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一种家用内置洗鞋器的设计 　　【摘 要】设计了一种置于鞋内的家用洗鞋器。该洗鞋器集清洗与烘干功能于一体，全自动化、适应性强。设计了一种使用仿形刷，具备伸缩功能，采用分叉鞋刷刷毛，可适应不同鞋码。设计了一种带有单向止回阀[1]的水箱，提高洗鞋效率。兼并有烘鞋模式，可替代市面上现有烘鞋器。 　　【关键词】内置洗鞋器；适应性强；家用；多功能 　　引言 　　随着人们物质水平的不断提高，鞋子已经成为人们日常生活中的重要组成部分，而鞋的清洗也成为困扰人们的一大问题。据统计，足癣在我国的发病率高达30%-40%，尤其是青年学生和军人，他们活动量大，汗腺分泌旺盛，穿着胶鞋者又普遍，脚闷、脚汗、脚癣和脚臭都多有发生[2]。要彻底解决足癣，必须经常清洗鞋子内部。然而由于鞋子内部空间狭长封闭，滋生大量细菌。人工清洗效率低，不能完全清洗鞋内死角，而市面上的洗鞋机大多体积大，成本高，不适合普通家庭使用。 　　鉴于当前洗鞋机的局限性，我们设计了一种可以置于鞋内的洗鞋器。其体积轻便，成本低廉，更适合家庭使用。并且兼具烘鞋功能，可替代市面上现有的烘鞋器进行烘鞋工作。 　　一、设计方案及构思 　　本设计的理念是轻便、高效、自动化。围绕这些理念确定以下设计要求 　　1） 鞋子的清洗方式需要按照一定步骤并且全自动化进行。 　　2） 为适应不同鞋码的鞋的全面清洗，应使设计的机构能够调整大小适应不同鞋码。 　　3） 为了防止鞋内细菌滋生，机构应具备烘干功能。 　　4） 有时候只需要烘鞋部件工作，应设计洗鞋烘鞋双模式。 　　2 主要结构及工作原理 　　（一）洗鞋器的结构 　　研究市面上大部分烘鞋器的设计，我们对其机构进行了一定改造。提出多种方案，最后确定本机型总体机构如图1所示。洗鞋器由动力系统、适应系统、水路循环系统三个部分组成。 　　（二）洗鞋器的工作原理 　　将装置置于鞋内后，由于压缩弹簧的作用，图1中伸缩机构将自动调整至适应鞋的大小。开始工作后喷水器开始进行喷水，喷射混有洗涤液的清水。随后鞋刷齿轮连杆机构[3]开始工作。通过鞋刷与鞋的相对运动实现对鞋的清洗。 　　一段时间后，鞋底的吸水机构开始工作，动力系统利用机械力将水箱中隔板上提， 产生压强差，将清洗后的废水吸入水箱中，随后利用机械力再将隔板下降，排出废水，达到水路循环。清洗过程完成后烘鞋部分开始工作，利用暖气流将鞋体烘干，去除异味。整个过程由单片机控制。清洗后清理水箱即可。 　　（三）鞋刷的设计 　　由于市面上的鞋大小、种类不同，造成了一般的洗鞋机难以适应不同种类鞋的局面，从而也限制了洗鞋机的推广。对此，我们设计了一种仿形刷[4]，通过压缩弹簧与分[使用文档中的独特引言吸引读者的注意力，或者使用此空间强调要点。要在此页面上的任何位置放置此文本框，只需拖动它即可。 　　叉式毛刷达到对不同种类鞋的清理。 　　（1）长度的调整 　　伸缩装置1内设有压缩弹簧。人将装置放置于鞋内时，压缩弹簧受力压缩，使机构缩短，最后与鞋等长，同时固定洗鞋机。经调查，市面上大部分鞋的尺码在225码到260码之间。由表1可见，其在长度方向上的极差只有5cm，所以设计的伸缩机构长度为5-10cm。 　　（2）宽度的调整 　　除了长度差异，不同的鞋还具有宽度差异。因此我们设计了一种可分叉的软毛刷鞋码小，软毛刷张开；鞋码大，软毛刷收拢。通过刷毛与鞋的相互运动达到洗鞋目的。 　　通过伸缩机构及毛刷的设计达到鞋的仿形刷设计，全面杜绝鞋内的卫生死角。 　　（三）水箱设计 　　由于鞋内空间狭小、弯曲，鞋子洗后不及时甩干，则极易滋生大量细菌，洗涤效果大打折扣。为此，我们设计了一种可循环利用空间的水箱，水箱示意图如图3。水箱上方有进水管，下侧出水孔连接排水管，水箱底部均匀分布若干进水孔，水箱中间有一塑料挡板，挡板可上下移动。进水孔与出水孔中都设有硅胶单向止回阀。进水时挡板位于水箱底部。挡板上移，清水被压向前端喷水口，进行喷水操作。同时产生水箱内外压强差，将清洗完毕后废水吸入水箱。挡板下移，脏水由于压力作用，被压出出水孔。由于单向止回阀的作用，出水孔处的水流只能外流，进水孔水流只能被吸入，不能反向进行。从而完成水路循环。 　　（四）烘鞋模式 　　洗鞋工作完成后，需要第一时间对其进行干燥处理，避免滋生大量细菌。我们将伸缩机构内部采用空心结构，其内置电热丝。清洗完毕后电热丝工作，通过暖气流将鞋烘干。考虑到有时候仅需要烘鞋器部分工作，于是我们设置了两种可选择的模式。在进行清洗或烘干前拨开关到相应模式，洗鞋器就会自动进行该模式下的工作。 　　三、结语 　　本文设计了一种新型的洗鞋器，主要针对鞋内的清洗。具有以下特点： 　　1）轻巧，便捷。占用空间小。更适合家庭使用及存放。2）适应性好。可以对不