高层建筑外墙清洗机的设计(机械类毕业设计)
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1 绪论1.1 高层玻璃幕墙清洗机器人研发意义随着人口规模的不断扩大,城市高层建筑越来越多。
摩天大楼逐渐成为生活中常见的一景。
由于玻璃具有采光性好、保温性好、防潮性好等诸多优点,同时,由于彩色玻璃美观大方,所以越来越多的高层建筑选择了用玻璃幕墙。
目前,我国大部分玻璃幕墙的清洗都需要依靠“蜘蛛人”来完成,但是,这种高空作业有一定的危险性。
因此,需要一个能够代替人力完成清洗任务的机器人。
1.2 高层玻璃幕墙清洗机器人研究现状及分析1.2.1国外玻璃幕墙清洗机器人研究现状德国相关公司委托制作的“SKYWAH”是这个星球上第一个能够成功制作出来的清洗机器人。
这个庞大的机器人主要结构是个多关节巨型伸缩臂,能够在距离33米的地方完成工作。
所有的轴采用抗拉钢材并采用液压驱动,所以结构重量较轻。
这一款清洗机器装置安装在四轮驱动的汽车相关底盘上,清洗刷较长,定位精度高。
该机器人可以在人的监视下完成清洗工作,动作灵活。
与我们一衣带水的邻国——日本,他们的机器人公司之一——BE公司研制过一款轨道已经固定好的的专门用于擦玻璃的机器人,依据安装在楼顶的轨道和相关的提升系统,清洗机可以准确地对准窗户。
该设备优点是自动化程度相对较高。
但是,一般建筑在设计之初不会将擦窗系统考虑其中,使该机构适用性大大降低。
图自动清洗机-1图21-1SKYWAH德国玛歌堡的费劳恩霍费尔相关的研究所是德意志共和国主要的生产和自动化中心,它们在过去的这些年,曾经较为成功地研究了一系列清洗机器人。
该机器人可横向、可纵向,随心所欲完成清洗任务。
德国佛拉货福尔研究所研制了一种名为SIRIUSC的清洗机器人。
在那些要清洗的相关建筑物上,我们放在了上面一辆跟随及其运动的小车,这辆小车不紧急今年能够起到定位的作用,而且还能对装置起到安全保护的作用。
机器人坐竖直运动,左右移动依靠小车来完成。
美国航空航天宇航局下属的机器人公司,在上个世纪研制了爬壁机器人“Sky Washer”(用于清洗摩天大楼),它重大约四十斤,该机器人利用两组框架(L型)进行相对滑动,交替吸附来实现机器人的移动。
高层建筑外墙清洗机---升降机部分的设计高层建筑外墙清洗机是一种投资小,成本低,安全可靠,工作效率高的机器。
该机器分为两部分,一部分是在大楼顶上的清洗机升降机,清洗机升降机通过钢丝绳,吊钩带动另一部分,即清洗机附在高层建筑外墙壁上进行清洗工作。
高层建筑外墙清洗机工作时,升降机的双速电机启动,通过钢绳带动机架迅速上升,上升到预定位置,双速电机停止并制动,调整好清洗机的位置后,解除制动,双速电机反向启动,机架则缓慢向下移动,与此同时,机架顶部的喷淋水嘴喷水,各导轨上的刷具在各电机的带动下沿各自的导轨往复移动的同时作旋转运动,洗清外墙上的污渍,使外墙干净洁白美观。
第一章序言§1.1清洗建筑表面的意义随着人类社会的不断发展进步,城市规模不断扩大,城市建筑更加规范,完美。
千姿百态的各式建筑,尤其是高层建筑外墙都用各种建筑材料进行装饰,如粘帖各色墙砖,瓷砖,马赛克,或涂上涂料,但是,自然界的风吹雨打,日光辐射,尘埃污染,以及一些人为或偶然事故等原因,一段时间过后,建筑表面都将不同程度地变得污浊灰暗,破旧不堪,在环境差的地区,污染或损坏还相当严重。
建筑表面就像人身上的外衣,要保持清洁,就需要经常清洗,整理。
为此,世界发达国家和地区,对保持建筑表面的清洁非常重视,并以法律的形式明确规定,每年必须定期清洗,否则将受到处罚。
近年来,我国各级政府部门的环境保护意识已发生了很大改变,国内一些大,中城市,特别是旅游,开放城市,旅游景点,为保持建筑表面清洁,也制定出台了相应的法规,全国范围的卫生评比活动,把保持建筑表面清洁列为考核的重要指标之一,其中高层建筑的外墙,醒目,突出,自然也就成为检查的重中之重。
有信息表明,十·五期间国家用于环境保护的投资将由九·五期间国民生产总值的1.5%翻倍增加至4%,同时还伴随以产业政策的优惠。
所以,随着我国改革开放的不断深入,政府,公民的环保意识的不断加强,建筑表面清洁问题必将引起各方面的高度重视,建筑清洗行业必然具有广泛的发展前景,将产生巨大的经济效益和社会效益.建筑表面清洗主要包括外墙清洗和中央空调风管的清洗,目前外墙清洗是采用传统的“蜘蛛人”清洗,这是以牺牲生命为代价的非人工作,部分城市颁布了建筑表面清洗条例;由于非典事件,公共卫生得到了高度的重视,特别是中央空调风管的清洗,最近有关中央空调的清洗条例很快出台;因此对于建筑表面清洗提供一个完备的解决方案,必然打破一个传统的产业格局,改变了人们的工作方式,用机器人清洗代替传统的人工清洗或无法清洗,是必然的发展趋势。
高层楼宇墙壁自动清洗机行走机构设计
高层楼宇墙壁自动清洗机的行走机构设计需要考虑以下几个方面:
1. 车轮设计:行走机构需要具备强大的粘着力和稳定性,能够
在垂直、水平和斜面等墙面上行走,因此需要设计具有优异附着力
的车轮,例如采用橡胶轮胎、滚动轮等。
2. 驱动系统设计:行走机构需要配备高效的驱动系统,以保证
其在复杂墙面上顺利行驶。
一般采用电动机、齿轮减速器、液压系
统等。
3. 导向系统设计:行走机构需要设计一套精确稳定的导向系统,以保证车身在行驶时能够保持自身稳定。
设计导向系统可以采用悬
挂绳、伸缩臂等。
4. 控制系统设计:自动清洗机行走部分需要安装控制系统,能
够便于操作自动清洗机上下、左右、前后的行动。
以上几点是行走机构设计时需要考虑的,应保证行走机构具有
足够的稳定性和灵活性,能够完成不同角度和复杂墙面的清洗工作。
新型高楼清洗爬壁机器人的研究与设计新型高楼清洗爬壁机器人的研究与设计摘要:随着城市建设的快速发展,高楼大厦的数量不断增加,高楼外墙的清洗工作变得愈发重要和困难。
为了提高清洗效率和安全性,科学家们开始研究和设计一种新型的高楼清洗爬壁机器人。
本文将探讨该机器人的研究与设计。
1.引言在传统的高楼清洗工作中,清洁工人需要悬挂在绳索上来进行清洗,这既危险又低效。
因此,研发一种能够自主完成高楼清洗工作的机器人具有重要意义。
该机器人将能够准确地识别清洗区域,自主爬升和下降,并进行清洗操作。
2.机器人结构与原理新型高楼清洗爬壁机器人主要由机械臂、清洗器、传感器和电源组成。
为了使机器人能够在高楼外墙爬行,机械臂采用伸缩式结构,并能够自主调整长度。
清洗器则采用带有纤维材料的刷子,能够有效清洁外墙的污渍。
传感器用于识别墙壁的形状,避免机器人碰撞。
电源方面,机器人采用可充电电池,确保长时间的清洗工作。
3.机器人系统设计为了实现机器人的自主运行,需要一个智能控制系统来指导其工作。
该系统主要由导航系统、视觉识别系统和动作控制系统组成。
导航系统利用全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)来确定机器人当前的位置和姿态角。
为了避免机器人过度依赖GPS,还可以加入激光测距仪来提供更准确的定位信息。
视觉识别系统用于识别墙壁的材料和污渍类型,从而确定最佳的清洗方法。
动作控制系统通过控制机械臂的伸缩和清洗器的动作来完成清洗任务。
4.机器人工作流程该机器人开始工作时,首先通过导航系统确定自己的位置,并设定清洗区域。
然后,视觉识别系统分析墙壁的材料和污渍类型,并确定最佳的清洗方式。
接下来,机器人把机械臂伸展到合适的长度,并将清洗器放置在墙壁上。
随后,清洗器开始移动,刷洗墙壁上的污渍。
当清洗完成后,机器人收回机械臂,并筛选清洗效果,确保墙壁彻底清洁。
5.机器人优势与展望相比传统的清洗方式,新型高楼清洗爬壁机器人具有以下优势:5.1 提高工作效率:机器人能够自主完成清洗任务,不再依赖于人力。
高楼清洗机机电系统设计摘要近年来,随着社会的发展,楼层越来越高,使用玻璃幕墙的楼房也越来越多,避免清洗时一个很重要的问题,传统的方式多数为人工,或者是采用电缆从楼顶将机器人吊下,工作效率偏低,危险性高,于是清洗用爬壁机器人应运而生,本文的任务就是设计一种能够在壁面上吸附行走的清洗机器人。
本文在简单介绍清洗机器人的国内外研究现状的基础上,基于二维软件CAD对四轮式风压吸附清洗机器人的本体机构进行了设计,对一些关键部分进行了设计计算及校核计算,重点是爬壁机器人的移动结构、吸附结构和驱动系统的设计计算。
本文设计的清洗机器人采用四轮式小车形状结构,结构简单;采用风压吸附方式,利用螺旋桨对空气的压缩所产生的压力将机器人压在物体表面,避免了清晰机器人对壁面的局限,降低了控制难度;清洗机主要由伺服悬吊系统、清洗主机和由计算机控制系统组成;采用无人化清洗,自动清洗,自动供水,自动供清洗液,单片机系统控制,操作人员只需通过键盘即可操纵清洗机工作,而且在清洗过程中,清洗机能够自动进行边缘识别,可根据建筑楼层的具体情况选择为纵洗或横洗;采用后轮驱动,一个电机驱动两个后轮,后轮带动前轮完成机器人的行走,使用直齿圆柱齿轮传动装置作为减速器;采用楼顶供电;机器人可以在水平面或者垂直表面直线行走。
本机的清洗效率较高,清洗效果良好。
关键词:清洗机器人;减速器设计;风压吸附;单片机控制;齿轮机构;电机控制;刷洗;ⅠABSTRACTIn recent years, with the development of society, more and more floors, with glass curtain wall building more and more toavoid cleaning a very important issue, most of the traditional way of artificial, or a cable from the top of the building will be used under the robotic crane, low efficiency, high-risk, then cleaned with a wall-climbing robot came into being, this task is to design a walk on the adsorption to the wall climbing robot for cleaning.This paper briefly wall-climbing robot based on the research status, based on 2D software, CAD, four-wheel vacuum on wall-climbing robot body bodies were designed, carried out on some key satisfied with the design calculation and checking terms, focusing on the mobile climbing robot structure, adsorption structure and drive system design and calculation.This designed wall-climbing robot car with four-wheel-type shape of the structure, simple structure;By pressure adsorption,robot using the pressure generated by the propeller on the compressed air pressure in the surface,avoiding the clear limitations of the robot on the wall,reducing the difficulty of control;Washing machine is suspended by a servo system, cleaning host and consists of computer control system;The cleaning of the unmanned, automatic cleaning, automatic water supply for automatic washing liquid, single chip control system, operating only through the keyboard to manipulate the work of the washing machine in the cleaning process, the washing machine to automatic edge recognition, according tothe building floor wash for vertical or horizontal wash;Rear-wheel drive, a motor to drive the two rear wheels, rear wheel drive the front wheels to complete the robot to walk, use of the spur gear transmission device as reducer;Roof supply; robot walk a straight line can be horizontal or vertical surface. The higher the cleaning efficiency of the machine a good cleaning effect.Key words: Cleaning Robot;Reducer Design;PressureAdsorption Mode;MCU Control;Gear mechanism;Motor control;Scrub;目录摘要(Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 课题研究的目的和意义 (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 (2)1.3 高层建筑外墙清洗机发展趋势 (4)1.4 课题的研究设想 (4)第2章清洗机器人总体方案设计 (5)2.1 对楼顶楼面的实际考察 (5)2.1.1楼面结构考察 (5)2.1.2 楼顶的实际考察 (5)2.2 清洗机器人的总体方案 (6)2.3 清洗机器人清洗系统方案 (7)2.4 清洗机器人爬壁系统方案 (8)2.5 清洗机器人控制系统方案 (8)2.5.1设计的基本原则 (8)2.5.2可供选择的设计方案 (8)2.5.3方案的分析 (8)2.6 其它部分方案 (9)2.6.1材料选择 (9)2.6.2 轮的润滑问题 (9)2.6.3 轴承的润滑问题 (9)2.7 本章小结 (9)第3章清洗机器人清洗系统设计 (10)3.1 清洗机器刷洗部分设计 (10)3.1.1 盘刷设计 (10)3.1.2 滚刷设计 (11)3.1.3刷洗部分所用弹簧的设计 (11) 3.2 内空心轴设计 (12)3.3 清洗机主机滚轮的设计计算 (13) 3.4 主机上传感器及行程开关的选择 (13) 3.5复合缆的结构设计 (14)3.6 本章小结 (14)第4章清洗机器人风压系统设计 (15) 4.1 采用风压的意义 (15)4.2 基本原理 (15)4.3 气动计算的原始数据与技术要求 (15) 4.4 风压部分力学计算 (16)4.5 本章小结 (16)第5章清洗机器人主要零件设计 (18) 5.1 直齿轮副的设计计算 (18)5.1.1 齿轮的设计计算及强度校核 (18) 5.1.2 齿面接触疲劳强度计算 (20)5.1.3 齿根抗弯疲劳强度验算 (21)5.1.4 齿面静强度计算 (22)5.1.5 齿根(抗弯)静强度验算 (23) 5.2 锥齿轮副的设计计算 (24)5.2.1 基础尺寸确定 (24)5.2.2 确定载荷系数K (25)5.2.3 齿面接触疲劳强度计算 (25)5.2.4 齿根抗弯疲劳强度计算 (26)5.3 本章小结 (26)第6章清洗机器人控制系统设计 (28) 6.1 控制部分的基本组成 (28)6.2 控制部分工作原理 (29)6.3 驱动部分工作原理 (30)6.4 控制软件的实现 (30)6.4.1 主机+POD组合 (30)6.4.2 双平台 (31)6.5 软件的结构 (31)6.5.1 软件的主体结构 (31)6.5.2 软件功能模块的划分 (31)6.6 控制系统软件程序的实现 (32)6.6.1 伺服悬吊系统部分 (32)6.6.2 清洗机主机部分 (32)6.7 本章小结 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (37)附录 (38)第1章绪论1.1 课题研究的目的和意义随着城市现代化得发展和人口的日益增加,为了节省土地资源,高层建筑越来越多,各式各样的摩天大楼成为现代都市中一道亮丽的风景。
高层玻璃幕墙清扫机器人机械部分设计简介本文档旨在描述高层玻璃幕墙清扫机器人的机械部分设计。
该机器人旨在提供一种自动化的清洁解决方案,用于清扫高层建筑的玻璃幕墙表面。
设计要求1. 结构稳定性:机器人的机械结构应具备足够的稳定性,以确保在高层建筑表面操作时不会发生意外。
2. 清洁效果:机器人的设计应能够有效地清洁玻璃幕墙表面,确保清洁效果达到预期。
3. 安全性:机器人设计应考虑到操作人员和周围环境的安全性,防止意外事故的发生。
4. 可靠性:机器人的机械部分应具备足够的可靠性,以确保长时间连续运行而无需频繁维修。
机械设计方案1. 结构设计- 机器人采用轮式移动结构,以确保在玻璃幕墙表面灵活移动。
- 主要结构材料选用高强度合金材料,以提供足够的结构稳定性和耐久性。
2. 清洁装置设计- 清洁装置采用可调节压力的喷水系统,以确保在不同情况下可选择适当的清洁压力。
- 清洁装置具备自动水量控制功能,避免浪费水资源。
- 配备可更换的清洁刷头,以适应不同类型的污垢和玻璃表面。
3. 安全设计- 机器人配备多重传感器系统,用于探测周围环境并避免与障碍物碰撞。
- 设计紧急停止按钮,以便在发生紧急情况时迅速停止机器人运行。
- 紧急疏散系统的设计,用于安全疏散操作人员。
4. 可靠性设计- 机器人配备电池和供电管理系统,以确保能够持续进行长时间的清洁操作。
- 机械部分采用模块化设计,方便更换和维修损坏或老化的部件。
结论高层玻璃幕墙清扫机器人的机械部分设计考虑了结构稳定性、清洁效果、安全性和可靠性等要求。
采用了轮式移动结构、可调节压力的喷水系统、多重传感器系统等设计方案,以提供一个自动化、高效、安全、可靠的清洁解决方案。
这将有助于提高高层玻璃幕墙清洁工作的效率和安全性。
学校代码:学生学号:毕业设计自动墙面清洗机设计Design of Automatic Wall Cleaning Machine学生姓名:指导教师:学科专业:所在单位:2018年月摘要自动墙面清洗机可以代替传统的“蜘蛛人”对高楼墙面进行清洗,具有清洗效率高、人工成本低、使用安全可靠等优点,具有一定的发展前景,自动墙面清洗机主要包括两个部分,即清洗装置和升降装置的设计,升降装置安装在楼顶,通过吊钩连接墙面的清洗装置,清洗机工作时通过楼顶的升降机启动双速电机,通过绳索带动机架升高到制定位置,制动器对双速电机进行制定,调整清洗装置与墙面的接触角度,启动双速电机反转,机架则会缓慢向下移动,同时通过喷淋水嘴和刷具对经过的墙面进行清洗,以此往复运行,完成整个墙面的清洗作业。
该自动墙面清洗机具有一定的自动化和高效性,基本实现了最初的设计目标,能够完成高楼墙面的清洗作业,具有一定的推广前景。
关键词:墙面;清洗装置;升降装置AbstractThe automatic wall cleaning machine can replace the traditional "Spiderman" to clean the walls of high-rise buildings. It has the advantages of high cleaning efficiency, low labor cost, safe and reliable use, and has a certain development prospect. The automatic wall cleaning machine mainly includes two parts. That is, the design of the cleaning device and the lifting device is installed on the roof of the building. The lifting device is connected to the cleaning device on the wall through a hook. When the cleaning machine is working, the two-speed motor is started through the lift on the roof of the building, and the frame is raised to the designated position through a rope. The brake sets the two-speed motor. Adjust the contact angle between the cleaning device and the wall, start the two-speed motor to reverse, and the frame will move slowly down. At the same time, the passing wall will be cleaned through the spray nozzle and brush tool, and the whole wall will be cleaned again and again. The automatic wall cleaning machine has a certain degree of automation and efficiency, basically achieved the original design goal, can complete the cleaning operation of the wall of the high-rise building, and has a certain promotion prospects.Keywords:Wall; Cleaning devices; Lifting device目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................................................ I II1 绪论 (4)1.1课题的研究背景和意义 (4)1.2国内外的发展现状 (4)2 整体方案设计 (6)2.1清洗装置方案设计 (6)2.2升降装置方案设计 (6)2.3主要技术参数 (7)3清洗装置设计 (9)3.1电动机选择 (9)3.2链传动设计 (9)3.3齿轮齿条传动设计 (10)3.4齿轮轴上轴承设计校核计算 (13)4升降装置设计 (16)4.1钢丝绳的选择 (16)4.2卷筒的设计 (16)4.3减速器的选择 (18)4.4滑轮的设计 (19)4.5吊钩的设计 (19)4.6制动器的选择 (19)4.7联轴器的选择 (20)4.8双速电机的选择 (20)4.9 定位支撑杆设计 (21)4.10脚轮的选择 (21)4.11传动零件的选择和校核 (22)4.12杆臂的设计和强度校核 (23)5控制电路设计 (26)5.1清洗装置电路原理图 (26)5.2升降装置电路原理图 (27)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1 绪论1.1课题的研究背景和意义近年来随着经济发展,人们生活水平的提高,城市化进程加快,在城市中高楼大厦林立,很多高楼大厦外部都使用各种墙砖、瓷砖和涂料进行装饰,提高楼宇的美观度,然而随着时间的推移,很多高楼在自然界的风吹日晒下,墙面布满了灰尘,有的墙面会附着很多污染物的颗粒,墙面破旧不堪,严重影响大楼的美观,甚至会影响市容市貌,因此一些大楼的外墙面需要定期的清洗,以恢复楼宇往日的美观,近年来一些旅游城市特别重视市容市貌,开始对大楼墙面进行定期清洗,提高城市的美观,创建卫生文明城市,随着政府和人们对城市卫生状况的重视,建筑清洗行业具有潜在的发展前景,现阶段高楼外墙面的清洗多是靠人工高空作业,工人由一条绳索牵引在高空中对墙面进行清洗,也就是传统的“蜘蛛人”清洗行业,常常发生危险,工人工作环境恶劣,而且在室外容易受到环境的影响,比如光照、狂风、风沙、冰雹等恶劣天气影响,危机工人的生命安全,而且这种传统的“蜘蛛人”清洗具有工作效率低、成本高、耗时长,危险系数高等特点。
清洗机毕业设计清洗机毕业设计在现代社会中,清洗机作为一种高效、便捷的家电产品,已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
清洗机可以帮助我们解决日常生活中的清洗难题,提高生活质量。
在我即将毕业的大学生涯中,我选择了清洗机作为我的毕业设计课题,旨在设计一款更加智能、高效的清洗机,以满足人们日益增长的清洗需求。
首先,我决定对市场上已有的清洗机进行调研。
通过调研,我发现目前市面上的清洗机大多数功能相似,只是在细节上有所不同。
然而,这些清洗机普遍存在一些问题,比如清洗效果不理想、噪音过大、能耗过高等。
因此,我决定在设计中解决这些问题,使清洗机更加符合用户需求。
其次,我开始进行清洗机的设计。
首先,我考虑到清洗效果的问题。
通过分析清洗机的工作原理,我发现清洗效果与清洗剂的使用量、清洗时间以及清洗方式等因素密切相关。
因此,我决定设计一种智能清洗系统,可以根据不同物品的清洗需求自动调整清洗参数,提高清洗效果。
同时,我还考虑到清洗过程中的噪音问题,通过优化清洗机的结构和使用材料,减少噪音产生,提供更加安静的清洗环境。
另外,为了降低清洗机的能耗,我决定引入节能技术。
通过使用高效的清洗系统和智能控制技术,我可以实现清洗机的能耗监测和调整,使其在清洗过程中能够最大程度地减少能耗。
同时,我还考虑到清洗机的可持续发展问题,通过使用环保材料和设计可拆卸的零部件,方便清洗机的维修和更换,延长清洗机的使用寿命。
除了以上的设计考虑,我还决定增加清洗机的智能化功能。
通过引入人工智能技术,我可以使清洗机具备自学习和自适应的能力,根据用户的习惯和需求,自动调整清洗模式和参数,提供更加个性化的清洗体验。
同时,我还计划在清洗机上增加智能控制面板,方便用户进行操作和设置。
在设计完成后,我进行了清洗机的实验和测试。
通过与市场上已有的清洗机进行对比,我发现我的设计在清洗效果、噪音和能耗方面都有了明显的改善。
实验结果表明,我的清洗机在清洗效果上能够达到更高的水平,噪音减少了50%,能耗降低了30%。
高楼外墙清洗机设计_毕业设计(论文)目录摘要 1Abstract 10前言 21方案分析21.1 设计要求21.2 方案一滚动?往复移动式 21.3 方案二转动?往复移动式 31.4 方案比较与选择 51.4.1 滚动?往复移动装置优缺点51.4.2 转动?往复运动装置优缺点52 材料分析 53 设计计算 63.1 减速电机的选择 63.1.1 电动机类型的选择 63.1.2 电动机电压和转速的选择 63.1.3 电动机型号规格的选择 63.2 减速器的选择73.2.1 按强度选用减速器73.2.1.1传动比要求 73.2.1.2 计算功率73.2.2校核热功率83.3 链传动装置的设计计算83.3.1滚子链传动设计的计算8 3.3.2滚子链链轮123.3.2.1主动链轮的齿形设计12 3.3.2.2从动链轮的齿形设计15 3.4 齿轮齿条传动装置的设计计算 17 3.4.1齿轮类型和精度等级173.4.2按齿面接触疲劳强度计算17 3.5轴的设计213.5.1齿轮轴的设计计算213.5.2主动链轮轴的设计计算24 3.6导向轮与导向齿条的设计计算24 3.6.1导向齿条的设计计算243.6.2导向轮的设计计算253.7轴承与联轴器的选取263.8键的选取283.9标准件的选取284润滑与密封294.1润滑294.2密封285设计总结29参考文献30致谢31高楼外墙清洗机设计摘要:通过分析现代建筑壁面清洗技术的需求,构思出多个设计方案并进行各方面的的对比和分析,优选出合理的设计方案。
设计时充分考虑清洗效率等方面的要求,通过零件材料的合理选择、关键零件的严格分析计算和结构设计,以及整个图纸的严格设计,使该设计满足现有壁面的清洗技术需求,提高工作效率和作业安全性。
关键词: 高楼外墙旋转清洗机构设计The Design on Mechanism for Cleaning Wall of Hing BuildingBy Jikequli Agricultural mechanization and automationDirected by Associate Prof. Liao nianheAbstract: Through analyzing the demand of the modern technology in cleaning wall of hing building, a new system of cleaning device is designed after identifying the problems and deficiencies.There are a couple of design options, and through comparing and analyzing these programs, select the optimized and rational one. The production design has been given full considerations to the requirements in terms of efficiency; through choosing the parts of the reasonable, rigorous calculating and analyzing and structural designing of the key components, and designingthe whole of the drawings strictly, making the design fully meet the current techonology demands, and improve the work efficiency and security.Key words: Curtain cleaning Rotation mechanismDesign0 前言随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高,城市建筑也迅速朝高空中发展。
学科门类:单位代码:
毕业设计说明书(论文)
高楼清洗机设计
学生姓名
所学专业
班级
学号
指导教师
XXXXXXXXX系
二○**年X X月
目录
1. 引言 (4)
2. 课题任务 (5)
2.1 主要内容 (5)
2.2 技术要求 (5)
2.3 成果要求 (5)
2.4 其他要求 (5)
3. 同类课题考察 (6)
3.1 高层建筑外墙清洗机现状 (6)
3.2 高层建筑外墙清洗机发展趋势 (8)
4. 总体方案拟订 (9)
4.1 对楼顶楼面的实际考察 (9)
4.1.1 楼面结构考察 (9)
4.1.2 楼顶结构考察 (10)
4.2方案选择与原理 (11)
4.2.1总体方案的确定 (11)
4.2.2总体方案内容 (14)
4.2.3材料选择 (14)
4.2.4轮的润滑问题 (15)
4.2.5轴承的润滑问题 (15)
5 重要零部件的设计与计算 (15)
5.1刷洗部分设计 (15)
5.1.1清洗速度的确定 (15)
5.1.2 盘刷部分 (15)
5.1.3电机的选择 (17)
5.1.4刷洗部分所用弹簧的设计计算 (18)
5.2内空心轴的设计 (18)
5.3 清洗机主机滚轮的设计计算 (19)
5.4 主机上传感器及行程开关的选择 (19)
5.5复合缆的结构设计 (20)
5.6风压系统的设计计算 (21)
5.6.1采用风压的意义 (21)
5.6.2 基本原理 (21)
5.6.3气动计算的原始数据与技术要求 (21)
5.6.4结构设计及相关数据计算 (22)
5.6.5抛物线中线 (24)
5.7齿轮副的确定和检验 (25)
5.7.1直齿轮的计算 (25)
5.7.2.锥齿轮副的设计计算 (31)
6 设备的使用与维护 (35)
6.1 使用方法 (35)
6.2 使用注意事项 (36)
6.3 日常维护与维修 (36)
7 CAD使用体会 (37)
参考文献 (39)
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1. 引言
随着社会进步,经济与科技的发展,城市规模越来越大,建筑越来越高,以至摩天大厦比比皆是。
高层建筑更是成了一个城市面貌的核心内容,但是由此导致的城市形象问题也日趋严重,尤其是在工业城市,这种问题更是突出。
靓丽的新大楼,不用多久,外表便成为灰暗一片,严重影响了城市的面貌。
因此为了保持良好的城市形象,城市高层建筑的清洗工作在各大城市尤其是首都、省会等国际性大都市已经成为直接影响城市形象的问题。
高层建筑由于高空作业,给清洗工作带来了极大的不方便。
目前,我国大多数高层建筑清洗工作还是由人力完成,这类清洗工作主要由工人搭乘吊篮进行高空作业来完成,工人的环境恶劣,且有一定的危险性,工作效率低,成本高,耗时长,随着机器人技术的出现和发展以及人们自我保护意识的增强,人们迫切希望能用机器人代替人进行这些高空极危险的作业,从而把人类从恶劣的环境和繁重的劳动中解脱出来。
针对这种种问题,本清洗机采用无人化清洗,自动清洗,自动供水,供清洗液。
单片机系统控制,操作人员只需通过键盘即可操纵清洗机工作,而且在清洗过程中,清洗机能够自动进行边缘识别,可根据建筑楼层的具体情况选择为纵洗或横洗。
本机的清洗效率较高,清洗效果良好,是高层建筑理想的清洁工具。
本机的使用将大大降低高层建筑的清洗成本,改善工人的劳动环境,提高劳动生产率,其有相当的社会效益、经济意义和广阔的应用前景。
本机器是通过对国内外同类产品考察比较后精心设计而成,使用稳定可靠,但不足之处在所难免,所以恳请老师、同学及各位同行提出宝贵意见。
2. 课题任务
2.1 主要内容
高层建筑外墙清洗机主要由伺服悬吊系统、清洗主机和由计算机控制系统组成,本人主要承担清洗主机设计,设计中应考虑为清洗提供足够的压墙力、刷洗部件设计、清洗液的喷洒和脏液体的收集、对左右边缘和上下行程的识别、行走机构和转位机构的设计,进行必要的设计计算。
2.2 技术要求
1)清洗效率0.2平方米/s左右,清洗宽度0.8~1m,楼房高度在120米左右。
2)移动机构要小型、高效,使机器人可以在壁面上移动。
并可灵活、自如调节
行走的速度和方向。
3)设计安全有效的清洗机构,识别清洗质量,达到令人满意的清洗效果。
边缘
识别机构:要能实现左右,上下边缘识别。
4)选择压紧力产生原理,设计相应的压紧机构,给清洗机构提供有效的压紧力。
5)尽量选取轻型材料,使整机尽量轻便。
2.3成果要求
1)毕业设计前期工作材料。
一份。
2)高层建筑外墙清洗机主机装配图一张(零号)
3)清洗机零件的强度校核
4)高层建筑外墙清洗机零件图。
5)设计说明书一份(不少于2万字,包括英文翻译)。
2.4 其他要求
1)适用于清洗平面,圆弧面外墙和玻璃表面
2)刷洗压力根据不同表面调节;
3)刷洗部件应能调换;。