【正文】 卡釘和橡膠圈上通孔的過盈配合來使得拖布頭固定在拖把頭上，這樣有利于制造和更換（見圖 33 和 34）。 圖 33：拖把頭的實(shí)體圖 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 11 圖 34：拖布頭的實(shí)體圖 拖把桿的穩(wěn)定卡套的設(shè)計(jì) 扶手使用不銹鋼管制成，前端固定卡套使用塑料制成。這種卡套的作用可以在拖把桿放入甩水筒 3 時(shí)，可以使得拖把桿基本保持在甩水筒的中心線上，這樣可以有效地減少甩水筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)，拖把桿的左搖右晃，穩(wěn)定拖把桿，提高除水效率?？ㄌ椎闹睆匠叽缏源笥谕习迅傻闹睆匠叽?，且制作成環(huán)形口，由于材料的彈性變形，可以將拖把桿放入 卡套（見圖 35 和 36）。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 12 圖 35：卡套和拖把桿的裝配示意圖 圖 36：穩(wěn)定卡套的俯視圖 單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 由于腳踩式甩干拖把需要人為地輸入連續(xù)的單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以本設(shè)計(jì)采用棘輪機(jī)構(gòu)。其中 1 為搖桿，搖桿和腳踏板連接在一起； 2 為棘爪，驅(qū)動(dòng)棘輪旋轉(zhuǎn)； 3 為棘輪； 4 為止動(dòng)爪，防止棘輪反向旋轉(zhuǎn)，以保證腳踩踏板時(shí)，可以輸入連續(xù)的單向旋轉(zhuǎn)； 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 13 5 為彈簧片，用來保證止動(dòng)爪 4 和棘輪 3 始終保持接觸； 6 為彈簧，用來牽引搖桿回歸預(yù)設(shè)位置，減少使用者多余的操作，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度（見圖 37）。 圖 37： 棘輪機(jī)構(gòu) 甩干筒和洗滌筒的外形設(shè)計(jì) 目前市場上銷售的甩干拖把功能比較單一，只有甩干功能，故在設(shè)計(jì)時(shí)，可以再添加一個(gè)洗滌筒來增加甩干拖把的使用功能，使得設(shè)計(jì)的拖把具有甩干和洗滌的功能，即可以把臟的拖把通過類似于洗衣機(jī)的原理將其洗滌干凈，又可以將干凈但是濕的拖把頭甩干，從而一舉兩得，減少人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，和手接觸臟水的次數(shù)，進(jìn)而保護(hù)使用者的雙手。 本設(shè)計(jì)中甩干筒和洗滌筒外形一樣，都是在筒壁上，開類似于鍵槽的口子，使得水可以進(jìn)出筒體，筒的外徑尺寸略大于拖把頭的外徑尺寸，使得拖把可以自然地放入筒體（ 見圖 38 和 39）。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 14 圖 38：甩干筒的外形實(shí)體圖 a 圖 39：甩干筒的外形實(shí)體圖 b 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 15 甩干桶的外形實(shí)體設(shè)計(jì) 甩干桶外形參考了市場上銷售的常見甩干桶的外形設(shè)計(jì)，由于市場上目前銷售的甩干拖把配套的甩干桶均使用的都是非常簡易的齒輪傳動(dòng)，不僅使用壽命得不到保證，而且使用功能過于單一，故我們增加了一個(gè)穩(wěn)定卡套和扶手以及一個(gè)洗滌筒，這樣可以使得甩干桶使用和移動(dòng)更加簡易、方便。 而且我們也增加了一個(gè)防護(hù)罩子，將甩干筒和洗滌筒罩其來，防止污水隨著筒旋轉(zhuǎn)而飛濺出來弄臟地板或使用者的衣物（見圖 310 和 311）。 圖 310：甩干桶的外形實(shí)體圖 a 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 16 圖 311：甩干桶的外形實(shí)體圖 b 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 17 初始數(shù)據(jù)的設(shè)定 由于目前滾筒式洗衣機(jī)的轉(zhuǎn)速主要集中在 min/r800 至 min/r1200 的范圍內(nèi)，所以腳踩式甩干拖把的甩干筒的轉(zhuǎn)速選取為 min/r400n0 ? ，線速度 s/m4?V ，圓周力NF 5000? ，圓錐齒輪傳動(dòng)比 2i23? ，圓柱齒輪傳動(dòng)比 4i45? 。 各傳動(dòng)軸的功率計(jì)算 甩水筒所需的輸入功率為： 1000VFP ?? （ 3— 1） 代入初始數(shù)據(jù)可得： kw2100045000 ???P； 故甩水筒連接的軸Ⅱ的功率為： kw202 ??PP ； 軸Ⅰ的功率為：1221 ?PP? （ 3— 2） 式中 錐齒輪軸承 ??? ??12 （ 3— 3） 由參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》有表 41： 表 41：機(jī)械傳動(dòng)的效率概略值 傳動(dòng)類別 傳動(dòng)效率 ? 圓柱齒輪傳動(dòng) 開 式： ~ 圓錐齒輪傳動(dòng) 開式： ~ 滾動(dòng)軸承 ~ 選取 ?軸承? ， ?錐齒輪? ， ?齒輪? ； 故由式（ 3— 2）可知： ?P ； 軸Ⅲ的功率為： 2323 ???PP （ 3— 4） 式中： 軸承齒輪 ??? ??23 （ 3— 5） 故由式（ 3— 4）可知： ?P ； 軸Ⅳ的功率為 kw7 6 8 ?????? ?PP ； 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 18 估算甩干筒的外徑 由于轉(zhuǎn)速和外徑公式為：100060 n?? DV ? （ 3— 6） 將初始數(shù)據(jù)代入式（ 3— 6）可得： ?D ，故取整 mm200?D ； 各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算 由公式轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)比公式：abab nni ? （ 3— 7） 甩水筒軸的轉(zhuǎn)速為： m in/r400nn 0 ??Ⅱ ； 則由式（ 3— 7）可知，軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速為： mi n/r2 0 024 0 0inn 23 ??? ⅡⅠ； 軸Ⅲ的轉(zhuǎn)速為： m in/r1333400inn 45 ??? ⅡⅢ； 軸Ⅳ的轉(zhuǎn)速為： m in/r1004 3133inn 56 ???? ⅢⅣ； 各軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 由轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式： n9550PT? （ 3— 8） 代入相關(guān)數(shù)據(jù)可知，軸Ⅰ的轉(zhuǎn)矩為： 0 12 0 01 2 5 5 0 ??? NTⅠ； 軸Ⅱ的轉(zhuǎn)矩為： ??? NTⅡ； 軸Ⅲ的轉(zhuǎn)矩為： 7 91 3 38 8 5 5 0 ??? NTⅢ； 軸Ⅳ的轉(zhuǎn)矩為： 6 81 0 07 6 5 5 0 ??? NTⅣ； 相關(guān)零 件的參數(shù)設(shè)計(jì)和計(jì)算 齒輪 4 和 6 的模數(shù)的確定 齒輪 4 和 6 均為標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，選擇齒數(shù) 304?Z ，則 120i4646 ??ZZ ； ，甩干部分為一般工作機(jī)器，速度不高，故選擇 7 級精度（ GB 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 19 1009588)。 101 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 270HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 ，即： ? ?3 2dt u ????????????HEZKT ?? （ 3— 9） 由于 m107 7 4 ??? NTⅡ ，由表 107 選取齒寬系數(shù) 1d?? ； 由表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) MPZE ? ； 由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 a6001lim MPH ?? ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 a5502lim MPH ?? ； 由式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 5 6814 0 060nj60 8h1 ????????? LN ， 8452 ??? NN ； 由圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK , ?HNK 。 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為 1%，安全系數(shù) 1?S ，由式 1012 得， ? ? i m11 MPSK HNH ???? ?? ， ? ? a6 2 75 5 i m22 MPSK HNH ???? ?? ； 由式（ 3— 9）可得 ? ； 計(jì)算齒輪的圓周速度： s/m9 4 0 0 060 4 0 0 0 060 nd t ?? ????? ??V ； 計(jì)算齒寬： td ????? ? ，其中參數(shù) d? 為齒寬系數(shù)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》有表 42： 表 42：圓 柱齒輪的齒輪寬系數(shù) d? 裝置狀況 對稱布置 不對稱布置 懸臂布置 d? ~ ~ ~ 選取 1d?? 計(jì)算齒寬和齒高之比 hb ：模數(shù) mm5 1 4tt ??? Z，齒高mm4 0 0 1 t ???? ， ?? ； 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 20 計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù) s/?V ， 7 級精度，由圖 108 查得動(dòng)載系數(shù) ?VK ，直齒輪， 1?? ?? FH KK ,由 ? ， ?VK 查圖 1013 得 ??FK ,故載荷系數(shù)5 4 3 ?????? ?? FHVA KKKKK 。 按 實(shí) 際 的 載 荷 系 數(shù) 矯 正 所 得 的 分 度 圓 直 徑 ， 由 式 1010a 得： 33tt4??? KK ； 計(jì)算模數(shù) m ： 44 ??? Z。 若按照齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 ? ?3d2m ?????????FSF YYZKT ?? ?? （ 3— 10） 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 a5001 MPFE ?? ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 a3802 MPFE ?? 。 由圖 1018 去彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK , ?FNK 。 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：去彎曲疲勞安全系數(shù) ?S ，由式 1012 得，? ? 0 5 0 MPSK FEFNF ???? ?? ? ? MPSK FEFNF ???? ?? ； 計(jì)算載荷系數(shù) K : 4 5 ?????? ?? FFVA KKKKK 。 查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) : 由參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》有表 43： 表 43：齒形系數(shù) aFY 及應(yīng)力校正系數(shù) aSY Z 30 35 ...... 80 aFY ...... aSY ...... 查得 ??FY , ??SY , ??FY , ??SY 。 計(jì)算大、小齒輪的 ? ?FSFYY? ?? 并加以比較： ? ? 0 1 3 4 0 3 6 2 111 ???FSF YY ? ?? , 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 腳踩式甩干拖把的設(shè)計(jì) 21 ? ? 22 ???F SF YY ? ?? ，大齒輪的數(shù)值大； 設(shè)計(jì)計(jì)算：由式