试谈水轮机水轮机叶片坑内修复机器人机械臂研制普通

最后更新时间：2024-02-06 作者：用户投稿原创标记

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论文导读：
摘要：我国现有大中型水电站约300座，水电站在运转历程中水轮机叶片的汽蚀现象严重影响了发电效率，叶片的修复技术被广泛的运用。部分高校和科研机构对叶片修复机器人开展了大量的探讨工作。目前现有的修复专用机器人的机械臂成本较高、结构复杂，结构的刚度和强度也不能完全满足坑内修复的需要。为更好地完成在机坑内进行叶片修复工作，确保机械臂结构刚度和操作灵活性，本论文的任务是设计一种多关节机械臂，安装在已有的移动平台上，完成在机坑内对叶片汽蚀部位的磨削工作。本论文依照机械设计原理、机器人设计原理进行了水轮机叶片修复机器人机械臂的结构设计，内容包括各关节的传动方式、直流电机型号、减速器、关节受力等的计算和选择。设计的机械臂具有四个主动关节和一个被动关节，主动关节运用转动和移动两种形式实现，被动关节利用弹簧机构实现，并利用CATIA软件对机械臂进行三维建模与运动仿真，对重要传动部件进行了强度校核。通过样机试验，机械臂满足设计和利用要求。关键词：水轮机叶片论文汽蚀论文修复机器人论文机械臂样机试验论文
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Abstract5-9
第1章引言9-17

1.1 课题探讨背景和作用9-11

1.2 国内外进展近况与运用实例11-15

1.2.1 国内进展近况11-14

1.2.2 国外进展近况14-15

1.3 现有水轮机叶片修复机械臂有着的不足及对策15

1.4 论文探讨内容15-16

1.5 论文结构安排16-17

第2章磨削机械臂设计策略17-22

2.1 机械臂工作要求17

2.2 机械臂的设计思路和策略17-19

2.1 机械设计策略17-18

2.2 现代机械综合设计法的优势18

2.3 现代机械综合设计法的运用18-19

2.3 磨削机械臂的性能特点19-20

2.4 机械臂总体案例20-21

2.4.1 修磨叶片上焊缝时机械臂的动作浅析20-21

2.5 本章小结21-22

第3章磨削机器人机械臂的机构设计22-43

3.1 水轮机叶片修复机器人的组成22-23

1.1 操作机22

1.2 驱动装置22-23

1.3 制约系统23

3.2 磨削机器人机械臂的组成23-24

3.3 机械臂的结构设计24-26

3.1 机械臂自由度浅析24

3.2 机械臂关节坐标形式选择24-25

3.3 传动方式选择25-26

3.4 关节构成方式选择26

3.4 机械臂大臂的结构设计26-32

3.4.1 大臂关节设计和自由度浅析26-27

3.4.2 大臂各关节传动方式选择27-28

3.4.3 大臂各关节具体传动机构设计28-32

3.4.1 大臂左右摆动关节机构设计28-29

3.4.2 大臂上下升降关节机构设计29

3.4.3 大臂的前后伸缩运动机构的设计29-32

3.5 机械臂小臂结构设计32-35

3.5.1 小臂关节设计和自由度浅析32-35

3.5.

1.1 小臂上下升降关节设计32-34

3.5.

1.2 小臂左右摆动关节设计34-35

3.6 机械臂小臂抗倾覆吸附装置和自适应结构的设计35-38

3.6.1 小臂抗倾覆吸附装置35-36

3.6.2 自适应弹簧装置36-38

3.7 末端（磨削轮）设计38-42

3.7.1 概述38

3.7.2 磨削结构的设计38-39

3.7.3 磨削轮参数设计39-41

3.7.4 磨削轮电机的选择41-42

3.8 支撑架的设计42

3.9 本章小结42-43

第4章机械臂的尺寸设计、受力浅析以及电机选择43-61

4.1 机械臂尺寸设计43-45

1.1 尺寸设计策略概述43

1.2 机械臂的尺寸范围43

1.3 机械臂大臂机构尺寸设计43-45

4.2 机械臂关节受力计算45-48

4.3 机械臂各关节驱动方式选择及驱动部件的选型48-55

3.1 驱动方式的选择48-49

3.2 机械臂驱动部件的选型49-55

4.3.

2.1 机械臂大臂各关节电机参数的确定49-54