新型拖地小车设计报告详解.doc

机械创新设计实践报告 新型拖地小车的原理方案设计  新型拖地小车的原理方案设计 4.13 功能分析 拖地小车主要由箱体，传动装置，拧水装置，清洁装置组成。1）传动装置有齿轮传动：两边各五个齿轮，由于连接布齿轮数是偶数，使得轮子的转向与布的传动轴的转向相反，增加布与地面的相对速度使拖地的效果更好。 2）拧水装置主要由两根主动轴异向转动，在传动布的同时能将大部分水分拧除。3）清洁装置包括拖布和水箱，拖布的材料吸水性强，牢固性好，易传动。水箱内装有传动轴和刷子，当布传入水中时，刷子将粘在布上的脏物刷去。水箱底部装有排水装置。整机采用手推式，靠轮子与地面的摩擦力使轮子滚动，通过齿轮带动轴和水箱内的轴实现了整个机器的传动系统。 车前后两根轴压紧布，使布与地面紧贴。因为布是作定向运动，能够将灰尘，污渍带上，有效清洁地面。当布进入水箱，水箱内的刷子与布相切，清除布上的杂物。水箱内的轴起传动作用。布经过拧水后又进行拖地。为了方便排放污水，在车的侧面安装了一个排水阀门。 4.2 各子机构的方案设计 4.21拖布传动方案 布的传动是靠布与主动轴之间的摩擦力实现的。传动方案如图。 为保证拖布在传动时的稳定性，在两个方面去改善：1）减少布受到的阻力。在布的整个传动过程中，我们对每根轴都安装了轴承，提高轴的转动灵活性。处理好布与轴的角度问题。2）增加对布的拉力。在拧水处的两根轴都采用主动形式。在轴的表面增大表面粗糙度，增加轴与布间的摩擦力。 4.22拧水方案 拖布的拧水过程与传动过程同时完成的。轴与轴之间的距离小于布的厚度，布在通过轴间时，受到轴对拖布的压力作用，使水被挤出流回到水箱。 4.3 有关的设计计算 4.31 齿轮的选择 1）受力分析： Ft=2T1/d1 ; Fr=Ft*tana a=20 Fn=Ft/cosa T1=106*P/w=9。55*106*P/n 3）齿轮形状的确定： 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=i×Z1=24 输出扭矩: To=9549×P/No=27.28N。m 传动功率: P=No×To/9549=0.05kW 齿宽系数: φ= 0.80 取法面模数: mn=1.50mm 端面模数: mt=Max(mf，mh)= 1.83mm 中心距: A=m×(Z2±Z1)/2=34.80mm 螺旋角: β=180×arcCos(m/mt)/π=35°1′48″ 对于接触强度:k1=2.0000对于弯曲强度:k2=1.8000 弯曲许用疲劳极限: σw=450.00N/mm^2 接触许用疲劳极限: σh=1300.00N/mm^2 4）齿轮、轴的安装 大齿轮分度圆半径d=36mm小齿轮分度圆半径d=21mm D1=36+36=72mm D2=36+36=72mm D3=36+21=57mm D4=21+21=42mm 5. 设计总结 5.1 所设计机器的特点 由于传动装置采用齿轮传动和链传动，传动比稳定，机器的使用寿命较长。大齿轮与小齿轮的传动比为12：7。布传动的方向与地面相反，增加布相对地面的速度，使拖地的效果更佳。同时，布在传动时能将地面的小垃圾带上来，解决了拖地时垃圾推向一边的情况。推柄的高度贴近人性化设计，高度适中，人不需要弯着腰拖的满头大汗。通过机器本身的重力给布一定的压力，人只需要向前推的力就够了，节省了很多体力。 5.2 应用意义 1）传统的拖把是在地面上平移，很难将泥沙，小型垃圾清除。而这款拖地机是滚动式能将垃圾吸附在布的表面，在到水箱内清洗。 2）在以往的拖地工具中，很少将拖地，洗布，拧水等过程统一实现。但这款拖地机实现了拖地，洗布，拧水同时进行。降低了清洁工作者的劳动强度，节约时间。 3）在设计中采用了性化设计，譬如车手柄的高度，角度适中，使人们在推车时能有舒适的一个姿势。还有将箱盖设计成翻盖式，使的人们能够容易的拆卸，检修。布条的可调性，可拆性，使人们在使用，清洗时更顺心。 5.3 展望 7