复式阁楼式住宅简易运物机的设计.doc

摘要:复式阁楼式住宅越来越受到年轻购房者的喜爱，此类住宅由楼梯连接上下层空间，不便于居住者在上下层中间搬运物件。爬楼机可以在平地和楼梯两种环境下行进，可以为复式阁楼式住宅的住户提供便利。目前，国内外对爬楼机的研究成果主要分为载人和载物两种，相关研究成果众多。

本论文在借鉴相关研究成果的基础上，对爬楼设备在以复式阁楼式住宅为主要运行环境的基础上进行分析研究，提出了一种新型爬楼方案，改被动式爬楼为主动式爬楼，加装动力系统，设计了方便物件运输的整体结构，致力于提高稳定性、运输效率、便捷性、经济性。主要研究内容如下：

1.运物机总体设计。设计一种同心轴，使前进过程和翻转过程相对独立，改被动爬楼为主动爬楼，同时采用三个行星轮作为爬楼机构，将动力系统与传动系统、执行系统配合紧密，设计了整体骨架，对各个部位进行了参数计算。

2.进行了运动学，动力学分析，为设计提供理论数据。

3.用计算机对运物机进行了装配和仿真，验证了设计的可行性。

    本次设计的主要创新点在于传动系统的设计，本文设计的传动机构能使运物机在平地和爬楼两种状态下稳定运行，相互切换流畅，整体成本相对较低，是一种能够为复式阁楼式住宅住户提供便捷服务的家用运物工具。

关键词：复式阁楼式住宅；运物机；同心轴；爬楼

目录

摘要

Abstract

1 课题研究背景与意义-1

1.1 课题研究背景-1

1.2 需求分析-1

1.3 本章小结-2

2 相关装置国内外研究现状-3

2.1 主要分类及特点-3

2.2 发展趋势及关键技术-8

2.3 本文研究内容与安排-8

2.4 本设计创新点-9

2.5 本章小结-9

3 复式阁楼式住宅简易运物机的总体设计-10

3.1 爬楼机构方案的研究-10

3.1.1研究方法-10

3.1.2评价爬楼方案-10

3.1.3行星轮个数的确定-12

3.2 运物机爬楼方案的确定-13

3.2.1爬楼方案的确定-13

3.2.2爬楼方案的实施原理及方法-14

3.3动力系统的设计-15

3.3.1电动机类型的确定-15

3.3.2电动机参数计算-15

3.3.3电池的选择-16

3.4传动系统-16

3.5执行系统-16

3.5.1车轮的设计-16

3.5.2轮架的设计-17

3.6控制系统-17

3.7总体参数-17

3.8本章小结-18

4运物机的动力学和运动学分析-19

4.1 前提与假设-19

4.2 动力性校验-19

4.3 运动学分析-19

4.4本章小结-20

5 传动系统设计-21

5.1 传动系统布局简图-21

5.2爬楼模式参数计算-21

5.2.1中心轴参数计算-22

5.2.2中心轴爬楼齿轮的设计-22

5.2.3中心轴的设计-25

5.3平地模式参数计算-26

5.3.1外圈轴和驱动轴参数计算-26

5.3.2外圈轴前进齿轮的设计-27

5.4 本章小结-33

6 运物机有限元分析-34

6.1运物机的三维设计-34

6.2载荷分析-34

6.3分析结果-35

6.4本章小结-36

结    论-37

参 考 文 献-39

致    谢-40