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本科生畢業(yè)論文 論文題目 洗地吸干機(jī)設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) Xxxxxx學(xué)校 2012 4 5 摘要 本篇畢業(yè)設(shè)計(jì)的論文主要闡述的是一種集噴水 刷洗 吸污于一 體的地面清洗設(shè)備洗地吸干機(jī) 該洗地吸干適合需要深度清潔的場所 如商場超市 酒店賓館 工廠地面 市政廣場 辦公大樓等等 為各 種清潔要求極高的場所提供全面周到的清潔服務(wù) 它省時(shí)省力 節(jié)約 您的清潔經(jīng)費(fèi) 首先通過分析系統(tǒng)工作原理 確定系統(tǒng)總體方案 繪 制系統(tǒng)總體布局圖 其次就是計(jì)算載荷計(jì)算及選擇動(dòng)力 再次 確定 對(duì)重要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算與較核 確定零部件的參數(shù) 繪制件圖 最 后繪制裝配圖 整理資料 撰寫設(shè)計(jì)說明 關(guān)鍵詞 吸干機(jī) 吸水扒 洗刷機(jī) 目錄 1 緒論 5 1 1 洗地吸干機(jī)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的地位與作用 5 1 2 洗地吸干機(jī)介紹 5 1 3 本課題的主要研究內(nèi)容 5 1 4 洗地吸干機(jī)的工作原理及作用 5 1 5 洗地吸干機(jī)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 6 2 方案確定 6 3 系統(tǒng)原理設(shè)計(jì) 7 3 1 水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 3 2 機(jī)構(gòu)總體方案 9 3 2 1 機(jī)構(gòu)原理 9 3 2 2 結(jié)構(gòu)架設(shè)計(jì) 9 4 管系及附件設(shè)計(jì) 9 4 1 水箱 9 4 1 1 清水箱 9 4 1 2 污水箱 10 4 2 真空泵的選擇 10 4 2 1 確定真空泵的主要參數(shù) 10 4 2 2 電機(jī)功率的確定 11 4 2 3 電機(jī)的選擇 11 4 3 管系 13 4 4 管道內(nèi)徑計(jì)算 13 4 5 管道壁厚的計(jì)算 13 4 6 軸的設(shè)計(jì)校核 14 4 6 1 軸的尺寸估算 14 4 6 2 花鍵軸的校核 15 4 7 軸承的校核 17 4 8 鍵的選擇和校核 18 4 9 螺釘校核 18 5 洗刷機(jī) 21 5 1 洗刷機(jī)原理 22 5 2 閥門的選擇 22 5 3 傳動(dòng)比 22 5 4 升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 6 1 吸水扒起降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 6 2 吸水扒的原理 24 6 3 水扒角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 6 4 水扒的控制 25 7 環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性分析 26 7 1 環(huán)保性分析 26 7 2 經(jīng)濟(jì)性分析 26 7 3 結(jié)束語 26 8 參考文獻(xiàn) 29 1 緒論 1 1洗地吸干機(jī)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的地位與作用 吸干機(jī)是時(shí)在吸塵機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來 經(jīng)研究而發(fā)展起來的另 一類新型地面清洗機(jī) 吸塵器是利用空氣負(fù)壓吸附的方法 將地面上 的塵埃和垃圾吸入到吸塵器的集塵室 從而達(dá)到對(duì)地面清潔的目的 洗地吸干機(jī)通過用洗滌液對(duì)地面進(jìn)行清洗 并將污水吸干 達(dá)到清潔地 面的目的 可用于商場超市 酒店賓館 工廠地面 市政廣場 辦公 大樓等等 為各種清潔要求極高的場所提供全面周到的清潔服務(wù) 它 省時(shí)省力 節(jié)約您的清潔經(jīng)費(fèi) 在現(xiàn)在節(jié)能減排的時(shí)代里發(fā)揮著巨大 的作用 1 2洗地吸干機(jī)介紹 洗地吸干機(jī)是集噴液 洗地 清潔 吸水 吸塵為一體的機(jī)電一 體化產(chǎn)品 它是在吸塵器的基礎(chǔ)上 經(jīng)研究而發(fā)展起來的另一類新型地 面清洗機(jī) 洗地吸干機(jī)通過用洗滌液對(duì)地面進(jìn)行清洗 并將污水吸干 達(dá)到清潔地面的目的 本文主要介紹洗地吸干機(jī)的工作原理及設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1 3本課題的主要研究內(nèi)容 本課題主要研究的內(nèi)容是 洗地吸干機(jī)的噴液 洗地 清潔 吸 水 吸塵的原理及構(gòu)造 1 4洗地吸干機(jī)的工作原理及作用 負(fù)壓吸附是吸干機(jī)的重要組成部分 其工作原理主要采用真空發(fā) 生器對(duì)負(fù)壓罐進(jìn)行空氣抽吸 該洗地吸干機(jī)采用 AC220V 50HZ 電 源提供電源 一路分給真空泵 一路分給電動(dòng)機(jī) 此洗地吸干機(jī)設(shè)有 一個(gè)清水缸 一個(gè)污水缸 清洗機(jī)工作的時(shí)候 清水缸的水通過水管 提供給刷子洗地 以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 皮帶聯(lián)接 使洗地刷子轉(zhuǎn)動(dòng) 結(jié)合 水泵提供的水達(dá)到了洗地的作用 而真空泵 風(fēng)機(jī) 的作用是把污水缸 里的空氣抽真空 使其工作壓力小于大氣壓力 從而把洗地污水抽到 污水缸里 1 5洗地吸干機(jī)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 洗地吸干機(jī)的功能是噴灑 洗地 搜集污水 對(duì)這種設(shè)備的要求 是效率高 省人力 清污效果好 滿足大型商場 地鐵 廣場等地的 使用 洗地吸干機(jī)的形式很大程度上取決于洗地面積的大小及時(shí)間要求 目前市面上采用 本課題研究步進(jìn)式裝鋼機(jī) 端進(jìn)料方式 液壓驅(qū)動(dòng) 方式 傳統(tǒng)的傳動(dòng)方式為機(jī)械式傳動(dòng)即平移是采用齒輪齒條的傳動(dòng)方 式 其優(yōu)點(diǎn)是 功率大 結(jié)構(gòu)緊湊 響應(yīng)速度快等 2 方案確定 本篇論文的具體要求為 1 適宜地面 磁磚地面 膠地板 金剛砂地面 環(huán)氧地坪等 2 清洗能力 1000m2 h 3 行進(jìn)方式 手推 4 電源 220V 50Hz 外接電纜 5 操作方便 安全可靠 根據(jù)以上要求 大致確定出如下參數(shù) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 刷驅(qū)動(dòng) 工作效率 1000 h 清潔寬度 500mm 吸水寬度 帶吸水扒 760mm 墊 刷盤壓力 18 1 31 75 刷馬達(dá) 220V 0 56KW 240rpm 真空馬達(dá) 220V 700W 吸水高度 1016mm 電制 220V 50Hz 噪音 68 5dBA 凈 污水箱 50 50L 尺寸 長 寬 高 1270 550 1090 重量 200kg 以上參數(shù)及尺寸的確定 將在后面章節(jié)陸續(xù)闡述 3 系統(tǒng)原理設(shè)計(jì) 循環(huán)系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是吸干機(jī)設(shè)計(jì)最重要的環(huán) 節(jié) 它與主要工作機(jī)理的關(guān)系密切 兩者的設(shè)計(jì)通常需要同時(shí)進(jìn)行 其設(shè)計(jì)要求 一般是必須從實(shí)際出發(fā) 重視調(diào)查研究 注意吸收國內(nèi) 外先進(jìn)技術(shù) 力求做到設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)重量輕 體積小 效率低 工作 可靠 結(jié)構(gòu)簡單 操作和維護(hù)保養(yǎng)方便 經(jīng)濟(jì)性好 其總體方案如下 A A BCB C DEED 3 1水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 洗地吸干機(jī)的水循環(huán)系統(tǒng)可分為兩個(gè)過程 如圖 1 一為清洗過 程 二為吸污過程 其中 箱體分成兩部分 即清水缸和污水缸 清 水缸負(fù)責(zé)提供干凈的水源 為洗地所需要水 可以在其內(nèi)部添加洗潔 劑 從而達(dá)到更快洗滌的作用 清水缸可在清洗之前通過漏斗將其注 滿 同時(shí)在注的同時(shí)需要將清洗缸下面的閥門關(guān)閉 而污水缸則是儲(chǔ) 存污水的地方 其主要通過真空泵抽吸使其內(nèi)部變?yōu)樨?fù)壓 在真空泵 工作時(shí) 與其聯(lián)動(dòng)的電磁閥及放泄閥門應(yīng)該關(guān)閉 以達(dá)到抽吸真空的 要求 當(dāng)污水缸的負(fù)壓值達(dá)到指定要求時(shí) 真空泵停止工作 注水過程 在清水缸頂部設(shè)置了漏斗 可將水從漏斗中注入 直 到注滿為止 注入時(shí)可以觀測到清水柜的液位計(jì) 清洗過程 當(dāng)進(jìn)行清洗工作時(shí) 打開清水缸出口閥門 讓清水從 清水缸順著水管 1 流過截止閥 2 并通過水管 流到刷洗系統(tǒng) 截 止閥可以控制水的流量 清洗缸頂部的透氣閥門始終開啟 保證注水 和放水的順暢 吸污部分 在清洗的過程中 真空泵 5 工作 將空氣沿箭頭 6 方 向由污水缸抽出 使污水缸形成負(fù)壓 在吸水扒緊壓地面的情況下 污水缸與外面的大氣壓強(qiáng)差產(chǎn)生的壓力將吸水扒中的污水壓進(jìn)污水缸 7 完成吸污工作 在工作結(jié)束后 手動(dòng)將污水由水管 8 排出 3 2機(jī)構(gòu)總體方案 本機(jī)構(gòu)包含了結(jié)構(gòu)架 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)架主要是該洗地機(jī)的力的 承載體 將承受各部件重力及工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抗振動(dòng)及各部件運(yùn)行時(shí)帶來 的力矩 吸干機(jī)的傳動(dòng)則主要是為控制各部件的運(yùn)行 要做到省時(shí)省 力 方便快捷 總之 該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)涉及到結(jié)構(gòu)架的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 3 2 1 機(jī)構(gòu)原理 本機(jī)構(gòu)涉及到兩部分 一部分是吸水扒的角度調(diào)整 升降 第二 部分是洗地盤的升降系統(tǒng) 本篇所涉及到的吸水扒的角度的調(diào)降 升 降及底盤的升降都是通過鋼絲來傳遞力 做到節(jié)省力 詳細(xì)原理會(huì)在 下面各章節(jié)中詳細(xì)闡述 3 2 2 結(jié)構(gòu)架設(shè)計(jì) 本結(jié)構(gòu)架主要分為兩層 上層承載污水箱和清水箱的重力 下層 主要擱置真空泵 清洗機(jī)等 在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到整個(gè)設(shè)備的重心 在吸干機(jī)還沒有洗地的時(shí)候 清水箱裝滿清水 整個(gè)設(shè)備的重心前移 而在洗地完成時(shí) 污水箱裝滿污水 整個(gè)設(shè)備的重心后移 真空泵 洗刷機(jī)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng) 在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)架時(shí)也要 考慮到振動(dòng)對(duì)整個(gè)機(jī)架產(chǎn)生的影響 具體尺寸見總圖 4 管系及附件設(shè)計(jì) 4 1水箱 本篇中清水箱采用鋼板肋板水箱 其材質(zhì)采用普通鋼板 具有超 卓的強(qiáng)度 側(cè)壁無橫向焊縫 便于清洗 材質(zhì)采用 Q235 鋼 內(nèi)涂油 漆保證防腐 全焊接現(xiàn)場組合 密封性好 確保水質(zhì)不受二次污染 4 1 1 清水箱 清水箱容積為 50L 采用方形結(jié)構(gòu) 具體尺寸見總圖 安裝現(xiàn)場 無特殊要求 外壁平整 重量輕 外觀整潔 光亮 美觀 實(shí)用 4 1 2 污水箱 污水箱容積為 50L 采用方形結(jié)構(gòu) 具體尺寸見總圖 安裝現(xiàn)場 無特殊要求 外壁平整 重量輕 外觀整潔 光亮 美觀 實(shí)用 4 2真空泵的選擇 泵都是能量轉(zhuǎn)換裝置 泵向系統(tǒng)提供有一定壓力和流量的流體 把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體的壓力能 本篇根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和可靠性選擇真空泵 4 2 1 確定真空泵的主要參數(shù) 真空泵工作壓強(qiáng)范圍為 101325 1 33 10 2 Pa 它可以抽除密封 容器中的干燥氣體 若附有氣鎮(zhèn)裝置 也可以作為其它高真空泵或超 高真空泵的前級(jí)泵 還可以抽除一定量的可凝性氣體 但它不適于抽 除含氧過高的 對(duì)金屬有腐蝕性的 對(duì)泵油會(huì)起化學(xué)反應(yīng)以及含有顆 粒塵埃的氣體 本篇中的真空泵由于在公共場合下使用 所以不能產(chǎn) 生太大的噪音 故而不能選取轉(zhuǎn)速過高的電機(jī) 但是考慮到成本 也 不能選取過低的電機(jī)帶動(dòng) 因此選取在 150r min 比較適合本篇所描 述的洗地吸干機(jī) 主真空泵的選擇計(jì)算 s 2 303v tlog p1 p2 其中 s 為真空泵抽氣速率 l s v 為真空室容積 l t 為達(dá)到要求真空度所需時(shí)間 s p1 為初始真空度 torr p2 為要求真空度 torr 要求泵的自吸能力不得低于 16KPa 即吸油高度不得大于 0 5m 故根據(jù)泵的參數(shù)選取泵 共 1 臺(tái) 流量 400L min 轉(zhuǎn)速 150r min 4 2 2 電機(jī)功率的確定 電機(jī)功率 p按如下進(jìn)行計(jì)算 P Q p 3600 1000 0 1 Q 流量 m 3 h p 真空泵出口的全風(fēng)壓 Pa 0 真空泵的內(nèi)效率 一般取 0 75 0 85 小真空泵取低值 大 真空泵取高值 1 機(jī)械效率 0 98 電機(jī)規(guī)格 功率 810W 轉(zhuǎn)速 150r min 電制 3 xAC220V 50Hz 4 2 3 電機(jī)的選擇 4 2 3 1 電機(jī)的選擇 根據(jù)動(dòng)力源和工作條件 選用交流電機(jī) Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī) 根據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)的布置以及最大回轉(zhuǎn)直徑 300mm 主傳動(dòng)采用普通電動(dòng) 機(jī) 外加變頻器調(diào)速 調(diào)速范圍 10 1400r min 1 40 800r min 1 20 1250r min 1 并可無級(jí)調(diào)速 由工件的最大直徑 及摩擦力預(yù) 估工作機(jī)的功率 工作機(jī)有效功率為 P F V 63KW 由已知條件得電動(dòng)機(jī)有效功率 式中為系統(tǒng)總的傳動(dòng)效率 電動(dòng)機(jī)到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)效率 式中 p 為帶的傳動(dòng)效率 f 為閉式齒輪的傳動(dòng)效率 v 為圓錐滾 子軸承的傳動(dòng)效率 為聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率 為傳動(dòng)效率 4 2 3 2 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 根據(jù)已知條件加工的最大轉(zhuǎn)速為 1250r min 1wnvzp 式中 為一軸的齒數(shù) 為小齒輪齒數(shù) p1 wnrmi 選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y2 90S 8 同步轉(zhuǎn)速為 1200 對(duì)應(yīng)額定功率 為 3 7KW 外伸軸直徑 24 方案 電動(dòng)機(jī)型 號(hào) 額定功率 KW 同步轉(zhuǎn)速 r min 滿載轉(zhuǎn)速 r min 總傳動(dòng)比 1 Y2 90S 8 3 7 1200 1000 50 4 3管系 在系統(tǒng)中 管道是必不可少的 要確定其尺寸 首先要確定使 用管系的材質(zhì) 如鋼管 銅管 橡膠管以及尼龍管等等 要根據(jù)系 統(tǒng)的壓力 尺寸及價(jià)格合適選取 選定材質(zhì)后 可根據(jù)材質(zhì) 流速 壓力及系統(tǒng)流量確定管子內(nèi)徑和壁厚 4 4管道內(nèi)徑計(jì)算 各管路根據(jù)所處位置的流量進(jìn)行計(jì)算 具體尺寸參見圖紙 4 5管道壁厚的計(jì)算 各管路根據(jù)所處位置的流量進(jìn)行計(jì)算 具體尺寸參見圖紙 2n7MPap17 5Pa 6pbpdmnd 管 路 壁 厚 工 作 壓 力 管 路 直 徑 許 用 應(yīng) 力 安 全 系 數(shù) 當(dāng) 時(shí) 選 取4 61 Qdmvv 管 路 直 徑 泵 流 量 管 道 最 大 速 度 4 6 軸的設(shè)計(jì)校核 4 6 1 軸的尺寸估算 由 機(jī)械零設(shè)計(jì) 表選取軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì) 其力學(xué)性能如 下 asMP360 650baMPs 13 15t 受轉(zhuǎn)矩 T 的實(shí)心圓軸 其切應(yīng)力 63910 2T TPnWdt t aMP 寫成軸的設(shè)計(jì)公式 軸的最小直徑 6339 5102TPdCnt mm 式中 軸的抗截面系數(shù) TW3m P 軸傳遞的功率 kW 軸的轉(zhuǎn)速 ninr 許用切應(yīng)力 Tt aMP C 與軸材料有關(guān)的系數(shù) 可由下表查得 對(duì)與受彎矩較大的軸宜取較小的 值 當(dāng)軸上有鍵槽時(shí) 應(yīng) Tt 適當(dāng)增大軸徑 單鍵增大 3 雙鍵增大 7 表 4 10 軸強(qiáng)度計(jì)算公式中的系數(shù) C 軸的材 料 Q235 20 Q235 Q275 35 45 40r38SiMno TaMPt12 15 20 25 30 35 40 45 52 C 160 148 135 125 118 112 106 102 98 根據(jù)所選的材料 45 鋼 查表可得 花鍵軸的最高轉(zhuǎn)速12C 1450minr 軸所傳遞的功率由公式 0 44 612Pqh 合kW 軸的初步估算 330 48 5dCn m 為了滿足輸出軸與花鍵軸的配合 因此該軸的軸徑不能太小 4 6 2 花鍵軸的校核 由于花鍵軸的配合 在旋轉(zhuǎn)時(shí)花鍵軸上受到扭矩作用 則輸出的轉(zhuǎn)矩為 212mbTRrph 式中 b 動(dòng)片寬度 R 回轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑 p1 進(jìn)油口壓力 機(jī)械效率 取 0 96 mhmh p2 出油口壓力 取 p2 0 3MPa 故 21219 NmbTRrp 由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 應(yīng)不超過許用彎曲應(yīng)力 彎曲bs 1bs 應(yīng)力的計(jì)算公式 bMWs 1b 回轉(zhuǎn)缸扭轉(zhuǎn)時(shí)的當(dāng)量彎矩 軸截面的抗彎截面系數(shù) 24 6 1032dBNDdp 式中軸規(guī)格 mm 687N 又 2MTa 2 回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩 根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù) a 對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩 取 對(duì)于脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩 取 1bs 10bsa 對(duì)于對(duì)稱循環(huán)的轉(zhuǎn)矩 取 假定回轉(zhuǎn)缸轉(zhuǎn)矩不變 選擇軸的材a 料為 45 鋼 通過查 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 可得材料的相關(guān)力學(xué)性能 a70 MPBs 1a230Pbs a65 所以 10 283bs 又 19TNm 10 8MNm 22Ta 51baPWs 1a65 MPbs 因此軸的強(qiáng)度滿足要求 但是軸也受到扭矩作用且在花鍵最小 截面上產(chǎn)生最大剪應(yīng)力 maxtTt 其中 抗扭系數(shù)tW a0 3 7021 MPBs 24 64 106tdNDdWp 那么 max6198 34 20atTPWt ta P 從計(jì)算結(jié)果看來軸的剪切應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求 4 7 軸承的校核 每天 8 小時(shí)以上經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)或連續(xù)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn) 對(duì)于機(jī)床 振動(dòng) 篩 破碎機(jī)等軸承的預(yù)期壽命為 20000 30000h 根據(jù)文獻(xiàn) 12 表 13 3 取軸承的預(yù)期計(jì)算壽 240hL 軸上軸承的校核 1 求兩個(gè)軸承受到的徑向載荷 由軸的校核過程可知 12140 rrFN 2 計(jì)算軸承的軸向力 由于軸向力 相當(dāng)小 可知 查文獻(xiàn) 11 表 GB T281 1994 aarFe 6 1 50 有圓柱孔調(diào)心球軸承 12 5 3Y 4280orCN 查文獻(xiàn) 12 表 13 6 取沖擊載荷因數(shù) pf 3 計(jì)算軸承的壽命 根據(jù)文獻(xiàn) 12 式 13 6 121420 raPFYN 所以 66103121428 658240 hCL hnP 所以軸承滿足壽命要求 可知 其他軸承也滿足壽命要求 4 8 鍵的選擇和校核 1 確定鍵的類型和尺寸 由于是靜連接 選用 A 型普通平鍵 由表 9 14 GB T1095 1979 查得當(dāng)軸徑 時(shí)鍵取為 參照半聯(lián)軸20dm 6bhm 器與軸的配合長度為 和普通平鍵的長度系列 取鍵長36l 32Lm 2 強(qiáng)度驗(yàn)算 由文獻(xiàn) 12 式 6 1 2 ppTdlk 式中 4750TNm 2d 362lLb 0 5 kh 由文獻(xiàn) 12 表 6 2 查取許用擠壓應(yīng)力為 10pMPa 滿足強(qiáng)度要求 24761 230F pMPa 4 9 螺釘校核 螺釘?shù)氖芰楸ＷC聯(lián)接的緊密性 必須規(guī)定螺釘?shù)拈g距 t 然后 決定螺釘?shù)臄?shù)目 每個(gè)螺釘在危險(xiǎn)剖面上承受的拉力 為工作載荷0QF 和預(yù)緊力 之和QF S 0QF Qs 式中 24QpZD F 驅(qū)動(dòng)力 N Z 螺釘數(shù)目 P 工作壓力 pa 預(yù)緊力 K K 1 5 1 8 Qs QsF D 危險(xiǎn)剖面直徑 m 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件為 02211 34Qjdsps 合 14QjFps 3 13 式中 計(jì)算載荷 N QjF 1 3Qj0 抗拉許用應(yīng)力 MPa n 1 2 2 5 sn 螺紋內(nèi)徑1d 螺釘材料屈服極限 見表 3 1 sQ 表 3 1 常用螺釘材料的屈服極限 鋼 號(hào) 10 Q215 Q235 35 45 40Crs MP a 210 220 240 320 360 650 900 9000 根據(jù)以上分析 取 k 1 5 n 1 5 螺釘數(shù)目 Z 6 選擇剛的材料為 Q235 240 MPasQ 所以 MPa sn24016 5 2512 N 24QpZDF K 1 5 2512 3768 N s 所以根據(jù)式 3 13 14QjFdps 1 3768 m0 5 M 合 連接螺栓強(qiáng)度校核 材料 45 按 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)和一般技術(shù)條件 1 熱處理 HRC35 40 2 細(xì)牙螺母的支承面對(duì)螺紋軸心線的垂直度按 GB1184 80 形狀和位置公差 附錄一表 3規(guī)定的 9級(jí)公差 3 其他技術(shù)條件按 GB2259 80 零件及技術(shù)條件 螺母規(guī)格 56 76 M10 1 5 螺栓為普通連接螺栓 規(guī)格為 M8 24 或 M10 220 GB798 76 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì) 上對(duì)緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 有 221 68 31 39 6MPa 45MPa Fdp 根據(jù)上述計(jì)算 此夾緊方案符合要求 5 洗刷機(jī) 洗刷機(jī)和吸水扒是吸干機(jī)最重要的核心部件 他的工作的穩(wěn)定 性及高效率直接影響到洗地的效率 要做到其節(jié)能 可靠十分重要 常用的洗刷機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)通常是通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) 也有小型的通過 柴油機(jī)帶動(dòng) 本篇主要講通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的 同時(shí)選用皮帶作為轉(zhuǎn) 速傳動(dòng) 5 1洗刷機(jī)原理 電機(jī)傳動(dòng)主要由五部分組成 如圖 2 分別是 電機(jī) 換向體 刷子底座 皮帶 皮帶張緊機(jī)構(gòu) 電機(jī) 1 通電 旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與之相接的過渡輪 3 繼而使緊貼著過渡輪 的皮帶因摩擦力運(yùn)動(dòng)起來 通過皮帶 4 的摩擦帶動(dòng) 2 個(gè)刷子底座 2 使刷子旋轉(zhuǎn)工作 兩個(gè)過渡輪除了起著換向 傳動(dòng)的作用外 還 有增大皮帶與刷子底座接觸面積的作用 刷子主要是尼龍制的條狀 物 其與刷子底座是螺旋擰合 易于拆裝 相對(duì)于清洗機(jī)正面 兩 刷子斜著安裝 以有利于空間分配和清洗徹底 假設(shè)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸是 右旋的 由圖 2 可看出因皮帶的纏繞路線 使得刷子底座與皮帶接 觸皆在右邊 其所受的摩擦力也相反 使刷子在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候不會(huì)滑 動(dòng) 洗得更干凈 5 2閥門的選擇 流體控制閥的種類很多 如溢流閥 截止閥 行程控制閥等等 根據(jù)系統(tǒng)的需要進(jìn)行選取 本篇閥門的具體選取參見圖紙 5 3傳動(dòng)比 洗地吸干機(jī)中的洗刷機(jī)采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) 但是考慮到洗刷機(jī)的 刷子和地面產(chǎn)生較大的摩擦 為此為了避免電動(dòng)機(jī)因?yàn)榈孛婺Σ吝^ 大 造成電動(dòng)機(jī)過載 也要考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)過高 需要降低刷子 的轉(zhuǎn)速 所以不能采用電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng) 需要采用電動(dòng)機(jī)和洗刷機(jī) 刷子之間的間接傳動(dòng) 同時(shí)也不能選擇齒輪傳動(dòng) 只能選擇皮帶傳 動(dòng) 在確定傳動(dòng)比時(shí) 首先要知道刷子設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速 那么在實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 和地面摩擦有效轉(zhuǎn)速大致為 75r min 而電機(jī)的轉(zhuǎn)速則為 150 r min 所以確定傳動(dòng)比為 2 1 而主動(dòng)軸和從動(dòng)軸直徑之比為 1 2 5 4升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 底盤升降結(jié)構(gòu) 如圖 3 和提升吸水扒及洗刷機(jī)提升機(jī)構(gòu)原理圖 主要是利用連桿機(jī)構(gòu) 當(dāng)洗刷機(jī)和吸水扒在進(jìn)行工作時(shí) 控制桿處 于位置 A 吸水扒限位擋板處于框架結(jié)構(gòu)內(nèi)的位置 B 洗刷機(jī)出于 框架結(jié)構(gòu)的位置 C 當(dāng)用力壓控制桿時(shí) 控制桿處于位置 A 吸水 扒限位擋板處于框架結(jié)構(gòu)內(nèi)的位置 B 洗刷機(jī)出于框架結(jié)構(gòu)的位置 C 而吸水扒則由位置 D 提升到了位置 D 洗刷機(jī)由位置 E 提升 到了位置 E 連桿以腳踏板和底架的接觸點(diǎn)為支點(diǎn) 帶動(dòng)底盤上升 根據(jù)杠桿原理 在整個(gè)工作過程中 可以比較省力地將底盤抬高 6 吸水扒 吸水機(jī)是吸干機(jī)的最主要的部件之一 負(fù)責(zé)將污水從地面吸到 污水箱 其吸收能力直接關(guān)系到地面的干凈程度 設(shè)計(jì)出可靠高效 的吸水機(jī)十分重要 6 1吸水扒起降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 吸水扒起降系統(tǒng)是運(yùn)用杠桿原理讓平時(shí)一直處于工作狀態(tài) 即緊 壓地面 的吸水橡皮脫離地面 上升至一定高度 以使清洗機(jī)可輕易 移動(dòng)的裝置 水扒起降系統(tǒng)可分為兩部分 一部分是水扒的杠桿機(jī) 構(gòu) 另一部分是水扒的搖桿機(jī)構(gòu) 如圖 4 6 2吸水扒的原理 在洗地吸收污水時(shí) 將已經(jīng)抽成負(fù)壓的污水箱的進(jìn)水閥門打開 這樣 大氣就會(huì)將將污水從吸水扒孔壓入到污水管道中來 通過污 水管道再進(jìn)入到污水箱 所以吸水扒上的吸水孔的設(shè)計(jì)就至關(guān)重要 既不能涉及太大 也不能設(shè)計(jì)太小 如果設(shè)計(jì)太大 空氣會(huì)直接進(jìn) 入污水箱 不利于污水的吸收 也不能設(shè)計(jì)太小 太小會(huì)容易形成 堵塞 同時(shí)阻力會(huì)很大 影響到吸水的效率 所以可以通過設(shè)計(jì)成 中型水孔 增加吸水扒的長度 為了能增加吸水扒的長度 本篇將 吸水扒設(shè)計(jì)成弧狀 這樣能增加吸水孔 提高吸水的效率 節(jié)約洗 地的時(shí)間 拉動(dòng)手把 使其繞支點(diǎn)架旋轉(zhuǎn) 從而張緊鐵線 帶動(dòng)水扒繞旋 轉(zhuǎn)螺栓轉(zhuǎn)動(dòng) 使其脫離地面 旋轉(zhuǎn)螺栓具有定位和供旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的 運(yùn)動(dòng)副的作用 拉下手把后 以機(jī)架上的螺栓為支點(diǎn) 旋轉(zhuǎn)手把 使其卡住清洗機(jī)外殼 即可使水扒在升起后固定 為了在不工作的 情況下方便移動(dòng)清洗機(jī) 防止水扒震動(dòng) 甚至突然掉下 因此設(shè)計(jì) 了防震彈簧 箭頭 5 所指 水扒上升后 彈簧的彈力通過鐵線傳遞 使得手把 卡緊動(dòng)清洗機(jī)的外殼 防止震動(dòng) 彈簧的彈力的大小可以利用與其 相連的螺母調(diào)節(jié) 6 3水扒角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在工作的過程中 要求水扒緊密貼地 如果僅靠水扒的重力實(shí) 現(xiàn)這一目的 有時(shí)會(huì)帖合不緊 因此設(shè)計(jì)了水扒角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 擰動(dòng)調(diào)節(jié)螺母 1 從而帶動(dòng)與它相連接的螺桿 使得水扒底架 以支桿 2 頂部為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn) 改變水扒角度 將吸水橡皮緊壓地面 松開螺栓 3 可以調(diào)節(jié)水扒與地面的高度 協(xié)助水扒角 度的調(diào)整 如圖 5 6 4水扒的控制 在清洗機(jī)工作的時(shí)侯 為了方便清洗機(jī)轉(zhuǎn)向 水扒也設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn) 向調(diào)節(jié) 這主要是通過轉(zhuǎn)向螺栓 4 實(shí)現(xiàn) 旋轉(zhuǎn)螺栓具有定位和供水 扒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的作用 而水扒的寬度要大于清洗機(jī)箱體的寬度 在水 扒兩端設(shè)有保護(hù)輪 當(dāng)清洗機(jī)在運(yùn)動(dòng)的過程中 出現(xiàn)水扒與障礙物 相撞時(shí) 保護(hù)輪轉(zhuǎn)動(dòng) 同時(shí)水扒繞轉(zhuǎn)向螺栓轉(zhuǎn)動(dòng) 使水扒不至損壞 7 環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性分析 現(xiàn)代社會(huì)里 節(jié)能環(huán)保成為時(shí)代主題 對(duì)人們的日常生活影響 越來越大 受到社會(huì)的廣泛關(guān)注 因?yàn)橐粋€(gè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)都必 須要以此作為前提 而經(jīng)濟(jì)性則是每個(gè)用戶都關(guān)心的話題 下面就 簡單地分析洗地吸干機(jī)的環(huán)保性 7 1環(huán)保性分析 對(duì)于洗地吸干機(jī)而言 本篇采用了環(huán)保污水罐 無泄漏 無產(chǎn) 生對(duì)大氣污染的廢氣廢渣 絕對(duì)做到了環(huán)保 而對(duì)于系統(tǒng)的效率相 對(duì)其他驅(qū)動(dòng)方式 做到了平穩(wěn) 效率高 以此做到了節(jié)能 7 2經(jīng)濟(jì)性分析 洗地吸干機(jī) 就其特點(diǎn)本身就是節(jié)約時(shí)間 省人工 材料 節(jié) 約能源的效果 具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和實(shí)用性 7 3結(jié)束語 以上論文所述 洗地吸干機(jī)不論在技術(shù)上具有無與倫比的優(yōu)勢(shì) 在節(jié)能環(huán)保及經(jīng)濟(jì)性上都堪稱完美 所以可以大力推廣 為我國的 國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮出應(yīng)有的作用 并對(duì)本機(jī)的總體方案進(jìn)行論證與 擬定 從而對(duì)其進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 首先通過計(jì)算 確定本機(jī)所 需負(fù)壓的大小 然后確定真空泵大小及電機(jī)功率 繪制出本機(jī)的原 理圖 洗地吸干機(jī)具有如下特點(diǎn) 1 集噴液 洗地 清潔 吸水 吸塵為一體 2 洗地盤升降機(jī)構(gòu)和水扒升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 使本機(jī)在非工作狀態(tài)下 更加容易移動(dòng) 3 出水調(diào)節(jié) 達(dá)到控制清水缸向洗地盤提供水量的大小 4 配備防浪擋板 避免污水外濺 刷盤無需任何工具 可以輕松拆 裝 5 吸水扒的獨(dú)到設(shè)計(jì) 確保水扒緊扣地面 確保地面一次吸干 厚 重的膠條可反復(fù)使用 有效降低機(jī)器使用成本 洗地吸干機(jī)的研制 成功 為我國清洗機(jī)生產(chǎn)行業(yè)提供了高效優(yōu)質(zhì)的技術(shù)裝備 同時(shí)也 取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 致 謝 緊張充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)伴隨著我走過了大學(xué)的畢業(yè)生活 在這里 非常感謝老師在我即將面向新環(huán)境的時(shí)候給我敲響了警鐘 指明了 我前進(jìn)的方向 改變了我一生的生活態(tài)度 從張老師這里 我既學(xué) 會(huì)了對(duì)待科學(xué)一絲不茍的作風(fēng) 又鍛煉了自己的意志 明白了什么 才是走上社會(huì)所需要的真才實(shí)干 我還要感謝和我一起走過這畢業(yè)生活的同組同學(xué) 正是我們彼 此幫助 互相友愛 才使我們共同前進(jìn) 還有就是要感謝大學(xué)四年中辛苦育人的老師們 祝你們身體健 康 萬事如意 8 參考文獻(xiàn) 1 祁機(jī)械制造基礎(chǔ) 北京 電子工業(yè)出版社 2006 2 王道宏 機(jī)械制造技術(shù) 杭州 浙江大學(xué)出版社 2004 3 徐惠元 曾家駒 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 4 劉志剛 機(jī)械制造基礎(chǔ) 北京 高等教育出版社 2002 5 劉守勇 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 6 李華 機(jī)械制造技術(shù) 北京 高等教育出版社 2000 7 王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京 清華大學(xué)出版社 2002 17 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 第 4 卷 北京 機(jī)械 工業(yè)出版社 2004 18 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本 液壓傳動(dòng) 北京 化學(xué)工業(yè)出版 社 2004 19 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本 潤滑與密封 北京 化學(xué)工業(yè)出 版社 2004 20 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本 聯(lián)接與緊固 北京 化學(xué)工業(yè)出 版社 200421 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本 常用工程材料 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 22 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本 機(jī)械制圖 極限與配合 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 23 黃春峰 擴(kuò)散管脹口模具設(shè)計(jì) 鍛壓技術(shù) 1999 6 18 19 24 張利平 張玉鵬 氣動(dòng)脹管機(jī)的設(shè)計(jì) 制造技術(shù)與機(jī)床 1996 2 32 33 25 田林寶 呂小平 脹管方法綜述 鍋爐制造 2000 3 45 49 26 閻紅慶 全自動(dòng)立式脹管機(jī)研制 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 1999 10 53 55 27 路甬祥 液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 28 Dale L Kohlsmith Dual Pressure Circuits Higher Speeds Lower Costs Hydraulics Pneumatics 2005 9 44 47