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全自动 擦鞋 设计 全套 cad 三维 图纸

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湖北工业大学工程技术学院 2005 届本科优秀毕业设计（论文）摘要 11 全自动擦鞋机设计 机械工程系 杨敏 05制四班 张道德 教授 摘要 ： 全自动擦鞋机 设计是一个非常有发展潜力和 市场空间的课题。就目前国内市场上已经出现的擦鞋机而言，真正能做到全自动的擦鞋机几乎没有。参考“星月神”牌擦鞋机，就可以发现，它们普遍采用单一的马达减速带动毛毡旋转，若要做到全方位擦鞋，脚必须主动去适应旋转马达，整个擦 鞋过程非常繁琐。鉴于此，我在张老师指导下对传统擦鞋机进行了一系列改良，虽然目前只停留在理论阶段，但是通过对各个部分 的结构 分析计算 可以看出，这个理论完全有实现的可能。 本次设计 只用到齿轮系以及带传动，可以完成的动作 包括旋转、曲线的来回移动以及水平来回移动。这三部分分别解决了鞋子前部分 、 后侧面部分擦拭和鞋码大小不一的问题。 擦鞋机减速机构采用开式齿轮传动，皮带材料为聚氨酯，固定部分为角钢和轴承座，因为负载小，所以对材质要求并不苛刻。 擦鞋机所有运动的实现不用到任何精密电子元件，几乎不受环境要求的限制， 对灰尘、油污不敏 感， 可以广泛应用于人流量较大的超市，甚至于露天的市场 。 关键词 ： 擦鞋机；毕业设计；实用课题；减速器 It is a of is at to if go to to it is to of In of I a of to r. at at to is to of of on is is to be to of t is by to be in to to in of on 擦鞋机若要做到全自动化，就必须解决 以下 两个问题 ：一是鞋子外表面为不规则曲面、二是鞋码大小不一。 种方案比较 湖北工业大学工程技术学院 2005 届本科优秀毕业设计（论文）摘要 22 马达回转机构可以较好的完成鞋子前面部分上表面的 擦拭，但是不能做到全方位，对于鞋子的整个侧面都不可能擦到。目前市面上擦鞋机多采用此机构，如图 1 事实上可以 看出 ，此机构若是独立存在 则无法做到自动化，所以考虑到鞋子侧面的 擦拭问题，还必须继续改进设计。 通过对鞋子的外形分析可以看出其上表 面还算规则，所以此部分主要针对鞋子侧面 部分设计。将曲柄滑块与仿行车床联系起 来 进行设计可以作出如图 1 2 的机构 。 ： 图 1毡擦鞋图 当电动机带动曲柄 5 转动时，滑块 4 将 在连杆和铰链连接下作前后滑动 。此时与滑 块 连接一体的 2 也将一起移动 。但导轨 3 是 事先模仿鞋子外侧面形状制成的导轨，则小 马达毛刷 1 必将在前后 移动的同时还按导轨 的 形状左右移动 。在侧面较平滑阶段，这个 机构可以完成擦拭功能，但经过计算可以发 现这个机构存在死点 。如果在鞋子两侧面采 用，则擦拭面积预计可以达到 80%。 毛刷筒 为圆锥型毛刷筒，工作时依靠电 动机带动旋转，鞋子前面部分全部伸入， 筒 内壁的 尼龙毛刷柱将与鞋表面挤压接触 。 为 防止鞋子底面被鞋油弄脏，鞋刷筒将与鞋子 呈一定夹角，并且鞋子底面会有一块踏板。 图 1子侧面擦拭机构 结构示意如图 1 当 毛刷筒 1 快速旋转 时，鞋子 3 的前端 部分可以被擦拭到，底板 2 可以起到防止鞋 油弄脏鞋底的作用。但是此机构无法做到适 应所有鞋码，下面会对此作出改进。 综合上述设计情况可以看出，若想使用 单一的机构做到全方位擦鞋几乎是不可能的。 同样，此机构也只是针对鞋子后侧面设计， 图 1刷筒擦鞋机构 期 间用到齿轮减速 和凸轮。结构示意图 1 电动机 6 带动皮带轮 5 转动，当经齿轮 系传动减速的凸轮 1 回转时，齿轮 3 在支杆 的作用下会左右摆动，从而与齿轮 2、 4 接 触导致它们间歇性转动。此机构 钢丝线两端 是分别缠绕在齿轮柱 2、 4 上。钢丝线上面 连接着三个小马达毛刷。此机构可以使马达 在自传的同时绕鞋后侧面来回移动。 同样，此机构无法解决鞋子大小码不一 的问题。所以必须有其它机构与之配合 。 1歇性摆动机构 6. 电动机 湖北工业大学工程技术学院 2005 届本科优秀毕业设计（论文）摘要 33 动小马达结构 小马达缠绕在钢丝线上 ，钢丝线 3 可以绕如图 1示的轨迹移动。其中 2 为牵引钢丝线的齿轮柱，与图 1的 2、 4 等价。 3 个小马达占据整个移动距离的 1/3 距离。 1 为移动滑板，具体构造如图 1 图 1动 小马达 毛刷机构 心轮移动滑板机构 由上面 方案 可以 发现 ，都需要解决鞋码大小 不一的问题 。图 1是应此要求设计的偏心轮回转机构。一般人的鞋码大小在 35 码到 44 码之间。长度相差为 5以只需要解决鞋子长短不一的问题即可。机构 1 为滑板， 2 为降低摩擦系数的滚轴，机构 3是偏心轮，偏距制造为 25可，每回转一周，滑板可以前后移动 50差距。 工作时人将脚放在滑板上随滑板一起前后移动，从而保证鞋子各个部分都能与毛刷接触。 综上所述 ，若要做到全方位擦鞋则必须使用几个方 图 1心轮移动滑板机构 案相配合。经过筛选，我选择 三个方案进行组合。从以上 分析可以看出，这三部分配 合理论上可以解决鞋码大小不一和鞋面形状不规则的问 题。 经过整合之后计算得出 鞋子 前端部分毛刷筒的转速为 动齿轮柱之间的距离设计为 100为 44 码鞋子宽度也只在 80右。其中凸轮转速为 丝线总长为 357面缠绕三个马达，占用钢丝线长的 1/3 部分。则钢丝线每移动 120轮柱就啮合一次。钢丝线的移动速度计算为 s。 最后配合数据为滑板 3s 往复一次，同一时间段内小马达绕鞋侧面两个来回，前端面毛刷筒旋转 9 转。 3 结束语 本次设计大量运用了机械设计方面的知识。从齿轮系减速器设计到凸轮摆动机构，从轴承座选用到角钢支架的焊接 ，都参考了很多机械方面的东西。但是由于本人只是水平和涉及经验有限，设计过程难免出现纰漏和谬误，比方说擦鞋过程中可能会染脏袜子和裤脚、女士鞋可能也无法全面擦拭、 而且对于小马达绕轨迹的移动机构的细节部分也未经过仔细的斟酌，还望各位评委老师见谅。 参考文献 1孙桓 .机械原理 M北京：高等教育出版社， 2范钦珊 .材料力学 M北京：高等教育出版社， 3唐僧宝 .机械设计课程