水下机器人设计三维+二维+说明

摘要
此次设计对水下机器人进行了整体方案分析，对传动系统进行选型和计算，对相关非标准零部件进行设计，为实现所设计的机械装置的可行性和可靠性，对水下机器人整体结构的关键零部件部分进行强度分析和校核，在此次设计中进行设计的水下机器人整体的结构大体上有下面的结构和组件组成，有前壳、中壳、摄像头、支撑龙骨、主龙骨上架、电池舱、天线、吊钩、舵叶、舵叶传动轴、尾壳、电子罗盘舱、电子舱、主龙骨下架、支尾部连接龙骨、尾部推进器外壳、推进器电机、推进器固定块、推进器传动轴、推进器密封装置、保护罩、螺旋桨、推进器舱密封、舵机外壳、舵机、蜗轮蜗杆装置和输出轴等一系列的相关零部件构建而成。采用Solid works数字化建模软件，实现了对水下机器人零件图和总装配体的三维数字化建模，以及进行了关键零部件相关的强度分析，最后使用AutoCAD平面制图软件二维完成了水下机器人关键部件零件图的绘制和总装配图的绘制。
此次设计完成的相关的设计和研究工作，为水下机器人机械装置的结构方面的设计做下了一定的铺垫，与此同时，带给了相关类型的课题一定的参考价值和方法。
关键词：舵机传动；推进器；水下机器人；建模与仿真；强度分析

ABSTRACT
The graduation design of the underwater robot for the overall program analysis, selection and calculation of the transmission system, the relevant non-standard parts are designed, in order to achieve the feasibility and reliability of the designed mechanical device, the overall structure of the underwater robot key parts of the strength analysis and check, The overall structure of the underwater robot designed in this graduation project is generally composed of the following structures and components. Is in the front shell, shell, camera, shelf support keel, the main keel, battery compartment, antenna, hook, rudder blade, blade shaft, tail shell, electronic compass module, electronic module, main keel frame, the tail connection keel, tail shell, propulsion motor, thrusters fixed block, propeller shaft, propeller sealing device, shielding, propeller, propulsion module seal, rudder Machine shell, steering gear, worm gear device and output shaft and a series of related components to build. Solid Works digital modeling software was used to realize the 3D digital modeling of the parts drawing and the total assembly of the underwater robot, as well as the strength analysis of the key parts. Finally, AutoCAD plane drawing software was used to complete the 2d drawing of the key parts of the underwater robot and the total assembly drawing.
The relevant design and research work completed in this graduation project has laid a certain foundation for the structural design of the underwater robot mechanical device. At the same time, it has brought some reference value and methods for related types of subjects.
Key words: steering gear transmission; The propeller. Underwater robot; modeling and simulation; strength analysis

目录
摘要1
ABSTRACT 2
第1章绪论6
1.1引言6
1.2国内外微小型欠驱动水下机器人的发展现状7
1.2.1微小型欠驱动水下机器人的发展综述7
1.2.2国外微小型欠驱动水下机器人技术发展现状8
1.2.3国内微小型欠驱动水下机器人技术发展现状11
1.3课题研究内容与方法13
第2章水下机器人的总体设计15
2.1水下机器人的工作原理简介15
2.2.1水下机器人的功能需求分析15
2.2.2水下机器人实现各功能拟采用的手段16
2.2设计总体结构17
第3章水下机器人的设计计算19
3.1引言19
3.2推进器结构设计19
3.3舵机结构的设计20
3.4电池舱的设计21
3.5电子舱的设计22
3.6外壳壳体间连接方式24
3.7本章节小结26
第4章水下机器人零部件参数计算与校核27
4.1引言27
4.2耐压壳体外形尺寸的计算27
4.3螺旋桨推进器装置的选型30
4.4舵机传动机构的计算与校核33
4.4.1舵杆扭矩的计算33
4.4.2传动机构参数的计算35
4.5吊钩的设计41
4.6水下机器人龙骨框架设计42
4.7本章节小结44
第5章水下机器人建模装配与有限元Simulation分析45
5.1水下机器人的零件建模和零件装配45
5.2水下机器人装配体爆炸展示和干涉检测46
4.2.1总装配体的爆炸展示46
4.2.2水下机器人的干涉和缝隙接触检测47
5.3有限元Simulation仿真简要49
5.2水下机器人舵机外壳的有限元Simulation仿真49
5.2.1进行关键零部件舵机外壳的材料选型情况分析50
5.2.2进行关键零部件舵机外壳的载荷和受力情况分析50
5.2.3进行关键零部件舵机外壳的网格化处理51
5.2.4运算求解的过程52
5.2.5求解后得到的有限元分析结果52
5.2.6分析求解舵机外壳的结果54
5.2水下机器人螺旋桨的有限元Simulation仿真54
5.2.1进行关键零部件螺旋桨的材料选型情况分析54
5.2.2进行关键零部件螺旋桨的载荷和受力情况分析55
5.2.3进行关键零部件螺旋桨的网格化处理56
5.2.4运算求解的过程57
5.2.5求解后得到的有限元分析结果57
5.2.6分析求解螺旋桨的结果58
5.3水下机器人舵机其他零部件的有限元Simulation仿真59
第6章结论69
参考文献70
致谢72

第