家用電動(dòng)清潔機(jī)設(shè)計(jì)（含全套CAD圖紙）【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 機(jī)械電子工程 自考本科 畢業(yè)生畢業(yè)論文 題 目 : 家用電動(dòng)清潔機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 準(zhǔn)考證號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2013 年 12 月 30 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 二十一世紀(jì)是清潔環(huán)保的時(shí)代，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)日新月異，環(huán)衛(wèi)機(jī)械正在成為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。今天，環(huán)衛(wèi)機(jī)械已經(jīng)應(yīng)用到幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域以及社會(huì)生活的各個(gè)方面，直到深入到人們的日常衣食住行當(dāng)中。 環(huán)衛(wèi)機(jī)械正在同信息、生物、材料等產(chǎn)業(yè)一樣成為國家具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ某柶髽I(yè)。本課題結(jié)合當(dāng)前形勢(shì)，設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)保的清潔機(jī)，此清潔機(jī)主要使用與室內(nèi)外各種水平光滑地面的清洗工作。目前國內(nèi)市場上已經(jīng)有相關(guān)類似的產(chǎn)品，如自動(dòng)吸塵器、自動(dòng)刷地機(jī)等。但它們多采用 源，缺少靈活性；本課題所設(shè)計(jì)的清潔機(jī)采用 源裝備，主要實(shí)現(xiàn)刷地，污水回收等功能，旨在普及推廣到家庭或餐廳、商場等私人場所，幫助人們經(jīng)行一系列地面的洗刷工作 。 關(guān)鍵字 ： 環(huán)衛(wèi)機(jī)械，清潔機(jī)，環(huán)境保護(hù)，污水回收 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 t is a of 1st in of is a it in of of in of is as is to a be to of or of in as so of C of So,on a C is it be at in to of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 1 引 言 . 1 2 本 論 . 3 總體方案的論證 . 3 傳動(dòng)方案的論證 . 5 電動(dòng)機(jī)的選擇 . 7 計(jì)算滾筒速度及摩擦力 . 7 選擇電動(dòng)機(jī)功率 . 8 機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 9 動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 11 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 11 輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 20 的設(shè)計(jì) . 26 . 35 連接的選擇和強(qiáng)度校核 . 40 3 結(jié) 論 . 42 4 參 考 文 獻(xiàn) . 45 5 致 謝 . 46 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 引 言 環(huán)衛(wèi)機(jī)械行業(yè)是為環(huán)境保護(hù)服務(wù)的行業(yè)，環(huán)境保護(hù)不斷提出新的要求也帶動(dòng)了環(huán)衛(wèi)機(jī)械行業(yè)不斷的創(chuàng)新并向前發(fā)展，而環(huán)衛(wèi)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，又為環(huán)境的保護(hù)提供了有利的支持，大大的改善了我們的生活環(huán)境。 隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，環(huán)境保護(hù)意識(shí)已深入人心，環(huán)衛(wèi)機(jī)械在環(huán)境保護(hù)中所占的地位越來越重要。現(xiàn)代化的環(huán)衛(wèi)機(jī)械不僅能夠?qū)崿F(xiàn)清潔 的功能，而且要做到清潔過程中不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的廢物，造成二次污染；設(shè)備使用的能源環(huán)保，低排放。 由于面臨著不同的環(huán)境保護(hù)及清潔不同地面問題，因此環(huán)衛(wèi)機(jī)械也相應(yīng)是門類各異，品種多樣。目前，國內(nèi)主要的環(huán)衛(wèi)機(jī)械包括環(huán)衛(wèi)垃圾車、清掃車、灑水車、吸糞車、吸污車及高壓清水車 等。據(jù)工信部有關(guān)人士介紹說，在全球能源資源和環(huán)境壓力日益突出的背景下，節(jié)能環(huán)保已成為當(dāng)今世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流。金融危機(jī)爆發(fā)后，歐美等許多國家都實(shí)施“綠色新政”，把發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為應(yīng)對(duì)當(dāng)前困難、構(gòu)建未來核心競爭力的戰(zhàn)略性選擇。同時(shí)，發(fā)達(dá)國家還利用其技術(shù) 優(yōu)勢(shì)搶占國際市場。因此，適應(yīng)國際產(chǎn)業(yè)競爭需要，大力發(fā)展環(huán)保裝備，是打破發(fā)達(dá)國家技術(shù)貿(mào)易壟斷，提升我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)競爭力的重要基礎(chǔ)。上述人士表示，據(jù)估算，“十二五”期間，環(huán)境污染治理投資總額將達(dá)到 億。其中，脫硫脫硝、城市污水和垃圾處理設(shè)施建設(shè)投資將達(dá) 6000億元；工業(yè)行業(yè)余熱余壓發(fā)電、“三廢”綜合利用以及煙塵、粉塵控制領(lǐng)域均存在巨大需求。 環(huán)保裝備“十二五”發(fā)展規(guī)劃要求，“十二五”期間環(huán)保裝備產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值年均增長 20%， 2015 年達(dá)到 5000 億元。環(huán)保裝備出口額年均增長 30%以上， 2015年突破 100億 元。 環(huán)保裝備“十二五”發(fā)展規(guī)劃還要求，期內(nèi)形成 10個(gè)以上區(qū)位優(yōu)勢(shì)突出、集中度高的環(huán)保裝備產(chǎn)業(yè)基地， 10至 20個(gè)在行業(yè)具有領(lǐng)軍作用的大型龍頭環(huán)保裝備企業(yè)集團(tuán)，培育一批擁有著名品牌的優(yōu)勢(shì)環(huán)保裝備企業(yè)。 隨著國家對(duì)環(huán)保機(jī)械產(chǎn)業(yè)的重視，近些年國內(nèi)出現(xiàn)了許多種小型化的適用于工廠，車站、機(jī)場等公共場地的清潔機(jī)，國內(nèi)目前分三種：一種是以日本三菱公買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 司生產(chǎn)的清掃車為參考 , 進(jìn)行國產(chǎn)化研制的一種車型。不過由于國產(chǎn)柱塞泵的性能不穩(wěn)定 ,從而導(dǎo)致行走調(diào)速也不穩(wěn)定。二是由英國車型“掃路王”進(jìn)行研制的一種吸掃式清掃車，整車綜合性能 較好 , 但存在以下不足：有效清掃面積太小；沒有濕式除塵裝置 , 易形成二次污染；部分零件需要進(jìn)口，維修不便，成本過高。三是裝有副發(fā)動(dòng)機(jī)的濕式吸掃式清掃車 , 該種清掃車的設(shè)計(jì)較為合理 , 清掃寬度大 , 二次污染小 , 但該種清掃車吸塵系統(tǒng)的動(dòng)力源為發(fā)動(dòng)機(jī) , 使得駕駛室內(nèi)溫度過高 , 噪音較大，并且這些清掃車大都不易操作，需要經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)才能駕駛，所以這些清掃車不適合用于家庭清潔。且這些清掃車都使用化石燃料作為動(dòng)力，這樣也不利于環(huán)保。 而國內(nèi)用于家庭的電動(dòng)清潔機(jī)的種類也有很多，并趨向于小型化、智能化，并且易于操 作，但這些清潔機(jī)只能提供清潔的用處，不能實(shí)現(xiàn)拖地的功能，并且對(duì)于一些大理石的地面其清潔效果不是很好，而且清掃后的灰塵大多收集在除塵袋中，清理集塵袋時(shí)需要抖落，弄得塵土飛揚(yáng)，不但十分不便，也不衛(wèi)生。并且這些掃地機(jī)還存在噪音大、質(zhì)量差、容易出現(xiàn)電路或者機(jī)械故障的缺陷，隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，生活質(zhì)量的提高，人們?cè)诠ぷ饕惶熘蠡蛘咴谛菹⑷斩枷朐谝粋€(gè)干凈而又安靜的環(huán)境中休息，不想被繁重的家務(wù)活所累。這就需要一個(gè)能替代人們來做家務(wù)活的機(jī)器。 綜上所述，以上各形式的清潔機(jī)或掃地機(jī)，其中都有許多不足的地方，需要設(shè)計(jì)一個(gè)簡 易、方便、實(shí)用的電動(dòng)清潔機(jī)，其能夠?qū)崿F(xiàn)拖地功能且能將拖地后產(chǎn)生的污水回收集中處理。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 2 前 言 總體方案的論證 家用電動(dòng)清潔機(jī)主要由傳動(dòng)部分、外殼、機(jī)架、拖地部分、擠水裝置、清水儲(chǔ)水箱、污水儲(chǔ)水箱等部分組成。家用電動(dòng)清潔機(jī)的拖地部分為主要實(shí)行機(jī)構(gòu)，其性能的好壞直接影響清潔機(jī)的效率，還有傳動(dòng)系統(tǒng)也是清潔機(jī)的主要機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)空間的大小直接決定本設(shè)計(jì)外形的大小，此外外形的設(shè)計(jì)也很重要，由于屬于家用電器，外形要美觀，實(shí)用。 （ 1） 通過調(diào)研與分析，得到兩套拖地部分的預(yù)測(cè)方案。下面 一一詳述： 方案一： 拖地部分采用滾筒式的 方案說明：拖地部分采用滾筒式的，其位于清潔機(jī)的最前方， 在同拖地滾筒等軸線高的地方設(shè)置一個(gè)擠水滾筒，在拖地滾筒正上方設(shè)有灑水水箱，灑水水箱同拖地滾筒長度一致，其將清水灑到拖布上去，在擠水滾筒下方設(shè)有污水收集箱，其將拖地產(chǎn)生的污水收集，防止二次污染。 方案二： 拖地部分采用圓盤狀的 方案說明：拖地部分采用 圓盤狀的，其位于清潔機(jī)電機(jī)的下方，而在圓盤的前部設(shè)有灑水噴頭，在圓盤后部設(shè)有污水收集箱，收集箱前部有斜度且呈篩子狀，通過圓盤上的拖布與污水箱前部相互擠壓將污水收集到污水箱 中去。 方案比較：方案一的有效拖地面積較大，拖布濕潤比較均勻，污水?dāng)D出較徹底，污水收集率比較高，方案二的有效清潔面積比較大，拖布濕潤不是很均勻，且存在拖布有的地方不會(huì)被擠壓的情況，所以污水?dāng)D出的不是很徹底，經(jīng)過兩個(gè)方案的比較，選用方案一。拖地裝置與擠水裝置如圖 2示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 圖 2地裝置與擠水裝置圖 （ 2）儲(chǔ)水水箱的設(shè)計(jì) 儲(chǔ)水箱是整個(gè)清潔系統(tǒng)中原料的源頭，其功能的好與差直接影響拖地質(zhì)量問題。在考慮到整體機(jī)器的重量和體積問題，在儲(chǔ)水方面當(dāng)水箱 空時(shí)，不能將整體機(jī)器搬過去接水，所以需要設(shè)計(jì)成水箱與機(jī)體分開，當(dāng)水箱空時(shí)可以單獨(dú)拿下。在查閱了資料和參考了現(xiàn)有的機(jī)器外形設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)決定將水箱與機(jī)體分開，水箱掛在清潔機(jī)把手桿上，把手桿上開有固定孔，儲(chǔ)水箱后面有固定板，固定板通過螺釘擰在儲(chǔ)水箱上，這樣儲(chǔ)水箱能夠掛在把手桿上上，并且能很容易取下。在水箱的下部設(shè)有水龍頭，其可以控制水的供給，防止水資源的浪費(fèi)。儲(chǔ)水水箱固定位置如圖 2 圖 2水箱安裝固定圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 綜上所述本課題所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的的整體外形如圖 2示。 圖 2潔機(jī)整體外形 圖 傳動(dòng)方案的論證 方案一：由電機(jī)輸出，經(jīng)由多對(duì)齒輪嚙合然后將動(dòng)力輸送給拖地滾筒，實(shí)現(xiàn)拖地清潔功能。 方案二：由電機(jī)輸出，經(jīng)由一對(duì)齒輪嚙合和帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給拖地滾筒，實(shí)現(xiàn)拖地清潔功能。 齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是： 瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)，傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力； 適用于功率和速度范圍廣，功率從接近于零的微小值到數(shù)萬千瓦，圓周速度從很低到 300m/s； 傳動(dòng)效率高， =常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪的傳動(dòng)效率較高；工作可靠，使用壽命長；外廓尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。 齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)：制造和安裝精度要求較高，需專門設(shè)備制造，成本較高，不宜用于較遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。 帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)： 緩沖和吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲?。?帶傳動(dòng)靠摩擦力傳動(dòng)，過載時(shí)帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑，可防止損壞其他零件； 適用于兩軸中心矩較大的場合； 結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和維護(hù)等均較為方便，成本低廉。 帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)： 不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比； 需要較大的張緊力，增大了軸和買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 軸承的受力； 整個(gè)傳動(dòng)裝置的外廓尺寸較大，不夠緊湊； 帶的壽命較短，傳動(dòng)效率較低。 方案一的結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，設(shè)備的使用壽命可以 得到保障，然而制造成本較高，箱體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，由于齒輪傳動(dòng)空間比較小，所以給出的安裝滾筒的空間也比較小，這樣有效的打掃面積比較小，打掃時(shí)會(huì)比較費(fèi)時(shí)間。方案二的傳動(dòng)比較簡單，可靠性較高，不需要經(jīng)多對(duì)齒輪的嚙合，滾筒的安裝空間比較大，有效面積大，經(jīng)過兩個(gè)方案的比較，選用方案二的傳動(dòng)方式 。 傳動(dòng)方案如圖 2示： 圖 2動(dòng)方案圖 通過整體方案的設(shè)計(jì)和傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)可知本課題的總體設(shè)計(jì)的方案及傳動(dòng)方式如圖 2 示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 圖 2裝圖 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的容量（功率）選得是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常工作，或電動(dòng)機(jī)因長期過載而過早損壞；容量過大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運(yùn)動(dòng)，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪 費(fèi)。電機(jī)的選用要點(diǎn)如表 2 表 2電機(jī)的選用要點(diǎn) 選用要點(diǎn)一 根據(jù)機(jī)械負(fù)載特性、生產(chǎn)工藝、電網(wǎng)要求、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行 費(fèi)用等綜合指標(biāo)，合理選擇電動(dòng)機(jī)的類型 選用要點(diǎn)二 根據(jù)機(jī)械負(fù)載所要求的過載能力、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、工作制及工況 條件，合理選擇電動(dòng)機(jī)的功率，力求運(yùn)行安全、可靠而經(jīng)濟(jì) 選用要點(diǎn)三 根據(jù)使用場所的環(huán)境，選擇電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級(jí)和結(jié)構(gòu)型式 選用要點(diǎn)四 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高機(jī)械轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的要求，選擇 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 選用要點(diǎn)五 根據(jù)使用環(huán)境溫度，維護(hù)檢修方便、安全可靠等要求，選擇 電動(dòng)機(jī)的絕緣 等級(jí)和安裝方式 選用要點(diǎn)六 根據(jù)電網(wǎng)電壓、頻率，選擇電動(dòng)機(jī)的額定電壓、頻率 總結(jié) 在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，要努力執(zhí)行國家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，積極采用 節(jié)能產(chǎn)品和新產(chǎn)品，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益 查資料知：大理石地面的摩擦系數(shù) = =8 級(jí)精度圓柱齒輪副傳動(dòng)效率 1 =傳動(dòng)效率 2 =動(dòng)軸承（球軸承）傳動(dòng)效率 3= 計(jì)算滾筒速度及 摩擦力 根據(jù)設(shè)計(jì)，取拖地滾筒的直徑 D=160L=300料為聚甲醛 （ ，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 密度 =g/重力加速度 g=10m/s；滾筒轉(zhuǎn)速 n=175 r/筒孔徑直徑d=20槽寬度 B=6t= 拖地滾筒體積 V= 22. d t （ ） 221 6 2 - 304 （ ） 0 . 6 0 . 2 83 拖地滾筒質(zhì)量 m=； 拖地滾筒重量 G= 拖地滾筒受到的摩擦力 F=G. = 滾筒的線速度 V V= . 000D= 3 . 1 4 1 6 0 1 7 56 0 1 0 0 0m/s=m/s 選擇電動(dòng)機(jī)功率 需要電動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率（ 1） 而滾筒所需的有效功率 2） 由公式（ 1）、（ 2）得： =（ 3） 由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率為： =齒 輪 . 2軸 承 .帶 = 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 滾筒效率 w =1 電動(dòng)機(jī)需要輸出的工作功率= 1 3 1 51 0 0 0 0 3 1=以上計(jì)算并查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本 減（變）速器 電機(jī)與電器 知選用 定功率 P=16w，轉(zhuǎn)速 為 n=1400r/動(dòng)機(jī)中心高H=45伸軸段 D E=920 機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算 電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速wm 算出。然后將總傳動(dòng)比合理地分配給各級(jí)傳動(dòng)。總傳動(dòng)比等于各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積，即12i=i .。 具體分配傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： a. 各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比最好在推薦范圍內(nèi)選取，對(duì)減速傳動(dòng)盡可能不超過其允許的最大值。 b. 應(yīng)注意使傳動(dòng)級(jí)數(shù)少傳動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)少傳動(dòng)系統(tǒng)簡單，以提高和減少精度的降低。 c. 應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)勻稱利于安裝，絕不能造成互相干涉。 d. 應(yīng)使傳動(dòng)裝置的外輪廓尺寸盡可能緊湊。 傳動(dòng)裝置的計(jì)算： A. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 1 4 0 0 / m i 地滾筒轉(zhuǎn)速： 1 7 5 / m i 動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比： 1 4 0 0 / 1 7 5 8n n B. 分配各級(jí)傳動(dòng)比 帶傳動(dòng)傳動(dòng)比范圍為 2 4i 帶， 初取 帶買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 因 .i i i帶 齒 輪，則 / 8 / 2 . 5 3 . 2i i i 帶齒 輪C. 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 在選定了電機(jī)型號(hào)，分配了傳動(dòng)比之后，應(yīng)將傳動(dòng)裝置中各軸的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩計(jì)算出來，為傳動(dòng)零件和軸的設(shè)計(jì)計(jì)算提供依據(jù)。在計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 一根軸的輸入功率與輸出功率數(shù)值是不同的，通常僅計(jì)算軸的輸出功率和轉(zhuǎn)矩。 計(jì)算時(shí)，將傳動(dòng)裝置中各軸從高速到低速依次定為軸、軸（電動(dòng)機(jī)外伸軸為 0軸）。 0軸（電機(jī)軸） 0 16P P w0 1 4 0 0 / m i n r3 6 30 0 09 . 5 5 1 0 . / 9 . 5 5 1 0 1 6 1 0 / 1 4 0 0 1 0 9 . 1 4 3T P n N m m N m m 軸（高速軸） 1 0 1 3. . 1 6 0 . 9 7 0 . 9 9 1 5 . 3 6 5P P w w 10 / 1 4 0 0 / 3 . 2 / m i n 4 3 7 . 5 / m i nn n i r r 齒 輪6 6 31 1 19 . 5 5 1 0 . / 9 . 5 5 1 0 1 5 . 3 6 5 1 0 / 4 3 7 . 5 3 3 5 . 3 9 6T P n N m m N m m 軸（拖地滾筒軸） 2 1 2 3. . 1 5 . 3 6 5 0 . 9 6 0 . 9 9 1 4 . 6 0 3P P w w 21 / 4 3 7 . 5 / 2 . 5 / m i n 1 7 5 / m i nn n i r r 帶6 6 32 2 29 . 5 5 1 0 . / 9 . 5 5 1 0 1 4 . 6 0 3 1 0 / 1 7 5 7 9 6 . 9 0 7T P n N m m N m m 將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理并列于表 2 2動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 軸序號(hào) 功率P/W 轉(zhuǎn)速 n /（ r/ 轉(zhuǎn)矩 T /（ 傳動(dòng)方式 傳動(dòng)比 效率 0 16 1400 傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng) 75 動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 在進(jìn)行清潔機(jī)裝配圖設(shè)計(jì)時(shí)，必須首先確定出各級(jí)傳動(dòng)件的材料、熱處理方法、參數(shù)、尺寸和主要結(jié)構(gòu)。而傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算所得的數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)任務(wù)書所給的工作條件，則為傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算的原始數(shù)據(jù)。 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算順序應(yīng)由高速級(jí)向低速級(jí)依次計(jì)算，同時(shí)應(yīng)注意軸上安裝的零件不能出現(xiàn)干涉的情況。各傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)按照參 考資料進(jìn)行，需要注意的是：傳動(dòng)裝置的實(shí)際傳動(dòng)比因受齒輪齒數(shù)、帶輪標(biāo)準(zhǔn)直徑等因素的影響，它們與初分配時(shí)要求的傳動(dòng)比常有一定的誤差，一般情況下，應(yīng)使工作機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與要求的轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差在 （ 3 5） %的范圍之間。 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)傳動(dòng)中重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功率可達(dá)數(shù)十萬千瓦，圓周速度可達(dá) 200m/s。 一、 齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)有： 瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定。非圓齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比又能按需要的變化規(guī)律來設(shè)計(jì)。 傳動(dòng)比范圍大，可用于減速或增速。 速度（ 指節(jié)圓圓周速度）和傳遞功率的范圍大，可用于高速（ v40m/s）、中速和低速（ 所以小帶輪上的包角合適。 6） 計(jì)算窄 : 計(jì)算窄 按公式 （ 8） 計(jì)算。 （ P + P ） K（ 8） 其中由 n = 4 3 7 . 5 r / m i n， 5 0 m m， =查窄 V 帶的基本額定功率表和額定功率增量表得：0 6 3 .7 ，0P = 1 1 . 2 5 w查包角系數(shù)表得： K =用差值法查得帶長系數(shù)表得： K = 3 . 3 6 5 1 0 1 . 0 60 . 9 5 0 . 9 9 （ P + P ） K （ 10取 Z=2 根 7） 確定帶的初拉力0 5 -= 5 0 0 . q K （ ） +查參考資料得 V 帶單位長度的質(zhì)量表得： q=m，故有 3 201 5 . 3 6 5 1 0 2 . 5 0 . 9 5= 5 0 0 = 5 . 5 8 1 4 2 0 . 9 5F （ ） + 0 . 0 6 1 . 1 48） 計(jì)算作用在軸上的壓軸力01 6 0 . 0 12 s i n = 2 2 5 5 . 0 5 s i n = 2 1 6 . 8 622Q Z F N 9） 主要設(shè)計(jì)結(jié)果： 窄 V 帶 2 根，帶長 710心距 a=215輪基準(zhǔn)直徑50mm，125紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 24 2. V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a. 帶輪材料：選用工程塑料 b. 小帶輪結(jié)構(gòu)尺寸：結(jié)構(gòu)型式采用實(shí)心輪，尺寸如下圖所示。 c. 大帶輪結(jié)構(gòu)尺寸： 初步估算大帶輪孔徑： 初步估算大帶輪孔徑按公式 （ 9） 估算。 30d （ 9） 初步選擇輸入軸的材料為工程塑料 0 110A ,則： 輸入端軸的最小直徑： 3 3m i . 3 6 5 1 0d 1 1 0 = 3 . 6 0 2 m 7 . 5 考慮到清潔機(jī)的結(jié)構(gòu)以及軸受力的情況，取輸入端軸的最小直徑10大帶輪孔徑m i d = 1 0 m 輪 孔 徑確定其他尺寸如下： 輪緣槽尺寸（ V 帶型號(hào)為 8 .5 m m，a m 2 .0，f e=12 ， 7 ，取 f=8 ，取 = 輪緣寬度 B： = - e + 2 f = =B （ （ 2 1 2 + 2 8 2 8 外徑ad：a d 2 d 2 h = 1 2 5 2 2 = 1 2 9 m m 輪槽角 =40 d. 大帶輪的定位 考慮安裝帶輪的軸上軸向力很小，可以忽略不計(jì)，所以帶輪的定位一端依靠軸肩定位，另一端則用軸用彈性擋圈用作定位件。大帶輪與軸的連接采用鍵連接。 d. 大 V 帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 2示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 25 圖 2帶輪結(jié)構(gòu)圖 f. 小帶輪的定位 考慮安裝小帶輪的軸上軸向力很小，可以忽略不計(jì)，所以帶輪的定位一端依靠軸肩定位，另一端則用軸用彈性擋圈用作定位件。小帶輪與軸的連接采用鍵連接。 g. 小帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 2示 圖 2帶輪結(jié)構(gòu)圖 其中帶輪的中心孔徑大小的確定在軸設(shè)計(jì)中進(jìn)行。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 26 的設(shè)計(jì) 一、軸的種類和特點(diǎn) 軸是組成機(jī)械的一個(gè)重要零件。它支承著其他轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過軸承和機(jī)架聯(lián)接。所有軸上零件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成了一個(gè)以軸為基準(zhǔn)的組合體 軸系部件。所以，在軸的設(shè)計(jì)中，不能只考慮軸本身，還必須和軸系零、部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。 軸 按受載情況分 1） 轉(zhuǎn)軸 既支承傳動(dòng)機(jī)件又傳遞動(dòng)力，即承受彎矩和扭矩兩種作用。 2） 心軸 只起支承旋轉(zhuǎn)機(jī)件作用而不傳遞動(dòng)力，即只承受彎矩作用。心軸又可分為固定心軸（工作時(shí)軸不轉(zhuǎn)動(dòng)）和傳動(dòng)心軸（工作時(shí)軸轉(zhuǎn)動(dòng)）兩種。 3） 傳動(dòng)軸 主要傳遞動(dòng)力，即主要承受扭矩作用。 按結(jié)構(gòu)形狀分為：光軸，階梯軸，實(shí)心軸，空心軸等。 按幾何軸線形狀分：直軸，曲軸，鋼絲軟軸 設(shè)計(jì)軸時(shí)應(yīng)考慮多方面因素和要求，其中主要問題是軸的選材、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和剛度。對(duì)于高速軸還應(yīng)考慮振動(dòng)問題。 通常軸設(shè)計(jì)的程序是： 1） 根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)方案的整體布局，擬定軸上零件的布置和 裝配方案； 2） 選擇軸的合適材料； 3） 初步估算軸的直徑； 4） 進(jìn)行軸系零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 5） 進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 6） 進(jìn)行剛度計(jì)算 7） 校核鍵的聯(lián)接強(qiáng)度 8） 驗(yàn)算軸承 9） 根據(jù)計(jì)算結(jié)果修改設(shè)計(jì) 10） 繪制軸的零件工作圖 對(duì)于一些不太重要的軸，上述程序中的某些內(nèi)容可以省略。 二、軸的常用材料 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 27 應(yīng)用于軸的材料種類很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度和其他機(jī)械性能等的要求，采用的熱處理方式，同時(shí)考慮制造加工工藝，并力求經(jīng)濟(jì)合理來選擇軸的材料。 軸的常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼， 如 35、 45 和 50，其中以 45 號(hào)鋼最為常用。對(duì)于受載較小或不太重要的軸，也可 以用 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。對(duì)于受力較大，軸的尺寸和重量受到限制，以及某些特殊要求的軸可采用合金鋼或非金屬材料。 由于本設(shè)計(jì)中軸上的承載力小，且該設(shè)計(jì)主要用于家用，所以該設(shè)計(jì)的軸選用工程塑料 （ 作為軸的材料。 三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)決定于受載情況，軸上零件的布置和固定方式，軸承的的類型和尺寸、軸的毛坯、制造和裝配工藝及安裝、運(yùn)輸條件。 軸的設(shè)計(jì)是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，為軸設(shè)計(jì)的重要步驟。 一般軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則： a）節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強(qiáng)度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截 面形狀； b）易于軸上零件的精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸、和調(diào)整； c）采用各種減少應(yīng)力集中和提高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施； d）便于加工制造和保證精度。 由于軸上有且許多零件需要定位，且內(nèi)孔徑大小不一，所以本設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)為階梯軸。 四、軸的設(shè)計(jì) （ 1） 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 由上知選用的軸的材料為工程塑料（ 硬度為 70曲強(qiáng)度極限 =25 46伸強(qiáng)度 1 =21 28 初步估算軸的最小直 徑 由帶輪的設(shè)計(jì)可知，軸的最小直徑，即軸的直徑初選為1d =10步設(shè)計(jì)階梯軸的外形如圖 2示，該軸的各段直徑和長度的確定如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 28 圖 2動(dòng)軸結(jié)構(gòu)圖 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a 軸的各端直徑的確定： 自左向右第端軸：1d =10軸承的型號(hào)選用 61900）第 軸段：2d =13慮到在 軸段處鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度影響，需要將軸的直徑增加7%，考慮軸肩的問題，所以選取2d =13m m）；第 軸段：3d =18m m（由于 第 軸段軸上安裝小 帶輪，小帶輪需要利用軸肩定位，本設(shè)計(jì)取定位軸肩高度 h=第軸段：4d = 20m m；第軸段：5d =25由于第軸段 上安裝小大齒輪，大齒輪需要利用軸肩定位，本設(shè)計(jì)取定位軸肩高度h=第 軸端：6d =18慮軸的對(duì)稱，該軸段的直徑與第 軸段的直徑相同。 ）最后軸段的直徑： d=10軸承的型號(hào)選用 61900）。 b 軸的 各段長度確定： 自左向右第軸段：1 =18軸承寬 B=6慮帶輪邊緣與機(jī)架壁之間的距離為 9第 軸段：2 =28輪輪轂寬 B=28 第段軸：4 =19齒輪寬 B=20慮大齒輪定位問題，軸長應(yīng)稍小于齒輪寬度。）；第軸段：5=5后軸段的長度： L=18軸兩邊對(duì)稱布置）；第 軸段：3 =161第 軸端：6 =18慮軸的對(duì)稱及清潔機(jī)整體的布局，該軸段的長度與第 軸段的長度相同 ）。 c、軸上零件的周向定位： 輸入端大齒輪與軸的軸向定位如前所述采用平鍵連接，由于4d = 20m m，按參考資料查得：選用普通平鍵 6 12，鍵的截面尺寸為 b h=6 6，鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時(shí)為了保證齒輪與軸有良好的對(duì)中性，故選用其配合為 H7/ 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 29 小 帶輪與軸的軸向定位如前所述采用平鍵連接，由于2d =13參考資料查得：選用普通平鍵 6 22，鍵的截面尺寸為 b h=6 6，鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時(shí)為了保證帶輪與軸有良好的對(duì)中性，故選用其配合為 H7/ 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 a、 繪出軸的計(jì)算簡圖如圖 2示 b、 計(jì)算作用在軸上的力 大齒輪主要受徑向力 3 3 5 . 3 9 6= = = 3 3 . 5 4 0 小帶輪主要受徑向力 3 3 5 . 3 9 6= = = 5 1 . 6 0 3 c、 計(jì)算支反力 垂直面（ V 面）其中有，如圖 2示 由 M1 1 2 3 t 2 2 3 t 1 3( ) ( ) 0 L L F L L F L t 2 2 3 t 1 311 2 3() L F L5 1 . 6 0 ( 1 8 4 . 5 2 1 5 . 5 ) 3 3 . 5 4 2 1 5 . 53 2 1 8 4 . 5 2 1 5 . 5 =M2 1 2 3 t 1 2 1 t 2 1( ) ( ) 0 L L F L L F L t 1 2 1 t 2 121 2 3() L F L買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 30 3 3 . 5 4 ( 1 8 4 . 5 3 2 ) 5 1 . 6 0 3 2 = 2 0 . 6 33 2 1 8 4 . 5 2 1 5 . 5 N 由于該軸上的軸向力很小，可以忽略不計(jì)，所以在水平面（ H 面）上的力矩為零。 d、 計(jì)算軸的彎矩 此時(shí)可以認(rèn)為所以計(jì)算彎矩時(shí)有 垂直面（ V 面）彎矩 2v 1 1 11 8 4 . 5= ( ) 6 4 . 5 1 ( 3 2 ) 8 0 1 5 . 3 7 m L N 由于該軸上的軸向力很小，可以忽略不計(jì)， 所以水平面（ H 面）上的彎矩為零。 e、 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由以上計(jì)算知第 軸段的彎矩最大，該處的計(jì)算應(yīng)力為 計(jì)算應(yīng)力按公式（ 10）計(jì)算。 （ 10） 由公式 （ 10） 知： 8 0 1 5 . 3 7= = = 1 3 . 7 4 1 1 8M 其小于軸的許用應(yīng)力，所以該軸的設(shè)計(jì)是安全的，可以使用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 31 圖 2潔機(jī)主動(dòng)軸的載荷分析圖 （ 2） 滾筒軸的設(shè)計(jì) 由上知選用的軸的材料為工程塑料（ 硬度為 70曲強(qiáng)度極限 =25 46伸強(qiáng)度 1 =21 28 初步估算軸的最小直徑 由帶輪的設(shè)計(jì)中可知，軸的最小直徑，即軸段的直徑初選為1d =10步設(shè)計(jì)階梯軸的外形如圖 2示，該軸的各段直徑和長度的確定如下： 圖 2筒軸結(jié)構(gòu)圖 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a、軸的各端直徑的確定： 自左向右第端軸：1d =10軸承的型號(hào)選用 6000）第 軸段：2d =13紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 32 （考慮到在 軸段處鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度影響，需要將軸的直徑增加 7%，考慮軸肩的問題，所以選取2d =13m m）； ；第軸段：選取4d = 20m m； 第 軸段：3d =25于 第 軸段軸上安裝拖地滾 筒，拖地滾筒需要利用軸肩定位，本設(shè)計(jì)取定位軸肩高度 h= 最后軸段的直徑： d=10軸承的型號(hào)選用 61900）。 b、軸的各段長度確定： 自左向右第軸段：1 =18軸承寬 B=8慮帶輪邊緣與機(jī)架壁之間的距離為 6第 軸段：2 =28輪輪轂寬 B=28第 軸段：3 =17第段軸：4 =351地滾筒長度 L=306慮清潔機(jī)的整體布局）；最后軸段的長度： L=18軸兩邊對(duì)稱布置）。 c 軸上零件的周向定位： 輸入端大帶輪與軸的軸向定位如前所述采用平鍵連接，由于2d =13參考資料查得：選用普通平鍵 6 22，鍵的截面尺寸為 b h=6 6，鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時(shí)為了保證大帶輪與軸有良好的對(duì)中性，故選用其配合為 H7/ 拖地滾筒與軸的軸向定位采用平鍵連接，由于拖 地滾筒長度較長，考慮在軸上加工鍵槽的長度太長時(shí)會(huì)提高加工成本，所以拖地滾筒與軸的軸向定位采用兩個(gè)普通平鍵連接，由于4d = 20m m，按參考資料查得：選用普通平鍵 6 40，鍵的截面尺寸為 b h=6 6，鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時(shí)為了保證拖地滾筒與軸有良好的對(duì)中性，故選用其配合為 H7/ 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 a、繪出軸的計(jì)算簡圖如圖 2示 b、計(jì)算作用在軸上的力 大帶輪主要受徑向力 7 9 6 . 9 0 7= = = 1 2 2 . 6 0 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 33 小帶輪主要受徑向力 7 9 6 . 9 0 7= = = 7 9 . 6 9 0 c、 計(jì)算支反力 垂直面（ V 面）其中有，如圖 2示 由 M1 1 2 3 t 1 2 3 t 2 3( ) ( ) 0 L L F L L F L t 1 2 3 t 2 311 2 3() L F L1 2 2 . 6 ( 2 0 6 . 5 1 9 3 . 5 ) 7 9 . 6 9 1 9 3 . 53 2 2 0 6 . 5 1 9 3 . 5 =M2 1 2 3 t 2 2 1 t 1 1( ) ( ) 0 L L F L L F L t 2 2 1 t 1 121 2 3() L F L7 9 . 6 9 ( 2 0 6 . 5 3 2 ) 1 2 2 . 6 3 2 = 5 3 . 0 83 2 2 0 6 . 5 1 9 3 . 5 由于該軸上的軸向力很小，可以忽略不計(jì)，所以在水平面（ H 面）上的力矩為零。 d、 計(jì)算軸的彎矩 此時(shí)可以認(rèn)為所以計(jì)算彎矩時(shí)有 垂直面（ V 面）彎矩 2v 1 1 12 0 6 . 5= ( ) 1 4 9 . 2 1 ( 3 2 ) 2 0 1 8 0 . 6 5 m L N 由于該軸上的軸向力很小，可以忽略不計(jì)，所以水平面（ H 面）上的彎矩為零。 e、 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 34 由以上計(jì)算知第 軸段的彎矩最大，該處的計(jì)算應(yīng)力為 計(jì)算應(yīng)力按公式（ 11）計(jì)算。 11) 由公式（ 11）知： 2 0 1 8 0 . 6 5= = = 2 5 . 2 3 1 2 0M 其小于軸的許用應(yīng)力，所以該軸的設(shè)計(jì)是安全的，可以使用。 圖 2潔機(jī)滾筒軸的載荷分析圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 35 （ 3） 擠水滾筒軸的設(shè)計(jì) 由于擠水滾筒軸上不需要安裝零件，所以擠水滾筒軸結(jié)構(gòu)簡單，其尺寸按照設(shè)計(jì)的要求如圖 2 圖 2水滾筒軸的結(jié)構(gòu)尺寸圖 由于該軸所受到的徑向力很小且受到的軸向力也很小，可以忽略不計(jì)，所以不在對(duì)此軸經(jīng)行校核。 承的選擇和潤滑及其壽命計(jì)算 根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可把軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承（簡稱滑動(dòng)軸承）和滾動(dòng)摩擦軸承（簡稱滾動(dòng)軸承）兩大類。滾動(dòng)軸承由于摩擦系數(shù)小，起動(dòng)阻力小，而且它已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ，選用、潤滑、維護(hù)都很方便，因此在一般機(jī)器中應(yīng)用較廣。但由于滑動(dòng)軸承本身具有的一些獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，使得它在某些不能、不便或使用滾動(dòng)軸承沒有優(yōu)勢(shì)的場合，如在工作轉(zhuǎn)速較高、特大沖擊與振動(dòng)、徑向空間尺寸受到限制或必須部分安裝、以及需在水或腐蝕性介質(zhì)中工作等場合，仍占有重要地位。 滑動(dòng)軸承的類型很多，按其承受載荷方向的不同，可分為徑向軸承和止推軸承。根據(jù)其滑動(dòng)表面間潤滑狀態(tài)的不同，可分為液體潤滑軸承、不完全液體潤滑軸承和自潤滑軸承。根據(jù)液體潤滑承載機(jī)理的不同，又可分為