P521-多功能电动载物爬楼助力装置设计【含Creo三维图】 下载积分：50　资料编号： P521

作品包括:

Word版说明书1份，共63页，约16000字

任务书一份

外文翻译一份

CAD版本图纸，共13张

Creo三维图一套

  摘要

本装置是一个多功能型的电动载物爬楼助力装置，它是为了解决中高楼层的居民(尤其是腿脚不便的人)脚力上下楼携带了重物以后难以爬楼的问题的，同时还可以减轻物流人员的物品搬运的负担。既可以爬楼越阶，又能够平路行走的电动助力装置。

本设计首先对国内外市场上现有的载物爬楼的装置进行了简要分析，指出了它们的不足之处。然后基于大家对装置的功能需求，提出了一种适合多种人群使用的，多功能两用爬楼装置的设计方案，并根据设计方案对小车的机械结构组成和控制程序进行了分析，同时还对小车的爬楼速度、小车爬楼驱动力矩以及强度校核进行了计算。最后，基于Creo3.0 平台进行了整车运动仿真，并对关键零件受力分析。

主要完成工作如下：

(1)对多功能电动载物爬楼装置调研，比较不同的方案，确定最终方案。

(2)详细设计多功能电动载物爬楼装置的机械传动系统和程序控制系统。

(3)基于Creo完成装置的三维模型的装配，并检验是否干涉，最后进行运动仿真。

(4)基于ANSYS对主要零件进行了静力学分析，验证设计的结构受力是否合理。

(5)在上述条件都满足的情况下上，进行整体制作，并实地测试装置可行性。

结果表明：在负载情况合理的情况下，本装置无运动干涉，材料刚度和强度均满足要求。是以本作品多功能电动载物爬楼助力装置能够保证安全，且具有较快的路行速度的能力，足够达到无电梯公寓楼中的既要快速行驶又要安全载物爬楼的需要。

关键词 载物装置；多功能；爬楼；结构设计

目       录

摘要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 履带式 1

1.2.2 轮组式 2

1.2.3 步进式 2

1.2.4 腿足式 3

1.3 研究意义 3

2 总体方案设计 5

2.1 设计要求 5

2.2 类型选择 5

2.3 确定结构 5

2.3.1 机械结构 5

2.3.2 电子控制元件 6

3 机械结构设计 8

3.1 车架 8

3.2 扶手 8

3.3 车轮连接 9

3.4 支撑板 9

3.5 传动机构 10

4 驱动系统设计 12

4.1 驱动电机的选择 12

4.1.1 受力分析 12

4.1.2 电机选型 12

4.2 步进电机驱动原理 13

4.3 减速机的选择 14

4.4 蓄电池的选择 14

4.5 传动轴的运动 15

4.5.1 各轴转速 15

4.5.2 各轴的输出功率 15

4.5.3 各轴的转矩 15

4.5.4 动力参数整合 15

5 机械结构计算与校核 16

5.1 齿轮设计 16

5.1.1 选择齿轮精度等级、材料、热处理、齿面硬度、传动比及齿数 16

5.1.2 按齿面接触疲劳强度设计计算 16

5.1.3 确定齿轮传动的参数和尺寸 18

5.1.4 校核齿根弯曲疲劳强度 19

5.2 轴的设计 20

5.2.1 轴的功用和分类 20

5.2.2 受力轴的校核分析 20

5.2.3 传动II轴的计算与校核 22

5.3 轴承校核 23

6 关键零件静力学分析 25

6.1 ANSYS简介 25

6.2 ANSYS操作界面 25

6.3 详细分析步骤 26

6.3.1 导入模型 26

6.3.2 添加材料库 26

6.3.3 添加模型材料属性 26

6.3.4 划分网格 27

6.3.5 施加载荷和约束 28

6.3.6 结果后处理 28

6.4 分析报告 30

7 控制系统设计 31

7.1 电动机的连线 31

7.2 单片机控制原理 31

7.2.1 程序原理图 31

7.2.2 程序编译 32

8 总装 33

8.1 三维模拟 33

8.2 实物装配 34

结论 35

致谢 36

参考文献 37

附录 39

附录1单片机控制程序 39

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