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摘要
随着人民生活水平的提高,人们对家庭打扫卫生提出了更高的要求，采用新型家庭清洁器替代传统繁重的人工清洁工作,近年来已受到国内外的研究重视。
本文针对家庭清洁的需求，设计了本新型清洁器。首先，对清洁器的功能需求进行分析，确定了传动原理方案，由叶轮旋转产生负压实现吸尘，由一曲柄滑块机构实现地面清扫擦拭。其次，对清洁器结构进行设计，使本清洁器既能满足功能需求，又方便安装调试。再次，对传动件进行设计计算。
本文所设计的新型家庭清洁器外观时尚小巧，结构合理，成本比较低，采用智能化控制。有着广阔的市场前景。
关键词: 清洁器 曲柄滑块 吸尘器 步进电机
Abstract
With the improvement of people's living standard, people put forward higher requirements for household cleaning, using a new type of household cleaner substitutes the traditional heavy manual cleaning work, in recent years has received research attention both at home and abroad.
Aiming at home cleaning requirements, design the new cleaner. First, analysis the functional demand for cleaner, transmission principle scheme is determined by the rotation of the impeller, generates negative pressure dust extraction, surface cleaning is realized by a crank slider mechanism. Secondly, carries on the design to the cleaner structure, so that the cleaner can not only meet the functional requirements, and convenient installation and debugging. Thirdly, design and calculation of transmission parts.
A new type of family cleaner designed stylish compact, reasonable structure, low cost, adopts intelligent control. Have broad market prospects.
Keywords: cleaner slider-crank cleaner stepper motor
目录
第一章 绪论 1
1.1家用清洁器的意义和国内外现状 1
1.1.1家用清洁器的意义 1
1.1.2家用清洁器国内外的现状 1
1.2现有同类设计 2
第二章 方案提出及论证 5
第三章 新型清洁器原理方案设计 7
3.1吸尘器的原理 7
3.2 曲柄滑块机构 8
3.2.1曲柄滑块的运动学特性 8
第四章 新型家用清洁器结构设计 10
4.1 新型家用清洁器总体结构布置 10
4.2家用清洁器结构设计 11
4.3新型家用清洁器行走部位结构设计 12
4.3.1全自动吸尘器主要参数计算 12
4.3.2轴的结构设计 15
4.3.3轴的强度校核 16
第五章 锥齿轮传动设计 19
5.1、圆锥直齿齿轮传动的计算 19
第六章 总结 22
致谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
清洁是日常生活中最主要的家务劳动之一。清洁也就是平时所说的搞卫生,包括扫地、拖地、擦地板、擦桌子,其实质也就是除去这些物品表面的尘土和污渍。现阶段家里除去尘土和污渍的主要就是靠吸尘器和手动的扫把和拖把。而且一般吸尘器的功能只有去除灰尘这一项，并没有拖地，擦桌子等这些功能，价格也不是非常实惠。而本课题所设计的新型家用清洁器正是解决了这些问题本产品设计新颖，结构独特，采用小型电动机驱动，清洁头可以左右往复运动，主要是模仿人手在擦东西的“机械性劳动”而设计，并且在某些方面比人手更加出色。本产品最大的特点就是在同样功率下它具有比普通吸尘器更强大的吸力，可以完成普通吸尘器无法清洁的任务，比如吸出一些家用电器的表面缝隙的少量灰尘，清除笔记本电脑的微小灰尘污渍等，并且效果更好、噪音更小。本课题设计的新型家用清洁器真正做到了扫地拖地一体化，改变了传统意义上吸尘器单一的功能，还增加了一些其他的功能，使日常清洁更轻松。
1.1家用清洁器的意义和国内外现状
1.1.1家用清洁器的意义
随着人们生活步伐的加快，在未来，人们不再可能有时间拿着扫把畚箕，先扫地，然后再吸尘，再拖地。所以，必须有一款功能强大，且方便实用的家用清洁器来解决人们生活中清扫麻烦的问题。争对上述的情况，我设计了这款多功能的家用清洁器。这是一款集吸尘、拖地一体，还可以擦桌子等的家用清洁器。拥有多项强大的功能，独一无二的可拆卸手推式设计，其设计即方便实用，又别具匠心，一推即可快速清洁地面。使传统的扫地清洁工作融合现代元素,不仅给人耳目一新的感觉，更让人们从此告别家里繁琐的清扫难题。
1.1.2家用清洁器国内外的现状
家用清洁器主要由吸尘器部分和拖地部分组成。
吸尘器部分主要由起尘、吸尘、滤尘三部分组成，一般包括串激整流子电动机、离心式风机、滤尘器（袋）和吸尘附件。一般吸尘器的功率为400-1000W或更高，便携式吸尘器的功率一般为250W及其以下。吸尘器能除尘，主要在于它的“头部”装有一个电动抽风机。
抽风机的转轴上有风叶轮，通电后，抽风机会以每秒500圈的转速产生极强的吸力和压力，在吸力和压力的作用下，空气高速排出，而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气，致使吸尘器内部产生瞬时真空，和外界大气压形成负压差，在此压差的作用下，吸入含灰尘的空气。灰尘等杂物依次通过地毯或地板刷、长接管、弯管、软管、软管接头进入滤尘袋，灰尘等杂物滞留在滤尘袋内，空气经过滤片净化后，再由机体尾部排出。
拖地部分采用了使用方便，价格便宜的连杆机构。使得家用清洁器在洗尘的同时可以来回不停的擦地板，从而避免了一般清洁器一遍过，擦不干净的这一弊端。
目前在欧美日等发达国家,清洁机器人开发较早,应用范围也较广,近两年来,已经开发出多种面向市场的智能吸尘机器人。澳大利亚某公司研制出可自动行驶并打扫房间的Ｖ４型机器人这种全自动吸尘器表面光滑,体积很小,呈圆形,内置搜索雷达,可以搜索各种房间里的每一处,不会碰撞家具或其它障碍物。微处理小电脑使它具备在拐至屋角处能探测方向、选择前进路线的能力。只要将全自动吸尘器放在地面上,它便可自动开始工作。其搜索雷达会探测出距离最近的墙壁,先顺着墙壁把地板四周的灰尘及异物吸尽;然后再不规则地来回移动于房间的其它位置,并且能在接近障碍物之前迅速转向。该吸尘机器人由于在主机的周围３６０°配备了障碍物传感器,因此可以在检测墙壁及障碍物的同时打扫地面;当打扫完可以行驶的场所后,机器人就自动关闭电源。不管房间的外形及面积的大小、ＡＲＮＡ导航算法引导机器人在任何房间的所有无遮掩区域四处运动来进行清洁工作,因为机器人导航沿房间的周围,所以它要创建自己的空间参考图,机器人不需要任何编程“教它应该去哪里”。该机器人操作简单,仅有３个按钮:开始、结束以及暂停,人们只要简单地将它放置在需要清扫的区域或房间中,按下开始按钮即可。
在日本，东日本铁路公司、shinko电器公司和Howa工业有限公司联合研制了车站地面清扫机器人. 机器人可沿墙壁从任何一个位置自动启动. 利用不断旋转的刷子将废弃物扫入白带容器中[1]日本静甲株式会社的清水工厂开发出一种自动清扫机器
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