自動擦鞋機的設(shè)計[單片機],單片機,自動,擦鞋,設(shè)計 XX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(論文) 自動擦鞋機設(shè)計 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 年 月 日 49 摘 要 本擦鞋機是采用紅外線發(fā)射、接收、集成電路控制的新一代電器產(chǎn)品，設(shè)計合理、操作簡便。伸腳既開，抽腳延時15秒關(guān)閉，全自動工作。您要做的就是把腳伸進擦鞋機，其他的事情全部由它來完成。 本設(shè)計應(yīng)用單片機設(shè)計一個自動擦鞋機?；趩纹瑱C的自動擦鞋機的硬件構(gòu)成包括變壓器、穩(wěn)壓集成模塊7805、紅外發(fā)射與接收管、AT89C51芯片、L293D芯片等組成的電源電路、紅外發(fā)射與接收電路、單片機系統(tǒng)控制電路、電機驅(qū)動電路和顯示電路。單片機系統(tǒng)控制電路用來控制整個系統(tǒng)的正常運行，是整個系統(tǒng)的核心。該系統(tǒng)主要通過紅外發(fā)射與接收電路檢測信號，運用單片機的運算和處理能力來實現(xiàn)擦鞋機的轉(zhuǎn)動，并通過顯示電路顯示其工作狀態(tài)。 關(guān)鍵詞：擦鞋機；自動投幣機；滾動廣告；單片機 Abstract The shoe polisher is the use of a new generation of electrical products, integrated circuit, receiving the infrared emission control, reasonable design, easy operation. The foot is open, oil foot 15 second delay shutdown, automatic work. All you have to do is put my foot shoe polisher, other things are done by it. The design and application of single chip microcomputer to design an automatic shoe machine. Based on single-chip microcomputer automatic shoe machine hardware including voltage transformer, the integrated module 7805, infrared emitting and receiving tube, AT89C51 chip, L293D chip and other components of the power circuit, infrared emitting and receiving circuit, SCM system control circuit, motor drive circuit and display circuit. The normal operation of the circuit is used to control the whole system controlled by single chip microcomputer system, is the core of the whole system. The system mainly through infrared emitting and receiving circuit testing signals, the use of single-chip computing and processing power to realize shoe machine rotation, and through the display circuit shows its working state. Keywords: shoe cleaning machine; automatic coin machine rolling advertisement; single chip microcomputer; 目 錄 摘 要 II Abstract III 1 緒論 1 1.1 課題研究意義 1 1.2國外研究現(xiàn)狀 2 1.3國內(nèi)研究現(xiàn)狀 3 2 自動擦鞋機的總體方案設(shè)計 5 2.1 方案一 5 2.2 方案二 5 2.3 方案三 5 2.4 方案的確定 5 2.5方案的特點 6 2.6本課題的設(shè)計 7 3 投幣機部分結(jié)構(gòu)設(shè)計 8 3.1 結(jié)構(gòu)方案原理說明 8 3.2設(shè)計要求 16 3.2初步確定設(shè)計尺寸 16 3.3 電機功率計算 16 3.4 選擇翻轉(zhuǎn)軸的材料 17 3.5初算軸徑 18 3.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計 18 3.7 校核軸和軸承 18 3.8 軸承壽命校核 21 3.9 鍵的設(shè)計與校核 21 4 滾動廣告機構(gòu)設(shè)計 22 4.1 整體概述說明 22 4.2齒輪模數(shù)選擇 25 4.3齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 25 4.4 傳動軸的直徑估算 27 4.5確定各軸轉(zhuǎn)速 27 4.6 傳動軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 27 4.7 鍵的選擇 28 4.8 傳動軸的校核 29 4.9 鍵的校核 29 4.10 齒輪校驗 30 4.11 軸承的校核 32 4.12 軸組件設(shè)計 33 5 擦鞋機構(gòu)設(shè)計 35 5.1 擦鞋主要結(jié)構(gòu)原理 35 5.2電機的選擇 36 5.3刷輪軸的設(shè)計 36 5.4 刷毛的設(shè)計 37 5.5 供油裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 37 第6章 自動擦鞋機電路設(shè)計 38 6.1概述 38 6.2電源電路設(shè)計 38 6.3紅外發(fā)射與接收電路 40 6.4紅外發(fā)射與接收電路的工作原理 41 6.5電機驅(qū)動電路 42 6.6 電源電路的調(diào)試 43 結(jié)論 45 致 謝 46 參考文獻 47 1 緒論 1.1 課題研究意義 擦鞋機，又可以稱自動擦鞋機， 全自動擦鞋機，感應(yīng)擦鞋機，電動擦鞋機，擦皮鞋機。隨著社會的高速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對衣著外表的要求也越來越高。皮鞋光亮，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，解決此項服務(wù)的全自動擦鞋機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，人們無暇把時間浪費在手握鞋刷兩手油上，人工擦鞋既費時又費力。全自動擦鞋機取代傳統(tǒng)的手工擦鞋便應(yīng)運而生。 我國隨著社會的高速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對衣著外表的要求也越來越高，現(xiàn)代人工作和生活節(jié)奏的加快，人們無暇把時間浪費在手握鞋刷兩手油上，人工擦鞋既費時又費力。全自動擦鞋機取代傳統(tǒng)的手工擦鞋便應(yīng)運而生。皮鞋光亮，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，解決此項服務(wù)的全自動擦鞋機具有廣闊的市場潛力。 擦鞋項目在中國乃至世界一直是盛久不衰的謀生項目,自從誕生了皮鞋就誕生了這個行業(yè),，過去兩把凳子、兩把鞋刷、幾盒鞋油和抹布即可隨意地從事這種既簡單又投資小見效快的小謀生項目！? 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，這種地攤式的擦鞋越來越不能全方位地滿足消費者的需求了，他們只能在街頭和巷尾經(jīng)營，很難登大雅之堂，其它地方都是會被行政執(zhí)法和城管和所禁止的，比如政府機關(guān)、商業(yè)寫字樓、商業(yè)街、高尚住宅等有秩序的公共場所是不允許經(jīng)營的。? 因應(yīng)這一市場需求，深圳市思科銘科技有限公司自行研制了獲得國家實用型新技術(shù)專利產(chǎn)品----思科銘微電腦擦鞋機，它不僅功能齊全，可多方位擦拭皮鞋（自動噴油在鞋面）；而且外形美觀、實用大方；擦鞋機的上方還配有燈箱做為廣告載體，燈箱可選用多種方式承載廣告，包括單一畫面的燈片式，動感畫面方式，感應(yīng)式的魔鏡，以及可放置錄像，圖片等電腦廣告。燈箱廣告位可以出租給其它需要做廣告宣傳的人士，因此也可以產(chǎn)生廣告位出租產(chǎn)生的經(jīng)濟收益。? 只要是人流量大的地方都是我們產(chǎn)品能夠契入的終端市場，比如大型商場及超市、高尚住宅區(qū)、政府機關(guān)、商業(yè)寫字樓、知名企業(yè)、電信及聯(lián)通營業(yè)部、科研院校、正規(guī)醫(yī)院、豪華賓館、大型酒店、房地產(chǎn)營銷部、休閑會所、?機場等等。 1.2國外研究現(xiàn)狀 國外自動擦鞋機以為客戶創(chuàng)造價值的理念，強大的品牌擴張能力,擁有自己獨特的技術(shù)與獨創(chuàng)品牌,被廣大消費者迅速接受，向顧客提供優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品和服務(wù)，努力幫助客戶解決生產(chǎn)過程中存在的工藝難題，用心的去感受他人的需要，提升客戶價值、幫助客戶成功。? ??近年來，國外自動擦鞋機擦鞋巾鞋油之所以能取得這么好的成就是來自于能夠準確把握當(dāng)?shù)厥袌鲂枨蟮亩嘧兓?，既能根?jù)消費需求研發(fā)、生產(chǎn)出針對性的各種鞋油產(chǎn)品，又能依靠不斷的創(chuàng)新創(chuàng)造消費著需求，從而成為國內(nèi)鞋油的引領(lǐng)者。特別是其推出的水性液體鞋油、一次性擦鞋紙相繼推出了特高光鞋油、擦鞋巾鞋油、膏狀鞋油、海綿鞋油等顛覆性的產(chǎn)品，受到消費者的青睞，真正實現(xiàn)了高速增長，澳達牌擦鞋巾鞋油用現(xiàn)代先進的環(huán)保工藝，取代傳統(tǒng)的操作模式既方便又快捷，真正實現(xiàn)了低能耗、無污染，完全符合國家提倡的創(chuàng)建高新科技企業(yè)及環(huán)保要求，澳達模式的出現(xiàn)，改寫了街頭擦鞋業(yè)的歷史，劃時代的把擦鞋這項古老的職業(yè)引入室內(nèi)，創(chuàng)造了一個全新的產(chǎn)業(yè)，開啟了皮革護理行業(yè)的新時代。? ?根據(jù)市場需求，目前幾乎所有人都喜歡買皮鞋穿，然而皮鞋穿久了就會直接影響到個人形象問題，可是話說穿皮鞋的講究真是有很多的學(xué)問，單從分類來說就有許多保養(yǎng)皮鞋的小技巧，比如：? ?1、鞋不穿時應(yīng)放通風(fēng)處，切忌陽光下曝曬，否則鞋易變形。? ?2、皮鞋切忌浸入水中，如果浸入水中過量水份會出現(xiàn)鹽霜，并且影響皮革的延伸性與抗強度，而且再穿時會有發(fā)硬的感覺，鞋易變形。? ?3、皮鞋不要與他人交叉著穿，不然會有明顯的變形，因為人的腳型是有差的，鞋穿著一定時間后會與穿著人的腳趨于一致。? ?4、皮鞋收藏時要用不著鞋油滋潤革面，鞋腔內(nèi)放入定型紙與干燥劑，放于通風(fēng)處。? ?5、如要皮鞋烏黑發(fā)亮，打完鞋油后，灑上一些水，再用柔軟的布擦拭。??? ?6、擦皮鞋時，如果加涂一層蠟，然后用布或舊絲襪，鞋子會光亮如鏡。??? 7、如果發(fā)現(xiàn)皮鞋上有小裂痕，只要涂上少量蛋青，即可彌合，再涂上鞋油，皮鞋就會光潔如新。?? ?8、如果鞋油用完了，可用冷霜代替，這樣不僅把臟的地方擦干凈，皮面也會更加光這澤柔軟。?展望未來，我們深信自動擦鞋機將有越來越大的發(fā)展前景。 1.3國內(nèi)研究現(xiàn)狀 擦鞋行業(yè)在中國并不算蕭條。無論是城鄉(xiāng)小鎮(zhèn)、還是繁華都市，隨處都可以看到那些擦鞋者的身影。他們中大多數(shù)還無法形成規(guī)模和影響力，相反現(xiàn)出表出的是爭鋒相對的排擠和競爭，所以這些擦鞋者的經(jīng)濟收益并不樂觀。除此之外，還有一部分比較上規(guī)模的擦鞋商，比方說‘翰林擦鞋’。翰林擦鞋有很多的連鎖店，已經(jīng)具有一定規(guī)模，一般情況下擦拭一雙皮鞋的價格不會低于五元，當(dāng)然具體還按鞋油的檔次配合定價。事實上翰林擦鞋目前采用的依舊是人力擦鞋，或者采用市面上那種馬達回轉(zhuǎn)的擦鞋機。我個人覺得這種問題出現(xiàn)的主要原因就是擦鞋機的生產(chǎn)商沒有投入太多精力與成本。本次設(shè)計的擦鞋機，我初步估計制造成本不會高于300塊，不用到任何非機械原件，原理簡單，操作容易。如果用在擦鞋店，只需把鞋子上方加一個受載裝置即可。平均每十分鐘擦一雙鞋，機器損耗的部分不會超過5毛錢。 我國隨著社會的高速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對衣著外表的要求也越來越高，現(xiàn)代人工作和生活節(jié)奏的加快，人們無暇把時間浪費在手握鞋刷兩手油上，人工擦鞋既費時又費力。全自動擦鞋機取代傳統(tǒng)的手工擦鞋便應(yīng)運而生。皮鞋光亮，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，解決此項服務(wù)的全自動擦鞋機具有廣闊的市場潛力。 擦鞋項目在中國乃至世界一直是盛久不衰的謀生項目,自從誕生了皮鞋就誕生了這個行業(yè),，過去兩把凳子、兩把鞋刷、幾盒鞋油和抹布即可隨意地從事這種既簡單又投資小見效快的小謀生項目！? 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，這種地攤式的擦鞋越來越不能全方位地滿足消費者的需求了，他們只能在街頭和巷尾經(jīng)營，很難登大雅之堂，其它地方都是會被行政執(zhí)法和城管和所禁止的，比如政府機關(guān)、商業(yè)寫字樓、商業(yè)街、高尚住宅等有秩序的公共場所是不允許經(jīng)營的。? 因應(yīng)這一市場需求，深圳市思科銘科技有限公司自行研制了獲得國家實用型新技術(shù)專利產(chǎn)品----思科銘微電腦擦鞋機，它不僅功能齊全，可多方位擦拭皮鞋（自動噴油在鞋面）；而且外形美觀、實用大方；擦鞋機的上方還配有燈箱做為廣告載體，燈箱可選用多種方式承載廣告，包括單一畫面的燈片式，動感畫面方式，感應(yīng)式的魔鏡，以及可放置錄像，圖片等電腦廣告。燈箱廣告位可以出租給其它需要做廣告宣傳的人士，因此也可以產(chǎn)生廣告位出租產(chǎn)生的經(jīng)濟收益。? 只要是人流量大的地方都是我們產(chǎn)品能夠契入的終端市場，比如大型商場及超市、高尚住宅區(qū)、政府機關(guān)、商業(yè)寫字樓、知名企業(yè)、電信及聯(lián)通營業(yè)部、科研院校、正規(guī)醫(yī)院、豪華賓館、大型酒店、房地產(chǎn)營銷部、休閑會所、?機場等等。 2 自動擦鞋機的總體方案設(shè)計 2.1 方案一 采用各類數(shù)字電路來組成擦鞋機的控制系統(tǒng)，對外圍紅外信號進行處理。本方案電路復(fù)雜，靈活性不高，效率低，不利于擦鞋機智能化的擴展，對各路信號處理比較困難。? 2.2 方案二 采用AT89C2051單片機來作為整機的控制單元。紅外線探頭采用市面上通用的發(fā)射管以及接收管組成簡易的遮擋式紅外發(fā)射與接收電路，將感應(yīng)到的紅外信號通過三極管的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號送到單片機系統(tǒng)處理。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡潔化，各類功能易于實現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。? 基于單片機的自動擦鞋機主要由輸入、控制系統(tǒng)和輸出三部分組成。輸入部分主要包括電源電路和紅外發(fā)射與接收電路；控制系統(tǒng)部分主要有單片機和外圍電路（上電自動復(fù)位電路、時鐘電路、顯示電路）組成，該部分是整個系統(tǒng)電路的核心；輸出部分由驅(qū)動電路組成?；趩纹瑱C的自動擦鞋機主要通過紅外發(fā)射與接收電路檢測信號，運用單片機的運算和處理能力來實現(xiàn)擦鞋機的轉(zhuǎn)動，并通過顯示電路顯示其工作狀態(tài)。 2.3 方案三 擦鞋機的動力系統(tǒng)采用簡單的XTD系列直流電機，整個機體若不包括廣告部分高不過30公分，體積小。減速部分支架用角鋼焊接，其余部分用薄鐵皮包裹即可，重量在30kg以內(nèi)。減速部分齒輪為開式傳動，對灰塵油污都不敏感。 比較以上三種方案的優(yōu)缺點，方案一與二主要靠單片機控制，可只能擦除上表面的灰塵，無法擦除側(cè)面和底面的灰塵，方案三簡潔、靈活、可擴展性好，能達到題目的設(shè)計要求，因此采用方案三來實現(xiàn)。 2.4 方案的確定 擦鞋機的動力系統(tǒng)采用簡單的XTD系列直流電機，整個機體若不包括廣告部分高不過30公分，體積小。減速部分支架用角鋼焊接，其余部分用薄鐵皮包裹即可，重量在30kg以內(nèi)。減速部分齒輪為開式傳動，對灰塵油污都不敏感。再者擦鞋機本身屬于小負載低功率機構(gòu)，對所選材質(zhì)強度韌度要求不高。所以本次設(shè)計并不是純理想構(gòu)思，而是確實有實現(xiàn)的可能。?這次設(shè)計運用到了大量的曾經(jīng)所學(xué)的機械相關(guān)知識。包括曲柄滑塊機構(gòu)，齒輪系傳動，凸輪設(shè)計、齒面接觸疲勞強度校核，軸系部分脈動循環(huán)許用彎曲應(yīng)力計算，以及各種鍵、軸承、彈性墊片等零部件的選用原則等等。 2.5方案的特點 采用簡單的XTD系列直流電機,高不過30公分，體積小, 重量在30kg以內(nèi)。 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，而且擦拭鞋底時比較費力，并且鋪墊還不便于清洗。普通的用于賓館、商店等場所的電動擦鞋機，主要由殼體、電動機、機械傳動部分和鞋面擦鞋刷組成，但是它一般僅僅用于對皮鞋上表面的擦拭，當(dāng)需要清潔鞋底時就相當(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。 該擦鞋機鞋底刷的設(shè)計可使人們不需要脫鞋，只要把腳踏在其擋腳護欄上，接通電源，就能清潔鞋底，從而達到入室不用換鞋的目的。 鞋底擦鞋刷的側(cè)面設(shè)有踏腳用的擋腳護欄。擦鞋刷的桿部要低于擋腳護欄的外側(cè)，而刷毛部分則要高出，以保證鞋踏在擋腳護欄上時，即不會防礙擦鞋刷桿部的運動，又可以使刷毛起到清潔鞋底的作用。 鞋底擦鞋刷設(shè)計成鞋刷朝上方作用的平置式刷輪，當(dāng)人們需要使用時只要將腳踏在擋腳護欄上，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，從而達到環(huán)保的目的。這個貯灰槽可以設(shè)計成能夠裝卸的活動件，這樣貯灰槽就能夠方便的清潔和更換。 鞋底擦鞋刷的機械傳動的部分，設(shè)計成裝有刷毛的皮帶輪。 在踏腳用的擋腳護欄的設(shè)計上，為了方便人們的操作以及對踏腳用的擋腳護欄的清潔，將擋腳護欄設(shè)計成能夠裝卸的活動件，這樣既可以方便人們更換擋腳護欄，又能達到環(huán)保的目的。 將機械傳動部分和擦鞋刷之間的連接方式設(shè)計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的通用性。 本鞋底擦鞋刷的優(yōu)點在于： （1）適用性廣，如賓館、居室、電梯口等對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欄上，就可以達到清潔鞋底的目的。 為了方便操作而設(shè)計了鞋油儲量顯示裝置，該裝置可由推動頭控制的另一推動元件驅(qū)動其工作，顯示鞋油儲量，顯示裝置有小型照明裝置清晰顯示。 壓板帶有與腔體內(nèi)壁相配臺的導(dǎo)向凸緣，保證壓板平穩(wěn)前進，為加強壓板平穩(wěn)性。推動頭可設(shè)置多個，與壓板同時接觸。 貯油腔的出油口為多條縫，出油口為多列排列。出油口直接與刷體毛觸面接觸，向毛觸面供油，再由毛觸面將鞋油涂敷予鞋面。 綜上所述，本鞋油供油裝置采用棘輪加壓機構(gòu)，在加油間隙能對腔體保持恒定壓力使每次加油動作均能可靠地注出鞋油，其注出量由棘輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)較準確地控制．采用條排孔狀出油口保證鞋油較均勻地注出，巧妙利用細縫或小孔中鞋油干結(jié)對臟內(nèi)鞋油的自動隔離作用、有效地防止因鞋油大量干結(jié)而無法使用。帶有小型照明裝置的鞋油儲量顯示裝置使其操作十分直觀。 2.6本課題的設(shè)計 本課題綜合市場上的產(chǎn)品，擬投幣功能、廣告滾動滾動、自動擦鞋上油功能綜合一起的一體機。 3 投幣機部分結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1 結(jié)構(gòu)方案原理說明 現(xiàn)有的投幣機，大都由儲幣箱和帶有投幣口的投幣室組成。投幣室位于 儲幣箱的上方且四周安裝有透明的觀察窗。在投幣室與儲幣箱之間設(shè)有用于 傾倒錢幣的下幣通道。在儲幣箱內(nèi)斜設(shè)有一用于接收硬幣的磁吸式插板。乘 客自動將錢幣從投幣口處投入先落入設(shè)于投幣室內(nèi)的插板上。當(dāng)司售人員從 觀察窗內(nèi)看到投幣室內(nèi)堆滿錢幣后，則可人為或通過控制按鈕啟動插板開關(guān)，使原來處于橫置的插板向下旋轉(zhuǎn)成垂直狀，并使其上堆積的錢幣通過連 接通道落入儲幣箱中。然而，使用這種投幣機，當(dāng)開啟插板開關(guān)使已投入的 硬幣下落時，則會露出投幣室與儲幣箱之間的下幣通道的入口。通過這個通 道入口足可以使人手指伸進去，將已投入的錢幣夾出，甚至還可直接將已落 入儲幣箱內(nèi)的錢幣取出。因此，這種投幣機的錢幣安全性顯然無法確保。 本設(shè)計要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有的投幣機無法確保已投錢幣 安全性的缺陷，提供一種通過帶有一特制的錢幣自鎖機構(gòu)，能有效保證已投 錢幣安全性的投幣機。 本設(shè)計是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種投幣機，其包 括帶有一觀察窗和一投幣口的一投幣室，以及位于該投幣室下方的一儲幣 箱，該投幣室與儲幣箱間設(shè)有一下幣通道，其特點在于，該投幣室至少包括 一外箱，一套設(shè)于該外箱內(nèi)并與該外箱轉(zhuǎn)動相配的單向自鎖式旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，用 于該單向自鎖式旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動中，在該外箱內(nèi)形成一封閉通道，鎖住已投入 的錢幣。 較佳地，該外箱為一中空腔體，該腔體由兩外箱橫向“C”形側(cè)壁和一 外箱縱向左側(cè)壁及一外箱縱向右側(cè)壁圍成，其中，該外箱橫向“C”形側(cè)壁 為同一圓上形狀對稱且相對的兩圓弧。 較佳地，上述的單向自鎖式旋轉(zhuǎn)機構(gòu)至少包括： 一翻板及一翻板軸；該翻板與翻板軸為一體式固接，該翻板軸與該外箱 轉(zhuǎn)動連接；該翻板由一中空的四棱柱及四片扇葉組成，其中，每一扇葉分別 與該四棱柱的一棱邊固接，該扇葉的長度與該棱邊長度相等，相鄰的兩扇葉 間夾90度角；該四棱柱的橫截面為正方形，位于該正方形對角線上的兩扇 葉間的長度略小于該兩外箱橫向“C”形側(cè)壁所圍成的同心圓的直徑； 一與該外箱縱向右側(cè)壁固接、并帶動該翻板軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)； 一與該外箱縱向左側(cè)壁固接、并用于控制該翻板單向旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向機構(gòu)。 較佳地，上述的驅(qū)動機構(gòu)至少包括：一帶有一電機心軸的驅(qū)動電機，該 電機心軸與該翻板軸固接； 一電機支架組件，用于將該驅(qū)動電機固設(shè)于該外箱縱向右側(cè)壁上，該電 機支架組件至少由兩連接板，兩電機法蘭片及多個橡膠柱組成；其中，兩電 機法蘭片分別穿設(shè)于電機心軸的頂端和末端，該橡膠柱與電機法蘭片等間距 相卡套，該兩電機連接板分別與該橡膠柱的兩端卡接，并固設(shè)于兩電機法蘭 片之間。 較佳地，該橡膠柱為三個，該電機法蘭片、電機連接板設(shè)有與電機心軸 同心的連接孔，還設(shè)有與各橡膠柱相配的卡孔或固定孔，該橡膠柱的兩端分 別設(shè)有相應(yīng)的內(nèi)孔和外卡槽。 較佳地，上述的導(dǎo)向機構(gòu)至少包括：一固設(shè)于該外箱縱向左側(cè)壁上的一 U型支架； 一通過一扭簧活動設(shè)于該U型支架內(nèi)的擋板，該擋板截面為U型，其 底面與該翻板側(cè)壁夾一銳角，翻板側(cè)壁對應(yīng)該銳角頂點處，呈輻射狀等間隔 設(shè)有若干方孔。 較佳地，該方孔為矩形孔，該擋板的U型口間距小于該矩形孔的寬度。 較佳地，該擋板的側(cè)壁為三角形。 較佳地，該外箱上還設(shè)一開關(guān)控制件，用于控制該單向自鎖式旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 的開啟與關(guān)斷。 較佳地，該開關(guān)控制件為一行程開關(guān)。 積極效果在于： 1、本設(shè)計通過特設(shè)的單向自鎖式旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，不僅可以暫時存放投入的 錢幣，而且當(dāng)轉(zhuǎn)動翻板將已投的錢幣傾倒入儲幣箱時，在翻板與兩外箱橫向 “C”形側(cè)壁間形成一個接近封閉的過渡通道，并且由于翻板只能向下單向 旋移，落入儲幣箱內(nèi)的錢幣則無法再被取出，確保了已收錢幣的安全性。 2、本設(shè)計通過特設(shè)的導(dǎo)向機構(gòu)，可使翻板只能向下單向旋移，故錢幣 只能向下進入儲幣箱內(nèi)而無法返回翻板上面，確保了收入錢幣的安全性。 3、本設(shè)計的翻板在滾動時，總有一個側(cè)壁水平向上，使投入的錢幣暫 時保留在該翻板面上，通過其上的透明觀察窗，可以從任何方向一目了然地 看清錢幣，便于司機隨時傾倒投幣室內(nèi)已盛滿的錢幣。 附圖說明 圖1為較佳實施例投幣室的局部橫剖面圖。 圖2為圖1中D向局部剖視圖。 圖3為圖2中驅(qū)動機構(gòu)部分局部結(jié)構(gòu)放大圖。 圖4為圖2中驅(qū)動機構(gòu)部分的裝配立體分解圖。 圖5為圖2中導(dǎo)向機構(gòu)部分B-B向局部結(jié)構(gòu)放大圖。 圖6為圖1中翻板旋轉(zhuǎn)形成一封閉通道狀態(tài)下的橫剖面圖。 部件標記說明 1投幣室 11投幣口 12觀察窗 13外箱 131外箱橫向“C”形側(cè)壁 132外箱縱向右側(cè)壁(固定驅(qū)動機構(gòu)側(cè)) 133外箱縱向左側(cè)壁(固定導(dǎo)向機構(gòu)側(cè)) 14翻板 141扇葉 142翻板一側(cè)壁(導(dǎo)向機構(gòu)側(cè)) 143翻板四棱柱的棱邊 15翻板軸 16導(dǎo)向機構(gòu) 161矩形孔 162U型支架 163擋板 164扭簧 165擋板底面 17行程開關(guān) 2儲幣箱 3驅(qū)動機構(gòu) 31電機 311電機心軸 32電機法蘭片 33電機連接板 34橡膠柱 341橡膠柱內(nèi)孔 342橡膠柱外卡槽 343插針 35連接孔 36卡孔 37固定孔 38銷柱 4下幣通道 5過渡通道 具體實施方式 如圖1至圖6所示，本設(shè)計提供一種投幣機，其包括一投幣室1及一儲 幣箱2，投幣室1的四周設(shè)有觀察窗12，上方設(shè)有一投幣口11。儲幣箱2 位于投幣室1下方，在投幣室1與儲幣箱2間設(shè)有一下幣通道4。投幣室1 設(shè)一中空的外箱13，本實施例中的外箱13為一中空腔體，該腔體由兩外箱 橫向“C”形側(cè)壁131和一外箱縱向左側(cè)壁133及一外箱縱向右側(cè)壁132圍 成。即：沿外箱13橫向剖開，有兩外箱橫向“C”形側(cè)壁131，沿外箱13 縱向剖開，有相對的一外箱縱向右側(cè)壁132和一外箱縱向左側(cè)壁133。兩外 箱橫向“C”形側(cè)壁131的弧線沿長可以圍成一同心圓，該圓的直徑為D。 兩橫向“C”形側(cè)壁131則構(gòu)成該圓上形狀對稱且開口相對的兩段圓弧。為 了鎖住投幣室1內(nèi)已投的錢幣而不被取出，本設(shè)計投幣室1的外箱13內(nèi)設(shè) 有一單向自鎖式旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，該單向自鎖式旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與外箱13活動套設(shè)，并 能相對外箱13自由轉(zhuǎn)動。本實施例中的單向自鎖式旋轉(zhuǎn)機構(gòu)由一翻板14、 一翻板軸15及一驅(qū)動機構(gòu)3、一導(dǎo)向機構(gòu)16組成。其中，該翻板14由一中 空的四棱柱及四片扇葉141組成，每一扇葉141分別與一翻板四棱柱的棱邊 143固接，扇葉141的長度與翻板四棱柱棱邊143的長度相等。相鄰兩扇葉 141間夾90度角，四棱柱的橫截面為正方形，四棱柱的側(cè)壁可以是兩相對的 正方形。翻板軸15與該外箱13為轉(zhuǎn)動連接。為了使翻板軸15轉(zhuǎn)動時帶動 翻板14旋轉(zhuǎn)，本實施例中的翻板14與翻板軸15為一體式固接，這樣翻板 14可隨翻板軸15聯(lián)動。為了使翻板14轉(zhuǎn)動時使與兩外箱橫向“C”形側(cè)壁 131形成一接近封閉的過渡通道5，從而鎖住外箱13內(nèi)已投入的錢幣，使其 不被取出。本實施例中，位于四棱柱截面的正方形對角線上的兩扇葉141間 的長度L略小于兩外箱橫向“C”形側(cè)壁131所圍成的同心圓的圓弧直徑D。 也即扇葉141與外箱橫向“C”形側(cè)壁131間僅留有狹小的縫隙，使得翻板 14與外箱13轉(zhuǎn)動配合時，形成一接近封閉過渡通道5腔體，則先前停留在 翻板14上的錢幣只會容置在過渡通道5中，而無法被人夾出。 驅(qū)動機構(gòu)3用于帶動翻板軸15旋轉(zhuǎn)。其中，驅(qū)動機構(gòu)3至少包括一帶有一電機心軸311的驅(qū)動電機31和一組電機支架組件。電機心軸311與翻 板軸15通過一銷柱38固接；通過電機支架組件，將驅(qū)動機構(gòu)3與外箱縱向 右側(cè)壁132固接。電機支架組件主要由三個橡膠柱34和一對電機連接板33 以及電機法蘭片32組成。兩電機法蘭片32分別穿設(shè)于電機心軸311的頂端 和末端，橡膠柱34與電機法蘭片32等間距相卡套。左、右兩電機連接板33 分別與橡膠柱34的兩端相卡接，并固設(shè)于兩電機法蘭片32之間。本實施例 中的橡膠柱34采用的是三個。各橡膠柱34的兩端分別設(shè)有用于固定連接的 一橡膠柱外卡槽342和一橡膠柱內(nèi)孔341。左、右電機法蘭片32、左、右電 機連接板33上不僅設(shè)有與電機心軸311同心的連接孔35，還設(shè)有與各橡膠 柱34相卡配的卡孔36或固定孔37。請參閱圖3和圖4，本實施例中驅(qū)動機 構(gòu)3的安裝如下： 第一步：將三個橡膠柱34左端的外卡槽342分別卡入左邊電機連接板 33上的卡孔36之中。 第二步：將左邊電機法蘭片32上的三個插針343插入橡膠柱內(nèi)孔341 之中，直至左邊電機連接板33和左邊電機法蘭片32上的兩連接孔35對應(yīng) 重合。 第三步：用四個沉頭螺釘依次穿過外箱縱向右側(cè)壁132、左邊電機法蘭 片32及電機連接板33，然后用四個螺母分別將四個沉頭螺釘緊固。 第四步：用四個沉頭螺釘將右邊電機法蘭片32與電機31的左端面緊貼 固定，并使電機心軸311穿過右邊電機法蘭片32的連接孔35。 第五步：將三個橡膠柱34的外卡槽342分別卡入右邊電機連接板33上 的卡孔36之中。 第六步：將右邊電機法蘭片32上的三個插針343插入橡膠柱內(nèi)孔341 之中，直至右邊電機連接板33和右邊電機法蘭片32上的連接孔35對應(yīng)重 合。此時電機心軸311插入翻板軸15的右端內(nèi)孔中(如圖3所示)。 第七步：用四個圓頭螺釘依次穿過右邊電機法蘭片32及右邊電機連接 板33，然后用四個螺母將其緊固。 第八步：在翻板軸15和電機心軸311套接處插入銷柱38，使二者連成一體。 通過橡膠柱34將電機31固定，可以降低電機旋轉(zhuǎn)時的扭應(yīng)力，提高電 機心軸311與翻板軸15的旋轉(zhuǎn)同心度，增強本裝置的穩(wěn)定性。 如圖1所示，本實施例中的導(dǎo)向機構(gòu)16主要用于控制翻板14沿逆時針 方向單向旋轉(zhuǎn)。其主要由一固設(shè)于該外箱縱向左側(cè)壁133上的一U型支架 162和一擋板163組成。擋板163的截面也為U型，通過一枚扭簧164活動 套設(shè)于U型支架162內(nèi)。為了使U型擋板163起到單向自鎖的作用，本實 施例中的擋板底面165與翻板側(cè)壁142夾一銳角，翻板側(cè)壁142對應(yīng)該銳角 頂點處，呈輻射狀等間隔設(shè)有若干方孔，比如矩形孔161。擋板163的U型口間距應(yīng)略小于該翻板側(cè)壁142上矩形孔161的寬度。經(jīng)多次實驗證明，本 實施例中該銳角取44度時，可以較好地起到防止翻板14倒轉(zhuǎn)的作用。擋板 163的U型側(cè)壁成銳角三角形的形狀。導(dǎo)向機構(gòu)16的工作原理為：擋板163 在扭簧164的作用下壓在翻板的一側(cè)壁142上。在該翻板側(cè)壁142上對應(yīng)擋 板163的位置開了若干個矩形孔161。擋板163與翻板側(cè)壁142夾一銳角。 當(dāng)翻板14按逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，擋板163會滑過矩形孔161，不影響翻板14的旋轉(zhuǎn)。反之，若翻板14按反方向旋轉(zhuǎn)時，則擋板163將抵住矩形孔161，則翻板14就無法旋轉(zhuǎn)。為了控制單向自鎖式旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的開啟與關(guān)斷，本實 施例中的外箱側(cè)壁132上還設(shè)有一開關(guān)控制件，比如一行程開關(guān)17。 使用時，錢幣從A方向進入投幣口11暫時落入翻板14上，工作人員可 以透過投幣室1四周的透明觀察窗12察看錢幣的堆積厚度。當(dāng)投幣室1內(nèi) 的錢幣積累到一定的高度后，啟動行程開關(guān)17，電機31通電，電機心軸311 隨即帶動翻板軸15旋轉(zhuǎn)。由于翻板14與翻板軸15為一體式聯(lián)動固接，當(dāng) 翻板軸15旋轉(zhuǎn)時，帶動翻板14相繼按逆時針方向單向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)中，翻板 14與兩外箱橫向“C”形側(cè)壁131形成一接近封閉的過渡通道5。由于位于 翻板14四棱柱的正方形截面對角線上的兩扇葉141間的長度L略小于該兩 外箱橫向“C”形側(cè)壁131所圍成的圓的直徑D，也即扇葉141與外箱橫向 “C”形側(cè)壁131間僅留有狹小的縫隙，該縫隙的大小只要不影響翻板自由 轉(zhuǎn)動即可。這樣可使得翻板14在外箱13中轉(zhuǎn)動時，在外箱13中形成一接 近封閉的過渡通道5，則先前停留在翻板14上的錢幣只會容置在過渡通道5 中，而無法被人夾出。接著，錢幣會隨著翻板14的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，而沿E向經(jīng) 下幣通道4倒入儲幣箱2內(nèi)。 本設(shè)計通過特設(shè)的單向自鎖式旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，不僅可以暫時存放投入的錢 幣，而且當(dāng)轉(zhuǎn)動翻板14，將已投的錢幣逆時針旋轉(zhuǎn)傾倒入儲幣箱2時，在翻 板14與兩外箱橫向“C”形側(cè)壁132間形成一個接近封閉的過渡通道5，并 且由于翻板14只能向下單向旋移，落入儲幣箱2內(nèi)的錢幣則無法再被取出，保了已收錢幣的安全性。 3.2設(shè)計要求 在工業(yè)上的裝配過程中需滿足較高的安裝精度，為了測試圓柱物體的姿態(tài)，需建立一套基于自動裝置，將檢測得到的參數(shù)傳遞給控制系統(tǒng)進行姿態(tài)的高精度定位，本設(shè)計主要解決裝置中機械傳動平臺的設(shè)計。 3.2初步確定設(shè)計尺寸 假設(shè)承重5kg，轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分鐘，軸中心孔直徑為40mm,電機數(shù)1個，轉(zhuǎn)臺半徑為160mm. 3.3 電機功率計算 工作所需功率為： (3-1) (3-2) 式中， 電機工作效率， 電機所需的輸出功率為： (3-3) 式中：為電機至工作臺主動軸之間的總效率。齒輪： 軸承：。因此 3）轉(zhuǎn)矩 由后面齒輪的轉(zhuǎn)矩可得： 選擇i=16,負載轉(zhuǎn)速為n=180r/min 3.4 選擇翻轉(zhuǎn)軸的材料 因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故查表[1]得選用常用材料的45鋼，正火處理，強度極限，許用彎曲應(yīng)力。 3.5初算軸徑 查表[1]得，考慮軸端只承受轉(zhuǎn)矩，故取最 則： 軸有一個鍵槽，軸徑應(yīng)增大，則軸端最細處直徑： 3.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：該發(fā)熱小，軸不長，故軸承用兩端固定方式，按軸上零件安裝順序，從最小軸徑處開始設(shè)計。 （1）、軸承與軸段③及軸段⑥的設(shè)計 軸段③及軸段⑥上安裝軸承，其直徑應(yīng)便于軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列，選用軸承6213，軸承內(nèi)徑，外徑，寬通常一根軸上的兩個軸承取相同的型號 （2）、齒輪與軸段⑤ 該段上安裝齒輪4，為便于齒輪的安裝，應(yīng)略大于，可初定為，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒定位，為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪面，軸段⑤的長度應(yīng)比輪轂略短，故取。 （3）、軸段④ 軸段④為齒輪提供定位和固定作用，定位軸肩的高度為： 取，則， 齒輪左端面距箱體內(nèi)壁距離,取軸段④的長度 （4）、軸段②與軸段⑥的長度 箱體外殼有一定空隙，故取 軸段⑥的長度 3.7 校核軸和軸承 作用在圓周上的圓周力 ： 徑向力 ： 求垂直面的支承力： 計算垂直彎矩： 求水平面的支承力： 計算、繪制水平面彎矩圖： 求F在支點產(chǎn)生的反力： 求F力產(chǎn)生的彎矩： 求合成彎矩圖（圖）： 圖 軸合成彎矩圖 考慮最不利的情況；把與相加 求危險截面當(dāng)量彎矩 由圖可見處截面最危險，其當(dāng)量變矩為：（取折合系數(shù) ） 計算危險截面處軸的直徑： 考慮到鍵槽的影響，取 因為，所以該軸是安全的。 3.8 軸承壽命校核 軸承壽命可由式進行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，取，按最不利考慮，則有 則 所以軸上軸承是適合要求的。 3.9 鍵的設(shè)計與校核 查附表[2]，， 則取鍵， 因為齒輪的材料為45鋼，查附表10-5[1]得，，取鍵長，，取鍵長 根據(jù)擠壓強度條件，鍵的校核力： 所以所選鍵位，。 4 滾動廣告機構(gòu)設(shè)計 4.1 整體概述說明 公共場所常設(shè)有廣告牌，這些都占用較多的地面或空間，特別在人口密度較大的 城市，節(jié)約地面是一個問題。致于廣告牌涉及更換、照明等雖然亦有，但 是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。特別是缺乏帶有廣告牌的座椅，若將廣告牌或燈箱 與座椅結(jié)合設(shè)置，則可以節(jié)省地面，又便于人們休息時增加知識和樂趣。 本實用新型的目的就是提供一種可節(jié)約地面的滾動式廣告燈箱座椅。 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：滾動式廣告燈箱座椅，其由座椅及 廣告燈箱組成，其特征是：于座椅靠背后設(shè)有廣告燈箱，于燈箱上設(shè)有電 源開關(guān)、燈箱門；燈箱內(nèi)則安裝有日光燈管、燈管鎮(zhèn)流器及隔板，表面有 燈箱玻璃；另于燈箱內(nèi)設(shè)有可正反轉(zhuǎn)的多級變速電機、卷片軸、過片軸及 廣告燈箱片；廣告燈箱片圍繞在卷片軸與過片軸上；卷片軸上設(shè)有從動齒 輪，該從動齒輪與電機軸上設(shè)有的主動齒輪相嚙合。 上述設(shè)計，不僅于啟動后在燈光照亮下，電機帶動廣告燈箱片滾動移 位，并充分利用了座椅后背的位置，結(jié)構(gòu)簡單，效果良好。 下面通過附圖和實施例再作進一步說明。 圖1本實用新型滾動式廣告燈箱主視示意圖； 圖2為圖1A-A視示意圖； 圖3為圖1B-B視示意圖； 圖4為圖1C-C視示意圖； 圖5為圖1D-D視示意圖； 如圖1-6所示，于座椅靠背后設(shè)有廣告燈箱17，該廣告燈箱17 包括電源、燈箱，于燈箱上設(shè)有電源開關(guān)13、燈箱門14；燈箱內(nèi)安裝 有日光燈管8、燈管鎮(zhèn)流器5及隔板11；表面有燈箱玻璃16；另于燈 箱內(nèi)設(shè)有可正反轉(zhuǎn)的多級變速電機4、卷片軸1、過片軸6及廣告燈箱片 9；廣告燈箱片9圍繞在卷片軸5及過片軸6上；卷片軸1上設(shè)有從動齒 輪3，該從動齒輪3與電機軸上設(shè)有的主動齒輪32相嚙合。隔板11通 過隔板上槽10和隔板下槽12活動裝配在燈箱上。燈箱下部設(shè)有時間控 制器15。卷片軸1和過片軸16兩端皆設(shè)有軸承17。燈管鎮(zhèn)流器5及 多級變速電機4皆安設(shè)在燈箱下部。 本實用新型的動態(tài)情況是這樣的：滾動式廣告燈箱主要是采用定時滾 動，按一定的時間將一系列廣告內(nèi)容，在燈箱內(nèi)從右至左滾動，由時間控 制器15來控制，從右至左轉(zhuǎn)動完后，再由時間控制器控制該電機起動反 轉(zhuǎn)，這樣主動齒輪2反轉(zhuǎn)，帶另一側(cè)的廣告燈箱片開始將卷集的廣告片從 左至右轉(zhuǎn)動，直到每貼廣告內(nèi)容全部轉(zhuǎn)動至開始時狀態(tài)，即廣告片全部轉(zhuǎn) 回到卷片軸1上，這樣循環(huán)反復(fù)，廣告內(nèi)容不斷轉(zhuǎn)動，給人以新鮮感，同 時又給觀眾以反復(fù)加深印象的宣傳效應(yīng)，以使廣告內(nèi)容深入人心。 它的工作原理如同照像機的過片原理一樣，只不過這種燈箱過片完全 要靠時間控制器來把握，當(dāng)然，首先由人來根據(jù)廣告內(nèi)容的多少，廣告片 的長短來計算每轉(zhuǎn)一貼畫面需要多少時間，然后再精確地計算出所有的畫 面轉(zhuǎn)動需要多少時間，在時間繼電器上定好時間位置，它就按照這一規(guī)律 自動地運轉(zhuǎn)工作。它可適用于一切車站、機場、劇場、醫(yī)院等候車和休息 的各種場所。節(jié)省場地。具有廣告的宣傳效應(yīng)。 4.2齒輪模數(shù)選擇 用于滾動廣告布，因此采用滾珠軸承軸。 齒輪模數(shù)m可按下式估算： m=(30～32)=32×≈2.1……………2.11 式中：m——估算齒輪模數(shù) P——齒輪所傳遞的功率（kw） Z——對嚙合齒中的小齒輪數(shù) N——小齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min） 主軸箱輸入齒輪模數(shù)取m=2.5。 4.3齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖 齒輪的最小壁厚 1）最小齒數(shù)的確定 為保證齒輪齒根強度，根據(jù)《組合機床簡明設(shè)計手冊》可知，驅(qū)動軸齒數(shù)要在21-24之間。 2）傳動軸2為軸1，2，3，4都各自在同一同心圓上。 主軸箱的齒輪模數(shù)按驅(qū)動軸齒輪估算 ………………………2.25 主軸箱輸入齒輪模數(shù)取m=2.5。軸1，2，3，4要求的轉(zhuǎn)速一致且較高，所以采用降速傳動。軸齒數(shù)選取Z=21，傳動齒輪采用z=22齒的齒輪，變位系數(shù)。傳動軸的轉(zhuǎn)速為: …………………………2.15 由于前面選取了軸直徑為40，顯然傳動軸直徑都選取40，這樣為了減少傳動軸種類和設(shè)計題目需要由于傳動軸轉(zhuǎn)速是，則驅(qū)動軸至傳動軸的傳動比為: ……………………………2.16 所以選擇兩級傳動，且傳動比分配為：一級為1.0×1.0;二級為1.4×1.0。 驅(qū)動軸的直徑為40mm，由《組合機床簡明設(shè)計手冊》查得知：t=33.3mm,當(dāng)m=3時，驅(qū)動軸上的齒數(shù)為： Zmin≥………2.17 去驅(qū)動齒輪齒數(shù)Z=24。 通用的齒輪有三種，即傳動齒輪、動力箱齒輪和電機齒輪。材料均為45鋼，熱處理為齒部高頻淬火G54。本機床齒輪的選用按照下表選用 表2.8齒輪種類及參數(shù) 齒輪種類 寬度（mm） 齒 數(shù) 模數(shù)（mm） 孔徑（mm） 驅(qū)動軸齒輪 24 32 17～50連續(xù) 17～70 2、2.5、3 2、2.5、3、4 15、20、30、35、40 25、30、35、40、50 傳動軸齒輪 44（B型） 21-24 3 25、30、35、40、50 輸出軸齒輪 32 21-24 3 18、22、28、32、36 計算各軸轉(zhuǎn)速 使各軸轉(zhuǎn)速的相對轉(zhuǎn)速損失在5%以內(nèi)，由公式：V= 知： n1=n2=n3=n4=18x1000/3.25/25=415r/min…………………2.18 4.4 傳動軸的直徑估算 傳動軸除應(yīng)滿足強度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機床傳動系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強度一般不失是要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗算軸的強度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過大的變形。因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。 4.5確定各軸轉(zhuǎn)速 ⑴、確定軸計算轉(zhuǎn)速：計算轉(zhuǎn)速是傳動件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動件的計算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按軸的計算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動關(guān)系確定。 ②軸Ⅱ的計算轉(zhuǎn)速為400r/min； ③軸Ⅰ的計算轉(zhuǎn)速為800r/min。 ⑶、各齒輪的計算轉(zhuǎn)速 各變速組內(nèi)一般只計算組內(nèi)最小齒輪，也是最薄弱的齒輪，故也只需確定最小齒輪的計算轉(zhuǎn)速。 ⑷、核算軸轉(zhuǎn)速誤差 ∵ ∴ 所以合適。 4.6 傳動軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 根據(jù)【5】公式（7-1），，并查【5】表7-13得到取1. ①Ⅰ軸的直徑：取 ②Ⅱ軸的直徑：取 其中：P-電動機額定功率（kW）； -從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積； -該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速（）； -傳動軸允許的扭轉(zhuǎn)角（）。 當(dāng)軸上有鍵槽時，d值應(yīng)相應(yīng)增大4～5%;當(dāng)軸為花鍵軸時，可將估算的d值減小7%為花鍵軸的小徑;空心軸時，d需乘以計算系數(shù)b，b值見【5】表7-12。Ⅰ和Ⅳ為由鍵槽并且軸Ⅳ為空心軸，Ⅱ和Ⅲ為花鍵軸。根據(jù)以上原則各軸的直徑取值：，和在后文給定，軸采用光軸，軸和軸因為要安裝滑移齒輪所以都采用花鍵軸。因為矩形花鍵定心精度高，定心穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理變形，定心直徑尺寸公差和位置公差都能獲得較高的精度，故我采用矩形花鍵連接。按規(guī)定，矩形花鍵的定心方式為小徑定心。查【15】表5-3-30的矩形花鍵的基本尺寸系列，軸花鍵軸的規(guī)格；軸花鍵軸的規(guī)格。 4.7 鍵的選擇 查【4】表6-1選擇軸上的鍵，根據(jù)軸的直徑，鍵的尺寸選擇，鍵的長度L取22。軸處鍵的選擇同上，鍵的尺寸為，鍵的長度L取100。 4.8 傳動軸的校核 需要驗算傳動軸薄弱環(huán)節(jié)處的傾角荷撓度。驗算傾角時，若支撐類型相同則只需驗算支反力最大支撐處傾角；當(dāng)此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時，則齒輪處傾角不必驗算。驗算撓度時，要求驗算受力最大的齒輪處，但通常可驗算傳動軸中點處撓度（誤差<%3）. 當(dāng)軸的各段直徑相差不大，計算精度要求不高時，可看做等直徑，采用平均直徑進行計算，計算花鍵軸傳動軸一般只驗算彎曲剛度，花鍵軸還應(yīng)進行鍵側(cè)擠壓驗算。彎曲剛度驗算；的剛度時可采用平均直徑或當(dāng)量直徑。一般將軸化為集中載荷下的簡支梁，其撓度和傾角計算公式見【5】表7-15.分別求出各載荷作用下所產(chǎn)生的撓度和傾角，然后疊加，注意方向符號，在同一平面上進行代數(shù)疊加，不在同一平面上進行向量疊加。 ①Ⅰ軸的校核：通過受力分析，在一軸的三對嚙合齒輪副中，中間的兩對齒輪對Ⅰ軸中點處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進行校核 最大撓度： 查【1】表3-12許用撓度； 。 ②Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。 4.9 鍵的校核 鍵和軸的材料都是鋼，由【4】表6-2查的許用擠壓應(yīng)力,取其中間值，。鍵的工作長度，鍵與輪榖鍵槽的接觸高度。由【4】式（6-1）可得 可見連接的擠壓強度足夠了，鍵的標記為： 4.10 齒輪校驗 在驗算算速箱中的齒輪應(yīng)力時，選相同模數(shù)中承受載荷最大，齒數(shù)最小的齒輪進接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的驗算。這里要驗算的是齒輪1，齒輪5，齒輪11這三個齒輪。 齒輪強度校核：計算公式：①彎曲疲勞強度; ②接觸疲勞強度 ①彎曲疲勞強度；校核齒數(shù)為28的齒輪，確定各項參數(shù) ⑴、 ,n=800r/min, ⑵、確定動載系數(shù) ∵ 齒輪精度為7級，由【4】圖10-8查得動載系數(shù)。由【4】使用系數(shù)。 ⑶、。 ⑷、確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 查【4】表10-4，得非對稱齒向載荷分配系數(shù)； , 查【4】圖10-13得 ⑸、確定齒間載荷分配系數(shù): 由【4】表10-2查的使用， 由【4】表10-3查得齒間載荷分配系數(shù) ⑹、確定載荷系數(shù): ⑺、 查【4】表 10-5 齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) ； ⑻、計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由【4】圖10-20(c)查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限。 【4】圖10-18查得 壽命系數(shù),取疲勞強度安全系數(shù)S = 1.3 ， ②接觸疲勞強度 ⑴、載荷系數(shù)K的確定： ⑵、彈性影響系數(shù)的確定；查【4】表10-6得 ⑶、查【4】圖10-21（d）得， 故齒輪1合適。 4.11 軸承的校核 ⑴、Ⅰ軸軸承的校核 Ⅰ軸選用的是深溝球軸承6206，其基本額定負荷為19.5KN, 由于該軸的轉(zhuǎn)速是定值，所以齒輪越小越靠近軸承，對軸承的要求越高。根據(jù)設(shè)計要求，應(yīng)該對Ⅰ軸未端的滾子軸承進行校核。 ①齒輪的直徑 ②Ⅰ軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 ∴ ③齒輪受力 根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為: 在水平面： 在水平面： ∴ ④因軸承在運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，【4】表13-6查得載荷系數(shù)，取，則有： ⑤軸承的壽命計算:所以按軸承的受力大小計算壽命 故該軸承6206能滿足要求。 ⑵、其他軸的軸承校核同上，均符合要求。 4.12 軸組件設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)儲存應(yīng)滿足使用要求和結(jié)構(gòu)要求，并能保證軸組件具有較好的工作性能。軸結(jié)構(gòu)尺寸的影響因素比較復(fù)雜，目前尚難于用計算法準確定出。通常，根據(jù)使用要求和結(jié)構(gòu)要求，進行同型號筒規(guī)格機床的類比分析，先初步選定尺寸，然后通過結(jié)構(gòu)設(shè)計確定下來，最后在進行必要的驗算或試驗，如不能滿足要求可重新修改尺寸，直到滿意為直。 軸上的結(jié)構(gòu)尺寸雖然很多，但起決定作用的尺寸是：外徑D、孔徑d、懸伸量a和支撐跨距L。 ⑴、考慮機械效率，軸最大輸出轉(zhuǎn)距. 2 、計算切削力 前后支撐力分別設(shè)為,. ⑶、軸承剛度的計算 根據(jù)【20】式（6-1）有： 查【20】表6-11得軸承根子有效長度、球數(shù)和列數(shù)： 再帶入剛度公式： ； ⑷、軸當(dāng)量直徑 ； ⑸、軸慣性矩 ； ⑹、計算最佳跨距 設(shè)： 查【5】（3-14）； 式中 ∴ ∴ 式中： 5 擦鞋機構(gòu)設(shè)計 5.1 擦鞋主要結(jié)構(gòu)原理 隨著人們對室內(nèi)地板清潔度要求的提高，當(dāng)今社會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。 擦鞋機的鞋面刷由一根橫向平行于水平地面的電動機連接軸和鞋面刷輪組成，電動機帶動軸旋轉(zhuǎn)，人通過抬腿調(diào)整將鞋面的各個部位依次去接觸鞋面刷的毛刷面，以此來達到清潔擦刷鞋面的目的。 該節(jié)能環(huán)保式擦鞋機依照擦鞋機鞋面刷的設(shè)計原理將鞋面刷輪設(shè)計為圓柱形鞋刷，刷輪由刷輪軸和刷毛組成，刷毛繞刷輪軸做回轉(zhuǎn)運動，鞋刷所在的軸與電動機連接軸聯(lián)結(jié)，當(dāng)電動機工作時，會帶動鞋刷所在的軸一塊兒旋轉(zhuǎn)，這樣鞋刷軸上的刷毛就會成回轉(zhuǎn)運動，從而對鞋面進行清潔，進而上油，打光。 為了方便操作而設(shè)計了鞋油儲量顯示裝置，該裝置可由推動頭控制的另一推動元件驅(qū)動其工作，顯示鞋油儲量，顯示裝置有小型照明裝置清晰顯示。 壓板帶有與腔體內(nèi)壁相配臺的導(dǎo)向凸緣，保證壓板平穩(wěn)前進，為加強壓板平穩(wěn)性。推動頭可設(shè)置多個，與壓板同時接觸。 貯油腔的出油口為多條縫，出油口為多列排列。出油口直接與刷體毛觸面接觸，向毛觸面供油，再由毛觸面將鞋油涂敷予鞋面。 綜上所述，本鞋油供油裝置采用棘輪加壓機構(gòu)，在加油間隙能對腔體保持恒定壓力使每次加油動作均能可靠地注出鞋油，其注出量由棘輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)較準確地控制．采用條排孔狀出油口保證鞋油較均勻地注出，巧妙利用細縫或小孔中鞋油干結(jié)對臟內(nèi)鞋油的自動隔離作用、有效地防止因鞋油大量干結(jié)而無法使用。帶有小型照明裝置的鞋油儲量顯示裝置使其操作十分直觀。 擦鞋機使用光