本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁(yè) 共 Ⅰ 頁(yè)目 錄1 引言 .11.1 研究背景及意義 .11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .22 清潔方案設(shè)計(jì) .42.1 隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的設(shè)計(jì)思路 .42.2 往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的設(shè)計(jì)思路 .52.3 水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的設(shè)計(jì)思路 .82.4 清潔方案的確定 .92.5 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置總體結(jié)構(gòu) 103 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 143.1 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的主要設(shè)計(jì)及重點(diǎn)數(shù)據(jù) 143.2 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的清潔部分設(shè)計(jì) 153.3 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的水循環(huán)再利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 164 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置主要部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 184.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 184.2 聯(lián)軸器的選取 184.3 軸承的選取和校核 224.4 滾動(dòng)軸承的使用壽命 26結(jié)束語(yǔ) .28致謝 .29參考文獻(xiàn) .30本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 0 頁(yè) 共 31 頁(yè)1 引言1.1 研究背景及意義隨著人民收入的增多,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人民對(duì)于資源的需求也在不斷增強(qiáng)，例如交通方面，對(duì)于交通通行質(zhì)量這一方面尤其看重。所以，人們已經(jīng)離不開(kāi)汽車(chē)這個(gè)交通工具。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)擁有轎車(chē)的家庭數(shù)量不斷增多，隨之帶來(lái)的是報(bào)考駕照的人越來(lái)越多。根據(jù)有關(guān)部門(mén)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)平均 1000 個(gè)家擁有自己轎車(chē)的家庭大概有 300 到 400 個(gè)，相比于天津、南京等一線城市，像淮陰 鹽城 南通等二三線類(lèi)城市每 1000 個(gè)家庭所擁有轎車(chē)的家庭數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于一線城市的家庭數(shù)量。該圖是 2014 年轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置銷(xiāo)售比例的示意圖，如圖 1.1 所示。圖 1.1 2014 年轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置銷(xiāo)量比例因?yàn)閾碛修I車(chē)的家庭越來(lái)越多，所以所有和轎車(chē)有關(guān)的產(chǎn)業(yè)都在大量的出現(xiàn)，例如轎車(chē)修理，轎車(chē)配件等等相關(guān)產(chǎn)業(yè) [12]。而轎車(chē)清洗更是整個(gè)轎車(chē)產(chǎn)業(yè)中和人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚闹匾h(huán)節(jié)，伴隨著科技發(fā)展的是各種各樣的轎車(chē)型號(hào)和造型，這樣對(duì)于轎車(chē)清洗行業(yè)的要求也就變得更為苛刻，需要轎車(chē)清洗行業(yè)必須滿(mǎn)足衛(wèi)生、效率高等一系列要求。最早轎車(chē)清洗行業(yè)是在改革開(kāi)放后，隨著國(guó)家開(kāi)始大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，大量的洗車(chē)公司大量出現(xiàn)，隨后在中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的二十一世紀(jì)，在大部分一線城市洗車(chē)公司也更為的正規(guī)，不像原來(lái)的路邊作坊式洗車(chē)廠 [11]，而是轉(zhuǎn)型成更加高效、干凈的轎車(chē)美容公司。而在一些二三線城市仍舊保留著上世紀(jì)那種家族式個(gè)體經(jīng)營(yíng)戶(hù)，與轎車(chē)美容公司相比，這些洗車(chē)廠價(jià)格更便宜。但是由于買(mǎi)不起價(jià)格昂貴的轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置，只能用人工清潔的方式來(lái)清洗，大大的降低了洗車(chē)的效率同時(shí)也不注意環(huán)保等問(wèn)題，從而服務(wù)水平并不能達(dá)到客戶(hù)的要求，客戶(hù)并不能滿(mǎn)意。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 1 頁(yè) 共 31 頁(yè)綜上所述，轎車(chē)行業(yè)關(guān)于洗車(chē)這一方面有很大提升空間，所以無(wú)論從客戶(hù)體驗(yàn)或者是環(huán)保等因素來(lái)看，轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置擁有很大的市場(chǎng)。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀因?yàn)閾碛修I車(chē)的數(shù)量不斷增多，所以人們對(duì)于轎車(chē)清洗這一方面的要求也在逐步提高，我國(guó)也發(fā)明了往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置等洗車(chē)機(jī)來(lái)滿(mǎn)足人們的需求。1.2.1 國(guó)內(nèi)研究情況洗車(chē)這個(gè)行業(yè)也是在最近幾年發(fā)展起來(lái)的，由于我國(guó)技術(shù)水平比較落后，和國(guó)家對(duì)于轎車(chē)這一行業(yè)缺少政策扶持以及對(duì)于場(chǎng)地、環(huán)保等方面沒(méi)有明確的規(guī)定，導(dǎo)致很多城市洗車(chē)方式仍舊停留在人工洗車(chē)這一比較原始的洗車(chē)方式上面，相比于西方國(guó)家，轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的普及率還很低 [2]。當(dāng)前我國(guó)的洗車(chē)行業(yè)中大部分洗車(chē)廠并不符合我國(guó)現(xiàn)代化城市的要求，存在著不規(guī)范、不環(huán)保、不專(zhuān)業(yè)等問(wèn)題，也談不上滿(mǎn)足可持續(xù)發(fā)展的要求，就我個(gè)人而言洗車(chē)行業(yè)想要蓬勃發(fā)展必須要滿(mǎn)足環(huán)保和高效這兩個(gè)要求，這是問(wèn)題的關(guān)鍵，只有這樣，人們對(duì)于洗車(chē)這一行業(yè)的印象才會(huì)改觀，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力也會(huì)大幅度提高。在我國(guó)洗車(chē)行業(yè)使用的轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置主要有以下幾種，BLATC 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置、WD240 自動(dòng)清潔裝置等。1.2.2 國(guó)外研究情況相比于我國(guó)落后的轎車(chē)清潔裝置，外國(guó)在這方面的技術(shù)已經(jīng)十分成熟，據(jù)我所知其他國(guó)家的清潔裝置種類(lèi)繁多，比如龍門(mén)式轎車(chē)清潔裝置或者隧道式等等，像美國(guó)日本的清潔裝置從當(dāng)初的作坊式洗車(chē)廠到后來(lái)的自動(dòng)化清潔裝置，技術(shù)在不斷改進(jìn)。在這方面我國(guó)技術(shù)水平落后于國(guó)外水平，所以大部分的轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置是模仿國(guó)外的，比如 TEPO--AUTO 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置是模仿德國(guó)的清潔裝置，將它改進(jìn)成適合我國(guó)各種環(huán)境的清潔裝置，但是它核心部分的電機(jī)原件和傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)軸等都是從國(guó)外進(jìn)口的。該圖是 TEPO--AUTO 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的示意圖，如圖 1.2 所示。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 2 頁(yè) 共 31 頁(yè)圖 1.2 TEPO--AUTO 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置當(dāng)前能夠生產(chǎn)比較先進(jìn)的轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的國(guó)家是美國(guó)和德國(guó)，而在這么多先進(jìn)的清潔裝置中比較具有代表性的是 WD240 型強(qiáng)化版轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置。這種轎車(chē)清潔裝置是龍門(mén)往復(fù)式自動(dòng)清潔裝置，它的主要特點(diǎn)是造價(jià)便宜，效率高。它能夠根據(jù)不同的情況使用對(duì)應(yīng)的程序工作，總共可供選擇的程序有六個(gè)，另外它能夠一年不間斷工作，效率非常高。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 3 頁(yè) 共 31 頁(yè)2 清潔方案設(shè)計(jì)2.1 隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的設(shè)計(jì)思路隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置開(kāi)始是由一個(gè)美國(guó)科學(xué)家在二十世紀(jì)九十年代初設(shè)計(jì)出來(lái)的。這種清潔裝置本身的設(shè)計(jì)理念是保持轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置機(jī)器原地不動(dòng)，轎車(chē)依靠傳送帶運(yùn)動(dòng)慢慢帶動(dòng)著往前走經(jīng)過(guò)洗車(chē)的地方。轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置上負(fù)責(zé)識(shí)別轎車(chē)實(shí)時(shí)位置的感應(yīng)器將轎車(chē)的位置轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號(hào)傳到清潔裝置的控制系統(tǒng)中，從而能夠知道轎車(chē)的具體位置，通過(guò) PLC 系統(tǒng)編寫(xiě)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的全自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能夠高效，干凈的清洗家庭轎車(chē) [13]，同時(shí)隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置能夠清洗很多種類(lèi)的轎車(chē)，應(yīng)用對(duì)象非常廣泛。通常顧客去洗車(chē)講究的是效率，所以能否快速和高效的完成整個(gè)轎車(chē)的清洗成為選擇轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的首要條件。而這種隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置效率很高，洗一輛家庭轎車(chē)只需要兩分鐘的時(shí)間 [15],并且這種清潔裝置能夠不停地工作，大大的減少了洗車(chē)的等待時(shí)間。所以這種清潔裝置適合布置在人流量較多的路口和轎車(chē)站附近。當(dāng)然這種清潔裝置在擁有高效特點(diǎn)的同時(shí)也存在很明顯的缺陷，第一，這種清潔裝置造價(jià)非常高，一般的價(jià)格都在二十萬(wàn)左右，普通的作坊式洗車(chē)廠買(mǎi)不起，收回成本的時(shí)間比較長(zhǎng)，因此這種清潔裝置不適合普通作坊式洗車(chē)廠，第二，這種清潔裝置非常浪費(fèi)水，資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重，不利于國(guó)家對(duì)于環(huán)境的保護(hù) [14]。第三，這種清潔裝置由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用的零件也比較龐大，所以整體的體積比較大，需要比較大的空間來(lái)放置，這對(duì)于作坊式洗車(chē)廠十分不利，這類(lèi)洗車(chē)廠沒(méi)有這么多空間來(lái)放置此類(lèi)清潔裝置?？偟膩?lái)說(shuō)，由于上面的各種要求，隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置并不能在三線城市大規(guī)模應(yīng)用洗車(chē)。該圖是隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的示意圖，如圖 2.1 所示。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 4 頁(yè) 共 31 頁(yè)圖 2.1 隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置2.2 往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的設(shè)計(jì)思路往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置最初也是由美國(guó)人發(fā)明的，但是此類(lèi)清潔裝置被廣泛使用的地方不是在美國(guó)而是在日本，日本人非常熱衷于使用此類(lèi)清潔裝置，這種清潔裝置最大的特點(diǎn)是轎車(chē)在該清潔裝置里面做來(lái)回運(yùn)動(dòng) [17]，轎車(chē)本身它是不動(dòng)的,通過(guò) PLC 系統(tǒng)的控制，來(lái)達(dá)到來(lái)回清洗的目的，也能自己感應(yīng)噴水、自己刷洗車(chē)的兩側(cè)、自己刷洗轎車(chē)的地盤(pán)、自己上蠟燭、自己吹干車(chē)輛。一輛待清洗的車(chē)駛進(jìn)裝置里面，只需要三到四分鐘，這輛車(chē)就能洗干凈了，但是這種清潔裝置并不能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不能達(dá)到大量的轎車(chē)清洗的要求，這種轎車(chē)清潔裝置最大的特點(diǎn)是安裝有刷子[16]，類(lèi)型有三個(gè)刷子式，五個(gè)刷子式和八個(gè)刷子式，刷子的材料也是五花八門(mén)的，有布做的，有尼龍的等等，其中清洗質(zhì)量最高的就是布做的。該圖是往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的毛刷樣式，如圖 2.2 所示。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 5 頁(yè) 共 31 頁(yè)圖 2.2 往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的毛刷樣式往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置最關(guān)鍵的部分在于它的主要框架，因?yàn)檠b置在前進(jìn)的時(shí)候要求前進(jìn)的路線必須是絕對(duì)水平的，所以裝置的主要框架焊接時(shí)必須是沒(méi)有任何縫隙的，而這個(gè)框架本身的材料大部分采用的是不銹鋼，要求在豎直方向上面的誤差不能超過(guò) 4mm,但是因?yàn)槲覈?guó)的技術(shù)水平比較落后，所以這個(gè)框架的焊接要求并不能完全達(dá)到。往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置最大的優(yōu)點(diǎn)在于它能夠把轎車(chē)清洗的非常干凈 [18]，而其他種類(lèi)的清潔裝置不能做到這一點(diǎn)，另外組成這個(gè)往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，相比于隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置來(lái)說(shuō)，它具備占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。該圖是龍門(mén)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置毛刷種類(lèi)的示意圖，如圖 2.3 所示。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 6 頁(yè) 共 31 頁(yè)圖 2.3 往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置另外往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置完全是由電腦系統(tǒng)控制的，所以能夠全方位的清洗轎車(chē)，清洗的比較干凈。同時(shí)由于這種清潔裝置使用的是毛刷，所以能夠最大程度的防止轎車(chē)的油漆被破壞 [1]。同樣往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置也有相應(yīng)的缺點(diǎn)，造價(jià)比較昂貴，比如一個(gè)普通往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的市場(chǎng)價(jià)在十八到二十萬(wàn)之間，這對(duì)于那些普通的作坊式洗車(chē)廠來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一個(gè)天文數(shù)字，其外由于清洗的非常干凈，所以這種裝置對(duì)于水的消耗也是非常大的，我國(guó)本身水資源并不充足，所以大量的浪費(fèi)水資源并不滿(mǎn)足我國(guó)的基本國(guó)情，不光有上面這些缺點(diǎn)，往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置本身對(duì)于場(chǎng)地的選擇也有極其苛刻的要求，裝置下面的軌道焊接要求非常高 [19]，不能有一點(diǎn)點(diǎn)縫隙，而且制造軌道的材料必須是合金。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè)所以，綜上所說(shuō)，這種清潔裝置很難在二三線城市的作坊式洗車(chē)廠廣泛使用。2.3 水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的設(shè)計(jì)思路水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置相比于另外兩種轎車(chē)清潔裝置，它最大的特點(diǎn)是裝置和轎車(chē)本身沒(méi)有任何接觸的地方。水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置清洗轎車(chē)的時(shí)候使用的是高壓水流和清潔劑配合的清潔方法。這種清潔裝置是才開(kāi)始流行起來(lái)的，產(chǎn)品比較新穎，價(jià)格也比較實(shí)惠，經(jīng)歷了顧客的考驗(yàn)，在市場(chǎng)上廣受好評(píng)。水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置最先流行起來(lái)是在 2004 年，在很短的時(shí)間內(nèi)，水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置在很多城市大量使用。它剛開(kāi)始本身的銷(xiāo)量并不是很好，經(jīng)過(guò)幾年發(fā)展銷(xiāo)量?jī)叭灰呀?jīng)成為整個(gè)轎車(chē)清潔裝置行業(yè)的龍頭產(chǎn)品，最先使用這類(lèi)清潔裝置的城市是杭州，后來(lái)在全國(guó)各大中小型城市中普遍使用。而且現(xiàn)在不光國(guó)內(nèi)在使用這種清潔裝置，國(guó)外好多國(guó)家也慢慢在使用。水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置是通過(guò)電子感應(yīng)來(lái)確定轎車(chē)的位置和大小的，然后轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)轎車(chē)車(chē)身進(jìn)行一系列的清洗，吹干等步驟，裝置本身可以前進(jìn)、可以轉(zhuǎn)動(dòng)，非常靈活，對(duì)車(chē)子和機(jī)器本身不會(huì)造成破壞 [20]。在水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置中最有名的一個(gè)系列是 U 型清潔裝置，這款產(chǎn)品是所有種類(lèi)中功能最強(qiáng)大的，U 型水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的機(jī)械手是全方位無(wú)死角清洗轎車(chē)的，能夠自己量取轎車(chē)的長(zhǎng)度，控制水流流速和沖洗時(shí)的力量，而且在轎車(chē)不小心碰到裝置邊框的時(shí)候，能夠彈出保護(hù)裝置保護(hù)轎車(chē)。另外相比于隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置，這種清潔裝置占地面積不是很大，最小需要長(zhǎng)為八米，寬為四米、高為四米的體積，使用的是 220V 的家庭電壓，大部分的轎車(chē)都能夠清洗，比如家庭轎車(chē)，SUV 等等，沖洗的時(shí)候沖洗的力達(dá)到九十千克就可以把轎車(chē)的底部清洗干凈，洗車(chē)的效率也很高 [21]，大概三到四分鐘洗干凈一輛轎車(chē)，而且據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)洗一輛車(chē)大概只需要消耗 200L 水左右，比較環(huán)保。水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置和隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置、往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置不同的地方是清洗的時(shí)候使用的方法不一樣，它沒(méi)有其他兩個(gè)裝置的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和安裝時(shí)嚴(yán)格的要求，也正是因?yàn)檫@樣，它的造價(jià)并不是很高，大概只需要 7 到 8 萬(wàn)左右，這個(gè)價(jià)格對(duì)于那些作坊式洗車(chē)廠來(lái)說(shuō)還是合理的，并且這種裝置的體積很小，通常普通的洗車(chē)廠都能放的下，適合使用的環(huán)境有很多種。水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的外形簡(jiǎn)單又精致，里面也安裝了很多隔除雜音的材料 [22]，噪音的分貝滿(mǎn)足國(guó)家本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 8 頁(yè) 共 31 頁(yè)的要求，對(duì)周?chē)用竦恼Ｉ顩](méi)有影響，水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的注水電機(jī)的功率是 18KW，這在全球注水電機(jī)中都能算得上很高的了，功率越高轎車(chē)才能被清洗的更加仔細(xì)，更能滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置也是全自動(dòng)的，是通過(guò) PLC 來(lái)控制整個(gè)裝置的運(yùn)行，非常的方便、智能。水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置和隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置、往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置相比有很多的優(yōu)點(diǎn)，但同樣也有它自身的缺點(diǎn)，第一，它其實(shí)并不能實(shí)現(xiàn)全方位立體清洗整個(gè)轎車(chē)，像有些地方機(jī)械手是伸不進(jìn)去的，比如說(shuō)轎車(chē)的車(chē)輪和底部的很大一部分區(qū)域，第二，在制造過(guò)程中生產(chǎn)廠商為了節(jié)約成本，他們把清潔裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的很簡(jiǎn)單，有些地方不是設(shè)計(jì)的很仔細(xì)，所以導(dǎo)致在實(shí)際安裝的時(shí)候不能實(shí)現(xiàn)完全沒(méi)有縫隙，安裝的并不是很牢固 [23]。第三，因?yàn)樗妒睫I車(chē)自動(dòng)清潔裝置噴出的水的壓力是非常高的，所以有些時(shí)候會(huì)損傷轎車(chē)車(chē)身的油漆。第四，在洗車(chē)的時(shí)候，水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置使用了大量的清洗劑，對(duì)周?chē)沫h(huán)境造成了極大的破壞。該圖是水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的示意圖，如圖 2.4 所示。圖 2.4 水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置2.4 清潔方案的確定通過(guò)對(duì)水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置和隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置、往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的優(yōu)缺點(diǎn)和工作原理的分析，查閱了有關(guān)轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的國(guó)內(nèi)外資料，我設(shè)計(jì)了這個(gè)三滾筒式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置，這個(gè)裝置把三種清潔裝置的所有的優(yōu)點(diǎn)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 9 頁(yè) 共 31 頁(yè)融合在一起，這個(gè)裝置能夠在中小型城市大量使用，通過(guò)對(duì)一些中小型城市的數(shù)據(jù)研究，了解到整個(gè)洗車(chē)市場(chǎng)的大概需求有如下幾個(gè)部分：首先，清洗轎車(chē)的公司必須要在人流量多的地方，場(chǎng)地比較大，轎車(chē)流通比較方便的地方。然后，洗一次車(chē)輛價(jià)格應(yīng)該要實(shí)惠一點(diǎn)，不能超過(guò) 20 塊錢(qián)，這樣才能被客戶(hù)所接受 [24]。其次，洗車(chē)的時(shí)候滾輪不能沾到沙石，不然會(huì)很容易刮傷車(chē)身，所以滾輪的材料應(yīng)該是那種不太能粘沙土的材料。最后，清洗的質(zhì)量是整個(gè)洗車(chē)過(guò)程的核心，必須要把一些轎車(chē)的死角和一些難去除的污點(diǎn)清洗干凈。通過(guò)相關(guān)的調(diào)查研究，可以得到一個(gè)信息，城市里面基本上都是大馬路，所以大部分轎車(chē)需要清洗的是一些灰塵和沙石等細(xì)小的東西，不同于鄉(xiāng)村，鄉(xiāng)村里面有很多地方都是泥土混合著石頭的道路，所以轎車(chē)的車(chē)輪和車(chē)身非常容易粘上大塊的泥土，特別是下雨天的時(shí)候，更加容易弄得到處都是泥土。轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置是在城市里面使用的，因此不用太考慮轎車(chē)能不能洗的干凈這方面的問(wèn)題。于是洗車(chē)方式是先用水混合著清洗劑沖刷整個(gè)轎車(chē)，然后用毛刷刷洗轎車(chē)的車(chē)身。2.5 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置總體結(jié)構(gòu)這個(gè)是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，主要的設(shè)計(jì)是參考隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置，刪掉了隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置里面焊接比較復(fù)雜的軌道部分,使用自動(dòng)單邊軌道來(lái)帶動(dòng)轎車(chē)向前移動(dòng)，在清潔裝置的底面使用不銹鋼支架把整個(gè)清潔裝置固定住，使它不動(dòng)，支撐的前面部分和清潔裝置焊接在一起，整個(gè)支架嵌在水泥板里面，這樣不但能夠降低固定成本而且清潔裝置一點(diǎn)都不會(huì)滑動(dòng)，清潔裝置有 3 個(gè)滾輪，2 個(gè)是左右滾輪，一個(gè)是上滾輪，左右滾輪主要是清洗轎車(chē)兩側(cè)的車(chē)身，而上滾輪主要是清洗轎車(chē)頂部凸起的部分以及車(chē)頭和車(chē)屁股，左右滾輪可以前后轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣能夠把轎車(chē)兩側(cè)車(chē)身洗的更加干凈，上滾輪使用氣缸帶動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)上下位移，因?yàn)檗I車(chē)有一個(gè)凸起的頂部，這樣設(shè)計(jì)才能洗的更加干凈 [3]，上滾輪和左右兩個(gè)滾輪外面包裹的毛刷材料使用的是泡沫，目前為止這個(gè)材料是最佳的選擇，它清洗泥土和吸收污水的能力都很強(qiáng)，并且十分柔軟，不會(huì)損壞轎車(chē)表面的油漆。此外我還設(shè)計(jì)了一個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)，在清潔裝置的右邊，水循環(huán)系統(tǒng)能夠?qū)η逑催^(guò)程中產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理，使臟水能夠循環(huán)再利用，一般清洗一輛轎車(chē)，大概能夠節(jié)省 80 到 90L 水，對(duì)保護(hù)環(huán)境十分有利 [4]，也大大降低了清洗的成本。該圖是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的示意圖，如圖 2.5 所示。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 10 頁(yè) 共 31 頁(yè)圖 2.5 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)的這個(gè)清潔裝置在清洗轎車(chē)的時(shí)候轎車(chē)行進(jìn)的方式和上面所說(shuō)的幾個(gè)轎車(chē)清潔裝置的方式一樣，都是通過(guò)裝置本身的軌道帶動(dòng)轎車(chē)向前行進(jìn)，但是我使用的軌道是單邊軌道，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軌道，轎車(chē)處于熄火狀態(tài)，利用單邊軌道帶動(dòng)轎車(chē)慢慢向前移動(dòng)，節(jié)約了生產(chǎn)成本。另外這個(gè)清潔裝置是按時(shí)間來(lái)收費(fèi)的，前面有個(gè)自動(dòng)投幣箱，類(lèi)似于電瓶車(chē)自動(dòng)投幣充電，客戶(hù)能夠控制轎車(chē)清洗的時(shí)間，如果轎車(chē)本身并不是很臟就沒(méi)必要花清洗一輛臟車(chē)的費(fèi)用來(lái)清洗，很大程度上減少了洗車(chē)的費(fèi)用。這個(gè)清潔裝置和上面幾種清潔裝置的清洗方式不太一樣，既不像原來(lái)那種光靠毛刷刷洗轎車(chē)的方式，又不像現(xiàn)在直接用水和清洗劑沖刷轎車(chē)的方式，我把這兩種方法結(jié)合在了一起，在轎車(chē)剛駛進(jìn)清潔裝置的時(shí)候 [4]，左右滾輪和上滾輪并不運(yùn)作，而是先通過(guò)左右和上面的噴水裝置初步對(duì)轎車(chē)進(jìn)行沖洗，隨后再用左右滾輪和上滾輪刷洗轎車(chē)的車(chē)身，刷洗完以后再啟動(dòng)噴水系統(tǒng)進(jìn)行沖刷，這樣運(yùn)轉(zhuǎn)的話不但大大節(jié)約了寶貴的水資源，而且還能夠把轎車(chē)清洗的更加干凈。整體的框架是參考往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的框架，但是由于我這個(gè)是轎車(chē)自動(dòng)前進(jìn)的方式，大大的優(yōu)化了設(shè)計(jì)框架 [6]，減少了制造所花費(fèi)的資金，因此這個(gè)清潔裝置的價(jià)格也隨之降低，所以洗車(chē)廠也會(huì)降低向顧客收取的費(fèi)用。在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)中占有利地位，水刀式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置、隧道式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置、往復(fù)式轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置都沒(méi)有這么低的生本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 11 頁(yè) 共 31 頁(yè)產(chǎn)成本，所以在洗車(chē)市場(chǎng)上有很大的優(yōu)勢(shì) [7]。該圖是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置單邊軌道的示意圖，如圖 2.6 所示。圖 2.6 單邊軌道下面是三滾輪式轎車(chē)清潔裝置主要的清潔部分的結(jié)構(gòu)，綠色的是噴淋裝置，專(zhuān)門(mén)是噴水和洗滌劑，兩個(gè)粉紅色的左右滾輪是負(fù)責(zé)清洗轎車(chē)兩側(cè)的車(chē)身 [8]，還有一個(gè)上滾輪負(fù)責(zé)清潔轎車(chē)的頂部，黃色的部分是整個(gè)清潔裝置的主要框架。該圖是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置主要清洗部分結(jié)構(gòu)的示意圖，如圖 2.7 所示。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 12 頁(yè) 共 31 頁(yè)圖 2.7 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置主要清洗部分結(jié)構(gòu)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 13 頁(yè) 共 31 頁(yè)3 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的主要設(shè)計(jì)及重點(diǎn)數(shù)據(jù)這個(gè)設(shè)計(jì)主體要是四個(gè)方面，第一個(gè)是清洗結(jié)構(gòu)，第二個(gè)是水資源循環(huán)再利用系統(tǒng)，第三個(gè)是 PLC 控制系統(tǒng)，第四個(gè)是細(xì)節(jié)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該表是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置主要設(shè)計(jì)參數(shù)的示意表，如表 3.1 所示。表 3.1 主要的設(shè)計(jì)參數(shù)安裝位置的長(zhǎng)度 9m安裝位置的寬度 6安裝位置的面積 54 2安裝位置的高度 4.5清潔裝置的高度 3.5續(xù)表 3.1 主要的設(shè)計(jì)參數(shù)清潔裝置的長(zhǎng)度 8m清潔裝置的寬度 5.7水循環(huán)裝置的長(zhǎng)度 4.5水循環(huán)裝置的寬 1.3水循環(huán)裝置的高 3水循環(huán)裝置的體積 17.55 3m該表是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置主要功能參數(shù)的示意表，如表 3.2 所示。表 3.2 主要的功能參數(shù)三個(gè)柔性滾輪 一個(gè)上滾輪，兩個(gè)左右滾輪清洗方式 高壓水刀噴淋方式洗滌劑種類(lèi) 泡沫洗滌劑轎車(chē)前進(jìn)方式 單邊軌道帶動(dòng)向前行進(jìn)控制系統(tǒng) PLC 控制系統(tǒng)故障檢測(cè)方式 人工檢查洗車(chē)方式 自助式洗車(chē)時(shí)間記錄 系統(tǒng)自動(dòng)記錄洗車(chē)時(shí)間本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 14 頁(yè) 共 31 頁(yè)該表是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置清洗車(chē)輛種類(lèi)的示意表，如表 3.3 所示。表 3.3 清洗車(chē)輛的種類(lèi)適用于 4 座的小轎車(chē)清洗轎車(chē)的最大長(zhǎng)度 5m清洗轎車(chē)的最大寬度 3清洗轎車(chē)的最大高度 2該表是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置組成部件材料的示意表，如表 3.4 所示。表 3.4 組成部件的材料外部框架材料 不銹鋼電子元件 防水型機(jī)架 熱鍍鋅 C 型鋼機(jī)架該表是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置水和電消耗量的示意表，如表 3.5 所示。表 3.5 水和電的消耗量用電的種類(lèi) 220 家庭用電v清洗一輛轎車(chē)的耗電量 0.3 度/輛清洗一輛轎車(chē)的耗水量 26L/輛該表是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置清洗效率參數(shù)的示意表，如表 3.6 所示。表 3.6 轎車(chē)清洗效率參數(shù)每輛轎車(chē)清洗時(shí)間 2 /輛min每小時(shí)清洗轎車(chē)的數(shù)量 25 輛3.2 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的清潔部分設(shè)計(jì)轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的清洗部分主要有機(jī)架，單邊導(dǎo)軌，上滾輪，左右滾輪這四個(gè)部分。該圖是轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置清洗部分結(jié)構(gòu)的示意圖，如圖 3.1 所示。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 15 頁(yè) 共 31 頁(yè)圖 3.1 清潔部分結(jié)構(gòu)草圖1 是清潔裝置的機(jī)架，2 是清潔裝置的底部，起到承重的作用，3 和 4 是左右滾輪，清洗轎車(chē)兩側(cè)車(chē)身，5 是上滾輪，清洗轎車(chē)的頂部。清洗轎車(chē)的時(shí)候需要有人把轎車(chē)開(kāi)到單邊軌道上，汽車(chē)處于熄火狀態(tài)，確保轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置在單邊軌道的前端，距離清潔區(qū)域有 70 。cm使轎車(chē)車(chē)窗保持封閉狀態(tài)，觀察一下后視鏡，保證擋風(fēng)玻璃上面的雨刷和后備箱等部件都是關(guān)閉的，把車(chē)身周?chē)姓陉?yáng)等凸出東西拆下，以防在清洗時(shí)把它損壞 [5]。最后再檢查一下車(chē)身，看看有沒(méi)有遺漏的地方，檢查完畢以后，運(yùn)行轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置，轎車(chē)沿著單邊軌道緩慢駛?cè)肭逑磪^(qū)域 [9]，轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置開(kāi)始自己清洗轎車(chē)，直到顧客覺(jué)得轎車(chē)清洗完畢才停止運(yùn)轉(zhuǎn)。3.3 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的水循環(huán)再利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水循環(huán)再利用系統(tǒng)使用的三級(jí)沉淀池，臟水先通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)，把臟水中顆粒比較大的泥土和機(jī)油過(guò)濾出來(lái)，然后通過(guò)提升水泵將臟水送到一級(jí)沉淀池進(jìn)行混凝沉淀，再通過(guò)輸送管道輸送到二級(jí)沉淀池進(jìn)行吸附，最后通過(guò)輸送管道輸送到膜處理池進(jìn)行膜的過(guò)濾。為了節(jié)約能源，各級(jí)沉淀管道之間都是由輸送管道來(lái)輸送臟水，在管道里面安裝了防止臟水回流的閥門(mén)，這樣的話就可以減少沉淀池之間的水泵的數(shù)量，降低成本。臟水排到沉淀池以后，停留在沉淀池里面的時(shí)間可能會(huì)比預(yù)計(jì)的時(shí)間要本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 16 頁(yè) 共 31 頁(yè)長(zhǎng)，這種情況叫做短流，這一部分停留在沉淀池里面的臟水不能夠完全沉淀，導(dǎo)致沉淀的效果不是很明顯，甚至由于臟水不向前面流動(dòng)，出現(xiàn)了死水區(qū)，會(huì)減少整個(gè)沉淀池的有效容積。所以為了避免出現(xiàn)短流的現(xiàn)象，本設(shè)計(jì)在各個(gè)沉淀池的中間安裝了進(jìn)水管道，污水從上到下進(jìn)入，在進(jìn)水管下面設(shè)置傘狀的擋板，使臟水能夠在池中均勻分布。沉淀池沉淀過(guò)的水經(jīng)過(guò)提升泵運(yùn)到清潔裝置上面的儲(chǔ)水箱，清洗轎車(chē)用過(guò)的水重新輸送到沉淀池進(jìn)行處理，形成封閉的水循環(huán)再利用系統(tǒng)。普通的沉淀池里面的污泥都是通過(guò)機(jī)器挖取然后運(yùn)走的 [10]，清理的時(shí)間比較長(zhǎng)，時(shí)間一般是一個(gè)月，在清理的這段時(shí)間肯定又會(huì)污染已經(jīng)沉淀完的水，既浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)錢(qián)，所以設(shè)計(jì)的沉淀池裝有排泥管，在沉淀池里面放置時(shí)間比較久的臟水和污泥都可以及時(shí)排出去，非常方便又節(jié)約了時(shí)間，等污泥曬干以后讓污泥車(chē)運(yùn)走。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 17 頁(yè) 共 31 頁(yè)4 轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置主要部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的工作條件和要求，驅(qū)動(dòng)滾輪的電動(dòng)機(jī)選擇的是三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)是 Y100L2-4，這個(gè)電機(jī)的主要參數(shù)：輸出功率為 ,額定轉(zhuǎn)kW2.d?P矩為 ，最大轉(zhuǎn)速為 ，最大轉(zhuǎn)矩為 ，轉(zhuǎn)子慣量mT??N14d min/r150?n m30.8Ns?T為 。2s0.8?通過(guò)已經(jīng)選好的電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)速 和清潔裝置滾輪轉(zhuǎn)速 ，通過(guò)計(jì)算可以知mn道該傳動(dòng)的總傳動(dòng)比：（4.1）nia?電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)速 ，由式 4.1 計(jì)算得：/r150mn25601mani4.2 聯(lián)軸器的選取聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中很普遍的零件，主要功能是把兩根軸連接在一起，裝置在運(yùn)行的時(shí)候兩根軸不能分離，只有在裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，兩個(gè)連接軸才能分開(kāi)，聯(lián)軸器的種類(lèi)有很多，主要的種類(lèi)有三種，機(jī)械聯(lián)軸器、液力聯(lián)軸器和特種聯(lián)軸器。就機(jī)械聯(lián)軸器來(lái)說(shuō)，國(guó)家有明確的分類(lèi)，通過(guò)聯(lián)軸器對(duì)其連接的兩軸存在的相對(duì)位移有無(wú)補(bǔ)償?shù)哪芰?，可以分為剛性?lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩種，有一種是能夠起到保護(hù)作用的聯(lián)軸器叫安全聯(lián)軸器 [25]，而撓性聯(lián)軸器也可以根據(jù)有無(wú)彈性元件，分為有彈性元件的撓性聯(lián)軸器和無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器這兩種。這個(gè)是剛性聯(lián)軸器的種類(lèi)和特色的示意表，如表 4.1 所示。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 18 頁(yè) 共 31 頁(yè)表 4.1 剛性聯(lián)軸器的種類(lèi)和特色種類(lèi) 特色凸型聯(lián)軸器 a這 是 普 通 凸 緣 聯(lián) 軸 器 采 用 鉸制 孔 用 螺 拴 聯(lián) 接 ， 并 靠 鉸 制孔 （ 對(duì) 應(yīng) 鉸 制 孔 螺 栓 ） 螺 栓來(lái) 對(duì) 中 依 靠 螺 拴 的 抗 剪 切 能力 傳 遞 扭 矩 。凸型聯(lián)軸器 b這 是 采 用 普 通 螺 拴 聯(lián) 接 的 凸緣 聯(lián) 軸 器 ， 依 靠 兩 半 聯(lián) 軸 器結(jié) 合 面 上 摩 擦 力 傳 遞 扭 矩 。凸型聯(lián)軸器 c這 也 是 采 用 鉸 制 孔 用 螺 栓 聯(lián)接 的 凸 緣 聯(lián) 軸 器 ， 但 半 聯(lián) 軸器 外 緣 有 防 護(hù) 邊 ， 這 種 結(jié) 構(gòu)主 要 保 證 聯(lián) 軸 器 運(yùn) 行 時(shí) 的 安全 性 。在本設(shè)計(jì)里面，滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)功率并不是很大，受力比較小，聯(lián)系聯(lián)軸器的適用環(huán)境，我決定使用套筒式聯(lián)軸器 [28]，型號(hào)為 ZDXCJ—09。該表是撓性聯(lián)軸器的種類(lèi)與特色的示意表，如表 4.2 所示。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 19 頁(yè) 共 31 頁(yè)表 4.2 撓性聯(lián)軸器的種類(lèi)與特色種類(lèi) 特點(diǎn)十字滑塊聯(lián)軸器 n250r/min十 字 滑 塊 聯(lián) 軸 器 由 兩 個(gè) 端 面上 開(kāi) 有 凹 型 槽 的 半 聯(lián) 軸 器 和兩 面 帶 有 凸 牙 的 中 間 盤(pán) 組 成 。凸 牙 可 在 凹 槽 中 滑 動(dòng) ， 可 以補(bǔ) 償 安 裝 及 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 兩 軸 間 的相 對(duì) 位 移 。 一 般 運(yùn) 用 于 轉(zhuǎn) 速小 于 ， 軸 的 剛 度較 大 ， 無(wú) 劇 烈 沖 擊 處 。沒(méi)有彈性元件的撓性聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器滑 塊 聯(lián) 軸 器 是 由 兩 個(gè) 帶 凹 槽的 半 聯(lián) 軸 器 和 一 個(gè) 方 形 滑 塊組 成 ， 滑 塊 材 料 通 常 為 夾 布鉸 木 制 成 。 由 于 中 間 滑 塊 的質(zhì) 量 較 小 ， 具 有 彈 性 ， 可 應(yīng)用 于 較 高 的 轉(zhuǎn) 速 。 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、緊 湊 、 適 用 于 小 功 率 、 高 轉(zhuǎn)速 而 無(wú) 劇 烈 沖 擊 處 。十字萬(wàn)向聯(lián)軸器十 字 軸 式 萬(wàn) 向 聯(lián) 軸 器 ， 由 兩個(gè) 叉 形 接 頭 、 一 個(gè) 中 間 聯(lián) 接件 和 軸 組 成 。 屬 于 一 個(gè) 可 動(dòng)的 聯(lián) 接 ， 且 允 許 兩 軸 間 有 較大 的 夾 角 。 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 維 護(hù)方 便 ， 廣 泛 應(yīng) 用 于 汽 車(chē) 、 多頭 鉆 床 等 機(jī) 器 的 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 。滾珠鏈聯(lián)軸器滾 子 鏈 聯(lián) 軸 器 是 利 用 一 條 公用 的 雙 排 鏈 同 時(shí) 與 兩 個(gè) 齒 數(shù)相 同 的 并 列 鏈 輪 嚙 合 來(lái) 實(shí) 現(xiàn)兩 半 聯(lián) 軸 器 的 聯(lián) 接 。 特 點(diǎn) 是結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 尺 寸 緊 湊 ， 質(zhì) 量小 ， 裝 拆 方 便 ， 維 修 方 便 、價(jià) 格 便 宜 并 具 有 一 定 的 補(bǔ) 償性 能 和 緩 沖 性 能 。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 20 頁(yè) 共 31 頁(yè)續(xù)表 表 4.2 撓性聯(lián)軸器的種類(lèi)與特色種類(lèi) 特色柱套式聯(lián)軸器彈 性 套 柱 銷(xiāo) 聯(lián) 軸 器 的 構(gòu) 造 與凸 緣 聯(lián) 軸 器 相 似 ， 只 是 用 套有 彈 性 套 的 柱 銷(xiāo) 代 替 了 聯(lián) 接螺 栓 。 制 造 簡(jiǎn) 單 ， 裝 拆 方 便 ，成 本 低 ， 但 由 于 彈 性 套 易 磨損 ， 壽 命 較 短 ， 適 用 于 連 接載 荷 平 穩(wěn) 、 需 正 反 轉(zhuǎn) 或 起 動(dòng)頻 繁 的 傳 遞 中 小 轉(zhuǎn) 矩 的 軸 。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器銷(xiāo)柱式聯(lián)軸器 207C???彈 性 柱 銷(xiāo) 聯(lián) 軸 器 工 作 時(shí) 轉(zhuǎn) 矩通 過(guò) 兩 半 聯(lián) 軸 器 及 中 間 的 尼龍 柱 銷(xiāo) 而 傳 給 從 動(dòng) 軸 。 這 種聯(lián) 軸 器 與 彈 性 套 柱 銷(xiāo) 聯(lián) 軸 器很 相 似 ， 但 轉(zhuǎn) 矩 的 能 力 很 大 ，結(jié) 構(gòu) 更 為 簡(jiǎn) 單 。 由 于 尼 龍 柱銷(xiāo) 對(duì) 溫 度 較 敏 感 ， 故 使 用 溫度 限 制 在 ～ 的 范圍 以 內(nèi) 。梅花狀聯(lián)軸器梅 花 形 彈 性 聯(lián) 軸 器 的 半 聯(lián) 軸器 與 軸 配 合 的 孔 可 作 成 圓 柱形 或 圓 錐 形 ， 并 以 梅 花 形 彈性 件 取 代 星 形 彈 性 件 。 彈 性件 可 根 據(jù) 使 用 要 求 選 用 不 同硬 度 的 聚 氨 酯 橡 膠 、 鑄 型 尼龍 等 材 料 制 造 。膜片聯(lián)軸器膜 片 聯(lián) 軸 器 的 彈 性 元 件 為 一定 數(shù) 量 的 很 薄 的 多 邊 環(huán) 形 金屬 膜 片 疊 合 而 成 的 膜 片 組 ，在 膜 片 的 圓 周 上 有 若 干 個(gè) 螺栓 孔 ， 用 絞 制 孔 用 螺 栓 交 錯(cuò)間 隔 與 半 聯(lián) 軸 器 相 聯(lián) 接 。 特點(diǎn) 是 結(jié) 構(gòu) 比 較 簡(jiǎn) 單 ， 無(wú) 需 潤(rùn)滑 ， 維 護(hù) 方 便 ， 主 要 用 于 平穩(wěn) 的 高 速 傳 動(dòng) 。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 21 頁(yè) 共 31 頁(yè)4.3 軸承的選取和校核在清潔裝置的傳動(dòng)系統(tǒng)中，軸承是必不可少的一部分，軸承有滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承兩種。（1）滑動(dòng)軸承有些環(huán)境滾動(dòng)軸承不能夠體現(xiàn)它的特色 ，比如說(shuō)在有水或者強(qiáng)腐蝕性的環(huán)境中。而滑動(dòng)軸承在這些環(huán)境中能夠完美工作 [29]，滑動(dòng)軸承和軸承座接觸的面積很大，所以具有很大的承載力，潤(rùn)滑膜能夠減少?zèng)_擊力，潤(rùn)滑零件的作用，結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，安裝起來(lái)比較方便，但是拆卸比較麻煩?；瑒?dòng)軸承有很多種，根據(jù)不同的載荷方向，可以分成徑向軸承（承受徑向載荷）和止推軸承（承受軸向載荷） 。根據(jù)潤(rùn)滑油的種類(lèi)的不同，可以分成油潤(rùn)滑，脂潤(rùn)滑，液體潤(rùn)滑，氣體潤(rùn)滑等，按照潤(rùn)滑膜厚度的不同 [26]，薄膜潤(rùn)滑軸承和厚膜潤(rùn)滑軸承這幾種。該圖是滑動(dòng)軸承工作原理的示意圖，如圖 4.1 所示。圖 4.1 滑動(dòng)軸承的工作原理（2）滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承在機(jī)器運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)使用地方比較多的零件 [30]，它主要是靠零件摩擦滾動(dòng)來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)元件的。滾動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)主要是摩擦力小、功率損耗低、起動(dòng)方便等。滾動(dòng)軸承的大概框架如下圖所示，由外部圈、內(nèi)部圈、滾動(dòng)元件和支撐架等 4本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 22 頁(yè) 共 31 頁(yè)個(gè)部分構(gòu)成。外圈和軸承座孔裝配，內(nèi)圈和軸頸裝配。一般外圈固定、內(nèi)圈隨軸的轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)，也有可能內(nèi)圈固定外圈回轉(zhuǎn)，或內(nèi)外圈同時(shí)回轉(zhuǎn)。在內(nèi)、外圈做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體在內(nèi)外圈的滾道之間滾動(dòng)。主要的滾動(dòng)元件包括球、圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子、非對(duì)稱(chēng)球面滾子、滾針等。支撐架主要起到均勻地隔開(kāi)滾動(dòng)體而防止造成損壞。該圖是滾動(dòng)軸承主要結(jié)構(gòu)的示意圖，如圖 4.2 所示。圖 4.2 滾動(dòng)軸承的主要結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承的種類(lèi)有很多，主要可以分為球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承等幾種。當(dāng)前全球的滾動(dòng)軸承在規(guī)格種類(lèi)等方面更加趨于專(zhuān)業(yè)化、輕便化、細(xì)微化，使得其選用、潤(rùn)滑、維護(hù)都變得非常簡(jiǎn)單，在機(jī)械行業(yè)中普遍使用 [27]。該表是常用滾動(dòng)軸承種類(lèi)和特點(diǎn)的示意表，如表 4.3 所示。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 23 頁(yè) 共 31 頁(yè)表 4.3 常用滾動(dòng)軸承的種類(lèi)和特點(diǎn)種類(lèi) 示意圖 名稱(chēng) 主要特性 備注圓柱孔調(diào)心球軸承圓錐孔裝在緊定套上的調(diào)心球軸承1.能承受少量雙向負(fù)荷，不宜承受純軸向負(fù)荷2.軸向位移限制在軸向游隙范圍內(nèi)安裝時(shí)可細(xì)微的調(diào)整徑向及軸向間隙深溝球軸承深溝球軸承 1.能接受雙方軸向負(fù)荷2.軸向位移保持在軸向間隙范圍內(nèi)軸向緊固簡(jiǎn)單；軸承部件的軸向尺寸小外圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承 內(nèi)圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承1.不能支撐軸向負(fù)荷2.不能停止軸向位移可分別安裝內(nèi)、外圈調(diào)心球軸承外圈有止動(dòng)槽的深溝球軸承本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 24 頁(yè) 共 31 頁(yè)外圈圓柱滾子軸承內(nèi)圈圓柱滾子軸承能承受少量單向軸向負(fù)荷可各自安裝內(nèi)、外圈續(xù)表 表 4.3 常用滾動(dòng)軸承的種類(lèi)和特點(diǎn)類(lèi)型 簡(jiǎn)圖 名稱(chēng) 一般特性 其他圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承圓柱滾子軸承內(nèi)圈無(wú)擋邊雙列圓柱滾子軸承1.不能承受軸向負(fù)荷2.不能限制軸向位移3.極限轉(zhuǎn)速高可微量調(diào)整徑向游隙圓錐滾子軸承外圈圓錐滾子軸承1.能承受較大單向軸向負(fù)荷，軸向負(fù)荷能力隨接觸角的增大而增大2.能承受以徑向負(fù)荷為主的聯(lián)合負(fù)荷可調(diào)整徑、軸向游隙圓錐滾子軸承雙列圓錐滾子軸承1.能承受大量雙向軸向負(fù)荷2.軸向位移限制在軸向游隙范圍內(nèi)改變隔圈厚度可調(diào)整徑、軸向游隙角接觸球軸承分離型（磁電機(jī)）角接觸球軸承1.能承受一定的單向軸向負(fù)荷2.能限制一個(gè)方向的軸向位移可分別安裝內(nèi)、外圈本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 25 頁(yè) 共 31 頁(yè)角接觸球軸承內(nèi)圈角接觸球軸承1.能承受單向軸向負(fù)荷，軸向負(fù)荷能力隨接觸角的增大而增大2.能限制一個(gè)方向的軸向位移高速性好4.4 滾動(dòng)軸承的使用壽命本設(shè)計(jì)使用的軸承是深溝球軸承，作為這個(gè)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，必須要對(duì)這些軸承進(jìn)行壽命校核。下面是深溝球軸承的壽命計(jì)算（1）已知條件轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩 ，滾輪直徑 ，法向壓力角是標(biāo)準(zhǔn)值，mN16??Tm801?d，轉(zhuǎn)動(dòng)軸導(dǎo)程角 。?20n?? ?.125arctnarctn1?z?（2）受力計(jì)算（4.2）1t2dTF?（4.3）2a（4.4）?tnrF?將已知條件代入到 4.2、4.3、4.4 中計(jì)算得： N40816231t ?dT32a ??F14.520tan4tr???（3）計(jì)算深溝球軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，經(jīng)查表 10 后，取 。0.39818.33ora ???CF 0.4e?本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 26 頁(yè) 共 31 頁(yè)而 ， ，則取徑向動(dòng)載荷系數(shù) ，軸向動(dòng)載荷系數(shù)5.82403ta?FatFe?=0.56X。因此，當(dāng)量動(dòng)載荷為=1.Y（4.5）arYFP??將數(shù)值代入式 4.5 中得 12.30815.46.0=×+=（4）計(jì)算深溝球軸承的基本額定壽命（4.6）????????PCnL60h式中 —深溝球軸承的基本額定動(dòng)載荷；C—軸承的轉(zhuǎn)速（單位為 ） ；nr/mi—當(dāng)量動(dòng)載荷；P—指數(shù)，對(duì)于球軸承，取 ；對(duì)于滾子軸承，取 。?3??103??將數(shù)值代入式 4.6 得 ??12.65.0812.506133h ???L該表是常用滾動(dòng)軸承種類(lèi)和特點(diǎn)的示意表，如表 4.4 所示。表 4.4 徑向動(dòng)載荷系數(shù) X 和軸向動(dòng)載荷系數(shù) Y軸 承 類(lèi) 型 相對(duì)軸向載荷 era?Fera?F名 稱(chēng) 代 號(hào) 0aCFX Y X Y判斷系數(shù) e調(diào)心球軸承 10000 — — 1 (Y1) 0.65 (Y2)調(diào)心滾子軸承 20000 — — 1 (Y1) 0.67 (Y2)圓錐滾子軸承 30000 — 1 0 0.40 (Y) ( )e0.025 2.0 0.220.040 1.8 0.240.070 1.6 0.270.130 1.4 0.310.250 1.2 0.37深溝球軸承 600000.5001 0 0.561.0 0.440.015 1.47 0.380.029 1.40 0.40角接觸球軸承70000C ?15n??0.0581 0 0.441.30 0.43本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 27 頁(yè) 共 31 頁(yè)0.087 1.23 0.460.120 1.19 0.470.170 1.12 0.500.290 1.02 0.550.440 1.00 0.560.580 1.00 0.5670000ACn25???— 1 0 0.41 0.87 0.6870000B40— 1 0 0.35 0.57 1.14結(jié)束語(yǔ)這個(gè)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)我國(guó)轎車(chē)清洗行業(yè)的主要問(wèn)題和改進(jìn)方向，以及對(duì)環(huán)境保護(hù)還近和水資源再循環(huán)利用，和對(duì)清洗轎車(chē)行業(yè)洗車(chē)成本節(jié)約的要求，結(jié)合上面這些要求來(lái)設(shè)計(jì)的一種既滿(mǎn)足汽車(chē)清洗速度快、效率高的要求，又能節(jié)約水資源且減少機(jī)器成本的轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置，本設(shè)計(jì)考慮了生產(chǎn)成本和實(shí)際生產(chǎn)等情況，主要解決了以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：首先因?yàn)閷?duì)汽車(chē)清洗功能較高的要求，對(duì)轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置在清洗時(shí)候的方法以及洗車(chē)過(guò)程做了分析，完成了轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),完善了轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)性、實(shí)惠性和可靠性的要求。其次完成了汽車(chē)清洗過(guò)程中，洗車(chē)步驟的設(shè)計(jì)和洗車(chē)過(guò)程中的洗車(chē)次序，對(duì)轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的清洗系統(tǒng)做了有效的設(shè)計(jì)和參數(shù)的計(jì)算。最后完成了轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的水循環(huán)再利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)水循環(huán)再利用環(huán)節(jié)，節(jié)約了水資源，使水資源得到合理分配利用，高效的過(guò)濾臟水和水資源的循環(huán)及多次循環(huán)使用，起到了節(jié)約能源的作用。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 28 頁(yè) 共 31 頁(yè)致 謝不知不覺(jué)中，幾個(gè)月已經(jīng)過(guò)去了，畢業(yè)設(shè)計(jì)也已經(jīng)接近了尾聲。這也意味著四年的大學(xué)生活也即將畫(huà)上一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)，畢業(yè)設(shè)計(jì)作為考驗(yàn)一個(gè)大學(xué)生四年中學(xué)習(xí)能力的一個(gè)科目，也是每一個(gè)大學(xué)生都要接受的考核。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的不懈努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也終于接近了尾聲，此刻終于有了一種如負(fù)釋重的感覺(jué)。首先，在這里我要感謝我們的指導(dǎo)老師老師。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，剛開(kāi)始我是一點(diǎn)也找不到頭緒、無(wú)從下手都不知道要做什么和怎么做。之后，我把自己所面臨的問(wèn)題，向老師詳細(xì)的反應(yīng)了我的現(xiàn)狀，老師詳細(xì)的解答了我的各種問(wèn)題并給了細(xì)心的指導(dǎo)，告訴我該怎么做，指導(dǎo)我該查哪些指導(dǎo)資料，指導(dǎo)我該做什么。之后，在老師悉心的指導(dǎo)下，加上自己的努力，和小組同組成員合作討論共同攻克難題。然后去圖書(shū)館查閱轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置總體設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，去網(wǎng)上查找相關(guān)的轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置的相關(guān)知識(shí)，另外向已經(jīng)畢業(yè)的參加過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐們求取經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的不懈努力終于將轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置這一份畢業(yè)設(shè)計(jì)完成。其次，我還要感謝這四年的生活中，悉心教導(dǎo)過(guò)我的所有老師們，是他們的無(wú)私奉獻(xiàn)和熱情的幫助，才能讓我順利完成學(xué)業(yè)，學(xué)到許多知識(shí)。同時(shí)更要感謝專(zhuān)業(yè)課的老師，是他們教導(dǎo)的各種機(jī)械專(zhuān)業(yè)的知識(shí)才能讓我此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的完成。最后，我要向在我這次轎車(chē)自動(dòng)清潔裝置這一份畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所有幫助過(guò)我的老師、朋友和同學(xué)表示衷心的感謝和良好的祝愿。