高层楼宇墙壁自动清洗机总体结构设计.doc

摘要:本文主要设计高楼爬壁清洗机，能在垂直的壁面上爬行并能够有效地完成壁面的清洗，提高壁面清洗效率，降低工作危险性。本文主要设计的清洗机是框架式结构，采用微机控制系统控制清洗机的行走，吸附，清洗，安全等方面的工作，其中应用了传感器技术，跟踪技术。论文的结构思路是首先阐明本课题的研究目的、意义。再介绍了国内外爬壁机器人的研究现状及发展趋势，然后介绍了清洗机器人的总体结构和各部件方案的选择并对行走机构的控制做了简要的说明，最后对清洗机的机械结构进行了设计计算，主要包括框架设计、电机选择、齿轮设计、转向机构设计、轴和轴承的设计与校核等。

关键词 清洗机 ；机构 ；设计

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究的背景-1

1.2 课题研究的意义-1

1.3目前国内外壁面清洗机器人发展状况及趋势-2

1.3.1 国外壁面清洗机器人发展状况-2

1.3.2 国内壁面清洗机器人发展状况-3

1.3.3壁面自动清洗机器人的发展方向-4

2方案原理的设计-5

2.1 总体方案的选择及说明-5

2.1.1各种方案的比较-5

2.1.2 总体方案实现的性能要求-5

2.1.3 总体方案实现系统组成框图-6

2.2 各机构的选择及说明-7

2.2.1 爬壁机构的方案选择及说明-7

2.2.2 真空吸附装置的选择及说明-9

2.2.3 减速器的选择-11

2.2.4 行走机构的工作原理说明-11

2.2.5 清洗机构的工作原理及说明-12

2.3 行走机构的运动控制说明-13

2.4 楼顶辅助系统说明-14

3 清洗机整体机构设计计算-15

3.1 框架设计以及重量估算-15

3.2 电机选取-16

3.3 转向机构的设计-18

3.3.1 第一对齿轮设计-18

3.3.2 第二对齿轮设计-21

3.3.3 蜗杆蜗轮的设计-24

3.4 按承载能力设计机架总体尺寸及吸盘吸力-25

3.5 楼顶辅助系统钢丝绳的设计及滑轮选取-26

3.6 轴的设计及校核-26

3.7轴承的选择及校核-28

结论-30

致谢-31

参考文献-32