【正文】 該系列產(chǎn)品分類如下： 材料 產(chǎn)品名稱 型號(hào) 承載 (kg) 安裝高度
。 清洗機(jī)支撐輪選擇 該清洗機(jī)采用三個(gè)支撐輪，前一個(gè)，后兩個(gè)。 燃料電池有堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池 、固體電解質(zhì)燃料電池等，燃料電池體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、效率高、無(wú)污染，是一種非常好的清洗機(jī)用電源，但總的來(lái)說(shuō)，目前還處于研究開(kāi)發(fā)階段。銀鋅電池是現(xiàn)有二次電池中輸出功率最大、能量最高的電池，自放電速度慢，機(jī)械強(qiáng)度高，可短期超負(fù)荷放電，放電電壓平穩(wěn)，但價(jià)格貴、充電時(shí)間長(zhǎng)、壽命短、充電次數(shù)少。二次電池又叫蓄電池，有鉛酸電池、銀鋅電池、鎳鎬電池和鎳鋅電池等。堿性錳電池適合于 大電流放電，放電容量很大，尺寸與干電池相同，具有互換性。作為清洗機(jī)能源的一次電池要求能量密度高、自放電少、可靠性高，一次電池有錳干電池、堿性錳電池、鉀電池、汞電池、氧化銀電池等。 技術(shù)參數(shù)表： 華中科技大學(xué)機(jī)械專業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 50 型號(hào) 工作電壓 工作電流 功率 開(kāi)口 流量 *注四 吸程 *注五 最大 揚(yáng)程 *注六 最大輸出壓力 *注七 體積 (最大外形尺寸 ) 重量 (V DC) (A) (W) (L/min) (M) (M) (Bar/Mpa) (mm) (Kg) BSP27160 12 ≤ ≤ 16 約 4 27 11095 24 ≤ ≤ BSP40160 12 ≤ ≤ 16 約 4 40 11095 24 ≤ ≤ 在 BSP系列中選擇后，該地面自動(dòng)清洗機(jī)吸水扒真空泵選用 BSP27 鍵的標(biāo)記為：鍵 8 7 20 GB/T109579. 吸水扒真空泵選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求需要的吸水效率為 1016L/min，統(tǒng)一選用電源電壓為 24v等進(jìn) 行真空泵的選擇。 鍵、轂和軸的材料都是鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 62查得許用擠壓應(yīng)力 ? ? 100 120p M Pa? ? ，取其平均值 ? ? 110p MPa? ? 。 軸承的校核 (1)已知 nⅡ =Fa=0 Fr1=Fr2= = N 初選 7203C型角接觸球軸承 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表（ 1112）得 FS=,則 Fs1=Fs2=== N (2)計(jì)算軸向載荷 Fa Fa2 ∵ Fs1+Fa=Fa2 Fa=0 ∴ 任意用一端為壓緊端， 1為壓緊端， 2為放松端 兩軸承軸向載荷： Fa1=Fa2=Fs1= N (3)求系數(shù) X、 Y Fa1/Fr1= = Fa2/Fr2= = 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表（ 118）得： e= ∵ Fa1/Fr1e ∴ X1=1 Y1=0 ∵ Fa2/Fr2e ∴ X2=1 華中科技大學(xué)機(jī)械專業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 48 Y2=0 (4)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P P2 根 據(jù)表（ 119）取 fp= 根據(jù)式（ 116）得 P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)=(1)= N P2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)=(1)= N (5)計(jì)算軸承壽命 Lh ∵ P1=P2 故 P= N 對(duì)于角接觸球軸承 ε=3 根據(jù)手《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》附表 115知 7203C型軸承 Cr= kN 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》中（ 135）式得 6 3110 ()60h CL nP? = 6 310 10800()6 0 1 1 7 .6 1 5 9 .0 9? =443400 h48720h ∴ 此軸承合格 鍵的校核 由于此帶輪有定心精度要求，故選用平鍵聯(lián)接，由于帶輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（ A型）。3 1及 167。因 rd = =， Dd =2826 = 經(jīng)插值法查表得 ?? = r? = 又由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中附圖 31可得軸的材料的敏行系數(shù)為 q? = ， q? = 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按《機(jī)械設(shè)計(jì)》中（附表 34）為 1 ( 1)kq? ? ??? ? ?=1+ （ ） = 1 ( 1)kq? ? ??? ? ?=1+ （ ） = 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中附圖 32的尺寸系數(shù) ?? =，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中附圖 33的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)?? =。 截面 Ⅲ 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W==28 3 mm3= mm3 抗扭截面系數(shù) TW =28 3 mm3= mm3 截面右側(cè)彎矩 M=270938 301530? = 截面 Ⅲ 上的扭矩為 T= 截面上的彎曲應(yīng)力 b MW?? = MPa = 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 3T TTW? ? 華中科技大學(xué)機(jī)械專業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 46 =MPa = 軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 151查得 B? =640MPa ， 1?? =275MPa， 1?? =155MPa。 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面 Ⅱ 和 Ⅲ 處為過(guò)盈配合，引起的應(yīng)力集中較為嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，帶輪截面應(yīng)力最大，截面 Ⅳ 的應(yīng)力集中也較大，但截面 Ⅳ 不受扭矩作用，同時(shí)軸徑較大，故無(wú)需做強(qiáng)度校核，帶輪截面上雖然應(yīng)力較大，但應(yīng)力集中不大（過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而這里的軸徑最大，故也無(wú)需校核。在 V 帶的設(shè)計(jì)計(jì)算知，徑向力 F=,做為懸臂梁的跨距 L=45+15+3=63 mm 根據(jù)、軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩簡(jiǎn)圖和扭矩簡(jiǎn)圖，如下圖所示： 華中科技大學(xué)機(jī)械專業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 44 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度， M=FL==21. 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本式 (155)以及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=，軸的計(jì)算應(yīng)力 ca? = 223()MTW?? = 222 1 .4 5 ( 0 .6 1 4 .6 2 )0 .1 2 8??? A FN FN1 FN2 M T 華中科技大學(xué)機(jī)械專業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 45 = 前面已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 求軸上載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖做出軸的力的計(jì)算，該軸可作為懸臂梁進(jìn)行分析。 帶輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，按《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 查得平鍵截面bh=87 mm ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 20 mm，同時(shí)為了保證帶輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇帶輪輪轂與軸的配合為 76Hh 。 由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的角接觸球軸承 7203C，其尺寸為 bDB=174022 , 故取 dⅤ Ⅵ =18 mm，考慮到軸承尺寸、底板厚度、刷盤連接， 取 LⅤ Ⅵ =50 mm。 LⅣ Ⅴ =40mm。根據(jù)軸端直徑取D=40 mm， 取 Ⅱ Ⅲ 的長(zhǎng)度 L=5mm，軸段 Ⅰ Ⅱ 只起到増緊擋圈固定帶輪的作用，避免帶輪的上下躥動(dòng)，故 LⅠ Ⅱ =10 mm， LⅣ Ⅴ =40 mm。因此，該軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中，使軸的定位可靠。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 根據(jù)前面提到的傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)考慮到軸的結(jié)構(gòu)工藝性。軸的材料為 45鋼 ，調(diào)質(zhì)、鍍鉻處理。綜合考慮軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性等要求，故選用 45 鋼，鍍鉻處理。軸與底板由凸臺(tái)固定，上部裝有軸承，上端由套筒固定，下端采用軸承端蓋。 帶速 v V= d2d60 1000?1nP = 200 7560 1000??? = m/s 華中科技大學(xué)機(jī)械專業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 初定軸心距間距 （ dd1﹢ dd2） ≤ a 0≤2 （ dd1﹢ dd2） (75 ﹢ 125) ≤a 0≤2(75 ﹢ 125) 140≤a 0≤400 取 a0=200 mm 所需 V 帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld0 Ld0 =2 a0＋ 2? （ dd1﹢ dd2）＋ d2d42d10da（ － ） =2200 ＋ 2? (75﹢ 125) ＋ 4 200? 2125 75（ ﹣ ） =717 mm 根據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 Ld=710 mm 實(shí)際軸間距 a = a0＋ 2d d0LL－ =200＋ 2710 717－ = amin = a－ (2bd＋ Ld) 根據(jù) A型帶查《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 取 bd = amin =－（ 2 ＋ 710 ） = mm amin=a＋ Ld 7 =＋ 710 = mm 小帶輪 包角 1? 1? =180?－ d2d a d1d－ ? =180?－ ﹣ ? 華中科技大學(xué)機(jī)械專業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 =165? 根據(jù) dd1=75 和 n1=200r/min 根據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 A型 V帶的功率 P1= 額定功率的增量 ? P1 根據(jù) n1=200r/min和 i=，根據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 ? P1= kw V 帶的根數(shù) Z Z=? ? ALKK?? d11PPP 根據(jù) 1? =165?，由《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 查得 ? 根據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 ? ? ?0 .1 90 .1 6 0 .1 2 0 .9 6 0 .8 2z ? ? ? ? = 取 Z=2根 單根 V帶的預(yù)緊力 0 2 .55 0 0 1 dA PF K Zv??? ? ?????mv2 根據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 m= kg/m 0 2 .5 0 .1 95 0 0 1 2 0 .7 8 5AF K?????? ???+2 = N 壓軸力 FQ 102 sin 2QF F Z ?? =22sin 1sin2? = 華中科技大學(xué)機(jī)械專業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)布局 根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)方案的布局， Ⅰ Ⅰ 段連裝帶輪，軸端通過(guò)螺紋連接與刷盤組合。 dd2= i dd1（ 1－ ? ） =75 （ ） = 據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 dd2=125mm。 Pd =KAP== 選定帶型 根據(jù) Pd=， n1=200r/min 華中科技大學(xué)機(jī)械專業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 由《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 A型帶。 因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 S9D20024,所選電動(dòng)機(jī)額定功率為 Ped=200w, 滿載轉(zhuǎn)速 N=3000r/min,總傳動(dòng)比適中 ，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較緊湊。i 2=～ ,則： 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 : n 電動(dòng)機(jī) =i 總 n w=（ ～ ） 120 r/min =156～ 540 r/min 選用 n=200 r/min 由于 SPG系列電機(jī)轉(zhuǎn)速較高，故需與減速器相配置達(dá)到所需轉(zhuǎn)速 SPG系列電機(jī)都有相配的減速器，所以選用該電機(jī)較符合要求。故選用韓國(guó) SPG系列電機(jī)。缺點(diǎn)之處是刷盤只能 朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，假設(shè)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸是右旋的，則相應(yīng)的套緊方向?yàn)橛倚?，這樣才使刷子在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候不會(huì)滑落，洗得更干凈。 圖 415 刷洗機(jī)構(gòu) 華中科技大學(xué)機(jī)械專業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 電機(jī) 1 通電，旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與之相連接的小帶輪 2，通過(guò)皮帶 3 過(guò)渡到大帶輪上，使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)刷洗盤和刷子旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)刷洗運(yùn)動(dòng)。 刷洗機(jī)構(gòu)主要由以下八個(gè)部分組成（如圖 415）。以上完成水循環(huán)過(guò)程。 吸污部分 :在清洗的過(guò)程中 ,真空泵工作 ,將空氣沿箱體上方方向由污水箱抽出 ,使污水缸形成負(fù)壓 ,在吸水扒緊壓地面的情況下 ,污水箱與外面的大氣壓強(qiáng)差產(chǎn)生的壓力將吸水扒中的污水壓進(jìn)污水箱 ,完成吸污工作。其中箱體分為兩個(gè)部分，即清水箱和污水箱。當(dāng)清洗機(jī) 在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，出現(xiàn)吸水扒與障礙物相撞 時(shí)，保護(hù)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)吸水扒繞轉(zhuǎn)向螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，使吸水扒不致?lián)p壞。要求轉(zhuǎn)向螺栓具有定位和供吸水扒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的作用 。彈簧的彈力大小可以通過(guò)利用與其相連的螺母調(diào)節(jié)，同時(shí)調(diào)節(jié)螺母還可以補(bǔ)償刮水膠條的磨損使其緊貼地面，保證刮水的效率。 拉下手把后，以機(jī)架上的螺栓為支點(diǎn)，使其卡住清洗機(jī)外殼，即可使吸水扒在升起后固定 。 吸水扒升降系統(tǒng)