【正文】 結(jié)構(gòu)不對(duì)稱 ,風(fēng)扇的中心與刷子的中心不重合，刷洗壓力不均勻，中心不穩(wěn)定，容易引起震動(dòng)問題。 總體方案內(nèi)容 本 主機(jī)主要由 箱體，支撐 架，防護(hù)罩，刷子，電機(jī)，螺旋槳風(fēng)壓系統(tǒng) ，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)等 組成。通過調(diào)節(jié)配重塊可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)平衡，以達(dá)到減小 震動(dòng)的效果。 本機(jī)的各個(gè)傳動(dòng)軸均采用硬質(zhì)合金 LY11。 盤刷部分 1）盤刷 采用在塑料體上在塑料毛的盤刷，其具有一定的彈性和剛度，可保證一定的壓緊力來清洗墻面，同時(shí)若墻面有一定高度的凸出物，塑料毛有一定的彈性可以退讓， 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁(yè) 共 64 頁(yè) 順利通過。 四個(gè)角輪 分別承受 3公斤力。通過查手冊(cè)《傳感器技術(shù) , 選用德國(guó) TURCK 公司生產(chǎn)的超聲波傳器，其特點(diǎn)：有效作用距離大，與被測(cè)物的顏色、周圍環(huán)境無關(guān)，具有開關(guān)量和模擬量?jī)煞N輸出，有利于控制。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 21 頁(yè) 共 64 頁(yè) S 繩 /SMAX=3130/400=5 所以選用的鋼絲繩強(qiáng)度足夠。 氣動(dòng)計(jì)算的原始數(shù)據(jù)與技術(shù)要求 原始數(shù)據(jù)給定為： 箱體的長(zhǎng) *寬 *高 =945*1080*540 其中的充氣體積為 V240*80*335*27 =945*1080*540240*80*335*27 =377460000MM = 螺旋槳初定選用參數(shù)： 1. 螺旋槳直徑 D 的選擇： D 約為 1000mm.. 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 22 頁(yè) 共 64 頁(yè) 2. 所選電機(jī)：選用普通的三相電機(jī)，由于螺旋槳的要求轉(zhuǎn)速較高，故選用風(fēng)扇電機(jī)的功率為 千瓦，額定電壓為 380 伏，轉(zhuǎn)速為 3000R/M 3. 電機(jī)軸與螺旋槳直接用鍵和軸連接，輪轂和電機(jī)軸過盈配合由定位銷定位。 氣體質(zhì)量流率為： *10295*10E3=*10E4 KG/S 1 小時(shí)內(nèi)的氣體質(zhì)量為 *10E4*3600= 電機(jī)功率為 550W/H 由動(dòng)能定理可得： 1/2MV*V=P 500=1/2**V*V V=氣體出口處與大氣相通，速度一般為 1015M/S,取 C2=15M/S 由流體力學(xué)動(dòng)量定理知，單位時(shí)間內(nèi)流出控制面的動(dòng)量與流入控制面的動(dòng)量的差值，等于作用于控制面內(nèi)流體的全部外力之和，即： ∑ F=M*(C2C1) C32=C12+C222*C1*C2*COS140 =+152+2**15*COS140 = C3=∑ F=*= 所產(chǎn)生的總的壓力為： F 總 =9371+= 沿半徑方向各翼型的確定和疊加成葉身，在平均半徑處： B=90 T=2**R/Z =2**90/4 = 一般沿半徑高度取 59 個(gè)截面計(jì)算，并且必須包括葉片頂部，平均半徑及葉片根部三個(gè)截面。 δ _落后角，指氣流進(jìn)口速度方向與葉型中線自后緣點(diǎn)的切線之間的夾角。工作有輕微沖擊，齒輪對(duì)稱布置。 則齒數(shù)： 241?Z ???? iZ ???d mm 軸交角 090?? 分錐角 0211 ?? ZZarctg? 012 ???? ?? 外錐距： 81s in2/s in2/ 2211 ??? ?? ddR 齒寬系數(shù) R? 取 ，則齒寬： mmRb R ?? ? 取 b=24mm 齒頂高： mmhmmh aa 5 2 ,4 7 21 ?? 齒根高： mmhmmh ff 4, 21 ?? 齒高： mmhhh ??? 大端齒頂圓直徑： 1111 2 ?COShdd aa ?? 01 C O Sd a ???? = 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 32 頁(yè) 共 64 頁(yè) 2222 2 ?C OShdd aa ?? = C O S?? =151mm 齒根角： 011 ct an ?? Rh ff? 022 ct an ?? Rh ff? 齒頂角： 0121 ??? faa ??? 頂錐角： 0211 ??? fa ??? 0122 6..69??? fa ??? 根錐角： 0111 ??? ff ??? 0222 ??? ff ??? 冠頂距：1121 2 ?SINhdA aK ?? = 7 5 0 SIN? = 2211 2 ?SINhdA aK ?? = SIN? = 2) 確定傳動(dòng)的精度等級(jí) 初選平均切線速度 Vmt=π d n/(60 1000)=由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 pg159 表 95，選擇傳動(dòng)等級(jí)為 8級(jí) 3) 確定載荷系數(shù) K: ①．使用系數(shù) KA,由已知條件查表 99，取 KA= ②．動(dòng)載荷系數(shù) KV,由圖 96，取 KV= 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 33 頁(yè) 共 64 頁(yè) ③．齒向載荷分布系 數(shù) Kβ ,按小錐齒輪懸臂考慮取 Kβ = ④．載荷系數(shù) K=KA*Kβ *KV= = 4) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ? 確定許用應(yīng)力 [σ H] ①．壽命系數(shù) ZN,由已知條件取 ZN1=ZN2=1 ②．安全系數(shù) SH,參照表 913，取 SH1=SH2=1 ③．接觸疲勞極限 σ Hlim1=σ Hlim2=350 公斤力 /cm2=35Mpa ④． [σ H1]=[σ H2]= σ Hlim1 ZN1/ SH1=35Mpa ? 彈性系數(shù) ZE= Mpa ? 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH= ? 小齒輪所需大端分度圓直徑 d1,由式（ 944） d1= 3 }*2)(/{2])/[*(* URRHZEZHKT ??? ? =37mm ? 驗(yàn)算速度 Vmt 平均直徑： dm1=d1 (1ψ R) =37 ( )=平均線速度： Vmt=π dm1 n1/(60 1000)=? 確定模數(shù) m: m=d1/z1= 5) 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度計(jì)算 (1) 確定許用彎曲應(yīng)力 [σ F1][σ F2] 1 壽命系數(shù) YN1=YN2=1 2 安全系數(shù) SF1=SF2= 3 尺寸系數(shù) YX=1 4 極限應(yīng)力σ Flim1 ,σ Flim2取σ Flim1=σ Flim2=30Mpa 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 34 頁(yè) 共 64 頁(yè) 5 許用彎曲應(yīng)力 [σ F1]=[σ F2]=2σ Flim1 YN1 YX/SF =2 30 1 1/= ( 2 ) 齒形系數(shù) YFa1, YFa21 1 分錐角 σ 1= 2 當(dāng)量齒數(shù) : ZV1=Z1/COSσ 1= ZV 2 =Z2/COSσ 2= 由圖 919，取 YFa1=, YFa2= 3 應(yīng)力修正系數(shù) 由圖 920 取 YSa1= ， YSa2= 4 校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度由式 946 σ F1=* YFa1* =YSa1/{Ψ R( R)2Z12M3 ? } = 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 35 頁(yè) 共 64 頁(yè) 6 設(shè)備的 使用與維護(hù) 6． 1 使用方法 1) 搬運(yùn)： 本機(jī)器尺寸如裝配圖所示， 主機(jī) 長(zhǎng) 1712， 寬 1130mm，高 1260mm， 懸吊系統(tǒng) 長(zhǎng) ，寬，高 均在 1500mm 左右， 體積較大 ，雖采用輕型材料，但其總重量也在 600公斤左右， 屬于較大型的機(jī)器。 b) 在洗滌液箱內(nèi)加入洗滌液。在使用過后注意擦拭所剩余液體。 7) 當(dāng)建筑物污染較 為嚴(yán)重或室外溫度過低不便清洗時(shí)，考慮到保證清洗效果，可將洗滌液加熱后在加入洗滌液箱內(nèi)使用。 6) 刷子在磨損后要注意更換刷體。因此我們選擇了 AutoCAD。有些命令屬于透明命令可以在執(zhí)行一個(gè)令的過程中執(zhí)行，例如實(shí)時(shí)平移、實(shí)時(shí)縮放等命令。 雖然我們走了一些彎路，但這并不影響 AutoCAD 本身的功能強(qiáng)大，它仍然是一款優(yōu)秀的軟件。下載后我可以將壓縮包免費(fèi)送給你。如果有投影儀的話亦可以先行投影在幕布上，由工程人員糾正錯(cuò)誤之后，在行打印。 3. 注意某些命令的使用方法，大部分命令既可以選定物體后執(zhí)行也可以先選擇命令后選擇物體執(zhí)行。國(guó)內(nèi)軟件在功能上與其相差無幾，在某些方面例如這些軟件建立了標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，使得用戶使用起來很方便。 4) 本機(jī)的部分零件的材料采用非金屬材料，為防止零件變形，請(qǐng)不要將本機(jī)置于日下暴曬。 5) 污水箱泄水螺栓的膠皮管用夾子加緊，確保不會(huì)漏水。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 36 頁(yè) 共 64 頁(yè) 6． 2 使用注意事項(xiàng) 1) 本機(jī)器屬于清洗設(shè)備，必然與液體接觸頻繁，并且 懸吊裝置 內(nèi)還裝有水箱。將清洗 主機(jī) 的鋼纜系好，并連于小車的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)上。 齒根（抗彎）靜強(qiáng)度驗(yàn)算 （ 1）確定許用彎曲應(yīng)力 參照表 913，取靜強(qiáng)度安全系數(shù) ??FS 由圖 925，取壽命系數(shù) ???? NN YY 于是由式（ 922），許用彎曲應(yīng)力 ? ? ? ? ????? M P aSY SY FN FNFF *1 **293111m a x1 ?? ? ? ? ? M P aSY SY FN FNFF *1 **227222m a x2 ????? ?? （ 2）求最大彎曲應(yīng)力并校 核強(qiáng)度 由式（ 922），最大彎曲應(yīng)力 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 31 頁(yè) 共 64 頁(yè) ? ? m a x11 11m a x1 * *2 FvAFF M P aKKT T ??? ???? ? ? m a x21 12m a x2 * 2* FvAFF M P aKKT T ??? ???? 靜強(qiáng)度滿足要求。故拋物線方程中 AY 可以忽略，這樣方程可簡(jiǎn)化為 Y=(X^2+BX+D)/(2*AX+C) 代入系數(shù)后，得 1/Y=ctgx1/x+ctgx2/(bx) 設(shè)計(jì)中取 X1= ,X2= ,a/b= 所以 X1=*40=24 X2=*40=16 B=90 a= 中線長(zhǎng)度為 : L=Bδ /(2*SINδ /2)=90*40/9180*2*SIN20)= 翼型結(jié)構(gòu)尺寸請(qǐng)見零件圖。 △ B_氣流折轉(zhuǎn)角，指氣流流經(jīng)葉柵轉(zhuǎn)過的角度。風(fēng)扇的作用是產(chǎn)生離心力，使空氣向四周流動(dòng)，增大空氣流的動(dòng)能，使其對(duì)機(jī)體產(chǎn)生較大的沖擊力。隨著腔體變小，空氣流速度減小，正壓減小，負(fù)壓增強(qiáng)，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，可得到所需的壓力 ，使清洗機(jī)具有一定壓力的貼在墻體表面，提供連續(xù)均勻的清洗力， 通過調(diào)節(jié)螺旋槳的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)清洗力的大小 ，以達(dá)到最佳清洗效果。因此機(jī)構(gòu)為輕級(jí)起重機(jī)構(gòu)，所以選 繩 N=5。所以滾輪與墻面之間應(yīng)有良好的接觸 ，不可打滑。 滾刷結(jié)構(gòu)如圖 52： 圖 52 滾 刷結(jié)構(gòu)圖 電機(jī)的選擇 為了控制的方便，減輕主機(jī)的重量，應(yīng)盡量減輕電機(jī)的數(shù)量，所以盤刷、滾刷共用一雙輸出軸電機(jī)，中間用齒輪和 V 帶傳動(dòng)；從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，采用普通的三相電機(jī)，帶動(dòng)兩盤兩滾共四個(gè)清洗刷。 軸承的潤(rùn)滑問題 大空心軸的轉(zhuǎn)速較低為 400r/min,鼓起潤(rùn)滑方式應(yīng)為脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂為鈣機(jī)潤(rùn)滑脂。 材料選擇 根據(jù)課題要求， 總體重量越輕越好， 由于使用清洗液， 耐腐蝕性能 也要 好 而且此產(chǎn)品是輕載荷， 故材料首先選用鋁合金材料及非金屬材料。清水 ， 清洗液 ，電機(jī)的供電和控制電纜都是 是由復(fù)合纜供給的，復(fù)合纜連接懸吊系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)的刷子的軌 跡為包絡(luò)線，從而清洗干凈墻面。 我們經(jīng)過認(rèn)真考慮及分析確定以下方案： 第一種：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 43： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 12 頁(yè) 共 64 頁(yè) 滾刷盤刷風(fēng)扇履帶 圖 43 方案一 此種方案采用負(fù)壓履帶吸盤式盤滾組合式清洗，由于受到墻表面材料的影響較大，一般情況下，每?jī)蓧K瓷磚之間都有 4~5 毫米的縫隙，密封不可靠。 其二：適應(yīng)于復(fù)雜墻面，如階梯墻面，壁面多窗戶的壁面清洗，它的結(jié)構(gòu)、動(dòng)作、控制都很復(fù)雜。該機(jī)器人吸附方式為負(fù)壓吸附，移動(dòng)方式為輪式，移動(dòng)速度為 18米 /分。