摘要：随着社会的不断发展,我国的经济节节攀升,人民生活质量也得到了不同程度的提高,高楼大厦也建设的越来越多,随之未来也带来了一些问题。高楼大厦在经过雨打风吹、阳光照射、尘埃污染之后,表面变得破旧不堪。传统清洁高楼外墙多为人工清洁,通过垂吊缆绳清洁表面,这种方式过于危险。在查阅国内外自动墙壁清洗机发展现状之后,对调查结果做了一个综合分析,再结合结构特点,构建出自动墙壁清洗机的机构方案。本文的任务是要设计一种可以在墙上被吸附和移动的清洁机。在借阅了大多清洗机的国内外研究的基础上,基于CAD作图软件针对自动墙壁清洗机的关键组成部件进行了设计,对一些重要的机构件进行了设计计算和考核计算,重点目标是确定墙壁清洗机的位置以及其移动、吸附等结构与驱动系统。墙壁清洗机采用四轮式小车形式结构，清洗机伺服悬吊系统，权清洗主机，控制部分三大部分。后轮驱动清洗机,一个发电机同时带动两个后轮, , 后轮则是通过带动前轮来同时完成清洗机的移动,使用一个带有直齿圆柱形的传动齿轮轮来将其当作一个减速器;采用屋顶方式供电;墙壁清洗机是一种能够对水平面或垂直表面进行直线位移的清洗机。该机在环境中的净化效率也是相对比较优秀,且其清洁效果良好。

关键字：风压吸附；齿轮机构；刷洗

 

目录

摘要

Abstract

1-绪论-1

1.1  研究的目的及意义-1

1.2 课题研究现状及分析-1

1.2.1 国外壁面清洗机器人研究现状-1

1.2.2 国内壁面清洗机器人研究现状-1

1.3高层建筑外墙清洗机发展趋势-2

2-清洗机总体方案设计-3

2.1 对楼顶楼面的实际考察-3

2.1.1楼顶面结构考察-3

2.1.2 楼顶的实际考察-3

2.2清洗机的总体方案-3

2.3 自动墙壁清洗机清洗系统方案-4

2.4 清洗机器人爬壁系统方案-6

2.5 其它部分方案-6

2.6本章小结-6

3-清洗机器人清洗系统设计-7

3.1 清洗机器刷洗部分设计-7

3.1.1 盘刷设计-7

3.1.2 滚刷设计-8

3.1.3电机的选择-8

3.1.4刷洗部分所用弹簧的设计-8

3.2 内空心轴设计-9

3.3 清洗机主机滚轮的设计-10

3.4 主机上传感器及行程开关的选择-10

3.5复合缆的结构设计-11

3.6本章小结-12

4-清洗机风压系统设计-13

4.1 采用风压的意义-13

4.2 基本原理-13

4.3 气动计算的原始数据与技术要求-13

4.4风压部分力学计算-14

4.5本章小结-15

5-清洗机主要零件校核-16

5.1 直齿轮副的校核计算-16

5.1.1齿轮的设计计算及强度校核-16

5.1.2 齿面接触疲劳强度校核-18

5.1.3 齿根抗弯疲劳强度验算-19

5.1.4 齿面静强度校核-20

5.1.5 齿根（抗弯）静强度验算-20

5.2 锥齿轮副的设计校核计算-21

5.2.1 基础尺寸确定-21

5.2.2 确定载荷系数K-23

5.2.3 齿面接触疲劳强度计算-23

5.2.4 齿根抗弯疲劳强度校核-24

5.3本章小结-25

结论-26

参考文献-27

附录-28

致谢-29