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家用垃圾处理器的结构设计【全套CAD图纸和毕业答辩论文】

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目  录

摘  要 I

Abstract II

1  产品开发社会背景及意义 1

1.1  国内生活垃圾产生现状 1

1.1.1 城市生活垃圾产生现状 1

1.1.2 农村生活垃圾产生现状 1

1.2 国外生活垃圾产生现状 2

1.3 家用垃圾桶的类型 5

1.3.1垃圾桶的定义 6

1.3.2 垃圾桶的分类及特点 6

1.4 垃圾桶常见材质 7

1.4.1 高密度聚乙烯(HDPE) 7

1.4.2 不锈钢 8

1.4.3 木材 8

1.4.4 材质比较 8

1.5 现有垃圾桶缺点 9

1.5.1 从垃圾桶造型上 9

1.5.2 从垃圾桶的颜色上 9

1.5.3 从垃圾桶标志上 9

1.5.4 从垃圾桶的大小上 9

1.6本项目开发的意义 10

2 设计方案 11

2．1 总体目标 11

2．2 实现功能 11

2．3 技术参数 11

2.3.1 一次性上袋量：20-50 12

2.3.2 一体化杀菌灭蚊灯 12

2．4 结构设计方案 13

2.4.1压缩装置 13

2.4.2 半自动上袋、打包装置的选择与设计 16

2.4.3 紫外线杀菌灯和灭蚊灯设计 18

2.4.4 清新空气装置设计 19

2.4.5  结构支架设计 20

3 理论计算与建模 22

3.1 脚踏式压缩机构 22

3.2 半自动上袋、打包机构 24

3.3 垃圾桶支架与抽屉 25

3.4主要部件装配效果图 26

4 主要部件设计参数及性能 27

4.1垃圾桶支架设计参数 27

4.2 抽屉设计参数 29

5 设计主要创新点及预计应用前景 30

5.1创新点 30

5.2 应用前景 30

结束语 32

致  谢 33

参考文献 35

（附  录） 37




摘  要


针对现代市场生产销售的需求及现有垃圾桶存在的不足，比如垃圾桶容量小，垃圾桶的垃圾需要向垃圾袋二次倒装，垃圾之间的缝隙大等。垃圾袋空间不能充分利用，增加了垃圾袋的使用成本，尤其是成堆垃圾的运输成本，后续处理成本。垃圾在存放、转运、处理过程中，缺乏对有害垃圾处理等问题。开发设计了一种大容量家用新型环保垃圾存放处理系统，该系统具备对松散的垃圾进行压缩的功能、对垃圾进行半自动打包功能、诱杀家庭中有害昆虫功能、释放特殊香味以清新家庭空气功能等。通过鞋套机原理的组合创新来实现打包功能，通过伸缩式衣架的技术移植实现压缩功能。这些能够方便有效地对家庭垃圾进行存储、清洁，整理。本系统可设计出多样雅致的外观，并形成产品系列化，根据大小不同可应用于厨房、卫生间、客厅、书房，学校及社区等地方。通过实践测试，产品模型基本能达到其总体设计目标的各项技术参数和功能要求，设计方案正确、可行，各项功能指标稳定、可靠。同时该项目符合国家提倡的节能、环保思想，能够获得产业政策的支持。


关键词  大容量；压缩；半自动上袋；诱杀昆虫；清新空气



Household garbage processor structure design



Abstract


Deficiencies in the production and sales of the modern market requirements and existing trash，Such as Trash capacity small, dustbins need to flip garbage bags secondary,garbage fluffy and so on. Garbage bag space can not take full advantage of, and it increases the cost of garbage bags,especially piles of waste transportation costs and Follow-up treatment costs.In the process of garbage’storage, transfer, treatment, lack of hazardous waste disposal problem. Development and design of a large- capacity home of new environmentally friendly garbage storage processing system, The system has some function,such as loose rubbish compression,garbage semi - automatic packaging,booby - traps harmful insects in the family and releasing a special flavor to fresh domestic air,and so on. Packaged function is achieved through a combination of innovation of the shoe cover machine principle to,the telescopic hanger technology transplantation compression function. These can be easily and effectively household waste for storage , cleaning , sorting. The system can be designed for a variety of elegant appearance,and form series of product. According to different sizes can be used in the kitchen,bathroom, living room ,den,schools and community places.Though  practice test, product model can basically meet the technical parameters of the overall design goals and functional requirements, the design is correct and feasible,the function indicators are stable and reliable. The project conforms to the state to promote energy-saving , environmental protection ideas, abling to obtain the support of the industrial policy

Keywords  High capacity,Compression,Semi-automatic bag,Trap and kill insects ,

Fresh ai


1  产品开发社会背景及意义

1.1  国内生活垃圾产生现状

作为现代社会亟待解决的问题，垃圾的处理已经得到国家的重视。首先让我们对国内垃圾的产生量有一个大致的了解。

  1.1.1 城市生活垃圾产生现状

在物质飞速发展的今天，各种产品的竞争不仅仅源于产品内在质量，而外观包装在提升产品市场竞争力方面具有重要意义，为此各商品生产厂家纷纷提升了产品的外观包装。这从另一方面也导致了我们日常的生活垃圾迅速增加，据统计，我国大约有三分之二的城市已经处于垃圾的包围之中。1979年我国生活垃圾清运量约为0.25亿吨，2005年我国垃圾年清运量约为1.56亿吨，20多年间垃圾清运量约增加了5倍，全国城市垃圾清运量呈现逐年增长的趋势，1979年到1990年较为平稳，2000年到2004年呈现了较高的增长速度。

中国城市环境卫生协会提供的数据显示，目前我国人均生活垃圾年产生量为440kg，全国城市垃圾的年产生量达1.5亿吨，且每年以8%~10%的速度增长，全国历年垃圾存量已超过60亿吨。按现在的垃圾增长的速度预测，到2015年，中国城市生活垃圾产生量将达到3.15亿吨，2030年为4.09亿吨，2050年为5.28亿吨。

1.1.2 农村生活垃圾产生现状

我国农村生活垃圾产量、成分因经济发展水平、人口数量、生活习惯、能源结构、季节、环境因素等有所变化。总体特点表现为：垃圾产生量和堆积量逐年增多，垃圾成分日趋复杂。较城市相比，农村人均生活垃圾产量偏低，垃圾收运难度大，清理过程简单。面积广，产生源分散，户内外都有较高的消纳能力。较生产垃圾、工业垃圾相比，农村生活垃圾随意堆放现象最为严重。

农村生活垃圾成分大体变化趋势主要表现为：厨余垃圾相对减少，废旧家具及工业消费品，产品包装与应用材料如纸、金属、玻璃等可回收垃圾成分增多，电池、油漆等危险品不容忽视，所幸产量较小，垃圾处理的困难和危险度不高。居民生活水平的提高和消费观念的改变都促使加快这些趋势的发展。

目前我国农村生活垃圾年产生量约为1.8亿吨，姚伟，曲晓光等人于2006~2007年开展全国农村饮用水与环境卫生调查报告显示，我国农村人均日生活垃圾排放量的变化趋势是：东部地区为0.96kg，中部0.88kg，西部0.77kg，东北0.81kg，平均为0.86kg。农村垃圾以厨余物和无机垃圾为主，经济发达地区，垃圾排放量普遍较高；夏季有机垃圾量比其他季节多，北方冬季煤渣较多。


内容简介：
郑州轻工业学院毕业设计（论文）任务书题目 家庭用垃圾处理器的结构设计专业 机械设计制造及其自动化 班级 机设 09-3 班 学号 13 姓名 贾海舟 一、主要内容： 1建立家庭用垃圾处理器的几何模型和结构设计模型；2从结构设计的角度研究垃圾处理器的工作原理、方法和条件；3至少以一个零件来说明和其配合零部件的合理性、工艺性和可行性；4编写设计说明书；二、基本要求：1综述：国内外的研究现状；重点阐述研究背景、研究意义和拟解决的关键问题，拟采用的关键技术。2利用 Pro/E 或者 Autocad 进行垃圾处理器的结构设计，要求有一定的公式计算量；3要求至少以一个零部件为对象，从粉碎垃圾、绿色设计的角度出发，进行详细的结构设计（图纸） ，并从加工工艺性、设计合理性等方面展开研究；三、主要参考资料：1 Pro/E 野火基础设计（林清安） ；2. 垃圾处理器设计方面的硕士、博士论文（需要自己上网查）四、其它任务1.国外 SCI 英文论文一篇，翻译成中文字数不低于 3000；2.毕业论文要求，不少于 40 页，参考文献不少于 20 篇，其中外文文献不少于 5 篇，尽量引用近 10 年之内的期刊论文；完 成 期 限 ： 2013 年 6 月 10 日指 导 教 师 签 章 ： 张 德 海 专业负责人签章： 王良文 2013 年 2 月 27 日 开题报告表课题名称 家用垃圾处理器的结构设计课题来源 课题类型 AX 指导教师 张德海学生姓名 贾海舟 学 号 540902010313 专 业 机械设计制造及其自动化调研资料的准备 ：查阅家用垃圾处理器设计与制造方面的杂志、期刊、学报等，因特网搜索国内外相关信息，借阅专业相关书籍、设计手册图册等。设计目的 ：1 综合运用自己在大学里所学的专业知识，建立家用垃圾处理器总体装配的几何模型和结构设计模型；2 学会运用机械原理及机械设计中所学到的内容，进而熟练掌握大学所学知识在现实生活中的应用；3 有效地把结构设计与相关的软件统一起来，实现有机结合体，使自己更深层的知道机械设计在前沿高新技术中的重要作用；4 在现有家用垃圾处理器的研究现状下，运用自己所学的专业知识、再根据其国内外发展现状来分析家用垃圾桶领域的发展前景；5 同时，也为即将踏入工作岗位做好准备，以便让自己能够尽快地去适应社会，使自己所学得到很好的应用。要 求:1. 综述：国内外的研究现状；重点阐述研究背景、研究意义和拟解决的关键问题，拟采用的关键技术；2. 利用 Solidworks 或者 Autocad 进行家用垃圾处理器的结构设计；3. 要求至少以一个零部件为对象，从节能的角度出发，进行详细的结构设计（要求有图纸） ，并从加工工艺性、设计合理性等方面展开研究；4. 总结完成毕业论文。思 路: 了解节能冰箱家用垃圾处理器总装结构的现状及其发展趋势,联系所学的专业知识完成该设计。预期成果： 确保设计出结构合理、适应性强、易于操作、经济方便、美化环境、具有创新性的家用垃圾处理系统。任务完成的阶段内容及时间安排:1 4 周 ：对课题进行调研，完成文献综述、开题报告；5 6 周 ：分析课题设计目的与要求，拟定总体设计方案；7 10 周 ：根据设计要求对具体结构细节进行设计；1113 周 ：对设计结构进行工程制图；1415 周 ：撰写毕业设计说明书，准备答辩。完成设计(论文)所具备条件因素:在设计过程中，需要用到机械设计、机械原理、机构设计、优化设计等方面的知识。并要求具备 Slidworks 和快速查找各种相关资料的能力。指导教师签名： 日期： 文献综述题 目 _ 家用垃圾处理器的结构设计学生姓名 贾海舟 专业班级 机制自动化 09-3 班 学 号 540902010313 院 （系） 机电工程学院 指导教师(职称)张德海（副教授） 完成时间 2013 年 5 月 29 日 家用垃圾桶的设计制造 班级： 机制 09-3 班 姓名： 贾海舟 学号：5409020103131家庭用垃圾处理器的结构设计摘要本项目开发设计了一种大容量家用新型环保垃圾存放处理系统，主要针对现代市场生产销售的需求及现有垃圾桶存在的不足，比如垃圾桶容量小，垃圾桶的垃圾需要向垃圾袋二次倒装，垃圾之间的缝隙大等，垃圾袋空间不能充分利用，增加了垃圾袋的使用成本，尤其是成堆垃圾的运输成本，后续处理成本。垃圾在存放、转运、处理过程中，缺乏对有害垃圾处理等问题。本设计开发的产品具备对松散的垃圾进行压缩的功能、对垃圾进行半自动打包功能、诱杀家庭中有害昆虫功能、释放特殊香味以清新家庭空气功能等。通过组合创新与技术移植实现以上功能，能够方便有效地对家庭垃圾进行存储、清洁，整理。本系统可设计出多样雅致的外观，并形成产品系列化，根据大小不同可应用于厨房、卫生间、客厅、书房，学校及社区等地方。通过实践测试，产品模型基本能达到其总体设计目标的各项技术参数和功能要求，设计方案正确、可行，各项功能指标稳定、可靠。同时该项目符合国家提倡的节能、环保思想，能够获得产业政策的支持。关键词：产品开发的背景与意义 现状分析 创新性 未来的发展空间1.产品开发社会背景及意义据统计，当物体消耗 100 份时，就会产生垃圾 42 份，近 20 年全世界垃圾年均增长速度高达 842，年产生量约为 450X10。t。1993 年，每天达8097XlOit，1994 年每天达 8500X10t，增长速度超过 10。自 1979 年以来，我国的城市垃圾平均以每年 898的速度增长，由 1980 年的 3132X104t 猛增至1995 年的 10748XlOit，增长了 243，2。从 1985 年到 1995 年，垃圾清运量平家用垃圾桶的设计制造 班级： 机制 09-3 班 姓名： 贾海舟 学号：5409020103132均增长 8，6，预测到 2000 年我国城市垃圾产生总量将达 1214X108t$3。北京市 1991 年产生垃圾 483X104t，是 1978 年的 3 倍，上海垃圾总量在 500600X10+t。1995 年上海环卫部门调查结果，上海日产生活垃圾已达 1XlOit，其中塑料废弃物占 8一 10，上海年产塑料垃圾已超过30X104t。我国工业固体废物的堆存量以平均每年 2000X104t 的速度在增长，1992 年垃圾达 62XlOSt，估计堆存量已达 592X10。t，占地 55X10Sm2，其中占用农田面积达 3，927XlOSm2。以上引入的这些数据已经让我们不容乐观，在中国垃圾产生的速度让人惊讶，让我们分析其原因，我们不难发现在物质飞速发展的今天，各种产品的竞争不仅仅源于产品内在质量，而外观包装在提升产品市场竞争力方面具有重要意义，为此各商品生产厂家纷纷提升了产品的外观包装。这从另一方面也导致了我们日常的生活垃圾迅速增加，每天每个家庭排放的垃圾量约为 0.5 千克-2.5千克，普通家用垃圾桶垃圾装的十分松散，易装满，容积利用率低；多是开口的，容易发出异味，招引飞虫，影响居家环境。普通容量的垃圾桶已经很难满足人们的需求，于是设计、加工、生产一种大容量家用新型环保垃圾存放处理系统越来越成为市场迫切需求。如今一个城市每天都会产生大量垃圾，而这些垃圾的外运需要耗费大量人力、物力。但有些垃圾体积较大，但质量却很轻，例如一些废纸，塑料瓶等。还有些垃圾含有大量水分，如西瓜皮，烂水果等。对一个家庭来说，每天都会产生一定量的上述垃圾。但是如果经过压缩后其体积会大大减少，甚至可以完全压缩成水分。这样不仅可以降低倾倒垃圾的频率还可以减少城市垃圾的产生量。因此人们迫切需要一种垃圾压缩装置，但目前市场上没有该类装置。本垃圾处理系统可以有效解决以上问题，它具备压缩功能，能把松散的垃圾压紧实，增加垃圾桶的容量，能够有效地延长垃圾存放时间，减少了扔垃圾的次数，节省了垃圾袋的使用量，给家庭和社会带来了极大的便利。另外本垃圾桶可完成一次上袋多次使用，减少了人为布置垃圾袋的麻烦，使家居环境更卫生。考虑到垃圾存放时间过长可能会发霉变质，招引蚊蝇等有害昆虫，所以本垃圾桶还特增加了紫外线灭菌杀虫灯，对垃圾桶内部的垃圾进行一定程度的灭菌，还能对家中的有害昆虫诱杀，极大地提高了居家生活环境的质量。家用垃圾桶的设计制造 班级： 机制 09-3 班 姓名： 贾海舟 学号：54090201031332家用垃圾处理器的现状分析随着社会的发展，我们日常生活中会产生越来越多的垃圾。生活垃圾的处理文理早在 1927 年就被提了出来，并在美国诞生了第一台食物垃圾处理器。随着居民生活质量的提高，垃圾中的有机物增加，可回收利用比例增加，垃圾热值增加，灰土量减少。而如今，在市场上还是以食物垃圾处理器的种类居多。家用食物垃圾处理器介绍 食物垃圾处理机由防腐研磨腔、全不锈钢研磨锤、全不锈钢研磨盘等组成。它利用高速旋转的永磁电机带动研磨腔中的转盘，食物垃圾在离心力的作用下相互撞击在极短的时间内（约 10 秒左右的时间） ，将食物垃圾研磨成细小的颗粒顺水流排出管道。 家用食物垃圾处理器功能作用： 它能有效的将厨房中各种食物垃圾，如：小块猪骨头、鸡骨头、鱼骨头、蛋壳、瓜皮、果皮果核、茶叶渣、菜根叶、咖啡渣、剩饭、残羹、面包屑等等，粉碎研磨成糊浆状液体，通过管道随水自然排出，从而达到清洁环境，排除异味等效果。能减少厨房异味，减少害虫骚扰，促进家人健康。这种厨房用垃圾处理器主要安放位置在厨房，而客厅卧室等位置的垃圾不能很好的处理。而客厅卧室等位置的垃圾主要用一般的家用垃圾桶垃圾袋来装垃圾，这种垃圾袋装载量小，夏天垃圾会露置在空气中，极容易恶化环境，使空气质量下降。由于这种垃圾袋的装载量小，因此，我们需要每隔一两天就要把垃圾从楼上提下去。而现在的居民楼层都比较的高，每天提着垃圾袋上上下下的很麻烦。现有一些垃圾桶设计的造型是可爱的动物形象，在造型上采用了许多的曲面，造成了表面不易清洁，使用寿命短，还有这类垃圾桶存放垃圾的空间很小，特别容易产生垃圾外溢现象，并且让可爱的小动物嘴里塞面垃圾，从人的心理感受而言缺乏美感；还有一些垃圾桶外形简洁大方，但对实用性的考虑不足，人们在把垃圾投入有盖子的垃圾桶时，需要用手推开盖子才能扔垃圾，这就需要将手弄脏才能将垃圾扔出去的垃圾桶使许多市民望而却步，不愿将垃圾投到应该投的地方。家用垃圾桶的设计制造 班级： 机制 09-3 班 姓名： 贾海舟 学号：5409020103134以往的公共垃圾桶色彩通常采用蓝、灰和绿色，比较单调沉闷；现在垃圾桶色彩非常丰富，淡灰、淡紫、赭红、明黄、海蓝、草绿等，五彩缤纷，能够使用于不同的场所和环境，但对于国家所提倡的分类垃圾桶的色彩却没加以重视，以致现在不论家庭垃圾桶还是公共垃圾桶盛放的垃圾都混在一起，无区分。颜色上的不固定性会给人们带来错误的理解。据调查，会用塑料袋装垃圾的家庭占 86.5%，不会用塑料袋装垃圾的人占13.4%，所以现在家庭垃圾基本上是装进塑料袋套住的垃圾桶内，这样更便于垃圾和垃圾桶的清理，人们认为这样更简单、方便，但使用塑料袋时，垃圾桶的大小限制了塑料袋的大小，太小的塑料袋套不上，太大的塑料袋又浪费。对于现在设计的垃圾桶多为圆形，人们也更爱买圆形的垃圾桶。面对难清理的问题，在设计时可简化具体行，使用抽象行或直接设计成简化的几何形体。现在富有艺术造型和古色古香的垃圾桶出现，不仅突破了惯有的几何造型，而且富有中国传统文化韵味，这样不仅解决了难清理的问题，在形态上还不单一。面对垃圾桶有盖，人们不愿掀开问题，可设计敞开、脚踏、感应垃圾桶。据调查，对于人们会选择什么款式的垃圾桶的问卷显示，选择有盖脚踏式的人最多，占了 40.3%；其次是敞开式，占 34.6%；手动翻盖式和自动感应式分别是17.3%、7.69%。由此可见，有盖脚踏式和具有压缩自动打包功能的垃圾桶更受大众的欢迎。3产品的创新性设计开发一种大容量家用新型垃圾存放处理系统，可以实现压缩松散垃圾，减少扔垃圾次数，美化家居环境，减少垃圾袋的使用量，减少垃圾运输与处理次数。按照总体的设计功能划分，本作品主要包括六大部分：压缩装置、半自动上袋打包装置、诱杀昆虫装置、灭菌装置、空气清新装置、结构支架。为达到在实现功能相同的条件下，机械结构和工艺制作尽可能简单、加工制造成本尽可能低的目标，尽量选择材料轻便、经济，设计机构结构简单、方便加工的装家用垃圾桶的设计制造 班级： 机制 09-3 班 姓名： 贾海舟 学号：5409020103135置，或针对现有产品进行改造利用，采用模块化思想，提高制作效率、降低制作成本。本项目在应用了功能组合，功能技术移植等创新设计方法及设计理念制作了具备以下新颖性的产品：1) 本作品能够实现一定程度的自动上袋、打包，这是市场上现有垃圾桶所不具备的功能特点。只需一次安装垃圾袋即可多次自动上袋、撑袋，减少人为重复放置垃圾袋、撑开垃圾袋的重复劳动的次数。 ，2) 本作品设计了压缩装置，能够把松散的垃圾压紧实。减少了垃圾搬运、周转次数，节省了垃圾袋的使用量，在一定程度上减少了白色污染和垃圾的后续处理。3) 本作品采用功能模块化的设计理念。采用模块化的装置，只需要对模块进行部分的改造，就可以投入使用。这样既减少了设计加工的过程与时间，又能形成产品的系列化，大众化。4) 本作品创新地把一体化杀虫灭菌灯应用于家庭垃圾处理。采用 UV光源灯，能够在蚊蝇诱杀点有效地引诱、杀灭蚊蝇，同时 UV 光波还能够杀灭垃圾桶内细菌、病毒，有效地延长垃圾的存放时间，优化居家环境。5) 本作品还创新地结合了空气清新模块。能够保持垃圾桶周围空气清新，消除空气中的有害物质，优化家庭环境，提高居家环境质量。4未来的发展空间随着国家迈向现代化的步伐加快，我国城市化进程也在不断加速，越来越多的城市居民居住在高层的楼房中，每个家庭每天产生垃圾量在 0.5-2kg 左右，频繁的处理日常生活垃圾将是人们面对的困扰。大量松散的垃圾收集后集中压缩处理，这期间垃圾的搬运、周转成本相对较高。本作品能够在一定程度上解决以上问题。本作品构思独特、设计新颖，在设计方面，创新的结合了压缩技术、自动上袋及打包技术、杀菌灭虫技术、清新空气技术等。这些是市场现有垃圾桶产品所不具备的功能。在加工制造方面，创新的采用模块化思想，只需加工部分家用垃圾桶的设计制造 班级： 机制 09-3 班 姓名： 贾海舟 学号：5409020103136简单的结构部件，其他功能按模块插入并适当改造即可实现。充分利用了现有产品成熟的技术来保证设计功能的很好实现，因此具有很好的实用性与稳定性。由于大大减少了加工制造过程，本作品的成本较低，性价比高，有利于推广应用。因而具有很好应用前景与广阔的市场前景。参考文献1 孙恒、陈作模、葛文杰. 机械原理 （第七版）M 北京：高等教育出版社，2006.24-34.2 何铭新、钱可强. 机械制图（第五版）M 北京：高等教育出版社，2004.187-214.3 濮良贵、纪名刚. 机械设计（第八版）M北京：高等教育出版社，2006. 117-136.4 张琳娜.精度设计与质量控制基础（第三版）M北京：中国计量出版社，2011.100-213.5 任家隆、李菊丽、张冰蔚.机械制造基础（第二版）M 北京：高等教育出版社，2009.142-147.6 王爱珍.工程材料及成型工艺M北京：机械工业出版社，2011.103-137.7 V.胡勃卡著.刘伟烈，习元康译M北京：工程设计原理. 机械工业出版社， 1989.23-89.8 陈淑连，黄日恒编著. 机械设计方法学M徐州：中国矿业大学出版社，1992.203-255.9 西德工程师协会编 .张嘉善等译S.西德技术准则.设计技术之一.机械工业部科学技术情报研究所，1995.10 沈景明主编.机械工业技术经济学M 北京：机械工业出版社，1980.67-202.11 隋玉梅，李振山，曲晓燕等.北京市生活垃圾分类小区垃圾桶配置的模拟计算J.北京大学学报（自然科学版） ，2010，46（2）：8-12.家用垃圾桶的设计制造 班级： 机制 09-3 班 姓名： 贾海舟 学号：540902010313712 孙郎富.浅谈城市垃圾桶设计与城市文化J.科技与企业，2012（12）:5-46.13 廖林清等.工程设计方案的模糊综合评判 J.重庆工业管理学院学报，1994，34（3 ）：7-45.14 谭琳玲，周春兰，黄苏宁.翻盖式垃圾桶巧开盖 J.护理学报，2005，12 （1）： 67-80.15 王雪影，何玉桂.脚踏式双开垃圾桶的制作与应用 J.护士进修杂志，2011， 26（23）:34-45.16 廖建新.一种可压缩垃圾的垃圾桶P.中国：2011110039084.6，2011-02-16.17 梁嘉麟.一种通过脚踩控制而完全由弹簧驱动的机械型自动鞋套机P.中国：0310994.3，2003-9-17.18 Donald BB,Barbara HM. Fluoroethers and other next generation fluidsJ. Int J Ref rig,1998,21(7):567O576.19 T.M.I.Mahlia,H.H.Masjuki, I.A.Choudbury.Theory of energy efficiency standards and labelsJ.Energy Conversion and Management 2002(43):743-761.20 Liu Zhigang. The 18th Japan Symposium on Thermophysical Propertie C.Nara Japan Association of Thermopysical Properties ,1997,7011.21 Calm JM, Hour han G C. Refrigerant date summary J.Engineered Systems, 2001, 18 (11): 74288. 家用垃圾桶的设计制造 班级： 机制 09-3 班 姓名： 贾海舟 学号：5409020103138郑州轻工业学院本科毕业设计（论文） 题 目 家用垃圾桶的机构设计学生姓名 贾海舟 专业班级 机械设计及其自动化 09-3 班 学 号 540902010313 院 （系） 机电工程学院 指导教师(职称) 张德海（副教授） 完成时间 2013 年 5 月 29 日 目 录摘 要 .IAbstract II1 产品开发社会背景及意义 11.1 国内生活垃圾产生现状 .11.1.1 城市生活垃圾产生现状 .11.1.2 农村生活垃圾产生现状 .11.2 国外生活垃圾产生现状 21.3 家用垃圾桶的类型 51.3.1 垃圾桶的定义 .61.3.2 垃圾桶的分类及特点 .61.4 垃圾桶常见材质 71.4.1 高密度聚乙烯(HDPE) .71.4.2 不锈钢 .81.4.3 木材 .81.4.4 材质比较 .81.5 现有垃圾桶缺点 91.5.1 从垃圾桶造型上 .91.5.2 从垃圾桶的颜色上 .91.5.3 从垃圾桶标志上 .91.5.4 从垃圾桶的大小上 .91.6 本项目开发的意义 102 设计方案 1121 总体目标 1122 实现功能 1123 技术参数 112.3.1 一次性上袋量：20-50 .122.3.2 一体化杀菌灭蚊灯 1224 结构设计方案 132.4.1 压缩装置 132.4.2 半自动上袋、打包装置的选择与设计 162.4.3 紫外线杀菌灯和灭蚊灯设计 182.4.4 清新空气装置设计 192.4.5 结构支架设计 .203 理论计算与建模 .223.1 脚踏式压缩机构 .223.2 半自动上袋、打包机构 .243.3 垃圾桶支架与抽屉 .253.4 主要部件装配效果图 264 主要部件设计参数及性能 .274.1 垃圾桶支架设计参数 274.2 抽屉设计参数 .295 设计主要创新点及预计应用前景 .305.1 创新点 305.2 应用前景 .30结束语 32致 谢 33参考文献 35（附 录） 37家用垃圾处理器的结构设计I摘 要针对现代市场生产销售的需求及现有垃圾桶存在的不足，比如垃圾桶容量小，垃圾桶的垃圾需要向垃圾袋二次倒装，垃圾之间的缝隙大等。垃圾袋空间不能充分利用，增加了垃圾袋的使用成本，尤其是成堆垃圾的运输成本，后续处理成本。垃圾在存放、转运、处理过程中，缺乏对有害垃圾处理等问题。开发设计了一种大容量家用新型环保垃圾存放处理系统，该系统具备对松散的垃圾进行压缩的功能、对垃圾进行半自动打包功能、诱杀家庭中有害昆虫功能、释放特殊香味以清新家庭空气功能等。通过鞋套机原理的组合创新来实现打包功能，通过伸缩式衣架的技术移植实现压缩功能。这些能够方便有效地对家庭垃圾进行存储、清洁，整理。本系统可设计出多样雅致的外观，并形成产品系列化，根据大小不同可应用于厨房、卫生间、客厅、书房，学校及社区等地方。通过实践测试，产品模型基本能达到其总体设计目标的各项技术参数和功能要求，设计方案正确、可行，各项功能指标稳定、可靠。同时该项目符合国家提倡的节能、环保思想，能够获得产业政策的支持。关键词 大容量；压缩；半自动上袋；诱杀昆虫；清新空气家用垃圾处理器的结构设计IIHousehold garbage processor structure designAbstractDeficiencies in the production and sales of the modern market requirements and existing trash，Such as Trash capacity small, dustbins need to flip garbage bags secondary,garbage fluffy and so on. Garbage bag space can not take full advantage of, and it increases the cost of garbage bags,especially piles of waste transportation costs and Follow-up treatment costs.In the process of garbagestorage, transfer, treatment, lack of hazardous waste disposal problem. Development and design of a large- capacity home of new environmentally friendly garbage storage processing system, The system has some function,such as loose rubbish compression,garbage semi - automatic packaging,booby - traps harmful insects in the family and releasing a special flavor to fresh domestic air,and so on. Packaged function is achieved through a combination of innovation of the shoe cover machine principle to,the telescopic hanger technology transplantation compression function. These can be easily and effectively household waste for storage , cleaning , sorting. The system can be designed for a variety of elegant appearance,and form series of product. According to different sizes can be used in the kitchen,bathroom, living room ,den,schools and community places.Though practice test, product model can basically meet the technical parameters of the overall design goals and functional requirements, the design is correct and feasible,the function indicators are stable and reliable. The project 家用垃圾处理器的结构设计IIIconforms to the state to promote energy-saving , environmental protection ideas, abling to obtain the support of the industrial policyKeywords High capacity,Compression,Semi-automatic bag,Trap and kill insects ,Fresh ai家用垃圾处理器的结构设计11 产品开发社会背景及意义1.1 国内生活垃圾产生现状作为现代社会亟待解决的问题，垃圾的处理已经得到国家的重视。首先让我们对国内垃圾的产生量有一个大致的了解。1.1.1 城市生活垃圾产生现状在物质飞速发展的今天，各种产品的竞争不仅仅源于产品内在质量，而外观包装在提升产品市场竞争力方面具有重要意义，为此各商品生产厂家纷纷提升了产品的外观包装。这从另一方面也导致了我们日常的生活垃圾迅速增加，据统计，我国大约有三分之二的城市已经处于垃圾的包围之中。1979 年我国生活垃圾清运量约为0.25 亿吨，2005 年我国垃圾年清运量约为 1.56 亿吨， 20 多年间垃圾清运量约增加了 5 倍，全国城市垃圾清运量呈现逐年增长的趋势，1979 年到 1990 年较为平稳，2000 年到 2004 年呈现了较高的增长速度。中国城市环境卫生协会提供的数据显示，目前我国人均生活垃圾年产生量为440kg，全国城市垃圾的年产生量达 1.5 亿吨，且每年以 8%10%的速度增长，全国历年垃圾存量已超过 60 亿吨。按现在的垃圾增长的速度预测，到 2015 年，中国城市生活垃圾产生量将达到 3.15 亿吨，2030 年为 4.09 亿吨，2050 年为 5.28 亿吨。1.1.2 农村生活垃圾产生现状我国农村生活垃圾产量、成分因经济发展水平、人口数量、生活习惯、能源结构、季节、环境因素等有所变化。总体特点表现为：垃圾产生量和堆积量逐年增多，垃圾成分日趋复杂。较城市相比，农村人均生活垃圾产量偏低，垃圾收运难度大，清理过程简单。面积广，产生源分散，户内外都有较高的消纳能力。较生产垃圾、工业垃圾相比，农村生活垃圾随意堆放现象最为严重。农村生活垃圾成分大体变化趋势主要表现为：厨余垃圾相对减少，废旧家具及家用垃圾处理器的结构设计2工业消费品，产品包装与应用材料如纸、金属、玻璃等可回收垃圾成分增多，电池、油漆等危险品不容忽视，所幸产量较小，垃圾处理的困难和危险度不高。居民生活水平的提高和消费观念的改变都促使加快这些趋势的发展。目前我国农村生活垃圾年产生量约为 1.8 亿吨，姚伟，曲晓光等人于20062007 年开展全国农村饮用水与环境卫生调查报告显示，我国农村人均日生活垃圾排放量的变化趋势是：东部地区为 0.96kg，中部 0.88kg，西部 0.77kg，东北0.81kg，平均为 0.86kg。农村垃圾以厨余物和无机垃圾为主，经济发达地区，垃圾排放量普遍较高；夏季有机垃圾量比其他季节多，北方冬季煤渣较多。1.2 国外生活垃圾产生现状2009 年，“垃圾焚烧”，像一个导火索，引发了业界甚至全社会对垃圾问题的关注和思考。我们怎么走出一条适合中国的垃圾处理之路？他山之石可以攻玉，也许国外一些发达国家走过的垃圾处理之路有许多可以值得我们借鉴的地方。德国：重视循环利用、周密高效的垃圾处理体系德国的垃圾处理体系以其设计的周密性和运作的高效性而领先世界。早在 1972年，德国就通过了首部废物避免产生和废物管理法，开始对垃圾进行环保有效的处理。自 20 世纪 80 年代中期以来，德国将废物处理的管理理念确立为“减量、循环与再利用”。 通过这一理念，高效而环保的废物避免产生以及再利用原则被贯彻于生产环节中。20 世纪 90 年代中期，德国实施了物质封闭循环与废弃物管理法。这项法律促进了垃圾的循环利用。实施 10 年来，德国在垃圾回收利用方面取得了骄人的成绩。到 2005 年，德国就有 60%多的市政垃圾得到再循环处理，生产过程中的垃圾再循环利用率达到了 65%。在一些领域，例如包装行业，原材料的再循环利用甚至高达 80%，而建筑业则达到了 87%。在德国，由于大多数垃圾被回收利用，垃圾填埋的量是非常少的，其余垃圾直接焚烧后发电。经统计，德国每年产生垃圾 6000 多万吨，其中 3500 万吨被回收利用，1100 万吨被焚烧，另外 1500 万吨填埋。目前，德国已有 68 个垃圾焚烧厂，每年可焚烧包括工厂、办公室产生的生活垃圾近 1800 万吨。但是，德国每年产生的生活垃圾约 1400 万吨，不包括纸张、玻璃、肥料等回收后再循环使用的垃圾。家用垃圾处理器的结构设计3德国在全国普遍施行垃圾分类制度，其一丝不苟的民族天性在执行这一制度的同时体现得淋漓尽致。废弃物大致分为纸类、玻璃，一般垃圾、含污染性化学成分物品等。在法兰克福市，每户家庭户外都置有 3 个符合规格的垃圾桶，分别以绿、蓝、黑等色来标志其容纳纸类、玻璃、一般垃圾的不同功用，桶底装有轮子，方便搬运，用心的屋主甚至为垃圾桶建造美观而实用的外壳。更有甚者，全国除法兰克福外，各城均设有专门放玻璃瓶的垃圾桶。这样做的目的一方面是减少垃圾处理的困难程度，另一方面也可以让更多的垃圾中的资源被循环利用。日本：严格分类基础上焚烧为主的垃圾处理方法日本由于土地面积的狭小，一直以来都坚持以减少最终填埋量为主要处理方式，并且明确提出了“3R”原则，即减量控制(reduce)、回收利用(reuse)和循环再利用(recycle)。现在，日本 80%的生活垃圾被进行焚烧处理，5%左右被回收利用，剩余的 15%被填埋。据日本国立环境研究院 2006 年发表的日本废弃物焚烧技术发展报告，1998 年日本共建有生活垃圾焚烧厂 1676 座，年焚烧处理能力约为 3760 万吨，焚烧处理率占 76.l%，到 2004 年日本的生活垃圾焚烧厂调整为 1374 座，年焚烧处理能力约为4030 万吨，焚烧处理率占 77.49%，6 年间焚烧厂数量减少了 302 座，降幅为 18%，同期焚烧处理量增长了 270 万吨，增幅为 7.2%。焚烧厂数量减少而焚烧处理量不减反增是日本近年对生活垃圾焚烧厂实施技术改造和结构调整的结果。2006 年，日本生活垃圾年焚烧处理能力虽仍维持在 4031 万吨的水平，但焚烧处理比例已提高到78.49%。在日本，每家每户墙上都贴着垃圾回收时间表，每周七天回收垃圾的种类各不相同。生活垃圾先分为可燃、不可燃、大型垃圾、其他类垃圾和电子类垃圾等类型。大类下面再分小类，如可燃垃圾再分为厨房垃圾、纸张类、木材类等。垃圾在被运到垃圾处理站后，会经过严格分类后再被运到终端处理厂。可燃垃圾会被分配到垃圾焚烧工厂或是燃料焚烧工厂。工作人员会先对可燃物进行分门别类，把部分有害的可燃物挑拣出来，使它们减少自身的体积和重量，然后焚烧，焚烧中产生出的热能源会被用来发电和供热。美国：回收、处理、再利用的生活垃圾商业运转模式家用垃圾处理器的结构设计4在美国，城市生活垃圾的收集、回收、处理、加工及销售在是一个系统的产业，依靠商业模式来运行。美国加利福尼亚州的 Norcal 废弃物处理中心（Norcal Waste Systems，Inc），成立于 1921 年，是美国最大的固体废弃物处理公司之一。它在加州及邻州设有 30多个分公司。公司业务包括收集、回收、运输、加工以及垃圾填埋场运作。Norcal拥有多个废弃物回收中心、垃圾填埋场和有机废弃物堆肥场。该公司的收益主要有两个方面，一是居民和商业机构交纳的废弃物处理费，二是回收产品和副产品的销售费。目前，美国城市生活垃圾的处理方法主要有回收、焚烧和填埋。其中回收占 30%，焚烧占 14%，填埋占 56%。美国的城市生活垃圾都是由专业公司进行废弃物的收集和运输。这些公司有的只是负责收集，分类和运输，有的也有自己的垃圾填埋场和堆肥厂。每个公司的垃圾收集办法不尽相同，不同的地区垃圾处理费用也各不相同。回收的垃圾一部分是将电池、纸类、玻璃、塑料、金属等分类、收集、加工、生产、出售的过程；回收中的另一部分是对食物废弃物和庭院废弃物进行堆肥处理。尽管美国对堆肥很重视，但 2001 年产生 2500 万吨食物废弃物，只有 2.8%得到了回收利用。焚烧也是美国重要的垃圾处理手段。根据美国环保局 2007 数据，美国共有 87座“废物能源回收厂”（WtE），分布在 26 个州，共有焚烧炉 220 台，设计总处理能力 9.4 万吨/日。填埋处理在美国依然是处理量最大的方法。但总的呈下降趋势，填埋废弃物的总量从 1990 年的 1.27 亿吨降低至 2001 年的 1.16 亿吨，同时填埋场的数量由 6326个减少至 1858 个。家用垃圾处理器的结构设计5图 1-1 国外垃圾产生量1.3 家用垃圾桶的类型在日常生活中，我们经常不可避免地和这样一类毫不起眼而又不可或缺的物品打着交道各式各样的垃圾桶。那些造型多变的垃圾桶总是张大嘴巴，接纳我们所丢弃的一切秽物。每个人都是垃圾的制造者，每个人又都是垃圾的受害者，垃圾吞噬资源和污染环境的后果需要我们世世代代来承受。垃圾桶设计不仅为我们的生活带来了卫生和便利，还有利于资源的回收和利用，符合可持续发展的设计理念和环境保护的要求。家用垃圾处理器的结构设计61.3.1 垃圾桶的定义垃圾桶，又名废物箱或垃圾箱，就是装放垃圾的地方。它就是使我们的生活变得干净整洁高档商品。1.3.2 垃圾桶的分类及特点按使用环境分类（1）公共垃圾桶：在 室 外 自 然 条 件 下 能 耐 高 低 温 ， 有 足 够 的 机 械 强 度 和 良好 的 冲 击 韧 性 ， 易 清 洁 能 够 与 环 境 融 合 。（ 2） 家 庭 垃 圾 桶 ： 主 要 用 在 卫 生 间 和 厨 房 ； 使 用 密 闭 性 较 强 的 带 盖 儿 垃圾 桶 ， 对 环 境 要 求 低 。按盛放形式分类（ 1） 独 立 垃 圾 桶 ： 单 个 使 用 的 ， 使 用 率 比 较 高 ， 公 共 场 合 及 家 庭 中 常 见 。（ 2） 分 类 垃 圾 桶 ： 主 要 包 括 可 回 收 桶 、 其 他 垃 圾 桶 、 厨 房 垃 圾 和 有 毒物 质 桶 。按开启方式分类（ 1） 敞 口 式 垃 圾 桶 ： 图 1-2（ 2） 揭 盖 式 垃 圾 桶 ： 图 1-3家用垃圾处理器的结构设计7（ 3） 踩 踏 开 盖 式 垃 圾 桶 ： 图 1-4（ 4） 感 应 式 （ 红 外 线 ） 垃 圾 桶 ： 不 必 直 接 接 触 垃 圾 桶 ， 很 卫 生 。 在 家庭 使 用 时 ， 涉 及 到 偶 然 的 一 个 动 作 可 能 就 使 桶 盖 打 开图 1-5按加工材料分类（ 1） 塑 料 垃 圾 桶 ： 加 工 简 单 ， 易 于 清 洁 ， 适 合 室 内 使 用 ， 在 室 外 的话 ， 需 不 容 易 老 化 的 。（ 2） 不 锈 钢 垃 圾 桶 ： 室 外 使 用 不 会 被 雨 腐 蚀 。（ 3） 陶 瓷 垃 圾 桶 ： 陶 瓷 已 经 是 高 档 品 的 代 名 词 ， 陶 瓷 洁 具 易 于 清 洁 ，而 且 表 面 光 洁 度 高 。 给 人 高 品 质 的 感 觉 。（ 4） 木 质 垃 圾 桶 ： 质 感 好 与 环 境 容 易 协 调 。（ 5） 水 泥 垃 圾 桶 ： 固 定 ， 不 易 被 移 走 。（ 6） 纸 浆 垃 圾 桶 ： 可 再 生 纸 很 结 实 ， 非 常 环 保 。1.4 垃圾桶常见材质1.4.1 高密度聚乙烯(HDPE)高密度聚乙烯（HDPE） ，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态 HDPE 的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。无 毒 、 无味 、 无 臭 的 白 色 颗 粒 ， 熔 点 约 为 130 。 具 有 良 好 的 耐 热 性 和 耐 寒 性 ，化 学 稳 定 性 好 ， 还 具 有 较 高 的 刚 性 和 韧 性 ， 机 械 强 度 好 ， HDPE 是 塑料 回 收 市 场 增 长 最 快 的 一 部 分 。家用垃圾处理器的结构设计81.4.2 不锈钢不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。不 会 产 生 腐 蚀 、 点 蚀 、 锈 蚀 或 磨 损 。抗 拉 强 度 、 屈 服 强 度 和 硬 度 ， 随 着 温 度 的 降 低 而 提 高 ； 塑 性 则 随 着 温度 降 低 而 减 小 ， 韧 性 不 好 。1.4.3 木材木 材 是 由天然树木加工成的圆木、板材、枋材等建筑用材的总称。木材是能够次级生长的植物，木 材 吸 收 水 分 后 体 积 膨 胀 ， 丧 失 水 分 则 收缩 ， 易 燃 ， 顺 纹 抗 拉 和 抗 压 强 度 均 较 高 ， 但 横 纹 抗 拉 和 抗 压 强 度 较 低 ，回 收 率 高 ， 但 木 材 天 然 缺 乏 ， 自 然 生 物 对 其 危 害 也 很 严 重 ， 使 其 价 值偏 高 。1.4.4 材质比较以 上 是 垃 圾 桶 常 见 材 质 ， 从 性 能 上 比 较 高密度聚乙烯（HDPE）和不锈钢比木材好；从回收率上比较木材是最环保的；从价格上比较高密度聚乙烯（HDPE）是最便宜的。根据调查发现，有 50%的人选择塑料即高密度聚乙烯（HDPE） ，选择木质、不锈钢和其他的百分比是21.1%、25%、3.84%。由此可见，无论在性能、价格还是在受欢迎度上，高密度聚乙烯（HDPE）是制成垃圾桶首选的材质。1.5 现有垃圾桶缺点1.5.1 从垃圾桶造型上现有一些垃圾桶设计的造型是可爱的动物形象，在造型上采用了许多的曲面，造成了表面不易清洁，使用寿命短，还有这类垃圾桶存放垃圾家用垃圾处理器的结构设计9的空间很小，特别容易产生垃圾外溢现象，并且让可爱的小动物嘴里塞面垃圾，从人的心理感受而言缺乏美感；还有一些垃圾桶外形简洁大方，但对实用性的考虑不足，人们在把垃圾投入有盖子的垃圾桶时，需要用手推开盖子才能扔垃圾，这就需要将手弄脏才能将垃圾扔出去的垃圾桶使许多市民望而却步，不愿将垃圾投到应该投的地方。1.5.2 从垃圾桶的颜色上 以往的公共垃圾桶色彩通常采用蓝、灰和绿色，比较单调沉闷；现在垃圾桶色彩非常丰富，淡灰、淡紫、赭红、明黄、海蓝、草绿等，五彩缤纷，能够使用于不同的场所和环境，但对于国家所提倡的分类垃圾桶的色彩却没加以重视，以致现在不论家庭垃圾桶还是公共垃圾桶盛放的垃圾都混在一起，无区分。颜色上的不固定性会给人们带来错误的理解。1.5.3 从垃圾桶标志上现在垃圾桶上基本是没有标志来提醒人们垃圾桶所盛放垃圾的种类的，这也是垃圾混在一起无区分的又一原因，并且人们对收集垃圾的标记也不清楚。据调查发现，会选择分类垃圾桶的人占 57.6%，不会选择分类垃圾桶的人占 42.3%，由此可见人们在意愿上是希望垃圾分类处理的。1.5.4 从垃圾桶的大小上据调查，会用塑料袋装垃圾的家庭占 86.5%，不会用塑料袋装垃圾的人占 13.4%，所以现在家庭垃圾基本上是装进塑料袋套住的垃圾桶内，这样更便于垃圾和垃圾桶的清理，人们认为这样更简单、方便，但使用塑料袋时，垃圾桶的大小限制了塑料袋的大小，太小的塑料袋套不上，太大的塑料袋又浪费。对于现在设计的垃圾桶多为圆形，人们也更爱买圆形的垃圾桶。家用垃圾处理器的结构设计101.6 本项目开发的意义每天每个家庭排放的垃圾量约为 0.5 千克-2.5 千克，普通家用垃圾桶垃圾装的十分松散，易装满，容积利用率低；多是开口的，容易发出异味，招引飞虫，影响居家环境。普通容量的垃圾桶已经很难满足人们的需求，于是设计、加工、生产一种大容量家用新型环保垃圾存放处理系统越来越成为市场迫切需求。本垃圾处理系统可以有效解决以上问题，它具备压缩功能，能把松散的垃圾压紧实，增加垃圾桶的容量，能够有效地延长垃圾存放时间，减少了扔垃圾的次数，节省了垃圾袋的使用量，给家庭和社会带来了极大的便利。另外本垃圾桶可完成一次上袋多次使用，减少了人为布置垃圾袋的麻烦，使家居环境更卫生。考虑到垃圾存放时间过长可能会发霉变质，招引蚊蝇等有害昆虫，所以本垃圾桶还特增加了紫外线灭菌杀虫灯，对垃圾桶内部的垃圾进行一定程度的灭菌，还能对家中的有害昆虫诱杀，极大地提高了居家生活环境的质量。2 设计方案21 总体目标设计开发一种大容量家用新型垃圾存放处理系统，可以实现压缩松散垃圾，减少扔垃圾次数，美化家居环境，减少垃圾袋的使用量，减少垃圾运输与处理次数。按照总体的设计功能划分，本作品主要包括六大部分：压缩装置、半自动上袋打包装置、诱杀昆虫装置、灭菌装置、空气清新装置、结构支架。为达到在实现功能相同的条件下，机械结构和工艺制作尽可能简单、加工制造成本尽可能低的目标，家用垃圾处理器的结构设计11尽量选择材料轻便、经济，设计机构结构简单、方便加工的装置，或针对现有产品进行改造利用，采用模块化思想，提高制作效率、降低制作成本。22 实现功能1、能压缩松散的垃圾，减少垃圾的搬运次数 2、能够自动上袋、撑袋 3、对长时间存放的垃圾具有自动灭菌、防腐功能4、可以诱杀昆虫器5、形成密闭的垃圾存放空间，美化家居环境23 技术参数表 1 总体设计目标参数2.3.1 一次性上袋量：20-50本垃圾处理装置可一次性上袋 20-50 个，垃圾处理装置中装有专门的打包上袋设备。当垃圾袋中的垃圾装满时，可手动按下操作按钮，打包装置就会自动打包，将垃圾袋的口封住，减少人为封口的麻烦。同时，下一个垃圾袋就会铺设在垃圾桶内，如此反复打包上袋，当所放置的垃圾袋全部用完时，再人工装入新的袋子。每一次可装入 20-50 个打包袋。型号 总体尺寸lbh(mm)容量lbh(mm)压缩比 外部压杆行程（ mm）内部压板工作行程 （ mm）总重量（ Kg）半自动上袋轻便版250250400 200200300 小容量 500350400 450250200 0.50 40 150 5大容量 600400500 500300250 0.30 40 180 8家用垃圾处理器的结构设计122.3.2 一体化杀菌灭蚊灯灭蚊灯是不需要采用任何化学灭蚊物质的灭蚊设备，是吸收国外先进技术再进行多项技术改良的新一代高效环保捕杀蚊虫器械。利用蚊子趋光、随气流而动、对温度敏感、喜群聚，特别是追逐二氧化碳气息和觅性信息素而至的习性研制出的一种环保无污染的高效捕杀工具。是一种相对环保的灭蚊方式。人体有害的飞虫蚊蝇都有趋光习性，电击式蚊蝇诱灭器正针对这种习性，采用国际认可的安全升压技术、特制诱蚊蝇紫外光管，构成一具清洁、环保高效、全自动化的蚊蝇诱灭器。物理性诱灭，无刺激性气味：使用蚊蝇诱灭器，不需放置蚊香或化学物品，无烟、无刺激性气味，用户只需接通电源，灭蚊蝇器即自动工作，用法简便、经济。人类呼出的二氧化碳被科学证明是人体吸引蚊子的一种物质。光触媒灭蚊器，它在工作时能产生蚊子喜欢的光线、热量、二氧化碳、水蒸气、流动的空气，摸拟人体呼吸引诱蚊子，将蚊虫从您的身边吸引开，落入捕蚊气旋中，使其脱水风干而死。光触媒还可以净化空气，杀菌消毒。本装置采用光催化捕蚊器，光催化捕蚊器是唯一使用光、味、风综合技术的蚊子捕杀器具，是目前世界上最先进又环保的产品。经过国际蚊虫专家的多年研究发现：蚊子是靠人体发出的二氧化碳气息找到人的，当它们感觉到二氧化碳气流时立刻向这股气流飞去。而且它们还具有趋光性和弱风性，能吸引它们的是紫外光。光催化捕杀蚊子器采用蚊子最喜爱的紫外光诱蚊灯，360 角度发光，加上微温效应，能吸引任何方向上的蚊蝇；通过紫外光诱蚊灯与光触媒产生的光催化反应，释放出二氧化碳和气流，模式人体发出的二氧化碳潮湿气息，诱使蚊子飞来，风机高速搅动周围空气形成涡流，使习惯随气流而飞的蚊子随风而来。当蚊子一旦被吸进捕捉窗，那么绝对难以逃脱风扇形成的强劲涡流，它们会被风扇吸到捕捉器的底部，直至风干而死。光催化捕蚊器是最环保的高效灭蚊器，诱蚊灯波长 360-380 纳米，对人体无害；微量的二氧化碳和水份来源于光催化作用，相当于人的呼吸，无任何有毒化学成份；光催化反应还能净化空气，有效杀灭空气中的各种细菌，吸收各种有毒有害气体。家用垃圾处理器的结构设计13它对苍蝇、飞蛾具有同样的捕杀作用，整体性能优于其它灭蚊产品。它的最大特性在于：可以在同一空间持续捕杀吸血雌蚊，从而有效打断该空间及其周围较大区域的蚊虫群体繁殖周期，达到成群杀灭蚊蝇的功效。本装置使用灭蚊灯参数：额定电压：220v 额定功率：15w 额定频率：50Hz图 2-1 光催化扑蚊器24 结构设计方案2.4.1 压缩装置由于本装置具有压缩垃圾的功能，因此以下是几种可供选择的压缩装置。1） 用曲柄和滑块来实现转动和移动相互转换的平面连杆机构，也称曲柄连杆机构。曲柄滑块机构中与机架构成移动副的构件为滑块，通过转动副A、B 联接曲柄和滑块的构件为连杆（图 2-2） 。机构动动时，如铰链中心 B 的轨迹 mm 不通过曲柄的转动中心 OA，称为偏置曲柄滑块机构(图中 a)，其中 e为偏距。如取不同的构件为机架,又可得到转动导杆机构（图中 b） 、曲柄摇块机构（图中 c）和移动导杆机构（图中 d） 。曲柄滑块机构可以实现压缩功能，但考虑到曲柄滑块机构占用空间大，在本装置中机构不易实现。故不予考虑。家用垃圾处理器的结构设计14图 2-22） 螺旋传动是利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动（如图 2.4.2） 。主要用于将旋转运动转换成直线运动，将转矩转换成推力。要求以较小的转矩产生较大的轴向推力，如举重器、千斤顶、加压螺旋等。螺旋输力机构可以能提供较大的减速比和输出力，但其结构及加工工艺较为复杂，操作麻烦，而使用电机又会曾加该系统制造成本。故不予采纳。图 2-33）所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式。选定其中一个构件作为机架之後，直接与机架链接的构件称为连架杆，不直接与机架连接的构件称为连杆，能够做整周回转的连架杆被称作曲柄，只能在家用垃圾处理器的结构设计15某一角度范围内往复摆动的连架杆称为摇杆。如果以转动副连接的两个构件可以做整周相对转动，则称之为整转副，反之称之为摆转副。铰链四杆机构中，按照连架杆是否可以做整周转动，可以将其分为三种基本形式，即曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构。最终采用特殊的曲柄滑块机构和四杆机构结合（见图 2-4） ，可伸缩行程大，结构简单，便于加工。同时能够减小本作品总体结构和成本，操作方便，适合在本设计方案中使用。图 2-4 压缩装置原理图考虑到实际，而且为了装置的更加简便与完善，根据如图 2-5 所示的机构改进制作出如下机构：图 2-5 改进的压缩装置机构图1、压板 T 型导向槽，2、可伸缩杆，3、用于安装转动心轴的孔，4、带有滑槽的定位支架，5、双层压杆，6、连动杆家用垃圾处理器的结构设计162.4.2 半自动上袋、打包装置的选择与设计目前市场上可以加工出带有环形扣的塑料袋，其材料一般为 PE、CPE 或无纺布。市面上有 O 型和 T 型等多种型号，如图 2-6 所示。半自动上袋、打包功能的实现可以选用弹簧驱动型机构、齿轮齿条型机构、纯机械型机构等。图 2-6 环形扣塑料袋1)选择弹簧驱动型及齿轮齿条型机构原理根据工作原理我们初步设计的弹簧驱动型机构原理，只与弹簧的输出力有关，而与作为拨动“开关”的人脚踩力的着力点、方向和大小均完全无关，以此举措来大幅度地提高其工作时的稳定性和可靠性，为这类机械产品进入实用阶段创造充分和必要的条件。它最适合于家庭，以及对环境洁净程度要求很高的车间和实验室的需求。如图 2-7 所示。齿轮齿条型机构原理，齿轮齿条机构具有传动精密，往复运动易于实现;导杆机构尺寸设计相对容易，输出位移的设计范围大、传动角在输入输出端均为 90，传动效率高。寿命长，工作平稳，可靠性高，能保证恒定的传动比，能传递任意夹角之间的运动；但其制造安装精度较高，因而成本也较高，如图 2.4.7 所示。虽然这两个机构能够较好的实现预定功能，但其结构较为复杂，部分零部件不便于加工（比如齿轮、齿条等） ，时间久了会出现磨损，打包成功率不高，结构不够合理。家用垃圾处理器的结构设计17图 2-7 齿轮齿条型图 2-8 弹簧驱动型 2）选择纯机械型机构原理纯机械型机构原理图，如图 2.4.8 所示。使用前，在四个立杆 6 上安装好多个带有环形扣垃圾袋，以后该装置即可实现自动上袋、打包功能。其功能实现原理是：外部施加力通过触发机构 1、2 作用到低支撑板 5 向下运动，5 带动四个立杆 6 向下运动，6 顶端与固定在箱体上的挡板 14 之间产生间隙。当间隙值达到垃圾袋上环形家用垃圾处理器的结构设计18扣 12 的厚度时，环形扣释放，垃圾袋在袋口弹性皮筋 16 的作用下收紧，从而实现半自动打包功能。图 2-9 纯机械型机构原理1、脚踩踏板 2、套筒 3、脚踩弹簧 4、导向柱 5、向周边输力的输力结构 6、钩挂套环的立柱 7、顶托立柱杆 8、固定的支撑机构 9、顶托弹簧 10、立柱套筒 11、塑料套环垫板 12、塑料套环 13、扣押机构 14、限位机构 15、弹性绳索 16、弹性套口边 17、由塑料薄膜制成的
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本文标题：家用垃圾处理器的结构设计【全套CAD图纸和毕业答辩论文】
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