【正文】 ②拖地車的工作環(huán)境主要為普通家庭、商場(chǎng)、廣場(chǎng)、院落等環(huán)境，但要求有較好的環(huán)境適應(yīng)性?？紤]到安全因素，拖地車必須對(duì)人及家庭物品等不構(gòu)成任何危害。 手動(dòng)式拖地車在國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 目前，許多國(guó)家研制的清潔機(jī)器人應(yīng)時(shí)而 生。例如，有一種具有高效吸塵除灰功能的清潔機(jī)器人，可遙控也可自主運(yùn)作，能轉(zhuǎn)向，躲避障礙物，有很高的實(shí)用價(jià)值，可對(duì)家居、廠礦企業(yè)等地面進(jìn)行清潔，幫助人們從繁雜的勞動(dòng)中解放出來。 國(guó)外路面拖地車已廣泛應(yīng)用了先進(jìn)的電子技術(shù)，如帶有微電腦的清掃及回收裝置等，而且實(shí)現(xiàn)了有線與無線遙控，目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品僅停留在路面清潔度等最原始的技術(shù)研究方面。根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)拖地車的研究現(xiàn)狀，該拖地車能對(duì)大面積場(chǎng)地進(jìn)行拖、洗，大大的提高了勞動(dòng)效率。目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，經(jīng)反復(fù)研制、改進(jìn)、設(shè)計(jì)出一臺(tái)能解決人們生活中拖地問題機(jī)械設(shè)備。勞動(dòng)力成本的不斷提高，拖、洗設(shè)備的市場(chǎng)前景日漸看好。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過整體構(gòu)造的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)拖地車各部件構(gòu)造，進(jìn)行理論分析確定其關(guān)鍵參數(shù)，并用三維造型軟件模擬拖地車運(yùn)行情況。傳動(dòng)裝置傳送原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力 、 變換其運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)工作裝置預(yù)定的工作要求，它是機(jī)器的主要組成部分。由此可見，在機(jī)械設(shè)計(jì)中合理擬定傳動(dòng)方案具有重要意義。它用簡(jiǎn)單的符號(hào)代表一些運(yùn)動(dòng)副和機(jī)構(gòu)，能顯示機(jī)器運(yùn)動(dòng)鏈及運(yùn)動(dòng)特征。 它以滿載轉(zhuǎn)速 nm 提供連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。若工作裝置所要求的運(yùn)動(dòng) 不是等速連續(xù)回轉(zhuǎn)，這就需要首先選擇能將連續(xù)回轉(zhuǎn)變換為工作構(gòu)件所要求的運(yùn)動(dòng)特性的機(jī)構(gòu)，再以該機(jī)構(gòu)作等速連續(xù)回轉(zhuǎn)的主軸作為工作軸，并計(jì)算該軸所需轉(zhuǎn)速 n? ,然后按上述方法，在電動(dòng)機(jī)與工作軸之間選擇傳遞連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，使其傳動(dòng)比 i=?nnm ，這樣最終也實(shí)現(xiàn)了工作裝置所要求的運(yùn)動(dòng)。為便于選型，將常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及其應(yīng)用列于表 21 和表 22。常用減速器的型式、特點(diǎn)及其應(yīng)用列于表 23。 內(nèi)燃機(jī)是將柴油或汽油作為燃料，在氣缸內(nèi)部進(jìn)行燃燒，直接將產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)?機(jī)械能，其功率范圍較寬，操作方便，啟動(dòng)迅速，便于移動(dòng)，在汽車、飛機(jī)、船艇、野外作業(yè)的工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械中有廣泛地應(yīng)用；但由于其排氣污染和噪 聲都較大，不宜用于室內(nèi)機(jī)械。液動(dòng)機(jī)和氣動(dòng)機(jī)工作較平穩(wěn)，可無極調(diào)速，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；但兩者都必須在有液源、氣源的場(chǎng)合方可選用。與液動(dòng)機(jī)相比，氣動(dòng)機(jī)介質(zhì)清潔、費(fèi)用少；但其 工作壓力較低，且由于空氣的可壓縮性較大，速度不穩(wěn)定。一般來說，較其他原動(dòng)機(jī)有較高的驅(qū)動(dòng)效率，與被驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)的連接也較為方便，其種類和型號(hào)較多 、 并具有各種機(jī)械特性，可滿足不同類型工作機(jī)械的要求，電動(dòng)機(jī)還具有良好的調(diào)速性能，啟動(dòng) 、 制動(dòng) 、 反向和調(diào)速以及遠(yuǎn)程測(cè)量與遙控均較方便，便于生產(chǎn)過程自動(dòng)化管理；因此，生產(chǎn)機(jī)械在有動(dòng)力電源的場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先選用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。 在移動(dòng)的設(shè)備中和蓄電池 配套的較常使用的電機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)：太快需要齒輪減速器，電流通常較大，較難與車輪裝配，控制復(fù)雜。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn) : 功率與自重比小，電流通常較大，體積大，較難與車輪裝配，負(fù)載能力低，功率小，控制復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)。 電動(dòng)機(jī)容量主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的發(fā)熱條件來決定。對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷不變或變化很小，常溫下工作的機(jī)械，只要所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 Pm 等于或大于所需電動(dòng)機(jī)功率 P0，即 Pm=P0，電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)就不會(huì)過熱，而不必校驗(yàn)發(fā)熱和起動(dòng)力矩。 η 為由電動(dòng)機(jī)至工作裝置的傳動(dòng)裝置的總效率。η 2 η n （ 22） 式中： η 1 、η 2 、…、η n 分別為傳動(dòng)裝置中每一級(jí)傳動(dòng)副（齒輪 、 蝸桿 、 帶或鏈傳動(dòng)等） 、每對(duì)軸承或每對(duì)聯(lián)軸器的效率，其值可查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，表 24 列出了部分?jǐn)?shù)據(jù)。如工作條件差 、 加工精度低 、 維護(hù)不良時(shí)，則應(yīng)取低值；反之，則取高值。 P1 、 P2 、 P P?分別為 Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ 軸和工作軸的輸入功率， kw； T1 、 T2 、 T3 和 T? 分別為 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 軸和工作軸的輸入轉(zhuǎn)矩， N i12 、 i23 和 i?3 分別為 Ι 軸至 Ⅱ 軸 、Ⅱ 軸至 Ⅲ 軸 、Ⅲ 軸至工作軸之間的傳動(dòng)比； η 12 、η 23 、η ?3 分別為 Ι 軸至 Ⅱ 軸 、Ⅱ 軸至 Ⅲ 軸 、Ⅲ 軸至工作軸之間的傳動(dòng)效率。 2. 各軸輸入功率 P1 =Pm P2 = P1 ?η 12??? kw （ 24） P3 = P2 ?η 23 P? = P3 ?η ?3 式中： Pm 為電動(dòng)機(jī)的額定功率。 M （ 25） T3 =955033nP T? =9550??nP 根據(jù)設(shè)計(jì)要求工作軸轉(zhuǎn)速為 120r/min 按表 21 推薦的各種傳動(dòng)比范圍： V 帶傳動(dòng)比范圍 ib 39。 =23，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍 ig 39。 =1 2 3~4 3 5=6~60，可見電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n39。 ? n? =(6~60) 120=720~7200 r/min 考慮到轉(zhuǎn)速不高，為減少電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和價(jià)格，選擇 1400r/min 的直流電機(jī)。 由此針對(duì)此設(shè)計(jì)選用鉛蓄電池，型號(hào)為： 3DAW250 有關(guān)性能為： 標(biāo)準(zhǔn)電壓為 12V 其比能量達(dá) 250w? h/kg 使用壽命為充放電 1200 次 放電深度為 75% 外形尺寸為：長(zhǎng) 寬 高 =120mm 70mm 70mm 重量約為： 5kg 此蓄電池外形圖為： 圖 蓄電池 此蓄電池的性能 ： （ 1）該電池為全密封閥控式（可維護(hù)）電動(dòng)車專用蓄電池，具有全密封防泄露設(shè)計(jì)、安全可靠、自放電小、容量大、比能量高等優(yōu)點(diǎn)?？蓽p少排污 97%，甚至可做到零排污 （ 3）節(jié)約能源，為普通蓄電池耗能的 2/3 （ 4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便，易于操作和維修 （ 5）使用時(shí)間長(zhǎng)，充電后每次可用 15 小時(shí) （ 6）有足夠的功率供清掃機(jī)達(dá)到每小時(shí)清掃面積不低于 1000 平方米的要求。 2 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定計(jì)算功率 PC 見《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 109，查的工作情況因數(shù) KA= PC=KAP== 選取普通 V 帶型號(hào) 根據(jù) PC=,n1=1500r/min，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖 1012 選取帶的型號(hào)為 Z 型 確定帶輪的直徑 dd1， dd2 見《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 104，選取小帶輪直徑，取 dd1=71cm，按公式計(jì)算大帶輪直徑 dd2 dd2=121 ddnn=71cm 驗(yàn)算帶速 v= 6000011ndd? = 60000 ?? =帶速在 5~25 之間。 ⒋中心距調(diào)整范圍 按式（ 1022）確定中心距的調(diào)整范圍 mmlaa d 6 05 6 00 1 6 80 1 i n ?????? mmlaa d i n ?????? 驗(yàn)算小帶輪包角 1? 由式（ 1023）計(jì)算小帶輪包角 1? ???? ??? 12018001801? 包角合適。 計(jì)算初拉力 F0 見表 101，得 mkgq /? ，按式（ 1025），計(jì)算初拉力 F0 F0= 0 0 qvKzvPc ????????? ?? = ?????? ???????? ?? ? 0 = 計(jì)算對(duì)軸產(chǎn)生的壓力 FQ NzFF Q 8 021 8 0s i i n2 10 ?????? ?? 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 表 101 V 帶 （基準(zhǔn)寬度制） 的截面尺寸 （摘自 GB/T 115441997) 型號(hào) Y Z A B C D E 頂寬