德州学院 机电工程系 2012届 机械设计制造及其自动化专业 毕业论文（设计）
F——接触面所受到的载荷
ρ——综合曲率半径，（正号用于外接触，负号用于内接触）
E1、E2——两接触体材料的弹性模量 μ1、μ2——两接触体材料的泊松比 4.1.3直齿锥齿轮的接触疲劳强度计算公式
将相互啮合的一对直齿锥齿轮转化为相应的当量圆柱直齿轮，对圆柱齿轮进行设计，再将圆柱齿轮的设计参数转化为锥齿轮的大端参数。
对于轴交角为90°的直齿锥齿轮传动，将齿宽中点处的当量圆柱齿轮的参数带入圆柱齿轮接触强度公式有：
Zk——接触强度计算的锥齿轮系数，一般情况取1，当齿顶和齿根修形适当时可取0.85；
Fmt——齿宽中点分度圆上的名义圆周力，N； dm1——小轮齿宽中点分度圆直径，mm；
beH——接触强度计算的有效齿宽mm，一般取为0.85b； 将当量直齿轮的参数转化为锥齿轮的大端参数，再进行整理 直齿锥齿轮接触强度校核公式：
Mpa
设计公式：
11
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mm
d1——小齿轮大端分度圆直径，mm； KHβ——接触强度计算的齿向载荷分布系数
4.2链条设计
4.2.1 滚子链的结构和规格
链条再设计时需要校核链条的磨损，抗拉能力等参数。
滚子链由内链板1、套筒2、销轴3、外链板4和滚子5组成，如图十三所示。内链板和套筒、外链板和销轴用过盈配合固定，构成内链节和外链节。销轴和套筒之间为间
隙配合，构成铰链，将若干内外链节依次铰接形成链条。滚子松套在套筒上可自由转动，
链轮轮齿与滚子之间的摩擦主要是滚动摩擦。链条的长度用链节数表示，一般选用偶数链节，这样链的接头处可采用开口销或弹簧卡片来固定，如图14a、b）所示，前者用于大节距链，后者用于小节距链。当链节为奇数时，需采用过渡链节如图13）所示。由于过渡链节的链板受附加弯矩的作用，一般应避免采用。
GB/T1243-97规定滚子链分为A、B系列，其
中A系列较为常用，其主要参数如表1所示。表
中链号和相应的国际标准号一致，链号乘以25.4/16mm即为节距值。
a) b) c)
图15 滚子链接头形式
表1 A系列滚子链的基本参数和尺寸 (GB/T1243-97)
链 节距p 排距滚子外内链节销轴直内链板单排极限单排每米号 (Pt 径 内宽径 高度拉伸 质量mm) (d1b1(mm) d2(mm) h2(mm) 载荷FQq(kg/m) 12
德州学院 机电工程系 2012届 机械设计制造及其自动化专业 毕业论文（设计） mm) (mm) （KN） 08A 12.70 14.38 7.92 7.85 3.98 12.07 13.8 0.60 10A 15.875 18.11 10.16 9.40 5.09 15.09 21.8 1.00 12A 19.05 22.78 11.91 12.57 5.96 18.08 31.1 1.50 16A 25.40 29.29 15.88 15.75 7.94 24.13 55.6 2.60 20A 31.75 35.76 19.05 18.90 9.54 30.18 86.7 3.80 24A 38.10 45.44 22.23 25.22 11.11 36.20 124.6 5.60 28A 44.45 48.87 25.40 25.22 12.71 42.24 169.0 7.50 32A 50.80 58.55 28.58 31.55 14.29 48.26 222.4 10.10 40A 63.50 71.55 39.68 37.85 19.85 60.33 347.0 16.10 48A 76.20 87.83 47.63 47.35 23.81 72.39 500.4 22.60 4.2.2 滚子链链轮 1）.链轮的基本参数及主要尺寸
链轮的基本参数为：链轮的齿数z、配用链条的节距p、滚子外径d1及排距pt。链轮的主要尺寸及计算公式如表2所示。
表2 滚子链链轮主要尺寸 （mm） 名 称 分度圆直径 代 号 计 算 公 式 d da 180?d?p/sinz 备 注 齿顶圆直径 damax?d?1.25p?d1 damin?d?(1?hamax?(0.625?1.6)p?d1z 分度圆弦齿高 ha 0.8)p?0.5d1z hamin?0.5(p?d1) 齿根圆直dfdf = d－d1 径 180?齿侧凸缘dg?pcot?1.04h2?0.76（或排间dgz 槽）直径 h2—内链板高度（见表9-1） 注：da、dg值取整数，其他尺寸精确到0.01mm. 2）.链轮的齿形
可在damax、damin范围内任意选取，但选用damax时，应考虑采用展成法加工时有发生顶切的可能性。 ha是为简化放大齿形图的绘制而引入的辅助尺寸（见表9-3）hamax相应于damax hamin相应于damin 13
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链轮的齿形应能保证链节平稳而自由地进入和退出啮合，不易脱链，且形状简单便于加工。GB/T1243-97规定了滚子链链轮的端面齿形（表3）和轴面齿形（表4），由于滚子表面齿廓与链轮齿廓为非共轭齿廓，故链轮齿形设计有较大的灵活性，即在最大、最小范围内均可使用。
3）.链轮的结构
表3 滚子链链轮的齿槽尺寸计算公式
名 单 计 算 公 式 名称 单 位 最 大 齿 槽 形 状 最 小 齿 槽 形 状 齿面圆弧半径re mm remin?0.008d1(z2?180) remax?0.12d1(z?2) 齿沟圆弧半径ri mm rimax?0.505d1?0.069?3d1 rimin?0.505d1 齿沟角? (°) ?min?120??90?z??140??90?max z 注：链轮的实际齿槽形状，应在最大齿槽形状和最小齿槽形状范围内 表4滚子链链轮轴向齿廓尺寸
计 算 公 式 名 称 代 号 p≤p>12..7 备 注 12.7 齿宽 单排 0.93 b1 0.95 b1 P>12.7时，经双排、 bf1 0.91 b1 0.93 b1 制造厂同意亦可三排 0.88 b1 0.93 b1 使用P≤12.7时的四排以齿宽。 上 b1—内链节内宽（见表9-1） 14
德州学院 机电工程系 2012届 机械设计制造及其自动化专业 毕业论文（设计） 倒 角 宽 ba ba = (0.1～0.15) p 倒 角 半 径 rx rx ≥ p 倒 角 深 h h = 0.5 p 仅适用于B型 圆 角 半 径 ra ra≈ 0.04 p 链 轮 齿 总 宽 bfm bfm = ( m － 1) pt+ bf1 m—排数 5 工作原理及性能分析
该机器人具有一定越障能力，可以在震后废墟中自由行走，可以攀爬楼梯，生命探测、协助救援、无光线搜救、数据信号传输等功能，还可以配载食品、水、急救包、消毒剂等物品。机器人具有的音频探测、视频观测，探测温湿度、实现野外长距离通讯，传输野外恶劣环境实时视频图像，为抢险救援提供重要依据和支持，同时车体内部可以加上消毒剂，由机器人自带的喷头进行喷洒消毒剂。解除了人在火灾现场、震后现场的危险劳动。
6 创新点及应用
该机器人将行星齿轮结构运用到轮子上，大大提高了行走时的快速、灵活性。能够灵活的在环境、路况比较恶劣的地方快速前进。机器人自身佩戴的无线摄像头通过无线模块将视频传到电脑上，给救援人员提供实时的现场信息，方便救援人员快速的制定、实施救援。同时机器人自带的喷洒系统可以在恶劣的环境或疫情比较严重的灾区代替人进行喷洒消毒。
7 结 论
通过本次毕业论文设计，我学会了很多以前没学过的知识，也巩固了很多以前没学好的知识，使我的专业理论知识更加扎实。做完这个设计后，我得出几个结论如下：
一、该小车系统在实施的情况下，其成本价格比较高。
二、该小车控制系统的研究方向：由于本小车系统并不完善，只做了送料，没有设计小车到料仓后送料的多少。这个方面是该系统设计的需要完善的地方，是将来的研究方向。
最后，经过这次毕业设计培养了我们的设计能力以及全面的考虑问题能力。学习的过程是痛苦的但是收获成功的喜悦更是让人激动的。相信通过这次毕业设计它对我以后的学习及工作都会产生积极的影响。
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