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免费毕业论文--多功能刷地机的设计与制作(一)(2)

2016-01-19 01:03 bsp;                 
2.2 机构简图和机构工作原理
 整个机构工作主要核心功能分为刷地、吸水、过滤和喷水四大部分.此机械通过对地面水的循环利用，实现环卫形式的室内或大面积的平面的洗刷工作。各部分动力均由直流电池提供能量。主要工作原理是当刷地电机接上电源是正常工作，从前沿看，两个刷地轮盘由外向内转动，一方面在刷地的同时，将刷地的污水汇集在水管吸口；同时，如果这时候合上吸水电机的开关，吸水电机就会驱动
风叶轮转动，污水便会从吸口吸进吸管，通过吸管到达叶轮腔体里面，然后在离心力和重力的作用下流入漏水斗，经过过滤层过滤后便会存储在容器里面；而当清洗地面需要时，又把经过处理的污水通过水泵抽取送回到吸管里面，最后又回到地面协助清洗工作。机构简图如下图所示。

                   图2 机构简图
3.详细设计
 对此节将按顺序详细阐述整个环卫机械各部分的具体功能和具体的参数设计分析、核算等。各部分的工作原理和设计方案如下:
3.1  刷地部分
 此部分采用微型减速马达为动力源,通过键连接将力矩传递给刷子,由刷子负责地面的洗刷工作。绘制的三维视图见附录零件图1和图2。
3.1.1 原理分析
 由视图可以看到,此部分有两个微型电机安装在机架上面,下面分别各带一个圆形刷盘。刷盘并列安装,刷盘内向转动,在刷地的同时,可以方便将地面的水向后面排放,积聚在后面的吸水口,方便吸水,为下个吸水环节做准备.整个刷地耙头主要部分有微型电机、盖板、连接键、刷盘、两侧护沿、带弯管街头吸盘和螺栓螺母垫圈等组成。各部分具体设计、参数计算分析如下: （科教作文网http://zw.nseAc.com）
3.1.2 计算分析
3.1.2.1 微型电机
 考虑到刷盘实际效用直径选取在65毫米左右,按65毫米计算,按足够动力估计刷盘工作时的压力在10N左右,采用10N计算,设地面与刷之间的摩擦因数u＝0.5，因为每个刷盘是受均匀压力的，故以1毫米单位长度计算，每个平方毫米为受力的小单位计算，
每个单位面积的受力是0.0008N.                             （1）
每个弧度径向的合扭矩
＝＝8.58              （2）
每个刷盘总的合扭矩
T=＝＝0.35                       （3）
电机的传动效率约为=0.95,
故得电机所需扭拒0.35／0.95=0.368                    （4）              
为运行实际负荷所需扭拒=T=0.368。                                                    
根据马达的工作情况，选择刷子的转速在每秒钟2转左右，故确定电机的转速在120rpm；又由电机扭矩与功率之间的关系[1]                 （5）
可以算得电机需要的功率= ＝4.6 KW＝4.6W
又考虑马达计算参数较小，计算误差比较大，同时基于其他许多不可估计的因素影响，故重新考虑选取电机功率比计算功率增大30～50％较为合适，应在6瓦左右较为合适。根据以上考虑，由（3）式重新计算得新选用电机可以提供的扭矩约0.477，符合设计目的。故经计算后重新设计需要的刷地马达主要参数如下表所示[2][3]： （转载自http://zw.NSEAC.com科教作文网）
 
 
 
 表1 设计刷地马达参数
 型号 额定电压 电流
A 转速
RPM 转距
N·m 功率
W 
 微型电机 24.0V 0.25 120 0.477 6 
3.1.2.2 工作轴的计算
A.扭转强度的计算
 由（4）式得电机所需的扭拒是477牛毫米，
由[4]轴的抗扭截面系数                                         （6）
根据材料力学知识，[1]轴的扭转强度条件为             &