【正文】 另外，在本課題的設(shè)計(jì)過程中，機(jī)械設(shè)計(jì) 教研室的各位老師給予了本人精心指導(dǎo)，并提出了一些寶貴的意見和建議。由于本人水平有限以及時(shí)間倉促，本次設(shè)計(jì)還有許多不足，敬請(qǐng)讀者給予好的建議和意見，并希望讀者給予批評(píng)指正。 2)查找有關(guān)方面的英語論文，并對(duì)其中的一些重要的部分進(jìn)行翻譯，寫出了一篇 3000 字左右的外文翻譯，通過查閱與翻譯外文資料，對(duì)專業(yè)英語有了更好的鞏固。車架的尺寸、材料、結(jié)構(gòu)決定了清掃機(jī)的整體性能。 （左） 分錐角 δ1 = 25176。 54′ 23″ = A2k =Rcosδ 2 h1a sinδ 2 = cos64176。由表 13319得Zw =4 15） 選擇刀片型號(hào) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 13111和表 13319，根據(jù) Zc =, /p? =176。 5′ 37″ 6） 分度圓直徑 d1 =m z1 =4 17=68mm d2 =m z2 =4 33=132mm 34 7） 錐距 R R=11sin2 ?d = 8） 齒寬 b b=(41～31)R=22mm 9） 假想平面齒輪齒數(shù) Zc Zc =22sin z? = 10) 參考點(diǎn)錐距 Rp Rp =R－ =－ 22= 11） 小端錐距 Ri Ri =R－ b=－ 22= 12)齒寬中點(diǎn)螺旋角 m? 取 m? =35176。 mm T—— 軸所受的扭矩， Nm m MV =為了滿足右端齒輪的軸向固定要求，采用階梯軸形式，選用Ⅷ Ⅸ軸段的直徑為 35 ㎜，長(zhǎng)度為 193 ㎜。右端軸承采用采用套筒進(jìn)行軸向定位。查工況系數(shù)表得 KA =1 P—— 所需傳遞的額定功率長(zhǎng) 2）確定傳動(dòng)比 由總體傳動(dòng)比可確定傳動(dòng)比為 i=1 選用 Z型 V帶 27 3）查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 12111得 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d5d =100mm 4）計(jì)算帶速 v=100060 5? ?ndd?=100060 ? ??=5）計(jì)算中心距 a= 22 120440 ? =456mm 6）計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld0 Ld0 =2a0+2? （ d5d + d6d ） + 4a ） d d（ 2d6d6 =2 456+ 212 =1245mm 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 1214，選擇基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld=1250mm 7）單根 V帶的初張緊力 F0 =500(?k 1)zvPd +mv2 =500 ( 1) ? + =107N 式中： ?k —— 包角修正系數(shù) 查表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 12121得?k =1 m—— V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量， kg/m。 =176。 大帶輪基準(zhǔn)直徑 d 2d =i d 1d =5 50=250mm d2 = da － 2（ ha + fa +δ） =254－ 2（ ++） =225mm d1 =（ ～ 2） d=43mm 因?yàn)?d2 d1 ﹥ 100mm,所以大帶輪采用孔板式。 所以小帶輪包角合理 10）確定 V帶根數(shù) 一般單根 V帶可傳遞的功率達(dá) 75KW。 電機(jī)到圓盤毛 刷的總傳動(dòng)比 i=nn刷電 = 60600 =10 齒輪間的傳動(dòng)比為 i=2 19 圖 清掃機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 帶輪的選擇設(shè)計(jì) I軸帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1） 確定計(jì)算功率 計(jì)算功率 Pca 是根據(jù)傳遞功率 P，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短等因素影響而確定。 m 所需功率 P1 = 955011nT = ? =47W 圓盤毛刷到錐齒輪間用帶傳動(dòng)，傳遞效率 90%。本設(shè)計(jì)中選用金屬齒輪的減速電機(jī)。 因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)仍然從內(nèi)部伸出兩個(gè)相同的插頭，所以齒輪減速電機(jī)與普通電機(jī)一樣使用方便。 直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)：太快需要齒輪減速器，電流通常較大，較難與車輪裝配，控制復(fù)雜。 （ 3）節(jié)約能源，為普通蓄電池耗能的 2/3。并且配置了大容量的電池和大容量垃圾箱，大大提高了工作效率和清掃效果，可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的工作。同時(shí)錐齒輪 9 帶動(dòng)錐齒輪 10 轉(zhuǎn)動(dòng)，再有帶傳動(dòng)將運(yùn)動(dòng)傳給兩側(cè) 刷 1 14 使 13 側(cè)刷 11 作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)刷 14 作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將兩側(cè)的垃圾掃到中間，傳給主刷 13 由主刷將垃圾掃入垃圾箱內(nèi)。 總體方案的確定 由于工作的場(chǎng)合對(duì)環(huán)境要求較高因動(dòng)力裝置都選為噪音低，污染小環(huán)保的電驅(qū)動(dòng)。在今后的設(shè)計(jì)中，還需要通過實(shí)踐，對(duì)其一步一步的進(jìn)行改進(jìn)。機(jī)構(gòu)太小工作效率就會(huì)降低，清掃范圍也就變小滿足不了走廊的清掃要求，機(jī)構(gòu)太大則設(shè)備就會(huì)太大從而增加轉(zhuǎn)彎半徑。等級(jí)較低的其它普通走廊地面的清掃要求較低，相應(yīng)生產(chǎn)和使用成本較低。 我國(guó)清掃 機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì) 雖然國(guó)產(chǎn)清掃機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平已有了一定的進(jìn)步，價(jià)格性能比優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品，但在以下幾個(gè)方面尚待進(jìn)一步提高，這也是今后我國(guó)清掃機(jī)械技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。掃地 機(jī)涉及地板上小面積地面覆蓋物的清掃機(jī)械領(lǐng)域，是一種小型家庭、工廠、小區(qū)、機(jī)關(guān)用的掃地機(jī)械。包括有地面真空吸塵機(jī)器人、地面清掃機(jī)器人、壁面清洗機(jī)器人、泳池清洗機(jī)器人和一些特種清洗機(jī)器人，可用于各種場(chǎng)合的清潔工作。小型清掃設(shè)備因其 實(shí)用性強(qiáng)、 垃圾清掃率高 、污染小、成本底、結(jié)構(gòu)緊湊、操 6 作簡(jiǎn)單 、 維修方便等特點(diǎn) 具有廣泛的市場(chǎng)前景和實(shí)用價(jià) 值，它的出現(xiàn)和使用，將極大減輕人們繁瑣的家務(wù)勞動(dòng)，節(jié)省寶貴的時(shí)間，提高了人們的生活質(zhì)量。日本，美國(guó)，歐洲各大廠商競(jìng)相開發(fā)，有些產(chǎn)品甚至很超前。但與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)還停留在市場(chǎng) 的初級(jí)發(fā)展階段。確定出各個(gè)機(jī)構(gòu)零部件的尺寸及型號(hào)后，并對(duì)其進(jìn)行了校核以保證其能夠滿足設(shè)計(jì)要求。然后，再由滾 刷將垃圾掃入垃圾箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)清掃功能。 Production cost 第 一 章 前 言 5 從 20世紀(jì) 60 年代我國(guó)研制生產(chǎn)路面清掃機(jī)械開始（指大型清掃機(jī)的研制），已有 40 多年的生產(chǎn)歷史，然而中小型清掃機(jī)的研制開發(fā)則剛剛起步。隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快及居住面積的增大，家居地面的清掃工作也越來越繁重，嚴(yán)重干擾了人們的生活 。 由于人們對(duì)環(huán)境污染問題越來越重視，燃油車在很大程度上受到限制。 （ 1）清潔機(jī)器人：清潔機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)該說是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)綜合性的結(jié)果，它集機(jī)械學(xué)、電子技術(shù)、傳感器技 術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、人工智能等諸多學(xué)科為一體?？紤]到安全因素，清潔機(jī)器人必須對(duì)人及家庭物品等不構(gòu)成任何危害，同時(shí)清潔機(jī)器人還必須具備自我保護(hù)的能力。不清掃時(shí)能將掃帚抬起脫離地面。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，開發(fā)環(huán)保型清掃機(jī)非常必要。因此掃地功能的實(shí)現(xiàn)是設(shè)計(jì)工作的一個(gè)很大的難點(diǎn)。通過閱讀“清潔機(jī)器人概述”（哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院李金山等著） ，“清潔機(jī)器人研究發(fā)展現(xiàn)狀”（哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院 李金山等著），“清潔機(jī)器人及其應(yīng)用”（趙臣等著）等許多相關(guān)論文，觸類旁通對(duì)清潔機(jī)器的設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識(shí)，在這些文獻(xiàn)綜述中，詳細(xì)的介紹了清潔機(jī)器人的一般設(shè)計(jì)思路，如外形的設(shè)計(jì)，機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式如何，具體結(jié)構(gòu)等等，都對(duì)我即將所作的設(shè)計(jì)提供了很大的幫助，此外，為了更好的設(shè)計(jì)清掃機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在軸，齒輪等重要元件的設(shè)計(jì)過程中保證其結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性，又對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)等專業(yè)課本進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，但是，由于清掃機(jī)出現(xiàn)時(shí)間晚，產(chǎn)品數(shù)量少，一些關(guān)鍵技術(shù)受專利所限，因此，很多關(guān)鍵技術(shù) 是不會(huì)公布在資料之中的。汽油驅(qū)動(dòng)型適合院落、停車場(chǎng)等戶外清掃作業(yè)；電瓶驅(qū)動(dòng)型因其噪音低，污染小，適合室內(nèi)清掃作業(yè)。在毛刷和刮鏟 4 的共同作用下，通過傳送帶 5 以及卸料板將垃圾送到垃圾箱 7 中。由于清掃機(jī)兩邊存在清掃死角，不能清掃墻角和靠近障礙物的地方。 由此針對(duì)此設(shè)計(jì)選用鉛蓄電池，型號(hào)為： 3DAW250 有關(guān)性能為： 標(biāo)準(zhǔn)電壓為 12V 其比能量達(dá) 250w? h/kg 使用壽命為充放電 1200 次 放電深度為 75% 外形尺寸為：長(zhǎng) 寬 高 =120mm 70mm 70mm 重量約為： 5kg 此蓄電池外形圖為： 圖 蓄電池 此蓄電池的性能 ： （ 1）該電池為全密封閥控式（可維護(hù)）電動(dòng)車專用蓄電池，具有全密封防泄露設(shè)計(jì)、安全可靠、自放電小、容量大、比能量高等優(yōu)點(diǎn)。 3. 2 電動(dòng)機(jī)的選擇 （ 1）電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式可以根據(jù)電源的種類、工作條件（溫度、環(huán)境、空間尺寸）和載荷特點(diǎn)（性質(zhì)、大小、啟動(dòng)性能和過載情況）來選擇。它們通常由轉(zhuǎn)軸上帶有減速器的直流電動(dòng)機(jī)有刷電機(jī)組成。 選擇普通直流電動(dòng)機(jī)所用的標(biāo)準(zhǔn)仍然適合用來選擇齒輪減速直流電動(dòng)機(jī)，即檢查電壓，尺寸，重量和 RPM。 清掃機(jī)清掃材料選用尼龍材料。 90%= 電機(jī)到 I軸之間用帶傳動(dòng)，傳遞效率 90% 電機(jī)的輸出功率 P0 =(2P豎1+ P? )/ ?=(2 58+)247。－250 200 176。 圖 V帶的截面形式 參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 127～ 1210可知： 基準(zhǔn)寬度 bd 為 ㎜；基準(zhǔn)線上槽深 hamin 為 ㎜；基準(zhǔn)線下槽深為 hfmin 為 ㎜；帶輪寬 B 為 B=(Z1)e＋ 2f ㎜；外徑 da=dd＋ 2ha ㎜；從而確定帶輪的各部分尺寸。 a d d d3d4 176。 = F maxr = 23 Fr = 14）帶 輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 127～ 1210，設(shè)計(jì)小帶輪孔徑 d3 =20mm，可采用實(shí)心式。 III 軸段的左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑為 28 ㎜。已知帶輪 的輪轂寬度為 25 ㎜，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度故采用 VIⅦ軸段的長(zhǎng)度為 22 ㎜。 30 軸的校核 下面對(duì)主軸進(jìn)行校核。m m M 1） 齒形角 α 選用 EN刀盤，則 α =20176。） =176。 54′ 23″= d2a = d2 +2h2a cosδ 2 =132+2 cos64176。 α=20176。 m Ft =11d2T = ? =135N 1） 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 直齒錐齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度課近似地按照平均分度圓處的當(dāng)量圓柱齒輪進(jìn)行計(jì)算。 車架上底板設(shè)計(jì) 底板用來安放置蓄電池、電機(jī)減速器等。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅使我鞏固了以前的知識(shí)，而且使我學(xué)到了許多新知識(shí)。在此，謹(jǐn)向益 老師致以衷心的感謝！ 在近三個(gè)月的時(shí)間里，我學(xué)到了很多有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，并在設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中得到了大的鍛煉。由衷地向他們表示誠摯的謝意！ 最后，再一次由