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摘要1
ABSTRACT1
0前言2
方案分析2
设计要求2
方案一滚动—往复移动式2
方案二转动—往复移动式3
方案比较与选择5
滚动—往复移动装置优缺点5
转动—往复运动装置优缺点5
材料分析5
洗的高危作业现象,实现了机电一体化。结构简单,操作方便,投资小,成本低,安全可靠,工作效率高。一小时大约可清洗墙面400〜600m2。
本机器分为清洗装置和升降装置。本设计说明书主要着重于清洗装置部分的清洗机构设计。由于本人能力有限,设计中的错误在所难免,请大家给予批评和指证!
方案分析
结构简单,操作方便;投资小,成本低;安全可靠,工作效率高;一小时大约可清洗
墙面400〜600m2。
—往复移动式
图1所示为一滚动—往复移动式清洗装置
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1-滚刷2-移动喷嘴3-链条4-刮水板5-机架6-传动丝杆7-驱动电机
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图1滚动一往复移动式清洗装置示意图
如图1所示,它的作用原理是驱动电机7驱动链轮的转动,带动上下两滚刷1刷洗墙面;同时带动传动丝杆轴6的转动,使移动喷嘴2往复运动;刮水板4刮净剩余水分;整个清洗装置的通过升降机构和自身重量进行上下移动。
方案二转动—往复移动式
1-链轮2-链条3-刷盘4-联轴器5-减速电机6-机座
7-导向轮8-导向轮轴9-齿条导轨10-齿轮轴
图2清洗装置示意图
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9-齿条导轨11-机架12-清洗机构13-水管
图3整个清洗装置示意图
如图2、3所示,该装置包括机架11,装在机架顶部的喷淋水嘴13,清洗机构12,横置于机架上的齿条导轨9;工作时,减速电机5通过链传动装置带动齿轮轴10转动,同时齿轮轴与齿条导轨相互啮合使整个清洗机构12通过导向轮7的导向作用而在导轨9上往复运动(此控制器中有设置在导轨两端上的行程开关);刷具装在主动链轮轴上。
方案比较与选择
滚动—往复移动装置优缺点
(1)结构简单,成本低;
(2)工作安全可靠,易操作;
(3)清洗效率高,但效果较差;
(4)往复移动机构仅为移动喷嘴;
(5)清洗方向单一,不能彻底清除污垢;
因此,该装置适合污垢较少,易清理的壁面环境。
转动—往复运动装置优缺点
(1)结构较滚动—往复移动装置复杂些;
(2)投资小,成本低,安全可靠;
(3)易操作,但电路设计较复杂;
(4)刷具能同时作往复运动和转动,清洗方向多面,效果较好;
(5)对壁面污垢程度适应性较好;因方案二能有效清除污垢,且适应性较前者好,优先选用方案二。
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2材料分析机架与支座:结构较复杂,主要承受重力,但不受摩擦,因此选用角钢焊接而成,形状尺寸依据安装尺寸确定;
链轮轴:因该轴需承受弯矩及扭矩,因此材料依链轮部分而定。选用45钢,调质处理;
链轮:运转为低速,且功率不大,要求耐磨,故选用45钢,齿面硬度~250HBS;齿轮轴:齿轮齿条互啮合,为抗胶合,要求硬度有所差别,且传动尺寸无严格限制,故选用40Cr(调质),硬度为280HBS;
齿条导轨:选用大齿轮材料为45钢(调质)硬度为240HBS;导向轮:选用45号钢;
轴承盖:用于对轴承的外圈的定位,需有一定的强度,并且需要有防尘作用,选用
HT200;
3设计计算
减速电机的选择
电动机类型的选择因本次设计的装置是无调速要求的机械,并且负载平稳;对启动、制动无特殊要求;
长期运转;小功率;电机的使用地点可能有水滴落、飞溅,应选用防滴、防溅、绝缘等级较高的电动机;且应选用能和减速器配成减速电机的型号。故选用SEW三相交流异步电动机。
电动机电压和转速的选择
(1)电动机的电压选择由于该装置要求电动机需随清洗机构工作性质周期性正反转,根据表29-87【2】,选择
交流异步电动机,电压为380V,—(2)电动机的转速选择
在确定电动机额定转速时,必须考虑减速装置的传动比,两者相互配合,经过技术、
经济全面比较才能确定。通常情况下,电动机的转速不低于500r/min。对工作速度较低,经常处于频繁地正、反运行状态,为缩短正、反转过渡时间,应选择适当的电动机转速。
电动机型号规格的选择
清洗机在工作时,需驱动一个受清洗壁面外载作用的安装刷盘的轴和使整个装置沿导轨作往复运动的齿轮齿条的啮合运动,即该装置有两个输出功率。
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根据实际工作需要,即要求一小时大约可清洗墙面400〜600m2,结合升降机的速度,可先设其有关参数为:
自重70—100kg;
升降速度为10m/min;
清洗机构往复行走速度为25m/min;
洗刷盘转速为250r/min;对导轨齿条,其上的载荷主要为