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13张CAD高清图纸及说明书 用于 教学 自由度 转动 机构 设计 13 CAD 图纸 说明书

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实习报告时间过得真快，马上就要毕业了，作为毕业生，工作真的难找，托关系进入了一家私人模具厂，厂的规模还是挺大的，10台加工中心就可以说明问题了，里面的员工也都比较熟悉，我呢，一个毫无工作经验的人，一开始给我安排的就是依稀杂活，帮他们扫扫地，倒角，去毛刺，攻丝什么的。工作挺闲的，几天工作都和一些员工打成一片了，在私人厂里员工的关系挺重要的，老爸说的好，初出茅庐，千万不要偷懒，否则会被别人说眼高手低的。说一下厂里的作息时间吧，早上八点钟打卡上班，中午十一点半在食堂吃饭，十二点半开始上班直到下午五点打卡下班。就这样的时间让我的生活慢慢的规律起来，吃饭也很准时。生活虽然累点，但是很充实。不过这车间的环境是真的不敢恭维，到处都是铁屑和灰尘。过了十几天，在各个车间和办公室穿梭，也了解到了塑料模具的生产过程。下面就来介绍一下吧1、此阶段主要是客户与供应商之间进行的关于产品设计和模具开发等方面的技术探讨，主要的目的是为了让供应商清楚地领会到产品设计者的设计意图及精度要求，同时也让产品设计者更好地明白模具生产的能力，产品的工艺性能，从而做出更合理的设计。2、报价：包括模具的价格、模具的寿命、周转流程、机器要求吨数以及模具的交货期。（更详细的报价应该包括产品尺寸重量、模具尺寸重量等信息。3、订单：客户订单、订金的发出以及供应商订单的接受。4、模具生产计划及排工安排：此阶段需要针对模具的交货的具体日期向客户作出回复。5、模具设计（Design）：可能使用的设计软件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、AutoCAD、CATIA等6、采购材料7、模具加工：所涉及的工序大致有车、锣（铣）、热处理、磨、电脑锣、电火花、线切割、座标磨、激光刻字、抛光等。 8、模具装配9、模具试模10、样板评估报告11、样板评估报告批核说实在的一副模具的生成真的是相当的复杂，要学的东西太多太多。只能慢慢来，有一天师傅就把我叫去说要开始教我磨床，那是一台平面磨床，我之前一直觉得挺危险的，砂轮在那边转的那么快，到后来才知道，只要工作认真熟练掌握后一点都不危险，说到砂轮其实也挺有讲究的，就说说砂轮吧，磨削加工时，必须根据具体情况（如所磨工件的材料性质、热处理方法、工件形状、尺寸及加工形式和技术要求等），选用合适的砂轮。否则会因砂轮选择不当而直接影响加工精度、表面粗糙度及生产效率。磨料的选择磨料选择主要取决于工件材料及热处理方法。磨抗张强度高的材料时，选用韧性大的磨料。磨硬度低，延伸率大的材料时，选用较脆的磨料。磨硬度高的材料时，选用硬度更高的磨料。选用不易被加工材料发生化学反应的磨料。最常用的磨料是棕刚玉（A）和白刚玉（WA），其次是黑碳化硅（C）和绿碳化硅（GC），其余常用的还有铬刚玉（PA）、单晶刚玉（SA）、微晶刚玉（MA）、锆刚玉（ZA）。 经过几天的学习觉得磨床的操作也不怎么难，就是需要耐心和仔细，必须控制好尺寸精度。师傅一开始就是叫我帮他把模板表面的细小毛刺去掉。过了两天才让我碰机床的。刚开始有点鲁莽，差点撞刀。下面还是讲讲自己学的一些磨床技术吧1、 选定模板，去除表面的毛刺，清理工作台，保持光滑干净，用吊机将模板放上工作台2、 用砂轮对刀，留有一点空隙，以便开动机床时手动对刀。再根据模板的大小调好机床工作台前后左右的运动行程。3、 开启机床，同时开始手动对刀，知道出现火星，看到整个模板表面都有火星时，停止进刀，当火星消失时，停止机床4、 将模板取下擦拭干净，同时保证工作台干净，磨模板的反面，量好厚度，按照客户要求，磨到在允许误差范围内。就这样，不到二十几天的工作时间，我学会了磨床和一些其他的简单的操作，随后的几天时间一直在操作磨床，大概一个月以后，又被叫到办公室去做CAD的修正，其实跟学校里的有点区别的，一开始根本就不知道如何下手，慢慢的就熟悉了。就这样，只要用心去学一些东西，发现自己的知识真的少的可怜，要学的太多太多，快毕业的我总是会迷茫自己该学点什么，后来就醒悟，只要每天踏踏实实认认真真的，或多或少总会学到点东西，不管是技术，还是为人处世，这些都挺重要的。希望，前方的路更挫折些，让我去经历，去学习，去发现。机械工程学院毕业设计（论文）开题报告 学 生 姓 名： 陈森海 学号： 100007103 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计（论文）题目： 用于教学水洞的两自由度转动机构总体设计 指 导 老 师： 李鹭扬 2014年 4 月 1 日毕业设计（论文）开题报告1、结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1.1研究的意义 在实验流体力学领域内，风洞测试和水洞测试是实验的两种主要形式。水洞是一种水动力学实验和研究设备，其中有导引良好的，可控制的水流。在水洞中实验物体是静止的（或是转动的，例如船舶螺旋桨），水是流动的。就水洞的布置与运转而言，它与亚声速风洞类似，只是实验介质不同对于水洞的应用来讲，其研究的现象与亚声速风洞的研究现象类似，比如流动与实验物体之间的作用力，边界层现象和湍流。水洞作为流态显示的一种设备己日益受到航空!航天界的注视,早在1883年雷诺就曾在水管中进行了层流转变为湍流的流态显示实验,迄今己经发展和完善了许多种类流态显示设备和技术因研究对象的不同,水洞作为一种水动力学实验和研究设备,因水流可以进行有效控制,利用水洞可以较好的显示流场的流动,由于在水洞中水流可以以较低的流速稳定运行,低雷诺(Reynolds)数试验在水洞中也相对较容易实现,利用水洞能方便地得到前缘涡的产生与破碎!细长体大攻角气动力不对称性与其涡系的关系!喷流和边界层结构以及尾流等现象水洞良好的流场品质和方便的实时控制对湍流边界层试验有很重要意义此外，水洞还可以用来研究水动力学中特有的现象，特别是空化，水弹性现象和自由面现象。 综上所述，无论是商业上的应用还是军事上的应用,水洞的建立对于水力学的研究具有很高的价值.1.2研究现状 实验水洞的前驱可以追溯到 1895 年帕森斯建造的第一个空化实验水洞,其又在 1910 于英国沃尔森德（Wallsend）1建造了一座大型水洞，其用途为研究空化状态下的螺旋桨实验。在欧洲，直至第二次世界大战这一段期间还曾建造了其他几个研究螺旋桨的水洞。当时在帕森斯水洞基础上已有不少改善和改进，但新水洞的基本原理还是相同的。1938年投入运行的荷兰船舶模型池8的直径91.4厘米（36 英寸）大型水洞即为一例。在同一时期，对空化现象的普遍关心，促使开展文透里计与其他受约束的管道实验，设置转为单个水翼剖面实验的循环系统，以及为水泵和水轮机研究用的变压循环系统。这些研究工作的进展大部分在欧洲。在美国，1934 年加州理工学院水力机械实验室为研究水泵建制了水流循环系统。这些循环系统所具有的特性和测试设备均体现在以后的水洞中。第二次世界大战期间，战时问题的迫切需要，加速发展了可供各种物体和部件进行实验的通用水洞。在美国，第一个这种水洞是柯乃普等人和戴利介绍的加州理工学院1942 年建置并在 1947 年重建改善的高速水洞。这一装置是现代化设备的前驱，它具有专门控制设备和比以前更高精度，更多样化的量测附属设备。它对以后的水洞具有广泛的影响。其基本特性包括下列各部分 1工作段 可以安装模型并进行观察； 2水流循环系统 基本上包括水泵和管路，用以保持水流通过工作段； 3空气重溶系统 当工作段发生空化时重溶可能从水中释放出来的任何掺入的气泡； 4含气量控制系统 使水流重溶解空气量保持为任何需要的常量； 5控制系统 用以调节工作段的压力，流速和温度，并使之保持在任一组规定数值； 6天平 用它可将模型放置在不同位置，并可量测作用在模型上的动水作用力。 此水洞的基本特色，均已体现在一些最重要的现代化水洞中。为了避免进入扩散段的水流过早出现空化现象，促使了另一个水洞型式，即自由射流水洞，如早期在哥廷根建成的水平射流二维水洞，以及在圣安东尼瀑布实验室兴建的自由射流垂直式的圆断面水洞。除此之外，还有自由面水洞，它是研究物体稍微潜水或插入自由面的一种设备。水下导弹，水翼，水柱和某些类型的水工建筑物均为实例。顾名思义，这种水洞的唯一特征是其自由面工作断有改变水面以上空气压力的设施。加州理工学院自由面水洞就是一个实例。在日本,1993年10月,日本运输省船舶技术研究所由三井造船施工建成了世界首座“变动风水洞”设施,该实验验设施在回流型风洞的测量部下有宽3m,深l.5m、长15m的水池,舟公舶和海洋结构物模型可在水池中进行实验,将盖盗:在水池上面,也可单独作为风洞使用。它的最大特点是,水池中能发生风、波、潮流,可以在风、波、潮流中进行实验。 国内发展情况：国内在水洞实验这方面的研究虽然不如国外先进，但是也建立了一批水洞设施，比较著名的是中国船舶重工集团公司第七 0 二所的水洞实验室。还有很多位于大学内的水洞实验室。比如 1983 年西安工业大学由黄景泉教授带头建造的用于科研和教学的水洞实验室，再比如上海交通大学的重力式空泡水洞、徐汇校区的国内最早（1958）的封闭循环式水洞以及哈尔滨工程大学的重力式低噪声水洞，其基本设计方法都借鉴了国外的水洞设计经验。很多专家和学者也根据相似性原理,利用水洞进行了大量的模型实验,如李福新等通过高速水洞对回转体空化噪声声功率谱的谱特性进行了分析,验证了回转体流噪声相似律理论【16】,并在该基础上对回转体头体模型的空化噪声特性进一步深入研究【17】虞心田等用氢气泡显示流场,在重力式循环水洞中进行了振动二元机翼流动的研究,得出机械激励对大攻角失速分离流动的控制作用【18】 关于水洞部件的研究，收缩段是水洞的重要部件，它的主要作用是提高实验段的流动品质，即改善流场的均匀性，稳定性及降低湍流度。在实际水洞中，既有轴对称的圆截面收缩段，又有矩形截面的收缩段。在三元收缩段中，流动在横向发生变化，壁面的顺压梯度随着横向位置不同而改变，收缩段的出口流动均匀性的情况也与轴对称收缩段不同。 参考文献1邹继明、杨世彦、程树康、郝燕玲,两自由度电机速度雅可比矩阵,微电机,2003.32 曹茹. solidworks 2009三维设计及应用教程（第2版）M，北京：机械工业出版社,2009,9.26-49.3 李幼涵. 伺服运动控制系统的机构及应用M. 北京:机械工业出版社，2006,8.72-89.4 宋爱平，尤飞，褚辉生. CAD/CAM技术综合实训指导书. 北京：机械工业出版社，2006. 15 何克敏,屠兴. 低湍流度风洞及其设计J.气动实验与测量控制,1988,2(2):9216.6 纪明刚，陈国定，吴立言，等. 机械设计（第八版），北京：高等教育出版社，2006.57谭建成,电机控制专用集成电路,机械工业出版社,19978 Cunningham H J, Batina J T, Bennett R M, “Modern Wing FlutterAnalysis by Computational Fluid Dynamics Methods,” Journal ofAircraft,Vol,25,1988,pp.962-9689 成大先，王德夫，姜勇，等. 机械设计手册/常见机械工程材料，北京：化学工业出版社，2010. 110 常鹏，汪劲松，李铁民，等平面三自由度并联机床的分步运动学标定中国科学. 2009. 01. 657311 王波，刘向东，韩强，等三自由度平面并联机构位姿分析电气技术与自动化20100817017512Van Lammeren, W,P,A: “The Netherlands Ship Model Basin”, TheNetherlands Publicaton,195213 Patanker S V,Spalding D B,“A Calculation Procedure for Heat, Massand Momentum Transfer In Three-Dimensional Parabolic Flows,”International Journal of Heat Mass TransferVol.15,1972,pp.1787-18014Richardson,A,The Evolution of the Parsons Steam Turbine，Enginering,191115黄继汤,田立青,李玉柱.国内外现有水洞综述.空泡学术讨论会论文集.中国造船学会,198216李福新,邓飞,鲍鹏,张宇文.回转体头部空化噪声特性的实验研究.流体力学实验与测量,第16卷第2期,2002(6)17张志良,沈为群,刘旺开.位置测控系统在水洞中的应用.军民两用技术与产品,2008(l)18 赵建国，李兵一种新型三自由度平面并联机构的运动学研究机械工程师200815719李福新,石秀华,张宇文,施促庆.回转体流噪声相似律的实验研究流体力学实验与测量,第13卷第4期,1999(12)20 陈航.三自由度并联机构正解及试验平台控制方法研究M. 武汉：华中科技大学，2005毕业设计（论文）开题报告2、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：为了测量水流的大小和测力情况。需设计一个两自由度的机构。由于多自由度电机自身的特点,各自由度之间除了存在电磁耦合之外还存在着十分复杂的力学耦合关系,这是多自由度电机难以控制的重要原因之一,因此必须根据电机的具体结构,建立准确的力学模型,深入分析各自由度之间的耦合关系,研究力学解藕控制策略,以提高电机的动静态性能及稳定性。这里所设计的两自由度步进电机由于具有两套相对独立的定转子,因此从控制角度看可以看作两个独立的两相混合式步进电机,它符合一般两相混合式步进电机的控制规律。因此其驱动电源的设计显得相对简单一些,可以直接采用两个两相步进电机的驱动电源分别驱动两套相对独立的系统,通过二者的运动合成来实现两个自由度的运动。同时还要求机构结构紧凑,质量较小.毕业设计（论文）开题报告指导教师意见：1、对“文献综述”的评语：2、对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导老师： 年 月 日所在专业审查意见：负责人： 年 月 日摘要水洞像风洞一样，是流体力学基本研究的主要工具。在水洞中可以研究如流动与实验物体之间的作用力，边界层现象,湍流，特别是气浊水弹性现象和自由液面现象。本文水洞实验运动平台的实验要求，对试验装置的俯仰和偏转的两自由度运动机构进行设计和分析。本文对水洞试验的国内外发展现状和发展意义以及两自由度机构的现状进行了阐述，在此基础上进行两自由度运动机构的结构设计；介绍SolidWorks软件和对所设计的两自由度运动机构装置进行的三维造型过程；对所设计的运动机构的主要节点进行的强度校核和力学性能的分析；在校核的基础上选择了合适的电机；最后对本课题做一个总结和展望。关键词：串联，两自由度，水洞，三维造型。 AbstractThe water tunnel is the main hydromechanics fundamental researchvehicle as well as the wind tunnel. The action between the flow and theexperiment object, the boundary layer phenomenon and turbulence flowespecially cavitation, hydroelasticity phenomenon and free surface phenomenon can be studied in the water tunnel.The requirement ofwater tunnel experimentplatformexperiment,design and analysis oftwo degree of freedommotion mechanismof testing device on thepitch and yaw.The development present situation and the developmentsignificance andstatus of twodegree of freedom mechanismbased on the domesticwater tunnel experimentanddiscussed。further for structure design to the two degrees of freedom motion mechanism; introduction of SolidWorks software and process for the design of two degrees of freedom movement mechanism unit for three-dimensional modeling ; strength check and mechanical properties analysis for the main nodes of movement mechanism, based on that select suitable motor; finally this project makes a summary and prospected.Key words:Series, Two degree of freedom, wind tunnel, Three-dimensional modeling. 1摘要目录 Abstract第一章 绪论11.1课题背景及意义1 1.1.1研究现状21.2本课题研究内容4第二章 两（少）自由度运动机构的基础理论基础62.1两（少）自由度运动机构的基础理论62.2两（少）自由度运动机构的发展趋势7第三章 两自由度运动机构的结构方案设计和分析83.1两自由度水洞运动机构的机构原理83.2两自由度水洞试验设计方案对比8 3.3强度校核.10第四章 两自由度运动机构的三维造型及结构分析134.1三维造型软件SolidWorks简介134.1.1启动SolidWorks和界面简介144.1.2快捷键和快捷菜单174.1.3模块简介184.2自由度运动机构的三维造型过程194.2.1用SolidWorks对各零部件进行造型194.2.2用SolidWorks各零部件进行装配25第五章 电机的选择265.1电机的简述265.2电机的选择265.3本章小结27总结29参考文献31致 谢320第1章 绪论1.1课题背景及意义在实验流体力学领域内，风洞测试和水洞测试是实验的两种主要形式。水洞是一种水动力学实验和研究设备，其中有导引良好的，可控制的水流。在水洞中实验物体是静止的（或是转动的，例如船舶螺旋桨），水是流动的。就水洞的布置与运转而言，它与亚声速风洞类似，只是实验介质不同。典型的重力式水洞如图所示第5章 履带车辆悬浮和传动系统 长期以来,有一种想法,如果打算设计一个高机动性的车辆,为了比任何车辆具有更好的流动性应使用履带式车辆. 虽然履带会不断变化，其中车轮会颠簸，只有少数障碍和特殊地形的时候会阻止六个轮子的摇杆转向架车辆前行，但不能阻止类似大小的履带式车辆。在一些很软的地形上，比方说：松散的沙子，深泥，薄雪。一定尺寸的障碍物会被卡在轮子之间的缝隙 通过这个更加复杂和更低的传动效率，他们可以得到更高的移动性,，因此履带是针对这些情况较好的选择，但不是比任何情况都要好 履带式车辆第一次开始出现在20世纪初，在第一次世界大战中广泛使用。当时所用的基本布局今天仍然使用在重型施工设备，在其一端的驱动链轮，另一端的惰轮，通常被作为张紧轮使用，他们之间的一些机械来支撑地面上履带。这个基本的简单的布局强大并且易于控制。即使在其最简单的形式中，该履带布局较先前已经做了全面的改进。 连续不断的与地表接触会对履带带来益处。地面上会有很大的长度宽度类似于履带尺寸大小的印迹，由于较低的触地压力，允许他可以在比较柔软的地面上行驶。他也给踏板提供了更大的面积，和抓地的齿数。连续不断的触地，消除了轮式车辆的一旁的轮子之间会变成高居中的问题，一个一定尺寸的障碍物会卡在在轮子的一边，履带停留在上面，轮式车辆会被卡住的这些情况，履带式轨道能够轻易的翻滚过障碍物。 也许最重要的性能是能够连续不断的触地，轮子的悬浮力无法匹配，这是跨越障碍物的能力。一个六轮或8轮车可以添加悬挂组件，以增加其裂缝宽度。但这些增加了复杂性的轮式车辆固有的简单性。履带要有跨越裂缝的能力 ，基于他们的设计。添加一个机械装置来移动他的重心，一辆轮式车辆能跨过裂痕能力比一半长度的车辆更强大的。大多数类型有许多移动部件比轮式布局，所有趋于增加滚动摩擦，但一个精心设计的履带事实上比一个在非常柔软的地面上的轮式车辆更加高效。大多数的移动部件也变得更加复杂，履带设计的主要问题是防止履带被揭去悬浮系统，完全不能使车辆停止下来。轨道系统由轨道，驱动链轮，托辊/张力 车轮，悬架系统，并且，有时，支撑辊。有该轨道系统的几种变化，每个都有它自己的一组两个 流动性和稳定性的优点和缺点。履带设计本身（钢环节的设计，连续的橡胶，胎面的形状）保持履带在车上的方法（针入孔，导刀，V形槽）支持履带在地面上的悬浮系统（装了弹簧和没有装弹簧的轮子，固定导轨）一端的形状或履带系统的两端（圆的或者倾斜的）惰轮和/或驱动链轮的相对大小大多数这些系统布局的变化已经试过了，一些大获成功，其他的一些在流动性方面没有显著的改善。也有许多品种的履带布局和不同履带数量的布局，这些不同的布局有彼此之间有一定的优势和劣势。一个履带与一种单独的操纵发发基本的并排是双履带 两个履带和一种单独的操纵方法 两个纵向履带 使用四条履带的几种设计一个六履带布局包括两个主要的履带和两套次要履带和每端六履带设计可能过度重合，因为有一个专门的履带设计，他有真正令人印象深刻的机动性，他有四个履带并且只是用三个机械装置。机器人正慢慢的被人们在家里普遍使用，在其他良性室内环境需求也在不断攀升。重要的是使用任何滚动驱动系统来爬阶梯不是很难，甚至只使用一条履带，履带简化比起轮式传动系统爬阶梯更加平稳，可以有更快的速度，但是他们很难和阶梯保持一致，他们能够迅速的变得倾斜，即使是人工操作，修正车辆行驶方向的是棘手的。在写这篇文章的时候有没有已知的自主车型，可以爬阶梯的完整飞行无人工输入。本章覆盖了所有已知用于生产的车辆履带布局正在从30厘米大小不等，长（约一英尺），超过45米（城市街区）。履带对小型车辆良好的使用效果，由于履带材料的刚度,问题都可以发展变化。只10厘米长的玩具使用的履带，以及至少一个机器人研究者已建微型机器人与约25毫米长的履带。这些全自主机器人大约有四分之一的大小。 Inuktun（）使履带单位在管道爬行机器人的使用约25厘米长。另一个极端是大型施工设备和军事坦克像M1A2艾布拉姆斯。在M1A2的履带是宽0.635米（一个舒适的椅子的宽度） 4.75米长（长于大多数汽车）并在一起，包括悬挂部件，补将近四分之一罐的总重量计。一个更大的追踪车辆NASA的履带式运输车用于移动手机启动垫航天飞机计划。该履带的单链路转运的轨道是近2米长，重达近八千牛顿（约等于一个中型汽车） 。每个磁道有57链接并安装在双八条轨道是世界上最大的车辆。虽然这个庞然大物的迁移率是有限的，这是旨在攀登等级达发射场百分之五，同时举行航天飞机完全垂直的可调螺距平台。它大火沿一个缓慢的散步整个行程。多数大型车辆，如这些使用，因为在履带上的金属连接轨道有非常大的力量在一个更实际的规模为移动机器人，用聚氨酯皮带 模内钢筋的驱动链轮和模内钢齿 牵引正逐渐取代全金属履带。较小的尺寸可以使用固体聚氨酯皮带，没有钢可言。聚氨酯皮带重量更轻，更耐用，如果大小合适。他们造成较大规模的硬质表面的道路损坏极小。如果设计得当，并尺寸，它们可以是非常有效的，虽然不像机械效率的轮式车辆。他们不舒展，生锈，或需要象金属连结履带似的任何保养。更大的表面积在与地面接触的情况下，允许较重的同样大小的车辆，而不增加地面的压力，这有利于更重的载荷或更多变形。即使是很重的M1A2有大约82公斤帕斯卡地面压力（大致相同压力大的人站在一英尺）。在标尺的相对端的BV2064-履带车具有 只有十千帕斯卡地面的压力。这种低接地比压允许BV206也赶了过来，并通过沼泽，沼泽，或软雪 即使人们陷入麻烦。然而，本BV206不具有的最低压力。保留用于车辆 专门为在细雪地上的使用而设计的。这些车辆有压力低至5千帕。这是比压力更一点 由一个一升瓶可乐施加在一个表中。相较于轮式传动系统，履带驱动装置可以似乎是该车辆的相对大的部分。链轮，托辊，和履带内侧车轮离开任何小体积的部件。这里有点误导，因为与传动系的轮式车辆缩放判断同样大小的障碍，作为一个跟踪装置，悬挂组件占用几乎相同的体积。在事实上，一个6轮式摇臂转向架悬挂的体积大约是相同履带单元时可转让的障碍高度是基线参数。履带车轮上的优势是可转让的裂缝宽度。在这种情况下，履带显然是更好的。长期接触面允许车辆延伸出了一个裂缝的边缘，直到前履带接触的相反侧为止。轮式车辆，即使有八个轮子，只会掉入裂缝的之间的差距 车轮不能支持车辆的中间的裂缝的边缘。纳入一个六轮摇臂转向架悬挂聪明的机制在第四章中所示是一个解决这个问题，但需要更多的运动部件和另一个驱动器。为了简化构建履带机器人，还有一些制造企业建造设备的底盘。所有这些功能于一身的驱动装置，只需要把电源和控制系统添加到驱动单元。他们是非常强大的，并提出了大量的各种款式，作出了钢铁和橡胶履带。几乎所有都是液压驱动的，但也有少数几个旋转抽可由电动机电动输入。制造出来的尺寸不小于1m，但对于较大的机器人，他们应该在设计中予以考虑 因为设计他们的公司了解履带设计和起落架，它们是强大的，它们构成一个螺栓固定的解决方案 ，他们所述的履带式移动机器人的有更复杂的系统。转向履带车辆履带式车辆的转向基本上是一个简单的概念，带动一个履带比其他车辆转弯速度更快。这跟一个滑移转向的轮式车辆是完全一样的。它也被称为差速转向。该在履带式车辆侧滑的功率要求是大致相同的，或许有点高，作为一个四轮滑移布局。由于在早期版本履带式车辆的就有刹车的使用要求，最简单的方式是通过降低一个轨道引导该侧制动。几个新的布局改善这种驱动和制动转向系统。控制每个履带的速度直接添加第二主驱动源，但精细的转向和速度由人控制。第二改善驱动和制动转向使用一个极其复杂的系统，第二差动驱动由它自己的马达驱动。这方面的一个输出差被直接连接到主差的输出;另一种是交叉连接到主差的另一个输出轴。不同的转向电机的速度变化的两个履带的相对速度。这就达到精细的转向控制，但是相当复杂。用于转向履带车的另一种方法是使用一些外部导向装置。使用这种类型的系统是最熟悉车辆是常见的雪移动。这是一个跟踪单独控制布局。用于空气净化不仅仅是雪，滑雪板可以被车轮替换。一个指导方法，它可以改善流动性，这叫挂接转向系统。这种布局有两个主要的部分，都是履带，这是通过一个接头，该接头允许控制运动中至少有一个连接方向。它合并弯曲车辆在中间，使其转了一个弯。这是因为用于轮式前端装载机相同的系统。这样可以进一步有助于系统的移动性，如果自由的第二度，它允许对横向支点共同控制。或被动运动在几乎相同的位置转向接头。同样的方法，减少转向动力上防滑转向轮式车辆可以应用于履带，即，降低了悬浮液轨道的中间位置。这具有提高的端部的作用，减少了需要打开电源时他们周围的打滑。因此这降低了履带的主要履带，有更多的地面接触面面积，这不经常被纳入履带式车辆的。各种履带的制作方法履带的制作有许多不同的方式。早期的履带几乎是全钢结构，因为这是所有是可利用的和足够强大的。由于聚氨酯等非常坚硬的橡胶的出现，履带就不用钢制作了。全钢履带是非常沉重和装在更小的车辆上，这可能是一个很大的问题。较大的车辆或车辆去高负荷的承载，钢联履带可能是最好的解决方案。有至少六个不同的的履带制作技术。所有钢铰链接 带有可拆卸聚氨酯垫路钢铰链式链接 固体聚氨酯 聚氨酯与预埋钢筋受拉构件 聚氨酯与预埋钢筋受拉构件和外部钢 鞋（有时称为夹板） 聚氨酯与预埋钢筋受拉构件和预埋钢板 横向驱动梯级带整体导牙全不锈钢铰链连接的履带（图5-1）似乎是最坚韧最难被击败的设计，但这种设计有几个缺点。碎片可以被夹履带移动连接的地方，可以卡住履带。一个解决此问题的方法尽可能使安装的铰链点就在履带上。这降低了履带的外部表面开启，该值与关闭，减少压带卷的大小。这是一个微妙而重要的钢轨道设计的一部分。这降低了支点如图5-2所示。履带式车辆，甚至自主机器人，某个时刻会在一些已经修好的路上的行驶，全钢制履带损坏路面。安装聚氨酯垫中的链接履带已经解决了这个问题。这些垫被设计，容易被更换。这些垫在履带上用链接螺栓或胶粘剂连接的特殊连接当用坏的时候能够拆掉和替换。图5-3显示了一个额外的口袋为降低的枢轴连接聚氨酯车轮完全去除夹点的方法是是履带成一片。这和聚氨酯履带是一样的。没有夹点 ;履带是一个踏板或不带踏板的连续的环带，将履带由成聚氨酯制作是在路上最多用的 ，。这是非常艰难的，相对高的摩擦相比，钢，而且价格便宜。同时，它也 不损坏道路。讽刺的是，如果需要更高的牵引力，钢 夹板可以用螺栓固定到氨基甲酸乙酯。就像钢聚氨酯垫路 轨道，钢的链接通常设计为可移除的。大多数聚氨酯履带的使用本身太有弹性。这 弱点是由在钢电缆上制作聚氨酯来克服的。该钢被氨基甲酸酯完全覆盖，所以没有腐蚀的问题。钢消除拉伸，并且给系统增加了一点重量。甚至有了更高的强度，淬火钢横杆被模制到履带。这些杆的形状和位置，有利于在驱动器上的齿链轮可以直接在他们上面推动。这给出了聚氨酯履带较大的拉力强度，并延长其使用寿命。系统的又一变型，是在这些棒伸向轨道的外侧加强胎面。这是用于聚氨酯中最常见的布局 跟踪工业车辆。如图5-4所示的横截面 这种布局履带形状由驱动链轮，惰轮和车轮的作品形成的基本履带在使用中工作的很好，但也有可以做简单的事情 修改此长方形的形状，以增加其流动性和稳定性。流动性可以通过升高前面的履带来提高，这有助于前面 能够跨越更高的障碍。稳定性可以通过移动易损部件来增强 ，如驱动链轮，远离可能不利的位置。这些改进可以应用到任何履带设计，但并非必要用在变量或重新配置的履带。提高流通障碍高度最简单的方法是使该系统较大的前轮。该方法一点也不不增加系统的复杂性，并且事实上可以通过消除履带返回路径的托索轮组来简化。此布局，当带定位于前轴驱动链轮，还结合提高了驱动系统。这减小了损坏的几率驱动链轮及相关零部件。第一次世界大战的许多早期的坦克用这个履带形状另一种提高履带的端部方法是使他们进入坡道。加入坡道可以增加车轮的数量和移动部分的数量，但是它们可以大大增加流动性。斜坡前面是常见的，具有明显的优势，抬高背在狭小的空间需要备份运行时，可以帮助移动越过障碍。如图5-5（A-D），坡道是通过提高驱动器和/或惰轮轮齿来比车轮高儿创建的。一些这样的设计增加轨道系统内的体积，但这种量有可能用于由机器人的其它部件。多个公司已经设计并且建立了形状可以改变的履带系统，可以改变形状。这些可变几何形状履带系统上使用的履带比大部分履带更加灵活，这使得它可以使弯曲周围较小的链轮和惰轮更灵活 ，并在两个方向上弯曲。车轮通常通过一些常用的悬浮系统直接安装在底座，但是惰轮安装在一个臂，这样可通过改变前斜坡的形状弧移动。第二张紧主臂的所有位置，惰轮必须纳入履带系统保持张力 当系统高度被包含在方程中时，这种差异会产生非常好的机动性。因为存放高度相比于转让障碍物高度比较小。在有效延长履带，除了一个重心移动机构，使车辆有跨越更宽的裂缝的能力。有了这个概念，简单的实现中，可变几何形状的履带系统是用于移动机器人驱动系统的好选择图5-6（A-B）示出一种布局的可变几何形状履带系统。还有许多人是可能的。因为它可以同时传输拉力的履带和驱动扭矩，驱动链轮（和相关的驱动机构）是最脆弱的移动的履带系统的一部分。它们可以位于履带的前面或后面，然而它们通常是在后向这样让他们远离难免和前面的车辆发生碰撞。当被路面上的一些东西撞击时，提高链轮离地的高度，脱掉链轮避免有可能造成的损害，这些修改都将导致在一个共同的履带的形状，如图在图5-5C。扩展履带式车辆的移动性的简单方法是，让汽车的底盘或车身有一个斜度。静斜坡延伸了在前面和上面的履带滑动设置障碍，这样就比履带高了。这使得该车的跨越障碍的能力比使用非移动的移动性系统部分更高 ，一个巧妙的方法。履带悬挂系统驱动链轮和从动轮之间的空间必须是均匀地支撑在地面上，以实现最大的履带最大的价值。这可以以几种方式之一来完成。这些方法之间的主要差别是传动效率，复杂性和。对于特别长的履带的行驶特性，顶板也必须被支撑。但是，这通常是一个简单的被滚子，或者是驱动链轮和惰轮之间的均匀间隔。主要类型的地面支撑方法导向叶片 固定车轮 摇臂车轮对 安装在弹簧车轴车轮导向叶片是简单的轨道，通常是设计成履带上的链接，骑在V形导向接收器。他们可以不断延伸从一端到另一端，因此沿其整个长度支撑的履带是最有效的。不幸的是，它们也相当低效的，因为有长的滑动表面，其不能实际意义上的润滑。对于剩下的车辆，他们也产生了刺耳的行驶。一步从导向叶片是固定车轮（图5-7）。这些都是对短截线，轴车轮牢固地安装到机器人的底盘。车轮可以相对于履带较小，因为继续前行的东西只是履带光滑的内表面。他们也产生刺耳的行驶，更何况比导向叶片，但他们更高效。固定滚轮对于一个机器人身上强大的履带系统是一个不错的选择因为乘坐的舒适性并不那么重要，在较低的速度，因为在车辆上只载着一个人。颠簸不会妨碍履带的效率，但是，由于在崎岖地形，底盘上下移动。想减少这种情况，在高速行驶时是特别有益的，和摇杆布局轮式车辆的使用几乎是在履带上一样有效。滚筒是成对安装在驱动链轮和惰轮之间的摇滚轮。摇滚轮（图5-8）允许履带走崎岖不平的地形 ，降低了机器人底盘的垂直运动。履带的仔细张紧是与可动车轮必不可少的。最复杂，高效，平稳通过安装制作在车轮上的悬挂车轴。主要有三种类型的悬挂的系统中普遍使用。扭簧纵向控制臂 纵向控制臂加螺旋弹簧 钢板弹簧摇臂拖臂上的扭簧在图5-9显示，这是一个简单的装置，以扭转一堆钢棒，其拖拽臂一端相连的。它的名字是因为托臂支持他们把点的轮径，通过扭转弹簧，在底盘。车轮安装到纵力对车轮推臂上，扭钢棒。这个系统是很受欢迎的，20世纪40年代和50年代用古老的大众甲壳虫支撑前面的车轮。它也被用在了阿尔维斯的坚定，更详细的描述在第四章。还可以支持拖曳臂用的螺旋弹簧的端部，或这或许可以产生线圈过度冲击悬挂系统，他比任何履带系统（图5-10）都能够产生更加光滑的车程。这个震动也可添加到扭臂悬架系统。该螺旋弹簧在扭转悬架的优点在于，负载支承在弹簧非常接近负载点，减少力和力矩的拖曳臂。这可以降低悬架系统的重量，并使系统更加内部的履带体积，而不是内部的底盘。摇臂系统的简单变化将代摇杆钢板弹簧（图5-11）。这简化了震动摇杆，并产生更加平稳的移动，弹簧通常很僵硬，因为摇杆手臂的摆动运动仍然允许车轮做大的动作。就可加装到摇臂悬挂系统，如果目前摇臂不能使运动足够平稳，仅在一侧的轮毂,使车轮在弹簧的两侧减小产生的扭矩。图5-11显示双轮。履带系统布局一条履带传动系统被视为最简单的布局是只使用一条履带。这种布局是实际上存在至少一种形式，流动性是相当不错的，最常见的市售履带车辆的形式是雪移动。虽然这些车辆是专门为雪地使用而设计的，具有更换滑雪板轮毂的功能，并且他们可以用于硬表面上，在雪地赛道应用相当广泛。能够尽可能地降低接地压力，但是轮式布局非常适合较窄的履带。 本科生毕业设计（论文）工作细则 扬州大学机械工程学院机械工程学院毕业设计（论文）前期工作材料学生姓名： 陈森海 学号： 100007103 教 科 部： 机械电子 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计（论文）题目： 用于教学水洞的两自由度转动机构总体设计 指导老师： 李鹭扬 材 料 目 录序号名 称数量备注1毕业设计（论文）选题、审题表12毕业设计（论文）任务书13毕业设计（论文）实习调研报告14毕业设计（论文）开题报告（含文献综述）15毕业设计（论文）外文资料翻译（含原文）16毕业设计（论文）中期检查表1 2014年 4 月 2 日机械工程学院毕业设计（论文）选题、审题表学 院扬州大学广陵学院选 题教 师姓名李鹭扬专 业机械设计制造及其自动化专业技术职务副教授申报课题名称用于教学水洞的两自由度转动机构的总体设计课题性质课题来源ABCD课题简介该机构用于教学水洞，教学水洞的最大水流速为3m/s,要求机构实现模型在水洞中的俯仰和偏航的两自由度转动。由于转动的角度较大，一般采用串联机构结构。该机构装配在水洞上盖处，要求防水、轻质和运动可靠设计（论文）要 求（包括应具备的条件）学生具有较好的机械设计理论基础，能熟练掌握二维和三维的制图软件，具有比较强的独立研究和探索能力，具有较强的主动沟通意识。课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易所在专业审定意见：负责人（签名）：年 月 日院主管领导意见： 签名： 年 月 日机械工程学院毕业设计（论文）任务书教 科 部： 机械电子 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 陈森海 学号： 100007103 毕业（论文）题目： 用于教学水洞的两自由度转动机构的总体设计 起讫日期： 2014.2.202014.5.20 设计（论文）地点： 扬州大学广陵学院 指 导 老 师： 李鹭扬 专 业 负 责 人： 发任务书日期： 2014年 4 月 2 日毕业设计（论文）任务书1、本毕业