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水下机器人俯仰机构NMRV050/075-600减速机设计

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2018-01-31 17:14:53    点击数:-   【

水下机器人俯仰机构NMRV050/075-600减速机设计。俯仰机构是保证水下机器人对目标进行准确探测识别的重要功能件,一般摄像系统都带有云台,通过控制云台内的电机转动,实现摄像系统垂直俯仰转向的姿态。与普通的云台相比,水下机器人探测识别系统的俯仰机构还需要考虑密封、压力等问题。针对水下机器人的工作特点,设计了一种装配简单且具有自锁功能的俯仰机构,其结构主要是由电机、箱体、蜗轮蜗杆减速机、输出轴、输出齿轮、检测轴以及电位器组成,其中箱体是其他零部件的安装件,将所有功能件集合成一个整体,通过箱体将俯仰机构安装在探测识别系统或其他需要俯仰的功能件上。当水下机器人的探测识别系统需要进行俯仰动作时,电机工作,带动RV减速机,此时蜗轮与固定不动的输出轴连接,因此蜗杆绕蜗轮公转。蜗杆绕蜗轮公转带动箱体及安装在箱体上的其他零部件绕蜗轮转动,由检测轴实现俯仰角度的实时检测,它绕输出轴上的输出齿轮转动,同时将转运传递给电位器的动轴,用于检测俯仰角度。

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材料选用:对于RV减速器中蜗轮蜗杆的材料,综合考虑其传动要求,材料的性能、加工工艺性成本因素,蜗杆可选用45钢或不锈钢,蜗轮可选用锡青铜,箱体及端盖等安装用的结构件可采用铝合金制造,以减轻质量。俯仰机构工作时,由于速度慢、力矩小,且传递平稳,因此对材料的强度要求不是很高,但用于水下工作环境的电动机和蜗轮蜗杆减速机箱体,需要恰当地选用优质材料,常用的耐腐蚀材料有不锈钢、铝合金、玻璃钢、复合材料等,俯仰机构的输出轴是直接与海水接触的,需要较高的耐腐蚀性,而强度要求相对较低,因此可选用不锈钢。
NMRV050减速机是整个俯仰机构的核心部分,其作用是将电机输出转矩传递到输出轴,俯仰机构要求结构紧凑,传动平稳,并能实现自锁,因此采用RV减速机作为传动系统,考虑到传动的功率不大,速度也不太高,故选用阿基米德蜗杆传动,由于俯仰机构要求具有自锁功能,因此设计时有以下两点要求:对于要求具有自锁性能的传动,则应采用RV减速机蜗杆导程角小于3o30’的蜗杆传动,传动比大及要求自锁的蜗轮蜗杆减速机取头数为1。同时,对于俯仰机构的蜗轮蜗杆,选择合适的精度是非常重要的,精度高可以减少俯仰间隙,但是太高的精度加工困难,成本高,因此,俯仰机构精度等级取6-8之间。
当电机不动作时,外力作用下俯仰机构可转动的角度即为其空回间隙,空回间隙影响俯仰角的控制精度,且对于非球状外形的设备,空回间隙会影响水下机器人的整体姿态。间隙的形成有理论设计误差、传动系统的固有间隙、加工误差以及装配误差,主要是由RV减速箱的传动间隙、齿轮传动间隙以及标准件连接间隙累积而来。蜗轮蜗杆及齿轮传动的固有间隙是无法消除的,只能在保证传动不致卡死的同时,要求侧隙尽可能的小,而蜗轮蜗杆减速机传动时的间隙除了固有的圆周侧隙外,还有蜗杆的轴向窜动造成的间隙,此间隙可以通过设计调整垫片来消除。因此设计时应尽可能减少传动级数,以减小间隙的累积。传动的级数少也意味着使用的连接件少,无形中也消除了一部分连接件带来的间隙。/Products/rvjiansuji.html

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