畢業(yè)設(shè)計（論文）-護欄自動清洗機的設(shè)計

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1、 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 護欄清洗機的設(shè)計 院 系 機械與船舶海洋工程學院 專 業(yè) 機械工程 學 生 班 級 2015級2班 姓 名 學 號 指導教師單位 機械與船舶海洋工程學院 指導教師姓名 指導教師職稱

2、 2019 年 2 月 護欄清洗機的設(shè)計 摘要 隨著大學四年刻苦的發(fā)展與學習，我掌握并學會了許多與計算機軟件運用相結(jié)合的機械設(shè)計的方法，它能夠為研發(fā)機械設(shè)備提供非常堅實的軟件基礎(chǔ)，所以為我們設(shè)計這種自動護欄清洗機提供了更多便利的條件。目前因城市道路護欄難以清洗，清洗成本高的情況，提出了一種小型自動護欄清洗機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，本次設(shè)計的護欄自動清洗機在工作時清洗機是跨立在護欄上，實現(xiàn)對護欄和支墩的全面清洗。 這篇論文會對護欄清洗機進行一個全面的簡單概述。，在講述他運行工作的理念之后，再進行重要的具體情況分析。并且我們還需要與國外自動護欄清洗機發(fā)展進行簡要的對比，堅持做到向西

3、方學習來超越西方的發(fā)展理念。在綜合國內(nèi)外發(fā)展情況之后，我們會對這篇課題自動護欄清洗機的裝置作出全面的設(shè)計概念。在這篇論文當中，我們會自動護欄清洗機的設(shè)計構(gòu)造與方案極盡所能的完善好，對于它的裝置與設(shè)備也會認真的檢查。我們會終于科技永遠是第一生產(chǎn)力的思想。 關(guān)鍵詞：護欄；清洗機；機構(gòu)；三維設(shè)計 Abstract With the hard development and study of the university for four years, I have mastered and learned many mechanical design methods combin

4、ed with the application of computer software. It can provide a very solid software foundation for the development of mechanical equipment, so we designed this automatic guardrail for us. The washing machine provides more convenient conditions. At present, due to the difficulty in cleaning the urban

5、road guardrail and the high cleaning cost, a structural design of a small automatic guardrail cleaning machine is proposed. The automatic cleaning machine of the guardrail is designed to stand on the guardrail and realize the guardrail. And thorough cleaning of the buttress. This paper provides a c

6、omprehensive overview of the guardrail cleaning machine. After telling the idea of ??his running work, he will carry out important specific situation analysis. And we also need to make a brief comparison with the development of foreign automatic guardrail washing machines, and insist on learning fro

7、m the West to surpass the Western development concept. After the comprehensive development at home and abroad, we will make a comprehensive design concept for the automatic fence cleaning machine of this subject. In this paper, we will improve the design and construction of the automatic guardrail c

8、leaning machine as much as possible, and carefully check its equipment and equipment. We will finally be the idea that technology is always the primary productive force. Keywords: Guardrail;Cleaning machine; Agencies; 3 D Design 目錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1課題的提出和意義 1 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 1.

9、2.1 國內(nèi)護欄自動清洗機的研究制造狀況 2 1.2.2 國外護欄自動清洗機的研制狀況 3 1.3 護欄自動清洗機的發(fā)展前景 4 1.3.1 主要內(nèi)容 4 第二章 總體方案的設(shè)計 5 2.1 清洗機的動力設(shè)計 5 2.2 驅(qū)動電機的設(shè)計 5 2.3 直流電動機的設(shè)計 5 2.4 護欄自動清洗機的總體設(shè)計 6 第三章 護欄自動清洗機的部件設(shè)計 7 3.1護欄自動清洗機外機箱的設(shè)計 7 3.2護欄自動清洗機外機箱材料的設(shè)計 8 3.3 清洗裝置的設(shè)計 8 3.3.1 清洗裝置的基本設(shè)計計算 8 3.3.2 洗涮裝置各部件和材料的選擇 9 3.4減速機設(shè)計計算 9 3

10、.5 帶輪的設(shè)計 14 3.6 把手的設(shè)計尺寸 15 3.7上固定閥的設(shè)計 15 3.8固定支架的設(shè)計 16 3.9 上承載板的設(shè)計 17 3.10 護欄自動清洗機的三維安裝配備 18 第四章 傳輸動力裝置的設(shè)計 20 4.1 傳輸動力類型選擇 20 4.2 帶傳輸動力的設(shè)計以及計算 20 4.2.1同步帶傳動的設(shè)計準則 20 4.2.2同步帶分類 20 4.2.3同步帶傳動設(shè)計計算 20 4.3 傳輸動力系統(tǒng)總體設(shè)計 24 4.4 轉(zhuǎn)軸設(shè)計 24 4.4.1 主軸組件的性能要求 24 4.4.2 主軸參考數(shù)據(jù)的規(guī)定 24 4.4.3 軸承的選擇確定以及極限轉(zhuǎn)數(shù)

11、的校驗核對 25 4.4.4 校驗核對主軸 27 4.5齒輪的設(shè)計與計算 30 結(jié)論 35 致謝 36 參考文獻 37 V 北部灣大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第一章 緒論 1.1課題的提出和意義 近幾十年來，中國機械行業(yè)的發(fā)展取得了十分優(yōu)異的成就。但是由于快速發(fā)展的時間仍然比國外差了很多年，所以我們還是需要加快腳步來進行追逐。本次設(shè)計課題是護欄自動清洗機，我們設(shè)計此次課題的目的是為了能夠了解清洗機的運行工作原理，如果覺得上清洗機在工作上略有不足的情況的話，我們便應(yīng)該充分發(fā)揮自己大學四年所學的機械知識，來進行改進以及完善，從而來達到我們所追求的盡善盡美。時代在進步，科技

12、在發(fā)展。越來越多的機械設(shè)計方法為我們所得知，所以我們需要在學習新方法的同時，依舊要保持對老方法的尊重與懷念 。在我們想要開發(fā)出更先進的清洗機的時候，選擇這個課題清洗機的型號設(shè)計也有著非常重要的意義。 歷來在機械制造的過程當中，與機械制造業(yè)是不能夠分開的。其中最為關(guān)鍵的就是機械的創(chuàng)新設(shè)計以及自動化的管理，它能夠?qū)崿F(xiàn)智能化管理，對于一個強大的國家來說：機械的制造在許多個行業(yè)的發(fā)展當作都是具有非常重要的作用。在機械制造發(fā)展的進程當中，我們對于機械的設(shè)計以及制造一定要進行著重的管理和進步，從而才能夠使得機械制造的水平得到空前的提高。這樣的話我們才能夠充分的開發(fā)以及利用制造業(yè)，從而推動機械行業(yè)飛速的發(fā)

13、展與進步。機械制造的自動管理水平是非常高的，對于我們來說還是具有一定困難的，還需要進行刻苦充分的研究，所以這樣就要求我們要把發(fā)展中的技術(shù)使用在實際存在的機械當中去，從而能夠汲取經(jīng)驗，提高自動化管理的水準。 對于機械的學術(shù)性討論來說，我們國家獻身于機械行業(yè)的先輩就具有非常牢固的機械理論基礎(chǔ)，因此對于我們初出茅廬的學生來說，只有好的基礎(chǔ)才能夠讓我們對機械制造業(yè)有更加充分的了解以及更好的運用。在這個基礎(chǔ)上面，對于我們的學習的知識內(nèi)容就需要有進一步的學習以及了解，按照機械制造當中的內(nèi)容來充分汲取課本里面的重要知識點，與此同時，我們還需要認真的學習加工的工藝以及工作的流程，并且在把這些基礎(chǔ)的知識學會之

14、后，還需要能夠進行合理充分的利用，只有符合這些的條件，我們這次所做的畢業(yè)設(shè)計才能夠和社會接軌，與社會的需求相吻合。在加工的過程當中，我們還應(yīng)該對原材料進行一定的處理，這也就需要我們充分合理的使用機床以及跟刀具。因此在很多的工藝都在我們的預想當中完成之后，我們就能夠生產(chǎn)出自己所想要的創(chuàng)新的產(chǎn)品。與社會的需求相吻合。 機械制造當中涵蓋了很多的行業(yè)，在機械生產(chǎn)的過程當中，我們常常能夠看到機械制造的生產(chǎn)以及使用。這個行業(yè)無非就是一個國家是否興盛的標志，與此同時也牽動著我們國家的民生與經(jīng)濟。雖然我國對于機械的制造業(yè)具有一定的重視以及使用，但是由于我們國家發(fā)展機械行業(yè)的時間太過于短暫，和發(fā)達國家的領(lǐng)先技

15、術(shù)相比較而言，還有具有很大的差距。相對于其他發(fā)展中國家來說，機械的制造業(yè)對國家的重要性不言而喻；更何況對與一個企業(yè)來說是更加的重要，一個企業(yè)能否在市場占據(jù)更多的經(jīng)濟是需要通過它對社會貢獻的多少來決定的，還有機械的發(fā)展水平，所以加大力度的發(fā)展在機械方面的發(fā)展能夠使得自身的企業(yè)更加長久的生存與發(fā)展。 這個行業(yè)無非就是一個國家是否興盛的標志，與此同時也牽動著我們國家的民生與經(jīng)濟。，所以能夠使用下面的這幾個方面來進行充分的講解: 1.機械的生產(chǎn)技術(shù)水平?jīng)Q定了社會的發(fā)展程度的高低; 2.科學技術(shù)的發(fā)展水平能夠直接為制造業(yè)進行服務(wù)； 3.所有的機械制造支柱就是當前的以及為未來的制造技術(shù)； 4.國

16、家是否強盛的標準與準則。 雖然由于在清洗機的研究方面比起西方諸多國家來說起步的比較晚，但是改革開放之后的經(jīng)濟發(fā)展速度非常快。很多大型企業(yè)已經(jīng)研究到清洗機的核心技術(shù)，從而使得降低了人工勞動力。本次的設(shè)計主要是將自己所學的知識內(nèi)容結(jié)合清洗機的本質(zhì)來進行總體的設(shè)計，要求結(jié)合他的參考數(shù)據(jù)，還有自身的尺寸大小，充分發(fā)揮自己所學的繪圖技能，來將設(shè)計的主要內(nèi)容展示的一清二楚。 機械發(fā)展的作用不僅僅是能夠提高國家自身的科研水平，還可以提高國家自身的綜合國力。前沿的科技水平又能夠提升國家自身在世界上的地位，因此大力發(fā)展機械行業(yè)的設(shè)計，是一個國家綜合國力的的體現(xiàn)。這次所研究的課題也不僅僅是為了未來發(fā)展研究的動

17、力，還是為了能夠為今后人們的生活帶來無窮的便利，讓今后的社會變得更加的和諧與平安。 我們在未來的發(fā)展當中還是需要最大力度的發(fā)展機械行業(yè)。因為在這個不斷變化的社會當中，研發(fā)永遠是科技進步的墊腳石。 在這次設(shè)計學習的過程當中，讓我有了全新的理解。對我以后的生活和工作有很大的幫助。與小組成員之間的默契也配合的越來越好，我相信我們付出的努力和汗水不會白費，而是在這次的畢業(yè)設(shè)計當中能夠給我們國家的機械行業(yè)帶來一定的進步。在對我大學四年的生涯畫上完美的句號時， 我又開始對這完美沉思了，猶豫了，突然覺得所有都不是索然無味，而是見證我努力與汗水的結(jié)晶。每當我困惑于這個技術(shù)難題時，我的指導老師都會出現(xiàn)在我的

18、眼前對我悉心指導，我嘴上不說，但是心里無時無刻的不在感謝您。此時五味雜陳，大學四年真的要伴隨著這篇論文而結(jié)束。大學四年所學的知識都承載在這邊設(shè)計當中。雖然空想與現(xiàn)實是同在的，但是我所設(shè)計的這篇課題，我希望能夠在現(xiàn)實當中實際運用。這不僅僅是我對所做出社會的一番貢獻，也是我無愧于大學四年所學的專業(yè)知識。此時的也是感慨外分，既舍不得朝夕相處的小組成員， 也舍不得對我有很大幫助的指導老師，對于這次設(shè)計而言，我所做的不僅僅是完成概念以及設(shè)計模型的制作，我還需要照顧對于這次設(shè)計覺得完不成的小組成員，在他們揚言要放棄的時候，我毅然決然的挺身而出，以身作則，攻克不了的難題我除了會問指導老師之外，我還會向上一屆

19、畢業(yè)的學長請教，可能是鑒于我的努力與汗水，終于皇天不負有心人，完成了此次的畢業(yè)設(shè)計。 回頭所看整個畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計過程，和同組組員之間有歡笑也有苦惱。但是我們依舊能夠在歡笑中進步，在苦惱中成長。雖然在設(shè)計的過程當中覺得是缺乏趣味的，但是回顧過來卻難以忘懷，我知道這篇設(shè)計存在著很多的缺點與不足，我希望各位指導老師能夠?qū)τ谖业倪@篇設(shè)計課題提出寶貴的意見，我一定會虛心接受，讓我能夠在將來的工作與實踐當中，能夠靈活運用我所學的專業(yè)知識。護欄清洗機的研究能夠給環(huán)保行業(yè)帶來巨大的方便，也能夠為人們的工作帶來一份便利。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.2.1 國內(nèi)護欄自動清洗機的研究制造狀況 在近代機

20、械的快速發(fā)展當中，清洗機的運用出現(xiàn)在了各個領(lǐng)域，特別是在清洗的應(yīng)用方面非常的廣泛。在研究清洗機發(fā)展的情況之下，我們的其他機械方面的研究也不可以懈怠，所以全面發(fā)展我們國家現(xiàn)在的機械水平是目前的重中之重。清洗機的研究成果能夠給我們的生活帶來巨大的方便，不僅僅只是減少了勞動力，還在清洗領(lǐng)域存在著非常重要的研究意義。 我國在20世紀70年代的的時候，由于國力比較薄弱，各個科研項目都處于世界一般的水平，對于清洗機的研究也沒有建立專門的研究小組以及研究實驗室，但是在我們國家優(yōu)秀科研人才的努力以及團結(jié)之下，依舊將清洗機初步的雛形呈現(xiàn)了出來，這雖然只是在清洗機領(lǐng)域方面前進的一小步，但是對于整個機械行業(yè)來說就

21、是一整個大跨步，所以我們需要在學習他們精神狀態(tài)的同時，還要進一步進行改善清洗機。我國進行研究的清洗機從20世紀初期就不被任何國家所看好，但是我們國家的科研人員并沒有氣餒，也沒有放棄，在面臨國內(nèi)外壓力的疾風驟雨的同時，依舊馬不停蹄的對于清洗機的研發(fā)，他們相信自己專業(yè)的知識能力以及艱苦卓絕的精神能夠為自己的國家作出應(yīng)該有的貢獻，正是因為他們的精神，所以感動著執(zhí)著于這一行業(yè)發(fā)展的人，因此在現(xiàn)在的今天清洗機的成功研發(fā)展示了我們中華民族的樸質(zhì)、奮發(fā)、進取以及力求上進的精神與狀態(tài)。 隨著時代不斷的向前進步與發(fā)展，清洗機所被運用到的領(lǐng)域也越來越多。21世紀初期，我們國家已經(jīng)有了成型的研究清洗機的科研小組，

22、越來越多人才被引進，從而全面發(fā)展我國的機械行業(yè)。在河南天興機械研究裝置廠研制出清洗機之后，中國的清洗機工藝制造的發(fā)展便開始變得迅速起來。但是，由于我國自主研發(fā)的清洗設(shè)備存在著許多難以解決的問題，他不僅僅存在著工作性能差，外觀審美差，還存在著自動效果差等特點，所以在我們中國制造廠生產(chǎn)出的設(shè)備不會被很多廠商所運用，很多廠商為了研究的更好，都會把國外進口技術(shù)的產(chǎn)品來當做首位來進行選擇。這個這樣的話，不僅僅影響了我國機械行業(yè)的發(fā)展，還會影響到我國自主研發(fā)設(shè)備的銷售情況。在20世紀初期的時候，我國成功研制出新型的清洗機，做了艱苦卓絕的努力。當然，皇天不負有心人，努力與汗水的付出之下，我們在清洗機的研究狀

23、況下，縮短了我國和世界先進國家機械方面發(fā)展的距離的距離。新型清洗機的成功問世，成為了我國清洗機發(fā)展史上的嶄新的開端。 1.2.2 國外護欄自動清洗機的研制狀況 國外清洗機的發(fā)展似乎一直領(lǐng)先于我們的國家，這并不是我們技不如人，也不是我們不想發(fā)展，而是由于我們發(fā)展清洗機行業(yè)的時間要比國外慢了很多時間，雖然我們在以最大的努力來進行追趕，但是時間上面的差距依舊很難追上，但是我們所研究的清洗機與國外研究的距離越來越近。由于國外科學家們的思想比我們要先進的多，所以在科研方面我們對他們也望塵莫及。早在20世紀80年代的時候，美國的sdrd公司就在清洗機的領(lǐng)域方面取得非常巨大的成就，在他們所研究的清洗機當

24、中，不僅僅是它的外觀以及性能能夠令我們贊嘆，最為重要的就是它的實用性能，簡單的人性化設(shè)計，是我們需要多少個日日夜夜才能夠追趕上的。直到2010年的數(shù)據(jù)顯示，在國外清洗機銷售數(shù)量已經(jīng)超過了200萬臺，這個驚人的銷售數(shù)量是因為他們的產(chǎn)品是值得世界肯定的，與此同時，他們對于清洗機的研究依舊沒有止步的意思，還是繼續(xù)艱苦卓絕的研究著。 國外的迅速發(fā)展我們感同深受，不管是機械科研技術(shù)方面的發(fā)展還是普通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都會領(lǐng)先于我們東方國家，他們對于機械方面的研究可謂是瘋狂與著迷。直至2012年以后，他們對于清洗機的研究速度是如日中天，更新?lián)Q代的速度也越來越快。至今日，我們對于清洗機的研究方面已經(jīng)與西方國家相差

25、較多，所以國外清洗機的研究發(fā)展與銷售狀況讓我們嘆為觀止。 這并不是我們在身體上有所欠缺，而是國外率先發(fā)展機械革命，在他們機械革命的時候，我們還在馬背上打天下，但是由于現(xiàn)在的顯著成就，所以我相信不管未來多么艱難我們會趕上他們的技術(shù)，甚至超越他們。 1.3 護欄自動清洗機的發(fā)展前景 1.3.1 主要內(nèi)容 (1)設(shè)計護欄自動清洗機以及它的傳輸動力系統(tǒng)。 (2)設(shè)計各個機構(gòu)的三維模型以及驅(qū)動方法。 (3)城市護欄自動清洗機運動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計以及標準件的選型。 (4)城市護欄自動清洗機的裝配圖以及各個零件的部件圖。 第二章 總體方案的設(shè)計 2.1 清洗機的動力設(shè)計 為了能夠讓護欄自

26、動清洗機能夠在戶外工作的時候，電源動力不發(fā)生短路，所以在動力源的方面使用了直流的蓄電池。并且為了能夠?qū)崿F(xiàn)高強度清潔度的清洗，在這次設(shè)計的時候，我們使用了跨欄式的清洗方式，這個方式能夠在小車前進的同時，它兩邊的毛刷會進行旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對護欄的清洗。 我們在動力源的設(shè)計方面，分別使用了兩塊蓄電池來當作動力，這樣做無非有好處的，第一塊蓄電池能夠為驅(qū)動輪的電動機提供充足的動力源，第二塊蓄電池能夠為驅(qū)動毛刷的電機和水泵提供充足的動力源。 2.2 驅(qū)動電機的設(shè)計 這次設(shè)計的課題為護欄清洗機，因為護欄清洗機的工作場所是在戶外，所以我們選用了直流電機來當作這次的驅(qū)動電機。我們多得知的直流電機的尺寸大小都

27、非常的大，雖然對于這次的設(shè)計來說是一種致命性的打擊，但是由于我國機械行業(yè)的快速發(fā)展，我們能夠使用國內(nèi)研發(fā)出的一種新型的小型直流伺服電動機，它比較小巧靈便，重量輕巧，具有較高指標的力能，零部件的通用程度也比較高。因此，這種類型的電動機在國內(nèi)已經(jīng)開始掀起了使用它的熱潮。 2.3 直流電動機的設(shè)計 直流電動機需要在接通電源之后才能夠開始進行轉(zhuǎn)動，直流電動機的速度從零提升到固定轉(zhuǎn)數(shù)勻速轉(zhuǎn)動的過程，我們也叫做電動機的啟動過程。直流電動機啟動的三種方式有全壓啟動、變阻器啟動以及降壓啟動。 2.4 護欄自動清洗機的總體設(shè)計 這次設(shè)計的護欄自動清洗機因為是跨欄式的設(shè)計，所以我們需要讓護欄清洗機能夠直線

28、方向進行行駛，并且在護欄自動清洗機遇到彎道的時候，還能夠進行在第一時間進行轉(zhuǎn)彎。因此我們在設(shè)計護欄自動清洗機的時候，我們需要在上邊安裝小型的直流伺服電機，直流伺服電機能夠通過直流脈寬調(diào)制調(diào)速，從而分別控制電機的旋轉(zhuǎn)速度，以此而來實現(xiàn)直線行駛以及第一時間進行轉(zhuǎn)彎。 圖2-1 欄自動清洗機的機構(gòu)圖 第三章 護欄自動清洗機的部件設(shè)計 3.1護欄自動清洗機外機箱的設(shè)計 外機箱是通過尺寸為710*1280*1630的45#鋼板進行焊接而成的，它的作用是負責護欄自動清洗機整個部件所放的地方。 圖3-1 外機箱 3.2護欄自動清洗機外機箱材料的設(shè)計 外機箱使用的是鋼結(jié)構(gòu)，和其它

29、的結(jié)構(gòu)鋼框架結(jié)構(gòu)相比較而言，它具有以下的幾個優(yōu)點： 1：它的可靠性比較高，值得信賴 2：鋼結(jié)構(gòu)材料的強度比較高，重量也比較輕便， 3：鋼材還具有比較好的塑性以及韌性，非常方便進行工作 4：鋼結(jié)構(gòu)密封的性能比較好 5：鋼材使用起來不是很耐久，比較容易被銹蝕 3.3 清洗裝置的設(shè)計 在清洗機進行清洗工作的時候, 護欄兩對側(cè)面滾刷會把護欄欄桿夾在中央, 滾刷的刷毛會互相進行重合( 2 ~ 3厘米) ,從而讓兩滾刷形成一個整體, 它的中間是不會留有空隙的，兩邊滾刷會進行高速轉(zhuǎn)動, 刷子會在護欄的表面進行充分的摩擦, 在這操作期間，它會向沿護欄豎表面噴水, 從而讓清洗得以實現(xiàn)。 3.3.

30、1 清洗裝置的基本設(shè)計計算 選擇確定電機的旋轉(zhuǎn)速度是505/min ，也就是說毛刷的旋轉(zhuǎn)速度就是505r/min。所選擇確定的電機型號是：110SZ10H5，轉(zhuǎn)矩686mN.m，功率為36W。 表3.1 電機主要外形及基本安裝尺寸 中心高度 外形尺寸 底腳安裝尺寸 地腳螺栓孔直徑 軸伸尺寸 安裝部件尺寸 36.5 197.5x72x72.5 83.5x9 10.5 22.5x12.5 16x9.5 3.3.2 洗涮裝置各部件和材料的選擇 （1）連軸器型號的選擇: T（ca）=KT=893.5 KN.m T是公稱的轉(zhuǎn)矩，單位是N.m T（c

31、a）是計算的轉(zhuǎn)矩，單位是N.m k 是工具情況系數(shù) 查尋手冊選擇K為1.5 T=9550*p/n (電機的型號) T=9564*0.0 47/505 =0.6887 KN.m T(ca)=0.6887*1.3=0.885 KN.m （2）毛刷型號的選擇 ： 毛刷的材質(zhì)：毛刷所使用的材質(zhì)是直徑1mm左右的尼龍絲做成的尼龍束，尼龍束需要被固定在鋼片上，然后把鋼片再套在毛刷的軸上。 毛刷的旋轉(zhuǎn)速度是：655r/min 毛刷的直徑是：265mm 長度是：1005mm 3.4減速機設(shè)計計算 首先要在傳動的方案上面進行對比，然后再進行深入而精確的分析，最后才會

32、擇優(yōu)進行選擇。 這次設(shè)計所選擇的傳動形式是 通過發(fā)動機輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度是n入=956/min，n出=28.64r/min 那么總體傳的動比為i=n入/n出=945/28.53=33.14 按照這個傳動的比例來進行分析，查詢《機械簡要工藝說明書》能夠選擇使用齒輪減速器為二級展開式的圓柱，下圖所展示的就是齒輪減速器，它傳動比的范圍是i=8～60。 圖3-2（1）二級展開式圓柱齒輪減速器運動簡圖 另外我們還能夠查詢《漸開線齒輪行星傳動的設(shè)計與制造》表格1-1，選擇型號為NGWN型的齒輪減速器，它傳動的簡圖如圖所示。這張圖當中c、d是行星輪，a、b、e是太陽輪，它傳動比例的范圍為i=2

33、0～100. 圖3-3（2）3K 行星齒輪減速器傳動簡圖 通過一系列的分析，我們把型號為3K型行星傳動的結(jié)構(gòu)確定為傳動形式。 行星齒輪減速器性能參考數(shù)據(jù)設(shè)計 分配行星傳動的齒數(shù) 把3K的型號確定為是輪系的類別，通過=33.25，選取行星輪的個數(shù)為=5。 （1）查詢《行星差動傳輸動力裝置》表格3-2，選取=73.6，e=4。 （2）分配的傳動比是 （3）計算每個齒輪的齒數(shù)的方式為 （為=3的倍數(shù)）， （4）檢驗與計算傳動的比例是 （5）檢驗鄰接的條件與要求 通過，查詢表格2-4符合這次設(shè)計所需要的要求。 另外通過總傳動比為i=33.25，查詢《機械簡

34、要說明手冊》表格17.2-9，我們在選擇不需要變位的一組，因此能夠得出每個輪齒數(shù)為za=19，zb=73，zc=28，zd=22，ze=67，通過一樣的操作就能夠得出一樣的結(jié)果。 選擇使用了20CrMnTi的材質(zhì)來作為太陽輪和行星輪，滲碳淬火，它齒面的硬度為56~60HRC 查詢《機械簡要工藝說明書》當中圖6-12，再選取σHlim=1305MPa，查詢圖片6-13，再次選取σFlim=405MPa 選取齒寬的系數(shù)是φa=b/a=0.66 通過《機械簡要說明手冊》表格23.2-20當中的公式來進行計算它的中心距 模數(shù) mm 選取m=2.55mm。 幾何尺寸大小的計算 通過《機

35、械簡要說明手冊》表13-1-16，來進行計算。 （1） a-c輪傳動 中心距的計算為 分度圓的直徑的計算為 齒頂?shù)母叩挠嬎銥?ha=m=2.55mm 齒根的高的計算為 hf=1.25m=1.252=2.55mm 齒頂圓的直徑的計算為 齒根圓的直徑的計算為 齒寬的計算為 b= 選取b2=25mm b1=30mm （2） c-b輪傳動 分度圓的直徑的計算為 db=mzb=272=144mm 齒頂?shù)母叩挠嬎銥? 齒根的高的計算為 hf=（ha*+c*）m=（1+0.25）2=2.55mm 齒頂圓的直徑的計算為 da2=d2-2ha2=144-21.79=140.53

36、mm 齒根圓的直徑的計算為 df2=d2+2hf=144+22.5=149.5mm （3）d-e輪傳動 分度圓的直徑的計算為 齒頂?shù)母叩挠嬎銥?ha1=m=2mm 齒根的高的計算為 hf=（ha*+c*）m=（1+0.25）2=2.5mm 齒頂圓的直徑的計算為 da1=d1+2ha=42+22=46.5mm da2=d2-2ha2=132-21.77=128.46mm 齒根圓的直徑的計算為 檢驗計算齒根彎曲強度（a-c輪） 通過 查《機械簡要工藝說明書》表6-23 ，選取SF=1.65 查詢《機械簡要工藝說明書》圖6-

37、7得齒形系數(shù) YF1=3.13，YF2=2.77 那么 所以是安全的。 齒輪的圓周速度為 ，能夠選擇使用8級的精密度。 其余各輪同理。（驗證略） 3.5 帶輪的設(shè)計 帶輪尺寸的大小 圖3.4 帶輪 （1）帶輪尺寸的大小 帶輪的齒寬為 = 100mm 帶輪的長為 = 100mm 帶輪后部的直徑為 = 50mm 邊緣擋板的高為 = 21mm 孔洞尺寸的大小 孔徑 = 水平位移長度 + 活動間隙 = 48.5mm + 2.5m = 51mm 3.6 把手的設(shè)計尺寸的大小 圖3.5 把手 把手的長=

38、水平位移長度 + 活動間隙= 278.5mm + 2.5mm = 281mm 把手寬 = 承載軸端面+ 活動間隙 = 139.5mm + 1.5mm = 141mm 基座寬 = 60mm 把手高度= 80mm 3.7上固定閥的設(shè)計 （1）上固定閥尺寸的大?。? 圖3.6 上固定閥 固定的閥長= 100mm d為固定的閥寬= 100mm 固定的閥高= 12mm s為固定的閥孔徑= 9mm 固定的閥材料：45#鋼。 3.8固定支架的設(shè)計 圖3.

39、7 固定支架的設(shè)計 固定支架尺寸的大小: 高= 210mm 長= 200mm 寬 = 70mm 材料：45#鋼。 3.9 上承載板的設(shè)計 圖3.8 上承載板 上承載板尺寸 m（長）= 取整 = 1250mm n（高）= 25mm P（寬）= 580mm 3.10 護欄自動清洗機的三維安裝配備 安裝配備的界面如下圖所示。 圖3-7安裝配備界面示意圖 在這次的設(shè)計當中，需要滿足每個部件之間的組裝都使用到的命令有同心、重合以及距離的命令。 所展示的效果圖如下圖所示。 圖3.6 護欄自動清洗機三維渲染效果圖 第四

40、章 傳輸動力裝置的設(shè)計 4.1 傳輸動力類型選擇 傳輸動力的選擇對于這次的設(shè)計也是非常重要的，因此我們需要注意到以下的幾點標準：工作的效率要符合實際，不能夠浪費多余的能量，安全更是重中之重，也要滿足要求。因此對于這次的設(shè)計我們選擇使用了帶傳輸動力。 4.2 帶傳輸動力的設(shè)計以及計算 采用同步帶傳動，考慮到其優(yōu)點：如果中心距比較遠的話也能夠進行傳動，傳動的比例要比較的精準，在工作的時候不會出現(xiàn)滑動的現(xiàn)象；傳動的效率特別的高，能夠高達98%，傳動的時候會特別的穩(wěn)定，從而能夠吸收周圍振動，并且不會讓人感覺到有噪聲；使用的范圍也特別的寬廣。 4.2.1同步帶傳動的設(shè)計準則 在要求正常進行

41、工作的時候，同步帶傳動的主要失效形式是有以下的三種形式； (1)同步帶出現(xiàn)承載繩疲勞拉斷的現(xiàn)象； (2同步帶出現(xiàn)打滑以及跳齒的現(xiàn)象； (3)同步帶出現(xiàn)帶齒的磨損的現(xiàn)象。 4.2.2同步帶分類 同步帶齒有梯形齒以及弧齒兩類，弧齒又有三種系列：圓弧齒(H系列又稱HTD帶)、平頂圓弧齒(S系列又稱為STPD帶)和凹頂拋物線齒（R系列)。 梯形齒同步帶有兩種尺寸制：節(jié)距制和模數(shù)制。我國采用節(jié)距制，并根據(jù)ISO 5296制訂了同步帶傳動相應(yīng)標準GB/T 11361～11362-1989和GB/T 11616-1989。 4.2.3同步帶傳動設(shè)計計算 1. 預估計算

42、電機額定輸出的功率 設(shè)T=48.5N.m,w=1rad/min =716.5W 2、確定計算的功率 電動機每天需要使用的時間是大約是24小時，因此查詢表格4-1得到工作情況系數(shù)=1.86。那么算功的率是: 1217.5W 3、計算小帶輪的旋轉(zhuǎn)速度 4、選擇確定同步帶帶的型號以及它的節(jié)距 它的節(jié)距是 表4-1 工作情況系數(shù)看 圖4-1 同步帶選型圖 5、選取主動輪齒數(shù) 查詢表格4-1能夠得知小帶輪最小的齒數(shù)是14，那么現(xiàn)在選取小帶輪齒數(shù)是41。 6、確定小帶輪節(jié)圓的直徑 = 表4-3 小帶輪最小齒數(shù)表 7、確定大帶輪的相關(guān)數(shù)據(jù) 因為

43、系統(tǒng)傳動比是，所以大帶輪相關(guān)參考數(shù)據(jù)和小帶輪是完全一樣的。齒數(shù)為，節(jié)距為 8、確定帶速v 9、初步確定周間的間距 按照所給的公式來進行計算 得出 現(xiàn)在選取軸間的間距是616毫米。 10、確定同步帶的帶長以及它的齒數(shù)為 =() ==1731.78mm 11、計算帶輪嚙合的齒數(shù) 因為在本次設(shè)計當中傳動比是一，因此嚙合的齒數(shù)是帶輪齒數(shù)的一半，也就是說=25。 12、計算基本額定的功率 查基準同步帶的許用工作壓力和單位長度的質(zhì)量表格4-3能夠得知=2100.85N，m=0.448kg/m。 所以同步帶基準的額定的功率是 ==0.92KW 表4-4 基準寬度

44、同步帶的許用工作壓力和單位長度的質(zhì)量 13、計算作用在軸上力 ==727N 4.3 傳輸動力系統(tǒng)總體設(shè)計 通過上面所說的分析之后，再通過傳輸動力類型選擇的帶傳輸功率從發(fā)動機輸出的功率傳輸?shù)浇宇^的功率輸入軸，并且該軸提供割到擺環(huán)，螺旋推運器的工作所需的功率。 因此，需要合理安排每個工作零部件的方位，以使傳輸動力功率效率最大化，并減小整個機器的整體尺寸。 因此，這種設(shè)計需要分配總功率和間接傳輸功率。 4.4 轉(zhuǎn)軸設(shè)計 軸是自動護欄中最重要的部件之一。 當以旋轉(zhuǎn)運動進行傳輸動力部件的時候，它們一定要安裝在軸上，因此這樣能夠方便移動以及傳遞動力。 4.4.1 主軸組件的性能要求

45、1．旋轉(zhuǎn)的精度要高，偏差不能夠太大 2．靜剛度要強，需要經(jīng)久耐用 3．抗振性要穩(wěn)定，不然會導致浪費多余的能量 4．溫升以及熱變形要精準，不能夠有太大的偏差 莫氏錐孔對軸徑得徑向圓跳動得：A的地方為0.005mm，B的地方為0.010mm。 4.4.2 規(guī)定主軸的參考數(shù)據(jù) 1．規(guī)定主軸前軸徑的直徑是D1 按照主電動機功率P=2.56kW，從而得出D=256mm，后徑為D2=1.76，D=1.76×256=199(mm) 2．確定主軸內(nèi)孔的直徑d （式4-8） 3．規(guī)定主軸的懸伸量為a 主軸懸

46、的伸量是a=456mm（毫米）。 4．確定選擇主軸最好的跨距離為L 通過經(jīng)驗的關(guān)系式能夠得出 L=(4～7)a=1296～1536 （式4-9） 選取L=1416mm。 4.4.3 校驗核對軸承的選擇確定以及極限的轉(zhuǎn)數(shù) 1．確定選擇軸承的類別以及它的精密度的 （1）軸承的支反力為 主軸最大輸出的扭矩是 (N) （式4-10） (N) （式4-11） =0.5(N) （式4-12） (N)

47、 （式4-13） 前后的支反力分別是： (N) （式4-14） (N) （式4-15） （2）選擇軸承的類別以及它的基本參考數(shù)據(jù) 通過軸的直徑來說，它擁有9種類別的軸承，因此我們能夠進行選擇。最初確定前軸承的型號是7220AC，后軸承的型號是7317B。 2．校驗核對基本恒定動載荷的計算 （1）前支承為 當量動載荷的計算公式是 （式4-16） （N） 最為基本的恒定動載荷是

48、 （式4-17） 式子當中 ——是使用壽命系數(shù) ——是速率因數(shù) ——是力矩載荷因數(shù) ——是沖擊載荷因數(shù) ——是溫度因數(shù) 。那么： (N) 因為前支承是由三個角接觸球軸承背對背安放，那么:i=3 (N) （式4-18） 　滿足設(shè)計的要求。 (2)后支承為 當量動載的計算公式 Pr=Fr+1.84RB(N) （式4-19） 基本恒定的動載荷 (N) 因為后支承是通過兩個角接觸球軸承來支承。那么： (N) 滿足設(shè)

49、計的要求。 4.4.4對主軸的校驗核對 1. 材料以及熱處理 主軸的材質(zhì)是45＃鋼，表面是需要使用到淬火的工藝。 2. 主軸的構(gòu)造設(shè)計 齒輪的軸向確定方位使用套筒以及軸肩。 3. 規(guī)定軸的輸入端直徑 軸的輸入端直徑D=200mm（毫米）。 4. 鍵的選擇與強度的校驗核對 選擇使用型號為A型的平鍵，它所傳輸?shù)呐ぞ厥牵? （式4-20） 鍵運行工作面的壓強是： （式4-21） mm， L=l-b=250-44=206mm。 則：

50、 鍵的強度校驗核對通過。 5．計算主軸的支反力、彎矩以及扭矩 （1）如圖4-1所示，主軸彎曲扭矩圖的受力。 ` 圖4-1 主軸彎矩的扭矩圖 （2）支反力的計算 上面已經(jīng)計算出。那么： (N) （式4-22） (N) （式4-23） (N) （式4-24） (N) （式4-25） (N) （式4-26） (N) （式4-27） （3）彎矩的計算

51、 水平方位： 一面： 二面： 垂直方向： 一面： 二面： 總體彎矩： 一面： 二面： （4）扭矩計算 6．軸的靜強度校驗核對 橫截面模是 ， 彎曲平均的應(yīng)力 ≥ =,靜強度校驗核對通過。 7．軸的疲勞強度校驗核對 彎曲應(yīng)力幅以及平均應(yīng)力： （式4-28） （式4-29） 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅已經(jīng)平均應(yīng)力 （式4-30） （式4-31） 危險橫截面的安全系數(shù)

52、 （式4-32） 允許使用安全系數(shù)Sp=3.78,S≥Sp，因此疲勞強度的校驗核對通過。 4.5齒輪的設(shè)計與計算 （1）確定選擇齒輪的類別、精度的等級、材質(zhì)以及齒輪的數(shù)量 ①選擇使用直齒圓柱齒輪傳動 ②這個設(shè)備是一般的工作機器，它的速度不是很快，所以我們選擇使用了7級的精度 ③材料選擇：選擇小齒輪材質(zhì)為45鋼（需要進行調(diào)質(zhì)），它的硬度是280HBS，大齒輪的材質(zhì)是為45鋼（調(diào)質(zhì)），它的硬度是240HBS。兩者材質(zhì)的硬度差是40HBS。 ④選小齒輪齒數(shù)為，大齒輪的齒數(shù)為，所以取=120.5 （2）按齒面接觸強度設(shè)計 通過設(shè)計計算的

53、公式（10-9a）來進行試驗計算，也就是說 ① 定公式里面的每個計算的數(shù)值 試先選擇載荷的系數(shù) 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為 通過表格10-7選取齒寬系數(shù) 通過表格10-6查詢得出材料的彈性影響系數(shù)為 通過圖片10-21d按齒面硬度查詢得出小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限為； 通過式10-13計算應(yīng)力循環(huán)的次數(shù)為 通過圖片10-19查詢得出結(jié)束疲勞壽命系數(shù)為 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 選取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，通過式子（10-12）得出

54、 ②計算 1）試算小齒輪分度圓的直徑為，代入當中比較小的數(shù)值 =28.382mm 2）計算圓周的速度v 3）計算的尺寬為b: 4）計算的尺寬與齒高比為b/h 模數(shù) 齒高 5）計算載荷系數(shù) 按照，選擇了七級的精度，通過圖片10-8查詢得出動載系數(shù) 直齒輪，假如設(shè)定。通過表格10-3查詢得出 通過表格10-2查詢得出使用系數(shù) 通過表格10-4查詢得出七級精度，小齒輪相對支承非對稱布置式 通過b/h=8.478,查詢圖片10-13得出，所以

55、載荷系數(shù) 6)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓的直徑，通過式（10-10a）得出 7）計算模數(shù)m （3）按齒根彎曲強度設(shè)計 通過式子（10-5）得出彎曲強度的設(shè)計公式是 ① 定公式內(nèi)每個計算的數(shù)值 通過圖片10-20c查詢得出小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度極限為； 通過圖片10-18查詢得出彎曲疲勞壽命系數(shù),; 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 選取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式（10-12）得出

56、 4)計算載荷系數(shù)K 5)查詢選取齒形系數(shù) 通過表格10-5查詢得出 ； 6）查詢選取應(yīng)力校正系數(shù) 通過表格10-5查詢得出 ； 7）計算大、小齒輪的并且加以進行比較 0.01510 所以大齒輪的數(shù)值大。 ②設(shè)計計算： 對比計算的結(jié)果得知，能夠選取通過彎曲強度算得的模數(shù)1.7457并就近圓整為標準值m=2.2mm，按接觸強度算得分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)z1=21 大齒輪齒數(shù) 取=132 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既充分符合了齒面接觸疲勞強度，又符合了齒根彎曲疲勞強度，并做

57、到結(jié)構(gòu)緊湊，從而避免了浪費。 （4）計算幾何尺寸的大小 ①計算分度圓的直徑為 ② 算中心距為 mm ③ 算齒輪的寬度為 選??； 結(jié)論 在對我大學學習的過程當中，我真的是感觸良多。在對我大學四年的生涯畫上完美的句號時， 我又開始對這完美沉思了，猶豫了，突然覺得所有都不是索然無味，而是見證我努力與汗水的結(jié)晶。每當我困惑于這個技術(shù)難題時，我的指導老師都會出現(xiàn)在我的眼前對我悉心指導，我嘴上不說，但是心里無時無刻的不在感謝您。此時五味雜陳，大學四年

58、真的要伴隨著這篇論文而結(jié)束。大學四年所學的知識都承載在這邊設(shè)計當中。雖然空想與現(xiàn)實是同在的，但是我所設(shè)計的這篇課題，我希望能夠在現(xiàn)實當中實際運用。這不僅僅是我對所做出社會的一番貢獻，也是我無愧于大學四年所學的專業(yè)知識。真的希望時光不會這么荏苒，我們忘卻了時間的流逝，一心一意的撲在我們的畢業(yè)設(shè)計之上，歡樂與苦難的點點滴滴也慢慢浮現(xiàn)在我的眼前，為大學四年畢業(yè)結(jié)束而快樂，為逝去的大學四年時光而苦悶。此時的我也是感慨外分，既舍不得朝夕相處的小組成員， 也舍不得對我有很大幫助的指導老師，對于這次設(shè)計而言，我所做的不僅僅是完成概念以及設(shè)計模型的制作，我還需要照顧對于這次設(shè)計覺得完不成的小組成員，在他們揚言

59、要放棄的時候，我毅然決然的挺身而出，以身作則，攻克不了的難題我除了會問指導老師之外，我還會向上一屆畢業(yè)的學長請教，可能是鑒于我的努力與汗水，終于皇天不負有心人，完成了此次的畢業(yè)設(shè)計。 我們這次的設(shè)計主要設(shè)計了四個章節(jié)的內(nèi)容：所寫的第一章主要是介紹了國內(nèi)護欄清洗機的發(fā)展現(xiàn)狀以及今后機械發(fā)展的趨勢；所寫的第二章主要是對護欄清洗機進行了深入而準確的分析，從而確定了護欄清洗機的結(jié)構(gòu)、設(shè)計方案以及機械的主要結(jié)構(gòu)；第三章主要對護欄清洗機一些重要設(shè)計參數(shù)進行校驗與核對；第四章主要對護欄清洗機的傳輸動力設(shè)備進行設(shè)計。 回頭所看整個畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計過程，和同組組員之間有歡笑也有苦惱。但是我們依舊能夠在歡笑中進

60、步，在苦惱中成長。雖然在設(shè)計的過程當中覺得是缺乏趣味的，但是回顧過來卻難以忘懷，我知道這篇設(shè)計存在著很多的缺點與不足，在做完這次的設(shè)計之后，學無止境的含義從我的腦海里面回蕩而起，堅持和努力是相輔相成的，只有不間斷的激勵與提醒自己，才能夠獲得更好的收獲。 致謝 大學四年于細無聲，迢迢的大學年華已近悄然逝去，校園的橫幅以及老師循循教導都見證了我們的青春的成長。學校的優(yōu)秀領(lǐng)導的帶領(lǐng)，為我們提供了良好成長環(huán)境以及學習空間，教學樓前、自習室里、圖書館下，從來都不乏同學們朗朗的讀書聲，還有老師們循循的督促，正是因為有了這些東西，我們才會對自己的要求更加的嚴格，讓我進步的路上永不止步。 在這次設(shè)計學

61、習的過程當中，讓我有了全新的理解。對我以后的生活和工作有很大的幫助。與小組成員之間的默契也配合的越來越好，我相信我們付出的努力和汗水不會白費，而是在這次的畢業(yè)設(shè)計當中能夠給我們國家的機械行業(yè)帶來一定的進步。在對我大學四年的生涯畫上完美的句號時， 我又開始對這完美沉思了，猶豫了，突然覺得所有都不是索然無味，而是見證我努力與汗水的結(jié)晶。每當我困惑于這個技術(shù)難題時，我的指導老師都會出現(xiàn)在我的眼前對我悉心指導，我嘴上不說，但是心里無時無刻的不在感謝您。回頭所看整個畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計過程，和同組組員之間有歡笑也有苦惱。但是我們依舊能夠在歡笑中進步，在苦惱中成長。雖然在設(shè)計的過程當中覺得是缺乏趣味的，但是回顧

62、過來卻難以忘懷，我知道這篇設(shè)計存在著很多的缺點與不足，我希望各位指導老師能夠?qū)τ谖业倪@篇設(shè)計課題提出寶貴的意見，我一定會虛心接受，讓我能夠在將來的工作與實踐當中，能夠靈活運用我所學的專業(yè)知識。護欄清洗機的研究能夠給行業(yè)帶來巨大的方便，也能夠為人們的工作帶來一份便利。 感恩與感謝對我教誨的老師們，你們輕柔的話語時刻在我的耳邊縈繞。在一開始的選題當中，你就給了我非常多的建議與意見，您的悉心指導使我的心不時的督促自己不能夠辜負您對我的期望。正是您的督促以及時時刻刻的為我講解設(shè)計不足的方面，我才能夠完成這一次艱難的設(shè)計。 因為我的所學的專業(yè)知識還不是特別的全面，所以文章當中不乏一些錯誤，還請各位指

63、導員嚴厲批評指出我的不足。在最后，對于審核我這次的畢業(yè)設(shè)計的老師以及指導員提出的問題我依然會悉心接受，接著再次進行完善，我會做一個善始善終的人，感謝大家！ 參考文獻 [1]任伯森.中國機械式清洗設(shè)備發(fā)展概況[J].中外清洗設(shè)備及配套產(chǎn)品重點廠商名錄.2009,1:5-7 [2]喻樂康，左東曉.機械清洗的技術(shù)發(fā)展[J]建設(shè)機械技術(shù)與管理.2012,1:30-32 [3]張福恩、吳乃優(yōu).交流調(diào)速電梯原理、設(shè)計及安裝維修[M].北京:機械工業(yè)出社.2008 [4]吳宗澤.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊.北京：高等教育出版社. [5] 歐士機(上海)精密工具有限公司．OSG綜合工具[z]．

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