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某爬壁检测机器人总体方案的设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u21205某爬壁检测机器人总体方案的设计案例 四、永磁材料应满足高性价比的要求。根据表3-1中的对比分析，按照磁能积来比较的话稀土永磁材料约是其他永磁材料的儿十倍，主要优点是磁性稳定、磁性能高、加工性好。通过查阅罕见的稀土永磁材料资料，我们知道第三代稀土永磁材料钕铁硼被称为“磁王”，它的剩磁、最大磁能积、矫顽力等性能高于其他材料。综上所述，本文选取钕铁硼(NdFeB)作为吸附单元的永磁材料。经查阅相关资料，最终确定采用钕铁硼35(N35)，其性能如下表3-2。

表2.2N35的基本性能参数剩磁（T）最大磁能积矫顽力内禀矫顽力回复磁导率密度居里温度802.1.2永磁铁的参数设计计算当爬壁机器人处于临界位置(顶部位置)时，此时需要的磁吸附力最大，,处于临界条件时，N为0N。此时永磁体产生的吸力等于或大于重力G。通过计算。取安全系数1.5，即永磁铁产生的吸力应大于等于300N。2.2运动模块的设计2.1.1链的参数计算履带由链节和履带板组成。根据履带式机器人的要求做出以下假设，从而确定链条类型的假设如下：假设链轮初始齿数为Z=25；转速为；链条节距预设链轮驱动功率;链轮的初始转速。根据功率与转速查机械设计手册可知选择链号12A-1，具体参数如下表2.3所示[16]。

表2.312A-1型链条参数ISO链号节距P滚子直径内接宽轴销直径内链板高度排距抗拉载荷12A-119.0511.9111.575.941811.7821.8KN假设两链轮的中心距为，则链轮中心之间的链节数.链节数: (3-6)链条长度L： (3-7)中心距： (3-8) (3-9)解得=381mm。考虑到小车的总体尺寸取两轮的中心距为。张紧轮滚子链链轮的主要尺寸如下： (3-10)分度圆直径： (3-11)齿顶圆直径： (3-12) 选取齿顶圆直径160mm.齿根圆直径： (3-13)取齿根圆直径140mm.链传动示意图如图2.1所示：图2.1链传动示意图2.1.2电机的参数计算小车是否能稳定的吸附在水冷壁壁面上，主要取决于永磁吸附机构是否能提供足够的吸力与电机是否能提供足够的驱动力。驱动小车运动的电机必须满足电机提供的最小转矩，以保证小车在管道壁上的平稳运动，且电机输出的最小功率必须大于小车运动所需要的最小功率。因为不需要精确控制电机的角速度，所以选用直流减速电机作为机器人的驱动单元。假设小车以V=20m/min的速度匀速向上行驶，链轮所需功率为： (3-14) (3-15) (3-16)式中为传动装置的总效率，为电机一级减速装置的效率，查机械设计手册后取0.98；为齿轮传动效率，查机械

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