《智能拖地機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《智能拖地機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】（49頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

編號： 畢業(yè)設(shè)計（論文）說 明 書 題 目： 智能拖地機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 院 （系）： 機電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名： 尚琪 學(xué) 號： 1000110126 指導(dǎo)教師： 彭曉楠 職 稱： 副教授 題目類型： ?理論研究 ?實驗研究 ? 工程設(shè)計 ?工程技術(shù)研究 ?軟件開發(fā) 2014 年 5 月 26 日 I 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計設(shè)計了一個 小型手推式拖地機，適用 于樓道走廊，家庭等場所。拖地機首先 由動力裝置，傳動裝置 ，拖地裝置組成。動力裝置通過帶輪傳動，使主軸Ⅰ旋轉(zhuǎn)，通過安放 在主軸上的錐齒輪改變方向，帶動帶輪傳動，從而讓拖地機前面兩個拖地圓盤逆時針轉(zhuǎn)動，進行拖地 工作。其次，通過裝在主軸Ⅰ一端的帶輪帶動軸Ⅱ旋轉(zhuǎn)，安裝在軸Ⅱ上的滾刷機構(gòu) 再次清理前面拖地圓盤工作過的地面， 且 把垃圾收集到后面的垃圾箱里。 至此，完成所要求 的功能 和任務(wù) 。 本 畢業(yè) 設(shè)計中，通過 圖書館，互聯(lián)網(wǎng) 查閱，搜集 了 大量 的 資料，對不同的設(shè)計結(jié)構(gòu)方案 進行 了 對比，分析并最終確定 了 一種比較理想的 好的 設(shè)計方案，然后根據(jù)已 確定方案進行機構(gòu)的設(shè)計計算，確定各個 零部件尺寸和 相應(yīng) 型 號，對其進行校核以確保滿足設(shè)計要求。設(shè)計的零部件相對 的比較簡單，實用，且方便 制造，所以 其 成本較低，是一種比較經(jīng)濟實惠的 小型 手推 式 拖地機。 關(guān)鍵詞 ：拖地機；成本 。 he a is of by of is on a so of s to to is on a of a to of to is to so is 錄 引 言 ………………………………………………………………………… ………… … … 1 1 總體方案的設(shè)計 …… …………………………… … …………………… ………… … 3 案設(shè)計的技術(shù)要求 ……………………………………………… ………… ……… 3 體方案的確定 ………………………………………………………… ……… …… 3 2 相關(guān)零件的計算 ………………………………………………… ………… ……… 5 電池的選擇 …………………………………………………… …………… ……… 5 蓄電分類 ………………………………………………… …………… ………… 5 用蓄電池型號 …………………………………………… ……………………… 6 電池性能 ……………………………………………………… ………… ……… 6 動機的選擇 …………………………………………………… ……………… …… 7 動機選擇方法 ……………………………………………… ………… ………… 7 動機的種類和特性 ……………………………………… ……………… ……… 7 輪減速電動機的選 ………………………………………… ……………… …… 7 輪減速電動機的分類和特點 ………………………………… …………… …… 8 輪減速電動機優(yōu)點 …………………………………………… ……………… … 8 動機功率計算 …………………………………… …………………… …………… 9 3 拖地機結(jié)構(gòu)設(shè)計 ……………………………… ………………… ……………… 10 動比分配 …………………………… ……………………………………… ……… 10 輪的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 ……………………………… …………………… ……………… 10 動機和Ⅰ軸之間帶輪的設(shè)計計算 ………………………… ………… ………… 10 Ⅰ 軸 Ⅱ之間帶輪的設(shè)計 ………………………………… …………………… … 13 Ⅲ和 軸 Ⅳ之間帶的設(shè)計計算（一） ………………… ………… …………… 16 Ⅲ和 軸 Ⅳ之間帶的設(shè)計計算（二） ……………………………………………… 19 齒輪的設(shè)計計算 …………………………………………………………………… 22 一對直齒錐齒輪的設(shè)計計算 …………………………………………………… 22 二對 直齒錐齒輪的設(shè)計計算 …………………………………………………… 26 軸的設(shè)計計算 …… ……………………………………………………………… 29 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ………………………………………………………………… 29 軸的校核 ……………………………………………………………………… 30 的選擇 ………………………………………………………………… …… …… 33 的校核 ………………………………………………………………… …… …… 33 承的設(shè)計計算 ……………………………………………………………………… 34 承的選擇 …… ………………………………………………………… … ……… 34 承的校核 ………………………………………………………………………… 34 Ⅱ軸承校核 ……………………………………………………………………… 35 架的設(shè)計 …………………………………………………………………………… 37 4 結(jié)論 ………………………………………………………………… …………… …… 39 謝 詞 ……………………………………………………………… …………… ………… 41 參考文獻 ……………………………………………………………… ………… ……… 42桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 1 頁 共 44 頁 引言 拖地機是用來清理 道路，走廊等場所的 一種設(shè)備。按照用途不同可以 分為家庭拖地機，道路拖地機等。目前，拖地機 工作 主要是靠人力 自己 完成，體力消耗大，效率低 下，安全系數(shù)不 高。 由于 先進的拖地車，造價高，費用大，維修 更換零部件 困難等原因 ，因此 普遍使用 拖地車 有一定的難度 和困難 。為了解決人力 自己拖地消耗 力大，效率低 下，安全性不 高及維修 更換的問題；拖地車費用高 ，難度大等問題提出了 一種 新型 的小型 手推式拖地機。本畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的 新型拖地機工作效率高，適用于走廊， 狹窄的小巷，街道，可供多方面 的使用，在推行過程中 方便快捷且環(huán)保。 在目前快速發(fā)展 的市場中，該產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展以大型拖地 機械為主體，在清潔，拖地設(shè)備，機械產(chǎn)業(yè)中，除了大型拖地機械外，還應(yīng)包括面對家庭等用戶 所 使用的小型拖地 機設(shè)備。目前，在國內(nèi)，小型 的 拖地設(shè)備市場長期以來處于星軌空擋 的 狀態(tài) 之下，在國外，小型拖地機的 使用 已經(jīng) 很普遍 了 。在我國目前各方面 發(fā)展 狀況下 ，一方面， 對于人們平常拖地的方式 ， 費力氣，累，不符合人機和諧一致的原理 ；另一方面，拖地機的使 用中有作用和效果的產(chǎn)品售價較高而不符合大多數(shù)家庭 的經(jīng)濟承受狀況。 社會在急速 的 發(fā)展，人們對 于生活方式便利性的要求也越來越高，傳統(tǒng)的拖地方式必然 且一定會 發(fā)生改變。 性能特點： （ 1） 電動作業(yè)，無廢氣排放，保護環(huán)境； （ 2） 體積小，轉(zhuǎn)彎靈活，易于操作，適合大多數(shù)地方使用； （ 3） 掃地拖地于一體，方便快捷，減少勞動力； （ 4） 拖地效果好，先掃后托，干凈清潔； （ 5） 機械化作業(yè)效率高，機械所到之處一拖而凈，而且避免人工操作缺陷； 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢 : 當(dāng)前在我們國家，拖地機的相關(guān)技術(shù)水平還是比較滯后的，處于相對低下的位置，尤其實在關(guān)鍵技術(shù)上 ，為盡快提高拖地機的相關(guān)技術(shù) ， 追趕上其他技術(shù)先進的國家，但是在這過程中不能污染環(huán)境 ， 所以拖地機結(jié)構(gòu)設(shè)計必須找到一個正確的發(fā)展 方向。隨著社會 各方面進一步的發(fā)展 ， 設(shè)計人員不 再 純粹 滿足 的拖地機 這一種功能，還應(yīng)更進一步強調(diào)多方面，多層次要求，現(xiàn)存的市場對于多方面的要求還是空白，所以急需相應(yīng)的產(chǎn)品來滿足人們的需求 。 近年來，國內(nèi)外拖地機械 發(fā)展較快。國內(nèi)有許多廠家引進了國外先進拖地機工作裝置，加工裝置的生產(chǎn)技術(shù)，與國內(nèi)相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，大大提高了國產(chǎn)拖地機的技術(shù)性能。 國內(nèi)拖地機技術(shù)現(xiàn)狀 在二十世紀(jì)中期的時候，我國許多生產(chǎn)廠家便開始投入大量資金進行研究 ，由于 剛開始研究 ， 所以它的功能不是很完善，人機工程做的不是很好，市場上很難滿足普通大桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 2 頁 共 44 頁 眾的需求，無人問津，賣不出去 。 過了一段時間后 ，國內(nèi)相關(guān)科研機構(gòu)，生產(chǎn)廠家，加大了拖地機的研發(fā)力度。 擦地機的發(fā)展起步較晚，拖地機，機電一體化程度相對國外比較落后， 80 年代以后，國內(nèi)拖地機采用國外先進技術(shù)在 提高 ，如液壓 技術(shù)， 電業(yè)操作等技術(shù) 。而作為機電一體化技術(shù)的核心技術(shù)，計算機技術(shù)以及直接制約和影響技術(shù)反戰(zhàn)的傳感檢測在國產(chǎn)拖地機上幾乎沒有應(yīng)用，大大制約了國內(nèi)拖地機的發(fā)展水平。 國內(nèi)拖地機的發(fā)展將是一個課題，針對國內(nèi)拖地機的現(xiàn)狀進行技術(shù)改造，針對不同的工作環(huán)境對拖地機進行相應(yīng)的設(shè)計和改造，使其更加適應(yīng)時代的發(fā)展和人們的需求。在之前的技術(shù)基礎(chǔ)之上進行設(shè)計，將拖地機型變得簡單輕便，外觀更加美觀，降低拖地機的重量，提高拖地機的使用壽命，減少噪聲，降低成本，是拖地機更加人性化， 人們使用更方便，拖地機是中國廣闊的前景。 設(shè)計的主要內(nèi)容 ： 本課題通過應(yīng)用 件技術(shù)對拖地機進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，使其能實現(xiàn) 拖地等功能。為人們分擔(dān)家務(wù)清潔瑣事，創(chuàng)造整潔干凈的生活及工作環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量。另一方面是進一步提升專業(yè)技能，為踏上工作崗位做好準(zhǔn)備。本課題的主要工作內(nèi)容有以下幾點： （ 1） 收集關(guān)于拖地機產(chǎn)品的相關(guān)知識，了解現(xiàn)有關(guān)拖地機產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能； （ 2） 熟悉拖地機的工作原理及過程； （ 3） 查閱相關(guān)資料， 熟悉機械設(shè)計，機械設(shè)計基礎(chǔ)，機械零件加工，工程力學(xué)，工程制圖與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的學(xué)科內(nèi)容知識 ； （ 4） 熟練掌握計算機輔助設(shè)計軟件； （ 5） 對拖地機設(shè)計方案進行詳細(xì)規(guī)劃及分析，反復(fù)對方案進行論證，逐步進行修改及優(yōu)化； （ 6） 利用計算機及相關(guān)軟件完成拖地機的結(jié)構(gòu)設(shè)計； （ 7） 利用計算機及相關(guān)軟 件完成拖地機相關(guān)機構(gòu)的各種參數(shù)計算（功率的計算與電池 電源的選用）和分析； （ 8） 完成拖地機相關(guān)零件材料的選用及其工藝分析； 畢業(yè)設(shè)計要求 : 本畢業(yè)設(shè)計課題需要掌握機械產(chǎn)品設(shè)計、機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械零件加工工藝、工程力學(xué)、工程制圖等相關(guān)知識及計算機輔助設(shè)計技能。本課題需要提交的數(shù)據(jù)資料及要求主要有以下幾點： （ 1） 設(shè)計方案的規(guī)劃及分析對比必須在畢業(yè)設(shè)計說明書中體現(xiàn)出來； （ 2） 智能拖地機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理，提交合理、完整的 3D 模型； （ 3） 智能拖地機相關(guān)機構(gòu)的各種參數(shù)計算和分析并提供結(jié)果； （ 4） 零部件裝配正確合理，并提供干涉分析結(jié)果； 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 3 頁 共 44 頁 1 總體方案的設(shè)計 案設(shè)計的技術(shù)要求 : 動力裝置：傳統(tǒng)的動力裝置已經(jīng)不符合當(dāng)今時代的主流，即 低碳，環(huán)保的主體，取而代之的是清潔， 環(huán)保， 無污染 的 裝置 ，并且 本 本畢業(yè)設(shè)計 中輸出的功率不是特別大 ，因此， 本 畢業(yè) 設(shè)計中選用蓄電池，滿足設(shè)計技術(shù) 和使用 要求。 傳動裝置：盡量多的運用大學(xué)所學(xué)過的知識，如《機械設(shè)計》，《機械原理》 ，《機械制圖》 等，故設(shè)計中傳動裝置選用齒輪，帶輪，軸，軸承，鍵等零件， 計算方便，真正學(xué)會用知識，學(xué)以致用 。 其他裝置：設(shè)計 的其他零部件 要與以上 所設(shè)計的 裝置合理 的 配合，正確 的 裝配，以滿足設(shè)計 任務(wù)書 所需要功能 ，并容易 于制造，成本較低 ，且安全可靠 。 體方案的確定 : 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求和實際 的工作條件，最終想到了三種設(shè)計方案，如下： 方案一： 通過 電動機 轉(zhuǎn)動帶動 皮帶 ，使軸Ⅰ轉(zhuǎn)動，安裝在軸Ⅰ上的錐齒輪改變方向，帶動軸Ⅱ轉(zhuǎn)動，通過裝在軸 Ⅲ 上的帶輪，帶動小車前面的轉(zhuǎn)動圓盤旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動圓盤下面裝有毛刷，從而達到對地面拖地的功能，且小車近似設(shè)計成對稱結(jié)構(gòu)，提高了效率。 圖 1方案一三維模型 方案二：通過電動機轉(zhuǎn)動帶動皮帶，使軸Ⅰ開始轉(zhuǎn)動， 安裝在軸Ⅰ末端上的小帶輪開始轉(zhuǎn)動，通過皮帶，使軸Ⅱ開始轉(zhuǎn)動，軸Ⅱ上安裝有滾動圓柱，上面帶有毛刷，且接觸面積比較大，拖地效率好。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 4 頁 共 44 頁 圖 1方案二 三維模型 方案三：通過電動機轉(zhuǎn)動帶動皮帶，使軸Ⅰ開始轉(zhuǎn)動，，安裝在軸Ⅰ上下兩對的錐齒輪改變傳功方向，使軸Ⅲ開始轉(zhuǎn)動，再通過裝在軸Ⅲ上的帶輪 ，帶動小車前面的兩個轉(zhuǎn)動圓盤旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動圓盤下面轉(zhuǎn)動毛刷，進行拖地，且再通過安裝在軸Ⅰ末端的小帶輪轉(zhuǎn)動，通過皮帶，使軸Ⅱ開始轉(zhuǎn)動，軸Ⅱ上安裝有滾動圓柱，上面帶有干凈毛刷，對前面的滾 動圓盤拖過的地面擦干，功能更加好。 圖 1方案三 三維模型 經(jīng)分析方案一，方案二，方案三的優(yōu)缺點，結(jié)合實際情況，綜合考慮，選用方案三作為本畢業(yè)設(shè)計設(shè)計方案。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 5 頁 共 44 頁 2 相關(guān)零件的計算 電池的選擇 : 電池分類： （ 1） 鉛酸蓄電池 優(yōu)點： 鉛酸電池最多 。 這個 電池的 價位很合理 ， 被大多數(shù)人接受 ， 且在全球我國 是這種 電池最大的生產(chǎn) 者之一 。其 中 含 有 污染的成分比較少，可回收性好 ，重復(fù)使用性好 。 缺點： 鉛蓄電池不足之處在于它的 重量和體積 和其他蓄電池相比是比較大的 。 目前鉛酸蓄電池基本上是浮動式電池的發(fā)展 。 浮充電池不適用于快速充電和放電電流，雖然花了很多精力和能量，提高生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)人員，并進入實際應(yīng)用階段， 但是其 使用 壽命還是非常不理想的。 （ 2） 鋰離子電池 優(yōu)點： 在與上面所述電池同樣的容量下， 鋰離子電池的 重量是比較小，它的 比容 比鎳氫電池 提高了一個檔次 ，這樣 滿足各層次人們的需求 ，各個行業(yè) 就都可以使用了。 而且鋰離子電池整個使用時間都是比 比鎳氫電池 使用時間長 。目前 大多數(shù)手機生產(chǎn)商的 手機電池 幾乎 都是 應(yīng)用 這 類型的 電池。 缺點： 鋰電池內(nèi)阻比較大，動態(tài)使用問題有時會發(fā)生當(dāng)電池完全放電的感情問題的汽車在尾車 。 鋰離子電池是在電池放電狀態(tài)爆炸，最重要的是，與手機電池單電池的使用，通過保護電路的匹配很好用的 ，基本上杜絕了電池爆炸的問題。 但 在 拖地車 上 應(yīng)用 ，必須要使用串連 蓄電源 組，而串連 電源 組的 避危 電路的復(fù)雜 難度要 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 一個 電池的避危 電路， 并且 其 加工使用 成本也 相應(yīng) 的提高 。 到 現(xiàn)在 為止， 一個 較 好的鋰 離子 電池 的避危 電路的 價格與鋰離子 電池 自 身 價錢差不多 。 （ 3） 鎳鎘電池 優(yōu)點： 鎘鎳電池電流特性優(yōu)于鎳氫電池的耐過充性能，比鎳氫電池做好的，我們中國 是鎳鎘電池生產(chǎn)國，有人提出鎘污染的問題， 我們中國仍然有一個很多 的產(chǎn)品出口到歐洲鎳鎘電池及相關(guān)應(yīng)用，歐洲在 2006 開始限制 。 根據(jù)中國中央電視臺廣播新聞，神舟五號是使用鎳鎘電池。 這是因為其相對的高可靠性等優(yōu)點，引用的 電池仍然是這個品種的 在 航空航天設(shè)備 應(yīng)用 。 因此，拖地車在這方面 的 鎘鎳電池退出應(yīng)用程序，是否 有一些 過早 ？ 但鎘鎳電池和充電器的成本費用明顯低于鎳金屬氫化物電池，只要回收過程中做的好 ，電 這種池應(yīng)保留 。 （ 4） 鎳氫電池 優(yōu)點：鎳氫 這種 電池 比 是第一種所述的 電池 比容 要 上升一個高度 ， 這種 電池的 使用時間 也 是比其他電池使用時間長 ， 這 其 中 各方面的 特性也 是 比 第一種 電池 的好 。 缺點：鎳氫電池 的應(yīng)用，還存在一些實際的問題 ， 比如：不小心讓電池連續(xù)不間斷的充電，就會導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生變化 ， 使得鎳氫電池失效，不能正常的使用 。 因此 ， 我桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 6 頁 共 44 頁 們國家生產(chǎn)的電池，不僅要滿足平常人們使用要求，還應(yīng)注意安全性方面。 但 是 這 些問題卻還沒有讓相關(guān)部門和廠商 注意到 。所以，鎳氫 的 電池發(fā)展收到 較 大 程度 的制約。 （ 5） 聚合物鋰電池 優(yōu)點： 鋰 聚合物電池爆炸的殺傷力比鋰離子電池 小 。 缺點：但是，也 存在 著一些危險性的 可能 ，因此安全性也是 和 鋰離子電池一樣需要我們 時刻 注意 。 （ 6） 鋅空電池 優(yōu)點： 大比容的鋅空電池 、 在世界上以污染小，環(huán)保而著稱 。 電池采用手動替換的方法 ， 換下電池上的舊鋅板 ， 采用新的，這樣 更換一次鋅板可 用 行駛于 160 公里到 220公里。 上海率先在全國開展了 的鋅空氣電池的應(yīng)用，許多熱電網(wǎng)點被建立，開創(chuàng)了電動車用鋅空氣電池的應(yīng)用先例。 。 缺點： 到目前為止還沒有在上海以外的地方進行相應(yīng)的測試，和使用成本也是一個鉛酸電池的數(shù)十倍 。如果， 更 進一步擴大其應(yīng)用 的 范圍， 可能 進一步 降低使用成本的可能 。 用蓄電池型號 ： 拖地機電池的應(yīng)用需求過程 中，質(zhì)量使用相對較輕，可以充電和放電， 對身體有害的氣體絕對不能排除 ， 且 對環(huán)境無污染。 。 因此， 在這次畢業(yè)設(shè)計 中，獲取相關(guān)信息，用 鉛酸電池，選擇 類型： 3有關(guān) 的性能如下 ： 端 電壓 啟動容量 用壽命為充放電 1500 次 放電深度 90% 外形尺寸 ：長×寬×高 =1308080此蓄電池 的外形圖如下 ： 圖 2蓄電池 電池性能 ： （ 1） 將 化學(xué)能 直接轉(zhuǎn)化成 電能 的一種 裝置 ，是按可再充電設(shè)計的電池 ； 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 7 頁 共 44 頁 （ 2） 安全，可靠，能量密度大 ； （ 3） 污染，噪聲小，不會對環(huán)境帶來危害 ； （ 4） 比能量，比功率大 ； （ 5） 原材料易得，加工 便宜 ； （ 6） 可循環(huán)充電，使用 的 壽命較長 ； （ 7） 輸出的功率 能 滿足設(shè)計要求 ； 動機的選擇： 動機選擇方法： （ 1） 電機參數(shù)： 首先要明白的是電機的 規(guī)格，絕緣，保護型的功能特性，額定電流，額定電壓，額定電源頻率 等。這些內(nèi)容可以讓用戶對保護裝置的正確選擇提供參考依據(jù) ； （ 2） 環(huán)境條件： 環(huán)境溫度，振動，主要指的是冷的，腐蝕，高溫，高空，風(fēng)度，電磁污染 ； （ 3） 電機用途：主要根據(jù)設(shè)計內(nèi)容，結(jié)構(gòu)進行拖地機電動機的選擇 ，如 輸出功率不是很大，體積，質(zhì)量輕 ； （ 4） 控制方式： 手動控制模式，自動，遙控，局部控制，對生產(chǎn)線的控制重點，單獨立操作等 。 （ 5） 啟動方式：直接，逆變器，星角， 軟啟動，頻敏變阻器 ； （ 6） 其他方面：用戶對現(xiàn)場生產(chǎn)監(jiān)護管理 的情況，非正常性 停機對生產(chǎn)影響的嚴(yán)重程 度等 ； 動機的種類和特性： （ 1） 按工作電源分類：可 以 分為直流 電動機和交流電動機。 （ 2） 按結(jié)構(gòu)及工作原理分類：可分為直流電動機， 交流電動機， 異步電動機和同步電動機； 在移動設(shè)備和配套相應(yīng)的電池更經(jīng)常使用的電機是 直流電機和步進電機 。 直流電動機：直流電動機 擁有調(diào)速機能 優(yōu)秀 、起動 簡易、能夠載重起動等長處 ， 因此當(dāng)前 直流電動機的 利用規(guī)模依然 很廣泛，尤其 是在可控硅直流電源出現(xiàn) 以后 。 步進電動機：電機停轉(zhuǎn)的時候具有最大轉(zhuǎn)矩，具有優(yōu)良的停轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)相應(yīng)，較寬調(diào)速范圍，可靠性高，很好的位置精度和運動的重復(fù)性。 本次畢業(yè)設(shè)計的手推式拖 地機的工作環(huán)境比較簡單，控制簡單，運行比較穩(wěn)定，所以選擇一個直流電機。 輪減速電動機的選擇 減速電動機是由減速機和電機（馬達）組成的集成體，從而結(jié)合而成的機器才能叫減速電動機，這種集成體一般可以稱之為齒輪馬達或齒輪電動機。而減速電動機一般是由專業(yè)的減速電動機生產(chǎn)廠家進行集成拼裝后成套的生產(chǎn)。電動機運用很廣泛，可用于桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 8 頁 共 44 頁 鋼鐵職業(yè)，機械職業(yè)等。減速電動機的運用，相對于其他的驅(qū)動部件來說，最大的好處是簡化部件，節(jié)約了空間。 圖 2齒輪減速電動機 輪減速電動機的分類和特點： 減速電 動機首先可分為以下這幾種種類 ： 螺旋 錐齒輪 減速電機、 大功率齒輪減速電機、 行軸斜齒輪減速電機、 同軸式斜齒輪減速電機等。減速電 動機的特點首先具有 以下 的 幾點： （ 1） 減速電 動 機是傳動行業(yè) 里 的技術(shù) 智慧結(jié)晶，具有很高的科技成分 ； （ 2） 新型 的齒輪減速電 動 機 不僅節(jié)約空間，安全可靠 ， 而且 能承受一定的過載能力，功率能 夠 滿意客戶的需求； （ 3） 新型 的齒輪減速電 動 機能 量消耗低，性能優(yōu)量 ； （ 4） 新型 的齒輪減速電 動 機震動 小，噪音低，節(jié)能高， 且 選用 了優(yōu)質(zhì)鍛鋼 料，剛性鑄 造的 鐵 箱體 ； （ 5） 精細(xì)加工，包括 定位精度，這一切構(gòu)成了齒輪傳動總成的齒輪減速電 動機裝配 了各 種 類電 動 機，形成機電一體化，徹底包括 了 各類 產(chǎn)物的運用； （ 6） 減速電 動 機采用了 模塊化、 系列化的設(shè)計， 具 有很廣泛的適應(yīng)性。 而且 同時可組合 成 其他多種電 動 機、裝置方位和布局計劃、可按實際需要挑選任意 的 轉(zhuǎn)速和各種不同 布局方式 ； 輪減速電動機優(yōu)點： （ 1） 減速電 動 機 相 結(jié)合國際技術(shù)要求制造，具有 較 高的科技含量 ； （ 2） 節(jié)約 空間，可靠 性高 ，承受 過載能力 強 ，功率可 以達到 95上 ； （ 3） 能耗 相對 低，性能 強 ，減速 電動 機效率 可以 高達 95%以上 ； （ 4） 節(jié)能高， 振動小，噪音低， 選用優(yōu)質(zhì) 的 鋼材料，鋼性鑄鐵箱體，齒輪 表面經(jīng)過高頻 的 熱處理 ； （ 5） 經(jīng)過精密 機械 加工，確保 其 定位 的 精度，這 所有 一切構(gòu)成了齒輪傳動 組 成的齒輪減速電 動 機 相應(yīng) 配置了各類電 動 機，形成 機電一體化， 從而 完全保證了產(chǎn)品使用 的桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 9 頁 共 44 頁 質(zhì)量特征 ； （ 6） 產(chǎn)品 擁有 了 模塊化 、 系列化設(shè)計 的 思想， 具 有廣泛的適應(yīng)性， 一 系列 的 產(chǎn)品有 很 多的電 動 機組 合、安裝位置和結(jié)構(gòu) 的 方案，可按實際 的 需要 從而 選擇任意轉(zhuǎn)速和各種結(jié)構(gòu) 的 形式 ； 動機功率計算 ： 拖地機拖地材料選擇纖維布，設(shè)拖地圓盤受力約為 ： 0N，轉(zhuǎn)速 0 r/ 滾筒毛刷受力約為 ： ??2 =120N，轉(zhuǎn)速 0 r/ 拖地圓盤轉(zhuǎn)矩 ： 0× 2 N·m 所需要的功率： 75W 拖地圓盤到錐齒輪間用帶傳動，設(shè)傳動效率為 90%。 橫放錐齒輪 Ⅲ 軸的功率為： =75÷90%= 齒輪間的傳遞效率為 95% 豎放錐齒輪的功率為： ??豎 1= ?= 5%=筒處的 Ⅱ 軸的轉(zhuǎn)矩為： ??2=??2??2 =120×0 6N· m 滾筒處的功率為： PⅡ =筒到主軸 遞效率 90% PⅠ = PⅡ / ?=90%=動機到軸Ⅰ用皮帶傳動，設(shè)傳遞效率為 90% 電動機的輸出功率為： P=(2??豎 1+ PⅠ )/ ?=(2× ÷ 90%=于拖地機工作時速度為 60 r/選用 12 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 10 頁 共 44 頁 3 拖地機結(jié)構(gòu)設(shè)計 動比分配 電動機軸到Ⅱ軸之間的總傳動比為： ???00電 分配各級傳動比，設(shè)電動機到 Ⅰ 軸的傳動比 i=3 Ⅰ軸到Ⅱ軸的傳動比 i=3 電動機到拖地圓盤之間的總傳動比： ??? 0 0 電動機到Ⅰ軸的傳動比由上面可得為： i=3 錐齒輪在本設(shè)計中起轉(zhuǎn)變方向的作用，故傳動比設(shè)計為： i=1 橫放錐齒輪到拖地圓盤之間的傳動比為： i=3 輪的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 動機和Ⅰ軸之間帶輪的設(shè)計計算 （ 1） 確定計算功率 1]156表 8K =1 × 2） 選擇普通 V 帶的帶型 根 據(jù)帶n=500r/ 參考文獻 [1]152表 8型 。 （ 3） 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 ? 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑1 由 參考文獻 [1]157表 8表 812 算帶速 ? 。 按 參考文獻 [1]150中 式（ 8算帶的速度： ? = 100060 11? =s 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑2i=3 2? 22=66整 化 為28 （ 4） 確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度45桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 11 頁 共 44 頁 計算所需的基準(zhǔn)長度 0 02)()(2 ?? ? ? ? ? ? ?????????????????245422808822224522?663帶的基準(zhǔn)長度30算實際中 心距 a ????????? ?????? 6636302452 00 230 5） 驗算小帶輪上的包角 1? 1? ?????? 90501230 288(180 12 ???????? （ 6） 計算帶的根數(shù) z 計算單根 V 帶的額度功率 由12 500r/：0P= 根據(jù) 1n =500r/i =3 和 Z 型帶， 得：0P?= 查 參考文獻 [1]155表 8：?K= 參考文獻 [1]146表 8： 是， ??r=(??0 +0P?)?K ? V 帶的根數(shù) z 。 Z= '1d??r= = 由此可知，取 1 根即可。 （ 7） 計算單根 帶的單位長度質(zhì)量 q =m，所以 F=231N 應(yīng)使帶的實際初拉力0F＞F。 （ 8） 計算壓軸力 ? /2=2? 231? =桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 12 頁 共 44 頁 表 3帶型 基準(zhǔn)直徑 /速v/m/s 基準(zhǔn)長度 包角? 最小壓軸力 12 80 30 150o 1 9） 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 帶輪的材料 由于電動機 的轉(zhuǎn)速不是很高，故選用 。 帶輪的結(jié)構(gòu)形式 V 帶輪由輪緣、輪輻、和輪轂組成。根據(jù) V 帶根數(shù) Z=1，小帶輪基準(zhǔn)直徑12，大帶輪基準(zhǔn)直徑20，小帶輪選擇實心式，大帶輪選擇腹板式 。 V 帶輪的輪槽 V 帶輪的輪槽與所選用的 V 帶的型號相對應(yīng)； V 帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 V 帶工作面的夾角發(fā)生變化。為了使 V 帶的工作面與帶輪的輪槽工作面緊密貼合，將 V 帶輪輪槽的工作面的夾角做成小于 40 度，選擇 38 度。 V 帶輪的技術(shù)要求 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪轂上不允許有砂眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對輪緣、凸臺、腹板及輪轂的表面缺陷進行修補；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之要做動平衡。 表 3輪槽的截面尺寸 槽型 bd e ? δ 2? 380 帶輪參數(shù)計算 輪轂寬度： 由于 ??????? 所以， 查 參考文獻 [7]表 5— 3 得： 取輪轂寬度為 L=19 參考文獻 [1]160， 腹板厚度： ~1/ ?????????? 所以，取 S=C/=6轂孔徑 d及 ? ? ? ? 30333 0 0 0 0 00 d ?? ??桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 13 頁 共 44 頁 查 參考文獻 [1]370表 15— 3 可知： 若使用 40軸，則孔徑可取 d=34的公差帶可選 ( ， 0 5的寬度 b=8 )( 查 參考文獻 [1]161表 8— 10 得；最小輪緣厚度 δ 得 輪緣的厚度為 δ=帶輪參數(shù)計算 輪轂寬度： 由于 ??????? 所以， 查 參考文獻 [1]170表 5— 3 得： 取輪轂寬度為 L=19Ⅰ軸Ⅱ軸之間帶輪的設(shè)計計算 （ 1） 確定計算功率 考文獻 [1]156表 8得工作情況系數(shù) 1 × 2） 選擇普通 V 帶的帶型 根據(jù)帶n=167r/ 參考文獻 [1]155表 8用 Z 型 （ 3） 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑1考文獻 [1]157頁 表 8表 815算帶速 ? 按 參考文獻 [1]153頁 式（ 8算帶的速度： ? = 100060 11? =5×16760×1000 m/s=s 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑2i=3 2? 35=105整為200 （ 4） 確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度50計算所需的基準(zhǔn)長度 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 14 頁 共 44 頁 0 02)()(2 ?? ? ? ? ? ?????????????????15043510010035215022? ? 500 參考文獻 [1]155選帶的基準(zhǔn)長度00算實際中心距 a ????????? ?????? 5005001502 00 150 5） 驗算小帶輪上的包角 1? 1? ?????? 90501150 5100(180 12 ???????? （ 6） 計算帶的根數(shù) z 計算單根 V 帶的額度功率 由15 167r/：0P= 根據(jù) 1n =167r/i =3 和 Z 型帶，得：0P?=查 參考文獻 [1]155表 8：?K= 參考文獻 [1]146表 8： 是， ??r=(??0 +0P?)?K ? 計 V 帶的根數(shù) z 。 z = r = 此可知，取 1 根即可。 （ 7） 計算單根 考文獻 [1]表 8q =m，所以 F=K 3. 5 5 . 2 3 1) 0 0) 0 0 22 ??????? ???? ????????應(yīng)使帶的實際初拉力0F＞F。 （ 8） 計算壓軸力 ? /2=2? 33? =林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 15 頁 共 44 頁 表 3帶型 基準(zhǔn)直徑 /速v/m/s 基準(zhǔn)長度 包角? 最小壓軸力 15 100 50 150o 1 33 （ 9） 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 大 帶輪的材料 由于皮帶 的轉(zhuǎn)速不是很高，故選用 。 帶輪的結(jié)構(gòu)形式 V 帶輪由輪緣、輪輻、和輪轂組成。根據(jù) V 帶根數(shù) Z=1，小帶輪基準(zhǔn)直徑15，大帶輪基準(zhǔn)直徑200，小帶輪選擇實心式，大帶輪選擇腹板式 。 V 帶輪的輪槽 V 帶輪的輪槽與所選用的 V 帶的型號相對應(yīng)； V 帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 V 帶工作面的夾角發(fā)生變化。為了使 V 帶的工作面與帶輪的輪槽工作面緊密貼合，將 V 帶輪輪槽的工作面的夾角做成小于 40 度，選擇 38 度。 V 帶輪的技術(shù)要求 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪轂上不允許有砂眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對輪緣、凸臺、腹板及輪轂的表面 缺陷進行修補；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之要做動平衡。 表 3輪槽的截面尺寸 槽型 bd e ? δ 2? 380 帶輪參數(shù)計算 輪轂寬度： 由于 ??????? 所以， 查 參考文獻 [7]表 5— 3 得： 取輪轂寬度為 L=19 參考文獻 [1]160， 腹板厚度： ~1/ ???????? 所以，取 S=C/=6轂孔徑 d及 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 16 頁 共 44 頁 ? ? ? ? 30333 0 0 0 0 00 d ?? ??查 參考文獻 [1]370表 15— 3 可知： 若使用 40軸，則孔徑可取 d=19的公差帶可選 ( ， 0 5的寬度 b=6 )( 查 參考文獻 [1]161表 8— 10 得；最小輪緣厚度 δ 輪緣厚度取 δ =帶輪參數(shù)計算 輪轂寬度： 由于 ??????? 所以， 查 參考文獻 [7]170表 5— 3 得： 取輪轂寬度為 L=19 Ⅲ軸和Ⅳ軸之間帶的設(shè)計計算（一） （ 1） 確定計算功率 考文獻 [1]156表 8得工作情況系數(shù) 1 × . 2） 選擇普通 V 帶的帶型 根據(jù)帶n=167r/ 參考文獻 [1]152表 8用 Z 型 （ 3） 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑1考文獻 [1]157表 8表 816算帶速 ? 。按 參考文獻 [1]157式（ 8算帶的速度： ? = 100060 11? =6×16760×1000 m/s=m/s 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑2i=3 2? 36=102整為200 （ 4） 確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度距0a=300算所需的基準(zhǔn)長度 0 02)()(2 ?? ? 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 17 頁 共 44 頁 ? ? ? ?????????????????30043610010036230022? ? 800帶的基準(zhǔn)長度00算實際中心距 a ????????? ?????? 8008003002 00 300 5） 驗算小帶輪上的包角 1? 1? ?????? 90501300 6100(180 12 ???????? （ 6） 計算帶的根數(shù) z 計算單根 由16n =167r/：0P= 根據(jù) 1n =167r/i =3和 得：0P?= 查 由 參考文獻 [1]155表 8K= 由 參考文獻 [1]146表 8是， ??r=(??0 +0P?)?K ? z z = r = 由此可知，取 1 根即可。 （ 7） 計算單根 帶的單位長度質(zhì)量 q =m，所以 F=K 3. 5 5 . 2 3 1) 0 0) 0 0 22 ??????? ???? ????????應(yīng)使帶的實際初拉力0F＞F。 （ 8） 計算壓軸力 ? /2=2? 33? =以 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 18 頁 共 44 頁 表 3帶型 基準(zhǔn)直徑 /速v/m/s 基準(zhǔn)長度 包角? 最小壓軸力 16 100 00 150o 1 9） 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 帶輪的材料 由于皮帶的轉(zhuǎn)速不是很高，故選用 。 帶輪的結(jié)構(gòu)形式 V 帶輪由輪緣、輪輻、和輪轂組成。根據(jù) V 帶根數(shù) Z=1，小帶輪基準(zhǔn)直徑16，大帶輪基準(zhǔn)直徑200，小帶輪選擇實心式，大帶輪選擇腹板式 。 V 帶輪的輪槽 V 帶輪的輪槽與所選用的 V 帶的型號相對應(yīng)； V 帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 V 帶工作面的夾角發(fā)生變化。為了使 V 帶的工作面與帶輪的輪槽工作面緊密貼合，將 V 帶輪輪槽的工作面的夾角做成小于 40 度，選擇 38 度。 V 帶輪的技術(shù)要求 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪轂上不允許有砂眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對輪緣、凸臺、腹板及輪轂的表面缺陷進行修補；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之要做動平衡。 表 3輪槽的截面尺寸 槽型 bd e ? δ 2? 380 帶輪參數(shù)計算 輪轂寬度： 由于 ??????? 所以， 取 ： 取輪轂寬度為 L=19 由 參考文獻 [1]160， 腹板厚度： ~1/ ???????? 所以，取 S=C/=6轂孔徑 d及 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 19 頁 共 44 頁 ? ? ? ? 30333 0 0 0 0 00 d ?? ??查 由 參考文獻 [1]370表 15— 3 可知： 若使用 40軸，則孔徑可取 d=20的公差帶可選 ( ， 0 5的寬度 b=6 )( 查 由 參考文獻 [1]161表 8— 10 得；最小輪緣厚度 δ 輪緣厚度取 δ =帶輪的計算 輪轂寬度： 由于 ??????? 所以， 查參考文獻 [7]表 5— 3 得： 取輪轂寬度為 L=19 Ⅲ軸和Ⅳ之間帶的設(shè)計計算（二） （ 1） 確定計算功率 參考文獻 [1]156表 8得工作情況系數(shù) 1 × . 2） 選擇普通 V 帶的帶型 根據(jù)帶n=167r/ 由 參考文獻 [1]152表 8用 Z 型 （ 3） 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑1 參考文獻 [1]157表 8表 816算帶速 ? 。按 由 參考文獻 [1]150式（ 8算帶的速度： ? = 100060 11? =6×16760×1000 m/s=m/s 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑2i=3 2? 36=102整為200 （ 4） 確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度00計算所需的基準(zhǔn)長度 0 02)()(2 ?? ? 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書用紙 第 20 頁 共 44 頁 ? ? ? ?????????????????30043610010036230022? ? 800帶的基準(zhǔn)長度00算實際中心距 a ????????? ?????? 8008003002 00 300 5） 驗算小帶輪上的包角 1? 1? ?????? 90501300 6100(180 12 ???????? （ 6） 計算帶的根數(shù) z 計算單根 V 帶的額度功率 由16 167r/