家用擦窗机器人的结构设计.docx

摘要：随着现代社会的发展，高层建筑越来越多，然而，其门窗玻璃的清洁工作却具有极大的难度及危险性。因此，人们对智能化的擦窗机器人需求也就越来越大。

针对普通家庭对住宅窗户的清洁要求，设计了一款家用擦窗机器人。该擦窗机器人通过真空抽气泵实现负压吸附，基于负压原理吸附在玻璃上，通过微型电机驱动底盘的旋转来实现运动路径的改变，最终实现玻璃表面的全面清洁。

具体结构上，所设计的家用擦窗机器人主要由传动装置、支撑装置和内部气流通道三个部分组成。传动装置由电机、蜗轮蜗杆和行星轮组成；支撑装置包括底盘，底座等；内部气流通道包含抽气泵电机，叶轮，气道顶盖等。机器人部分的支撑件和气道部分的材料大多数采用塑料以减轻其质量。

在对家用擦窗机器人的各组成部分进行了运动分析的基础上，对主要零部件进行了强度计算，确定了相关尺寸，并通过Solid Works进行三维造型与装配，完成了结构设计。

关键词：擦窗机器人；蜗轮蜗杆；行星轮；负压原理

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪  论-1

1.1课题研究背景-1

1.2国内外现状-1

1.3课题价值-2

1.4论文结构-2

第二章  擦窗机器人方案的选择与确定-3

2.1方案一 风扇加吸板式的擦窗机器人-3

2.2方案二 爬壁式擦窗机器人-3

2.3方案三 摆动式擦窗机器人-4

2.4方案确定-4

第三章  擦窗机器人的传动件-5

3.1驱动机构-5

3.1.1设计思路-5

3.1.2具体结构-5

3.2蜗轮蜗杆的设计与强度校核-6

3.2.1蜗轮蜗杆传动部分设计-6

3.2.2蜗轮蜗杆受力分析-6

3.2.3蜗轮蜗杆的强度校核-7

3.3行星轮系的设计和强度校核-9

3.3.1行星轮系的设计-9

3.3.2行星轮的尺寸设计-12

3.3.3行星轮的强度校核-14

第四章  擦窗机器人支撑件的设计

4.1 底盘

4.1.1底盘外形

4.1.2底盘的吸附方式

4.1.3底盘的运动方式

4.2底座

4.2.1设计思路

4.2.2底座的外形尺寸

4.2.3底座的外观

4.2.4底座上各个部件的具体功能

4.3滚动体

4.3.1设计思路

4.3.2加工材料

4.3.3外形尺寸

4.3.4外形结构

4.3.5功能

4.4外壳

4.4.1设计思路

4.4.2外壳的外形尺寸

4.4.3外壳的外观

4.4.4外壳上各个部件的具体功能

4.5清洁环

4.5.1设计思路

4.5.2加工材料

4.5.3清洁环外形

4.5.4实现功能

第五章  擦窗机器人内部气道部件的设计

5.1气道结构设计要求和组成部分

5.1.1气道结构的设计要求

5.1.2气道结构的组成部分

5.2真空抽气泵

5.3叶轮

5.4引流片

5.5功能

第六章  总结

参考文献

致  谢