【《洗车机的结构计算设计》13000字】

洗车机的结构计算设计摘要时代的发展促使人们追求更高质量的生活，汽车就是高质量生活的必需品之一。因为人们对汽车的需求从而促进了汽车行业的发展，同时带动汽车的衍生业迅速的发展。发展至今，全自动计算机控制洗车机的市场在不断增长。中国许多全自动和计算机化洗车机制造商都在寻找巨大的洗车市场。许多的加油站与轿车美容行业购买了大量具有充足市场空间的全自动洗车机。类似于美国、日本以及欧洲的很多发达国家拥有汽车的家庭特别多，他们的洗车行业无疑也是世界先列。因为汽车多所以洗车的次数也多，因为西方的劳动成本高，所以几乎所有的加油站都会提供昂贵的自助洗车服务，无人自主的洗车已成为我们生活中不可或缺的一部分。该机器适用于清洁或者干燥车辆，例如小轿车，SUV。设计的洗车机满足了高速，高效的要求，并且节水环保，实现了投资少的自动洗车过程。本文讨论了研究此机器的原因和背景，分析国内外洗车行业的差距和特点，根据大数据提取出需要改良或者借鉴的部分，研究并设计出总体方案。首先控制了场地要求，进行了毛刷的选取，其次介绍了汽车机的组成部分，阐述横刷与侧刷的设计要求，然后根据横刷为例，进行了联轴器、轴承、减速器的选取。概述了泡沫发生器的原理和使用方式，最后分析和阐述了在当代社会洗车机存在的必要性。该机器的优势在于无人自主式洗车方式，不仅高效便捷还节约水资源，符合政府优化城市环境的设计理念。关键词：全自动洗车机，龙门往复式，总体设计目录TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1,一级标题,1"摘要 1绪论 21.1研究背景 31.2国内外洗车机发展现状 41.3洗车机研究意义 51.4小结 6第2章清洁方案设计 72.1龙门式全自动清洗装置设计思路 72.2龙门式自动清洁设备的设计 82.3确定清洁方案 102.3.1使用要求 102.3.2经济要求 102.3.3环境保护要求 11第3章清洗系统结构设计 123.1总体的介绍 12图3.1洗车机俯视图 133.2主要参数 133.3场地要求 143.4洗车毛刷的选择 14第4章相关部件的设计 164.1横刷结构设计 164.2侧刷的分析与设计 164.3小侧刷的分析与设计 174.4轴承的选择范围 194.5减速机 204.6减速机的设计与说明 214.6.1选择发电机 214.6.2减速机部分设计计算 214.7联轴器的选择范围 24第5章泡沫发生器的介绍 265.1泡沫发生器 265.2泡沫发生器的高度 275.3泡沫发生器的选择与使用方式 27结论 29参考文献 30绪论1.1研究背景这几年来，伴随上层建筑的发展，人们的生活条件优越，很多人都选择购买汽车，洗车行业水平也因为需求量提高而提高。随着自动与半自动洗车机的广泛使用，手动洗车逐渐减少。汽车工业的进步也为国家环境造成了严峻的污染问题，一些不规范的洗车方式会污染水资源。传统的洗车方法不管是从环保的一面还是从经济的一面上看的都已经落入时代的后面了。汽车得干净与否会对当地的环境和行人在街上的舒适程度产生影响。常见的手动洗车方法效率低下，很容易刮伤车皮和车身。具有自动清洁功能的洗车机通常占地面积巨大，但是效果显著。根据实际的状况，我们开发了一种自走龙门式清洁装置。另外，这种设备不需要人工作。所有洗车场均使用高压喷水的洗车方式，该方式既快速便捷，又不伤车皮，使洗车更加便捷且充满了现代科学的美感。图1.1目前不同类型洗车机扇形图本文将介绍中国和外国的研究背景及其发展现状，深入研究当前的洗车机无人自动控制系统发展的必要性，并且对此系统的整体方案和在制作本系统中所面临的需要解决问题进行了较深入的研究探讨。不当的洗车方式不仅浪费水资源，还给当地城市环境带来影响。综上所述，针对国内外洗车机的发展与现状的大数据能够看出国内洗车机的缺点所在—浪费水资源。根据分析与探讨，我们针对了手工洗车浪费水的问题，环境污染等缺点。在本文档中，已经开发了一套来解决上述的各类问题。无人自动洗车的优点在于，无需人工劳动成本，效率快并且环保节约。基于机械工业的设计风格，分析了各类洗车产品的形象与结构，我们提出了龙门式洗车产品的结构和形象方案[1]。通过提倡高效，节水，方便和适宜的洗车方法，我提供了解决洗车污水问题的有效方法。有望引起人们对洗车产品设计的关注，提高人们对水与自然环保意识，并改善微型水洗车产品的研发力度。在本文中，我将首先简要介绍我国的水资源现状，对洗车行业，国内外洗车方法和洗车产品的现状进行分析和分类。然后再把三亚，哈尔滨等城市洗车用水的特定条件当作实际案例进行分析与考察，对洗车污水的污染物和洗车行业所造成的环境问题的特殊性质进行讨论。最后，从管理，技术和设计方面提出了研究解决方案。其次，根据工业设计的概念和方法，阐述了产品设计过程的效果，要素和要求，并结合本主题分析了洗车市场中洗车操作中的“人为”成分和洗车市场中的环境成分还有相关技术成分、美学外形成分以及这些成分之间的联系。通过理论分析，以及构成龙门式洗车产品整体设计和外观的基础的参数索引，供随后的研究人员研究龙门式洗车产品提供了设计因素方向的系统化理论标准。1.2国内外洗车机发展现状汽车的发明与发展是在工业革命开始的，从第一次工业革命到至今汽车的发展始终没有停下步伐，当时只有欧洲与美国首先尝到了工业革命的果实，同时也是首先发明了汽车这个概念。欧美经历了200多年的发展与沉淀，俨然成为了世界汽车工业最发达的两大地区。同样，谦虚好学的日本也追上了欧美的步伐，使得汽车工业最终形成了三足鼎立的局面。图1.2国内外洗车机拥有量比例汽车发展自然带动汽车的衍生产业的发展，这是事物发展的真理和趋势。日本的洗车行业技术发达，在全球的占着巨大的销售额，所以汽车的衍生产业——洗车业，也得到了快速的发展。可以说，日本洗车业的发展极大地促进了世界洗车行业的发展。日本不仅是领先的洗车链，而且还是洗车机的领先制造商。与海外洗车行业相比，中国洗车行业才初露萌芽之色[8]。当然，这是由于改革开放后中国汽车工业的快速增长。与具有一百年多年洗车文化的发达国家比较，中国在洗车业上仍存在很大差距。这在很大程度上反映在中国滥用的水资源的洗车方法中。这个概念与发达国家提倡的科学洗车和环保洗车相去甚远。中国基于手动洗车的洗车方法之所以如此流行，是因为中国人没有科学的洗车和环保洗车的概念。洗车行业的市场巨大，因此所有人都在追求最大的利润。随着汽车工业的发展，洗车行业的市场也在迅速增长[15]。我国目前的劳动力成本非常低，手动洗车更加不需要技术成本。而且政府的不利监督和指导，这种手工不节约的洗车方法在国内意外的流行着。许多超一线城市，甚至一线和二线城市都面临着饮用水资源枯竭的问题。地下水位已经很低了。防水保护迫在眉睫。这种大规模的洗车方法还能够继续下去吗？世界上所有国家，无论其水资源丰富还是稀缺，都已通过立法，根据其国情严格控制洗车所用的自来水。需要采取措施节约用水并减少排水。当涉及国外先进的洗车概念时，这是一个普遍的趋势。先进的洗车方法也可以代替后洗车方法。洗车行业的未来将迎来革新重大变化。1.3洗车机研究意义中国正处于上升阶段，各行各业都在蓬勃发展，同样汽车行业也不例外。汽车之所以能够发展至今，正因为方便快捷并且有相对私密性。但是，汽车的数量在增加，去外面洗车也变得越来越普遍。手动清洁不再符合要求。设备要求相对较高，传统设备无法完成许多型号车辆的清洁工作。同时，经济发展必须考虑环境保护。中国许多城市都面临缺水问题。在某些地区，本身水源不足还需仰仗南水北调，一旦地下水受到污染，缺水问题变得更加严重[5]。因此，有必要改变传统的洗车方法并开发一种能够完成水资源循环的洗车方法。1.4小结本章主要介绍该主题的研究背景，在中国和海外的发展现状以及洗车产品的介绍和研究的内容与意义。通过分析当前的背景、产品开发和研究状况，明确了当前的市场需求，确定了当前的研究方向，让后期的研究思路和技术工作方法变得非常清楚，并且已经确定了接下来要进行的工作的基调。

第2章清洁方案设计2.1龙门式全自动清洗装置设计思路龙门式洗车机，在中国，它也被称为无人自主式洗车机。此类洗车机在日本得到了创新，因为日本人注重此行业发展的原因，所以相比于发展中国家做的更加商业化。龙门式洗车机可以根据汽车的型号前后来回移动，车子洗干净的时间通常约为3分钟。它的优点是一种自动无人工的洗车机。客户通常会注意洗车时间，因此，在选择洗车机时，主要要求是能够快速洗车节省客户的时间。一部洗车机在一个用户上只需要3分钟的洗车时间，所以非常节省时间，并且效率上相较于人工洗车有很大的优势。另外，洗车机可以继续完全自动运行，从而减少了洗车时间和人工成本。但是，缺点很明显。首先，清洁设备购买价格昂贵并且初期投资成本高。普通的洗车店不能承担大量的初始投资，赚回投资的钱的时间较长。其次，根据国家标准这类的清洁设备还需要污水处理系统，而装配一套系统也是不菲的开支。最后，需要洗车店的店面足够大以至于可以给洗车机适量的空间范围。言而总之，根据上述的条件要求，这类洗车机更加适合只提供小汽车服务的汽车美容的个体店面。图2.1龙门式自动洗车机2.2龙门式自动清洁设备的设计具有全自动清洁系统的龙门式最初是在美国发明的，但起初在美国并未得到广泛使用，而是在日本得到了广泛的应用。在日本，人工成本过高，所以日本人非常喜欢使用这种清洁设备。因为此设备是可以来回移动，所以操作上方便。龙门式洗车的一大要点就是洗车机的框架。因为在洗车过程中要求精度高，防止误差大而导致车辆刮花，因此，需要对往复式计算机洗车机的框架提出严格的要求。框架误差在3mm或更小。而一般店家在普通的洗车机上铺地板都是亲历亲为，远远达不到此要求。它必须是一个严格的要求。否则，最好的计算机控制的洗车机将无法充分利用其最大的优势。相反，问题会经常发生。龙门式洗车机的占地面积相对小于货车洗车机的占地面积会小上不少。龙门式洗车刷分为泡棉刷，纯布刷和尼龙刷。根据大数据表明，纯布刷是最适用的。尼龙刷必须购买日本进口的产品，因为日本的尼龙刷标准最高，质量最好。否则，常规的尼龙刷用久了会损坏油漆。中国的洗车市场上的刷子通常使用泡沫刷子和尼龙刷子。示例：济南泰和利华材料有限公司为了满足市场需求趋势，所有尼龙刷均为进口，并且泡沫刷不含橡胶。龙门往复式的全自动清洁设备最重要的部分是其框架。由于设备不能有倾斜角，因此要焊接牢固并且选择不锈钢制材料，防止用久生锈。但是以中国目前框架的焊接技术来看，并不能满足目标要求，因为中国在此程序上相对于发达国家还是些许落后。图2.2.1龙门毛刷式样在电动机的选择上，龙门式洗车机的电机最好要求防水式电机。市面上的绝大多数洗车机都使用防水的包装工艺。但是中国某些龙门式洗车机都使用不防水的电动机，而是选择在电动机上套个塑料袋，这样虽然成本低，但是不安全。例：济南泰和利华材料有限公司使用是日本的品牌，其防水等级高达到IP67。比如德国的一些公司，其防水等级也不逊于日本品牌。龙门式洗车的框架的标准非常严格。示例：泰和龙门式洗车机框架完全是进口的。洗车架采用激光焊接，不锈钢架的水平误差不超过3mm。就算再好的洗车机，如果框架做不好也会影响洗车机的性能，而且问题会经常发生。此外，海外的洗车机核心是中央处理器技术而中国的是单片机技术，相较于国外，中国的洗车机在技术方面还是相对的落后。一台良好的往复式洗车的价钱昂贵，因此，价格相对较高。通常超过十万块钱以上，国外的中央处理器型机器更贵。我们希望选择将得到认真考虑。最好要实地考察情况。图2.2.2中立皇洗车机框架618-b龙门自动洗车机泰和利华518-b升级洗车机是在518-a的基础上进行升级的，稳定且易于使用。618-b洗车具有泡沫系统，喷水系统等多种功能。固定式洗车机在整个过程中都使用了单片机作为控制中心，主要用于对各种类型的车辆表面进行多方向高压清洗和仿形清洗。操作台上有触摸屏，可以智能人机助手对话，自动和手动控制功能以及易于操作的界面。计算机操作系统提供各种型号的毛刷调整车身清洁表面之间适当的擦拭距离，以确保硬毛刷在车辆上的压力和清洁效果，并实现全面清洁。能够调整到车辆的任意位置，而不会留下死角。此外，它还配备了警告系统，车辆识别系统，洗车计数系统，并在冬季提供防结冰功能。2.3确定清洁方案在全面分析了龙门往复式自动清洗设备的优缺点和工作原理后，我们回顾了国内外有关自动洗车设备的大量信息，并对中国及国外各类龙门式自动清洗设备洗车视频进行了研究。与当地使用带有龙门式的自动清洁设备的商店代表们进行咨询。我们根据当地的实际情况总结了这些特点：该设备适用于不太发达的小型城市和某些市级县。通过调查和研究这些城市和县，我们确定了整个洗车市场的大致需求。2.3.1使用要求清洁方面要求部分如下：首先，洗车公司的店面需要放置在有很多汽车的地方，而且该地方必须很大，这使得想要洗车的顾客可以更加方便停放和出入。而且洗车的价格应在35元以内，以使其能够被顾客广泛接受并吸引更多的顾客。其次，洗车滚筒刷极易可能会刮伤汽车的车身，因为刷子很可能会残留上一辆车上的沙子或砾石。因此，应选择具有更好材料的滚筒和刷子材料，以防止沙子和砾石粘在一起。最后非常重要的一点是，清洁汽车需要精细的细节以清洁死角和难以清除的灰尘。通过相关的咨询和研究获得一个非常重要的条件。城市通常具有相对清洁的柏油路，因此大多数汽车需要清洁一些小东西，例如灰尘和沙子。与农村地区不同，许多道路的地面上都混有石头，这使得车轮和车身更容易附着在大泥土上，尤其是在下雨天。泥浆往往会弄得到处都是。无需担心洗车能否洗干净的问题，因为自动洗车设备基本上只会安装在城市里。所以总结最后洗车的方法是用水和洗涤剂清洗整辆车，然后尼龙刷或者纯布刷来清洗车体。2.3.2经济要求龙门式自动洗车设备的总体经济要求主要体现在生产和使用过程中。从设计开始就进行广泛的设想和各方面的照顾，以确保较高的清洁效率，较高的兼容性，较低的安全成本，尽量选择价格便宜质量保障的材料。2.3.3环境保护要求当前，我国坚持可续发展理念，所以对环保的要求越来越高。所有型号的洗车机不仅需要确保水的保护，而且还必须防止不能将有毒有害物质排入干净的水源中，废水必须得到有效的处理。由于洗车设备是车辆整体环节中不可或缺的一部分，因此必须保证一定的使用寿命与运行的安全。随着设备的功能变得越来越广泛并且其结构变得越来越复杂，出现故障的可能性在各个方面都增加了，因此要保证故障出现时能够及时报警。还需要定期维护，预测使用寿命。

第3章清洗系统结构设计该概述的主题是机构的设计。通过分析洗车机的各类机构，总结所需的设计内容，统筹兼顾以确保总体设计的协调一致，缩短设计周期，并简化安装和维护。3.1总体的介绍因为在洗车过程中需要连续喷洒水和清洁剂，所以如果洗车效率不高则会浪费很多水资源。在喷洒洗涤剂和水之后，需要有经验得店员小心驾驶汽车配合冲洗，非常得麻烦，而且没有体现出无人自动化的产品理念。针对这个问题，我可以在架子下安装导轨，从而在清洁过程中汽车无需人工干预。但是，这增加了设备数量和投资成本，并且增加了洗车机面积。龙门式全自动洗车机将汽车送入门下，然后沿导轨来回移动以清洁汽车。这个过程不需要人对汽车的控制，因为汽车没有行驶。而是洗车机上的顶刷、大侧刷、小侧刷在起作用。可以在需要的地方非常精确地喷涂水和清洁剂，不需要的地方不涂抹清洁剂或者少涂抹清洁剂，从而大大减少了水资源和清洁剂的浪费。车辆清洁系统的结构设计主要涉及整体结构的尺寸设计和一些局部结构的大体设计，其选择可以根据实地情况列出不同组配方案。不仅要达到整体的一个清洗工序的要求，还要对侧刷结构、顶刷结构，组件结构进行了相关的介绍与大概设计工作。使用计算机辅助设计软件，包括2D设计和3D设计软件[5]，最终满足使用要求。该清洁装置被设计成与上述各种清洁装置清洁汽车相同的方式。它们都通过设备本身的导轨使汽车向前向后行驶，但我所使用的导轨是双面导轨。通过用发动机启动并驱使导轨，可以在不发动汽车的情况下进行移动，不过碍于成本问题，此功能还需实地考察，若是用处不大，可以选择只铺设导轨不需要发电机，让车主自行移动即可，从而节省了制造成本。此外，该清洁设备会按时间进行收费，时间越长费用越高。在设备前面设置一个自动刷卡厅，支持扫码支付和投币支付。客户可以选择汽车的清洁时间。如果汽车灰尘较少，则无需浪费过多时间清洗。并且用电机导轨洗车时间要比自行移动汽车洗车时间要长，根据收费情况让人们更愿意选择自行移动汽车，这样洗车成本和清洁时间上都会大大减少。该清洁装置的清洁方法与上述各种清洁装置的清洁方法不同。这不同于仅用刷子清洗汽车的传统方法，也不同于当前直接用水和清洁剂清洗汽车的方法。这些方法巧妙地结合在一起。内部有一个泡沫发生器，可用于洗刷和清洁。此过程不仅节省了大量宝贵的水资源，而且可以更好地清洁汽车。整个框架基于车辆往复运动的自动清洁装置的框架，但我这个清洁装置式也可以让汽车自动前进的方式，极大地优化了结构框架并降低了制造成本。购买清洁设备的成本也降低下来。因此，洗车也减少了向客户收取的费用，在价格竞争中占优势[10]。图3.1洗车机俯视图3.2主要参数主要技术参数：机型龙门往复式机器尺寸长×宽×高（m）2.0×3.5×3.0洗车尺寸宽×高（m）2.0×2.0输送机长度10.0m使用面积10×4.0m电源供给380V三相使用电力19Kw水源3吋4支耗水量100L/辆洗车能力15−20辆/时毛刷5组3.3场地要求长宽高设定在11米、6米，5米，保留一定空间允许车辆洗前等待和洗后驶出。3.4洗车毛刷的选择洗车刷是全自动洗车机中最重要的部分，因为毛刷旋转起来不比静态时那么柔顺，所以毛刷的质量决定洗车口碑的质量。购买毛刷时，店家并不能当场测试出问题，需要有个时间周期。如果选用了劣质产品，经过使用一段时间，毛刷层层叠叠，内部夹杂着小沙石，有些可能用肉眼都不易发掘，但是极大的降低到洗车车体的光泽甚至会刮伤车体。所以选择毛刷极为重要，而这个问题却时洗车店营业初期无论时店主还是用户都极易忽略的重要问题。按引入海外技术时间的顺序，中国洗车市场上的洗车刷大致可分为价格低廉质量优越的纯布刷，高贵进口的尼龙刷，一直紧跟时代潮流的泡沫刷。还有一种国外常见的棉刷，由纯棉的或者涤纶的。该设计选择上使用了市场上使用最广泛的刷子：泡沫刷，第四代洗车刷子。它具有重量轻，清洁度高和出色的脱水性。它不吸收水，并且不包含水和沙子。虽然整体性不如尼龙刷，但是碍于国内质量限制，想达到甚至超越泡沫刷的效果，只能选购日本或者欧洲的尼龙刷，这样成本却大大的提高了。除了毛刷，在洗车机终端还配备鹿皮毛巾，可供车主自行擦拭干净。图3.4鹿皮毛刷毛刷固定在滚轮上主要采取缠绕式滚轮的固定方式，其操作方式是将板子的没有毛刷的一面仅仅缠绕在滚轮上，用螺丝固定轴心即可

第4章相关部件的设计4.1横刷结构设计首先介绍横刷，横刷也被称为顶刷，主要是清洁车汽车的前挡风玻璃和车顶以及后挡风玻璃与前后车箱盖子。横刷选择了一根3米长的空心钢轴，其挠度应小于0.0003。也就是说必须将其控制在1mm以内。横刷在旋转过程中速度不应过快，如果速度太快，旋转起来的毛刷可能会损坏窗户和车身，因为玻璃材质容易刮花而车顶材质较为脆弱。横刷空心轴的壁厚应设置为4-6mm。轴筒不易过厚，太厚的话就会显得过重，控制起来不方便。横刷选择空心轴是因为重量轻便，而且能提高强度和节省用料。横刷的功能是将汽车的纵向轮廓进行洗刷清洁，并且自身为中心轴进行自转运动。通过自转和仿形运动进行汽车的清洁。图4.1顶刷示意图4.2侧刷的分析与设计大侧刷位于汽车的两侧，清洗部位包括翼字板、前后车门和后备箱。大侧刷可以沿侧面车身运动并且绕刷子的中心轴的自转。或者说是在铅锤面方向运动。其中汽车的横向的移动是通过框架的移动来实现，所以起始位置是居中处理。纵向的移动可以是有发电机驱动的轨道进行移动，也可以汽车自行移动。大侧刷定位机构和毛刷旋转机构组成了整个大侧刷清洁机构。根据实地考察的需要，毛刷要装配发动机来实现驱动以及正反转的功能。大侧刷需要识别其在刷子与车辆相接触的距离位置。实现这个位置识别功能需要安装接近开关与行程开关，初步估计需要2个形成开关和4个接近开关。图4.2大侧刷示意图4.3小侧刷的分析与设计小侧刷的主要功能是清洁汽车侧面的底部和汽车的轮胎和轮毂。与大侧刷的运动轨迹类似。也是沿汽车纵向移动和绕中心轴的旋转。横向运动是通过框架进行运动的，本身小侧刷自身不进行横向的运动，而是通过框架的运动进而发生运动。纵向运动是使用轨道自身移动或者汽车自行移动，也可以采用小侧刷上的气缸进行驱动，前提时必须在小侧刷上安装回转支架。起始位置也要居中处理。如果选用第三种运动方式，小侧刷也需要两个简单的小电机，能够让小侧刷转动即可。图4.3.1小侧刷示意图清洁汽车时，需要人手动开车到龙门洗车机的轨道上，把汽车停滞在龙门式洗车机的轨道最前端，距离清洁区域越60cm即可，然后要将关闭汽车的车窗、车门和车盖子，确保前后雨刷以及其他盖子都是关闭状态。车身如果贴有过于突出的金属物品，也要摘下来防止毛刷勾挂。下车检查一边车身下部是否有遗漏处。所有要求全部检查完以后便可以根据实际需要选择是否用电动机驱动轨道还是自行移动车辆。然后如果选用第一种，时间较长但汽车必须处于熄火状态，开启龙门洗车机，导轨自动移动汽车，清洗设备就会自行清洗汽车。选用第二种虽然时间较短，收费较低，但是人必须在车内驾驶汽车。开启洗车机后顾客需要缓慢驾驶汽车驶入自动清洁装置中，时间自由选择，直到顾客满意为止。下图是洗车机顶刷、大侧刷、小侧刷的整个安装位置图。三种毛刷混合使用，不留下任何死角。图4.3.2框架俯视图图中数字所对应的洗车机部位名称1.导轨2.机身框架3.大侧刷4.大侧刷5.顶刷6.小侧刷7.连杆8.滑轮4.4轴承的选择范围轴承有滑动轴承和滚动轴承之分。其中，滑动轴承的类型常用得是向心滑动轴承，推力滑动轴承。滑动轴承由于其独特的优势，即使在特殊情况下也起着重要的作用。比如快速，高性能，精密，腐蚀性液体中和较小的径向尺寸。滑动轴承的承载能力强而滚动轴承摩擦小。轴承运转平稳，安静。有润滑油的轴承的摩擦系数低，几乎没有磨损。零件数量少，旋转精度高。结构组成简易，径向尺寸小。它可在水下等特殊地方工作。可以像对开式的一样方便安装。因此，滑动轴承被广泛用于各种设备中，包括内燃机，车辆，机床的小设备上。滚动轴承有很多类型，包括向心球轴承、双向推力球轴承、滚子轴承、角接触球轴承等。选择滚动轴承的类型时，要从滚动轴承​​的各个方面做参考，比如大小、方向、速度，轴强度和刚度及其他要求，请参阅以下意见。对于各类轴承要了解并选择得当。例如球轴承可实现高速，低负荷和高旋转精度。例如滚动轴承特点就是速度慢，负载重。选择轴承时也应考虑对中性能。不同的轴承其样式和功能都不相同，如果强硬张开角度，轴承寿命会缩短。此外，选择轴承时必须考虑经济，空间，噪音和振动要求。图4.4向心球轴承根据上述两类轴承优缺点及其适宜度来看，选择双向向心球轴承最合适。4.5减速机首先是减速机的设计：所以我选择蜗轮蜗杆。龙门式洗车机需要减速器，而该减速器需要传递相互垂直的轴的运动。由于其紧凑的结构和较小的轮廓尺寸，蜗轮蜗杆驱动装置是首要选择。蜗轮蜗杆装置具有较大的齿轮比，能够是龙门式洗车机的尺寸简化缩小。非常适合该系统、成本要求。我为了减小所需空间，用平键连接蜗轮蜗杆轴，并拧紧非法兰侧（无凸缘侧）不让蜗轮动。因为是横刷装置中的减速器，蜗轮轴没有轴向力，用调心球轴承来支撑轴。因为蜗杆本身的重量和所受的力，所以蜗杆需要承受轴向力。蜗杆的一端与发电机相连，其力发电机承受了。一端使用圆锥滚轴承，这部分的轴向力与自身重量差距不大。因此，蜗杆具有三个支撑点。减速器箱体外侧的顶部留有空隙能够倒油，用于润滑轴承，孔内部的嵌入式轴承端盖上填充了密封物以防止漏油。满足上面所述的条件后，绘制减速机装配图并且校核验算。接下来，绘制一些非标准零件相关的结构零件图，并且要清楚地表示各部分的结构。最基本的可以说是框架图。提高减速器准确的精准度需要恒定的传动精度。蜗轮和蜗轮轴之间轴是否同步取决于蜗轮键槽和平键之间的调节度。上述工作完成后，减速机设计基本完成。其次是横刷的细节分析：此部分应集中研究在连杆与框架上。支架上安装简单的小电机，只需要驱动横向运动即可，以便根据不同车型清洁车辆，避免洗车时造成车体损伤。在电动机上连接轴于横刷，形成一个组合机构。连杆有升高和降低横刷的功能，并可以连接到框架，以便横刷可以均匀地升高和降低。连杆的两侧伸出一个挂钩，中心有一个滑轮，绳索防止在内部，通过滑轮与连杆连接，这样的滑动摩擦可以减少摩擦力，不易因为摩擦过大运行不流畅甚至出现卡住现象，使横刷可以稳定地上下移动。多个齿轮安装在连杆的外部，在外框架之间产生较小的摩擦和滚动摩擦，从而可以平稳地进行上下运动。同时，它还可以起到固定方向的作用，可以让框架和横轴在上升和下降过程中不会因为压力发生摆动。不会因为摩擦力过大而使程序控制装置发生错误判断，从而使横轴在升降的时候停止。4.6减速机的设计与说明4.6.1选择发电机根据汽车机洗车时的需要和标准来看，选择电动机型号为112M−4最合适，这个电动机的主要参数:额定功率P=4.0kw，额定转矩T=2.2N∙m，满载转速为140r/min，同步转速为500r/min。4.6.2减速机部分设计计算以横刷为例，设计的减速机采用一级蜗轮蜗杆传动。材料：蜗杆材料选用45碳素结构钢，采用铸造的金属工艺，预计约使用1200h.（1）传动比i=1440（2）初选[d1a]值：设V（3）摩擦系数选择[d1当i=14的线上取A点，通过资料库查得d1a根据表格可查p（4）蜗轮转矩T的计算根据公式：T2式中：ηT将数据带入公式计算得：T2求得T（5）使用系数：K（6）转速系数ZnZn求得Zn（7）弹性系数根据蜗轮附表查得Z（8）寿命系数ZN：（9）接触疲劳强度计算寿命系数：Zp（10）接触疲劳极限：（11）接触强度的最小安全系数：SHmin（12）中心距a的计算公式：a={带入上述数据的a=120.7最后取a=125（13）传动得基本尺寸：查得r=180，Z（14）蜗轮齿数Z2Z2式中：i————Z带入上述数据计算得Z（14）模数m的计算：m=（1.4−−1.7）a取模数m=3.75（15）蜗杆分度圆直径d（16）涡轮分度圆直径d2d2带入数据得d2=3.75×50=187.5最后取（17）蜗杆导程角r的计算：tanr=带入数据tanr=4×3.7550=0.3（18）涡轮宽度b2b2最后四舍五入取b2（19）蜗杆圆周速度V1V1求得V1（20）相对滑动速度VsVs=V（21）当量摩擦系数uv=0.03pv（22）以下齿面接触疲劳强度演算：第一步：求许用接触应力σσ计算得[σH第二步：求得最大接触应力σσH求得σH结论：齿面接触疲劳强度合格（23）以下轮齿弯曲疲劳强度演算：由条件可知:齿根弯曲疲劳极限σFlim安全疲劳最小安全系数SFlim第一步：求许用弯曲疲劳应力[σ[σF求得[σF第二步：求轮齿最大弯曲应力σσF求得：σ结论：轮齿弯曲疲劳强度合格。（24）以下蜗杆轴挠度验算：第一步：求转轴惯性矩II==πd1求得I=3.07×第二步：求许用蜗杆挠度[[σ求得[σ]=0.015mm第三步：求蜗杆轴挠度σσ=2Fτρ（代入数据角度at=20°；r=16.7°；ρv=1.72°结论：蜗杆轴挠度合格4.7联轴器的选择范围选择联轴器时，主要考虑因素是两个被连接轴的负载的大小和特性、对中性、工作速度、工作环境和工作温度。当两个轴可以保证同轴速度，则可以选择刚性的联轴器。如果不能保证两个轴是同心的，或者在工作过程中可能出现各种偏差，则应选择带有补偿弹性部件的挠性联轴器。图4.7套筒联轴器如果机器频繁启动或负载变化大的时候，针对这个条件挠性联轴器最为合适，并且带有弹性元件。当工作环境很热时，为了防止温度过热导致橡胶和尼龙等融化，选择时应避免此类弹性元件的联轴器。另外还必须考虑组装，拆卸，维护和更换的便利性。选择联轴器类型后，根据轴径，起始扭矩和转轴速度从相应的手册中选择相应的型号，以使轴直径，工作扭矩和速度都在联轴器的允许范围内。在大多数情况下，每种类型的联轴器的适用轴径范围均在此范围内。该标准指定了轴的最大和最小直径，或指定适用的直径尺寸系列。必须在此范围内指定两个连接轴的直径，不能超出此范围。在选择和校核联轴器时，应以计算转矩Tca为依据，TTca选定的联轴器型号需要满足此要求:

Tca≤[T]（3-22）

为保证所选联轴器正常工作，在确定联轴器型号时还应保证:

n≤nmax式中，n为联轴器转速;

nmax同一型号的联轴器可以允许有多种不同的尺寸系列可供选择，可以选择圆柱孔或圆锥孔，也可以选用多种不同的轴毂连接方式。根据上面所述的特点、条件及其适宜度来看，我选择刚性联轴器。其中套筒联轴器最优。

第5章泡沫发生器的介绍5.1泡沫发生器泡沫发生器起初是外国发明的，应用在不同场景中，随着洗车业发展，国外把泡面发生器应用在洗车上。发泡机，也称为泡沫发生器，是一种发泡装置，使加入的发泡剂达到特定浓度的水性溶剂。通过泡沫发生器内部的运行原理，气体与泡沫浓缩剂混合作用后产生泡沫[12]。虽然说原理是相同的，但是这些模型之间会存在差异，泡沫浓缩剂的类型取决于发出来的泡的类型。图5.1泡沫发生器和pa壶以洗车机为例，形成泡沫有两个必要的要素。一种是洗车专用泡沫剂，另一种是空气。两者都是必不可少的。如果没有洗车专用泡沐剂溶液，则不会在气体周围形成液膜，也不会产生气泡。没有空气，只有泡沫剂溶液，也不会产生气泡。泡沫发生器的原理简单来说发泡剂溶液是介质，冲入的空气融入并分散在液体中形成小泡沫，此后小泡沫逐渐多了融合成大泡沫，也就是最终出来的泡沫样子。泡沫发生器附有气泵，气泵进行打气，然后通过导管将空气存入发生器内，使之与洗车剂充分融合形成泡沫。打开发生器的开关，气泵就会将发生器内的泡沫冲出来。图5.2泡沫发生器的原理图泡沫发生器内部带有不锈钢铁屑。气体和液体在内中混合，并用铁屑切割。为了产生均匀且致密的泡沫，钢瓶的两端部由法兰连接，并将压力表连接到钢筒上以读取内部工作压力。5.2泡沫发生器的高度箱体的高度为250mm，在众多发生器型号中属于比