2026-10-20 / 镜头选型已更新:5 mm · YT10207-8MP+H243+IR0323

按用户确认采用规格书5 mm焦距;机械占位改用供应商STP的8个有效实体,替换旧6个简化件。结构查看器和新增STEP已更新为59个实体。旧版外观/打印文件、PDF与剖面图保留版本记录,不能代替当前镜头接口数据。

查看当前数据、接口检查和供应商文件 →
V0.17 / 内部结构规划 R01 / 外观基线 V0.16

保留外观,新增内部结构与IP66设计规划

整机外轮廓维持126.4×172.8×128.7 mm;水平355°、仰20°、俯80°。本页从装配与密封剖面展开,原有外观、概念对照、图纸和下载内容全部保留。

本轮建议:向上利用白仓空间,先不增加外部尺寸。

采用上置双轴承水平轴系、独立密封头舱、两侧俯仰轴密封和有限转角线环。此轮完成候选布局与剖面,IP66尚需密封选型、详细装配设计和整机实测。

新增 / 内部结构交互3D

在独立窗口查看 → · 可切换水平/俯仰轴、密封、传动、单件及X=0剖开。原有外观3D保留在下方入口。

新增 / 轴承、传动与密封剖面

A-A 水平轴真实CAD剖切边线
A-A 水平轴真实CAD剖切边线。点击打开可放大SVG。
B-B 俯仰轴真实CAD剖切边线
B-B 俯仰轴真实CAD剖切边线。点击打开可放大SVG。
C 干湿分区与主密封边界 / 原理图
C 干湿分区与主密封边界 / 原理图。点击打开可放大SVG。

新增 / 本轮独立检查

检查结果范围
结构STEP独立回读57件有效单实体轴承、齿轮、密封和线环包含包络替代
原有文件与内容151个基线文件保留,原始V16未修改原review完整正文保留在本页下方及独立外观页
新框架对原头部连续刚体间隙下界 4.074 mm51个2°姿态及1°刚体弦长误差界;不含线束、公差与变形
内件相对运动11个10°姿态对指定对象抽查不是所有内件、连续线形或生产公差验证

01 / 外观冻结,新增两个独立密封舱

本轮推荐沿用V0.16的外轮廓,不增加整机宽高深。将轴承、齿轮和主轴向白色上仓内部布置,黑色底座继续保留下方局部内凹。此结论针对当前候选器件包络;真实电池、主板、电机选型后仍须复核。

分区结构和运动防水边界
A / 上部干区固定电池上仓 + 下方旋转杯;两者之间存在相对转动上仓与固定密封套为静密封;旋转颈与密封套之间为主唇封
B / 摄像头干区蛋形头部绕X轴俯仰;前脸、镜头、PIR同动前脸及器件各自静密封;左右固定中空轴分别做俯仰动密封
C / 湿区护臂内侧线槽、迷宫/甩水区、外部接插件周边允许排水;两端独立灌封穿线,不把湿槽接入干舱

原有一体护臂作为承载骨架继续保留。线槽盖板是服务件,不把它当作主防水边界;不得在干舱底部直接开排水孔。

承载路径:摄像头载架 → 两侧轴承 → 固定俯仰轴 → 一体护臂与旋转杯 → 水平轴承 → 固定主轴与桥架 → 白色上仓安装承载件 → 安装板。R01只定义这条路径,未完成螺柱、接触强度及冲击校核。

绿色/紫色占位表示电机、板件和线环预留。齿轮只显示齿顶包络;轴承以包络环表示。本轮STEP为结构布局参考,不作为开模或下单图。

02 / 水平轴:双轴承 + 中空主轴 + 上置齿轮

采用固定中空主轴,旋转杯由两只6806轴承支撑。轴承向上进入白仓,避免把全部机构挤进外露12 mm黑边。工作水平角维持355°,采用有限转角线环与限位,不按无限连续旋转设计。

编号候选尺寸 / G坐标关系与待确认项
P01 / P12主轴Ø30/通孔Ø12,Y61..112;桥架116×16×2,Y110..112主轴固定;桥架与安装载荷通路的连接、强度及紧固未释放
P03×26806:30×42×7;下Y63..70,上Y84..91轴承中心距21;内圈接固定轴,外圈随杯转;定位肩/锁环待详细设计 [S02]
P02 / H02旋转轮毂Ø50;内部旋转颈Ø106/100,Y54..86上置颈属于内部变化;外露Ø120轮廓及原凹底面保留
P07 / P08m0.6,20°压力角候选;120/18齿,宽6;中心距41.4外啮合,级比6.667;图中为齿顶包络,齿形/侧隙/轴支撑未释放
P09 / P10电机Ø16×22;线环空间Ø64/32×12两者最近距离1.40 mm,尚需加电机支座、线槽壁及装配余量
P11×2每个Ø21.7×70.8,中心X±48/Y96,沿Z放置仅电池包空间假设;不是已选21700电芯、容量或安规结论

主轴上端的静止端出线应位于上轴承之外,再进入收纳线环。不能让固定线束从上下轴承之间横穿旋转轮毂。线环的转子端再沿旋转杯进入护臂。

硬限位、零位传感器和软件限位分层设计。355°是工作行程,机械止挡须留超程与误差余量;实际余量待电机、编码器和线束寿命选定,当前不释放止挡尺寸。

上下轴承轴向定位必须分工:一端定位,另一端采用受控浮动/弹性补偿方案;不把两端过盈锁死,也不靠拧壳螺钉随意预紧。详细轴肩和配合须按最终轴承资料确定。

03 / 俯仰轴:固定轴、旋转头部和反力端

维持上仰20°、下俯80°。两侧固定中空轴与护臂连接,轴承外圈和密封壳随摄像头仓旋转。电机装在头部内部,推动小齿轮沿固定太阳轮行走,使头部得到俯仰反力。

编号候选尺寸 / 位置解释
T01 L/RØ12 / 通孔Ø8;轴线G Y−15、Z0固定在护臂,随水平转动,不随头部俯仰
T02 L/R6801:12×21×5;中心X±42右端定位,左端内圈浮动约0.2–0.3 mm仅为候选;完整配合链待定 [S03]
T03 / T04唇封包络12×22×4;套座外Ø26套座两侧开孔处还需要静态密封、止口及压紧结构;仅切孔不构成防水
T05 / T06固定太阳轮63齿 / 小齿轮18齿;m0.6;中心距24.3太阳轮键接固定轴;电机/小齿轮随头部行走;相对电机轴减速比3.5
T07 / T08电机Ø16×28;左侧线环Ø42/28×6线环在左,驱动在右;绕轴布线保持有限100°摆动
T09主板68×40×12;Z−36..−24将未选型主板占位后移5 mm,固定镜头和PIR位置不变

不能把电机和被驱动大齿轮都固定在摄像头仓上,否则没有外部反力。本方案的固定太阳轮与护臂连接,小齿轮、电机及头部载架组成运动端。载架和电机紧固件尚未详细建模。

在−80°至+20°每10°的11个姿态,检查固定太阳轮对旋转腔体、镜头组件、感光板、电机和主板:当前包络未发现体积交叠。该抽样只检查这些相对运动对象,不代表整套机构或线束连续无干涉。

头部两侧外观黑圆片与壳体内孔新增Ø26套座通道,外部边界不变;完整轴承肩、挡圈、螺钉、套座静密封与轴端夹紧仍是下一步细化项目。

04 / 密封剖面:先分清动密封与静密封

IP66是整机目标。2RS轴承、迷宫、防水涂层和额定IP接插件都不能单独证明本机达标。方案采用外部甩水/迷宫、后置主唇封、干区轴承三层关系。

位置 / 路径主边界方案需要释放的细节
上仓 ↔ 固定密封套静态O圈;候选ID118×线径2Ø122壳孔、Ø119槽根,径向腔高1.5,槽宽2.8;最终材料/公差待核对 [S04]
固定套 ↔ 旋转颈双向低速PTFE唇封候选,106×116×5这是定制包络,未选料号;确认反转、干/润滑条件、扭矩、轴表面及磨损 [S05]
左右俯仰轴双向摆动唇封候选,12×22×4,各1轴固定、密封壳旋转;厂商必须确认该工况;外侧迷宫湿区不能连通干区
俯仰套座 ↔ 白壳静密封圈或验证合格的粘接/焊接R01仅有套座座孔;密封槽、压紧件和防转结构尚未释放
摄像头前脸 / 壳缝连续成形密封垫 + 压缩止挡螺钉布置在主密封线外或使用盲柱,前脸定位避免压歪光轴
PIR / 灯窗 / 指示窗各自法兰垫、压框或焊接边界PIR透镜直接作为功能外表面;不能在前方加普通玻璃/PC挡住长波红外
镜头前端优先向供应商确认密封前组 + 桶外静密封若不能提供,另做AR保护窗方案并复核视场、反光和装配间隙;本轮未冻结该窗
跨舱线束两端静态灌封穿线,湿槽可排水防毛细渗水;验证胶材对线皮粘附、温循后剥离及可维修性
上舱 / 头舱各1透气口背向直喷的ePTFE透气组件候选位置不积水,基材、焊/贴合及气流量按舱容选择;评级依外壳 [S06]
外接电源 / SIM-SD服务口 / 声学口配套密封接插件、带止挡检修盖、声学膜插合与未插合状态分别定义;本轮不新增外部孔,先确认接口需求

O圈名义径向压缩:(2−1.5)/2=25%;矩形腔填充率近似π×1²/(1.5×2.8)=74.8%。ID118装在Ø119槽根,名义拉伸约0.85%;忽略拉伸缩径时,线径2.00±0.08、腔高1.50±0.05会给出约19.3%–30.3%压缩,尚未满足最终公差释放。

该计算未计入拉伸导致截面缩小、胶料膨胀、热胀、槽圆角和三维变形,不能作为生产沟槽标准。主旋转接触处优先专用唇封,不把上述25%静态O圈压缩率直接套到转动轴上。

迷宫的排水口留在外侧湿区;干区不设直通排水孔。透气膜用于压力平衡,不能保证消除结露。声学、防水、UV与冲击需要分别验证。

05 / 空间检查与厚度决策

本轮先验证候选占位。外观模型中原本实心的白仓上部改为内部掏空候选;这不等同于已完成塑胶筋位、拔模和强度设计。

检查当前结果 / mm工程判断
电机 ↔ 水平线环1.40余量偏紧,支座、线槽壁与位置公差未扣除
候选电池 ↔ 白色上仓1.812只是单体包络,不含完整保护板、保温/绝缘和装配缓冲
候选电池 ↔ 水平线环5.15可继续规划固定架,但不等于完整电池包通过
俯仰线环 ↔ 主板3.00仅收纳空间的静态间距;真实弯折路径未建立
固定太阳轮 ↔ 后移主板4.5011个相对姿态抽样无交叠,见原始JSON
白仓上壁 / 底座凹底暂定2.5 / 原有Y向2.4凹曲面2.4是竖向厚度,不是已确认的法向工艺壁厚
护臂横向壁厚 / 线槽约3.6 / 槽深2.2、宽6 [A]若用0.6盖板,净高约1.6;容纳1.2厚扁平线束需核对固定方式
开槽后剩余护臂厚度约1.4 [A]强度风险点:先做金属原型与FEA,不能按该值直接开模

镜头现按2026-10-20供应商STP更新:5 mm焦距已确认,机械总包络约25.55×42.23×32.70 mm;当前镜头基准和接口检查见上方更新入口。FLE081025资料保持;PIR传感器与最终感光芯片仍待确认。

当前建议维持V0.16整机126.4×172.8×128.7 mm(不含后安装件);先不为黑边单独增加高度。若线槽强度或完整电池包要求更多空间,优先局部向内改截面并重新核对转动,再提交具体外观厚度变更。

本轮CAD包含配合面接触和齿顶啮合包络交叠,不能对所有零件做“零体积交叠”断言。通过的是列出的空间与相对运动检查;完整紧固、齿形、密封压缩、热路和RF布局仍未完成。

06 / 驱动、线束与公差预算

电机采用“减速电机输出 + 本轮外置齿轮级”的候选关系。以下数字用于暴露选型约束,不是某个电机或密封供应商的性能。

项目暂定输入结果 / 选型要求
俯仰重力矩头部质量0.45 kg、重心偏距12 mm [A]0.05297 N·m;必须用实际BOM质量与重心替换
俯仰摩擦预算两唇封各0.02、轴承0.01、线束0.02 N·m [A]合计0.07 N·m,全部为待测设计预算
俯仰惯性J=0.0007 kg·m²,α=0.5 rad/s² [A]0.00035 N·m
俯仰输出与电机输出上述相加,安全系数2;齿轮效率0.7 [A]头部需求约0.247 N·m;3.5级比前电机输出约0.101 N·m,按连续而非堵转扭矩选
水平密封扭矩敏感性主唇封0.05..0.20,其他合计0.04 N·m [A]系数1.8、效率0.7及6.667级比 → 电机输出约0.035..0.093 N·m
线环基本条件水平工作±177.5°;俯仰−80..+20°电流、线径、动态弯曲半径、扭转中性点、锚点和寿命必须同时选定
寿命规划示例每天20次完整动作×365天×5年 [A]约36,500次;暂定50,000次工程筛查,需按实际使用强度修订

低速、低温和换向时,密封启动力矩可能支配电机选型。需要记录−20/23/+60°C暂定温点的启动力矩、连续电流和换向失步/堵转;环境温度尚未作为产品承诺。

轴系基准建议:上部A为水平轴承共同轴线;头部B为两侧俯仰轴共同轴线;C为前脸光学安装基准。轴承同轴度、唇封跳动和粗糙度按最终供应商限值反推,不在R01套用通用公差。

不同轴承环的过盈/间隙应按实际载荷方向、转动环、金属/塑料热膨胀和装配顺序确定。轴承定位与密封垫压缩使用独立止口控制。

优先保留高数据速率图像链路在头部内部;跨轴仅规划电源及必要控制信号。最终电源峰值、电机干扰、天线与电池屏蔽问题须由电子设计共同确认。

07 / 装配顺序与制造检查

先把可装入、可锁紧、可测漏的装配链确定,再细化外观内壁和筋位。R01尚未生成全部紧固件及工装。

步骤装配与检查点
1 / 头部子总成镜头模组与感光板定位;PIR焦点与压框;前脸静密封;灯窗/声学口/透气口分别检查
2 / 两侧轴系装轴承、套座及唇封;套座对壳体静密封;保护唇口,检查转动阻力及轴向定位
3 / 俯仰驱动固定轴上太阳轮先预装;电机及小齿轮在载架上装入;检查齿侧隙/预紧和可拆装工具通道
4 / 头部与一体护臂合装从左右装入中空轴并键接/夹紧;左端穿线;头舱线环预成形;静态灌封后检查两端隔水
5 / 水平总成两轴承与旋转轮毂装配;固定主轴和上桥架合装;对接齿轮与电机支架,控制轴承轴向状态
6 / 上仓闭合装电池/保护板/天线;线环静止端与转子端锚定;固定密封套与旋转颈封闭;最后完成壳体静密封
7 / 模块和整机检查分区气密筛查、静态/动态摩擦、全行程电流;完成整机IP6X及IPX6后拆检、复测功能

“能够在CAD中放进去”并不保证能装进去。太阳轮、轴端键接、轴肩锁紧以及线环出线必须通过装配顺序和工具可达性审查;未通过之前不释放详细加工图。

建议样机阶段:透明替代壳观察线束;金属轴系与护臂用于刚度验证;密封实际材料与真实表面用于扭矩/寿命试验。透明打印件和渲染图均不能替代IP66样机。

08 / IP66验证计划与放行条件

IP66要求防尘与强喷水两项整机结果。当前状态为设计目标及验证计划,尚未达到“已通过IP66”。测试采用IEC 60529受控版本并与实验室确认样品、姿态、负压条件和验收条款。[S01, S07]

阶段覆盖条件记录 / 放行条件
结构前审所有密封路径与干湿区;两舱、轴系、PIR、灯窗、线束、接口及服务盖每条路径有责任人、图纸和材料;不允许以轴承自带密封替代整机边界
器件验证密封反转/摆动、轴表面、静胶粘结、压缩永久变形、透气膜基材兼容供应商图纸与扭矩/寿命曲线,明确材料、温度与装配润滑
样机气密筛查两个干舱分别测试;透气膜需按工艺分路或暂封并做恢复检查漏率阈值用合格/失效样件建立与IP结果的相关性;气密合格不直接等同IP66
IP6X整机防尘;按标准和实验室确定负压方法、时长、粉尘与样品配置拆检干舱及功能;采用标准规定的防尘验收,不凭外观判断
IPX6整机强喷水;公开实验室摘要Ø12.5喷嘴、100 L/min、距离2.5–3 m [S08]完整时间、表面积、姿态、全部方向与验收依IEC全文;试后拆检、绝缘/功能检查
附加工程工况壁装/顶装,水平两端、仰20/俯80;运动中喷水、温循后和寿命后重测这些是产品附加验证,不冒称全部属于IEC基础条款
寿命与环境暂定50,000完整动作;冷热启停、UV、冷凝、盐雾按最终使用环境定测行程电流、扭矩、回差、线束破损和密封磨损;复测防尘与强喷水
最终发布冻结量产件、紧固扭矩、胶固化、润滑、检漏参数及检验工装认可实验室完整报告与量产一致性控制;IP66不宣称浸水或高温高压清洗

透气组件与接插件即使具有自己的IP等级,也需要在本机安装状态重新评定。灌封、三防涂层只作为已定义边界的补充。电池安全、无线认证及电气安全另行验证,不能由IP66结论替代。

建议进入下一轮的条件:实际电池包/主板/电机数据齐全,唇封供应商认可工况,轴承/套座及紧固方案完成装配审查,线环走线有实测样件,镜头前组密封或保护窗路线明确。达到这些条件后,再讨论局部厚度是否需要变化。

09 / 新增结构资料下载

结构STEP为独立新增文件,原有外观STEP、GLB、STL及12页彩色PDF继续保留。新文件的电机、唇封、电池和线束空间未完成选型,不能作为生产下单文件。

10 / 依据与来源

核查日期2026-10-18。供应商尺寸 [S]、候选设计 [D]、未选型假设 [A] 分开标识。

S01 / IEC 60529 / Edition 2.2 consolidated
IP代码及整机试验依据;正式测试须使用受控标准全文与实验室方案。

S02 / NSK 6806 boundary dimensions
30×42×7 mm;只是尺寸系列,尚未锁定密封后缀、材质、游隙。

S03 / NSK 6801 boundary dimensions
12×21×5 mm;单列深沟球轴承候选。

S04 / Parker O-Ring Handbook / ORD 5700
静态沟槽压缩率、拉伸和填充率设计参考,实际牌号及温度需复核。

S05 / Trelleborg / Rotary seals or shaft seals
旋转及摆动密封的产品技术入口;本方案尚无指定料号。

S06 / Gore / Protective Vents, Welding Integration
压力平衡;IP等级依赖外壳设计,不直接转移为本机IP等级。

S07 / TÜV SÜD / Ingress Protection Testing
第三方整机防尘、防水测试流程参考。

S08 / EXOTEST / Pressure jet testing IPX5/IPX6
实验室公开的IPX6参数摘要:12.5 mm喷嘴、100 L/min、2.5–3 m;完整条件以标准和实验室为准。

原始镜头/PIR供应商文件仍见 镜头尺寸与视场、PIR外形尺寸;原有研究、尺寸与角度分析继续保留。