1、扫地机 wkk11拖地机的规划说明书规划者: 何信敏, 王吉, 朱建伟, 胡奇奇(浙江林学院, 临安 311300)著作内容简介规划了一款拖地机。拖地机首要由箱体，传动设备，拧水设备，清洗设备组成。1.传动设备有齿轮传动：两头各五个齿轮，因为衔接布齿轮数是偶数，使得轮子的转向与布的传动轴的转向相反，增加布与地上的相对速度使拖地的效果非常好；链条传动，无打滑和滑动表象，能坚持精确的均匀传动比，传动效率高，效果于轴上的径向压力较小；在整机上冲突传动起两个效果，一是使布可以顺畅转变，避免打滑表象，二是在布滚出水箱前，两根轴彼此揉捏，起到拧水效果。2 . 拧水设备首要由两根自动轴异向转变，在传动布的
2、一起能将大多数水分根底。3.清洗设备包含布和水箱，布的资料契合吸水性强，结实性好，易传动。最重要的是可调性，布是用男女贴使其闭合，可以避免一段时刻后布伸长导致的传动等疑问，也可卸下定时清洗。水箱内装有传动軸和刷子，当布传入水中时，刷子将粘在布上的脏物刷去。水箱底部装有排水设备。该拖地机在必定程度上克服了传统拖把的缺陷. 把拖地,洗布, 拧水联系在一起.该拖地机选用手推式,由轮子的转变股动齿轮,再传到軸股动布的转变。然后通过地上，水箱，拧水设备，完结拖地，洗布，拧水的意图。联系人：何信敏 联系电话：13588237411E-mail:1 研讨布景及其含义拖地是日子清洗的必不可少的步棸，寻觅便利有
3、用的拖地东西也是大家常讨论的疑问。在市场上五花八门的拖地东西也许多，但存在的疑问许多：1.大多数人在拖地时，靠增加对地上的压力，来回的移动擦地上。需求耗费许多膂力，使人感受很累。2.传统的拖把将拖地，洗布，拧水分隔，且满是手动的。有时还得提水，倒水。既糟蹋时刻又耗膂力。3.凡拖过地的人都有一种体会即是当一次拖到止境时，一路的头发尘埃都挤到一块，很难弄洁净。思考到这些状况，咱们规划这款拖地机希望能处理以上疑问，使那些清洗作业者减轻劳动强度。2 规划计划：2.1 动力源计划一：由电机股动轮子，再股动轴的转变使布可以传动。可以省力，快捷但推进这一机器需求大功率电机和高电动势蓄电池，对车的空间有必定需
4、求，并且报价较贵。计划二：由手推股动轮子，再股动轴得转变使布传动。尽管比较电机要使点力，但这种劳动力强度不大，且本钱较低，较为人承受。最终，咱们挑选了计划二，在挑选选用手推后，最大的应战是轮子的挑选，因为轮子与底下的轴不能有相对滑动，需求轮子不能装有轴承，且与地上有较大的冲突力。并且需求车可以灵敏的转变，决议有一组轮子是活轮能随意转向。2.2 传动设备计划一：带传动具有布局简略，造价低价以及缓冲吸振等特色。但在有限的空间内，带轮的半径是有限的，即包角 a 较小，最大有用拉力 Fec=2Fo(efa-1)/(efa+1)太小，在转变进程中简略打滑，缺乏以股动布转变。且对轴的径向压力大。扫地机
5、wkk12计划二:齿轮传动效率高，布局紧凑在一样的运用条件下，齿轮所需的空间较小。作业寿数长传动比安稳。偶数个齿轮中第一个和最终一个齿轮转向相反，能使布与车行进的方向相反，拖地效果更佳。但齿轮设备精度高不适宜远间隔设备。链传动与带传动比较，链传动无弹性滑动和打滑表象。传动效率高，又不需求张得很紧。与齿轮比较链传动制作和设备精度低，本钱低，远间隔传动时比齿轮轻松。最终，咱们挑选了计划二，如图 3链传动和齿轮传动时咱们要思考的疑问：齿轮的个数，巨细，强度核算，设备；链条所衔接两根轴的间隔，链轮的选购。咱们选用每边五个齿轮，由下至上，前三个齿轮一样且较大，后两个齿轮较小，加大轴的转速轴 4轴 1轴
6、1轴 2轴 32.3 布的传动在整个设备中，布的传动是要害。若是其他设备非常好，但布很难传动，这台机器即是废品。所以在规划进程中咱们尽量朝这方面思考。首要是在两个方面去改善：1.削减布遭到的阻力。在布的整个传动进程中，咱们对每根轴都设备了轴承，进步轴的转变灵敏性。处理好布与轴的视点疑问。（见 3.3）2.增加对布的拉力。在拧水处的两根轴（图 1）都选用自动方式。在轴的外表增大外表粗糙度，增加轴与布间的冲突力。将轴 4（图 3）规划成自动轴。3 理论规划核算扫地机 wkk133.1 齿轮的挑选（1）受力剖析Ft=2T1/d1 ;Fr=Ft*tana a=20Fn=Ft/cosaT1=106*P
7、/w=9.55*106*P/n(2)强度核算齿轮轮齿的受力剖析图弹性系数(3)齿轮形状的断定传动比: i=Z2/Z1=1.71输入转速: ni=30.00 r/min输出转速: no=ni/i=17.50r/min小齿轮齿数: Z1= 14大齿轮齿数: Z2=iZ1=24输出扭矩: To=9549P/No=27.28N.m传动功率: P=NoTo/9549=0.05kW齿宽系数: = 0.80扫地机 wkk14取法面模数: mn=1.50mm端面模数: mt=Max(mf,mh)=1.83mm中间距: A=m(Z2Z1)/2=34.80mm螺旋角: =180arcCos(m/mt)/=351
8、48负载归纳系数: 关于触摸强度:k1=2.0000关于曲折强度:k2=1.8000曲折许用疲劳极限: w=450.00N/mm2触摸许用疲劳极限: h=1300.00N/mm2(4)齿轮的几许核算：通过运用 Wheel 齿轮规划核算系列程序 V1.03 软件，依据所断定的参数，即可得到如下的强度校核核算陈述：*小齿轮 Z1 几许核算陈述*标题：小齿轮作业程序: WHEEL Ver01.04A 图号：1-1项 目 计 算 公 式 结 果端面模数: mt=mn/cos() = 3.00mm齿旋向: 左齿根隙系数： Cn = 0.250分度圆直径: d1=mtZ1 = 42.000mm齿顶高: h
9、a1=(ha*-n2+yn)mn= 4.117mm齿根高: hf1=(han*+Cn*-n1)mn= 2.122mm齿顶圆直径: da1=d1+2han1= 50.235mm齿根圆直径: df1=d1-2hfn1= 37.755mm端面压力角: t=arctg(tg/cos)= 20.0000节圆直径: dw1=2aZ1/(Z2+Z1)= 44.211mm基圆直径: db1=d1cost= 39.467mm齿顶压力角: at1=arc cos(db1/da1)= 38.219*大齿轮 Z2 几许核算陈述*标题：大齿轮 作业程序: WHEEL Ver01.04A 图号：1-2项 目 计 算 公
10、式 结 果扫地机 wkk15端面模数: mt=mn/cos() = 3.00mm齿旋向: 右齿根隙系数: Cn = 0.250分度圆直径: d2=mtZ2 = 72.000mm齿顶高: ha2=(ha*-n1+yn)mn= 4.372mm齿根高: hf2=han*+Cn*-n2)mn= 1.867mm齿顶圆直径: da2=d2+2ha2= 80.745mm齿根圆直径: df2=d2-2hf2)= 68.265mm端面压力角: t=arctg(tg/cos)= 20.0000节圆直径: dw2=2aZ2/(Z2+Z1)= 75.789mm基圆直径: db2=d2cost= 67.658mm齿顶
11、圆压力角: at2=arc cos(db2/da2)= 33.0787(5)齿轮的强度核算：通过运用 Wheel 齿轮规划核算系列程序 V1.03 软件，依据所断定的参数，即可得到如下的强度校核核算陈述：* 小齿轮强度校核核算陈述 *标题:小齿轮强度作业程序：WHEEL Ver01.04A 图号：1 日期：2007 年 10 月 22 日）项 目 符 号 或 计 算 公 式 结 果1.齿轮对参数：小齿轮齿数: Z1= 14大齿轮齿数: Z2= 24法面压力角: n= 20.0000法面模数: mn= 3.00 mm螺旋角: = 0.0000端面重合度: = 0.9515齿向重合度: = 0.0
12、000齿宽: b= 33.60 mm2.传动参数：传递扭矩: T= 15.9150 N.m小齿轮转速: n1= 30.0000 m/s传动比 i=Z2/Z1= 1.7143圆周力: Ft=2000TCos()/(Z1mn)= 757.8571 N扫地机 wkk16径向力: Fr=Fttg(n)/cos()= 275.8374 N轴向力: Fx=Fttg()= 0.0000 N法向力: Fn=Ft/Cos(n)Cos()= 806.4947 N3.与齿轮负载有关的系数：工况系数: Ka= 1.0000动荷系数: Kv= 1.0006触摸强度的端面载荷散布系数: Kh= 1.0000曲折强度的端
13、面载荷散布系数: Kf= 1.0000齿向载荷散布系数: K= 1.07304.触摸疲劳强度校核:节点区域系数: Zh= 2.4946弹性系数: Ze= 191.6457触摸强度的重合度系数: Z= 1.0081触摸强度的寿数系数: Zn= 0.9985光滑系数: ZL= 1.1598速度系数: Zv= 0.8764光洁度系数: Zr= 0.7243作业硬化系数: Zw= 1.0696核算触摸应力: hlim= 460.4500 MPa实验齿轮触摸疲劳极限: Hlim= 1022.1525 MPa触摸强度安全系数: Sh= 2.21995.曲折疲劳强度校核：齿形系数: Yf= 2.1869曲折
14、强度的重合度系数: Y= 1.0408螺旋角系数: Y= 1.0000曲折强度的寿数系数: Yn= 1.0065应力会集系数: Ys= 1.1715尺度系数: Yx= 1.0000核算曲折应力: wlim= 18.3717 MPa实验齿轮曲折疲劳极限: Wlim= 530.5979 MPa曲折强度安全系数: Sw= 28.8812* 大齿轮强度校核核算陈述 *扫地机 wkk17标题:大齿轮强度作业程序：WHEEL Ver01.04A 图号：1 日期：2007 年 10 月 22 日）项 目 符 号 或 计 算 公 式 结 果1.齿轮对参数：小齿轮齿数: Z1= 14大齿轮齿数: Z2= 24
15、法面压力角: n= 20.0000法面模数: mn= 3.00 mm螺旋角: = 0.0000端面重合度: = 0.9515齿向重合度: = 0.0000齿宽: b= 33.60 mm2.传动参数：传递扭矩: T= 15.9150 N.m小齿轮转速: n1= 30.0000 m/s传动比 i=Z2/Z1= 1.7143圆周力: Ft=2000TCos()/(Z1mn)= 757.8571 N径向力: Fr=Fttg(n)/cos()= 275.8374 N轴向力: Fx=Fttg()= 0.0000 N法向力: Fn=Ft/Cos(n)Cos()= 806.4947 N3.与齿轮负载有关的系数
16、：工况系数: Ka= 1.0000动荷系数: Kv= 1.0006触摸强度的端面载荷散布系数: Kh= 1.0000曲折强度的端面载荷散布系数: Kf= 1.0000齿向载荷散布系数: K= 1.07304.触摸疲劳强度校核:节点区域系数: Zh= 2.4946弹性系数: Ze= 191.6457触摸强度的重合度系数: Z= 1.0081触摸强度的寿数系数: Zn= 0.9985光滑系数: ZL= 1.1598扫地机 wkk18速度系数: Zv= 0.8764光洁度系数: Zr= 0.7243作业硬化系数: Zw= 1.0696核算触摸应力: hlim= 460.4500 MPa实验齿轮触摸
17、疲劳极限: Hlim= 1022.1525 MPa触摸强度安全系数: Sh= 2.21995.曲折疲劳强度校核：齿形系数: Yf= 2.0587曲折强度的重合度系数: Y= 1.0408螺旋角系数: Y= 1.0000曲折强度的寿数系数: Yn= 1.0065应力会集系数: Ys= 1.1207尺度系数: Yx= 1.0000核算曲折应力: wlim= 17.2955 MPa实验齿轮曲折疲劳极限: Wlim= 507.5921 MPa曲折强度安全系数: Sw= 29.34833.2 齿轮、轴的设备齿轮设备精度需求较高，五个齿轮是架在两块铝板上齿轮之间彼此啮合。大齿轮分度圆半径 d=36mm 小
18、齿轮分度圆半径 d=21mmD1=36+36=72mm D2=36+36=72mm D3=36+21=57mm D4=21+21=42mm衔接轮子衔接布条示意图 1扫地机 wkk193.3 布与轴的视点为了使布在传动进程愈加顺畅，咱们发现布的视点有很大联系。布的夹角与大，布就越简略传动。假定布的夹角为 a,如图扫地机 wkk110布的视点示意图4 作业原理及功能4.1 动力原理整机选用手推式，靠轮子与地上的冲突力使轮子翻滚，通过齿轮股动轴 2 反向转变，轴 3 的同向转变，通过链传动使轴 4 与轴 2 同向转变。再加上固定在车前后两根轴和水箱内的轴完结了整个机器的传动系统。4.2 布的传动
19、原理布的传动是靠布与自动轴之间的冲突力完结的。首要轴 1 与轴 2 的异向转变对布有一个水平拉力，轴 4 也起到对布拉的效果，通过一些从动轴使布作循环绕转运动，如图 4。扫地机 wkk1114.3 拧水原理布的拧水进程与传动进程一起完结的。轴 2 与轴 3 之间的间隔小于布的厚度，布在通过轴 1 轴 2 时，遭到轴对布的压力效果，使水被挤出流回到水箱。示意图 24.4 清洗原理车前后两根轴（见全体图）压紧布，使布与地上紧贴。因为布是作定向运动，可以将尘埃，污渍带上，有用清洗地上。当布进入水箱，水箱内的刷子与布相切，铲除布上的杂物。水箱内的轴起传动效果。布通过拧水后又进行拖地。为了便利排放污水
20、，在车的旁边面设备了一个排水阀门。水箱布局示意图扫地机 wkk1124.5 功能因为传动设备选用齿轮传动和链传动，传动比安稳，机器的运用寿数较长。大齿轮与小齿轮的传动比为 12：7 。布传动的方向与地上相反，增加布相对地上的速度，使拖地的效果更佳。一起，布在传动时能将地上的小废物带上来，处理了拖地时废物面向一边的状况。推柄的高度靠近人性化规划，高度适中，人不需求弯着腰拖的满头大汗。通过机器自身的重力给布必定的压力，人只需求向前推的力就够了，节省了许多膂力。5 立异点及运用5.1 本拖地机的立异1.机身是仿照轿车的外型，给人一种新颖的感受。2.布的传动与机器的行进方向相反,使布擦地的效果非常好
21、. 这首要是通过从轮子齿轮的传动特色决议. 第偶数个齿轮转变方向与第一个齿轮的转向相反.如图 7.3.在对布进行拧水的时分,可以一起传动布. 两根转向相反的轴对布既发生一个压力, 也给布一个行进的动力(冲突力).选用的是相似轧钢的原理.见图 8.4.传统的拖把是在地上上平移,很难将泥沙, 小型废物铲除.而这款拖地机是翻滚式能将废物吸附在布的外表,在到水箱内清洗.5.在以往的拖地东西中,很少将拖地, 洗布,拧水等进程一致完结. 但这款拖地机完结了拖地,洗布,拧水一起进行。下降了清洗作业者的劳动强度，节省时刻。6.在规划中选用了性化规划，比方车手柄的高度，视点适中，使大家在推车时能有舒服的一个姿态
22、。还有将箱盖规划成翻盖式，使的大家可以简略的拆开，修理。布条的可调性，可拆性，使大家在运用，清洗时更顺心。7以往的机械商品仅仅作为机械加工领域的领域，本拖地机把人性化理念与机械商品规划联系起来，让人性化理念作为机械规划者的首选思考！使规划出的商品变成真实让大众用的适意的商品！5.2 本拖地机的运用及远景扫地机 wkk113跟着城市化进程的加速，广场，超市，购物商场兴修的一起清洗疑问也凸显出来。以往的清洗东西很难完结许多清洗使命。市场上也呈现各式各样的清洗东西。本款机器首要适用于广场，大型超市，购物商场等公共场所的清洗。以往公共场合的清洗不是用拖把即是用高压水冲。这样做是起到必定效果，但挺累人
23、的并且糟蹋水资源。例如校园的走廊，长长的一段阿姨们弯着腰要来回几趟，真够呛人的。大型的超市，商场更不用说。咱们面向的目标首要是一些清洗工人，尽量减轻他们的膂力劳动强度。在规划中增加人性化规划。在科技飞速开展的年代，作业效率即是金钱。而东西的好坏在必定程度上影响作业效率。任何机器的开展和推行都是朝着便利人类，减小人类劳动强度的方向。本拖地机在必定程度上减轻清洗者的作业量,进步作业效率。结构简略，易于修理，拆开，且本钱较低，简略受消费者的喜爱。我想通过进一的改装，修正会普遍推行。不过也存在者一些缺乏，比方它不易在上下楼层间搬动！缺乏之处，还望有能者可以改善！参考文献1濮良贵 纪名刚主编 机械规划 高等教育出版社 20012陈晓南 杨培林主编 机械规划根底 科学出版社 20073梁德本 叶玉驹主编 机械规划手册 机械工业出版社 200633史宇宏 陈玉蓉 史小虎 主编 AutoCAD2007 中文版机械制图 机械工业出版社 2007
