【正文】 至于遺憾方面也有，畢竟知識水平和設計經驗有限，我也不可能在每一個細節(jié)的設計上都做到游刃有余，比方說馬達在繞軌跡移動時其受導軌的摩擦情況是需要仔細推敲的，但設計過程中我并未深究，雖然目前腦海里也有了雛形，但畢竟沒有將其完善。此設計與市面上擦鞋機最大的不同之處在于真正做到了自動化，如果將兩者進行比較就可以發(fā)現，此次設計的巧妙和完成動作的復雜度是后者遠遠不能企及的。外部材料為鐵皮，上方有開始和停止按鈕。 圖 43 鞋油筒 26 廣告燈箱 因 為擦鞋 機的設計 面向公共 場合， 所以另外 設計一 個廣告燈箱。 鞋油筒 鞋油筒設計 為模仿啫喱水瓶的擠壓機構。如下圖 42 所示： 皮帶 圖 42 PP 型沖壓軸承座 擦鞋機用到兩根皮帶，均采用聚氨酯高速帶。用于每根軸的軸端固定。將整個擦鞋機角鋼質量進行計算，可以得出總重為 。 244 其他零部件的選取 非設計零部件包括軸承，軸承座，支架等。 偏心輪偏距為 25mm。所以對于鋼絲的移動距離來講，凸輪每轉動半周，鋼絲線只要移動(357/3=119)119mm 即可。整個軌跡長度計算值約為 357mm。凸輪處大輪邊半徑為 ，小輪邊半徑為 22mm,即 D=（因為齒輪擺動的距離為 10mm, 根據杠桿原理可以得出 10/D=90/60）。效果圖如右圖 311 所示： 前端鞋刷筒運動分析 圖 311 裝配效果圖 鞋面整個前半部分的擦拭都由鞋刷筒旋轉完成，但此機構沒有用到齒輪系減速，只用兩次帶傳動減速。m = = = MP e查表得，脈動循環(huán)許用應力 [ ] = 60 MPa [ ] ，故安全。m MVC1MVC 22 2合成彎矩如圖（c5） M C1 = M HC1 + M VC1 =2 222+22= m *51t 2= = = + 92* 41t 1= = = + 92垂直面上的支反力由 提供 *41T 1= = = VA+ 92 *51T 2= = = + 92◇計算軸承支反力 由軸的結構看出，必須以齒輪中心為受力點，A、B 為支點做受力分析 （c2） 1 21 2（c1） r1 21 2（圖 311） 21=軸環(huán)寬度一般為軸肩高度的 倍，則寬度為 4mm Ⅳ~Ⅴ為裝齒輪軸段。 Ⅱ~Ⅲ段是自由段。m 圖 39 軸的結構尺寸圖 Ⅰ之前為裝帶輪段，軸徑根據電動機滿載功率計算為 15mm,但實際上幾乎不可能有滿載，可以適當減小一些。下面結合之前的數據對軸作計算: (單位：mm) 軸 1：d1=110* / 225 = 軸 2：d2=106* / = 軸 3：d3=106* / = 軸 4：d4=110* / = 軸 5：d5=110* / 225 = 從軸徑的初步計算可以看出，5 軸徑均不滿 10mm。軸為 45 鋼，C=106~117，具體根據軸的實際情況選取。i HLim243。 io◇對于標準齒輪（a= ）區(qū)域系數 = 134查表得接觸疲勞極限 = 600MPa 、 = 550MPa （根據齒面硬度得出） 550*HLim2 n2[ ] = = = = 550MPa 243。F] *202b=246。F]2所以YFaYSa=YFa2YSa2= [243。F lim2= 150 MPa （根據齒面硬度和熱處理方式7查圖得彎曲疲勞壽命系數 = = 得出）、由 YsT=，取安全系數= 大小齒輪的應力循環(huán)次數分別為： N1=60n1jLh=60**16*300*10=*10N2=N1/3=*10N1 N 2180* *8150 * *許用彎曲應力 [246。 Y Y6243。 K 226。 是齒寬系數、 是齒形系數、 是應力校正系數、[ ]是材料的d=,取標準值： 小帶輪 d=50 大帶輪 D=200對于小輪 d=50（內孔徑為 12），查表取得 輪緣寬度 B 取值范圍為 20~32 取 B=25 δ=+3=大帶輪δ=+3=4 中心距 a=(~)*（d+D） 圖 38 帶輪外形圖 取 a=375 2 4a查表傳動帶內周長 Li 范圍在 450~1500 之間時取標準帶長 630，帶厚為 2mm (2)齒輪的設計計算 依據之前分配的傳動比和齒輪傳動形式進行設計校核,預計使用壽命為 10 年，每天平均工作 16 小時，一年按 300 天計算。 [ ]式中： / [246。對于擦鞋機而言，這些優(yōu)點都是設計時應當考慮的。m T4=9550P4/n4=9550*凸輪部分（3）傳動比為 4*4*3=4減速器部分（5）為 4*4*0. 5*=4。綜合以上兩部分，可以將電動機功率稍微提高一些。但是本次設計需要帶動滑板，滑板產生的水平方受力估計為 120N，移動速速不能太快，因為總移動距離只有 。對比 35 碼到 45 碼的鞋型，滑板移動距離只有 5cm,即偏心輪偏距為 35 對此機構做受力分析：圖 35 轉矩 T 在經過多級減速以后可以達到一個較大值，而 F1 預計只能在 30N 左右。 12 移動滑板機構 移動滑板為解決鞋碼大小不一而設計。毛刷可以適當做長一些，因為尼龍是韌性和耐磨性很好的材料，所以在鞋子不斷地前伸和退宿時可以不受到破壞。通過圖 33 分析可以直觀得出這一結論:當偏距為D 的偏心輪在如圖所示的軌跡上由 A 點旋轉到 B 點的時候，產生的圓周切向力 Ft 提供一個分力 F1 來迫使滑塊移動，F1=Ft*cosa利用不斷旋轉的凸輪 1 與擺動支桿可以使齒輪 3 左右擺動，間歇性與牽引齒輪 2 和 4 接觸。右圖 為組裝之后的效果圖 28 所示： 圖 28 擦鞋機效果圖 圖 28 103 機械傳動裝置的設計 計算 擦鞋機各機構設計 減速機構 減速機構是擦鞋機組成的核心部分，本次設計 50%的側重點均在減速機構上。所以擦鞋機偏心輪只需要產生 30N~120N 的反作力就可以滿足?；逶谶@個范圍內移動是容易實現的。擦鞋本身不屬于高檔消費行業(yè)，投入太大，收益太少這也是9設計者應該顧及的。套在鋼絲線上的電動小馬達自轉的同時會隨藍色柱子的牽引作用在預定軌道上來回移動，從而完成鞋子后側面的擦拭。如（圖 24）所示：皮帶刷外側有刷毛，不足之處在于鞋子與帶刷接觸會存在很大的相互作用力，這個作用力可能會導致兩個問題：一是皮帶輪因負載過大、包角過小而打滑；二是腳站不穩(wěn)而被迫往前移動。 （2）采用旋轉鞋套和聚氨酯高強度毛刷帶方案 圖 24 毛刷帶方案圖 制 作一個鞋套將 鞋子整個前端 面套住，通 過鞋套的旋轉運動可以將整個鞋子前端面擦干凈。但是綜合摩擦系數考慮會發(fā)現此機構存在死點（圖 23），即軌道形狀彎折過陡滑塊就會被堵死。 62 擦鞋機方案分析 鞋子側面和上表面為不規(guī)則曲面問題解決方案： 問題提出 鞋子屬于不規(guī)則形狀物體，擦鞋機若想要達到全方位擦鞋的目的，就一定要解決以下兩個問題： （1）鞋子的整個外形為不規(guī)則曲面問題 （2）鞋碼大小不一的問題 問題解決 鞋子側面和上表面為不規(guī)則曲面問題解決方案： （1）采用毛氈滾動和曲柄滑塊機構方案 將整個機構分解為擦鞋前上端面和側面兩部分機構。如果用在擦鞋店，只需把鞋子上方加一個受載裝置即可。翰 林擦鞋有很多 的連鎖店，已經 具有一定規(guī)模，一般情況下擦拭一雙皮鞋的價格不會低于五元，當然具體還按鞋油的檔次配合定價。 就實際意義來講，擦鞋行業(yè)在中國并不算蕭條。包括曲柄滑塊機構，齒輪系傳動，凸輪設計、齒面接觸疲勞強度校核，軸系部分脈動循環(huán)許用彎曲應力計算，以及各種鍵、軸承、彈性墊片等零部件的選用原則等等。減速部分齒輪為開式傳動，對灰塵油污都不敏感。包括關鍵部分的側面擦鞋機構、為適應不同鞋碼的底面滑板機構、擦鞋采用的電動小馬達、所有齒輪采用的軸承座和用角鋼焊接的支架等。其原理簡單，功能單一，無法真正實現自動化。對皮革行業(yè)來講，擦鞋機發(fā)展好壞起著舉足輕重的作用。參考 文獻 .................................................................. 30 鞋油筒 ................................................................................................................................. 26 支架 ..................................................................................................................................... 25 前端鞋刷筒運動分析 ................ .............................................................................. .... 23 電動機選擇 ............................................................................................................... .... 13 減速機構 ...................