家居門窗清洗器的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 頁 共 32 頁 家居門窗清洗器的設(shè)計(jì) 摘要 本課題設(shè)計(jì)研究了一種電動(dòng)水旋式擦玻璃工具，它包括一個(gè)瓶體上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器 ;一個(gè)內(nèi)設(shè)交流電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭 ;一個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本玻璃清洗器在擦玻璃的過 程中能把擦玻璃時(shí)用的水回收后再使用、并使擦后的玻璃無水跡印，且潔 凈明亮，它結(jié)構(gòu)簡單，擦洗效果好，輕便，操作，使用方便，成本低，使用范圍廣。 關(guān)鍵詞： 回水管接口，使用方便，使用范圍廣 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 頁 共 32 頁 of of to it a on to be s In s s in to be to to is is to is is to is 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3 頁 共 32 頁 1 緒論 言 本設(shè)計(jì)產(chǎn)品涉及一種由交流微型電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)盤刷，利用其旋轉(zhuǎn)擦拭清洗門窗玻璃的電動(dòng)玻璃窗清洗裝置，尤其是一種設(shè)置有 去污清潔劑壓射軟管、自來水導(dǎo)水管、噴嘴，握手柄可多節(jié)接長的交、直 流電兩用的電動(dòng)玻璃窗清洗裝置。適用于家庭、車輛、商場及公共場所不同面積不同高度的門窗玻璃清洗 . 現(xiàn)行的門窗玻璃清洗方法，普遍為手工干擦或水洗 使用長桿雞毛革掃拂，或使 用水管噴射，往往是灰塵飛揚(yáng)、或?yàn)R水濕身，費(fèi)時(shí)費(fèi)力仍難以洗凈 ;至于沾了油污的坡璃，則更難洗凈。對于多層樓房的外層窗玻璃清洗，爬窗臺、甚至探身窗外，則很不安全。 本產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的是要提供一種輕巧方便的單手就能操作的交，直 流電兩用的電動(dòng)玻璃窗清洗器，它既能干擦，又能水洗 ;在水洗沾 油污 的玻璃時(shí)，隨時(shí)可向清洗面控制注射去污清潔劑 以及噴射沖洗水流，使之一次洗凈。手持其斜向握手柄，只要將手臂伸出窗外，就可安全清洗窗戶外層玻璃 須登高就可有效清洗高處玻璃 題背景 目來源 社會(huì)需求 究的目的和意義 現(xiàn)在隨著生活水平的提高，不管是城市還是農(nóng)村，大家的居住環(huán)境都大大提高。農(nóng)村大多蓋著兩層的小洋樓，城市大量高層的居住小區(qū)也不斷涌現(xiàn)。人們生活環(huán)境在不斷提高的同時(shí)，一些生活上的問題也暴露出來。 門窗是房子的眼睛，現(xiàn)在人都喜歡給自己的房子選個(gè)漂亮的窗戶。獨(dú)特的架構(gòu)、各種各樣的花式玻璃裝扮著房子，可是這些門窗的清潔卻給人們帶來些不大不小的困擾?，F(xiàn)在對于門窗的清洗大多是人工自己動(dòng)手拿抹布擦洗，往往累人又臟人；而且碰到那些高層的住宅，那些暴露在外的門窗的清洗還伴隨著一些人身安 全問題。 設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)（半自動(dòng)）的用來清洗家庭門窗的機(jī)器。既可以減輕人們的生活負(fù)擔(dān)，提高生活水平；還能解決那些高空作業(yè)者的安全問題 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 4 頁 共 32 頁 目前市售的擦窗器，大多采用在伸縮桿的前端設(shè)置塑料泡沫擦頭而構(gòu)成。其存在的問題是清潔效率低，操作不方便，特別是用于高層建筑玻璃窗的室外清潔時(shí)，不方便操作的問題尤為突出。為解決其擦窗器清潔效率低、不適合高層建筑玻璃窗的室外清潔問題，提供了一種“電動(dòng)擦窗器”，其采用可展開成一定夾角的上、下支桿并配置裝配盤形清潔刷的電機(jī)，而構(gòu)成一種便于在室內(nèi)操作對玻璃窗外面進(jìn)行擦拭的電動(dòng)擦窗器，并 且使玻璃清潔的效率大大提高。 本設(shè)計(jì)產(chǎn)品涉及一種由交流微型電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)盤刷，利用其旋轉(zhuǎn)擦拭清洗門窗玻璃的電動(dòng)玻璃窗清洗裝置，尤其是一種設(shè)置有去污清潔劑壓射軟管、自來水導(dǎo)水管、噴嘴，握手柄可多節(jié)接長的電動(dòng)玻璃窗清洗裝置。適用于家庭、車輛、商場及公共場所不同面積不同高度的門窗玻璃清洗 . 現(xiàn)行的門窗玻璃清洗方法，普遍為手工干擦或水洗 使用長桿雞毛革掃拂，或使用水管噴射，往往是灰塵飛揚(yáng)、或?yàn)R水濕身，費(fèi)時(shí)費(fèi)力仍難以洗凈 ;至于沾了油污的坡璃，則更難洗凈。對于多層樓房的外層窗玻璃清洗，爬窗臺、甚至探身窗 外，則很不安全。 本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的目的是要提供一種輕巧方便的單手就能操作的電動(dòng)玻璃窗清洗器，它既能干擦，又能水洗 ;在水洗沽油污玻璃時(shí)，隨時(shí)可向清洗面控制注射去污清潔荊以及噴射沖洗水流，使之一次洗凈。手持其斜向握手柄，只要將手臂伸出窗外，就可安全清洗窗戶外層玻璃 須登高就可有效清洗高處玻璃。 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技日新月異人們生活水平越來越高，一些曾經(jīng)只是用在特殊場合或服務(wù)于高端的科技技術(shù)業(yè)逐漸走進(jìn)平常生活，服務(wù)于人們的日常生活，代替人們勞動(dòng)。 “ 機(jī)器人是傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)學(xué)與現(xiàn)代電子自動(dòng)化技術(shù) 相結(jié)合的產(chǎn)物 ,是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、機(jī)械學(xué)、電子技術(shù)等多學(xué)科綜合性的高科技產(chǎn)物 , 是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。它是一種仿人操作 ,可使用于各種復(fù)雜環(huán)境。機(jī)器人 技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展 ,不但可以部分取代人完成各種惡劣環(huán)境下的工作 ,而且將對人類社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 壁面清洗機(jī)器人是極限作業(yè)機(jī)器人的一個(gè)分支 ,其目的是代替人類 ,在核工業(yè)、石化企業(yè)、建筑行業(yè)、消防部門、造船等領(lǐng)域中的危險(xiǎn)狀態(tài)下作業(yè) ,具有極其廣泛的用途和很高的使用價(jià)值。自從二十世紀(jì)六十年代出現(xiàn)以來 ,受到人們的廣泛關(guān)注。本文所研究的壁面清洗機(jī)器人是用于對光滑的建筑壁面 進(jìn)行清洗的爬行機(jī)器人 ,具有一定實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。 ” 壁面清洗機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 閆軍濤，重慶大學(xué)。 國內(nèi)外關(guān)于門窗壁面清洗器的設(shè)計(jì)成果已經(jīng)有了很多，但很多都還只處于試驗(yàn)階段，真正成功開發(fā)成產(chǎn)品的很少?，F(xiàn)在列舉一些國內(nèi)有關(guān)這類清洗器申請的專利： 電動(dòng)玻璃買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 5 頁 共 32 頁 窗清洗器 季照根，專利號 1987; 門窗玻璃擦洗機(jī) 畢嗣東 ,中國專利 :002手柄式玻璃窗擦洗機(jī) 劉蘭天 . 中國專利 :995玻 璃 兩 面 噴 水 擦 洗 器 沈永革 . 中 國 專利 :003像這些不管是全自動(dòng)的爬墻式清洗機(jī)器人還是半自動(dòng)的窗玻璃清洗器國內(nèi)外的專利已經(jīng)很多 . 現(xiàn)在主要的研究集中在清洗器的清洗頭上 ,也就是直接接觸玻璃的部分 . “ 噴頭是高壓水射流的執(zhí)行元件 ,噴頭的研究開發(fā)一直是水射流研究的一項(xiàng)重點(diǎn)。近年來 ,隨著高壓水射流清洗技術(shù)應(yīng)用的廣度、深度的不斷提高 ,高壓水射流技術(shù)出現(xiàn)了快速發(fā)展的勢頭。旋轉(zhuǎn)噴頭以其 清洗效率高 ,清洗效果好等特點(diǎn)在開發(fā)與應(yīng)用中也日益受到人們的重視 ,取得了很大的成就。 ” 高壓水射流清洗技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)噴頭 王正欽 ; 管華 ; 劉庭成 ; 北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 ; 清洗世界 , 編輯部郵箱 2007 年 01 期 導(dǎo)思想及技術(shù)路線 本課題設(shè)計(jì)研究的指導(dǎo)思想就是為了解決日常生活中人們家居門窗的清洗工作，目前門窗的清洗大多采用人工手動(dòng)使用抹布或塑料泡沫擦洗，其存在的問題就是清洗工作很不方便，往往灰塵飛揚(yáng)或?yàn)R水濕身，費(fèi)時(shí)費(fèi)力仍難以洗凈；對于多層樓房的外層玻璃清洗，爬窗臺、甚至探身窗外，則很不安全。 實(shí)現(xiàn)本課題設(shè)計(jì)目的的具體技術(shù)方案是 :電動(dòng)水旋式擦玻璃工具包括 :一個(gè)瓶體上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器 ;一個(gè)內(nèi)設(shè)交流電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭 ;一個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并 連接清洗頭、噴水器的桿 ;噴水器瓶體上回水管接口處內(nèi)設(shè)一過濾筒，在過濾筒底部設(shè)有粗濾網(wǎng)，瓶體內(nèi)吸管底部設(shè)有細(xì)濾網(wǎng)，瓶口上的噴水頭接噴水管 ;清洗頭由交流電動(dòng)機(jī)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪及外殼組成，交流電動(dòng)機(jī)裝在電機(jī)固定殼內(nèi)，主動(dòng)齒輪設(shè)在電動(dòng)機(jī)輸出軸上，主、從動(dòng)齒輪嚙合，外殼上設(shè)有噴水管接口、回水管接口 ;從動(dòng)齒輪上各均勻分布三個(gè)葉片，葉片與從動(dòng)齒輪平面夾角小于 45 ;桿上設(shè)有手柄，與清洗頭端通過球形連接頭連接 ;手柄上表面設(shè)有電源開關(guān)，內(nèi)部裝有電池。 本玻璃清洗器結(jié)構(gòu)簡單，擦洗效果好、輕便，操作使用方便，成本低，適合廣泛 使用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 6 頁 共 32 頁 2 整體方案確定 圖 1 為本清洗器結(jié)構(gòu)示意圖 圖 2 為本清洗器中清洗頭的正視圖 圖 3 為圖 2 的俯視剖面圖 圖 4 為圖 2 的后視圖 圖中 :1 一噴水器 2 一回水管 3, 8 一噴水管 4 一噴水頭 5 一清洗頭 7 一球形連接 9一水囊 10 一電源開關(guān) 11 一手柄 12 一過濾筒 13 一粗濾網(wǎng) 14細(xì)濾網(wǎng) 15 一清洗頭外殼167 一從動(dòng)齒輪 18 一葉片 19 一主動(dòng)齒輪 1 一電動(dòng)機(jī) 22一電動(dòng)機(jī)固定殼 23 一橡膠墊圈 24 一球形連接座 25 一從動(dòng)齒輪軸孔。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 7 頁 共 32 頁 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 8 頁 共 32 頁 參閱圖 2, 3, 4，本實(shí)用新型中的清洗頭 6 由交流電動(dòng)機(jī) 21、主動(dòng)齒輪 19、從動(dòng)齒輪17 及外殼 15 組成，交流電動(dòng)機(jī) 21 裝在電機(jī)固定殼 22 內(nèi)，主動(dòng)齒輪 19 設(shè)在電動(dòng)機(jī)輸出軸上，主動(dòng)齒輪 19 與從動(dòng)齒輪 17 嚙合，外殼 15 上設(shè)有噴水管接口 20、回水管接口 16，從動(dòng)齒輪 17 上各均勻分布三個(gè)葉片 18，葉片 18 與從動(dòng)齒輪 17 平面夾角小于 45。 參閱圖 1，噴水器 1 的瓶體上設(shè)有回水管接口，在接口內(nèi)有一過濾筒 12,過濾筒 12 底部設(shè)有粗濾網(wǎng) 13，瓶中吸管底部設(shè)有細(xì)濾網(wǎng) 14，瓶口上的噴水頭 4 的噴嘴上接 有噴水管3，桿 5 上設(shè)有手柄 11，與清洗頭 6 端通過球形連接 7 連接，此處只要保證清洗頭 6 有三個(gè)自由度的連接都可以 ;手柄 11 上表面設(shè)有電源開關(guān) 10，內(nèi)部裝有電池，噴水管 8 與噴買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 9 頁 共 32 頁 水管接口 20 相接，帶有水囊 9 的回水管與回水管接口 16 相接。擦玻璃時(shí)，噴水器 1 的瓶中裝入干凈水，右手握住手柄 11，左手拿著噴水器 1，打開電源開關(guān) 10，交流電動(dòng)機(jī)21 轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)齒輪 19 與從動(dòng)齒輪 17 嚙合驅(qū)動(dòng)葉片 18 旋轉(zhuǎn)，球形連接 7 可使從動(dòng)齒輪17 與玻璃保持平行，因葉片 18 作高速旋轉(zhuǎn)，葉片 18 下空氣為負(fù)壓，吸引從動(dòng)齒輪 17向玻璃靠近，葉片 18 緊貼玻 璃，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)葉片 18 與玻璃的摩擦力，使葉片 18 始終保持高速旋轉(zhuǎn)，刮走玻璃上的浮塵和污物，在葉片 18 旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，左手捏噴水頭 4，干凈水經(jīng)噴水管 3, 8、噴水管接口 20 從外殼巧上的三個(gè)從動(dòng)齒輪軸孔 25 以霧狀噴向玻璃，以軟化和溶解不易刮走的污物，污水隨葉片 18 轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，甩向外殼 15，沿外殼 15 流下，匯集在水囊 9 中，由于噴水器 1 的水瓶中空氣為負(fù)壓，吸引污水經(jīng)回水管2、過濾筒 12 回到瓶體中，經(jīng)過濾筒 12 底部的粗濾網(wǎng) 13 及吸管底部的細(xì)濾網(wǎng) 14 過濾后的水又可從噴水頭 4 噴出循環(huán)使用，清洗頭 6 走過的地方無水跡 印，且污水回收徹底，玻璃潔凈明亮。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 10 頁 共 32 頁 3 清洗頭的設(shè)計(jì) 頭噴嘴的設(shè)計(jì) 嘴的理論研究 噴嘴是利用噴咀出流的高速射流，吸引并帶動(dòng)另一種介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的裝置。高速射流叫做噴射流體，另一種介質(zhì)叫輸送介質(zhì)。噴射流可以是水、空氣或蒸汽，輸送介質(zhì)可以是氣體、液體或固體。在氣力輸送中，噴射流體一般是空氣，輸送介質(zhì)為粉狀物料或與空氣的混合物。本專題研究中，空氣是噴射流體，灑料等 (固液兩相混合物 )為輸送介質(zhì)。 圖 4噴嘴出口 斷面起，至噴射流體（圖中虛線所示） 與噴嘴壁相交的 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 11 頁 共 32 頁 截面止，長度為 一段為進(jìn)口段，在進(jìn)口段內(nèi)，壓力維持不變，噴射流體射流將要輸送的流體吸進(jìn)來。斷面 斷面 間長為 一段，稱為混合段。斷面 至斷面 間長為 L 的一段，是擴(kuò)流段。 嘴的擴(kuò)流段 擴(kuò)流段是用來將流體流動(dòng)的部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)換為靜壓的部件，擴(kuò)流段的擴(kuò)流角 、斷面比 S 對壓力恢復(fù)系數(shù)有決定性的影響。擴(kuò)流角太小，則擴(kuò)流管段很長，摩擦阻力大。擴(kuò)流角太大，則局部阻力損失增大。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)流角一般取 5在擴(kuò) 流角超過 14后，在擴(kuò)流段內(nèi)的流動(dòng)已不能將全部斷面均勻充滿，因此，沿?cái)U(kuò)流段壁面將會(huì)形成更強(qiáng)的旋渦，出現(xiàn)回流區(qū)，使壓力恢復(fù)系數(shù)急劇降低。 在計(jì)算噴嘴時(shí)，可取 =流段長度 L 按右式計(jì)算：432 2 嘴的噴咀 噴嘴的噴咀的出口直徑根據(jù)流量 Q 和出口速度 1U 確定，即 111 4 1 . 1 3噴嘴進(jìn)口段及混合段進(jìn)口段長度 L。根據(jù)排氣要求確定。 混合段一般作成圓筒形，前部還有一收縮段?；旌隙渭斑M(jìn)口段的內(nèi)徑，是按最小阻力，在取定流速 后，再根據(jù)流量來計(jì)算。一般地說， 大使之與 速度差減小，混合損失可以減小。但 小會(huì)使局部阻力增大。根據(jù)分析 , 最佳值與 關(guān)系為 : 1231 2121 . 4 ( 1 ) ( )1 . 2 由此可求出 3333334 混合段的長度要保證到 面時(shí)混 合完成，一般取35據(jù)分析，進(jìn)口段所輸送氣流速度2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 12 頁 共 32 頁 12231 . 2 ( )由此可求得進(jìn)口段所輸送氣體的通流面積為： 2222GA u 灑配氣參數(shù)的分析 選定噴嘴后，要想獲得理想的噴灑效果，選擇合適的配氣參數(shù)是（即空氣流量，空氣壓力）是至關(guān)重要的。在 噴灑中，空壓機(jī)空氣流量 Q、空氣壓力 P 必須匹配選取，他們決定了噴嘴最后出口速度的大小。實(shí)驗(yàn)指出，在噴灑過程中，要保證噴嘴速度00m/s 的高速，才能達(dá)到良好的噴灑效果。 圖 4照圖 4混合室面積為嘴出口面積為質(zhì)流量1Q，混合室壓力為合室氣體流量為0Q，大氣壓力為0P，氣體沿管道壓力損失為 P 。忽略泄漏、及至壓縮、介質(zhì)密實(shí)度、溫度變化等微小因素，建立基本數(shù)學(xué)模型如下。 以氣體為對象，在混合室及噴嘴處，根據(jù)氣體運(yùn)動(dòng)方程，有： 00 P Q即0 0 根據(jù)連續(xù)性方程，噴嘴出口速度為： 01 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 13 頁 共 32 頁 故0 1()h p S 故空壓機(jī)壓力為 0 1()h p P U S Q 所需空氣流量為： h h h P P P 在噴灑設(shè)備中，一般需要安裝減壓閥等裝置，以便凋整使之滿足上訴關(guān)系式 對于空氣壓力的調(diào)定，需要綜含考慮以下幾點(diǎn)問題： 空氣壓力不能太大，否則將使工作主泵（螺桿泵）的負(fù)載過大 空氣壓力不能太 小，否則需耍選擇過大排量的空壓機(jī) 對空氣流量的確定，還需考慮懸浮速度。無論是何種形式的噴嘴，只有當(dāng)介質(zhì)被壓縮空氣吹動(dòng)處于懸浮狀態(tài)形成濃密氣流時(shí)，介質(zhì)才能在噴嘴中霧化噴射而出。霧化效果直接影響噴灑的均勻程度和附著效果。要使噴嘴正常工作，在混合室內(nèi)，必須有足夠的氣流速度，該速度即懸浮速度，也稱為沉降速度。 參照圖 4徑為當(dāng)物料顆粒不是圓形時(shí)，可用當(dāng)量直徑表示，其值為 ，其中 V 表物料顆粒體積 )在氣流中受到重力 氣 浮力 w、運(yùn)動(dòng)阻力達(dá)到力平衡狀態(tài)時(shí)，粒子處于懸浮狀態(tài)。即： 3 ()w r 21221242s s A d 式中 ：s，粒子及空氣重度 圖 4-3 g重力加速度 子以速度在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力系數(shù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 14 頁 共 32 頁 子在沉降方向的投影面積。 嘴的噴咀直徑 噴嘴的噴咀出口直徑根據(jù)流量 Q、和出口度速 4U 確定 : 1144 式中，噴射流體 1Q = /m 出口速度 4u =80m/s 1D 噴嘴直徑 1D 5嘴的混合段 混合段為圓筒形，前部還有一收縮段根據(jù)上述分析，混合段流速 3u 與 1u 的關(guān)系為 : 1231 2121 . 4 ( 1 ) ( )1 . 2 1 2 22 1 1G Y Y Q式中 1Y 空氣密度 3m 2Y 清洗液密度 17003m 1Q 空氣流量 m /Q 清洗液流量 m /射系數(shù) Q=870 代入上式： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 15 頁 共 32 頁 21 1清洗液入口直徑取 12 24 0 . 0 4 3 0 6 . 33 . 1 4 0 . 0 1 2u m m 3 u m s 33 32 2 334433 . 1 4 0 . 0 0 5 8 0 1 . 5 7 1 0 /m s 3 3331 . 5 7 1 0 0 . 3 4 1 04 . 5 6 混合段直徑 33 4 2 0 . 8 取 3D =21合段長度應(yīng)保證混合完成，一般取 35 105嘴進(jìn)氣 根據(jù)分析，噴嘴進(jìn)口所輸送氣流速度 2u 的最佳值與 3u 的關(guān)系為 : 23211 . 4 4 /1 . 2 ( )Qu u m 進(jìn)口段所輸送氣體的通流面積 為 : 4322224 . 9 7 1 0 嘴的口徑 噴頭的噴嘴的出口直徑根據(jù)流量和出口速度1買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 16 頁 共 32 頁 1110 . 21 . 1 3 1 . 1 3 7 . 2 96 0 8 0QD m 所以，取1D=7采用外部混合，此時(shí)涂料自料口噴出后的速度必將大于 80m/s 所以此時(shí) 自 氣出的氣體只需要將涂料打散即將涂料霧化即可。 洗頭擦盤的設(shè)計(jì) 本清洗器清洗頭主要結(jié)構(gòu)有 3 塊擦盤以品字行結(jié)構(gòu)排列 。每塊擦盤上有 3 只 擦片，擦片與擦盤見夾角不大于 45，擦片材料可以根據(jù)所需清洗環(huán)境隨時(shí)更換 洗頭正中的主動(dòng)齒輪裝于電動(dòng)機(jī)的輸出軸上 動(dòng)給周邊的 3 個(gè)從動(dòng)齒輪從而實(shí)現(xiàn)擦盤的清洗工作 . 輪傳動(dòng) 輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： （ 1） 齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 （ 2） 齒輪傳動(dòng)主要優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠、壽命長，傳動(dòng)比準(zhǔn)確。 （ 3） 齒輪機(jī)構(gòu)主要缺點(diǎn)：制造及安裝精度要求高， 價(jià)格較貴，不宜用于兩軸間距離較大的場合。 輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類 按軸的相對位置 平行軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 相交軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 按齒線相對齒輪體母線相對位置 直齒、斜齒、人字齒、曲線齒 按齒廓曲線 漸開線齒、擺線齒、圓弧齒 按齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作條件 閉式傳動(dòng)、開式傳動(dòng)、半開式傳動(dòng) 按齒面硬度 軟齒面（ 350硬齒面（ 350 說明： 平行軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又稱為平面齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 17 頁 共 32 頁 相交軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為空間齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) . 閉式傳動(dòng)的齒輪封閉在箱體內(nèi)，潤滑良好；開式傳動(dòng)的齒輪是完全外露的，不能保證良好潤滑；半開式傳動(dòng)的齒輪浸在油池內(nèi)，裝有防護(hù)罩，不封閉。 動(dòng)的基本要求： 在齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，一般要滿足以下兩個(gè)基本要求： （ 1） 傳動(dòng)平穩(wěn) 擊、振動(dòng)及噪音盡量小。 （ 2） 承載能力大 量輕的前提下，要求輪齒的強(qiáng)度高、耐磨性好及壽命長 根據(jù)本設(shè)計(jì)要求，選用直齒圓柱齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，下面對齒輪傳動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)及校核。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 試算 : 213112 . 3 2 t 1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 （ 1）試選載荷系數(shù) （ 2）計(jì)算小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 : 5 5 51 1 19 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 4 0 9 6 0 3 . 9 8 1 0T P n N m m N m m （ 3）由表 7 選取齒寬系數(shù)d= （ 4）由表 6 查材料彈性影響系數(shù) （ 5）由圖 4e 按齒面硬度中間值 52大、小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限l i m 1 l i m 2 170 P a； （ 6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 18 頁 共 32 頁 9116 0 6 0 9 6 0 1 2 8 3 0 0 1 5 4 . 1 4 7 1 0hN n j L 992 4 . 1 4 7 1 0 3 . 2 1 . 2 9 6 1 0N （ 7）由圖 2 查接觸疲勞壽命系數(shù)120 . 8 8 ; 0 . 9 0 ;H N H （ 8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1，安全系數(shù) S 1， 1 li m 11 H N S 2 l i m 22 H N S 2）計(jì)算 （ 1）試算小齒輪分度圓直徑1入 H中較小值 2 251 3311 1 . 3 3 . 9 8 1 0 4 . 2 1 8 9 . 82 . 3 2 2 . 3 2 6 8 . 3 90 . 9 3 . 2 1 0 3 0t ud m （ 2）計(jì)算圓周速度 v 11 6 8 . 3 9 9 6 0 3 . 4 46 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s （ 3）計(jì)算齒寬 b 1 0 . 9 6 8 . 3 9 6 1 . 5 5d m m （ 4）計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù)11 6 8 . 3 9 2 4 2 . 8 5d z m m 齒高 2 . 2 5 2 . 2 5 2 . 8 5 6 . 4 1 3th m m m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 19 頁 共 32 頁 b/h= 5）計(jì)算載荷系數(shù) v s， 7 級精度，由圖 5 查動(dòng)載系數(shù) b100N/由表 3 查齒間載荷分配系數(shù)= 由表 1 查使用系數(shù)1； 由表 4 查接觸強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分布系數(shù) 由表中 6 級精度硬齒面齒輪查，適當(dāng)加大） 由圖查彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分布系數(shù) 由 b/h K 故載荷系數(shù) KA v K K=1 6）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所分度圓直徑， 3311 6 8 . 3 9 1 . 7 2 1 . 3 7 5 . 0 8d K K m m （ 7）計(jì)算模數(shù) m 11m d / z 7 5 . 0 8 / 2 4 3 . 1 2 8 m m 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 13 212 F a S m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 20 頁 共 32 頁 1）確定公式內(nèi) 各計(jì)算數(shù)值 （ 1）由圖 3d 查大、小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限F E 1 F E 2 6 8 0 M P a ； （ 2）由圖 2 查彎曲疲勞壽命系數(shù)1 0 . 8 8 ; 0 . 9 ;F N F （ 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S 1112224 2 7 . 44 3 7 . 1 4F N F F P P （ 4）計(jì)算載荷系數(shù) K KA v K K=1 5）查取齒形 系數(shù) 由表 5 查齒形系數(shù)F a 1 F . 6 5 Y 2 2 . 2 2 6； （ 6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 5 查應(yīng)力校正系數(shù)S a S 1 . 5 8 Y 2 1 . 7 6 4；。 （ 7）計(jì)算大小齒輪 加以比較 1112222 . 6 5 1 . 5 8 0 . 0 0 9 84 2 7 . 42 . 2 2 6 1 . 7 6 4 0 . 0 0 8 9 84 3 7 . 1 4F a S a S 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 21 頁 共 32 頁 小齒輪數(shù)值大。 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 53 22 1 . 6 9 3 . 9 8 1 0 0 . 0 0 9 8 2 . 9 40 . 9 2 4m m m 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng) 度計(jì)算模數(shù) m 略大于由齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)，齒輪模數(shù) m 大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算模數(shù) 按表12，就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m 3，按接觸強(qiáng)度算分度圓直徑1d 7 m m， 由11z d / m 7 5 . 0 8 / 3 2 5 . 0 3 ，取 25 21z 0 幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算 分度圓直徑 11d z m 2 5 3 7 5 m m 22d z m 8 0 3 2 4 0 m m 2）計(jì)算中心距 12a d d / 2 7 5 2 4 0 / 2 1 5 7 . 5 m m （ ） （ ） 3）計(jì)算齒輪寬度 d 0 . 9 7 5 6 7 . 5 m m 圓整，取21B 6 8 m m B 7 3 m m ， 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 22 頁 共 32 頁 驗(yàn)算 5112 2 3 . 9 8 1 0 1 0 6 1 3 . 3 375dF = 1 0 6 1 3 . 3 3 1 5 6 . 0 8 1 0 068 m m N m 合適 動(dòng)機(jī)的選用 根據(jù)本清洗器的設(shè)計(jì)要求，此電動(dòng)機(jī)裝在清洗頭中，主要用來驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)擦盤旋轉(zhuǎn)達(dá)到擦洗門窗的目的。所以其體積不應(yīng)過大，質(zhì)量必須得輕。 擬采用 型電動(dòng)機(jī)，該電機(jī)通過改進(jìn)應(yīng)該能符合本清洗器的所需工作要求。 查機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊表 10的主要性能參數(shù)如下表： 電動(dòng)機(jī)型號 額定功率載 轉(zhuǎn)速 r/流 A 效率 功率因數(shù) 390 3 動(dòng)電流 /額定電流 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩 重量 7 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 23 頁 共 32 頁 4 電動(dòng)機(jī)主軸的設(shè)計(jì) 作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件都要裝在軸上來實(shí)現(xiàn)其回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，大多數(shù)軸還起著傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。軸要用滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承來支撐。常見的軸有直軸和曲軸，曲軸主要用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械中。本清洗器的設(shè)計(jì)用的是直軸。 的分類 根據(jù)軸的承載情況可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類。只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩的軸稱為“心軸”；只承受轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩的軸稱為“傳動(dòng)軸 ”；同時(shí)承受彎矩和轉(zhuǎn)矩的軸稱為“轉(zhuǎn)軸”。 的材料 軸的常用材料主要有碳素鋼和合金鋼。碳素鋼價(jià)廉、對應(yīng)力集中敏感性比合金鋼低，應(yīng)用較為廣泛。對重要或承載較大的軸，宜選用 35、 40、 45 和 50 等優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其中以 45 鋼最為常用，為了提高其機(jī)械性能，應(yīng)進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理。對不重要或受力較小的軸，可采用 普通碳素鋼制造。 合金鋼具有較高的機(jī)械性能和良好的熱處理性能，但價(jià)格較貴且對應(yīng)力集中比較敏感，多用于有特殊要求的軸。常用的合金鋼有 202038400于要求局部表面有較高耐磨性的軸，如與滑動(dòng)軸承配合的高速軸，可采用低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火來提高軸頸的硬度。進(jìn)行表面熱處理和表面強(qiáng)化處理，對提高軸的疲勞強(qiáng)度有顯著的效果。 必須指出的是：合金元素和熱處理對鋼的彈性模量影響甚微，因此用合金鋼代替碳素鋼或通過熱處理來提高軸的剛度，并無實(shí)效。此外，合金鋼對應(yīng)力集中敏感性較高，因此，設(shè)計(jì)合金鋼軸時(shí)，更應(yīng)注意從結(jié)構(gòu)上設(shè)法減少應(yīng)力集中源和降低應(yīng)力集中的程度，并合理地提高其表面質(zhì)量。 軸的毛坯一般采用圓鋼或鍛件。直徑相差不大的階梯軸或光軸，可選 用熱軋圓鋼車削而成。對尺寸較大或直徑相差較大的階梯軸，為節(jié)省材料和改善機(jī)械性能，以采用鍛件毛坯為宜。 對形狀復(fù)雜的軸，如曲軸、凸輪軸等可采用球墨鑄鐵。球墨鑄鐵具有價(jià)廉、吸振性買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 24 頁 共 32 頁 好、耐磨性高、應(yīng)力集中敏感性低等優(yōu)點(diǎn)，但強(qiáng)度低，鑄件質(zhì)量不易控制。 軸設(shè)計(jì)的主要問題和一般步驟 設(shè)計(jì)的主要問題 具有合理的結(jié)構(gòu)和足夠的承載能力是軸設(shè)計(jì)時(shí)必須解決的兩個(gè)主要問題。 設(shè)計(jì)的一般步驟 確定許用應(yīng)力；估算最小直徑、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；軸的強(qiáng)度校核計(jì)算。 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的一般 原則：（ 1）軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；（ 2）軸上零件應(yīng)便于拆卸和調(diào)整；（ 3）軸應(yīng)具有良好的加工工藝性；（ 4）盡量減小應(yīng)力集中；（ 5）受力合理，有利于節(jié)約材料，減輕軸的重量。 軸上零件的定位和固定 上零件的軸向定位和固定 軸上零件的軸向定位和固定以軸肩、軸環(huán)、套筒、鎖緊擋圈、圓螺母、彈性擋圈、軸端擋圈、軸承端蓋及圓錐面等來實(shí)現(xiàn)。 上零件的周向定位和固定 為使零件和軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)并可靠地傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，周向固定可以用普通平鍵或花鍵聯(lián)接。當(dāng)要求對中性好，在振動(dòng)條件下工作 時(shí)，可用軸孔間的過盈配合；也可兩者同時(shí)采用。在載荷很小時(shí)，也可以采用緊定螺釘或銷釘。 段軸徑和長度的確定 軸徑的確定原則 確定各段直徑時(shí)應(yīng)遵循如下原則： 1）有配合要求的軸段應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)直徑。 2）安裝標(biāo)準(zhǔn)零、部件處的軸段，其直徑必須符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。 3）用作定位和固定的軸肩或軸環(huán)，其高度應(yīng)滿足要求；非定位軸肩的高度一樣取 a1 2 4）應(yīng)當(dāng)有利于軸上零件的裝拆。 長度的確定 軸的各段長度主要根據(jù)軸上零件的軸向尺寸及軸 系結(jié)構(gòu)的總體布置來確定。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 25 頁 共 32 頁 軸的強(qiáng)度計(jì)算 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 33 5式中 d 軸的直徑， T 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩， N ， 69 1 0 ； P 軸傳遞的額定功率， 軸材料的許用切應(yīng)力， 見機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊表 4n 軸的轉(zhuǎn)速， A 系數(shù)，見表 4 按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 12 23 2 24 40 . 1 0 . 2d d d 式中 d 軸的直徑， 軸在計(jì)算截面上的工作應(yīng)力， M 軸在計(jì)算截面上的合成彎矩， N ； T 軸在計(jì)算截面上的合成彎矩， N ； 在計(jì)算截面上的軸向載荷， N ； 1許用彎曲應(yīng)力， 見表 4于固定心軸：當(dāng)載荷平穩(wěn)時(shí)，將1改寫為1；當(dāng)載荷變化時(shí)改寫成 0； 0、1見表 4 、 根據(jù)切應(yīng)力或軸向應(yīng)力變化性質(zhì)而定的校正系數(shù)， 切應(yīng)力或軸向應(yīng)力按對稱變化時(shí) =1， =1 切應(yīng)力或軸向應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化時(shí)， 1 0 0 . 6 , 0 . 6 切應(yīng)力或軸向應(yīng)力不變時(shí)， 1 1 0 . 3 , 0 . 3 ; 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 26 頁 共 32 頁 軸的 強(qiáng)度校核 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 1 22 34 式中 1材料的彎曲疲勞極限， 見表 4 M 、 T 軸危險(xiǎn)截面上的彎矩和轉(zhuǎn)矩， N ； W 、危險(xiǎn)截面上的抗彎和看扭截面模數(shù)， 3見表 4 、彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的平均應(yīng)力折合為應(yīng)力幅的等效參數(shù)。 強(qiáng)度安全系數(shù)校核 危險(xiǎn)截面安全系數(shù)校核公式： 22m a x m a x m a W 式中 S靜強(qiáng)度的許用安全系數(shù)，見表 4 S材料的屈服極限， 見表 4 危險(xiǎn)截面上的最大彎矩和最大扭矩， N ； 用在軸上的最 大軸向載荷， N ； W 、危險(xiǎn)截面的抗彎和抗扭截面模數(shù)， 3見表 4 A 軸危險(xiǎn)截面的面積， 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 27 頁 共 32 頁 軸的剛度校核 軸的扭轉(zhuǎn)剛度校 核 軸的扭轉(zhuǎn)剛度用每迷軸長的扭轉(zhuǎn)角 來度量。計(jì)算公式見表 每米軸長的扭轉(zhuǎn)角計(jì)算公式 實(shí)心軸 空心軸 光軸 47350 4407350 階梯軸 47350 4407350 式中 T 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩， ； l軸受轉(zhuǎn)矩作用的長度， d 軸的外經(jīng)， 0d空心軸的內(nèi)徑， i 段軸所受的轉(zhuǎn)矩， ； il、 i 段軸長度、直徑、和空心軸內(nèi)徑， 許用扭轉(zhuǎn)角。 軸的彎曲剛度校核 軸的彎曲剛度用撓度 y 及偏轉(zhuǎn)角 來度量。對于一般機(jī)械，軸的許用撓度 y 和許用偏轉(zhuǎn)角 見表機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊表 4 光軸的撓度和偏角的計(jì)算公式見表 4于階梯軸，如果對計(jì)算精度要求不高時(shí)，可用當(dāng)量 直徑為 l 式中 il、梯軸第 i 段的長度和直徑， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 28 頁 共 32 頁 5 清洗器手柄的設(shè)計(jì) 手柄與清洗頭的連接 本清洗器清洗頭與手柄采用球形連接。采用這種球 形連接可以讓清洗頭獲得 3 個(gè)自由度，在清洗工作過程中清洗頭可以隨時(shí)保持與清洗面平行，緊貼要清洗的門窗。大大提高工作效率，同時(shí)也可以讓操作者工作更加輕松，不必呆板的站著保持一個(gè)姿勢。因?yàn)榍蛐芜B接的緣故，即使操作手握清洗器手柄隨便走動(dòng)改變手握姿勢和角度都不會(huì)影響到清洗頭擦盤的工作。得益于球形連接的特性，使本清洗器得以最大限度的達(dá)到方便于人的宗旨。 手柄支撐桿 根據(jù)實(shí)際觀察及設(shè)計(jì)任務(wù)書給的原始數(shù)據(jù)，室內(nèi)門窗高度一般在 用直徑為 50度為 800支撐桿。桿與清洗頭采用球形 連接，內(nèi)部設(shè)計(jì)成中空的。中空部分有壓射水管及電動(dòng)機(jī)導(dǎo)線穿過，在輕便的前提下還必須滿足足夠的強(qiáng)度，所以建議采用合金鋼制造。支撐桿下端手柄設(shè)有電氣開關(guān)，控制清洗頭工作的運(yùn)轉(zhuǎn)。 清洗液軟管 軟管上端與清洗頭噴嘴連接，噴水管 8 與噴水管接口 20 相接，帶有水囊 9 的回水管與回水管接口 16 相接。擦玻璃時(shí)，噴水器 1 的瓶中裝入干凈水，右手握住手柄 11，左手拿著噴水器 1，打開電源開關(guān) 10，直流電動(dòng)機(jī) 21 轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)齒輪 19 與從動(dòng)齒輪 17 嚙合驅(qū)動(dòng)葉片 18 旋轉(zhuǎn)，球形連接 7 可使從動(dòng)齒輪 17 與玻璃保持平行，因葉片 18 作 高速旋轉(zhuǎn)，葉片 18 下空氣為負(fù)壓，吸引從動(dòng)齒輪 17 向玻璃靠近，葉片 18 緊貼玻璃，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)葉片 18 與玻璃的摩擦力，使葉片 18 始終保持高速旋轉(zhuǎn)，刮走玻璃上的浮塵和污物，在葉片 18 旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，左手捏噴水頭 4，干凈水經(jīng)噴水管 3, 8、噴水管接口 20 從外殼巧上的三個(gè)從動(dòng)齒輪軸孔 25 以霧狀噴向玻璃，以軟化和溶解不易刮走的污物，污水隨葉片 18轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，甩向外殼 15，沿外殼 15 流下，匯集在水囊 9 中，由于噴水器 1的水瓶中空氣為負(fù)壓，吸引污水經(jīng)回水管 2、過濾筒 12 回到瓶體中，經(jīng)過濾筒 12 底部的粗濾網(wǎng) 13 及吸管底部 的細(xì)濾網(wǎng) 14 過濾后的水又可從噴水頭 4 噴出循環(huán)使用，清洗頭 6走過的地方無水跡印，且污水回收徹底。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 29 頁 共 32 頁 6 噴水器的選用 本設(shè)