家用電動清潔機設計（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 號交流 401339828 或 11970985 機械電子工程 自考本科 畢業(yè)生畢業(yè)論文 題 目 : 家用電動清潔機設計 學生姓名： 準考證號： 指導教師： 2013 年 12 月 30 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 二十一世紀是清潔環(huán)保的時代，隨著我國經(jīng)濟建設日新月異，環(huán)衛(wèi)機械正在成為一個獨立的產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。今天，環(huán)衛(wèi)機械已經(jīng)應用到幾乎所有的工業(yè)領域以及社會生活的各個方面，直到深入到人們的日常衣食住行當中。 環(huán)衛(wèi)機械正在同信息、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)。本課題結合當前形勢，設計一個環(huán)保的清潔機，此清潔機主要使用與室內(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)有相關類似的產(chǎn)品，如自動吸塵器、自動刷地機等。但它們多采用 源，缺少靈活性；本課題所設計的清潔機采用 源裝備，主要實現(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 。 關鍵字 ： 環(huán)衛(wèi)機械，清潔機，環(huán)境保護，污水回收 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 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 號交流 401339828 或 11970985 錄 1 引 言 . 1 2 本 論 . 3 總體方案的論證 . 3 傳動方案的論證 . 5 電動機的選擇 . 7 計算滾筒速度及摩擦力 . 7 選擇電動機功率 . 8 機械傳動裝置的總體設計與計算 . 9 動零件的設計計算 . 11 齒輪的設計與計算 . 11 輪的設計與計算 . 20 的設計 . 26 . 35 連接的選擇和強度校核 . 40 3 結 論 . 42 4 參 考 文 獻 . 45 5 致 謝 . 46 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 引 言 環(huán)衛(wèi)機械行業(yè)是為環(huán)境保護服務的行業(yè)，環(huán)境保護不斷提出新的要求也帶動了環(huán)衛(wèi)機械行業(yè)不斷的創(chuàng)新并向前發(fā)展，而環(huán)衛(wèi)機械行業(yè)的發(fā)展與進步，又為環(huán)境的保護提供了有利的支持，大大的改善了我們的生活環(huán)境。 隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，環(huán)境保護意識已深入人心，環(huán)衛(wèi)機械在環(huán)境保護中所占的地位越來越重要。現(xiàn)代化的環(huán)衛(wèi)機械不僅能夠實現(xiàn)清潔 的功能，而且要做到清潔過程中不會產(chǎn)生污染環(huán)境的廢物，造成二次污染；設備使用的能源環(huán)保，低排放。 由于面臨著不同的環(huán)境保護及清潔不同地面問題，因此環(huán)衛(wèi)機械也相應是門類各異，品種多樣。目前，國內(nèi)主要的環(huán)衛(wèi)機械包括環(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)保已成為當今世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流。金融危機爆發(fā)后，歐美等許多國家都實施“綠色新政”，把發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為應對當前困難、構建未來核心競爭力的戰(zhàn)略性選擇。同時，發(fā)達國家還利用其技術 優(yōu)勢搶占國際市場。因此，適應國際產(chǎn)業(yè)競爭需要，大力發(fā)展環(huán)保裝備，是打破發(fā)達國家技術貿(mào)易壟斷，提升我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)競爭力的重要基礎。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到 億。其中，脫硫脫硝、城市污水和垃圾處理設施建設投資將達 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個以上區(qū)位優(yōu)勢突出、集中度高的環(huán)保裝備產(chǎn)業(yè)基地， 10至 20個在行業(yè)具有領軍作用的大型龍頭環(huán)保裝備企業(yè)集團，培育一批擁有著名品牌的優(yōu)勢環(huán)保裝備企業(yè)。 隨著國家對環(huán)保機械產(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、機場等公共場地的清潔機，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 號交流 401339828 或 11970985 2 司生產(chǎn)的清掃車為參考 , 進行國產(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 ,從而導致行走調速也不穩(wěn)定。二是由英國車型“掃路王”進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?。粵]有濕式除塵裝置 , 易形成二次污染；部分零件需要進口，維修不便，成本過高。三是裝有副發(fā)動機的濕式吸掃式清掃車 , 該種清掃車的設計較為合理 , 清掃寬度大 , 二次污染小 , 但該種清掃車吸塵系統(tǒng)的動力源為發(fā)動機 , 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力，這樣也不利于環(huán)保。 而國內(nèi)用于家庭的電動清潔機的種類也有很多，并趨向于小型化、智能化，并且易于操 作，但這些清潔機只能提供清潔的用處，不能實現(xiàn)拖地的功能，并且對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，清理集塵袋時需要抖落，弄得塵土飛揚，不但十分不便，也不衛(wèi)生。并且這些掃地機還存在噪音大、質量差、容易出現(xiàn)電路或者機械故障的缺陷，隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，生活質量的提高，人們在工作一天之后或者在休息日都想在一個干凈而又安靜的環(huán)境中休息，不想被繁重的家務活所累。這就需要一個能替代人們來做家務活的機器。 綜上所述，以上各形式的清潔機或掃地機，其中都有許多不足的地方，需要設計一個簡 易、方便、實用的電動清潔機，其能夠實現(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 號交流 401339828 或 11970985 3 2 前 言 總體方案的論證 家用電動清潔機主要由傳動部分、外殼、機架、拖地部分、擠水裝置、清水儲水箱、污水儲水箱等部分組成。家用電動清潔機的拖地部分為主要實行機構，其性能的好壞直接影響清潔機的效率，還有傳動系統(tǒng)也是清潔機的主要機構，傳動空間的大小直接決定本設計外形的大小，此外外形的設計也很重要，由于屬于家用電器，外形要美觀，實用。 （ 1） 通過調研與分析，得到兩套拖地部分的預測方案。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，其位于清潔機的最前方， 在同拖地滾筒等軸線高的地方設置一個擠水滾筒，在拖地滾筒正上方設有灑水水箱，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，其位于清潔機電機的下方，而在圓盤的前部設有灑水噴頭，在圓盤后部設有污水收集箱，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，污水擠出較徹底，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被擠壓的情況，所以污水擠出的不是很徹底，經(jīng)過兩個方案的比較，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 號交流 401339828 或 11970985 4 圖 2地裝置與擠水裝置圖 （ 2）儲水水箱的設計 儲水箱是整個清潔系統(tǒng)中原料的源頭，其功能的好與差直接影響拖地質量問題。在考慮到整體機器的重量和體積問題，在儲水方面當水箱 空時，不能將整體機器搬過去接水，所以需要設計成水箱與機體分開，當水箱空時可以單獨拿下。在查閱了資料和參考了現(xiàn)有的機器外形設計，本設計決定將水箱與機體分開，水箱掛在清潔機把手桿上，把手桿上開有固定孔，儲水箱后面有固定板，固定板通過螺釘擰在儲水箱上，這樣儲水箱能夠掛在把手桿上上，并且能很容易取下。在水箱的下部設有水龍頭，其可以控制水的供給，防止水資源的浪費。儲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 號交流 401339828 或 11970985 5 綜上所述本課題所設計的產(chǎn)品的的整體外形如圖 2示。 圖 2潔機整體外形 圖 傳動方案的論證 方案一：由電機輸出，經(jīng)由多對齒輪嚙合然后將動力輸送給拖地滾筒，實現(xiàn)拖地清潔功能。 方案二：由電機輸出，經(jīng)由一對齒輪嚙合和帶傳動將動力傳遞給拖地滾筒，實現(xiàn)拖地清潔功能。 齒輪傳動的主要優(yōu)點是： 瞬時傳動比恒定，工作平穩(wěn)，傳動準確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力； 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； 傳動效率高， =常用的機械傳動中，齒輪的傳動效率較高；工作可靠，使用壽命長；外廓尺寸小，結構緊湊。 齒輪傳動的主要缺點：制造和安裝精度要求較高，需專門設備制造，成本較高，不宜用于較遠距離兩軸之間的傳動。 帶傳動的主要優(yōu)點： 緩沖和吸振，傳動平穩(wěn)、噪聲??； 帶傳動靠摩擦力傳動，過載時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； 結構簡單，制造、安裝和維護等均較為方便，成本低廉。 帶傳動的缺點： 不能保證準確的傳動比； 需要較大的張緊力，增大了軸和買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 軸承的受力； 整個傳動裝置的外廓尺寸較大，不夠緊湊； 帶的壽命較短，傳動效率較低。 方案一的結構緊湊，可靠性高，設備的使用壽命可以 得到保障，然而制造成本較高，箱體結構比較復雜，由于齒輪傳動空間比較小，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，打掃時會比較費時間。方案二的傳動比較簡單，可靠性較高，不需要經(jīng)多對齒輪的嚙合，滾筒的安裝空間比較大，有效面積大，經(jīng)過兩個方案的比較，選用方案二的傳動方式 。 傳動方案如圖 2示： 圖 2動方案圖 通過整體方案的設計和傳動方案的設計可知本課題的總體設計的方案及傳動方式如圖 2 示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 圖 2裝圖 電動機的選擇 電動機的容量（功率）選得是否合適，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。當容量小于工作要求時，電動機不能保證工作裝置的正常工作，或電動機因長期過載而過早損壞；容量過大則電動機的價格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運動，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪 費。電機的選用要點如表 2 表 2電機的選用要點 選用要點一 根據(jù)機械負載特性、生產(chǎn)工藝、電網(wǎng)要求、建設費用、運行 費用等綜合指標，合理選擇電動機的類型 選用要點二 根據(jù)機械負載所要求的過載能力、起動轉矩、工作制及工況 條件，合理選擇電動機的功率，力求運行安全、可靠而經(jīng)濟 選用要點三 根據(jù)使用場所的環(huán)境，選擇電動機的防護等級和結構型式 選用要點四 根據(jù)生產(chǎn)機械的最高機械轉速和傳動調速系統(tǒng)的要求，選擇 電動機的轉速 選用要點五 根據(jù)使用環(huán)境溫度，維護檢修方便、安全可靠等要求，選擇 電動機的絕緣 等級和安裝方式 選用要點六 根據(jù)電網(wǎng)電壓、頻率，選擇電動機的額定電壓、頻率 總結 在選用電動機時，要努力執(zhí)行國家技術經(jīng)濟政策，積極采用 節(jié)能產(chǎn)品和新產(chǎn)品，提高綜合經(jīng)濟效益 查資料知：大理石地面的摩擦系數(shù) = =8 級精度圓柱齒輪副傳動效率 1 =傳動效率 2 =動軸承（球軸承）傳動效率 3= 計算滾筒速度及 摩擦力 根據(jù)設計，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 號交流 401339828 或 11970985 8 密度 =g/重力加速度 g=10m/s；滾筒轉速 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 選擇電動機功率 需要電動機輸出的實際功率（ 1） 而滾筒所需的有效功率 2） 由公式（ 1）、（ 2）得： =（ 3） 由電動機至工作機之間傳動裝置的總效率為： =齒 輪 . 2軸 承 .帶 = 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 滾筒效率 w =1 電動機需要輸出的工作功率= 1 3 1 51 0 0 0 0 3 1=以上計算并查機械設計手冊單行本 減（變）速器 電機與電器 知選用 定功率 P=16w，轉速 為 n=1400r/動機中心高H=45伸軸段 D E=920 機械傳動裝置的總體設計與計算 電動機選定后，根據(jù)電動機的滿載轉速wm 算出。然后將總傳動比合理地分配給各級傳動?？倐鲃颖鹊扔诟骷墏鲃颖鹊倪B乘積，即12i=i .。 具體分配傳動比時，應注意以下幾點： a. 各級傳動的傳動比最好在推薦范圍內(nèi)選取，對減速傳動盡可能不超過其允許的最大值。 b. 應注意使傳動級數(shù)少傳動機構數(shù)少傳動系統(tǒng)簡單，以提高和減少精度的降低。 c. 應使各級傳動的結構尺寸協(xié)調勻稱利于安裝，絕不能造成互相干涉。 d. 應使傳動裝置的外輪廓尺寸盡可能緊湊。 傳動裝置的計算： A. 電動機轉速： 1 4 0 0 / m i 地滾筒轉速： 1 7 5 / m i 動裝置的總傳動比： 1 4 0 0 / 1 7 5 8n n B. 分配各級傳動比 帶傳動傳動比范圍為 2 4i 帶， 初取 帶買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 因 .i i i帶 齒 輪，則 / 8 / 2 . 5 3 . 2i i i 帶齒 輪C. 傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算 在選定了電機型號，分配了傳動比之后，應將傳動裝置中各軸的功率、轉速和轉矩計算出來，為傳動零件和軸的設計計算提供依據(jù)。在計算時應注意以下幾點： 一根軸的輸入功率與輸出功率數(shù)值是不同的，通常僅計算軸的輸出功率和轉矩。 計算時，將傳動裝置中各軸從高速到低速依次定為軸、軸（電動機外伸軸為 0軸）。 0軸（電機軸） 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 將運動和動力參數(shù)計算結果整理并列于表 2 2動和動力參數(shù)表 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 軸序號 功率P/W 轉速 n /（ r/ 轉矩 T /（ 傳動方式 傳動比 效率 0 16 1400 傳動 齒輪傳動 75 動零件的設計計算 在進行清潔機裝配圖設計時，必須首先確定出各級傳動件的材料、熱處理方法、參數(shù)、尺寸和主要結構。而傳動裝置的運動及動力參數(shù)設計計算所得的數(shù)據(jù)及設計任務書所給的工作條件，則為傳動零件設計計算的原始數(shù)據(jù)。 傳動件的設計計算順序應由高速級向低速級依次計算，同時應注意軸上安裝的零件不能出現(xiàn)干涉的情況。各傳動件的設計計算應按照參 考資料進行，需要注意的是：傳動裝置的實際傳動比因受齒輪齒數(shù)、帶輪標準直徑等因素的影響，它們與初分配時要求的傳動比常有一定的誤差，一般情況下，應使工作機的實際轉速與要求的轉速的相對誤差在 （ 3 5） %的范圍之間。 齒輪的設計與計算 齒輪傳動是機械傳動傳動中重要的傳動之一，形式很多，應用廣泛，傳遞的功率可達數(shù)十萬千瓦，圓周速度可達 200m/s。 一、 齒輪傳動的主要特點有： 瞬時傳動比恒定。非圓齒輪傳動的瞬時傳動比又能按需要的變化規(guī)律來設計。 傳動比范圍大，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） 計算窄 : 計算窄 按公式 （ 8） 計算。 （ 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） 主要設計結果： 窄 V 帶 2 根，帶長 710心距 a=215輪基準直徑50mm，125紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 2. V 帶輪的結構設計 a. 帶輪材料：選用工程塑料 b. 小帶輪結構尺寸：結構型式采用實心輪，尺寸如下圖所示。 c. 大帶輪結構尺寸： 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 考慮到清潔機的結構以及軸受力的情況，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，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 帶輪的結構如圖 2示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 圖 2帶輪結構圖 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，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. 小帶輪的結構如圖 2示 圖 2帶輪結構圖 其中帶輪的中心孔徑大小的確定在軸設計中進行。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 的設計 一、軸的種類和特點 軸是組成機械的一個重要零件。它支承著其他轉動件回轉并傳遞轉矩，同時它又通過軸承和機架聯(lián)接。所有軸上零件都圍繞軸心線作回轉運動，形成了一個以軸為基準的組合體 軸系部件。所以，在軸的設計中，不能只考慮軸本身，還必須和軸系零、部件的整個結構密切聯(lián)系起來。 軸 按受載情況分 1） 轉軸 既支承傳動機件又傳遞動力，即承受彎矩和扭矩兩種作用。 2） 心軸 只起支承旋轉機件作用而不傳遞動力，即只承受彎矩作用。心軸又可分為固定心軸（工作時軸不轉動）和傳動心軸（工作時軸轉動）兩種。 3） 傳動軸 主要傳遞動力，即主要承受扭矩作用。 按結構形狀分為：光軸，階梯軸，實心軸，空心軸等。 按幾何軸線形狀分：直軸，曲軸，鋼絲軟軸 設計軸時應考慮多方面因素和要求，其中主要問題是軸的選材、結構、強度和剛度。對于高速軸還應考慮振動問題。 通常軸設計的程序是： 1） 根據(jù)機械傳動方案的整體布局，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） 進行軸系零、部件的結構設計； 5） 進行強度計算 6） 進行剛度計算 7） 校核鍵的聯(lián)接強度 8） 驗算軸承 9） 根據(jù)計算結果修改設計 10） 繪制軸的零件工作圖 對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 號交流 401339828 或 11970985 27 應用于軸的材料種類很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對軸的強度、剛度和其他機械性能等的要求，采用的熱處理方式，同時考慮制造加工工藝，并力求經(jīng)濟合理來選擇軸的材料。 軸的常用材料是優(yōu)質碳素鋼， 如 35、 45 和 50，其中以 45 號鋼最為常用。對于受載較小或不太重要的軸，也可 以用 普通碳素結構鋼。對于受力較大，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。 由于本設計中軸上的承載力小，且該設計主要用于家用，所以該設計的軸選用工程塑料 （ 作為軸的材料。 三、軸的結構設計 軸的結構決定于受載情況，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、運輸條件。 軸的設計是確定軸的合理外形和全部結構尺寸，為軸設計的重要步驟。 一般軸的結構設計原則： a）節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強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、和調整； c）采用各種減少應力集中和提高強度的結構措施； 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，所以本設計軸的結構為階梯軸。 四、軸的設計 （ 1） 主動軸的設計 由上知選用的軸的材料為工程塑料（ 硬度為 70曲強度極限 =25 46伸強度 1 =21 28 初步估算軸的最小直 徑 由帶輪的設計可知，軸的最小直徑，即軸的直徑初選為1d =10步設計階梯軸的外形如圖 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 號交流 401339828 或 11970985 28 圖 2動軸結構圖 軸的結構設計 a 軸的各端直徑的確定： 自左向右第端軸：1d =10軸承的型號選用 61900）第 軸段：2d =13慮到在 軸段處鍵槽對軸的強度影響，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，本設計取定位軸肩高度 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，本設計取定位軸肩高度h=第 軸端：6d =18慮軸的對稱，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，軸長應稍小于齒輪寬度。）；第軸段：5=5后軸段的長度： L=18軸兩邊對稱布置）；第 軸段：3 =161第 軸端：6 =18慮軸的對稱及清潔機整體的布局，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，同時為了保證齒輪與軸有良好的對中性，故選用其配合為 H7/ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 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，同時為了保證帶輪與軸有良好的對中性，故選用其配合為 H7/ 按彎扭合成應力校核軸的強度 a、 繪出軸的計算簡圖如圖 2示 b、 計算作用在軸上的力 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，所以在水平面（ H 面）上的力矩為零。 d、 計算軸的彎矩 此時可以認為所以計算彎矩時有 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， 所以水平面（ H 面）上的彎矩為零。 e、 按彎扭合成應力校核軸的強度 由以上計算知第 軸段的彎矩最大，該處的計算應力為 計算應力按公式（ 10）計算。 （ 10） 由公式 （ 10） 知： 8 0 1 5 . 3 7= = = 1 3 . 7 4 1 1 8M 其小于軸的許用應力，所以該軸的設計是安全的，可以使用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 31 圖 2潔機主動軸的載荷分析圖 （ 2） 滾筒軸的設計 由上知選用的軸的材料為工程塑料（ 硬度為 70曲強度極限 =25 46伸強度 1 =21 28 初步估算軸的最小直徑 由帶輪的設計中可知，軸的最小直徑，即軸段的直徑初選為1d =10步設計階梯軸的外形如圖 2示，該軸的各段直徑和長度的確定如下： 圖 2筒軸結構圖 軸的結構設計 a、軸的各端直徑的確定： 自左向右第端軸：1d =10軸承的型號選用 6000）第 軸段：2d =13紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 32 （考慮到在 軸段處鍵槽對軸的強度影響，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，本設計取定位軸肩高度 h= 最后軸段的直徑： d=10軸承的型號選用 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慮清潔機的整體布局）；最后軸段的長度： L=18軸兩邊對稱布置）。 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，同時為了保證大帶輪與軸有良好的對中性，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會提高加工成本，所以拖地滾筒與軸的軸向定位采用兩個普通平鍵連接，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，同時為了保證拖地滾筒與軸有良好的對中性，故選用其配合為 H7/ 按彎扭合成應力校核軸的強度 a、繪出軸的計算簡圖如圖 2示 b、計算作用在軸上的力 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，所以在水平面（ H 面）上的力矩為零。 d、 計算軸的彎矩 此時可以認為所以計算彎矩時有 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，所以水平面（ H 面）上的彎矩為零。 e、 按彎扭合成應力校核軸的強度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 34 由以上計算知第 軸段的彎矩最大，該處的計算應力為 計算應力按公式（ 11）計算。 11) 由公式（ 11）知： 2 0 1 8 0 . 6 5= = = 2 5 . 2 3 1 2 0M 其小于軸的許用應力，所以該軸的設計是安全的，可以使用。 圖 2潔機滾筒軸的載荷分析圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 35 （ 3） 擠水滾筒軸的設計 由于擠水滾筒軸上不需要安裝零件，所以擠水滾筒軸結構簡單，其尺寸按照設計的要求如圖 2 圖 2水滾筒軸的結構尺寸圖 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，所以不在對此軸經(jīng)行校核。 承的選擇和潤滑及其壽命計算 根據(jù)軸承中摩擦性質的不同，可把軸承分為滑動摩擦軸承（簡稱滑動軸承）和滾動摩擦軸承（簡稱滾動軸承）兩大類。滾動軸承由于摩擦系數(shù)小，起動阻力小，而且它已經(jīng)標準化 ，選用、潤滑、維護都很方便，因此在一般機器中應用較廣。但由于滑動軸承本身具有的一些獨特優(yōu)點，使得它在某些不能、不便或使用滾動軸承沒有優(yōu)勢的場合，如在工作轉速較高、特大沖擊與振動、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中工作等場合，仍占有重要地位。 滑動軸承的類型很多，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)液體潤滑承載機理的不同，又可分為