【導(dǎo)讀】題目：走廊清掃機(jī)的設(shè)計(jì)

　　

【正文】 標(biāo)準(zhǔn)精度的單列圓錐滾子軸承 329/28，其基本尺寸為 124528 ????? TDd C=9， B=12，所以軸上 mmdd 28121143 ?? ?? ， mmLL 12121143 ?? ?? ，右端的軸承采用軸肩定位，軸肩高度 h==28=，所以 mmd 302281110 ???? ，取 mmd 301110 ?? 。 取安裝齒輪處的軸段的直徑 mmdd 2810965 ?? ?? ，因?yàn)殄F齒輪的寬度 B=16,所以軸段 mmL 16109 ?? 。安裝齒輪處的軸段 56右端采用階梯套筒定位，一直帶輪的輪輻寬度為 54，為了使套筒端面可靠地壓緊在齒輪和帶輪，此 軸段的長(zhǎng)度應(yīng)該略小于帶輪輪輻寬度，所以 mmL 5176 ?? ，帶輪右端采用軸肩定位，軸肩高度取 h=3，所以軸環(huán)處直徑 mmd 4287 ?? ，而軸 mmd 3676 ?? ，軸環(huán)的寬度 b≥ ，取mmL 1298 ?? ，為了滿(mǎn)足齒輪的軸向定位，采用階梯軸的形式， mmd 3698 ?? ，長(zhǎng)度 mmL 19198 ?? 階梯套筒的長(zhǎng)度為 11mm軸 mmL 6654 ?? ， mmd 3054 ?? 。 （ 2）軸上零件的周向定位 齒輪，帶輪與軸的連接采用鍵連接。 12段軸的直徑為 20mm，根據(jù)表 94[14]查的鍵的截面尺寸為1466 ????? lhb 。軸段 910與軸段 56采用的鍵相同。因?yàn)?mmd 2865 ?? ，由表 94[14]查的平鍵截面尺寸 2078 ????? lhb 。軸段 67的直徑 mmd 3676 ?? 由 表 94[14]查的平鍵截面尺寸 810???hb ，因?yàn)閹л喌妮嗇瀸挾葹?54mm，取鍵的長(zhǎng)度為 30mm，錐齒輪與軸的配合采用基空制67nH ，過(guò)盈配合。 參考表 152取軸端倒角為 ?452? 。 (3) 軸的校核 軸的受力分析如下圖 圖 44 I軸受力圖 由前面的計(jì)算得知NF NFpp ?? 扭矩mNT mNT . . ?? 在錐齒輪處：NFFNFFNdTFtatrmt25s int a n49c o st a n 3221111111???????????? 求支反力：在水平面內(nèi) 圖 45 I軸水平面內(nèi)受力圖 對(duì) B點(diǎn)取矩 ：，方向向下NF FFFFF nh nhtPtp 195 22112 ?? ???? 對(duì) F點(diǎn)取矩：，方向向上NF FFFFF nh nhtPtp 204 12112 ?? ???? 14 彎矩圖為 圖 46 I軸水平面內(nèi)彎矩圖 垂直面內(nèi)受力 圖 47 I軸垂直面內(nèi)受力圖 齒輪處的分度圓直徑 mmdm 40? ， mmNdFMM ma .500202521 ????? 對(duì) B點(diǎn)取矩：方向向下,50 )()(1012 22211 NF FFMFM NV NVrr?? ????????? 對(duì) F點(diǎn)取矩：方向向下,48 )(92)(1 12211 NF FFMFM NV NVrr?? ????????? 在垂直面內(nèi)的彎矩圖為 圖 48 I軸垂直面內(nèi)彎矩圖 總的彎矩圖為 圖 49 I軸總彎矩圖 扭矩圖 15 圖 410 I軸扭矩圖 抗彎截面系數(shù)： mmd tddtdW 45652 )(32 23 ???? ? ，因?yàn)檩S為單向旋轉(zhuǎn)，扭矩應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)，取?? ， aca MPW TM )( 22 ??? ?? ，軸的材料為 45鋼，調(diào)制處理，由表 151（機(jī)設(shè)課本）的? ? aMP601 ??? ，軸安全。 車(chē)架的設(shè)計(jì)計(jì)算 車(chē)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示： 圖 411 車(chē)架結(jié)構(gòu)圖 車(chē)架的前后支撐選用鑄鐵， 尺寸為 252010的矩形鋼管。 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。在后面兩個(gè)大輪的中心線上，采用可以旋轉(zhuǎn) ?180 的工業(yè)鉸輪支撐，不承載很多重量，只起到平 衡和轉(zhuǎn)向的作用，這樣在改變方向時(shí)會(huì)很方便。 底板用來(lái)安放置蓄電池、電機(jī)減速器等。車(chē)架上底板選用 Q235 熱軋鋼板，其尺寸范圍為118885210mm。在距離上邊緣 9mm出和距離下邊緣 75mm出安裝兩個(gè)軸承座，用來(lái)支撐軸承。在距離前邊緣 10mm出安裝電機(jī)，電機(jī)距離下邊緣 201mm。滾刷距離主軸的距離為 323mm。 滾刷的設(shè)計(jì) 掃地刷是清掃機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)，分為主刷和副刷。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)。刷毛安裝在空心圓柱體的外部又稱(chēng)為滾 刷。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。而后面的刷子采用的是主刷，將副刷清掃的垃圾掃到垃圾箱里。前面的滾刷采用的是圓錐刷，刷毛采用的材料是尼龍的，價(jià)格便宜，受用壽命長(zhǎng)。滾刷的直徑為 150mm。 16 5 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)廣泛的查閱與課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，對(duì)走廊清掃機(jī)進(jìn)行了詳盡的設(shè)計(jì)，得出如下結(jié)論： 1. 本次設(shè)計(jì)的走廊清掃機(jī)采用蓄電池進(jìn)行供能和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)力的傳輸，里面采用帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力傳遞。 2. 本次設(shè)計(jì)的走廊清掃機(jī)清掃面積大，輕便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，安全性能好，清掃效果好，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。 3. 清掃機(jī)內(nèi)的結(jié)構(gòu)采用了齒輪傳動(dòng)，帶傳動(dòng)。齒輪材料采用 40Cr，主軸的材料采用 45鋼，并且對(duì)齒輪和軸的尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其強(qiáng)度也進(jìn)行了校核。經(jīng)過(guò)校核其強(qiáng)度滿(mǎn)足工作要求。 4. 滾刷的材料采用的是尼龍的，柔軟，使用壽命長(zhǎng) ,可以清掃不同材質(zhì)的垃圾，但是只能對(duì)重量輕的垃圾進(jìn)行清理。 17 參考文獻(xiàn) [1] 方國(guó)浩，范明志，盛利平．道路清掃保潔機(jī)械發(fā)展的歷史與趨勢(shì)．商通汽車(chē)， 2021,(10)：95 [2] 李磊，葉濤，譚民，陳細(xì)軍．移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)研究現(xiàn)狀與未來(lái) [J]．機(jī)器人 ， 2021，（ 9）：475～ 480 [3] 譚定忠，王啟明，孔凡凱．自主移動(dòng)清潔機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)性能研究．機(jī)械工程師， 2021，（ 10）： 55～ 56 [4] 章小兵，宋愛(ài)國(guó)．地面移動(dòng)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) [J]．機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用， 2021，（ 2）： 19～ 23 [5] 曾岑，陳進(jìn)，蔣玉杰．智能型室內(nèi)清潔機(jī)器人的研究和發(fā)展探析 [J]．機(jī)械制造， 2021，46（ 10）： 46～ 47 [6] 高學(xué)山，徐殿國(guó)，王炎等．全方位地面移動(dòng)清掃機(jī)器人 [J]．機(jī)電工程學(xué)報(bào)， 2021， 44（ 3）： 228～ 233 [7] 李金山 ，李琳，譚定忠．清潔機(jī)器人概述．中國(guó)科技信息， 2021，（ 5）： 18 [8] 周大威，高學(xué)山，王炎，徐殿國(guó)．全方位移動(dòng)清掃機(jī)器人控制技術(shù)的研究．高技術(shù)通訊， 2021， 10(6)： 65 [9] 喻華玉，徐文澄． CZQ50超高壓帶電自動(dòng)清掃機(jī)．中國(guó)電力： 2021， 35(1)： 68～ 70 [10] 高寶峰，王秀青．氣動(dòng)高壓帶電清掃機(jī)的研發(fā)運(yùn)用．山西電力： 2021， (5)： 46 [11] 喻華玉，徐文澄． BRQ便攜式軟軸連接高壓帶電清掃機(jī)及其應(yīng)用．中國(guó)電力， 2021，35(10)： 93 [12] 靳同紅，鄭德亮， 李連云，劉景真 ． 走廊清掃機(jī)的三維設(shè)計(jì) ． 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備， 2021， (1)：15～ 16 [13] 濮良貴，紀(jì)名剛 ． 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版 )． 北京：高等教育出版社， 2021： 39～ 340 [14] 吳宗澤 ． 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（上下冊(cè)） ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021： 705～ 2021 致 謝 本文是在指導(dǎo)教師郭浩老師的細(xì)致耐心的指導(dǎo)下完成的。從論文選題、題調(diào)研、試驗(yàn)指導(dǎo)、理論分析到論文撰寫(xiě)，無(wú)不傾注了老師的心血和汗水。在此，謹(jǐn)向郭老師致以衷心的感謝 ！ 在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，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(guò)程中得到了大的鍛煉。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的總結(jié)復(fù)習(xí)和系統(tǒng)串聯(lián)，也是對(duì)我們未來(lái)工作和研究的一次準(zhǔn)備和練習(xí)。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(guò)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)。 另外，在本課題的設(shè)計(jì)過(guò)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(jiàn)和建議。有了他們的幫助，使我少走了很多的彎路，也使 我受益匪淺。在此，對(duì)各位老師的無(wú)私奉獻(xiàn)和親切教誨表示衷心的感謝和誠(chéng)摯的敬意！同時(shí)還要特別感謝同專(zhuān)業(yè)同學(xué)的熱心幫助和支持。由衷地向他們表示誠(chéng)摯的謝意！ 18