王超_移動(dòng)洗車機(jī).doc

20070403169_王超_移動(dòng)洗車機(jī) 1 前言1.1 移動(dòng)洗車機(jī)的簡(jiǎn)單介紹一般來說洗車機(jī)是一種很常見的對(duì)車輛清洗的工具或者說裝備。以前用戶一般都是將車輛開到固定的地點(diǎn)也就是洗車機(jī)所在的地點(diǎn)，對(duì)車輛進(jìn)行清洗。這種固定的洗車方式對(duì)商家來說固然是最方便最快捷的經(jīng)營方式，但是這種洗車方式卻浪費(fèi)了消費(fèi)者、客戶的時(shí)間，客戶將開車到指定的地點(diǎn)，給客戶帶來了不便。本著以消費(fèi)者為上帝和最大限度的便利消費(fèi)者的態(tài)度，同樣也是商家提高自己競(jìng)爭(zhēng)力的手段，移動(dòng)洗車機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。移動(dòng)洗車機(jī)顧名思義是一種可以動(dòng)的洗車機(jī)，改變以往洗車固定不動(dòng)的模式，將洗車機(jī)設(shè)計(jì)成一種類似快餐似的外賣服務(wù)，可以進(jìn)行預(yù)定式的洗車。目前這種移動(dòng)洗車機(jī)一般結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單類似家用洗車機(jī)，尺寸比一般家用洗車機(jī)稍大。同樣也節(jié)省鋪面，一般啊用這種移動(dòng)洗車機(jī)洗車的公司并不設(shè)鋪面而是類似訂餐式上門服務(wù)。這種洗車機(jī)洗車時(shí)間很短，一般為10分鐘左右，使用方便快捷。同樣它存在一些缺點(diǎn)，比如：清洗潔凈度不夠、洗車基本上為人為操作耗費(fèi)人力等等。1.2 洗車機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)在人們經(jīng)常見到的清洗設(shè)備從使用類型上劃分無外乎家用、商用兩種類型。一般來說，家用型清洗設(shè)備都是小型的、方便攜帶的，移動(dòng)便利并且可裝進(jìn)汽車后備箱。這樣的清洗設(shè)別通常是分為三部分。第一部分是儲(chǔ)水設(shè)別（也可是直接連接設(shè)備，但直接連接設(shè)備需要周圍有可直接利用、可連接的水源。而戶外一般很難找到帶有壓力的水源，說以這種情況暫且不論），一般出水設(shè)備要求不高，只要符合儲(chǔ)水要求，一般形狀很隨意；第二部分為水處理部分，根據(jù)使用要求不同和設(shè)計(jì)要求，最簡(jiǎn)單時(shí)只設(shè)置壓力出水裝置，只要能夠達(dá)到出水的壓力要求即可。但現(xiàn)在很多洗車機(jī)都要求節(jié)能或超潔凈處理，所以有的洗車機(jī)常常設(shè)有高溫處理、霧化處理來對(duì)儲(chǔ)存水進(jìn)行加工以便更好的清洗車輛或者說節(jié)能環(huán)保；第三部分是最后的出水設(shè)備，最早的時(shí)候只安置一條輸水管，一邊連著洗車機(jī)出水裝置另一邊連著水槍，通過水槍把高壓水霧化，人握住水槍對(duì)車輛進(jìn)行噴射清洗。也有一些不使用水槍，選擇一種不但可以進(jìn)行水霧化而且使其之能夠形成一個(gè)相對(duì)大的噴射面積并還設(shè)有清洗布對(duì)車表進(jìn)行進(jìn)一步處理。第二種為商用洗車機(jī)，商用洗車機(jī)一般體型都比較大，需要一個(gè)較大的鋪面，清洗車輛更加專業(yè)、更加細(xì)致，能夠?qū)囕v進(jìn)行高速清洗并且能夠達(dá)到一定整潔度；一般的商用洗車機(jī)為隧道式洗車機(jī)，這種洗車機(jī)通常具有一個(gè)較長的金屬材料焊接的矩形體，一般固定在地面上，地面上鋪設(shè)一段較長的輸送軌道。很多隧道式洗車機(jī)都安裝有電腦PLC控制系統(tǒng)車輛只要一接觸洗車機(jī)的軌道，洗車機(jī)就進(jìn)入特定的程序進(jìn)行類似套餐的服務(wù)?；旧险麄€(gè)洗車過程基本不需要人員的參與就能夠完成對(duì)車輛的和多操作，比如預(yù)清洗、除塵、噴入清洗液、清洗、汽車美容、干燥等等。整個(gè)的洗車過程需要耗費(fèi)大量的水能、電能，洗車費(fèi)用也普遍偏高。另一種商用洗車機(jī)也就是和本課題類似的移動(dòng)洗車機(jī)，這是一種類是外賣式的洗車機(jī)，對(duì)洗車的環(huán)境和洗車地點(diǎn)基本沒有要求。這種移動(dòng)洗車機(jī)一般結(jié)構(gòu)較小類似家用洗車機(jī)，尺寸比一般家用洗車機(jī)稍大。同樣也節(jié)省鋪面，一般啊用這種移動(dòng)洗車機(jī)洗車的公司并不設(shè)鋪面而是類似訂餐式上門服務(wù)。這種洗車機(jī)洗車時(shí)間很短，一般為10分鐘左右，使用方便快捷。同樣它存在一些缺點(diǎn)，比如：清洗潔凈度不夠、洗車基本上為人為操作耗費(fèi)人力等等。1.3 選題的目的和意義移動(dòng)洗車機(jī)是一種具有專用高效率高度自動(dòng)化的清洗車輛設(shè)備，目前由于私家車的大量普及，越來越多的私家車需要清洗服務(wù)，但現(xiàn)在的洗車機(jī)明顯滿足不了市場(chǎng)的要求。過去的那種固定地點(diǎn)的洗車模式終將跟不上潮流而被市場(chǎng)淘汰。移動(dòng)洗車技術(shù)必將是未來的主流方向，所以移動(dòng)洗車機(jī)的研制與改進(jìn)是十分必要的，也是十分必須的。而本課題的目的旨在對(duì)小型移動(dòng)洗車機(jī)的改進(jìn)與升級(jí)，使其變成大型的而又移動(dòng)方便的類似于可以動(dòng)的隧道洗車機(jī)，他不但能夠保證對(duì)車表的潔凈清洗和安全，同樣簡(jiǎn)單方便、高度智能、節(jié)省大量勞動(dòng)力，并且可隨時(shí)移動(dòng)，使洗車具有家用洗車機(jī)的便利，同時(shí)具有專業(yè)洗車的效果！使用這種移動(dòng)洗車機(jī)必將會(huì)取得很好的經(jīng)濟(jì)效益，它不僅具有很高的自動(dòng)化程度和工作效率以及較高的安全性，而且節(jié)省勞動(dòng)力，能夠使車表達(dá)到一定的潔凈度。 所以說移動(dòng)洗車機(jī)必將受到客戶的歡迎。移動(dòng)洗車機(jī)的該進(jìn)具有很高的研究意義： 1 移動(dòng)洗車機(jī)是一項(xiàng)發(fā)展投資少、見效快的低成本技術(shù)設(shè)備，它將會(huì)為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 2 移動(dòng)洗車機(jī)的發(fā)展促進(jìn)了我國服務(wù)行業(yè)自動(dòng)化程度的日益完善，同時(shí)帶來了技術(shù)和裝備上的革新。 3 移動(dòng)洗車機(jī)的使用能夠全面提高洗車效率和洗車質(zhì)量，大幅度節(jié)省了勞動(dòng)力。 4 移動(dòng)洗車機(jī)的出現(xiàn)迎合了市場(chǎng)產(chǎn)品的多樣化。2.方案的確定2.1 設(shè)計(jì)說明當(dāng)今市場(chǎng)上已經(jīng)存在了大量種類、式樣的洗車機(jī)。但是很多洗車機(jī)存在著許多弊端，比如家用的小型洗車機(jī)，需要耗費(fèi)大量的體力，并且對(duì)車表進(jìn)行潔凈處理，往往洗完車，車表任然有很多污漬，不能夠達(dá)到目的；隧道洗車機(jī)往往又是占用很大的面積，增加大量的成本，同時(shí)右不能夠自由移動(dòng)；所以本課題對(duì)移動(dòng)洗車機(jī)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。2.2 設(shè)計(jì)方案的確定 總體設(shè)計(jì)方案：本課題主要是將洗車機(jī)設(shè)計(jì)的更加人性化，更加實(shí)用化。不但要滿足顧客的各種洗車要求而且便利經(jīng)營者的使用。它的構(gòu)思來自平板車運(yùn)載集裝箱，將集裝箱設(shè)計(jì)成一個(gè)微型的隧道洗車機(jī)，這樣就完成了一個(gè)大型移動(dòng)洗車機(jī)的基本構(gòu)思。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下所示：圖2-1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.3 電機(jī)的選擇計(jì)算 驅(qū)動(dòng)滾刷輪的電機(jī)：選擇型號(hào)為JO2-22-2，電機(jī)的額定功率為2.2 kW , 轉(zhuǎn)數(shù)為299 rad/s ，效率為82.5%，功率因數(shù)0.87，起轉(zhuǎn)滿載轉(zhuǎn)矩為1.8，最大轉(zhuǎn)矩為2.2。2.傳輸鏈輪電動(dòng)機(jī)選擇：預(yù)選電機(jī)型號(hào)為 JO2-32-6，電機(jī)的額定功率為2.2 KW ，轉(zhuǎn)數(shù)為98 rad/s ，效率為80.5%，功率因數(shù)0.76，起轉(zhuǎn)滿載轉(zhuǎn)矩為1.8，最大轉(zhuǎn)矩為1.8。電機(jī)校核, 2.1 式中：f汽車的摩擦系數(shù)m質(zhì)量 Kg g重力加速度n轉(zhuǎn)速 rad/s D鏈輪直徑 m 根據(jù)資料查取f為0.01， 2.2 kW P小于2.2 kW ，所選的電機(jī)合適。3.鏈條、鏈輪的選擇3.1 水平傳動(dòng)鏈條、鏈輪的選擇和校核 鏈條的選擇 1 .選擇鏈輪的齒數(shù):由于本處要求高速傳動(dòng)所以選擇齒數(shù)為： 2 .傳動(dòng)比的選擇由于設(shè)計(jì)處為傳遞動(dòng)力，對(duì)傳動(dòng)比要求不高所以選擇的傳動(dòng)比為： 3 .中心距的選擇在傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，若中心距不受其他條件限制時(shí)，一般可取3050倍的節(jié)距，最大可取，有張緊裝置或者托板時(shí)中心距可大于80倍的節(jié)距，若中心不能調(diào)整，則中心距約等于30倍的節(jié)距。 4 .鏈的節(jié)距和排數(shù)由于本傳動(dòng)要求的傳動(dòng)力不高，所以選擇單鏈條。 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算: 1 .已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)的已知條件包括：鏈條傳動(dòng)的工作條件，傳動(dòng)位置和總體尺寸限制，說選的傳動(dòng)功率，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速，從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)比。設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：確確定鏈條型號(hào)、鏈結(jié)數(shù)和排數(shù)，鏈輪齒數(shù)以及鏈輪的結(jié)構(gòu)、材料和幾何尺寸，鏈輪傳動(dòng)的中心距a、壓軸力、潤滑裝置和張緊裝置等。 2 .設(shè)計(jì)步驟和方法選擇鏈輪齒數(shù)和確定的傳動(dòng)比一般鏈輪齒數(shù)在17和114之間。傳動(dòng)比按照如下公式計(jì)算 3.1 計(jì)算當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率根據(jù)鏈傳動(dòng)的工作情況、主動(dòng)鏈輪齒數(shù)和鏈條排數(shù)。將鏈傳動(dòng)的功率修正為當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算 3.2 式中：工況系數(shù);主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)；多排鏈系數(shù)傳遞的功率 kW 根據(jù)圖表選擇得出： kW 確定鏈條型號(hào)和節(jié)距p鏈條的型號(hào)根據(jù)當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率和主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速，由資料中查到，然后確定鏈條節(jié)距p kW , rad/s 由上確定選取鏈條為：08A節(jié)距：p 12.7 mm 滾子直徑： mm 內(nèi)連接內(nèi)寬： mm 銷軸直徑： mm 內(nèi)鏈板高度： mm 排距： mm 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距由于本設(shè)計(jì)處含有輔助輪，設(shè) mm 按如下公式計(jì)算鏈節(jié)數(shù) 3.3 為了避免使用過度鏈節(jié)將圓整為偶數(shù)鏈輪傳動(dòng)的最大中心距為： 3.4 為中心距計(jì)算系數(shù)查表 mm 所算出結(jié)果大于預(yù)定中心距，所以合理計(jì)算鏈速v平均鏈速公式為： 3.5 m/s 計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力 3.6 式中：有效圓周力 N 壓軸力系數(shù)，對(duì)于水平傳動(dòng)，對(duì)于垂直傳 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算:查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：鏈輪的節(jié)距：與鏈輪的相同，p 12.7 mm 鏈輪齒數(shù)：齒鍥角：分度圓直徑： mm 3.7 齒頂園直徑： mm 3.8 齒槽定位圓半徑： mm 3.9 分度角： 3.10 齒槽角： 3.11 齒形角： 3.12 齒面工作最低點(diǎn)至節(jié)距線距離 mm h 0.55,p 6.99 mm 3.13 齒根間隙： mm 3.14 齒根圓半徑： mm 3.15 鏈輪寬度B：外導(dǎo): 3.16 內(nèi)導(dǎo): 倒槽寬度： mm 倒角寬度： mm 大圓角半徑： mm 小圓角半徑： mm 倒槽深度為9 mm 3.2 底盤處傳動(dòng)鏈條、鏈輪的選擇和校核 鏈條的選擇: 1 .選擇鏈輪的齒數(shù)：由于本處要求高速傳動(dòng)所以選擇齒數(shù)為： 2 .傳動(dòng)比的選擇由于設(shè)計(jì)處為傳遞動(dòng)力，對(duì)傳動(dòng)比要求不高所以選擇的傳動(dòng)比為： 3 .中心距的選擇在傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，若中心距不受其他條件限制時(shí)，一般可取3050倍的節(jié)距，最大可取，有張緊裝置或者托板時(shí)中心距可大于80倍的節(jié)距，若中心不能調(diào)整，則中心距約等于30倍的節(jié)距。 4 .鏈的節(jié)距和排數(shù)由于本傳動(dòng)要求的傳動(dòng)力不高，所以選擇單鏈條。 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算: 1 .已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)的已知條件包括：鏈條傳動(dòng)的工作條件，傳動(dòng)位置和總體尺寸限制，說選的傳動(dòng)功率，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速，從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)比。設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：確確定鏈條型號(hào)、鏈結(jié)數(shù)L和排數(shù)，鏈輪齒數(shù)、以及鏈輪的結(jié)構(gòu)、材料和幾何尺寸，鏈輪傳動(dòng)的中心距a、壓軸力、潤滑裝置和張緊裝置等。 2 .設(shè)計(jì)步驟和方法選擇鏈輪齒數(shù)、和確定的傳動(dòng)比一般鏈輪齒數(shù)在17和114之間。傳動(dòng)比按照如下公式計(jì)算 3.17 計(jì)算當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率根據(jù)鏈傳動(dòng)的工作情況、主動(dòng)鏈輪齒數(shù)和鏈條排數(shù)。將鏈傳動(dòng)的功率修正為當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算 3.18 式中：工況系數(shù)主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)；多排鏈系數(shù)傳遞的功率 kW 根據(jù)圖表選擇得出： kW 確定鏈條型號(hào)和節(jié)距p鏈條的型號(hào)根據(jù)當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率和主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速，由資料中查到，然后確定鏈條節(jié)距p kW , rad/s 由上確定選取鏈條為：10A節(jié)距： mm 滾子直徑： mm 內(nèi)連接內(nèi)寬： mm 銷軸直徑： mm 內(nèi)鏈板高度： mm 排距： mm 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距： np由于本設(shè)計(jì)處含有輔助輪，設(shè) mm 按如下公式計(jì)算鏈節(jié)數(shù) 3.19 為了避免使用過度鏈節(jié)將圓整為偶數(shù)鏈輪傳動(dòng)的最大中心距為： 3.20 為中心距計(jì)算系數(shù)查表 mm 所算出結(jié)果大于預(yù)定中心距，所以合理。計(jì)算鏈速v平均鏈速公式為： m/s 3.21 計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力 3.22 式中有效圓周力 N 壓軸力系數(shù)，對(duì)于水平傳動(dòng)，對(duì)于垂直傳動(dòng) 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算:查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：鏈輪的節(jié)距：與鏈輪的相同，p 15.875 mm 鏈輪齒數(shù)：齒鍥角： 分度圓直徑： 3.23 mm 齒頂園直徑： mm 3.24 齒槽定位圓半徑： mm 3.25 分度角： 3.26 齒槽角： 3.27 齒形角： 3.28 齒面工作最低點(diǎn)至節(jié)距線距離 mm h 0.55,p 8.73 mm 齒根間隙：e 0.08,p 1.27 mm 齒根圓半徑： mm 3.29 鏈輪寬度B：外導(dǎo)： 3.30 內(nèi)導(dǎo)：倒槽寬度： mm 倒角寬度： mm 大圓角半徑： mm 小圓角半徑： mm 倒槽深度為11 mm 4聯(lián)軸器，減速器的選擇4.1 聯(lián)軸器的選擇本課題需要選擇兩處連軸器：一處為洗車機(jī)側(cè)洗毛刷和電機(jī)之間的連接，此處起動(dòng)頻繁但不要求扭矩，選擇柱塞聯(lián)軸器，根據(jù)軸的直徑選擇HL2聯(lián)軸器。另一處為洗車機(jī)傳動(dòng)鏈輪處，電機(jī)和減速器之間。此處轉(zhuǎn)矩很大，起動(dòng)不頻繁，同樣可選柱塞聯(lián)軸器，根據(jù)直徑選擇HL4聯(lián)軸器。4.2 減速器的選擇本課題主要在洗車機(jī)鏈傳動(dòng)處需要減速器并且要求的減數(shù)比要求比較大在60左右，說以選擇蝸輪蝸桿減速器。具體減速器通過廠家選定型號(hào)，廠家的型號(hào)和尺寸如下：圖4-1圖4-25結(jié) 論綜合以上的分析和說明，可以對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)作如下總結(jié)： 1 通過查閱各種相關(guān)資料，以及各種方案的對(duì)比，最后確定了該設(shè)計(jì)的最佳方案。該方案的設(shè)計(jì)完全滿足課題和使用要求。 2 通過對(duì)各種洗車機(jī)結(jié)構(gòu)、細(xì)節(jié)的研究，確定了該設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)。 3 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，完成了對(duì)電機(jī)、聯(lián)軸器等的選擇。 4 完成了鏈條鏈輪的設(shè)計(jì)。 5 通過使用電腦繪制CAD圖，使得該設(shè)計(jì)變得更加直觀、明了。參 考 文 獻(xiàn)1 杜君文等.機(jī)械制造技術(shù)裝備及設(shè)計(jì)M.2 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì).M.出版社.20063 孫桓.機(jī)械原理.M.出版社.20064 蔡興旺.汽車構(gòu)造與原理.M.機(jī)械工業(yè)出版社.20045 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)1-5卷（四版）M.6 徐景.新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.7 廖念釗.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).M.8 東北工學(xué)院.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).M.冶金工業(yè)出版社9 課程設(shè)計(jì)手冊(cè).M.10 手冊(cè)M.機(jī)械工業(yè)出版社.200211 王義行.輸送鏈與特種鏈工程應(yīng)用手冊(cè)M.中國工程業(yè)委員會(huì).全國鏈傳動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).200012 劉紹葉.泵與原動(dòng)機(jī)選用手冊(cè)M.中國石化出版社.199113 出版社.M.198914手冊(cè)（四版）M.機(jī)械工業(yè)出版社.200815 Myers K J, Russell M I, et al. 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