小型清扫机11.docx
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小型清扫机11
机械原理课程设计
课程名称：
机械原理
设计课题：
小型清扫机
系别：
机电工程系
专业：
模具设计与制造
班级：
Z090358
设计者：
谢朋明、李朋飞、门飞
指导老师：
张旦闻
课程设计评语
机电系模具设计与制造专业
学生姓名：
谢朋明/李朋飞/门飞班级Z090358
学号：
Z09035841/Z09035825/Z09035808
课程名称：
机械原理
设计题目：
小型清扫机
时间：
2010年12月13日—2010年12月25日
指导老师：
设计初衷
机械原理课程设计是机械原理课程学习的过程中的一个重要实践环节。
目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械，所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统涉及的步骤，并进一步提高计算、分析、计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。
社会的发展离不开工业，工业的发展离不开机械，随着社会的发展，机械化的地位已经越来越重要了，而在这个时间和效率的时代，如何实现机械的自动化显得尤为重要。
先进的机器设备能节省大量的人力和物力，提高生产能力，机械的优劣将直接影响到机械的制造成本，运动精度，运动特性，机械效率，使用效果及工作可靠性等。
为了达到预想的效率，我们准备设计小型清扫机。
一、序言······································5
二、小型清扫机的工作原理、应用及特点·········6
三、确定机器的执行机构的运动及其相互协调配合关系··········································7
四、确定机器的驱动方案······················8
五、锥齿轮的设计····························9
六、皮带轮的设计···························10
七、心得与体会·····························11
八、参考文献·······························13
九、附图····································14
一、序言
对于自动化扫地器具，常见的是马路上的扫地车，它能进行大面积的街道清扫、工作效率高，并且节约人力。
然而，小面积区域的清扫工具还主要沿用传统手工扫地工具：
扫帚、拖把。
工作效率低，清扫效果不够理想，浪费人力。
因此继续开发一种低成本、节约人力物力、清扫效果良好的适应院落、小区、小巷、走廊等小区域场所的小型清扫设备。
二、小型清扫机的工作原理、应用及特点：
工作原理：
小型清扫机的能源装置通过传动系统将运动传给两侧的盘形刷，使其分别作顺时针和逆时针转动，将两侧的垃圾扫到中间，传给中间的滚筒刷。
然后，再由滚筒刷将垃圾扫入垃圾箱内实现清扫的功能。
他可以对各种大小的垃圾进行清理，两侧的清扫刷可以方便的清扫墙角及靠近障碍物的地方。
清扫机的应用：
此类清扫机可以对各类大小的垃圾进行清理，两侧的清扫刷可以方便的清扫各个角落。
并且由于两边的清扫刷的存在，大大增加了清扫宽度，但转弯半径并不大。
除了可以作为走廊等小面积清扫工具外，也可以作为商场、院落、工厂、小区等较大面积区域的清扫工具。
另外，由于这种清扫机是小型的，用起来会很方便。
清扫机的特点：
此类清扫机由于两侧盘形刷的存在，大大加大了清扫宽度，但是转弯半径不大。
三、确定机器的执行机构的运动及其相互协调配合关系：
机器执行机构构件的运动如附图所示。
通过查阅大量资料和对生活中所用的垃圾清扫车的观察，所设计的小型垃圾清扫机方案如附图所示。
电动机10作为动力源，将运动传给带轮8，通过带传动9传给带轮7，从而使处于同一根轴的带轮3和锥齿轮4、11旋转。
带轮3将运动传给带轮2，带轮2带动主刷1做逆时针旋转，通过倾斜的导向刮板16将垃圾送入垃圾箱17内。
同时锥齿轮4、11分别带动水平方向的锥齿轮转动，通过带传动5、13将运动传给两侧的盘形刷6、12，使盘形刷6作顺时针转动，使盘形刷12作逆时针转动，将两侧的垃圾扫到中间，由主刷1将垃圾扫入垃圾箱17内。
四、确定机器的驱动方案：
考虑到机器的应用场合和合理性，选择了机器的两种运动方案。
方案一：
机器驱动采用小型汽油机驱动，作为机器工作的动力源。
方案二：
机器驱动采用小型储电器驱动，作为及其工作的动力源。
综合对比两种方案：
汽油机驱动因其噪音大适合院落、停车场等户外处清扫作业。
电力驱动型因其噪音小、污染小，适合大型商场、走廊等处清扫作业。
由于所设计的小型清扫机是针对室内场合，对环境要求较高，故动力装置选择噪音低、污染小环保的电力驱动。
配置大容量的电池和大容量的垃圾箱，可以大大提高工作效率和清扫效果，进行长时间的工作
。
五、锥齿轮的设计：
模数（mm）
压力角（º）
齿数
锥齿轮1
4
20
32
锥齿轮2
4
20
16
锥齿轮正确啮合条件：
两齿轮的模数和压力角必须相等，即m1=m2=m,a1=a2=a。
现齿轮设计的有关参数如下：
锥齿轮模数：
m=4
压力角：
a=20°
传动比：
Z1/Z2=2:
1
分度圆直径：
d=mzd1=32×4=128
d2=16×4=64
齿顶高：
ha=m=4
齿根高：
hf=1.2m=4.8
全齿高：
h=2.2m=8.8
齿顶间隙：
c=0.2m=0.8
齿顶圆直径：
da1=d1+2mcosδ1=128+8×2×0.447=135.155
da2=d2+2mcosδ2=64+8×0.447=67.57
齿根圆直径：
df1=d1-2.4mcosδ1=128-9.6×2×0.447=119.41
df2=d2-2.4mcosδ2=64-9.6×0.447=59.97
锥距：
R=d1/2sinδ1=128/（2×0.447）=143.11
齿宽：
b=0.3×R=42.93
齿顶角：
θa=arctg（ha/R）=arctg（4/143.11）=arctg0.028
齿根角：
θf=arctg（hf/R）=arctg（4.8/143.11）=arctg0.033
六、皮带轮的设计：
Pc=Ka*P=600×1.0=600w
皮带轮v1、v2、v3、v4、v5、v6、v5′、v6′
查阅有关资料可取：
d1=100mmd2=120mmd3=d4=d5=d6=d5′=d6′=80mm
中心距a12=0.7（d1+d2）=2×220=154
a34=0.7（d3+d4）=0.7×160=320
a56=a5′6′=2（d5+d6）=2×160=320
v带根数：
v1和v2Z12=2其余Z=1
皮带轮v1：
型号A、da=100mmdd=da-2ha=94.5
d=dd/3=31.5dh=2d=63ha=2.75hf=8.7bd=11
e=15f=9δ=6B=（Z-1）e+2f=33φ=36º
皮带轮v2：
型号A、da=120mmdd=da-2ha=114.5
d=dd/3=38.1dh=2d=76.2ha=2.75hf=8.7bd=11
e=15f=9δ=6B=（Z-1）e+2f=33φ=36º
皮带轮v34565′6′：
型号Zda=80dd=da-2ha=76d=dd/3=25.1dh=2d=76.2ha=2.0hf=7.0bd=8.5e=12f=7δ=5.5φ=36ºB=（Z-1）e+2f=14
七、心得与体会：
这次课程设计历时两个星期，通过这两个星期的学习发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系的能力还需要提高。
课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程随着科学设计发展的。
在这个过程中，我也因为实践能力的缺乏而失落过，也曾经因追逐成功而热情高涨。
生活就像这样，汗水预示着结果也见证着收获。
劳动是人类生存生活永恒不变的话题。
虽然这只是一次简单的课程设计，可是平心而论，也耗费了我不少的心血，这让我不得不佩服专门搞设计的前辈们。
这次课程设计也让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团队协作的精神。
刚开始的时候，大家分配了各自的任务，大家有的绘原理图，进行计算，有的积极查询有关资料，并且经常聚在一起讨论各个方案的可行性，在课程设计中只有一个人知道原理是不够的，必须让每一个人都知道，否则一个人的错误，就有可能造成整个工作的失败，团队合作是使我们成功的一项非常重要的保证。
而这次设计也正好锻炼了我们这一点，这是非常宝贵的。
通过这次课程设计，我想说：
为了完成这次课程设计我们确实很辛苦，但苦中有乐，和团队人员在一起工作的日子，让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大家在一起相处时间还赶不上这几天学习，我感觉和同学们的距离更近了，对我们而言，知识上的收获重要。
精神上的丰收更加可喜。
让我知道了学无止境的道理，我们每个人永远不能满足于现有的成就，人生就像爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我们人生旅途上的一个美好的回忆
八、参考文献：
1、赵冬梅主编，《机械设计基础》，西安电子科技大学出版社
2、张永安主编，《机械原理课程设计指导》，高等教育出版社
3、王定宝主编，《机械制图》，人民邮电出版社
4、梁俊有、李洪波主编，《CAD工程设计》，远方出版社
5、宋邵祥主编，《机械制造基础》，机械工业出版
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