计3

4、13.5.4标准件选择313.5.5拉伸弹簧的设计323.6管道机器人在管道中运动通过性分析323.6.1曲率半径大小的影响323.6.2微型管道机器人适用的管道口径334直进轮式管道机器人实体建模344.1Solidworks软件简介344.2关键零部件的实体建模过程354.3主要部位的连接364.4装配图的实现375总结38参考文献40致谢41附录421绪论管道作为一种有效的物料输送手段，在一般工业、核设施、石油天然气、军事装备等领域中都得到广泛的应用，本题目要求设计一个结构紧凑的管道内行走装置，提高驱动效率。本次设计重点在于设计一个直径轮式驱动

5、装置，要求此驱动装置简便，拖动效率高且适应性好。任务书毕业论文是考核大学生业务成绩的重要依据之一。毕业论文的撰写必须遵循如下原则，即：正确性，客观性，公正性，前瞻性和可读性。为了提高毕业论文的质量，实现毕业论文在内容和格式上的规范化与统一化，特作如下规定:(内容要求)：层次分明，数据详实，文字简练，推理有据，立论严谨。说明书（论文）内容一般由9个主要部分组成，依次为：1．封面：2．任务书；3．中文摘要；4．目录；5．符号说明：6．论文正文；7．参考文献；8．附录；9致谢。(二)撰写规范：封面上的内容可用钢笔填写，亦可用计算机打印，必须正确无误。题目不

6、得超过25个汉字。题目下空一行居中打印“摘要”二字(三号黑体)，字间空一格。“摘要”二字下空一行打印摘要内容(四号宋体)。每段开头空二格，标点符号占一格。中文摘要字数为300字左右。摘要内容后下空一行打印“关键词”三字(四号黑体)，其后为关键词(四号宋体)。“目录”二字(三号黑体)，下空二行为章、节、小节及其开始页码。章、节、小节等顺次以一，1、1．1、1．1．1………等数字依次标出。标题；每章标题以三号黑体居中打印；“章”下空2行为节号与节标题，节号以LX的形式标注(如2．3为第二章第三节)，以四号黑体左起顶格打印；节号与节标题下空一行为小节号与小

7、节标题。换行后打印论文正文。正文：采用小四号宋体打印，英文正文用小四号TimesNewRoman。图；图中标注、图题用中文字体为五号宋体。引用图应在图题右上角标出文献来源。图号按章顺序编号，如图3-2为第三章第二图。如果图中含有几个不同部分，应标注分图号，并在图题下列出各部分内容。绘图必须工整、清晰、规范。其中机械零件图按机械制图规格要求；示意图应能清楚反映图示内容；照片应在右下角给出放大标尺；实验结果曲线图应制成方框图。表格：表格按章顺序编号，如表5-4为第五章第四表。公式：公式书写应在文中另起一行。公式后应注明序号，按章顺序编排。参考文献：参考文

8、献应按科技部规定的格式书写，具体格式如下专著：[序号]著者，书名，版次，出版地，出版者，出版年，起讫页期刊：