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1 第一章 緒論 1 1 本課題研究的目的和意義 隨著社會(huì)的高速發(fā)展 生活水平的不斷提高 人們對(duì)衣著外表的要求也越來越高 鞋子整潔度 既體現(xiàn)人的精神面貌 又反映人的素質(zhì)修養(yǎng) 人人都穿鞋 穿鞋就離不 開擦拭 因此 解決此項(xiàng)服務(wù)的全自動(dòng)洗鞋機(jī)具有廣闊的市場潛力 隨著現(xiàn)代人工作 和生活節(jié)奏的加快 人們無暇把時(shí)間浪費(fèi)在洗鞋上 全自動(dòng)洗鞋機(jī)取代傳統(tǒng)的手工洗 鞋便應(yīng)運(yùn)而生 人工洗鞋是一件比較煩瑣的事情 每當(dāng)鞋子穿久了比較臟 如果只是 稍微洗一下又洗不干凈 跟沒洗差不多 但如果仔仔細(xì)細(xì)的洗一下的話又很費(fèi)時(shí)間 而且還容易弄臟自己的手和衣物 同時(shí)隨著生活品質(zhì)的提高 人們對(duì)室內(nèi)清潔程度的要求也越來越高 自己與客人 進(jìn)出都需要擦鞋或者穿戴鞋套 然而日常生活中擦鞋較為繁瑣 且鞋套的主要成分為 甲苯醛 廢棄的鞋套埋在泥土中歷經(jīng)10余年也不會(huì)降解 對(duì)環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染 隨著當(dāng)今社會(huì)人們對(duì)環(huán)保的逐漸重視 鞋套的用量必將逐漸減少 擦鞋機(jī)能夠快速擦 鞋 且不產(chǎn)生有害污染 然而市場上現(xiàn)有的擦鞋機(jī)功能單一 擦鞋過程繁瑣且效果不 理想 如何讓洗鞋變得既省時(shí)又省力呢 全自動(dòng)洗鞋機(jī)就能為我們解決這個(gè)問題 本洗 鞋機(jī)設(shè)計(jì)合理 操作簡便 伸腳既可 抽腳延時(shí) 15 秒關(guān)閉 全自動(dòng)工作 您要做的就 是從把鞋伸到本設(shè)備中 其他的事情全部由它來完成 1 洗鞋機(jī)是 2008 年出現(xiàn)在市場上的一種家用電器 顧名思義 就是用來洗鞋的機(jī)器 外型跟洗衣機(jī)差不多 動(dòng)力也均來自電機(jī) 但是內(nèi)部設(shè)計(jì)不一樣 洗鞋機(jī)在內(nèi)桶的波 輪軸和內(nèi)桶內(nèi)側(cè)都加了毛刷 在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過毛刷與鞋的摩擦來達(dá)到洗鞋效果 因 其方便簡約 大受市場歡迎 2010 年在市場上開始出現(xiàn)投幣洗鞋機(jī) 投幣洗鞋機(jī)就是在洗鞋機(jī)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)投幣系統(tǒng) 取消了家用型的所有按 鍵按鈕 機(jī)器的啟動(dòng)完全靠投幣系統(tǒng) 只有按照投幣系統(tǒng)之前設(shè)定好的幣數(shù)進(jìn)行投幣 后機(jī)器才進(jìn)入工作狀態(tài) 投幣洗鞋機(jī)主要用于學(xué)校 工廠 洗衣吧 社區(qū)等公共場所 為人們提供洗衣服務(wù) 投資少 風(fēng)險(xiǎn)小 不需要全天候?qū)Ｈ斯芾?既可方便附近消費(fèi) 者 又可為投資者帶來良好收益 目前此機(jī)器在市場上還處于推廣階段 正在慢慢地 被人們所接受 2 洗鞋機(jī)它主要包括殼體 裝在殼體內(nèi)的洗滌桶 在洗滌桶內(nèi)裝有主軸 與主軸相 連接的波輪和傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相配合的控制機(jī)構(gòu) 其特征為 在波輪上裝有波 輪毛刷 在主軸的外壁裝有毛刷 本實(shí)用新型由于在波輪上裝有波輪毛刷 在主軸的 外壁裝有毛刷 洗滌時(shí) 利用波輪上的毛刷和主軸外壁的毛刷與鞋產(chǎn)生的摩擦 達(dá)到 清洗干凈和快速洗鞋的效果 1 2 課題研究內(nèi)容和目標(biāo) 在當(dāng)今的生活中 洗衣機(jī)已經(jīng)走進(jìn)了干家萬戶 給人類的生活提供了極大的方 便 隨著生活節(jié)奏的加快 人們對(duì)生活品質(zhì)的要求日益增高 近年來 一些多功能洗 鞋機(jī)也應(yīng)運(yùn)而生 這些洗鞋機(jī)采用了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù) 能夠快速 干凈 科學(xué)地對(duì)各 種鞋進(jìn)行清洗 目前 洗鞋機(jī)功能也曰趨豐富化 可以實(shí)現(xiàn)清洗 烘干 烘干定型 消毒 美化等功能 但是這些設(shè)備體積大 成本高 只是用于賓館 酒店及專門的洗 鞋店中 不能被大眾家庭所接受 鑒于當(dāng)前洗鞋機(jī)存在著上述局限性 本文對(duì)其洗鞋 部分的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新型設(shè)計(jì) 簡化了機(jī)構(gòu) 降低了成本 減小了體積 本課題的研究內(nèi)容是在原有擦鞋機(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)擦鞋機(jī)進(jìn)行了創(chuàng)新和改進(jìn) 主要包 括擦鞋機(jī)的原理設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擦鞋機(jī)的原理設(shè)計(jì)包括 1 擦鞋面裝置的設(shè)計(jì) 2 擦鞋底裝置的設(shè)計(jì) 3 洗滌液輸送裝置的設(shè)計(jì) 通過對(duì)擦鞋機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì) 使擦鞋機(jī)達(dá)到更加節(jié)能環(huán)保和多功能化的目標(biāo) 3 第二章 小型刷鞋機(jī)的原理設(shè)計(jì) 2 1 小型刷鞋機(jī)的鞋面刷設(shè)計(jì) 小型洗鞋機(jī)的鞋面刷由一根橫向平行于水平地面的電動(dòng)機(jī)連接軸和鞋面刷輪組成 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn) 人通過抬腿調(diào)整將鞋面的各個(gè)部位依次去接觸鞋面刷的毛刷面 以此來達(dá)到清潔擦刷鞋面的目的 該小型洗鞋機(jī)鞋面刷的設(shè)計(jì)原理將鞋面刷輪設(shè)計(jì)為圓柱形鞋刷 刷輪由刷輪軸和 刷毛組成 刷毛繞刷輪軸做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 鞋刷所在的軸與電動(dòng)機(jī)連接軸聯(lián)結(jié) 當(dāng)電動(dòng)機(jī) 工作時(shí) 會(huì)帶動(dòng)鞋刷所在的軸一塊兒旋轉(zhuǎn) 這樣鞋刷軸上的刷毛就會(huì)成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 從 而對(duì)鞋面進(jìn)行清潔 2 2 小型刷鞋機(jī)的鞋底刷設(shè)計(jì) 2 2 1 概述 隨著人們對(duì)室內(nèi)地板清潔度要求的提高 當(dāng)今社會(huì)上形成了一種為了保證室內(nèi)地 板的清潔 從而入室需要換鞋的做法 其實(shí)這種做法有很多的缺點(diǎn) 1 室內(nèi)需要備有許多拖鞋 不僅占地 而且費(fèi)錢 2 拖鞋的通用容易傳播疾病 3 有腳氣 腳臭的人不敢輕易訪友 4 訪友時(shí)入室更換拖鞋既費(fèi)時(shí) 又費(fèi)力 為了解決入室換鞋的問題 市場上出現(xiàn)一種擦鞋用具 就是放置在門口地板上的 可以用來擦拭鞋底的方形輔墊 但是這種鋪墊不僅容易重復(fù)污染鞋底 而且擦拭鞋底 時(shí)比較費(fèi)力 并且鋪墊還不便于清洗 普通的用于賓館 商店等場所的電動(dòng)擦鞋機(jī) 主要由殼體 電動(dòng)機(jī) 機(jī)械傳動(dòng)部分和鞋面擦鞋刷組成 但是它一般僅僅用于對(duì)皮鞋 上表面的擦拭 當(dāng)需要清潔鞋底時(shí)就相當(dāng)麻煩 如脫鞋或翻轉(zhuǎn)腳底 所以難以很好的 解決入室換鞋的問題 該擦鞋機(jī)鞋底刷的設(shè)計(jì)可使人們不需要脫鞋 只要把腳踏在其擋腳護(hù)欄上 接通 電源 就能清潔鞋底 從而達(dá)到入室不用換鞋的目的 4 2 2 2 鞋底刷的原理設(shè)計(jì) 鞋底擦鞋刷的側(cè)面設(shè)有踏腳用的擋腳護(hù)欄 擦鞋刷的桿部要低于擋腳護(hù)欄的外側(cè) 而刷毛部分則要高出 以保證鞋踏在擋腳護(hù)欄上時(shí) 即不會(huì)防礙擦鞋刷桿部的運(yùn)動(dòng) 又可以使刷毛起到清潔鞋底的作用 鞋底擦鞋刷設(shè)計(jì)成鞋刷朝上方作用的平置式刷輪 當(dāng)人們需要使用時(shí)只要將腳踏 在擋腳護(hù)欄上 就可以完成清潔鞋底的目的 擦鞋刷的下部設(shè)置一個(gè)貯灰槽 可以方便地收集 清掃清潔鞋底后留下的灰塵 從而達(dá)到環(huán)保的目的 這個(gè)貯灰槽可以設(shè)計(jì)成能夠裝卸的活動(dòng)件 這樣貯灰槽就能夠 方便的清潔和更換 鞋底擦鞋刷的機(jī)械傳動(dòng)的部分 設(shè)計(jì)成裝有刷毛的皮帶輪 在踏腳用的擋腳護(hù)欄的設(shè)計(jì)上 為了方便人們的操作以及對(duì)踏腳用的擋腳護(hù)欄的 清潔 將擋腳護(hù)欄設(shè)計(jì)成能夠裝卸的活動(dòng)件 這樣既可以方便人們更換擋腳護(hù)欄 又 能達(dá)到環(huán)保的目的 將機(jī)械傳動(dòng)部分和擦鞋刷之間的連接方式設(shè)計(jì)成能夠裝卸的連接方式 可以方便 人們替換擦鞋刷 擦鞋刷的桿部和刷毛之間也設(shè)計(jì)成能夠裝卸的連接方式 這樣人們 就能夠方便的更換所需要更換的零件 從而大大的提高了該擦鞋機(jī)的通用性 本鞋底擦鞋刷的優(yōu)點(diǎn)在于 1 適用性廣 如賓館 居室 電梯口等對(duì)地板清潔度要求高的場所均可以安放 2 該鞋底擦鞋刷使用方便 只需要將腳踏在腳護(hù)欄上 就可以達(dá)到清潔鞋底的 目的 2 3 小型洗鞋機(jī)的洗滌液供應(yīng)裝置的原理設(shè)計(jì) 為了方便操作而設(shè)計(jì)了洗滌液儲(chǔ)量顯示裝置 該裝置可由推動(dòng)頭控制的另一推動(dòng) 元件驅(qū)動(dòng)其工作 顯示鞋油儲(chǔ)量 顯示裝置有小型照明裝置清晰顯示 壓板帶有與腔體內(nèi)壁相配臺(tái)的導(dǎo)向凸緣 保證壓板平穩(wěn)前進(jìn) 為加強(qiáng)壓板平穩(wěn)性 推動(dòng)頭可設(shè)置多個(gè) 與壓板同時(shí)接觸 貯液腔的出液口為多條縫 出液口為多列排列 出液口直接與刷體毛觸面接觸 向毛觸面供應(yīng)洗滌液 綜上所述 本刷鞋洗滌液供應(yīng)裝置采用棘輪加壓機(jī)構(gòu) 在加液間隙能對(duì)腔體保持 5 恒定壓力使每次加液動(dòng)作均能可靠地注出洗滌液 其注出量由棘輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)較準(zhǔn)確 地控制 采用條排孔狀出液口保證洗滌液較均勻地注出 巧妙利用細(xì)縫或小孔中洗滌 液干結(jié)對(duì)腔內(nèi)洗滌液的自動(dòng)隔離作用 有效地防止因洗滌液大量干結(jié)而無法使用 2 4 小型擦鞋機(jī)光電感應(yīng)器的選擇 為了響應(yīng)國家節(jié)約能源的號(hào)召 擦鞋機(jī)越來越向節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展 擦鞋機(jī)使 用光電感應(yīng)器裝置 光電傳感器工作原理即紅外線光電傳感器原理是 光電傳感器是 通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)控制的 光電傳感器在一般情況下 有三部分構(gòu)成 它們分別為 發(fā)送器 接收器和檢測(cè) 電路 該擦鞋機(jī)使用光電感應(yīng)器裝置 它的啟閉采用紅外控制自動(dòng)控制 也就是說當(dāng)使 用者將腳部放置在擦鞋位置時(shí) 紅外線被阻斷 接收裝置啟動(dòng)電機(jī) 使鞋刷刷輪轉(zhuǎn)動(dòng) 將鞋刷干凈 當(dāng)擦鞋者的腳離開擦鞋機(jī)的刷輪時(shí) 擦鞋機(jī)就會(huì)停止工作 這樣就能夠 達(dá)到節(jié)能的目的 輪子旁邊裝有紅外探測(cè)接收器 當(dāng)鞋伸進(jìn)擦鞋機(jī)時(shí) 探測(cè)器接收到信 號(hào)就把電機(jī)接通 開始工作 鞋取出時(shí) 自動(dòng)關(guān)閉 光電開關(guān)有很多種類型 按照檢測(cè)方式可分為漫反射式 對(duì)射式 鏡面反射式和 槽式光電開關(guān)四種類型 1 漫反射式光電開關(guān) 漫反射光電開關(guān)是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器 當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過 時(shí) 將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器 于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開 關(guān)信號(hào) 當(dāng)被檢測(cè)物體的表面光亮或其反光率極高時(shí) 漫反射式的光電開關(guān)是首選的 檢測(cè)模式 2 鏡反射式光電開關(guān) 鏡反射式光電開關(guān)亦是集發(fā)射器與接收器于一體 光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng) 過反射鏡 反射回接收器 當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過且完全阻斷光線時(shí) 光電開關(guān)就產(chǎn)生了 檢測(cè)開關(guān)信號(hào) 如圖 7 3 為鏡反射式光電開關(guān) 3 對(duì)射式光電開關(guān) 對(duì)射式光電開關(guān)包含在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對(duì)放置的發(fā)射器和接收器 發(fā)射 器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器 當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時(shí) 光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào) 當(dāng)檢測(cè)物體是不透明時(shí) 對(duì)射式光電開關(guān)是最可靠的檢 6 測(cè)模式 4 槽式光電開關(guān) 槽式光電開關(guān)通常是標(biāo)準(zhǔn)的 U 字型結(jié)構(gòu) 其發(fā)射器和接收器分別位于 U 型槽的兩 邊 并形成一光軸 當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過 U 型槽且阻斷光軸時(shí) 光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè) 到的開關(guān)量信號(hào) 槽式光電開關(guān)比較安全可靠的適合檢測(cè)高速變化 分辨透明與半透 明物體 2 5 電動(dòng)機(jī)的選擇 正確選擇電動(dòng)機(jī) 是電動(dòng)機(jī)安全使用的前提條件 一般選擇電動(dòng)機(jī)的原則和步驟 如下 1 選用電動(dòng)機(jī)的原則 根據(jù)負(fù)載起動(dòng)特性及運(yùn)行特性 選出最適于這些特性的電動(dòng)機(jī) 滿足生產(chǎn)機(jī)械 工作過程中的各種要求 選擇具有與使用場所的環(huán)境相適應(yīng)的防護(hù)方式及冷卻方式的電動(dòng)機(jī) 在結(jié)構(gòu)上 應(yīng)能適合電動(dòng)機(jī)所處環(huán)境條件 計(jì)算相確定合適的電動(dòng)機(jī)容量 通常設(shè)計(jì)制造的電動(dòng)機(jī) 在 75 100 額定負(fù) 載率時(shí) 效率最高 因此應(yīng)使設(shè)備需求的容量與被選電機(jī)的容量差值為最小 使電機(jī) 的功率被充分利用 選擇可靠性高 便于維護(hù)的電動(dòng)機(jī) 考慮到互換性 盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī) 為使整個(gè)系統(tǒng)高效率運(yùn)行 要綜合考慮電機(jī)的極數(shù)及電壓等級(jí) 2 選用電動(dòng)機(jī)的主要步驟 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械性能的要求 選擇電動(dòng)機(jī)的種類 根據(jù)電源的情況 選擇電動(dòng)機(jī)額定電壓 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所要求的轉(zhuǎn)速以及傳動(dòng)設(shè)備的情況 選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 根據(jù)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械安裝的位置和場所環(huán)境 選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及防護(hù)型式 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式 選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率 3 選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)有關(guān)電氣性能和機(jī)械性能分類 在選用電動(dòng)機(jī)時(shí) 需要考慮電氣和機(jī)械等分類內(nèi)容 7 GB T12497 2006 三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 規(guī)定的電動(dòng)機(jī)類型的選擇原則 電動(dòng)機(jī)選用前應(yīng)充分了解被拖動(dòng)機(jī)械的負(fù)載 以下簡稱負(fù)載 特性 該負(fù)載對(duì) 起動(dòng) 制動(dòng) 調(diào)速無特殊要求時(shí)應(yīng)選用籠型異步電動(dòng)機(jī) 從節(jié)能角度考慮應(yīng)首先選用 符合 GB18613 2006 的電動(dòng)機(jī) 不應(yīng)選用國家明令淘汰的產(chǎn)品 負(fù)載對(duì)起動(dòng) 制功 調(diào)速有特殊要求時(shí) 所選擇的電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足相應(yīng)的堵轉(zhuǎn)矩 與最大轉(zhuǎn)矩要求 所選電動(dòng)機(jī)應(yīng)能與調(diào)速方式合理匹配 應(yīng)依據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作是否處于易燃 易爆 粉塵污染 腐蝕性氣體 高溫 高 海拔 高濕度 水淋和潛水工作環(huán)境 選擇相應(yīng)的防護(hù)類型 外殼防護(hù)等級(jí)和電動(dòng)機(jī) 的絕緣等級(jí) 拖動(dòng)高精度加工機(jī)械和有靜音環(huán)境要求的電動(dòng)機(jī) 應(yīng)按要求選用有精確速度控 制 低振動(dòng)和低噪聲設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī) 應(yīng)依據(jù)負(fù)載要求 選擇具有合適的安裝尺寸與連接方式 電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇 正確選擇電動(dòng)機(jī)額定功率對(duì)提高電力拖動(dòng)的濟(jì)運(yùn)行水平 減少能耗 提高經(jīng)濟(jì)效 益具有重要意義 容量選的小 則不能滿足生產(chǎn)機(jī)械正常運(yùn)行 容量選的大 則浪費(fèi)投資 浪費(fèi)能 源 1 正確選擇電動(dòng)機(jī)功率的原則 電動(dòng)機(jī)應(yīng)能勝任生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載和所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)距 電動(dòng)機(jī)在工作時(shí) 其發(fā)熱應(yīng)接近 但不得超過其許可的工作溫度 電動(dòng)機(jī)應(yīng)有一定的過載能力 以保證在短時(shí)過載情況下能正常工作 2 電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇 GB T12497 2006 三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 對(duì)電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇作如下規(guī) 定 3 個(gè)方面 應(yīng)依據(jù)反映負(fù)載變化規(guī)律的負(fù)荷曲線 確定經(jīng)濟(jì)負(fù)載率 電動(dòng)機(jī)效率最高時(shí)的 負(fù)載率 應(yīng)根據(jù)負(fù)載的類型和重要性確定適當(dāng)?shù)膫溆孟禂?shù) 具有長期連續(xù)運(yùn)行或穩(wěn)定負(fù) 載的電動(dòng)機(jī) 應(yīng)使電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率接近綜合經(jīng)濟(jì)負(fù)載率 電動(dòng)機(jī)綜合效率最高時(shí)的負(fù) 8 載率 年運(yùn)行時(shí)間大于 3000h 負(fù)載率大于 60 的電動(dòng)機(jī) 應(yīng)優(yōu)先選用能效指標(biāo)符合 GB18613 2006 中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí) 中節(jié)能評(píng)價(jià)值的節(jié)能 電動(dòng)機(jī) 按照國際標(biāo)準(zhǔn)和我國現(xiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 小功率電動(dòng)機(jī)系指折算至 1500r min 時(shí)連續(xù)額定 功率不超過 1 1kw 的電動(dòng)機(jī) 其幾何尺寸機(jī)殼外徑不大于 160mm 或軸心高不大于 90mm 根據(jù)以上兩點(diǎn)要求 用于擦鞋機(jī)的電動(dòng)機(jī)只須短時(shí)工作 且起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較低 對(duì)效 率要求不高 電動(dòng)機(jī)要求功率小 因此電動(dòng)機(jī)選用罩極異步電動(dòng)機(jī) 2 6 小型擦鞋機(jī)的安全防漏電開關(guān) 漏電電流保護(hù)開關(guān) 簡稱漏電開關(guān) 在低壓電路中 漏電開關(guān)是必不可少的低壓 開關(guān)電器 當(dāng)用電設(shè)備可導(dǎo)電部分如外殼出現(xiàn)故障電壓冰產(chǎn)生一定數(shù)值的漏電電流時(shí) 它能夠自動(dòng)切斷電源 從而有效防止發(fā)生觸電事故 保護(hù)人身安全 它在低壓防觸電 保護(hù)方面得到廣泛的應(yīng)用 所以 為了保證擦鞋著的人身安全 在節(jié)能環(huán)保式擦鞋機(jī)的結(jié)構(gòu)中 應(yīng)該使用安 全防漏電開關(guān) 9 第三章 小型刷鞋機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 1 小型刷鞋機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 圖 1 小型刷鞋機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意 從圖 1 中我們可以清楚的看到 小型刷鞋機(jī)由底座 1 電動(dòng)機(jī) 9 側(cè)板 6 和弧形板 4 構(gòu)成的防塵罩 17 清潔鞋面的圓柱形毛刷 5 清潔鞋底面的圓盤形毛刷 3 電氣控制 部分 18 以及傳感器 19 組成 電動(dòng)機(jī) 9 安裝在底座 1 上 電動(dòng)機(jī) 9 的軸上裝有皮帶輪 7 皮帶輪 7 通過傳動(dòng)帶 8 和 10 分別帶動(dòng)大皮帶輪 2 和小皮帶輪 10 圓柱形毛刷 5 與 大皮帶輪 2 同軸 小皮帶輪 10 同軸安裝圓錐斜齒輪 12 與圓錐斜齒輪 12 嚙合的齒輪 13 同軸安裝圓盤形毛刷 3 小皮帶輪 10 通過支架 14 安裝在底座 1 上 兩毛刷 3 和 5 的下方設(shè)有由網(wǎng)孔面板 16 和隔板 15 構(gòu)成的儲(chǔ)塵盒 20 傳感器 19 設(shè)在面板 16 的前部 10 底座 1 由鐵制成 防塵罩 17 用硬質(zhì)塑料制成 圓柱形毛刷 5 為軟質(zhì)毛刷 圓盤形 毛刷 3 為硬質(zhì)毛刷 此小型刷鞋機(jī)的工作原理為 接通電源 刷鞋機(jī)便處于隨時(shí)可以工作狀態(tài) 當(dāng)鞋 靠近圓盤形毛刷 3 時(shí) 面板 16 上的傳感器 19 將電信號(hào)傳至電氣控制系 18 觸發(fā)延時(shí) 開關(guān) 啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) 9 裝置進(jìn)入工作狀態(tài) 兩毛刷 3 和 5 旋轉(zhuǎn) 擦拭完畢 退出鞋 傳 感器 19 電信號(hào)消失 整機(jī)停止工作 本設(shè)備科適用于清潔不同尺寸的各色男女鞋 使用時(shí) 只需將鞋伸至毛刷處 刷 鞋機(jī)自動(dòng)開機(jī) 腳踩在平面旋轉(zhuǎn)的圓盤形毛刷上 由鞋前端用一般速度移至腳后跟 再由腳后跟部退回到鞋前端 來回一次即可把鞋底的贓物清楚 然后將腳提起向前移 至圓柱形毛刷 鞋面進(jìn)入清刷程序 僅幾秒鐘即可完成兩只鞋的清洗工作 本機(jī)器結(jié) 構(gòu)合理 制造簡單 采用傳感器控制電動(dòng)機(jī) 使用操作方便衛(wèi)生 且省時(shí)省力 安全 可靠 是一種適用于千家萬戶的新型刷鞋機(jī) 3 2 小型刷鞋機(jī)的鞋面刷輪的尺寸設(shè)計(jì) 3 2 1 刷輪軸的設(shè)計(jì) 做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件都要裝在軸上來實(shí)現(xiàn)其回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 所以 刷輪軸可以設(shè)計(jì)為直 軸 軸的材料可以取為碳素鋼 15 因?yàn)椴列瑱C(jī)鞋面刷輪軸的結(jié)構(gòu)簡單 所以不需要考慮軸設(shè)計(jì)過程中的主要問題 比如進(jìn)行軸設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該按工作能力準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算或校核計(jì)算等 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也 不需要考慮太多的問題 另外 現(xiàn)在市場上已經(jīng)有很多關(guān)于擦鞋機(jī)鞋面刷輪的產(chǎn)品 價(jià)格也不高 所以可以購買 對(duì)擦鞋機(jī)的鞋面刷輪軸的尺寸分析表明 可將該擦鞋機(jī)的鞋面刷輪軸設(shè)計(jì)為大徑 D 60mm 小徑 d 30mm 軸徑過渡圓角可以取為 R 4mm 3 2 2 刷毛的設(shè)計(jì) 擦鞋機(jī)所用的刷毛由豬鬃或其它纖維 粗細(xì)和剛度與豬鬃相近 的材料制成 其中 刷毛長度 L 50mm 刷毛所在的軸長為 160mm 大直徑為 60mm 小直徑為 30mm 3 3 鞋底刷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 該鞋底刷包括機(jī)械傳動(dòng)部分 擦鞋刷 擋腳護(hù)欄 貯灰槽 擦鞋刷的桿部低于擋 腳護(hù)欄的外側(cè) 而刷毛部分則高于擋腳護(hù)欄的外側(cè) 使用時(shí)只須將腳踏在擋腳護(hù)欄上 利 11 用擦鞋刷的轉(zhuǎn)動(dòng) 達(dá)到清潔鞋底的目的 而灰塵即落入貯灰槽中 機(jī)械傳動(dòng)部分采用三角皮帶傳動(dòng)的方式 擋腳護(hù)欄制成可方便裝卸的柵板 擦鞋 刷的桿部低于擋腳護(hù)欄的外側(cè) 而刷毛則要露出 為方便擦鞋刷的替換 機(jī)械傳動(dòng)部 分的傳動(dòng)桿和擦鞋刷桿部之間 制成方便裝卸的連接方式 安裝時(shí)將其平置在地板上 使用時(shí)只須站在擋腳護(hù)欄上 利用擦鞋刷的轉(zhuǎn)動(dòng) 就能達(dá)到清潔鞋底的目的 而灰塵 即落入貯灰槽中 綜上所述 可以看出該鞋底刷包括機(jī)械傳動(dòng)部分 擦鞋刷 擋腳護(hù)欄 貯灰槽 其特點(diǎn)在于 1 所述的擦鞋刷的側(cè)面設(shè)有擋腳護(hù)欄 擦鞋刷的桿部要低于擋腳護(hù)欄的外側(cè) 而 刷毛部分則要高于擋腳護(hù)欄的外側(cè) 所述的擦鞋刷用于清潔鞋底 2 機(jī)械傳動(dòng)的部分和擦鞋刷 由皮帶輪和圓錐齒輪組成 3 擦鞋刷的下部有貯灰槽 4 貯灰槽是可同殼體分開的活動(dòng)件 5 機(jī)械傳動(dòng)部分的傳動(dòng)桿和擦鞋刷的桿部之間 為可裝卸的連接方式 6 擦鞋刷的桿部和刷毛之間 為可裝卸的連接方式 7 擦鞋刷旁邊設(shè)有刮灰板 3 4 刷鞋機(jī)傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 4 1 V 帶傳動(dòng)總體設(shè)計(jì) 部分傳動(dòng)采用普通 V 帶傳動(dòng) 當(dāng)傳遞的圓周阻力超過帶和帶輪接觸面上所能產(chǎn)生 的最大摩擦力時(shí) 傳動(dòng)帶將在帶輪上產(chǎn)生打滑而使傳動(dòng)失效 另外 傳動(dòng)帶在運(yùn)行過 程中由于受循環(huán)變應(yīng)力的作用會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞 因此 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是 既要在 工作中充分發(fā)揮其工作能力而又不打滑 同時(shí)還要求傳動(dòng)帶有足夠的疲強(qiáng)以保證一定 的使用壽命 設(shè)電動(dòng)機(jī)額定功率為 0 75KW 主 要求從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速10 minnr 工礦情況系數(shù) KA 1 1 250 minnr 1 確定計(jì)算 V 帶的功率01 750 82dAPKkw 2 選擇 V 帶的型號(hào) 由 根據(jù)圖 1 選用 A 型普通 V 帶 當(dāng)在兩種型號(hào)的 82dk 1 minnr 12 交線附近時(shí) 可以對(duì)兩種型號(hào)同時(shí)計(jì)算 最后選擇較好的一種 圖 1 普通 V 帶選擇圖 3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 1d2 由表 2 選取 175dm 表 2 V 帶輪的基準(zhǔn)直徑 系列值d 帶型 Y Z A B C D E q kg m 0 02 0 06 0 10 0 17 0 30 0 62 0 90 Dmin mm 20 50 75 125 200 355 500 帶輪標(biāo) 準(zhǔn) 直徑系列 63 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 20 0 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 450 475 500 530 560 6 00 630 710 750 800 850 900 950 1000 等 大輪帶輪基準(zhǔn)直徑 2d2121 0 57150dnm 13 按表 2 選取標(biāo)準(zhǔn)直徑 2150dm 4 驗(yàn)算帶速 V 帶速不宜過高 否則離心率增大 帶輪間摩擦力減小 容易打滑 單位時(shí)間內(nèi)繞 過帶輪得次數(shù)也增多 降低傳動(dòng)帶得工作壽命 帶速不宜過低 否則當(dāng)傳遞功率一定 時(shí) 傳遞的圓周力增大 帶輪地根數(shù)增多 帶速度在 5 25m s 范圍內(nèi)1 607510 63 925 dvn ms 5 確定中心距 a12012 7 dd 得 5 4 取 086am 初選 后 根據(jù)下式計(jì)算帶的基準(zhǔn)長度 即dL 2 2021103 14 486 750 175 4862dddLa 得 93 7m 根據(jù)初選長度 從表 5 中選取與之相近的基準(zhǔn)長度 作為所選帶的長度 dL 9dL 然后計(jì)算出實(shí)際中心距 a 即0 286 903 17 26da m 6 中心距變動(dòng)范圍 min 153 5dL ax0609346 7 校驗(yàn)小帶輪包角 一般要求 否則應(yīng)適當(dāng)增大中心距或減小傳動(dòng)比 也可以加張緊輪 12 180 57 3180 57 3165 4120da 8 計(jì)算 V 帶的根數(shù) Z 為使各帶受力均勻 根數(shù)不宜過多 一般 應(yīng)滿足 按 機(jī)械設(shè)計(jì) 式 Heb0 85 7 34 計(jì)算得 e1 5 8HK 5 計(jì)算載荷 27 105 VA 6 按實(shí)際載荷系數(shù)修正所算的分度圓直徑 由 機(jī)械設(shè)計(jì) 式 7 12 計(jì)算得331 584 ttdKm 7 試算模數(shù) 184 26mmz 5 齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 其公式為 as1324 0 5zFRYKTu 確定上式中的各計(jì)算數(shù)值如下 1 確定接觸疲勞極限 由 機(jī)械設(shè)計(jì) 圖 7 21 a MQ 線得limF li1lim230a0FMPP 2 由已知條件確定壽命系數(shù) 由已知條件 取 NY121 NY 3 確定安全系數(shù) 由 機(jī)械設(shè)計(jì) 表 7 8 取 1 25 FSFS 4 計(jì)算許用接觸應(yīng)力 按 機(jī)械設(shè)計(jì) 式 7 20 得H lim1F13021 480a 5STNXFYMP li2F2 3 STXF 確定齒形系數(shù) 1aFY2 23 計(jì)算分度圓錐角 2arctnrta371 5u 129084 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 為vZ 11 cos cs 31 97 v2254o082 查 機(jī)械設(shè)計(jì) 圖 7 16 取 a1a2 8 5FFY 6 確定應(yīng)力校正系數(shù) 根據(jù) 由 機(jī)械設(shè)計(jì) 圖 7 17 查得vZ a1a2 541 85SSY 7 計(jì)算大小齒輪的 值 aFSY a1F2 8540 91S a2F 33SY 大齒輪數(shù)值大 8 將以上各值代入公式計(jì)算得 as13253224 0 5z7 80 130 29FRYKTmu 由于齒輪的模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度 所以將計(jì)算出來的 2 99 按 機(jī)械 設(shè)計(jì) 表 7 9 圓整 m 3 再根據(jù)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算出的分度圓直徑 協(xié)調(diào)相184 2md 關(guān)參數(shù)與尺寸為 取184 2 13dZ 129Z2u 24 錐齒輪分度圓直徑為 129387dmz 2871dm 這樣設(shè)計(jì)出來的齒輪能在保證滿足彎曲強(qiáng)度的前提下 取較多的齒數(shù) 做到結(jié)構(gòu) 緊湊 減少浪費(fèi) 且重合度增加 傳動(dòng)平穩(wěn) 結(jié) 論 利用本洗鞋機(jī) 可以彌補(bǔ)現(xiàn)有洗鞋機(jī)的多方面不足 其結(jié)構(gòu)簡單 價(jià)格低廉 使 用方便快捷 洗滌時(shí)不受鞋子外形尺寸限制 可以高效的完成各種鞋子的清洗 有很 好的使用價(jià)值和廣闊的市場前景 擦鞋機(jī)鞋底刷的設(shè)計(jì)可使人們不需要脫鞋 只要把腳踏在其擋腳護(hù)欄上 接通電 源 就能清潔鞋底 從而達(dá)到入室不用換鞋的目的 當(dāng)然 這個(gè)擦鞋機(jī)也存在著許多不足 比如在擦鞋面的時(shí)候需要抬腳 并且還要 轉(zhuǎn)動(dòng)腳才能使鞋的各個(gè)部位都擦拭干凈 另外 在對(duì)鞋縫的清潔上 也沒有進(jìn)行處理 給人們帶來不便 這是今后學(xué)習(xí)的過程中需要注意的問題 短短的三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)大學(xué)四年的機(jī)械知識(shí)的整體總結(jié) 也是理論與 實(shí)踐的結(jié)合 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們收益非淺 這次設(shè)計(jì) 主要是對(duì)小型洗鞋機(jī)進(jìn)行 設(shè)計(jì) 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)中 我學(xué)到了許多新的知識(shí) 我深刻的認(rèn)識(shí)到 要想成為一名 合格技術(shù)人員只掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的 我們應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí) 在以上設(shè)計(jì)中 對(duì)零件的材料 對(duì)軸承 對(duì)裝配方法等等知識(shí)點(diǎn)溫習(xí)和學(xué)習(xí) 使 以前學(xué)習(xí)的理論知識(shí)能夠應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中去 更加深了我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解 對(duì)實(shí)際加工中的一些問題有了進(jìn)一步的了解 并在設(shè)計(jì)中考慮和避免這些問題的發(fā)生 25 沒有具體的了解 經(jīng)常會(huì)有無從下手的感覺 碰到問題只有去問老師和看相關(guān)書 籍 確實(shí)雖然完成了大概模型 有許多地方還是不是完全吃透的 這需要在以后的工 作學(xué)習(xí)中進(jìn)一步加深學(xué)習(xí) 26 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)很快已經(jīng)結(jié)束了 在這段時(shí)間里 不僅僅感覺到的是忙碌 還有忙碌后 作完一件令自己心動(dòng)的東西時(shí)的那種無聲的喜悅 在寫致謝信的這個(gè)時(shí)候心里想有一些說出的東西 想想自己在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的種 種困難 在老師同學(xué)的用心幫助下也一一解決了 說句實(shí)話 憑自己的能力要作完畢 業(yè)設(shè)計(jì)是有些太困難了 但是在你的身邊總有一些人會(huì)給你帶來驚喜 自己的能力畢 竟有限 在面對(duì)別人無私幫助的時(shí)候我的內(nèi)心十分感激 帶自己畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師會(huì)有 問必答 有難必解 雖然接觸不是很多 但有些東西是用心感覺的 還有好多老師在 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給于我一些幫助 我非常的感激 當(dāng)然還有我身邊的那些同學(xué) 在我 有疑惑的時(shí)候總是不厭其煩的給我解釋清楚 在我設(shè)計(jì)的時(shí)候 因?yàn)槲乙郧皬臎]接觸 過的東西 一開始很是迷茫 我的好幾位同學(xué)都在這時(shí)候一邊忙自己的事 一邊還要 在我有疑惑的時(shí)候?yàn)槲規(guī)兔Ψ治?共同解決 最終自己終于完成了乘用車主減速器這 一部分的畢設(shè)要求 現(xiàn)在想起來 有時(shí)候最能讓自己感動(dòng)的事就發(fā)生在自己的身邊 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅給我?guī)砹酥R(shí)上的收獲 在做人方面也教會(huì)了我許多許多 在對(duì)待事情方面 尤其是有選擇的時(shí)候自己該放棄什么 該抓住什么 什么是該自己 作的 什么時(shí)候做 我明白了好多 在此 我對(duì)給我?guī)椭睦蠋?同學(xué)至以誠摯的謝意和由衷的感激 感謝您們對(duì)我 的幫助 和教會(huì)我那些人生的道理 在論文即將完成之際 我的心情無法平靜 從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成 有多少可敬的師長 同學(xué) 朋友給了我無言的幫助 在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意 26 1 參考文獻(xiàn) 1 吳彥農(nóng) 康志軍 機(jī)械工程材料選擇 淮陰 淮陰工學(xué)院 2003 2 葉偉昌 機(jī)械工程及自動(dòng)化簡明手冊(cè) 上冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 3 徐錦康 機(jī)械設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 4 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第四版 第 4 卷 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2002 5 葛常清 機(jī)械制圖 第二版 北京 中國建材工業(yè)出版社 2000 6 朱 敬 孫明 邵謙謙 AutoCAD2005 電子工業(yè)出版社 2004 7 董玉平 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 8 曾正明 機(jī)械工程材料手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 9 周昌治 楊忠鑒 趙之淵 陳廣凌 機(jī)械制造工藝學(xué) 重慶 重慶大學(xué)出版社 1999 10 曲寶章 黃光燁 機(jī)械加工工藝基礎(chǔ) 哈爾濱 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2002 11 張福潤 徐鴻本 劉延林 機(jī)械制造基礎(chǔ) 第二版 武漢 華中科技大學(xué)出版 社 2002 12 徐錦康 機(jī)械設(shè)計(jì) 北京 高等教育出版社 2004 13 寧汝新 趙汝嘉 CAD CAM 技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 14 司徒忠 李璨 機(jī)械工程專業(yè)英語 武漢 武漢理工大學(xué)出版社 2001 15 甘登岱 AutoCAD2000 航空工業(yè)出版社 2000 16 甘永立 幾何量公差與檢測(cè) 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2004 I 摘 要 全自動(dòng)擦鞋機(jī)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常有發(fā)展?jié)摿褪袌隹臻g的課題 就目前國內(nèi) 市場上已經(jīng)出現(xiàn)的擦鞋機(jī)而言 真正能做到全自動(dòng)的擦鞋機(jī)幾乎沒有 它們普 遍采用單一的馬達(dá)減速帶動(dòng)毛氈旋轉(zhuǎn) 若要做到全方位擦鞋 腳必須主動(dòng)去適 應(yīng)旋轉(zhuǎn)馬達(dá) 整個(gè)擦鞋過程非常繁瑣 本次設(shè)計(jì)只用到齒輪系以及帶傳動(dòng) 擦 鞋機(jī)因?yàn)樨?fù)載小 所以對(duì)所用的零件材質(zhì)要求并不苛刻 擦鞋機(jī)所有運(yùn)動(dòng)的實(shí) 現(xiàn)不用到任何精密電子元件 幾乎不受環(huán)境要求的限制 對(duì)灰塵 油污不敏感 可以廣泛應(yīng)用于人流量較大的超市 甚至于露天的市場 關(guān)鍵詞 擦鞋機(jī) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 實(shí)用課題 II Abstract Automatic shoe polisher design is a very development potential and market space The purpose of the domestic market has emerged shoe polisher can really do almost no automatic shoe polisher They are commonly used in a single the motor reducer driven blankets rotation to achieve all round shoe the foot must take the initiative to adapt to the rotary motor the whole process is very cumbersome Shoe The design uses only the gear train and belt drive shoe polisher because the load is small so the parts used in material requirements are not demanding Shoe shine all movement to achieve without any precision electronic components almost free from the limitations of the environmental requirements dust oil is not sensitive can be widely used in the larger flow of people supermarket and even open air market Key words Shoe shine the graduation design practical issues in III 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第 1 章 緒論 1 1 1 本課題研究的目的和意義 1 1 2 課題研究目標(biāo)和內(nèi)容 2 第 2 章 小型刷鞋機(jī)的原理設(shè)計(jì) 3 2 1 小型刷鞋機(jī)的鞋面刷設(shè)計(jì) 3 2 2 小型刷鞋機(jī)的鞋底刷設(shè)計(jì) 3 2 2 1 概述 3 2 2 2 鞋底刷的原理設(shè)計(jì) 3 2 3 小型刷鞋機(jī)的洗滌液供應(yīng)裝置的原理設(shè)計(jì) 4 2 4 小型刷鞋機(jī)光電感應(yīng)器的選擇 5 2 5 電動(dòng)機(jī)的選擇 6 2 6 小型刷鞋機(jī)的安全防漏電開關(guān) 8 第 3 章 小型刷鞋機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 3 1 小型刷鞋機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 9 3 2 小型刷鞋機(jī)的鞋面刷輪的尺寸設(shè)計(jì) 10 3 2 1 刷輪軸的設(shè)計(jì) 10 3 2 2 刷毛的設(shè)計(jì) 10 3 3 鞋底刷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 3 4 刷鞋機(jī)傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 3 4 1 V 帶傳動(dòng)總體設(shè)計(jì) 11 3 4 2 V 帶力的計(jì)算 14 3 4 3 帶輪的計(jì)算 16 第 4 章 小型刷鞋機(jī)的圓錐齒輪設(shè)計(jì) 20 結(jié) 論 24 致 謝 25 參考文獻(xiàn) 26