家居門窗清洗器設(shè)計(jì)

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摘要

    本畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是家居門窗清洗器的設(shè)計(jì)，研究了一種電動(dòng)水旋式擦家居門窗工具，它包括一個(gè)瓶體上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器,一個(gè)內(nèi)設(shè)交流電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭;一個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本家居門窗清洗器在擦家居門窗的過(guò)程中能把擦家居門窗時(shí)用的水回收后再使用、并使擦后的家居門窗無(wú)水跡印，且潔凈明亮，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擦洗效果好，輕便，操作，使用方便，成本低，使用范圍廣。

本次設(shè)計(jì)一個(gè)用來(lái)清洗家居門窗的機(jī)器。既可以減輕人們的生活負(fù)擔(dān)，提高生活水平；還能解決那些高空作業(yè)者的安全問(wèn)題。我國(guó)生產(chǎn)的家居門窗清洗器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，效率始終不高，雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國(guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn)的家居門窗清洗器的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，家居門窗清洗器的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，開發(fā)出一種新型的家居門窗清洗器勢(shì)在必行！

關(guān)鍵詞：家居門窗清洗器；生活水平；結(jié)構(gòu)；新型 

Abstract

This text introduce upper and lower material spend design process of manipulator , it include to whole job requirements and analysis of situation of system mainly, confirm the whole structural design systematic in hydraulic pressure through the working course of the system. analyse whole cyclical process confirm systematic operation principle picture , require the hydraulic pressure component of the standard for selection according to systematic parameter, finish the installation diagram systematic in hydraulic pressure. 

Hydraulic pressure integrate piece as now main part , hydraulic pressure of system , hydraulic pressure at present integrate pieces of application and development receive domestic and international hydraulic pressure extensive attention of circle, hydraulic pressure integrate research and development of piece already offer effective support for engineering design of the hydraulic pressure, while design the system integration one of hydraulic pressure of the manipulator, can combine with real processing technology.And integrating one to the present hydraulic pressure has very good understanding.

Keywords: manipulator ;Drive;Hydraulic manifold block;Elements 

目 錄

摘要 I

Abstract II

1引言 1

  1.1 課題的來(lái)源 1

  1.2 研究的目的和意義 2

  1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 4

  1.4 本課題研究的主要內(nèi)容 5

2家居門窗清洗器的總體設(shè)計(jì) 6

  2.1 家居門窗清洗器的總體方案圖 8

  2.2 家居門窗清洗器的工作原理 10

  2.3 清洗器相關(guān)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 12

    2.3.1交流電機(jī)的選型計(jì)算 13

    2.3.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 15

    2.3.3噴嘴的設(shè)計(jì) 16

3各主要零部件強(qiáng)度的校核 17

  3.1噴水器強(qiáng)度的校核與計(jì)算 20

  3.2齒輪強(qiáng)度的校核計(jì)算 23

  3.3軸承強(qiáng)度的校核計(jì)算 24

4 設(shè)計(jì)總結(jié) 24

結(jié)論 25

致謝 26

參考文獻(xiàn) 27

1 緒論

1.1 課題的來(lái)源

本畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是家居門框清洗器的設(shè)計(jì)，研究了一種電動(dòng)水旋式擦家居門框工具，它包括一個(gè)瓶體上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器;一個(gè)內(nèi)設(shè)交流電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭;一個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本家居門框清洗器在擦家居門框的過(guò)程中能把擦家居門框時(shí)用的水回收后再使用、并使擦后的家居門框無(wú)水跡印，且潔凈明亮，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擦洗效果好，輕便，操作，使用方便，成本低，使用范圍廣。

現(xiàn)在隨著生活水平的提高，不管是城市還是農(nóng)村，大家的居住環(huán)境都大大提高。農(nóng) 村大多蓋著兩層的小洋樓，城市大量高層的居住小區(qū)也不斷涌現(xiàn)。人們生活環(huán)境在不斷提高的同時(shí)，一些生活上的問(wèn)題也暴露出來(lái)。門窗是房子的眼睛，現(xiàn)在人都喜歡給自己的房子選個(gè)漂亮的窗戶。獨(dú)特的架構(gòu)、各種各樣的花式家居、玻璃裝扮著房子，可是這些門窗的清潔卻給人們帶來(lái)些不大不小的困擾?，F(xiàn)在對(duì)于門窗的清洗大多是人工自己動(dòng)手拿抹布擦洗，往往累人又臟人；而且碰到那些高層的住宅，那些暴露在外的門窗的清洗還伴隨著一些人身安全問(wèn)題。

1.2 研究的目的和意義

目前市售的擦窗器，大多采用在伸縮桿的前端設(shè)置塑料泡沫擦頭而構(gòu)成。其存在的問(wèn)題是清潔效率低，操作不方便，特別是用于高層建筑玻璃窗的室外清潔時(shí)，不方便操作的問(wèn)題尤為突出。為解決其擦窗器清潔效率低、不適合高層建筑玻璃窗的室外清潔問(wèn)題，提供了一種“電動(dòng)擦窗器”，其采用可展開成一定夾角的上、下支桿并配置裝配盤形清潔刷的電機(jī)，而構(gòu)成一種便于在室內(nèi)操作對(duì)玻璃窗外面進(jìn)行擦拭的電動(dòng)擦窗器，并且使玻璃清潔的效率大大提高。  本設(shè)計(jì)產(chǎn)品涉及一種由交流微型電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)盤刷，利用其旋轉(zhuǎn)擦拭清洗門窗玻璃的電動(dòng)玻璃窗清洗裝置，尤其是一種設(shè)置有去污清潔劑壓射軟管、自來(lái)水導(dǎo)水管、噴嘴，握手柄可多節(jié)接長(zhǎng)的電動(dòng)玻璃窗清洗裝置。適用于家庭、車輛、商場(chǎng)及公共場(chǎng)所不同面積不同高度的門窗玻璃清洗.  現(xiàn)行的門窗玻璃清洗方法，普遍為手工干擦或水洗.劉于高處的清洗面，或使用長(zhǎng)桿雞毛革掃拂，或使用水管噴射，往往是灰塵飛揚(yáng)、或?yàn)R水濕身，費(fèi)時(shí)費(fèi)力仍難以洗凈;至于沾了油污的坡璃，則更難洗凈。對(duì)于多層樓房的外層窗玻璃清洗，爬窗臺(tái)、甚至探身窗外，則很不安全。  

本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的目的是要提供一種輕巧方便的單手就能操作的電動(dòng)玻璃窗清洗器，它既能干擦，又能水洗;在水洗沽油污玻璃時(shí)，隨時(shí)可向清洗面控制注射去污清潔荊以及噴射沖洗水流，使之一次洗凈。手持其斜向握手柄，只要將手臂伸出窗外，就可安全清洗窗戶外層玻璃.握手柄經(jīng)多節(jié)自由接長(zhǎng)后，無(wú)須登高就可有效清洗高處玻璃。

結(jié) 論

光陰似箭，日月如梭，在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度本文所設(shè)計(jì)的是家居門窗清洗器的設(shè)計(jì)，通過(guò)初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問(wèn)不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最后，感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過(guò)。

四年時(shí)光，說(shuō)長(zhǎng)不長(zhǎng)說(shuō)短不短，不知不覺中我們已經(jīng)共同經(jīng)歷了許多，我們手拉著手一同走過(guò)了快樂與悲傷，收貨了屬于我們的成長(zhǎng)與堅(jiān)強(qiáng)。也許在今后的日子里還有更多的困難等待著我們，但是我不會(huì)害怕，我會(huì)勇敢的迎接挑戰(zhàn)，我要用自己的努力搏一個(gè)美好的未來(lái)。最后我想說(shuō)：畢業(yè)，是終點(diǎn)，亦是起點(diǎn)。                                          

致 謝

   直到今天，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過(guò)去的那個(gè)愛玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無(wú)私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過(guò)近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各類家居門窗清洗器的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來(lái)自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。

參考文獻(xiàn)

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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 ： 家居門窗清洗器的設(shè)計(jì) ________________________ 英文題目： of 學(xué) 院： ________________________ 專 業(yè)： ________________________ 姓 名： ________________________ 學(xué) 號(hào)： ________________________ 指導(dǎo)教師 ： ______________________ 2015年 11月 19日 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是家居門窗清洗器的設(shè)計(jì)，研究了一種電動(dòng)水旋式擦家居門窗工具，它包括一個(gè)瓶體上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器 ,一個(gè)內(nèi)設(shè)交流電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭 ;一個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本家居門窗清洗器在擦家居門窗的過(guò)程中能把擦家居門窗時(shí)用的水回收后再使用 、并使擦后的家居門窗無(wú)水跡印，且潔凈明亮，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擦洗效果好，輕便，操作，使用方便，成本低，使用范圍廣。 本次設(shè)計(jì)一個(gè)用來(lái)清洗家居門窗的機(jī)器。既可以減輕人們的生活負(fù)擔(dān)，提高生活水平；還能解決那些高空作業(yè)者的安全問(wèn)題。我國(guó)生產(chǎn)的家居門窗清洗器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，效率始終不高，雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國(guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn)的家居門窗清洗器的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，家居門窗清洗器的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，開發(fā)出一種新型的家居門窗清洗器 勢(shì)在必行！ 關(guān)鍵詞： 家居門窗清洗器 ；生活水平；結(jié)構(gòu)；新型 of it to of of in of of to in as of at of of of of of of to 1 目 錄 摘要 .............................................................. I ........................................................ 引言 ............................................................ 1 題的來(lái)源 .................................................. 1 究的目的和意義 ............................................ 2 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .............................................. 4 課題研究的主要內(nèi)容 ........................................ 5 2 家居門窗清洗器的總體設(shè)計(jì) ......................................... 6 居門窗清洗器的總體方案圖 ................................... 8 居門窗清洗器的工作原理 ................................... 10 洗器相關(guān)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................... 12 流電機(jī)的選型計(jì)算 ...................................... 13 輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................... 15 嘴的設(shè)計(jì) ............................................. 16 3 各主要零部件強(qiáng)度的校核 .......................................... 17 水器強(qiáng)度的校核與計(jì)算 ...................................... 20 輪強(qiáng)度的校核計(jì)算 .......................................... 23 承強(qiáng)度的校核計(jì)算 .......................................... 24 4 設(shè)計(jì)總結(jié) ....................................................... 24 結(jié)論 ............................................................. 25 2 致謝 ............................................................. 26 參考文獻(xiàn) ......................................................... 27 3 1 緒論 題的來(lái)源 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是家居門框清洗器的設(shè)計(jì)，研究了一種電動(dòng)水旋式擦家居門框工具，它包括一個(gè)瓶體上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器 ;一個(gè)內(nèi)設(shè)交流電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭 ;一個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本家居門框清洗器在擦家居門框的過(guò)程中能把擦家居門框時(shí)用的水回收后再使用、并使擦后的家居門框無(wú)水跡印，且潔凈明亮， 它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擦洗效果好，輕便，操作，使用方便，成本低，使用范圍廣。 現(xiàn)在隨著生活水平的提高，不管是城市還是農(nóng)村，大家的居住環(huán)境都大大提高。農(nóng) 村大多蓋著兩層的小洋樓，城市大量高層的居住小區(qū)也不斷涌現(xiàn)。人們生活環(huán)境在不斷提高的同時(shí)，一些生活上的問(wèn)題也暴露出來(lái)。門窗是房子的眼睛，現(xiàn)在人都喜歡給自己的房子選個(gè)漂亮的窗戶。獨(dú)特的架構(gòu)、各種各樣的花式家居、玻璃裝扮著房子，可是這些門窗的清潔卻給人們帶來(lái)些不大不小的困擾?，F(xiàn)在對(duì)于門窗的清洗大多是人工自己動(dòng)手拿抹布擦洗，往往累人又臟人；而且碰到那些高層的住宅，那些暴露在外 的門窗的清洗還伴隨著一些人身安全問(wèn)題。 究的目的和意義 目前市售的擦窗器，大多采用在伸縮桿的前端設(shè)置塑料泡沫擦頭而構(gòu)成。其存在的問(wèn)題是清潔效率低，操作不方便，特別是用于高層建筑玻璃窗的室外清潔時(shí)，不方便操作的問(wèn)題尤為突出。為解決其擦窗器清潔效率低、不適合高層建筑玻璃窗的室外清潔問(wèn)題，提供了一種“電動(dòng)擦窗器”，其采用可展開成一定夾角的上、下支桿并配置裝配盤形清潔刷的電機(jī)，而構(gòu)成一種便于在室內(nèi)操作對(duì)玻璃窗外面進(jìn)行擦拭的電動(dòng)擦窗器，并且使玻璃清潔的效率大大提高。 本設(shè)計(jì)產(chǎn)品涉及一種由交流微型電動(dòng)機(jī)傳動(dòng) 盤刷，利用其旋轉(zhuǎn)擦拭清洗門窗玻璃的電動(dòng)玻璃窗清洗裝置，尤其是一種設(shè)置有去污清潔劑壓射軟管、自來(lái)水導(dǎo) 4 水管、噴嘴，握手柄可多節(jié)接長(zhǎng)的電動(dòng)玻璃窗清洗裝置。適用于家庭、車輛、商場(chǎng)及公共場(chǎng)所不同面積不同高度的門窗玻璃清洗 . 現(xiàn)行的門窗玻璃清洗方法，普遍為手工干擦或水洗 使用長(zhǎng)桿雞毛革掃拂，或使用水管噴射，往往是灰塵飛揚(yáng)、或?yàn)R水濕身，費(fèi)時(shí)費(fèi)力仍難以洗凈 ;至于沾了油污的坡璃，則更難洗凈。對(duì)于多層樓房的外層窗玻璃清洗，爬窗臺(tái)、甚至探身窗外，則很不安全。 本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的目的是要提供一種輕巧方便的單手就 能操作的電動(dòng)玻璃窗清洗器，它既能干擦，又能水洗 ;在水洗沽油污玻璃時(shí)，隨時(shí)可向清洗面控制注射去污清潔荊以及噴射沖洗水流，使之一次洗凈。手持其斜向握手柄，只要將手臂伸出窗外，就可安全清洗窗戶外層玻璃 須登高就可有效清洗高處玻璃。 本次設(shè)計(jì)一個(gè)用來(lái)清洗家庭門窗的機(jī)器，既可以減輕人們的生活負(fù)擔(dān)，提高生活水平，還能解決那些高空作業(yè)者的安全問(wèn)題。我國(guó)生產(chǎn)的家居門框清洗器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，效率始終不高，雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國(guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn) 的家居門框清洗器的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，家居門框清洗器的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，開發(fā)出一種新型的家居門框清洗器已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 家居門框清洗器在國(guó)外幾乎是每個(gè)家庭的必備品。德國(guó)的 司將新開發(fā)的家居門框清洗器應(yīng)用到該公司的子公司 過(guò)幾年的運(yùn)行，為該公司創(chuàng)造了不菲的利潤(rùn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，能源危機(jī)引發(fā)全球性的節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，在總結(jié)第一代家居門框清洗器的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，開發(fā)出了性能更佳，清洗面積更大的家居門框清洗 器。當(dāng)前，全世界各大機(jī)械人廠商為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，都大力進(jìn)行家居門框清洗器的研發(fā)工作?，F(xiàn)在國(guó)外等著名家居門框清洗器的品牌中，都有家居門框清洗器的銷售， 5 全世界家居門框清洗器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。有一點(diǎn)值得注意的是，家居門框清洗器的市場(chǎng)，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng)，因此家居門框清洗器是當(dāng)今棒料生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢(shì)。國(guó)外的家居門框清洗技術(shù)始于四十年代，到八十年代已經(jīng)發(fā)展成熟，八十年代中期，象瑞士的邁爾 以實(shí)現(xiàn)清洗頭自動(dòng) 360度旋轉(zhuǎn)，八十年代中期后 的一、兩年，清洗技術(shù)發(fā)展到了鼎盛時(shí)期，相當(dāng)多的家居門框清洗器相繼商品化。從而誕生了世界上一些著名的家居門框清洗器廠家，如瑞士 G 公司的 列機(jī)，法國(guó) 本 式會(huì)社的 列機(jī)，美國(guó) 展到現(xiàn)在，就家居門框清洗器的功能而言，已經(jīng)相當(dāng)齊全，而且復(fù)合化，清洗的方式也多種多樣。 就我國(guó)而言，我國(guó)從上世紀(jì)九十年代就開始生產(chǎn)家居門框清洗器，于 1969年自行設(shè)計(jì)制造家居門框清洗器之后，為了適應(yīng)裝修廠家 的需要， 1959年又制造了不同規(guī)格和功能的家居門框清洗器。 為了滿足建筑裝修行業(yè)的發(fā)展需要，我國(guó)于 1970年研制了大型家居門框清洗器。也曾設(shè)計(jì)制造多頭家居門框清洗器，并裝有自動(dòng)高度調(diào)整裝置與旋轉(zhuǎn)裝置，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐摸索，于 80年代研制 家居門框清洗器，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐證明效果很好。近幾年又研制出 70 家居門框清洗器，其功能更加卓越 目前家居門框清洗器將逐漸被全自動(dòng)家居門框清洗器所代替。家居門框清洗器是 1953年開始仿蘇家居門框清洗器而設(shè)計(jì)。 1954年開始自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)了1958年又設(shè)計(jì)制造了大型 2200家居門框清洗器。 70年代已研制出了更多型號(hào)的家居門框清洗器的系列產(chǎn)品。后經(jīng)多年反復(fù)研制與實(shí)踐，相繼克服了舊系統(tǒng)不足，零件強(qiáng)度低以及結(jié)構(gòu)上的某些缺點(diǎn)，現(xiàn)己批量生產(chǎn)的新系列家居門框清洗器有五個(gè)規(guī)格十四種類型，然而我國(guó)機(jī)械人業(yè)所需的家居門框清洗器全部依賴進(jìn)口，這使得國(guó)產(chǎn)機(jī)械人配備家居門框清洗器后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)家居門框清洗器，其成本提高不大，說(shuō)明家居門框清洗器的市場(chǎng)前景令人樂觀。 6 課題研究的主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)家具門框清洗器進(jìn)行設(shè)計(jì)，從家具門框清 洗器的整理方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面： （ 1）到圖書館里查閱大量相關(guān)知識(shí)的資料，搜集各類家具門框清洗器的原理及結(jié)構(gòu)，挑選相關(guān)內(nèi)容記錄并學(xué)習(xí)。 （ 2）分析家具門框清洗器的結(jié)構(gòu)與參數(shù) （ 3）確定設(shè)計(jì)總體方案 （ 4）確定具體設(shè)計(jì)方案（包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇，切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，電機(jī)，軸承等的選型設(shè)計(jì)等等） （ 5）家具門框清洗器的三維圖的繪制、 件圖的繪制。 （ 6）說(shuō)明書的整理 可行性： 首先本科期間學(xué)習(xí)過(guò)《機(jī)械設(shè)計(jì)》《機(jī)械原理》《工程材料》《控制工程基礎(chǔ)》《公差 與技術(shù)測(cè)量》《工程圖學(xué)》《機(jī)械制造工藝學(xué)》《工業(yè)機(jī)器人》等相關(guān)課程，對(duì)家具門框清洗器的一些基礎(chǔ)知識(shí)有一定的了解，其次通過(guò)本人對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)原理相關(guān)知識(shí)深入研究學(xué)習(xí)，并閱讀大量的文獻(xiàn)期刊以及實(shí)地的考察研究來(lái)完成本論文。 7 2 家居門窗清洗器的總體設(shè)計(jì) 居門窗清洗器的總體方案圖 此次設(shè)計(jì)的家居門窗清洗器，包括一個(gè)噴水器上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器 ;一個(gè)內(nèi)設(shè)電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭 ;一 個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本玻璃清洗器在擦玻璃的過(guò)程中能把擦玻璃時(shí)用的水回收后再使用、并使擦后的玻璃無(wú)水跡印，且潔凈明亮，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擦洗效果好，輕便，操作，使用方便，成本低，使用范圍廣。其具體方案結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 8 居門窗清洗器的工作原理 該家居門窗清洗器在一個(gè)噴水器上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器 ;一個(gè)內(nèi)設(shè)電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭 ;一個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本玻璃清洗器在擦玻璃的過(guò)程中能把擦玻璃時(shí)用的水回收后再使用、并使擦后的玻璃無(wú)水 跡印，且潔凈明亮。操作的時(shí)候只需要人把把手拿到，就可以對(duì)門窗進(jìn)行清洗了。 洗器相關(guān)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 流電機(jī)的選型計(jì)算 根據(jù)本清洗器的設(shè)計(jì)要求，此電動(dòng)機(jī)裝在清洗頭中，主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)擦盤旋轉(zhuǎn)達(dá)到擦洗門窗的目的。所以其體積不應(yīng)過(guò)大，質(zhì)量必須得輕。已知整個(gè)清洗器中零件的重量與水的重量，我們?nèi)】傊亓繛?10機(jī)額定轉(zhuǎn)速為 1440r/m。即： 0 01010 ???? ??? 具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下 : N= ?＝ W) G－電機(jī)的負(fù)載 ? －傳動(dòng)效率，取 以根據(jù) N＝ n＝ 1500r/ 0112查0112 輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1初步計(jì)算 （ 1）材料選擇 9 因傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限制，批量較小，故小齒輪用 45#(調(diào)質(zhì)），硬度24186均取為 280齒輪用 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度 22986均取為 240選齒輪精度為 7級(jí)。 1?i '''1 o tc o t ???? a ''''''''2 54676706222290 ??? ???? 由文獻(xiàn)可知， 6'2222c o i n 12c o ss i 12m i n ???? ? oa 式中， ?1?? 取小齒輪齒數(shù) 301 ?z ， ??? 取大齒輪齒數(shù) 502 ?z 。 （ 3） 根據(jù)工作條件的要求，大端模數(shù)為 （ 4）齒輪分度圓的直徑 360301211 ???? 600501222 ???? （ 5）節(jié)距 10 ???????????????????????????? （ 6）齒輪齒頂、齒根圓直徑 由文獻(xiàn) [3]表 910? 可知， 齒頂高 12121* ???? aa 齒頂圓直徑 382062222co ''111 ??????? ??aa 610546767co ''222 ??????? ??aa 齒根高 ? ? ? ? ?????? af 齒輪基圓直徑 ? ? ? ? ????? Rm ? ? ? ? 5 2 ????? Rm （ 7）齒寬 查表可知， ??? ? （ 8）節(jié)圓周速度 311 ?? ????? m/s。 11 嘴的設(shè)計(jì) 噴嘴是利用噴咀出流的高速射流，吸引并帶動(dòng)另一種介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的裝置。高速射流叫做噴射流體，另一種介質(zhì)叫輸送介質(zhì)。噴 射流可以是水、空氣或蒸汽，輸送介質(zhì)可以是氣體、液體或固體。在氣力輸送中，噴射流體一般是空氣，輸送介質(zhì)為粉狀物料或與空氣的混合物。本專題研究中，空氣是噴射流體，灑料等 (固液兩相混合物 )為輸送介質(zhì)。 截面止，長(zhǎng)度為 進(jìn)口段內(nèi)，壓力維持不變，噴射流體射流將要輸送的流體吸進(jìn)來(lái)。斷面 – Ⅲ間長(zhǎng)為 為混合段。斷面Ⅲ – Ⅲ至斷面Ⅳ – Ⅳ間長(zhǎng)為 L 的一段，是擴(kuò)流段。 擴(kuò)流段是用來(lái)將流體流動(dòng)的部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)換為靜壓的部件，擴(kuò)流段的擴(kuò)流角流角太小，則 擴(kuò)流管段很長(zhǎng)，摩擦阻力大。擴(kuò)流角太大，則局部阻力損失增大。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)流角一般取 5在擴(kuò)流角超過(guò) 14°后，在擴(kuò)流段內(nèi)的流動(dòng)已不能將全部斷面均勻充滿，因此，沿?cái)U(kuò)流段壁面將會(huì)形成更強(qiáng)的旋渦，出現(xiàn)回流區(qū)，使壓力恢復(fù)系數(shù)急劇降低。 3 各主要零部件強(qiáng)度的校核 水器強(qiáng)度的校核與計(jì)算 噴水器鋼材的重量在大型儲(chǔ)噴水器噴水器體的總重量中約占 35%到 50%。因此 ,確定噴水器厚度的噴水器強(qiáng)度計(jì)算 ,對(duì)于減少噴 水器的重量從而降低整個(gè)儲(chǔ)噴水器的鋼材消耗量、對(duì)于大型儲(chǔ)噴水器的經(jīng)濟(jì)合理性具有決定性的作用。國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)噴水器設(shè)計(jì)規(guī)范提供的噴水器強(qiáng)度計(jì)算方法不盡相同 ,計(jì)算所得的噴水器板的厚度也有差別 ,因此有必要對(duì)各種規(guī)范提供的計(jì)算方法進(jìn)行比較。外浮頂儲(chǔ)噴水器噴水器承受的儲(chǔ)液靜液壓如圖 1所示工程設(shè)計(jì)中噴水器厚度按靜液壓在噴水器中產(chǎn)生的最大 環(huán)向應(yīng)力確定。由于實(shí)際的噴水器設(shè)計(jì)時(shí)噴水器板不可能采用厚度連續(xù)變化的鋼板 ,所以制造時(shí)均采用不同厚度的鋼組焊成噴水器。因此除儲(chǔ)噴水器直徑較小 ,噴水器厚度按剛性確定并設(shè)計(jì)成等壁厚外 ,通常情況下各 12 層噴水器板的厚度也是沿噴水器由上到下逐層增厚的。噴水器承受的儲(chǔ)液靜壓力每一層噴水器鋼板的厚度可根據(jù)噴水器板承受的最大應(yīng)力計(jì)算得出。各層噴水器板承受的應(yīng)力呈梯形分布 ,因此從理論上講其最大應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)在每一層噴水器板的下端。但由于噴水器板采用的是有一定寬度的鋼板 ,在其寬度范圍內(nèi)厚度是不變的 ,因此各層噴水器板寬度范圍內(nèi)的應(yīng)力分布是 不均勻的 ,其上段的應(yīng)力較小。各層噴水器板下端因受到下層噴水器板的影響 ,使噴水器板中最大應(yīng)力點(diǎn)的位置上移。因此 ,噴水器板厚度不是按每層噴水器板下端的應(yīng)力決定 ,而是按噴水器板下端向上一定距離的最大應(yīng)力點(diǎn)處的靜液壓計(jì)算得出的。至于最大應(yīng)力點(diǎn)上移的位置 ,各國(guó)儲(chǔ)噴水器規(guī)范中均采用噴水器板下端向上約 300。此種噴水器厚度的計(jì)算方法稱為“定點(diǎn)法”。當(dāng)儲(chǔ)噴水器直徑較小時(shí) ,各層噴水器板的應(yīng)力分布比較均勻 ,用定點(diǎn)法計(jì)算噴水器厚度的精度能夠滿足實(shí)際需要。但隨著儲(chǔ)噴水器直徑的增大 ,由計(jì)算得到的結(jié)果和應(yīng)力實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明 ,用“定點(diǎn) 法”計(jì)算出的噴水器厚度 ,往往造成噴水器板的下部應(yīng)力較大 ,甚至超過(guò)了許用應(yīng)力 ,這顯然是不安全的 ;而噴水器板的上部應(yīng)力較小 ,又顯得比較保守。圖 2列出了三種不同直徑的儲(chǔ)噴水器噴水器環(huán)向應(yīng)力分布曲線圖。噴水器中最大的環(huán)向應(yīng)力點(diǎn)逐漸上移 ,底層噴水器中的最大應(yīng)力點(diǎn)甚至已經(jīng)落到了第二層壁板上 ,而上部各層噴水器的應(yīng)力偏低。對(duì)此 ,有些國(guó)家的規(guī)范對(duì)定點(diǎn)計(jì)算法做了修正 ,如計(jì)算底圈噴水器板時(shí)采用不同的焊縫系數(shù)等措施 ,這滿足了一些中型儲(chǔ)噴水器的要。但對(duì)于大直徑儲(chǔ)噴水器 ,由于其底層噴水器的最大應(yīng)力點(diǎn)有可能落到第二層壁板上 ,即使有這些修 正措施仍然會(huì)有較大的誤差。因此如果能計(jì)出噴水器板中最大應(yīng)力點(diǎn)的位置 ,再按此位置確定噴水器板的厚度將會(huì)得出比較精確合理的結(jié)果“變點(diǎn)法”就是基于這種概念進(jìn)行計(jì)算的。美國(guó)《鋼制焊接儲(chǔ)噴水器》中給出了“變點(diǎn)法”進(jìn)行噴水器厚度計(jì)算的方法 ,浮頂油噴水器噴水器強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)條件 :公稱容積 :噴水器直徑 :360;噴水器高度 :439儲(chǔ)存液密度 :0185?蝕裕量 :1計(jì)儲(chǔ)液高度 :220水器材質(zhì) :650《鋼制焊接油噴水 器》變點(diǎn)法計(jì)算。 13 按我國(guó)規(guī)范定點(diǎn)法計(jì)算我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范為 油化工立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)噴水器設(shè)計(jì)規(guī)范》。噴水器設(shè)計(jì)厚度按下式計(jì)算 ,取其中較大值。經(jīng)過(guò)比較計(jì)算，該噴水器的強(qiáng)度滿足要求。 輪強(qiáng)度的校核計(jì)算 （Ⅰ）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 （ 1）接觸應(yīng)力的計(jì)算 由文獻(xiàn) [4]表 395? 可知，齒面接觸應(yīng)力計(jì)算公式，即 22211 ???? ??（ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 計(jì) 算載荷系數(shù) 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，由文獻(xiàn) [4]表 25? 可知，取 1?平均分度圓直徑 ? ? ? ? ????? Rm 平均分度圓圓周速度 00 0 00 0 11 ????? m/s 由文獻(xiàn) [4] 圖 45? （ a）可知，按 7 4 0 0 0 1 ??zv m，得 K； 由文獻(xiàn) [4] 圖 75? （ b）可知，按 ?輪懸臂布置，K ； 由文獻(xiàn) [4]表 45? 可知， K； 14 ??????? A② 由文獻(xiàn) [1]表 610? 可知，彈性系數(shù) Z ； ③ 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) i ss i ???計(jì)算得， ? ? ??????????? 1） 接觸疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力 由文獻(xiàn) [4] 表 285? 可知，許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式，即 m ? （ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 6001H? 最小安全系數(shù) ③由文獻(xiàn) [1， 10知，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù) 811 ???????? 1] 圖 10得接觸疲勞壽命系數(shù) 15 ④尺 寸系數(shù) 1?⑤工作硬化系數(shù)，按 0 13 ??? H B ⑥潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)， ????? 3）由于 ? 安全。 （Ⅱ）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 （ 1）齒根應(yīng)力的計(jì)算 由文獻(xiàn) [4]表 555? 可知，彎曲應(yīng)力計(jì)算公式，即 ???? )??（ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 由文獻(xiàn) [1]表 510? 可知， ? ② 由文獻(xiàn) [1]表 510? 可知， ? 計(jì)算得， ? ? 51 ????????????F? 2）彎曲強(qiáng)度的齒根許用應(yīng)力 16 由文獻(xiàn) [4]表 315? 可知，齒根許用應(yīng)力計(jì)算公式，即 ?（ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 彎曲疲勞極限 300F? 齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 彎曲強(qiáng)度的最小 安全系數(shù) ⑤ 彎曲疲勞壽命系數(shù) 彎曲疲勞的尺寸系數(shù) Y 計(jì)算得， M P 3001 ??????（ 3） 由于 F? ? ? F? 安全。 17 承強(qiáng)度的校核計(jì)算 （ 1）滾動(dòng)軸承的選擇 滾動(dòng)軸承為深溝球軸承 61902，由文獻(xiàn) [2]表 得 862?N，1490?N， 83.0?e ， Y 。 （ 2）壽命驗(yàn)算 軸承所受支反力合力 222 ????? （ 對(duì)于深溝球軸承，派生軸向力互相抵消。 0?文獻(xiàn) [2]表 得， ， 0 0 51 ?????? （ 按軸承 9310366 ????????? ???????????? ? （ 18 ?hL h= 年 經(jīng)審核后，此軸承合格。 4 設(shè)計(jì)總結(jié) 本設(shè)計(jì)主要是基于國(guó)內(nèi)家居門窗清洗行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展，節(jié)水和環(huán)境保護(hù)以及成本控制的要求，設(shè)計(jì)的一種既滿足清洗速度快，效率高，成本低的要求，又能節(jié)水環(huán)保且設(shè)備投資較低的家居門窗清洗器，設(shè)計(jì)具有一定經(jīng)濟(jì)和好實(shí)用性。 本設(shè)計(jì)主要完成的工作包括以下幾個(gè)方面： 1、通過(guò)對(duì)清洗行業(yè)的現(xiàn)狀分析，找到設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，確定設(shè)計(jì)的方向。 2、完成了家居門窗清洗器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 3、充分考慮了清洗器的 可實(shí)現(xiàn)性，設(shè)計(jì)具有相當(dāng)大的市場(chǎng)情景。 并通過(guò)三維軟件對(duì)各部分零件建模，在建模期間一般應(yīng)進(jìn)行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個(gè)特征組成，明確各個(gè)特征的形狀，他們之間的相對(duì)位置和表面連接關(guān)系，然后按照特征的主次關(guān)系，按一定的順序進(jìn)行建模。一個(gè)復(fù)雜的零件，可能是許多個(gè)簡(jiǎn)單特征經(jīng)過(guò)相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時(shí)，特征的生成順序十分重要，不同的建模過(guò)程雖然可以構(gòu)造出同樣的實(shí)體零件，但其造型過(guò)程及實(shí)體的構(gòu)型結(jié)構(gòu)卻直接影響到實(shí)體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實(shí)體模型的應(yīng)用，尤其在二維圖紙上，我 們能看到的只是零件的平面圖，而內(nèi)部特征則以虛線給予表示，另外還有零件的相貫線，這表示了各個(gè)特征相交時(shí)出現(xiàn)線段。在零件的草圖繪制過(guò)程中，必須要選 19 好第一個(gè)草繪平面，這很關(guān)鍵，這個(gè)平面決定了往后建模的所用到的命令，簡(jiǎn)單的說(shuō)，一個(gè)圓柱可以作一個(gè)圓形然后拉伸，也可以作一個(gè)長(zhǎng)方體旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應(yīng)該選擇第二種方法為好了。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，再次提出了利用三維軟件的水平，并吸收了大量的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下幾點(diǎn)。關(guān)于圖紙的繪制方面，當(dāng)零件的尺寸已經(jīng)給出，不考 慮圖紙尺寸不合適的，基于三維零件圖，裝配時(shí)必須考慮的大小是合適的，因?yàn)?圖效果不好，也會(huì)引起的尺寸誤差，和甚至出現(xiàn)欠定義大小，因此，必須通過(guò)在這個(gè)時(shí)候?qū)α慵M(jìn)行測(cè)量，進(jìn)行修改，直到符合要求。該工具是方便的輸入數(shù)據(jù)映射，通過(guò)選擇部分的類型，標(biāo)準(zhǔn)件，可以生成，但有時(shí)需要在工具集使用部分可能找不到，所以在這個(gè)時(shí)候隨機(jī)應(yīng)變，其他部分而不是通過(guò)修改或滿足要求增加組件的使用。三維地圖應(yīng)該是靈活的，解決問(wèn)題的方法總比問(wèn)題多，當(dāng)一個(gè)方法不能正常映射，試試另一種方法，它不僅可以完成零件的生產(chǎn)，而且還可以開發(fā)映射 一個(gè)更好的主意，并打破了新思想的規(guī)則。學(xué)習(xí)使用一些可以節(jié)省時(shí)間的命令，如鏡像，陣列，能省則省”。在裝配過(guò)沉重，曾給了我一個(gè)很大的障礙，是要花很多時(shí)間去找出為什么。在一個(gè)活躍的子組件，雖然活動(dòng)范圍會(huì)產(chǎn)生干擾，可以設(shè)置該復(fù)合物的活動(dòng)范圍，如先進(jìn)的范圍內(nèi)，和角度范圍，即使在這個(gè)范圍內(nèi)不影響母配體，不能設(shè)置。因?yàn)橐坏┰O(shè)定的范圍內(nèi)，在父組件將被視為完全定義的組件模型，它將沖突分總成，將無(wú)法完成裝配?？吹貓D是最重要的任務(wù)是理解零件圖，圖表工具，沒有工具是沒有法律的零件圖，所以不要急著寫，想通過(guò)零件的結(jié)構(gòu)，并認(rèn)為通過(guò)線圖 ，這是重中之重，映射。部分建模，一般應(yīng)的特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，找出零件是由幾個(gè)特點(diǎn)，擺脫所有的形狀特點(diǎn)，它們之間的連接相對(duì)位置、表面，然后按主次特征造型的關(guān)系，按一定的順序。一個(gè)復(fù)雜的部分，有許多簡(jiǎn)單的功能，通過(guò)切除或重疊相交。所以部分建模，序列特征是很重要的，雖然不同的建模過(guò)程可以構(gòu)造出相同的實(shí)體部分，但其建模過(guò)程和實(shí)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有直接的影響，實(shí)體模型可以修改應(yīng)用程序，可理解性和實(shí)體模型。特別是在二維圖紙，我們只能看到元器件的布局，并用虛線給說(shuō)的內(nèi)部特征，除了部分的相貫線，這條線各特征在路口出現(xiàn)。在選秀過(guò)程 中 20 零件，必須選擇第一個(gè)草圖平面，這是非常重要的，決定了后續(xù)的模型飛機(jī)的命令，使用簡(jiǎn)單的說(shuō)，一個(gè)圓柱形圍成一個(gè)圈，然后繪制，也可以作為一個(gè)長(zhǎng)方體旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都是一樣的，但草圖平面和命令的使用。如果我們想要一個(gè)軸，那么我們應(yīng)該選擇第二個(gè)方法以及。 由于該零件的設(shè)計(jì)不規(guī)則零件，用于為拉伸和旋轉(zhuǎn)命令，許多零部件都是對(duì)稱的，所以為了節(jié)省時(shí)間，提高效率，通常用于指揮鏡特性。 一個(gè)完整的工程圖紙應(yīng)該包含以下 4個(gè)方面。 一組視圖：一組視圖（包括視圖，剖面，斷面，局部視圖）是正確的，完整的，對(duì)各部分的結(jié)構(gòu)和形狀表達(dá)清 楚。 尺寸：尺寸的確定和零件的形狀各部分的位置 技術(shù)要求：表明部分的一些要求必須在制造和檢驗(yàn)完成，如表面粗糙度，尺寸公差，形位公差，材料和熱處理的方法和指標(biāo)。 標(biāo)題欄：注明產(chǎn)品名稱，材料，數(shù)量，拉伸比和拉伸，等。 單擊 [新建 ]圖標(biāo)以顯示新的文件系統(tǒng)， 件”對(duì)話框中，單擊“選項(xiàng)”對(duì)話框中的組件，你可以進(jìn)入裝配工作模式，進(jìn)行以后的設(shè)計(jì)工作。 21 結(jié) 論 光陰似箭，日月如梭，在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使 用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度本文所設(shè)計(jì)的是家居門窗清洗器的設(shè)計(jì)，通過(guò)初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問(wèn)不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最后，感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過(guò)。 四年時(shí)光，說(shuō)長(zhǎng)不長(zhǎng)說(shuō)短不短，不知不覺中我們已經(jīng)共同經(jīng)歷了許多，我們手拉著手一同走過(guò)了快樂與悲傷，收貨了屬于我們的成長(zhǎng)與堅(jiān) 強(qiáng)。也許在今后的日子里還有更多的困難等待著我們，但是我不會(huì)害怕，我會(huì)勇敢的迎接挑戰(zhàn)，我要用自己的努力搏一個(gè)美好的未來(lái)。最后我想說(shuō)：畢業(yè)，是終點(diǎn)，亦是起點(diǎn)。 22 致 謝 直到今天，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也 給予我無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過(guò)去的那個(gè)愛玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無(wú)私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過(guò)近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各類家居門窗清洗器的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲模@是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的 知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來(lái)自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。 23 參考 文獻(xiàn) [1] 張煉 . 家居門窗清洗器的設(shè)計(jì)與研究 . 高等教育： 2000（ 21） . [2] 孫毅穎 . 家居行業(yè)前景分析與調(diào)查 .《職教論壇》 2002 年第 12 期 . [3] 趙新華 高等教育出版社： [4] 楊國(guó)來(lái)，李秀華，周文會(huì)，陳亮 . 圓錐形噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)射流流場(chǎng)的影 響 [J] 液壓與動(dòng) ,2009（ 5） :62[5] 徐欽民，劉淑芬，朱建明，李曉飛，周華 . 一種環(huán)保型電動(dòng)噴霧器的設(shè)計(jì)[J] 天津理工學(xué)院學(xué)報(bào)， 2002、 [6] 劉耀林，張舜德，李華 J]輕工機(jī)械， 2008、 2. [7] 彭志標(biāo) . 一種家居門窗清洗器的設(shè)計(jì)及其噴嘴內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬研究 [M] 武漢理工大學(xué) ,2007. [8] 濮良貴 機(jī)械設(shè)計(jì)〔 M〕北京 :高等教育出版社， 2006： 22[9] 濮良貴 北京 :高 等教育出版社， 2001年 [10] 孫 恒，陳作模，葛文杰 M〕北京：高等教育出版社， 2006：30[11] 全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) M〕北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2006： 221 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 ： 家居門窗清洗器的設(shè)計(jì) ________________________ 英文題目： of 學(xué) 院： ________________________ 專 業(yè)： ________________________ 姓 名： ________________________ 學(xué) 號(hào)： ________________________ 指導(dǎo)教師 ： ______________________ 2015年 11月 19日 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是家居門窗清洗器的設(shè)計(jì)，研究了一種電動(dòng)水旋式擦家居門窗工具，它包括一個(gè)瓶體上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器 ,一個(gè)內(nèi)設(shè)交流電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭 ;一個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本家居門窗清洗器在擦家居門窗的過(guò)程中能把擦家居門窗時(shí)用的水回收后再使用 、并使擦后的家居門窗無(wú)水跡印，且潔凈明亮，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擦洗效果好，輕便，操作，使用方便，成本低，使用范圍廣。 本次設(shè)計(jì)一個(gè)用來(lái)清洗家居門窗的機(jī)器。既可以減輕人們的生活負(fù)擔(dān)，提高生活水平；還能解決那些高空作業(yè)者的安全問(wèn)題。我國(guó)生產(chǎn)的家居門窗清洗器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，效率始終不高，雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國(guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn)的家居門窗清洗器的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，家居門窗清洗器的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，開發(fā)出一種新型的家居門窗清洗器 勢(shì)在必行！ 關(guān)鍵詞： 家居門窗清洗器 ；生活水平；結(jié)構(gòu)；新型 of it to of of in of of to in as of at of of of of of of to 1 目 錄 摘要 .............................................................. I ........................................................ 引言 ............................................................ 1 題的來(lái)源 .................................................. 1 究的目的和意義 ............................................ 2 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .............................................. 4 課題研究的主要內(nèi)容 ........................................ 5 2 家居門窗清洗器的總體設(shè)計(jì) ......................................... 6 居門窗清洗器的總體方案圖 ................................... 8 居門窗清洗器的工作原理 ................................... 10 洗器相關(guān)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................... 12 流電機(jī)的選型計(jì)算 ...................................... 13 輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................... 15 嘴的設(shè)計(jì) ............................................. 16 3 各主要零部件強(qiáng)度的校核 .......................................... 17 水器強(qiáng)度的校核與計(jì)算 ...................................... 20 輪強(qiáng)度的校核計(jì)算 .......................................... 23 承強(qiáng)度的校核計(jì)算 .......................................... 24 4 設(shè)計(jì)總結(jié) ....................................................... 24 結(jié)論 ............................................................. 25 2 致謝 ............................................................. 26 參考文獻(xiàn) ......................................................... 27 3 1 緒論 題的來(lái)源 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是家居門框清洗器的設(shè)計(jì)，研究了一種電動(dòng)水旋式擦家居門框工具，它包括一個(gè)瓶體上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器 ;一個(gè)內(nèi)設(shè)交流電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭 ;一個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本家居門框清洗器在擦家居門框的過(guò)程中能把擦家居門框時(shí)用的水回收后再使用、并使擦后的家居門框無(wú)水跡印，且潔凈明亮， 它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擦洗效果好，輕便，操作，使用方便，成本低，使用范圍廣。 現(xiàn)在隨著生活水平的提高，不管是城市還是農(nóng)村，大家的居住環(huán)境都大大提高。農(nóng) 村大多蓋著兩層的小洋樓，城市大量高層的居住小區(qū)也不斷涌現(xiàn)。人們生活環(huán)境在不斷提高的同時(shí)，一些生活上的問(wèn)題也暴露出來(lái)。門窗是房子的眼睛，現(xiàn)在人都喜歡給自己的房子選個(gè)漂亮的窗戶。獨(dú)特的架構(gòu)、各種各樣的花式家居、玻璃裝扮著房子，可是這些門窗的清潔卻給人們帶來(lái)些不大不小的困擾。現(xiàn)在對(duì)于門窗的清洗大多是人工自己動(dòng)手拿抹布擦洗，往往累人又臟人；而且碰到那些高層的住宅，那些暴露在外 的門窗的清洗還伴隨著一些人身安全問(wèn)題。 究的目的和意義 目前市售的擦窗器，大多采用在伸縮桿的前端設(shè)置塑料泡沫擦頭而構(gòu)成。其存在的問(wèn)題是清潔效率低，操作不方便，特別是用于高層建筑玻璃窗的室外清潔時(shí)，不方便操作的問(wèn)題尤為突出。為解決其擦窗器清潔效率低、不適合高層建筑玻璃窗的室外清潔問(wèn)題，提供了一種“電動(dòng)擦窗器”，其采用可展開成一定夾角的上、下支桿并配置裝配盤形清潔刷的電機(jī)，而構(gòu)成一種便于在室內(nèi)操作對(duì)玻璃窗外面進(jìn)行擦拭的電動(dòng)擦窗器，并且使玻璃清潔的效率大大提高。 本設(shè)計(jì)產(chǎn)品涉及一種由交流微型電動(dòng)機(jī)傳動(dòng) 盤刷，利用其旋轉(zhuǎn)擦拭清洗門窗玻璃的電動(dòng)玻璃窗清洗裝置，尤其是一種設(shè)置有去污清潔劑壓射軟管、自來(lái)水導(dǎo) 4 水管、噴嘴，握手柄可多節(jié)接長(zhǎng)的電動(dòng)玻璃窗清洗裝置。適用于家庭、車輛、商場(chǎng)及公共場(chǎng)所不同面積不同高度的門窗玻璃清洗 . 現(xiàn)行的門窗玻璃清洗方法，普遍為手工干擦或水洗 使用長(zhǎng)桿雞毛革掃拂，或使用水管噴射，往往是灰塵飛揚(yáng)、或?yàn)R水濕身，費(fèi)時(shí)費(fèi)力仍難以洗凈 ;至于沾了油污的坡璃，則更難洗凈。對(duì)于多層樓房的外層窗玻璃清洗，爬窗臺(tái)、甚至探身窗外，則很不安全。 本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的目的是要提供一種輕巧方便的單手就 能操作的電動(dòng)玻璃窗清洗器，它既能干擦，又能水洗 ;在水洗沽油污玻璃時(shí)，隨時(shí)可向清洗面控制注射去污清潔荊以及噴射沖洗水流，使之一次洗凈。手持其斜向握手柄，只要將手臂伸出窗外，就可安全清洗窗戶外層玻璃 須登高就可有效清洗高處玻璃。 本次設(shè)計(jì)一個(gè)用來(lái)清洗家庭門窗的機(jī)器，既可以減輕人們的生活負(fù)擔(dān)，提高生活水平，還能解決那些高空作業(yè)者的安全問(wèn)題。我國(guó)生產(chǎn)的家居門框清洗器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，效率始終不高，雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國(guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn) 的家居門框清洗器的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，家居門框清洗器的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，開發(fā)出一種新型的家居門框清洗器已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 家居門框清洗器在國(guó)外幾乎是每個(gè)家庭的必備品。德國(guó)的 司將新開發(fā)的家居門框清洗器應(yīng)用到該公司的子公司 過(guò)幾年的運(yùn)行，為該公司創(chuàng)造了不菲的利潤(rùn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，能源危機(jī)引發(fā)全球性的節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，在總結(jié)第一代家居門框清洗器的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，開發(fā)出了性能更佳，清洗面積更大的家居門框清洗 器。當(dāng)前，全世界各大機(jī)械人廠商為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，都大力進(jìn)行家居門框清洗器的研發(fā)工作。現(xiàn)在國(guó)外等著名家居門框清洗器的品牌中，都有家居門框清洗器的銷售， 5 全世界家居門框清洗器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。有一點(diǎn)值得注意的是，家居門框清洗器的市場(chǎng)，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng)，因此家居門框清洗器是當(dāng)今棒料生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢(shì)。國(guó)外的家居門框清洗技術(shù)始于四十年代，到八十年代已經(jīng)發(fā)展成熟，八十年代中期，象瑞士的邁爾 以實(shí)現(xiàn)清洗頭自動(dòng) 360度旋轉(zhuǎn)，八十年代中期后 的一、兩年，清洗技術(shù)發(fā)展到了鼎盛時(shí)期，相當(dāng)多的家居門框清洗器相繼商品化。從而誕生了世界上一些著名的家居門框清洗器廠家，如瑞士 G 公司的 列機(jī)，法國(guó) 本 式會(huì)社的 列機(jī)，美國(guó) 展到現(xiàn)在，就家居門框清洗器的功能而言，已經(jīng)相當(dāng)齊全，而且復(fù)合化，清洗的方式也多種多樣。 就我國(guó)而言，我國(guó)從上世紀(jì)九十年代就開始生產(chǎn)家居門框清洗器，于 1969年自行設(shè)計(jì)制造家居門框清洗器之后，為了適應(yīng)裝修廠家 的需要， 1959年又制造了不同規(guī)格和功能的家居門框清洗器。 為了滿足建筑裝修行業(yè)的發(fā)展需要，我國(guó)于 1970年研制了大型家居門框清洗器。也曾設(shè)計(jì)制造多頭家居門框清洗器，并裝有自動(dòng)高度調(diào)整裝置與旋轉(zhuǎn)裝置，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐摸索，于 80年代研制 家居門框清洗器，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐證明效果很好。近幾年又研制出 70 家居門框清洗器，其功能更加卓越 目前家居門框清洗器將逐漸被全自動(dòng)家居門框清洗器所代替。家居門框清洗器是 1953年開始仿蘇家居門框清洗器而設(shè)計(jì)。 1954年開始自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)了1958年又設(shè)計(jì)制造了大型 2200家居門框清洗器。 70年代已研制出了更多型號(hào)的家居門框清洗器的系列產(chǎn)品。后經(jīng)多年反復(fù)研制與實(shí)踐，相繼克服了舊系統(tǒng)不足，零件強(qiáng)度低以及結(jié)構(gòu)上的某些缺點(diǎn)，現(xiàn)己批量生產(chǎn)的新系列家居門框清洗器有五個(gè)規(guī)格十四種類型，然而我國(guó)機(jī)械人業(yè)所需的家居門框清洗器全部依賴進(jìn)口，這使得國(guó)產(chǎn)機(jī)械人配備家居門框清洗器后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)家居門框清洗器，其成本提高不大，說(shuō)明家居門框清洗器的市場(chǎng)前景令人樂觀。 6 課題研究的主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)家具門框清洗器進(jìn)行設(shè)計(jì)，從家具門框清 洗器的整理方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面： （ 1）到圖書館里查閱大量相關(guān)知識(shí)的資料，搜集各類家具門框清洗器的原理及結(jié)構(gòu)，挑選相關(guān)內(nèi)容記錄并學(xué)習(xí)。 （ 2）分析家具門框清洗器的結(jié)構(gòu)與參數(shù) （ 3）確定設(shè)計(jì)總體方案 （ 4）確定具體設(shè)計(jì)方案（包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇，切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，電機(jī)，軸承等的選型設(shè)計(jì)等等） （ 5）家具門框清洗器的三維圖的繪制、 件圖的繪制。 （ 6）說(shuō)明書的整理 可行性： 首先本科期間學(xué)習(xí)過(guò)《機(jī)械設(shè)計(jì)》《機(jī)械原理》《工程材料》《控制工程基礎(chǔ)》《公差 與技術(shù)測(cè)量》《工程圖學(xué)》《機(jī)械制造工藝學(xué)》《工業(yè)機(jī)器人》等相關(guān)課程，對(duì)家具門框清洗器的一些基礎(chǔ)知識(shí)有一定的了解，其次通過(guò)本人對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)原理相關(guān)知識(shí)深入研究學(xué)習(xí)，并閱讀大量的文獻(xiàn)期刊以及實(shí)地的考察研究來(lái)完成本論文。 7 2 家居門窗清洗器的總體設(shè)計(jì) 居門窗清洗器的總體方案圖 此次設(shè)計(jì)的家居門窗清洗器，包括一個(gè)噴水器上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器 ;一個(gè)內(nèi)設(shè)電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭 ;一 個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本玻璃清洗器在擦玻璃的過(guò)程中能把擦玻璃時(shí)用的水回收后再使用、并使擦后的玻璃無(wú)水跡印，且潔凈明亮，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擦洗效果好，輕便，操作，使用方便，成本低，使用范圍廣。其具體方案結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 8 居門窗清洗器的工作原理 該家居門窗清洗器在一個(gè)噴水器上設(shè)有回水管接口、瓶口設(shè)有噴水頭的噴水器 ;一個(gè)內(nèi)設(shè)電動(dòng)機(jī)、外接桿的清洗頭 ;一個(gè)其內(nèi)穿有水管、電線并連接清洗頭、噴水器的桿。本玻璃清洗器在擦玻璃的過(guò)程中能把擦玻璃時(shí)用的水回收后再使用、并使擦后的玻璃無(wú)水 跡印，且潔凈明亮。操作的時(shí)候只需要人把把手拿到，就可以對(duì)門窗進(jìn)行清洗了。 洗器相關(guān)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 流電機(jī)的選型計(jì)算 根據(jù)本清洗器的設(shè)計(jì)要求，此電動(dòng)機(jī)裝在清洗頭中，主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)擦盤旋轉(zhuǎn)達(dá)到擦洗門窗的目的。所以其體積不應(yīng)過(guò)大，質(zhì)量必須得輕。已知整個(gè)清洗器中零件的重量與水的重量，我們?nèi)】傊亓繛?10機(jī)額定轉(zhuǎn)速為 1440r/m。即： 0 01010 ???? ??? 具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下 : N= ?＝ W) G－電機(jī)的負(fù)載 ? －傳動(dòng)效率，取 以根據(jù) N＝ n＝ 1500r/ 0112查0112 輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1初步計(jì)算 （ 1）材料選擇 9 因傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限制，批量較小，故小齒輪用 45#(調(diào)質(zhì)），硬度24186均取為 280齒輪用 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度 22986均取為 240選齒輪精度為 7級(jí)。 1?i '''1 o tc o t ???? a ''''''''2 54676706222290 ??? ???? 由文獻(xiàn)可知， 6'2222c o i n 12c o ss i 12m i n ???? ? oa 式中， ?1?? 取小齒輪齒數(shù) 301 ?z ， ??? 取大齒輪齒數(shù) 502 ?z 。 （ 3） 根據(jù)工作條件的要求，大端模數(shù)為 （ 4）齒輪分度圓的直徑 360301211 ???? 600501222 ???? （ 5）節(jié)距 10 ???????????????????????????? （ 6）齒輪齒頂、齒根圓直徑 由文獻(xiàn) [3]表 910? 可知， 齒頂高 12121* ???? aa 齒頂圓直徑 382062222co ''111 ??????? ??aa 610546767co ''222 ??????? ??aa 齒根高 ? ? ? ? ?????? af 齒輪基圓直徑 ? ? ? ? ????? Rm ? ? ? ? 5 2 ????? Rm （ 7）齒寬 查表可知， ??? ? （ 8）節(jié)圓周速度 311 ?? ????? m/s。 11 嘴的設(shè)計(jì) 噴嘴是利用噴咀出流的高速射流，吸引并帶動(dòng)另一種介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的裝置。高速射流叫做噴射流體，另一種介質(zhì)叫輸送介質(zhì)。噴 射流可以是水、空氣或蒸汽，輸送介質(zhì)可以是氣體、液體或固體。在氣力輸送中，噴射流體一般是空氣，輸送介質(zhì)為粉狀物料或與空氣的混合物。本專題研究中，空氣是噴射流體，灑料等 (固液兩相混合物 )為輸送介質(zhì)。 截面止，長(zhǎng)度為 進(jìn)口段內(nèi)，壓力維持不變，噴射流體射流將要輸送的流體吸進(jìn)來(lái)。斷面 – Ⅲ間長(zhǎng)為 為混合段。斷面Ⅲ – Ⅲ至斷面Ⅳ – Ⅳ間長(zhǎng)為 L 的一段，是擴(kuò)流段。 擴(kuò)流段是用來(lái)將流體流動(dòng)的部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)換為靜壓的部件，擴(kuò)流段的擴(kuò)流角流角太小，則 擴(kuò)流管段很長(zhǎng)，摩擦阻力大。擴(kuò)流角太大，則局部阻力損失增大。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)流角一般取 5在擴(kuò)流角超過(guò) 14°后，在擴(kuò)流段內(nèi)的流動(dòng)已不能將全部斷面均勻充滿，因此，沿?cái)U(kuò)流段壁面將會(huì)形成更強(qiáng)的旋渦，出現(xiàn)回流區(qū)，使壓力恢復(fù)系數(shù)急劇降低。 3 各主要零部件強(qiáng)度的校核 水器強(qiáng)度的校核與計(jì)算 噴水器鋼材的重量在大型儲(chǔ)噴水器噴水器體的總重量中約占 35%到 50%。因此 ,確定噴水器厚度的噴水器強(qiáng)度計(jì)算 ,對(duì)于減少噴 水器的重量從而降低整個(gè)儲(chǔ)噴水器的鋼材消耗量、對(duì)于大型儲(chǔ)噴水器的經(jīng)濟(jì)合理性具有決定性的作用。國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)噴水器設(shè)計(jì)規(guī)范提供的噴水器強(qiáng)度計(jì)算方法不盡相同 ,計(jì)算所得的噴水器板的厚度也有差別 ,因此有必要對(duì)各種規(guī)范提供的計(jì)算方法進(jìn)行比較。外浮頂儲(chǔ)噴水器噴水器承受的儲(chǔ)液靜液壓如圖 1所示工程設(shè)計(jì)中噴水器厚度按靜液壓在噴水器中產(chǎn)生的最大 環(huán)向應(yīng)力確定。由于實(shí)際的噴水器設(shè)計(jì)時(shí)噴水器板不可能采用厚度連續(xù)變化的鋼板 ,所以制造時(shí)均采用不同厚度的鋼組焊成噴水器。因此除儲(chǔ)噴水器直徑較小 ,噴水器厚度按剛性確定并設(shè)計(jì)成等壁厚外 ,通常情況下各 12 層噴水器板的厚度也是沿噴水器由上到下逐層增厚的。噴水器承受的儲(chǔ)液靜壓力每一層噴水器鋼板的厚度可根據(jù)噴水器板承受的最大應(yīng)力計(jì)算得出。各層噴水器板承受的應(yīng)力呈梯形分布 ,因此從理論上講其最大應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)在每一層噴水器板的下端。但由于噴水器板采用的是有一定寬度的鋼板 ,在其寬度范圍內(nèi)厚度是不變的 ,因此各層噴水器板寬度范圍內(nèi)的應(yīng)力分布是 不均勻的 ,其上段的應(yīng)力較小。各層噴水器板下端因受到下層噴水器板的影響 ,使噴水器板中最大應(yīng)力點(diǎn)的位置上移。因此 ,噴水器板厚度不是按每層噴水器板下端的應(yīng)力決定 ,而是按噴水器板下端向上一定距離的最大應(yīng)力點(diǎn)處的靜液壓計(jì)算得出的。至于最大應(yīng)力點(diǎn)上移的位置 ,各國(guó)儲(chǔ)噴水器規(guī)范中均采用噴水器板下端向上約 300。此種噴水器厚度的計(jì)算方法稱為“定點(diǎn)法”。當(dāng)儲(chǔ)噴水器直徑較小時(shí) ,各層噴水器板的應(yīng)力分布比較均勻 ,用定點(diǎn)法計(jì)算噴水器厚度的精度能夠滿足實(shí)際需要。但隨著儲(chǔ)噴水器直徑的增大 ,由計(jì)算得到的結(jié)果和應(yīng)力實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明 ,用“定點(diǎn) 法”計(jì)算出的噴水器厚度 ,往往造成噴水器板的下部應(yīng)力較大 ,甚至超過(guò)了許用應(yīng)力 ,這顯然是不安全的 ;而噴水器板的上部應(yīng)力較小 ,又顯得比較保守。圖 2列出了三種不同直徑的儲(chǔ)噴水器噴水器環(huán)向應(yīng)力分布曲線圖。噴水器中最大的環(huán)向應(yīng)力點(diǎn)逐漸上移 ,底層噴水器中的最大應(yīng)力點(diǎn)甚至已經(jīng)落到了第二層壁板上 ,而上部各層噴水器的應(yīng)力偏低。對(duì)此 ,有些國(guó)家的規(guī)范對(duì)定點(diǎn)計(jì)算法做了修正 ,如計(jì)算底圈噴水器板時(shí)采用不同的焊縫系數(shù)等措施 ,這滿足了一些中型儲(chǔ)噴水器的要。但對(duì)于大直徑儲(chǔ)噴水器 ,由于其底層噴水器的最大應(yīng)力點(diǎn)有可能落到第二層壁板上 ,即使有這些修 正措施仍然會(huì)有較大的誤差。因此如果能計(jì)出噴水器板中最大應(yīng)力點(diǎn)的位置 ,再按此位置確定噴水器板的厚度將會(huì)得出比較精確合理的結(jié)果“變點(diǎn)法”就是基于這種概念進(jìn)行計(jì)算的。美國(guó)《鋼制焊接儲(chǔ)噴水器》中給出了“變點(diǎn)法”進(jìn)行噴水器厚度計(jì)算的方法 ,浮頂油噴水器噴水器強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)條件 :公稱容積 :噴水器直徑 :360;噴水器高度 :439儲(chǔ)存液密度 :0185?蝕裕量 :1計(jì)儲(chǔ)液高度 :220水器材質(zhì) :650《鋼制焊接油噴水 器》變點(diǎn)法計(jì)算。 13 按我國(guó)規(guī)范定點(diǎn)法計(jì)算我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范為 油化工立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)噴水器設(shè)計(jì)規(guī)范》。噴水器設(shè)計(jì)厚度按下式計(jì)算 ,取其中較大值。經(jīng)過(guò)比較計(jì)算，該噴水器的強(qiáng)度滿足要求。 輪強(qiáng)度的校核計(jì)算 （Ⅰ）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 （ 1）接觸應(yīng)力的計(jì)算 由文獻(xiàn) [4]表 395? 可知，齒面接觸應(yīng)力計(jì)算公式，即 22211 ???? ??（ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 計(jì) 算載荷系數(shù) 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，由文獻(xiàn) [4]表 25? 可知，取 1?平均分度圓直徑 ? ? ? ? ????? Rm 平均分度圓圓周速度 00 0 00 0 11 ????? m/s 由文獻(xiàn) [4] 圖 45? （ a）可知，按 7 4 0 0 0 1 ??zv m，得 K； 由文獻(xiàn) [4] 圖 75? （ b）可知，按 ?輪懸臂布置，K ； 由文獻(xiàn) [4]表 45? 可知， K； 14 ??????? A② 由文獻(xiàn) [1]表 610? 可知，彈性系數(shù) Z ； ③ 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) i ss i ???計(jì)算得， ? ? ??????????? 1） 接觸疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力 由文獻(xiàn) [4] 表 285? 可知，許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式，即 m ? （ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 6001H? 最小安全系數(shù) ③由文獻(xiàn) [1， 10知，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù) 811 ???????? 1] 圖 10得接觸疲勞壽命系數(shù) 15 ④尺 寸系數(shù) 1?⑤工作硬化系數(shù)，按 0 13 ??? H B ⑥潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)， ????? 3）由于 ? 安全。 （Ⅱ）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 （ 1）齒根應(yīng)力的計(jì)算 由文獻(xiàn) [4]表 555? 可知，彎曲應(yīng)力計(jì)算公式，即 ???? )??（ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 由文獻(xiàn) [1]表 510? 可知， ? ② 由文獻(xiàn) [1]表 510? 可知， ? 計(jì)算得， ? ? 51 ????????????F? 2）彎曲強(qiáng)度的齒根許用應(yīng)力 16 由文獻(xiàn) [4]表 315? 可知，齒根許用應(yīng)力計(jì)算公式，即 ?（ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 彎曲疲勞極限 300F? 齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 彎曲強(qiáng)度的最小 安全系數(shù) ⑤ 彎曲疲勞壽命系數(shù) 彎曲疲勞的尺寸系數(shù) Y 計(jì)算得， M P 3001 ??????（ 3） 由于 F? ? ? F? 安全。 17 承強(qiáng)度的校核計(jì)算 （ 1）滾動(dòng)軸承的選擇 滾動(dòng)軸承為深溝球軸承 61902，由文獻(xiàn) [2]表 得 862?N，1490?N， 83.0?e ， Y 。 （ 2）壽命驗(yàn)算 軸承所受支反力合力 222 ????? （ 對(duì)于深溝球軸承，派生軸向力互相抵消。 0?文獻(xiàn) [2]表 得， ， 0 0 51 ?????? （ 按軸承 9310366 ????????? ???????????? ? （ 18 ?hL h= 年 經(jīng)審核后，此軸承合格。 4 設(shè)計(jì)總結(jié) 本設(shè)計(jì)主要是基于國(guó)內(nèi)家居門窗清洗行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展，節(jié)水和環(huán)境保護(hù)以及成本控制的要求，設(shè)計(jì)的一種既滿足清洗速度快，效率高，成本低的要求，又能節(jié)水環(huán)保且設(shè)備投資較低的家居門窗清洗器，設(shè)計(jì)具有一定經(jīng)濟(jì)和好實(shí)用性。 本設(shè)計(jì)主要完成的工作包括以下幾個(gè)方面： 1、通過(guò)對(duì)清洗行業(yè)的現(xiàn)狀分析，找到設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，確定設(shè)計(jì)的方向。 2、完成了家居門窗清洗器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 3、充分考慮了清洗器的 可實(shí)現(xiàn)性，設(shè)計(jì)具有相當(dāng)大的市場(chǎng)情景。 并通過(guò)三維軟件對(duì)各部分零件建模，在建模期間一般應(yīng)進(jìn)行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個(gè)特征組成，明確各個(gè)特征的形狀，他們之間的相對(duì)位置和表面連接關(guān)系，然后按照特征的主次關(guān)系，按一定的順序進(jìn)行建模。一個(gè)復(fù)雜的零件，可能是許多個(gè)簡(jiǎn)單特征經(jīng)過(guò)相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時(shí)，特征的生成順序十分重要，不同的建模過(guò)程雖然可以構(gòu)造出同樣的實(shí)體零件，但其造型過(guò)程及實(shí)體的構(gòu)型結(jié)構(gòu)卻直接影響到實(shí)體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實(shí)體模型的應(yīng)用，尤其在二維圖紙上，我 們能看到的只是零件的平面圖，而內(nèi)部特征則以虛線給予表示，另外還有零件的相貫線，這表示了各個(gè)特征相交時(shí)出現(xiàn)線段。在零件的草圖繪制過(guò)程中，必須要選 19 好第一個(gè)草繪平面，這很關(guān)鍵，這個(gè)平面決定了往后建模的所用到的命令，簡(jiǎn)單的說(shuō)，一個(gè)圓柱可以作一個(gè)圓形然后拉伸，也可以作一個(gè)長(zhǎng)方體旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應(yīng)該選擇第二種方法為好了。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，再次提出了利用三維軟件的水平，并吸收了大量的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下幾點(diǎn)。關(guān)于圖紙的繪制方面，當(dāng)零件的尺寸已經(jīng)給出，不考 慮圖紙尺寸不合適的，基于三維零件圖，裝配時(shí)必須考慮的大小是合適的，因?yàn)?圖效果不好，也會(huì)引起的尺寸誤差，和甚至出現(xiàn)欠定義大小，因此，必須通過(guò)在這個(gè)時(shí)候?qū)α慵M(jìn)行測(cè)量，進(jìn)行修改，直到符合要求。該工具是方便的輸入數(shù)據(jù)映射，通過(guò)選擇部分的類型，標(biāo)準(zhǔn)件，可以生成，但有時(shí)需要在工具集使用部分可能找不到，所以在這個(gè)時(shí)候隨機(jī)應(yīng)變，其他部分而不是通過(guò)修改或滿足要求增加組件的使用。三維地圖應(yīng)該是靈活的，解決問(wèn)題的方法總比問(wèn)題多，當(dāng)一個(gè)方法不能正常映射，試試另一種方法，它不僅可以完成零件的生產(chǎn)，而且還可以開發(fā)映射 一個(gè)更好的主意，并打破了新思想的規(guī)則。學(xué)習(xí)使用一些可以節(jié)省時(shí)間的命令，如鏡像，陣列，能省則省”。在裝配過(guò)沉重，曾給了我一個(gè)很大的障礙，是要花很多時(shí)間去找出為什么。在一個(gè)活躍的子組件，雖然活動(dòng)范圍會(huì)產(chǎn)生干擾，可以設(shè)置該復(fù)合物的活動(dòng)范圍，如先進(jìn)的范圍內(nèi)，和角度范圍，即使在這個(gè)范圍內(nèi)不影響母配體，不能設(shè)置。因?yàn)橐坏┰O(shè)定的范圍內(nèi)，在父組件將被視為完全定義的組件模型，它將沖突分總成，將無(wú)法完成裝配?？吹貓D是最重要的任務(wù)是理解零件圖，圖表工具，沒有工具是沒有法律的零件圖，所以不要急著寫，想通過(guò)零件的結(jié)構(gòu)，并認(rèn)為通過(guò)線圖 ，這是重中之重，映射。部分建模，一般應(yīng)的特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，找出零件是由幾個(gè)特點(diǎn)，擺脫所有的形狀特點(diǎn)，它們之間的連接相對(duì)位置、表面，然后按主次特征造型的關(guān)系，按一定的順序。一個(gè)復(fù)雜的部分，有許多簡(jiǎn)單的功能，通過(guò)切除或重疊相交。所以部分建模，序列特征是很重要的，雖然不同的建模過(guò)程可以構(gòu)造出相同的實(shí)體部分，但其建模過(guò)程和實(shí)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有直接的影響，實(shí)體模型可以修改應(yīng)用程序，可理解性和實(shí)體模型。特別是在二維圖紙，我們只能看到元器件的布局，并用虛線給說(shuō)的內(nèi)部特征，除了部分的相貫線，這條線各特征在路口出現(xiàn)。在選秀過(guò)程 中 20 零件，必須選擇第一個(gè)草圖平面，這是非常重要的，決定了后續(xù)的模型飛機(jī)的命令，使用簡(jiǎn)單的說(shuō)，一個(gè)圓柱形圍成一個(gè)圈，然后繪制，也可以作為一個(gè)長(zhǎng)方體旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都是一樣的，但草圖平面和命令的使用。如果我們想要一個(gè)軸，那么我們應(yīng)該選擇第二個(gè)方法以及。 由于該零件的設(shè)計(jì)不規(guī)則零件，用于為拉伸和旋轉(zhuǎn)命令，許多零部件都是對(duì)稱的，所以為了節(jié)省時(shí)間，提高效率，通常用于指揮鏡特性。 一個(gè)完整的工程圖紙應(yīng)該包含以下 4個(gè)方面。 一組視圖：一組視圖（包括視圖，剖面，斷面，局部視圖）是正確的，完整的，對(duì)各部分的結(jié)構(gòu)和形狀表達(dá)清 楚。 尺寸：尺寸的確定和零件的形狀各部分的位置 技術(shù)要求：表明部分的一些要求必須在制造和檢驗(yàn)完成，如表面粗糙度，尺寸公差，形位公差，材料和熱處理的方法和指標(biāo)。 標(biāo)題欄：注明產(chǎn)品名稱，材料，數(shù)量，拉伸比和拉伸，等。 單擊 [新建 ]圖標(biāo)以顯示新的文件系統(tǒng)， 件”對(duì)話框中，單擊“選項(xiàng)”對(duì)話框中的組件，你可以進(jìn)入裝配工作模式，進(jìn)行以后的設(shè)計(jì)工作。 21 結(jié) 論 光陰似箭，日月如梭，在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使 用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度本文所設(shè)計(jì)的是家居門窗清洗器的設(shè)計(jì)，通過(guò)初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問(wèn)不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最后，感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過(guò)。 四年時(shí)光，說(shuō)長(zhǎng)不長(zhǎng)說(shuō)短不短，不知不覺中我們已經(jīng)共同經(jīng)歷了許多，我們手拉著手一同走過(guò)了快樂與悲傷，收貨了屬于我們的成長(zhǎng)與堅(jiān) 強(qiáng)。也許在今后的日子里還有更多的困難等待著我們，但是我不會(huì)害怕，我會(huì)勇敢的迎接挑戰(zhàn)，我要用自己的努力搏一個(gè)美好的未來(lái)。最后我想說(shuō)：畢業(yè)，是終點(diǎn)，亦是起點(diǎn)。 22 致 謝 直到今天，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也 給予我無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過(guò)去的那個(gè)愛玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無(wú)私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過(guò)近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各類家居門窗清洗器的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的 知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來(lái)自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。 23 參考 文獻(xiàn) [1] 張煉 . 家居門窗清洗器的設(shè)計(jì)與研究 . 高等教育： 2000（ 21） . 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