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湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生 畢業(yè)論文 設(shè)計 任務(wù)書 學生姓名 學 號 年級專業(yè)及班級 指導教師及職稱 學 院 20 年 月 日 填 寫 說 明 一 畢業(yè)論文 設(shè)計 任務(wù)書是學校根據(jù)已經(jīng)確定的畢業(yè)論文 設(shè)計 題目下達給學生的一種教 學文件 是學生在指導教師指導下獨立從事畢業(yè)論文 設(shè)計 工作的依據(jù) 此表由指導教師填寫 二 此任務(wù)書必需針對每一位學生 不能多人共用 三 選題要恰當 任務(wù)要明確 難度要適中 份量要合理 使每個學生在規(guī)定的時限內(nèi) 經(jīng)過自 己的努力 可以完成任務(wù)書規(guī)定的設(shè)計研究內(nèi)容 四 任務(wù)書一經(jīng)下達 不得隨意更改 五 各欄填寫基本要求 一 畢業(yè)論文 設(shè)計 選題來源 選題性質(zhì)和完成形式 請在合適的對應(yīng)選項前的 內(nèi)打 科研課題請注明課題項目和名稱 項目指 國家青 年基金 等 二 主要內(nèi)容和要求 1 工程設(shè)計類選題 明確設(shè)計具體任務(wù) 設(shè)計原始條件及主要技術(shù)指標 設(shè)計方案的形成 比較與論證 該生的側(cè) 重點 應(yīng)完成的工作量 如圖紙 譯文及計算機應(yīng)用等要求 2 實驗研究類選題 明確選題的來源 具體任務(wù)與目標 國內(nèi)外相關(guān)的研究現(xiàn)狀及其評述 該生的研究重點 研究的 實驗內(nèi)容 實驗原理及實驗方案 計算機應(yīng)用及工作量要求 如論文 文獻綜述報告 譯文等 3 文法經(jīng)管類論文 明確選題的任務(wù) 方向 研究范圍和目標 對相關(guān)的研究歷史和研究現(xiàn)狀簡要介紹 明確該生的 研究重點 要求完成的工作量 如論文 文獻綜述報告 譯文等 三 主要中文參考資料與外文資料 在確定了畢業(yè)論文 設(shè)計 題目和明確了要求后 指導教師應(yīng)給學生提供一些相關(guān)資料和相關(guān)信 息 或劃定參考資料的范圍 指導學生收集反映當前研究進展的近 1 3 年參考資料和文獻 外文資 料是指導老師根據(jù)選題情況明確學生需要閱讀或翻譯成中文的外文文獻 四 畢業(yè)論文 設(shè)計 的進度安排 1 設(shè)計類 實驗研究類課題 實習 調(diào)研 收集資料 方案制定約占總時間的 20 主體工作 包括設(shè)計 計算 繪制圖紙 實驗及結(jié)果分析等約占總時間的 50 撰寫初稿 修改 定稿約占總時間的 30 2 文法經(jīng)管類論文 實習 調(diào)研 資料收集 歸檔整理 形成提綱約占總時間的 60 撰寫論文初稿 修改 定稿約 占總時間的 40 六 各欄填寫完整 字跡清楚 應(yīng)用黑色簽字筆填寫 也可使用打印稿 但簽名欄必須相應(yīng)責任 人親筆簽名 畢業(yè)論文 設(shè)計 題目 洗地吸干機設(shè)計 選題來源 結(jié)合科研課題 課題名稱 生產(chǎn)實際或社會實際 其他 選題性質(zhì) 基礎(chǔ)研究 應(yīng)用研究 其他 題目完成形式 畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計 提交作品 并撰寫論文 主要內(nèi)容和要求 洗地吸干機是一種集噴水 刷洗 吸污于一體的地面清洗設(shè)備 它省時省力 節(jié)約您的清潔經(jīng)費 它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) 設(shè)計的主要內(nèi)容包括 1 系統(tǒng)工作原理分析及系統(tǒng)原理方案設(shè)計 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 繪制系統(tǒng)總體布局圖 3 載荷計算及動力選擇 4 傳動系統(tǒng) 操作系統(tǒng)設(shè)計 5 主要零部件的技術(shù)設(shè)計 繪制零件圖 6 重要零部件的設(shè)計計算與較核 7 繪制裝配圖 8 整理資料 撰寫設(shè)計說明書 主要要求 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 1000m 2 h 3 行進方式 手推 4 電源 220V 50Hz 外接電纜 5 操作方便 安全可靠 注 此表如不夠填寫 可另加附頁 主要中文參考資料與外文資料 1 中國知網(wǎng) CNKI 關(guān)于地面清洗設(shè)備及相關(guān)設(shè)備的相關(guān)文獻 2 中國專利網(wǎng)相關(guān)專利 3 機械設(shè)計 機械原理 機械系統(tǒng)設(shè)計 機械制圖相關(guān)教材 4 機械設(shè)計手冊 工作進度安排 起止日期 主要工作內(nèi)容 要求完成日期 20 年 月 日 指導教師簽名 審查日期 20 年 月 日 專業(yè)委員會主任簽名 批準日期 20 年 月 日 學院指導委員會簽名 公章 接受任務(wù)日期 20 年 月 日 學生本人簽名 注 簽名欄必須由相應(yīng)責任人親筆簽名 此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載 本科生畢業(yè)論文 論文題目 洗地吸干機設(shè)計 姓 名 學 號 班 級 Xxxxxx學校 2012 4 5 摘要 本篇畢業(yè)設(shè)計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 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) 它省時省力 節(jié)約 您的清潔經(jīng)費 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 其次就是計算載荷計算及選擇動力 再次 確定 對重要零部件的設(shè)計計算與較核 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)計說明 關(guān)鍵詞 吸干機 吸水扒 洗刷機 目錄 1 緒論 5 1 1 洗地吸干機在社會經(jīng)濟中的地位與作用 5 1 2 洗地吸干機介紹 5 1 3 本課題的主要研究內(nèi)容 5 1 4 洗地吸干機的工作原理及作用 5 1 5 洗地吸干機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 6 2 方案確定 6 3 系統(tǒng)原理設(shè)計 7 3 1 水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計 8 3 2 機構(gòu)總體方案 9 3 2 1 機構(gòu)原理 9 3 2 2 結(jié)構(gòu)架設(shè)計 9 4 管系及附件設(shè)計 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 電機功率的確定 11 4 2 3 電機的選擇 11 4 3 管系 13 4 4 管道內(nèi)徑計算 13 4 5 管道壁厚的計算 13 4 6 軸的設(shè)計校核 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 21 5 1 洗刷機原理 22 5 2 閥門的選擇 22 5 3 傳動比 22 5 4 升降機構(gòu)設(shè)計 23 6 1 吸水扒起降機構(gòu)設(shè)計 24 6 2 吸水扒的原理 24 6 3 水扒角度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)計 25 6 4 水扒的控制 25 7 環(huán)保性與經(jīng)濟性分析 26 7 1 環(huán)保性分析 26 7 2 經(jīng)濟性分析 26 7 3 結(jié)束語 26 8 參考文獻 29 1 緒論 1 1洗地吸干機在社會經(jīng)濟中的地位與作用 吸干機是時在吸塵機的基礎(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 吸塵器是利用空氣負壓吸附的方法 將地面上 的塵埃和垃圾吸入到吸塵器的集塵室 從而達到對地面清潔的目的 洗地吸干機通過用洗滌液對地面進行清洗 并將污水吸干 達到清潔地 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 省時省力 節(jié)約您的清潔經(jīng)費 在現(xiàn)在節(jié)能減排的時代里發(fā)揮著巨大 的作用 1 2洗地吸干機介紹 洗地吸干機是集噴液 洗地 清潔 吸水 吸塵為一體的機電一 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 洗地吸干機通過用洗滌液對地面進行清洗 并將污水吸干 達到清潔地面的目的 本文主要介紹洗地吸干機的工作原理及設(shè)計要點 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洗地吸干機的工作原理及作用 負壓吸附是吸干機的重要組成部分 其工作原理主要采用真空發(fā) 生器對負壓罐進行空氣抽吸 該洗地吸干機采用 AC220V 50HZ 電 源提供電源 一路分給真空泵 一路分給電動機 此洗地吸干機設(shè)有 一個清水缸 一個污水缸 清洗機工作的時候 清水缸的水通過水管 提供給刷子洗地 以電動機驅(qū)動 皮帶聯(lián)接 使洗地刷子轉(zhuǎn)動 結(jié)合 水泵提供的水達到了洗地的作用 而真空泵 風機 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洗地吸干機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 洗地吸干機的功能是噴灑 洗地 搜集污水 對這種設(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 洗地吸干機的形式很大程度上取決于洗地面積的大小及時間要求 目前市面上采用 本課題研究步進式裝鋼機 端進料方式 液壓驅(qū)動 方式 傳統(tǒng)的傳動方式為機械式傳動即平移是采用齒輪齒條的傳動方 式 其優(yōu)點是 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)動系統(tǒng) 刷驅(qū)動 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 220V 0 56KW 240rpm 真空馬達 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 循環(huán)系統(tǒng) 傳動系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的設(shè)計是吸干機設(shè)計最重要的環(huán) 節(jié) 它與主要工作機理的關(guān)系密切 兩者的設(shè)計通常需要同時進行 其設(shè)計要求 一般是必須從實際出發(fā) 重視調(diào)查研究 注意吸收國內(nèi) 外先進技術(shù) 力求做到設(shè)計出的系統(tǒng)重量輕 體積小 效率低 工作 可靠 結(jié)構(gòu)簡單 操作和維護保養(yǎng)方便 經(jīng)濟性好 其總體方案如下 A A BCB C DEED 3 1水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計 洗地吸干機的水循環(huán)系統(tǒng)可分為兩個過程 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 水缸負責提供干凈的水源 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 同時在注的同時需要將清洗缸下面的閥門關(guān)閉 而污水缸則是儲 存污水的地方 其主要通過真空泵抽吸使其內(nèi)部變?yōu)樨搲?在真空泵 工作時 與其聯(lián)動的電磁閥及放泄閥門應(yīng)該關(guān)閉 以達到抽吸真空的 要求 當污水缸的負壓值達到指定要求時 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 注入時可以觀測到清水柜的液位計 清洗過程 當進行清洗工作時 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 使污水缸形成負壓 在吸水扒緊壓地面的情況下 污水缸與外面的大氣壓強差產(chǎn)生的壓力將吸水扒中的污水壓進污水缸 7 完成吸污工作 在工作結(jié)束后 手動將污水由水管 8 排出 3 2機構(gòu)總體方案 本機構(gòu)包含了結(jié)構(gòu)架 傳動機構(gòu) 結(jié)構(gòu)架主要是該洗地機的力的 承載體 將承受各部件重力及工作運轉(zhuǎn)時抗振動及各部件運行時帶來 的力矩 吸干機的傳動則主要是為控制各部件的運行 要做到省時省 力 方便快捷 總之 該機構(gòu)的設(shè)計涉及到結(jié)構(gòu)架的設(shè)計 傳動機構(gòu) 設(shè)計 3 2 1 機構(gòu)原理 本機構(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 詳細原理會在 下面各章節(jié)中詳細闡述 3 2 2 結(jié)構(gòu)架設(shè)計 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 清洗機等 在設(shè)計時需要考慮到整個設(shè)備的重心 在吸干機還沒有洗地的時候 清水箱裝滿清水 整個設(shè)備的重心前移 而在洗地完成時 污水箱裝滿污水 整個設(shè)備的重心后移 真空泵 洗刷機電機在運行時會產(chǎn)生振動 在設(shè)計結(jié)構(gòu)架時也要 考慮到振動對整個機架產(chǎn)生的影響 具體尺寸見總圖 4 管系及附件設(shè)計 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 把機械能轉(zhuǎn)換成氣體的壓力能 本篇根據(jù)經(jīng)濟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 對金屬有腐蝕性的 對泵油會起化學反應(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 但是考慮到成本 也 不能選取過低的電機帶動 因此選取在 150r min 比較適合本篇所描 述的洗地吸干機 主真空泵的選擇計算 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 為達到要求真空度所需時間 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 流量 400L min 轉(zhuǎn)速 150r min 4 2 2 電機功率的確定 電機功率 p按如下進行計算 P Q p 3600 1000 0 1 Q 流量 m 3 h p 真空泵出口的全風壓 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 機械效率 0 98 電機規(guī)格 功率 810W 轉(zhuǎn)速 150r min 電制 3 xAC220V 50Hz 4 2 3 電機的選擇 4 2 3 1 電機的選擇 根據(jù)動力源和工作條件 選用交流電機 Y 系列三相異步電動機 根據(jù)傳輸機構(gòu)的布置以及最大回轉(zhuǎn)直徑 300mm 主傳動采用普通電動 機 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 并可無級調(diào)速 由工件的最大直徑 及摩擦力預(yù) 估工作機的功率 工作機有效功率為 P F V 63KW 由已知條件得電動機有效功率 式中為系統(tǒng)總的傳動效率 電動機到傳動機構(gòu)總傳動效率 式中 p 為帶的傳動效率 f 為閉式齒輪的傳動效率 v 為圓錐滾 子軸承的傳動效率 為聯(lián)軸器的傳動效率 為傳動效率 4 2 3 2 確定電動機型號 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 選取電動機型號為 Y2 90S 8 同步轉(zhuǎn)速為 1200 對應(yīng)額定功率 為 3 7KW 外伸軸直徑 24 方案 電動機型 號 額定功率 KW 同步轉(zhuǎn)速 r min 滿載轉(zhuǎn)速 r min 總傳動比 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)徑計算 各管路根據(jù)所處位置的流量進行計算 具體尺寸參見圖紙 4 5管道壁厚的計算 各管路根據(jù)所處位置的流量進行計算 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 時 選 取4 61 Qdmvv 管 路 直 徑 泵 流 量 管 道 最 大 速 度 4 6 軸的設(shè)計校核 4 6 1 軸的尺寸估算 由 機械零設(shè)計 表選取軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì) 其力學性能如 下 asMP360 650baMPs 13 15t 受轉(zhuǎn)矩 T 的實心圓軸 其切應(yīng)力 63910 2T TPnWdt t aMP 寫成軸的設(shè)計公式 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 對與受彎矩較大的軸宜取較小的 值 當軸上有鍵槽時 應(yīng) Tt 適當增大軸徑 單鍵增大 3 雙鍵增大 7 表 4 10 軸強度計算公式中的系數(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)時花鍵軸上受到扭矩作用 則輸出的轉(zhuǎn)矩為 212mbTRrph 式中 b 動片寬度 R 回轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑 p1 進油口壓力 機械效率 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)力的計算公式 bMWs 1b 回轉(zhuǎn)缸扭轉(zhuǎn)時的當量彎矩 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 對于不變的轉(zhuǎn)矩 取 對于脈動的轉(zhuǎn)矩 取 1bs 10bsa 對于對稱循環(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 機械設(shè)計手冊 可得材料的相關(guān)力學性能 a70 MPBs 1a230Pbs a65 所以 10 283bs 又 19TNm 10 8MNm 22Ta 51baPWs 1a65 MPbs 因此軸的強度滿足要求 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 從計算結(jié)果看來軸的剪切應(yīng)力滿足設(shè)計要求 4 7 軸承的校核 每天 8 小時以上經(jīng)常運轉(zhuǎn)或連續(xù)長時間運轉(zhuǎn) 對于機床 振動 篩 破碎機等軸承的預(yù)期壽命為 20000 30000h 根據(jù)文獻 12 表 13 3 取軸承的預(yù)期計算壽 240hL 軸上軸承的校核 1 求兩個軸承受到的徑向載荷 由軸的校核過程可知 12140 rrFN 2 計算軸承的軸向力 由于軸向力 相當小 可知 查文獻 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 12 表 13 6 取沖擊載荷因數(shù) pf 3 計算軸承的壽命 根據(jù)文獻 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 查得當軸徑 時鍵取為 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 強度驗算 由文獻 12 式 6 1 2 ppTdlk 式中 4750TNm 2d 362lLb 0 5 kh 由文獻 12 表 6 2 查取許用擠壓應(yīng)力為 10pMPa 滿足強度要求 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 每個螺釘在危險剖面上承受的拉力 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 危險剖面直徑 m 螺釘?shù)膹姸葪l件為 02211 34Qjdsps 合 14QjFps 3 13 式中 計算載荷 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 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 連接螺栓強度校核 材料 45 按 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號和一般技術(shù)條件 1 熱處理 HRC35 40 2 細牙螺母的支承面對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) 機械設(shè)計 上對緊螺栓聯(lián)接的強度計算 有 221 68 31 39 6MPa 45MPa Fdp 根據(jù)上述計算 此夾緊方案符合要求 5 洗刷機 洗刷機和吸水扒是吸干機最重要的核心部件 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 常用的洗刷機的運轉(zhuǎn)通常是通過電動機帶動 也有小型的通過 柴油機帶動 本篇主要講通過電動機帶動的 同時選用皮帶作為轉(zhuǎn) 速傳動 5 1洗刷機原理 電機傳動主要由五部分組成 如圖 2 分別是 電機 換向體 刷子底座 皮帶 皮帶張緊機構(gòu) 電機 1 通電 旋轉(zhuǎn)帶動與之相接的過渡輪 3 繼而使緊貼著過渡輪 的皮帶因摩擦力運動起來 通過皮帶 4 的摩擦帶動 2 個刷子底座 2 使刷子旋轉(zhuǎn)工作 兩個過渡輪除了起著換向 傳動的作用外 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 相對于清洗機正面 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)動的時候不會滑 動 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)的需要進行選取 本篇閥門的具體選取參見圖紙 5 3傳動比 洗地吸干機中的洗刷機采用電動機帶動 但是考慮到洗刷機的 刷子和地面產(chǎn)生較大的摩擦 為此為了避免電動機因為地面摩擦過 大 造成電動機過載 也要考慮到電機轉(zhuǎn)速會過高 需要降低刷子 的轉(zhuǎn)速 所以不能采用電動機直接帶動 需要采用電動機和洗刷機 刷子之間的間接傳動 同時也不能選擇齒輪傳動 只能選擇皮帶傳 動 在確定傳動比時 首先要知道刷子設(shè)計轉(zhuǎn)速 那么在實際經(jīng)驗 和地面摩擦有效轉(zhuǎn)速大致為 75r min 而電機的轉(zhuǎn)速則為 150 r min 所以確定傳動比為 2 1 而主動軸和從動軸直徑之比為 1 2 5 4升降機構(gòu)設(shè)計 底盤升降結(jié)構(gòu) 如圖 3 和提升吸水扒及洗刷機提升機構(gòu)原理圖 主要是利用連桿機構(gòu) 當洗刷機和吸水扒在進行工作時 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 洗刷機出于 框架結(jié)構(gòu)的位置 C 當用力壓控制桿時 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 洗刷機由位置 E 提升 到了位置 E 連桿以腳踏板和底架的接觸點為支點 帶動底盤上升 根據(jù)杠桿原理 在整個工作過程中 可以比較省力地將底盤抬高 6 吸水扒 吸水機是吸干機的最主要的部件之一 負責將污水從地面吸到 污水箱 其吸收能力直接關(guān)系到地面的干凈程度 設(shè)計出可靠高效 的吸水機十分重要 6 1吸水扒起降機構(gòu)設(shè)計 吸水扒起降系統(tǒng)是運用杠桿原理讓平時一直處于工作狀態(tài) 即緊 壓地面 的吸水橡皮脫離地面 上升至一定高度 以使清洗機可輕易 移動的裝置 水扒起降系統(tǒng)可分為兩部分 一部分是水扒的杠桿機 構(gòu) 另一部分是水扒的搖桿機構(gòu) 如圖 4 6 2吸水扒的原理 在洗地吸收污水時 將已經(jīng)抽成負壓的污水箱的進水閥門打開 這樣 大氣就會將將污水從吸水扒孔壓入到污水管道中來 通過污 水管道再進入到污水箱 所以吸水扒上的吸水孔的設(shè)計就至關(guān)重要 既不能涉及太大 也不能設(shè)計太小 如果設(shè)計太大 空氣會直接進 入污水箱 不利于污水的吸收 也不能設(shè)計太小 太小會容易形成 堵塞 同時阻力會很大 影響到吸水的效率 所以可以通過設(shè)計成 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 地的時間 拉動手把 使其繞支點架旋轉(zhuǎn) 從而張緊鐵線 帶動水扒繞旋 轉(zhuǎn)螺栓轉(zhuǎn)動 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 運動副的作用 拉下手把后 以機架上的螺栓為支點 旋轉(zhuǎn)手把 使其卡住清洗機外殼 即可使水扒在升起后固定 為了在不工作的 情況下方便移動清洗機 防止水扒震動 甚至突然掉下 因此設(shè)計 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 卡緊動清洗機的外殼 防止震動 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)機構(gòu)設(shè)計 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 現(xiàn)這一目的 有時會帖合不緊 因此設(shè)計了水扒角度調(diào)節(jié)機構(gòu) 擰動調(diào)節(jié)螺母 1 從而帶動與它相連接的螺桿 使得水扒底架 以支桿 2 頂部為支點旋轉(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 在清洗機工作的時侯 為了方便清洗機轉(zhuǎn)向 水扒也設(shè)計了轉(zhuǎn) 向調(diào)節(jié) 這主要是通過轉(zhuǎn)向螺栓 4 實現(xiàn) 旋轉(zhuǎn)螺栓具有定位和供水 扒旋轉(zhuǎn)運動的作用 而水扒的寬度要大于清洗機箱體的寬度 在水 扒兩端設(shè)有保護輪 當清洗機在運動的過程中 出現(xiàn)水扒與障礙物 相撞時 保護輪轉(zhuǎn)動 同時水扒繞轉(zhuǎn)向螺栓轉(zhuǎn)動 使水扒不至損壞 7 環(huán)保性與經(jīng)濟性分析 現(xiàn)代社會里 節(jié)能環(huán)保成為時代主題 對人們的日常生活影響 越來越大 受到社會的廣泛關(guān)注 因為一個產(chǎn)品在設(shè)計開發(fā)時都必 須要以此作為前提 而經(jīng)濟性則是每個用戶都關(guān)心的話題 下面就 簡單地分析洗地吸干機的環(huán)保性 7 1環(huán)保性分析 對于洗地吸干機而言 本篇采用了環(huán)保污水罐 無泄漏 無產(chǎn) 生對大氣污染的廢氣廢渣 絕對做到了環(huán)保 而對于系統(tǒng)的效率相 對其他驅(qū)動方式 做到了平穩(wěn) 效率高 以此做到了節(jié)能 7 2經(jīng)濟性分析 洗地吸干機 就其特點本身就是節(jié)約時間 省人工 材料 節(jié) 約能源的效果 具有較好的經(jīng)濟價值和實用性 7 3結(jié)束語 以上論文所述 洗地吸干機不論在技術(shù)上具有無與倫比的優(yōu)勢 在節(jié)能環(huán)保及經(jīng)濟性上都堪稱完美 所以可以大力推廣 為我國的 國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)揮出應(yīng)有的作用 并對本機的總體方案進行論證與 擬定 從而對其進行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 首先通過計算 確定本機所 需負壓的大小 然后確定真空泵大小及電機功率 繪制出本機的原 理圖 洗地吸干機具有如下特點 1 集噴液 洗地 清潔 吸水 吸塵為一體 2 洗地盤升降機構(gòu)和水扒升降機構(gòu)的設(shè)計 使本機在非工作狀態(tài)下 更加容易移動 3 出水調(diào)節(jié) 達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 吸水扒的獨到設(shè)計 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 有效降低機器使用成本 洗地吸干機的研制 成功 為我國清洗機生產(chǎn)行業(yè)提供了高效優(yōu)質(zhì)的技術(shù)裝備 同時也 取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益 致 謝 緊張充實的畢業(yè)設(shè)計伴隨著我走過了大學的畢業(yè)生活 在這里 非常感謝老師在我即將面向新環(huán)境的時候給我敲響了警鐘 指明了 我前進的方向 改變了我一生的生活態(tài)度 從張老師這里 我既學 會了對待科學一絲不茍的作風 又鍛煉了自己的意志 明白了什么 才是走上社會所需要的真才實干 我還要感謝和我一起走過這畢業(yè)生活的同組同學 正是我們彼 此幫助 互相友愛 才使我們共同前進 還有就是要感謝大學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 1 祁機械制造基礎(chǔ) 北京 電子工業(yè)出版社 2006 2 王道宏 機械制造技術(shù) 杭州 浙江大學出版社 2004 3 徐惠元 曾家駒 機械制造工藝學 北京 機械工業(yè)出版社 2002 4 劉志剛 機械制造基礎(chǔ) 北京 高等教育出版社 2002 5 劉守勇 機械制造工藝與機床夾具 北京 機械工業(yè)出版社 2001 6 李華 機械制造技術(shù) 北京 高等教育出版社 2000 7 王先逵 機械制造工藝學 北京 清華大學出版社 2002 17 機械設(shè)計手冊編委會 機械設(shè)計手冊 新版 第 4 卷 北京 機械 工業(yè)出版社 2004 18 成大先 機械設(shè)計手冊單行本 液壓傳動 北京 化學工業(yè)出版 社 2004 19 成大先 機械設(shè)計手冊單行本 潤滑與密封 北京 化學工業(yè)出 版社 2004 20 成大先 機械設(shè)計手冊單行本 聯(lián)接與緊固 北京 化學工業(yè)出 版社 200421 成大先 機械設(shè)計手冊單行本 常用工程材料 北京 化學工業(yè)出版社 2004 22 成大先 機械設(shè)計手冊單行本 機械制圖 極限與配合 北京 化學工業(yè)出版社 2004 23 黃春峰 擴散管脹口模具設(shè)計 鍛壓技術(shù) 1999 6 18 19 24 張利平 張玉鵬 氣動脹管機的設(shè)計 制造技術(shù)與機床 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 全自動立式脹管機研制 機械設(shè)計與制造 1999 10 53 55 27 路甬祥 液壓氣動技術(shù)手冊 北京 機械工業(yè)出版社 2002 28 Dale L Kohlsmith 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