【正文】 ， 再由滾刷將垃圾掃入垃圾箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)清掃功能。 清掃工具的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 清掃機(jī)的研制最早也起源于歐洲，至今已經(jīng)有幾十年的歷史了，而且國(guó)外的清掃機(jī)研制技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，再加上他們的基礎(chǔ)零件的可靠性比較高，因此國(guó)外的清掃機(jī)相對(duì)國(guó)內(nèi)而然他們的可靠性是十分高的 [1]。而傳統(tǒng)的清掃方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)今社會(huì)的需要。 [7]浙江大學(xué)于 1999年初對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行研究，并且也取得了很好的成果。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。 2 3. 便攜式軟軸連接高壓帶電清掃機(jī) 它由電動(dòng)機(jī)，帶輪，滾刷，滾筒等組成，采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，通過帶傳動(dòng)齒輪傳功傳遞動(dòng)力，帶動(dòng)滾刷盤旋轉(zhuǎn)，完成清掃作業(yè)。比如清掃機(jī)功率的選取一定要合適，功率選的太小不能滿足工作的要求，功率太大就會(huì)顯得浪費(fèi)。 3 總體方案的確定 最初設(shè)計(jì)了許多的方案，最終綜合考慮認(rèn)為其中一種方案最為有可能實(shí)現(xiàn)我們的課題要求。 方案一采用汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)，方案二 機(jī)器驅(qū)動(dòng)采用蓄電池驅(qū)動(dòng)。m 所需功率 P 1 = 955011nT = ?=47W 滾刷與錐齒 輪間用 V帶傳動(dòng)，傳遞效率 III軸錐齒輪處的功率為： PIII = P 1 /?=47247。查工況系數(shù)表 87得 KA =1 2. 選擇帶的類型 根據(jù) P ca ， I軸的轉(zhuǎn)速 n，由圖 811選擇 A型帶 3. 確定帶輪的基準(zhǔn) 直徑 d 1d 并且驗(yàn)算帶速 v 由圖 86和表 88選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 1d =90mm 驗(yàn)算帶速 v 按照公式 v= 100060 d? nπ （公式 43） = 100060 00690???π =，根據(jù)實(shí)際情況此速度滿足工作要求。﹥ 90176。 C=20247。﹥ 120176。合格。從以上的工作情況考慮，應(yīng)該選擇錐齒輪傳動(dòng)。所以小齒輪的大端分度圓直徑 de1=19513221HPUKT? =3 26502 ? ? =。 高度變位系數(shù) x1 = x1 = 12 切向變位系數(shù) x1t =0 x1t =0 大端分度圓直徑 d1 =48mm d1 =93mm 大端齒頂高 h 1a = h1a = 大端齒根高 h 1f = h 1f = 齒寬 b1 =16mm b1 =16mm 外錐距 R1 = R1 = 齒頂圓直徑 d 1a = d1a = 冠頂距 A1k = A1k = 平均分度圓直徑 d 1m = d 1m = 當(dāng)量齒數(shù) Z 1V = d 1m = 弧齒厚 s1 = s1 = 主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 [13] 主軸的方案 圖 43 I軸圖 因?yàn)樽呃惹鍜邫C(jī)在工作過程中，軸要收到轉(zhuǎn)矩和扭矩的組合作用，為了滿足工作要求，軸的材料采用 45鋼，調(diào)制處理，使軸具有足夠的硬度 ，強(qiáng)度和耐磨性。軸段 910與軸段 56采用的鍵相同。 底板用來(lái)安放置蓄電池、電機(jī)減速器等。本次設(shè)計(jì)所采用的就是滾刷，前面的兩個(gè)刷子采用副刷形式，它可以將清掃機(jī)兩邊的角落了的垃圾掃到主刷能夠清掃到的范圍內(nèi)，這樣就擴(kuò)大了清掃的范圍。經(jīng)過校核其強(qiáng)度滿足工作要求。有了他們的幫助，使我少走了很多的彎路，也使 我受益匪淺。而且使我認(rèn)識(shí)到，學(xué)習(xí)知識(shí)一定要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，在設(shè)計(jì)和研究過程中，一定要持之以恒，不怕失敗，知難而進(jìn)，只有具有了扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，真正掌握了科學(xué)知識(shí)，才能謀求發(fā)展、取得創(chuàng)新、做出一定的成績(jī)。 3. 清掃機(jī)內(nèi)的結(jié)構(gòu)采用了齒輪傳動(dòng)，帶傳動(dòng)。主刷是圓柱形的，是主要的清掃工具，它把垃圾掃到傳送帶上去，在將垃圾送到垃圾箱內(nèi)。 地板采用三輪支撐，后面兩個(gè)大輪，承載能力強(qiáng)，放在垃圾箱和滾筒的下面。 （ 2）軸上零件的周向定位 齒輪，帶輪與軸的連接采用鍵連接。 分錐角 δ1 = 176。680mpa， σ p2= S?2? =650247。齒輪傳動(dòng)分為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，斜齒圓柱 齒輪傳動(dòng)還有錐齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2=446mm，合格。a d d d1d2176。腹板厚 S=10mm L=（ ～ 2） d=60 輪寬 B=54mm， d0 =2 21 dd?=。－ 267110 176。 電機(jī)到滾刷的總傳動(dòng)比 i= nn刷電 = 60600 =10（公式 42） 齒輪間的傳動(dòng) 比為 i=2 帶輪的選擇設(shè)計(jì) I軸帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 功率 P=258+=，因?yàn)闈L筒的轉(zhuǎn)矩為 T=，滾筒到 Ⅳ 軸的傳動(dòng)比為 ，傳動(dòng)效率為 ，所以 I軸的轉(zhuǎn)矩為 T= ? =，所以 I軸的轉(zhuǎn)速為 n= ??? / min。 5 滾筒處 II軸的轉(zhuǎn)矩 T=FR=43= 通過對(duì)比，可以得出方案二是比較好的方案。 其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為： （ 1）走廊清掃機(jī)總體方案設(shè)計(jì)； （ 2）動(dòng)力裝置的確定 （ 3) 走廊清掃機(jī)的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)，比如齒輪，帶輪，軸的結(jié)構(gòu) 尺寸設(shè)計(jì)和校核。研制出有一種環(huán)保的清掃機(jī)十分重要。清掃器采用馬達(dá)作為電源，帶動(dòng)毛刷旋轉(zhuǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)清掃工作。 掃地機(jī)：掃地機(jī)是現(xiàn)有技術(shù)下的最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的小型清掃設(shè)備。如日本的日立，松下，美國(guó)的 Denning公司，德國(guó)的 Alfred Karcher GmbH公司，西門子公司等都已開發(fā)出清潔機(jī)器人 [6] 。近十幾年來(lái)，人們開始試著應(yīng)用機(jī)器人代替人來(lái)進(jìn)行此項(xiàng)工作。而傳統(tǒng)的清掃方式如使用掃帚，拖把進(jìn)行清掃及其落后的清掃設(shè)備已經(jīng)不能滿足當(dāng)今 社會(huì)的需要并且傳統(tǒng)的清掃方式和清掃設(shè)備工作效率低，對(duì)工作人員的體力消耗大，并且還浪費(fèi)人力資源。本 次設(shè)計(jì)的走廊清掃機(jī)可以對(duì)走廊的狹小的空間進(jìn)行清掃，清掃效率高，清掃面積大，能夠達(dá)到 每小時(shí)清掃面積不小于 600平方米，垃圾箱容量也很大，不低于 20升，可靠性很強(qiáng)，清掃效果好。我國(guó)于 20 世紀(jì) 60 年代開始進(jìn)行了清掃機(jī)的研制，至今已經(jīng)有 40 多年的歷史了。因此設(shè)計(jì)一臺(tái)清掃機(jī)對(duì)解決工作效率低 ，工作人員的體力消耗大， 浪費(fèi)人力資源并且對(duì)美化環(huán)境有很大的幫助 [8]。在當(dāng)今社會(huì)， 小型清掃機(jī)器已經(jīng)得到了很多人的認(rèn)可，因?yàn)樗哂泻軓?qiáng)的實(shí)用性、 清掃率高 、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全性能高、對(duì)環(huán)境的污染程度小、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。通過查閱相關(guān)資料了解到掃地機(jī)的種類主要有 氣動(dòng)高壓帶電清掃機(jī)， CZQ其特點(diǎn)為重量輕、清掃功率大、使用壽命長(zhǎng)、操作安全可靠、檢修維護(hù)簡(jiǎn) 便等特點(diǎn) [11] 。而清掃機(jī)的垃圾箱的容量和材質(zhì)要滿足工作要求，材質(zhì)不好會(huì)減少清掃機(jī)的使用壽命，造成漏垃圾的現(xiàn)象，對(duì)環(huán)境造成污染。 方案一原理圖： 圖 21 走廊清掃機(jī)方案一簡(jiǎn)圖 1. 殼體 2. 電機(jī) 3. 滾刷 4. 導(dǎo)向斜面 5. I小斜面 工作原理：當(dāng)清掃機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)能，通過帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞 給滾刷，帶動(dòng)滾刷轉(zhuǎn)動(dòng)，可以將垃圾掃到垃圾箱內(nèi)。因?yàn)樽呃惹鍜邫C(jī)的功率比較小，所以選擇小型的儲(chǔ)電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。96%=49W 齒輪間的傳遞效率為 95% 豎放齒輪處的功率 P 豎1= PIII/ ?=49247。 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 傳動(dòng)比 i= 273006 =，所以大帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 2d =90=198mm根據(jù)表 88圓整為 d 2d =200mm。合格 6. 計(jì)算 V帶根數(shù) 根據(jù)實(shí)際情況，清掃機(jī)的功率低，采用一根帶就能滿要求足工作 7. 計(jì)算單根 V帶的張緊力 F0 =500(?k － 1) zvPd +qv2 （公式 47） =500( － 1) ? + =59N 式中： ?k —— 包角修正系數(shù) ， 查表 123[14]得 ?k = q—— V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量， kg/m。4=5 圖 42 I軸大帶輪結(jié)構(gòu)示意圖 IⅡ 軸帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 確定計(jì)算功率 P ca = KA P= 式中： P ca —— 計(jì)算功率 KA —— 工況系數(shù)。 所以小