Automatic Shoes-Polishing machine focused primarily on the design of mechanical parts. In order to ensure full-Shoe, which uses a rotating gear, pulley drive, drive cam, such as institutions, have the following specific elements:

1. Composed of a gear reducer line is responsible for the motor speed is reduced to 1100r/min speed requirements, but also the achievement of the traction motor shining outside.

2. Pulley comprising secondary pulley rotation speed through to the end as the brush cylinder Shoes-Polishing machine front-end power output.

3. Needle sliding mechanism consisting of a skateboard by the needle and the composition of Tap shoes can be in the top slides back and forth with the institutions.

4. One-way valve and piston shoe polish composition of bodies crowded the two one-way valves and a spring shoe polish can be achieved in a one-way squeeze.

5. Advertising light box for a simple billboard manually.

The design and the past is mainly embodied in different Shoes-Polishing machine instead of shoes to adapt to the machine, but also to ensure all-round shoe-shining.

Keywords: Graduate design Automatic Shoes-Polishing machine Reducer

摘要i

Abstractii

1 绪论1

2 擦鞋机方案分析3

2.2 问题解决3

2.2.1 鞋子侧面和上表面为不规则曲面问题解决方案：3

2.2.2 鞋码大小不一的解决方案5

2.3 方案确定6

3 机械传动装置的设计计算7

3.1擦鞋机各机构设计7

3.1.1减速机构7

3.1.2 鞋刷套旋转机构8

3.1.3 移动滑板机构9

3.2传动零件设计计算9

3.2.1电动机选择9

3.2.2 减速器传动参数计算10

3.2.3减速器各部分零件尺寸设计计算11

3.3 擦鞋机各部分机构配合参数计算19

3.3.1 前端鞋刷筒运动分析19

3.3.2 凸轮机构与摆动齿轮的关系分析19

3.3.3 移动滑动鞋板的运动分析20

4 其他零部件的选取21

4.1 支架21

4.2轴承21

4.3 轴承座21

4.4皮带22

4.5 鞋油筒22

4.6广告灯箱23

结论24

致谢25

参考文献26

1 绪论

全自动擦鞋机设计是一个实用课题。对皮革行业来讲，擦鞋机发展好坏起着举足轻重的作用。通过参考、对比目前市场上已经研发或投入使用的擦鞋机，我发现很多技术还有待改良更新。皮革机械没有专门的学术系统支持，从事这方面研究的人才也是屈指可数，在擦鞋机这一块更是寥寥无几。目前市场上擦鞋机多采用无变速机构的直流马达带动，通过简单的旋转运动达到擦鞋的目的。其原理简单，功能单一，无法真正实现自动化。本次设计通过运用机械原理和机械设计等知识，已经在理论上初步实现了擦鞋机的自动化。与以往擦鞋机的不同之处就在于不需要鞋去适应旋转马达，所有机构只有少数地方沿袭之前的风格。本次设计由张道德老师全程指导，主要运动部分设计大多出自张老师的指点。包括关键部分的侧面擦鞋机构、为适应不同鞋码的底面滑板机构、擦鞋采用的电动小马达、所有齿轮采用的轴承座和用角钢焊接的支架等。整个擦鞋系统机构简单，制造成本和难度都很低。

擦鞋机的动力系统采用简单的XTD系列直流电机，整个机体若不包括广告部分高不过30公分，体积小。减速部分支架用角钢焊接，其余部分用薄铁皮包裹即可，重量在30kg以内。减速部分齿轮为开式传动，对灰尘油污都不敏感。再者擦鞋机本身属于小负载低功率机构，对所选材质强度韧度要求不高。所以本次设计并不是纯理想构思，而是确实有实现的可能。

这次设计运用到了大量的曾经所学的机械相关知识。包括曲柄滑块机构，齿轮系传动，凸轮设计、齿面接触疲劳强度校核，轴系部分脉动循环许用弯曲应力计算，以及各种键、轴承、弹性垫片等零部件的选用原则等等。不仅让我的设计思维得到了锻炼，难能可贵的是不知不觉中已经将大学四年的知识巩固了一遍。即将走上社会，所谓“临阵磨枪，不亮也光”，这次设计给我带来的裨益是不言而喻的。可惜的是之前磨砺的太少，几乎都没有独立去完成过有关机械设计方面的任务，这次设计也算是可以弥补大学四年的遗憾了。

就实际意义来讲，擦鞋行业在中国并不算萧条。无论是城乡小镇、还是繁华都市，随处都可以看到那些擦鞋者的身影。他们中大多数还无法形成规模和影响力，相反现出表出的是争锋相对的排挤和竞争，所以这些擦鞋者的经济收益并不乐观。除此之外，还有一部分比较上规模的擦鞋商，比方说‘翰林擦鞋’。翰林擦鞋有很多的连锁店，已经具有一定规模，一般情况下擦拭一双皮鞋的价格不会低于五元，当然具体还按鞋油的档次配合定价。事实上翰林擦鞋目前采用的依旧是人力擦鞋，或者采用市面上那种马达回转的擦鞋机。我个人觉得这种问题出现的主要原因就是擦鞋机的生产商没有投入太多精力与成本。本次设计的擦鞋机，我初步估计制造成本不会高于300块，不用到任何非机械原件，原理简单，操作容易。如果用在擦鞋店，只需把鞋子上方加一个受载装置即可。平均每十分钟擦一双鞋，机器损耗的部分不会超过5毛钱。这样下来，一个擦鞋店在投入成本一样的情况下，生产效率可能要翻几倍，因为擦鞋工人可以大量精简。当然这些也是我的构想，如果真正想投入到大规模的生产中，肯定还有许多地方要完善的，以下将对我的设计作具体分析。

参考文献

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[12] 王先逵. 机械制造工程学基础[M]. 北京：国防工业出版社，2009.

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内容简介：: 湖北工业大学工程技术学院2005届本科优秀毕业设计（论文）摘要全自动擦鞋机设计机械工程系杨敏05gb机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Automatic Shoes-Polishing machine DesignAbstract: It is a very potential subject with the space of market that the full-automatic shoes polishing machine is designed. Whom domestic market appear already polish shoes machine but speech at present, really can accomplish polishing shoes machine nearly full-automatic. Consult star monthly god brand polish shoes machine, can find they adopt single motor moderate, drive the felt to rotate generally, if should polish the shoes omni-directionally, the foot must go to adapt to the rotatory motor voluntarily, it is very tedious to polish the course of the shoes entirely. In view of this, I polish the shoes machine and improve a series of to the tradition under the guidance of Mr. Zhang, though only remain at theory stage at present, analyze that calculates that can find out through the structure to each part, this theory is totally possible to realize. Design this use gear wheel department and bring transmission only, sport that can realize course include, rotate, curve movement and competence move back and forth back and forth. These last some shoes ago three part, behind side polishing and shoes yards of uniform size problem partly. Polish shoes machine moderate organization adopt gear wheel transmission of turning on etc., belt material the polyurethane, the standing part is angle steel and bearing seat, because load is small, demand not to be harsh to the material. Polish shoes machine all sport of realizations neednt reach any accurate electronic element, the restriction that is hardly required by the environment, insensitive to dust, greasy dirt, can be in order to apply to the supermarket larger in flow of the people extensively, even on the open-air market. Keywords: Shoes-polishing machine; Graduation project; Practical subject; Decelerator1.机构方案设计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。1.1几种方案比较1.1.1.马达带动毛毡旋转运动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1-1：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。1.1.2.曲柄滑块机构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12的机构。：图1-1 毛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%。1.1.3.毛刷筒旋转机构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1-2 鞋子侧面擦拭机构结构示意如图1-3。 1.旋转小马达 2.套筒 3.导轨 4.滑块当毛刷筒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。1.1.4.绕轨迹来回移动小马达机构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1-3 毛刷筒擦鞋机构期间用到齿轮减速和凸轮。结构示意图1-4。 1.毛刷筒 2.底板 3.鞋子电动机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。 1-4 间歇性摆动机构 1.凸轮 2.齿轮柱 3.摆动齿轮 4.齿轮柱 5.带轮 6. 电动机1.1.5移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1-5所示的轨迹移动。其中2为牵引钢丝线的齿轮柱，与图1-4中的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1-6 。图1-5 移动小马达毛刷机构 1.1.5偏心轮移动滑板机构 1.移动滑板 2.齿轮柱 3.钢丝线 4.小马达由上面方案可以发现，都需要解决鞋码大小不一的问题。图1-6便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5cm而宽度相差不大，所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25cm即可，每回转一周，滑板可以前后移动50cm的差距。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。 1.2.方案确定综上所述，若要做到全方位擦鞋则必须使用几个方图1-6 偏心轮移动滑板机构案相配合。经过筛选，我选择1.1.3、1.1.4和1.1.5 1.移动滑板 2.滚轴 3.偏心轮三个方案进行组合。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。2.方案传动计算经过整合之后计算得出鞋子前端部分毛刷筒的转速为183.3r/min。摆动齿轮柱之间的距离设计为100cm，因为44码鞋子宽度也只在80cm左右。其中凸轮转速为18.75r/min。钢丝线总长为357cm，上面缠绕三个马达，占用钢丝线长的1/3部分。则钢丝线每移动120cm齿轮柱就啮合一次。钢丝线的移动速度计算为74.375mm/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

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