自動(dòng)擦黑板機(jī)設(shè)計(jì)【9張CAD高清圖紙及說(shuō)明書】【YC系列】
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文)題目 自動(dòng)黑板擦的設(shè)計(jì)專 業(yè): 學(xué) 生 姓 名: 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 完 成 時(shí) 間: XX學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘要教室黑板凌亂給教師和學(xué)生帶來(lái)了諸多不便,灰塵漫天給學(xué)生健康和教室干凈的形象帶來(lái)影響。個(gè)人的身體健康在一定程度上取決于你所呼吸的空氣的潔凈程度。粉筆教具是目前教學(xué)的必備工具,用它來(lái)傳授知識(shí),是最原始和最傳統(tǒng)的主要教學(xué)方法之一,粉筆其應(yīng)用到現(xiàn)在已有幾千年的歷史,對(duì)人類的教育事業(yè)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn),隨著歷史的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展,人類對(duì)粉筆教具的認(rèn)識(shí)不斷提高,即粉筆給人類教育事業(yè)帶來(lái)進(jìn)步和做出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí),也給從事教育事業(yè)的教師及學(xué)生帶來(lái)巨大的危害。根據(jù)全國(guó)部分城市調(diào)研資料顯示,隨著社會(huì)進(jìn)步和社會(huì)節(jié)奏的加快,教師職業(yè)病率呈逐年上升的趨勢(shì),職業(yè)病呈現(xiàn)多樣化方向發(fā)展,其中粉塵引起的塵肺以及各種急慢性呼吸道疾病是中國(guó)目前職業(yè)病中最主要,危害最嚴(yán)重和最廣泛的一種。學(xué)生近視患病率亦逐年上升,到了異常嚴(yán)重的程度。本文的設(shè)計(jì)思路電機(jī)通過(guò)采用自動(dòng)送料螺桿的原則驅(qū)動(dòng),同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了包括其機(jī)構(gòu)組成和某些重要結(jié)構(gòu)在內(nèi)的具體設(shè)計(jì)。該機(jī)構(gòu)介紹派生關(guān)系橡皮擦運(yùn)動(dòng)形式和結(jié)構(gòu)參數(shù)的工作原理。該分析機(jī)構(gòu)對(duì)研究黑板擦的運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有重要意義。該黑板擦由外殼、減速器、齒輪、軸、軸承、毛氈等組成,黑板擦邊緣采用密封裝置,外接吸塵管。本文所設(shè)計(jì)的黑板擦具有收塵效率高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,清灰方便,成本低,可靠性高等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:黑板擦、粉塵、電動(dòng)機(jī)ABSTRACTMessy classroom blackboard for teachers and students a lot of inconvenience , dust filled the health impact to students and classrooms clean image. Personal health depends to some extent on the cleanliness of the air you breathe . Chalk is an essential tool currently teaching aids , and use it to impart knowledge , is one of the most original and most traditional main teaching method applied to chalk it now has thousands of years of history, mankind has made education indelible contribution , along with the historical development and social progress , human understanding of the continuous improvement of teaching aids chalk , chalk that brings education to human progress and at the same time make a significant contribution , but also to engage in education of teachers and students bring great harm.According to the National Survey data show that part of the city , along with social progress and social rhythm accelerated rate of occupational teachers showed an increasing trend in the direction of occupational diversified development, including pneumoconiosis and a variety of acute and chronic respiratory diseases caused by dust is Chinas occupational most important , the most serious and widespread harm one . Students prevalence of myopia has increased year by year , to the unusually severe degree.In this paper, the design ideas of the motor by using the principle of automatic feeding screw driver , while the design of programs , including the composition and structure of their bodies , including some important specific design . The agency describes the relationship between the eraser works derived form of exercise and structural parameters .This analysis has important implications for research institutions eraser law of motion . The eraser from the shell, reducers , gears, shafts , bearings, blankets , etc., using the eraser edge seals , external vacuum tubes . This article is designed eraser has a high collection efficiency , simple structure, easy cleaning , low cost and high reliability.Keywords: Eraser, dust, motorI目 錄摘要IABSTRACTI第1章 緒論31.1 課題研究的背景31.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀31.3 黑板發(fā)展的五個(gè)重要時(shí)代51.4 課題研究的目的及意義61.5 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容7第2章 自動(dòng)黑板擦方案的確定及工作原理82.1 設(shè)計(jì)方案的確定82.2 工作原理8第3章 自動(dòng)黑板擦的設(shè)計(jì)及計(jì)算103.1 電動(dòng)機(jī)選擇103.2減速器的設(shè)計(jì)103.2.1 主要部件的選擇103.2.2 分配傳動(dòng)比103.2.3 參數(shù)的設(shè)定103.2.4 齒輪的設(shè)計(jì)103.2.5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)113.3齒輪的設(shè)計(jì)113.3.1 確定類型、材料及參數(shù)113.3.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)123.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)133.3.4 幾何尺寸計(jì)算153.4 軸的設(shè)計(jì)153.4.1 材料的選取153.4.2 軸的校核163.4.3 軸承壽命校核173.4.4 鍵的設(shè)計(jì)與校核19第4章 結(jié)論22致謝23參考文獻(xiàn)24II第1章 緒論1.1 課題研究的背景“一根粉筆,三尺講臺(tái)”,這是對(duì)教師的由衷贊美。殊不知,贊美背后,隱憂多多。板書帶來(lái)的“粉筆綜合癥”已成為廣大師生的頭號(hào)健康隱患。教師常年使用粉筆,不自主地“吸”入大量粉塵,容易患上呼吸系統(tǒng)疾病。而學(xué)生與粉筆塵接觸時(shí)間長(zhǎng),易受教室二次揚(yáng)塵的危害,他們受到的危害甚至比教師更為嚴(yán)重。一名學(xué)生從小學(xué)到讀完大學(xué)至少需要16年時(shí)間,這正是生長(zhǎng)發(fā)育的黃金時(shí)期,卻要不斷受到粉筆灰塵的侵襲;一名教師從站到講臺(tái)上到退休大多在40年左右,生命的大半時(shí)間都要“吃粉筆灰”。因?yàn)槊刻焐险n要寫板書、擦黑板,粉筆灰經(jīng)常把老師弄得蓬頭垢面。而且老師總是一邊寫板書,一邊講解,甚至有時(shí)一邊擦黑板,粉筆灰也就自然而然地被吸進(jìn)去。要是遇到上老師感冒、咳嗽,粉筆灰更是雪上加霜,嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)哮喘。據(jù)估算,一般而言,一名中學(xué)語(yǔ)文老師在一節(jié)45分鐘的課上,需要寫一黑板的板書,而一黑板的板書需要用掉半支粉筆;而一名中學(xué)英語(yǔ)老師或數(shù)學(xué)老師在一節(jié)45分鐘的課上,往往需要寫5黑板的板書,大約就要用掉兩支半的粉筆。而畢業(yè)班的老師一天最多需要上6節(jié)課,就相當(dāng)于要“吸”掉12支粉筆綜觀國(guó)內(nèi)外教學(xué)界,普通常用的黑板擦只是將毛氈放人鐵皮盒內(nèi),教師上課擦黑板時(shí),飛揚(yáng)在空中的粉筆灰塵被人吸人肺部,久而久之給師生的身體健康帶來(lái)極大損害。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,我們利用自己的創(chuàng)造力來(lái)研制一種防塵黑板擦,把師生從充滿粉筆灰的教室中解放出來(lái)就成了刻不容緩的問(wèn)題。粉塵影響老師及學(xué)生的身體健康。并且值日生很難將粉塵清除干凈。一般黑板擦有以下弊端:(1)無(wú)法控制粉筆灰的污染;(2)無(wú)法使黑板擦拭干凈;(3)無(wú)法清除黑板擦毛層上的粉筆灰;(4)一般黑板擦質(zhì)量差,易壞。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1 電動(dòng)黑板擦黑板板體上下邊緣各設(shè)有一組鏈輪鏈條組,兩組鏈輪鏈條組各有一個(gè)鏈輪連接,有可驅(qū)動(dòng)其傳動(dòng)的電機(jī)。電動(dòng)清潔黑板,在板面頂邊安裝電機(jī),電機(jī)轉(zhuǎn)軸橫向架設(shè)在板面頂邊,緊貼板面在其底邊安裝橫板狀清潔器。一種徹底清潔黑板擦黑板,黑板擦帶來(lái)回滑動(dòng),由于磁鐵的作用使黑板擦毛附近,以清潔黑板前。一種自動(dòng)清洗過(guò)程中自動(dòng)表在哪里清洗向下閉合時(shí),老師向上打開。兩個(gè)清潔器分別固定于黑板兩側(cè),在黑板清潔的的過(guò)程中進(jìn)行空氣清潔。全自動(dòng)清潔黑板擦,擦板的下表面有氈絨,在擦板下表面四周設(shè)有滾輪,擦板中間設(shè)有吸塵層,在吸塵層上方還有電池倉(cāng),該電池層通過(guò)觸摸按鈕與電路動(dòng)力裝置連接。腕帶與黑板油漆刷,刷板,手鐲和手鏈?zhǔn)请娐钒宓谋趁鎻谋硭?,刷設(shè)置一個(gè)手腕。新型電動(dòng)黑板裝置只要打開開關(guān)就可以擦字,使用安全,無(wú)污染,用電少,壽命長(zhǎng)。2 吸塵黑板擦擦黑板時(shí)粉塵可以吸收,避免粉塵,對(duì)環(huán)境的污染。真空吸塵器吸塵粉筆擦身體,在其小口設(shè)電刷。小型吸塵器主體頂部設(shè)置有除塵口,擦黑板的同時(shí)將粉筆塵吸收,避免粉筆塵污染環(huán)境。黑板擦體下部固定設(shè)置海綿擦體,側(cè)刷,在黑板擦體上部設(shè)置防滑刷,刷掉粉筆灰。軟皮背擦拭自動(dòng)清潔黑板,用軟面皮做成書寫面套,下襯鐵皮托板,取代傳統(tǒng)黑板的硬質(zhì)板面,面套可前后滾動(dòng)循環(huán)書寫使用。3 集塵式黑板刷在擦干凈黑板的同時(shí)又能將粉筆灰收集起來(lái),和普通的黑板刷使用方法相同。集塵式黑板擦,本技術(shù)簡(jiǎn)單合理,擦、吸、濾、排一氣完成,設(shè)計(jì)了最合理的適用于不同粗糙度的黑板和帶孔的毛刷擦板。鍍膜粉筆,本產(chǎn)品不脫粉,耐潮濕。新的電除塵黑板,用控制電源,完成工作后,灰塵可以在端部領(lǐng)取一個(gè)小盒子,利用電場(chǎng)和電磁感應(yīng)原理??芍瞥晌⑿臀鼔m器無(wú)塵黑板擦清潔,除塵工具也可以做廣泛應(yīng)用于寫字樓,商業(yè),酒店和家庭。4 自動(dòng)吸塵黑板刷清潔橡皮擦,利用電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)將粉吸入真空,過(guò)濾灰塵和廢氣清潔的空氣。自動(dòng)清洗黑板刷,使用,利用電力可以做,既清潔灰塵,同時(shí)也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,還必須自動(dòng)擦去灰塵吸入集塵袋,而不是粉塵飛揚(yáng),從而保證了潔凈室空氣。電動(dòng)吸塵板擦擦黑板時(shí),不僅有利于無(wú)塵黑板表面,更要與所有的灰塵吸進(jìn)機(jī)器,再次以避免灰塵污染,從而在保護(hù)環(huán)境中發(fā)揮作用的接觸。自動(dòng)吸塵黑板擦,使用時(shí)動(dòng)力傳動(dòng)黑板擦擦體在導(dǎo)軌引導(dǎo)下做緊貼黑板的橫向運(yùn)動(dòng),擦體兩側(cè)的擦條同時(shí)做上下運(yùn)動(dòng),將黑板上的粉筆字跡擦去。集塵式快速清潔黑板刷,長(zhǎng)度和板的高度,就像一個(gè)小一刀切超過(guò)幾厘米黑板的平均寬度掛在黑板上,你可以自由滑動(dòng),集成式黑板干凈。防塵清潔黑板,由黑板一塊、有小孔的鋁合金擋板、一個(gè)裝粉筆的長(zhǎng)方形槽、兩個(gè)鋁合金扣組成。5 衛(wèi)生黑板使用時(shí)把粉筆安插在粉筆槽內(nèi),為師生使用提供便利,板面底邊的粉筆槽可收集師生在板面書寫粉筆字所掉落的粉筆灰。具有粉筆灰收集裝置的組合式黑板,包括黑板外框,固定板面A,固定板面B,活動(dòng)板面和集塵裝置等。便于攜帶提取粉筆的黑板擦,盒體的下部裝有刷體,盒體上部有一盒蓋,盒蓋和盒體一邊鉸鏈連接,盒體和盒蓋的另一邊接觸邊分別都裝有磁鐵。自動(dòng)清潔黑板,有板面接灰槽,接灰槽安裝在板面下方,板面上端設(shè)置儲(chǔ)水管,儲(chǔ)水管下部安裝指向板面的噴嘴,板面兩側(cè)安裝可擺動(dòng)的清潔刷1.3 黑板發(fā)展的五個(gè)重要時(shí)代人們交流無(wú)非有兩種方式,一是口語(yǔ)交流,二是書面交流。而有一種東西伴隨著我們從小長(zhǎng)大,一直影響和改變著我們的交流方式,它巧妙而生動(dòng)地結(jié)合了口語(yǔ)和書面兩種交流方式,讓我們既能看到又能聽到,所以從古到今的教學(xué)、培訓(xùn)、演講、會(huì)議、宣傳等這些需要大量交流的場(chǎng)所,都離不開一個(gè)叫“黑板”的工具。在文字發(fā)明以前,人們發(fā)現(xiàn)木炭可以作畫,在歐洲的一些古代巖洞里可以發(fā)現(xiàn)古代的一些壁畫,畫著這些壁畫的巖壁從傳統(tǒng)意義上講已經(jīng)可以稱為黑板。但是隨著時(shí)代的發(fā)展,“黑板”這個(gè)名詞也在不斷地豐富和完善她自身的內(nèi)涵,不斷地強(qiáng)化和提升她自身的功能。我們中國(guó)黑板批發(fā)網(wǎng)通過(guò)對(duì)行業(yè)的仔細(xì)研究和全局的深入醞釀,提煉總結(jié)出了黑板發(fā)展演變史上的五個(gè)重要時(shí)代:第一代是寫字類黑板:選用的是生產(chǎn)生活中最常見的材料制作而成,主要用普通筆支在表面書寫文字為主,如木制黑板、水泥黑板、玻璃黑板和金屬黑板等。第二代是無(wú)塵類黑板:為了適應(yīng)專業(yè)書寫和安全環(huán)保的要求,逐漸產(chǎn)生了特制的書寫面板材料,既能好寫好擦又沒(méi)有粉塵污染,如普通白板、專業(yè)書寫級(jí)白板、絨布告示板、表格畫線板和環(huán)保書寫膜等。第三代是影音類黑板:借助現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是投影成像類的產(chǎn)品出現(xiàn),黑板也從簡(jiǎn)單的文字書寫演變到具有圖片顯現(xiàn)的功能,并且可以整合音響話筒之類配套產(chǎn)品,圖文結(jié)合聲情并茂成為黑板發(fā)展史上一次質(zhì)的飛躍,比如我們現(xiàn)在常見的亞光投影白板、電動(dòng)投影白板、投影幕布、復(fù)印式電子白板、電子顯示屏、熒光黑板等。第四代是交互類黑板:圖文結(jié)合的黑板往往按著事先設(shè)置好的圖文很被動(dòng)的顯示給聽眾,這又恰恰失去了黑板與身俱來(lái)應(yīng)該有的隨心書寫自由演示的優(yōu)點(diǎn)。直到近幾年來(lái)電腦技術(shù)的不斷應(yīng)用和廣泛普及,人們終于發(fā)明出了一種劃時(shí)代的革命性產(chǎn)品交互式電子白板,實(shí)現(xiàn)了黑板和電腦互通互聯(lián),讓浩瀚無(wú)窮的互聯(lián)網(wǎng)可以無(wú)限地展現(xiàn)在黑板這方寸之間,任由我們隨意點(diǎn)畫暢游天地,如壓感式電子白板、超聲波電子白板、電磁式電子白板、紅外式電子白板、激光式電子白板等。第五代是顯像類黑板:這一代產(chǎn)品主要集中解決了交互式電子白板需要各種外設(shè)硬件來(lái)配套使用,把成像顯像技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)全部集中在了黑板自身身上,從此黑板包容無(wú)限其樂(lè)無(wú)窮,可以淋漓盡致地為人們交流提供最直接最簡(jiǎn)單的書寫服務(wù),同時(shí)又可以聲色俱全地提供最高效最豐富的圖像服務(wù),如電視型黑板、電腦型黑板、手機(jī)型黑板、電紙書、數(shù)字標(biāo)牌等。你讀到這里是不是有點(diǎn)驚奇,甚至想大加感嘆一下,一塊小小的黑板居然有這么多無(wú)人知曉的燦爛歷史,一塊小小的黑板居然為人類的交流發(fā)揮著不可替代的作用!正因?yàn)槿绱?,我們中?guó)黑板批發(fā)網(wǎng)的全體員工們一直秉乘“讓我們的黑板改變您的視界”,從每一個(gè)細(xì)處,從每一個(gè)點(diǎn)滴,都人性化地設(shè)計(jì)和思考,讓每一位用戶都能體會(huì)到全新的書寫感覺(jué),讓每一位聽眾都能享受到全新的視覺(jué)效果,已然成為我們永不停歇的夙愿。1.4 課題研究的目的及意義1、研究的目的眾所周知,黑板是我們?nèi)粘W(xué)習(xí)中必不可少的一樣教具,而黑板擦是與黑板如影隨形的另一樣教具。無(wú)論是從小學(xué)還是到大學(xué),教室里都會(huì)使用到黑板和黑板擦,而一般我們平時(shí)使用的人工黑板擦不但要用力、費(fèi)時(shí),還有粉塵污染空氣的缺點(diǎn)。每當(dāng)下課了擦完黑板的時(shí)候教室里就粉塵飛揚(yáng),影響了下堂課的教學(xué)。這樣,不僅危害了老師和學(xué)生的健康,同時(shí)也給教學(xué)帶來(lái)很大的不便,有時(shí)候老師在上面講課,拿黑板擦轉(zhuǎn)身擦黑板的時(shí)候,學(xué)生可能會(huì)乘機(jī)在下面搗亂,因而擾亂課堂秩序,影響了教學(xué)質(zhì)量,因此,就有全自動(dòng)黑板擦的誕生。為了解決教學(xué)工作中的困難和人工黑板擦給老師和同學(xué)帶來(lái)的不便,這樣一種自動(dòng)黑板擦的生產(chǎn)將是教育行業(yè)的一大福音。2、研究的意義空氣中的粉塵對(duì)人類健康的威脅是一個(gè)全球性的問(wèn)題,空氣中的粉塵進(jìn)入人的呼吸道會(huì)引起各種疾病,給青少年們創(chuàng)造一個(gè)無(wú)塵的學(xué)習(xí)環(huán)境尤為迫切。學(xué)校教室粉塵產(chǎn)生的原因,很大一部分是由于用人工擦黑板,很多改進(jìn)黑板的措施應(yīng)用而生,但是這些設(shè)計(jì)方案或是不能從根本上解決問(wèn)題,或是成本太高,從而是這些設(shè)計(jì)方案在現(xiàn)行的生活中不能普及。為此,設(shè)計(jì)了一種無(wú)塵自動(dòng)擦黑板機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)完全自動(dòng)自動(dòng)擦黑板,并且能防止粉塵擴(kuò)散,具有良好的應(yīng)用前景。粉筆灰是傳統(tǒng)黑板黑板擦粉筆構(gòu)架中普遍存在的問(wèn)題,統(tǒng)計(jì)分析表明粉筆粉塵的90%來(lái)源于黑板擦的積累粉塵的飛揚(yáng)與黑板擦清灰過(guò)程的粉塵飛揚(yáng),黑板擦在清除黑板過(guò)程中摩擦起塵僅占10%,因此,清除積累在黑板擦上的粉塵具有現(xiàn)實(shí)意義。最近推出的白板白板擦白板筆構(gòu)架雖然可以回避這一問(wèn)題,但是使用成本高,對(duì)傳統(tǒng)黑板黑板擦粉筆構(gòu)架的替換所需的投入大。目前在我國(guó)絕大多數(shù)場(chǎng)合的應(yīng)用條件還不成熟,我國(guó)的教育系統(tǒng)仍主要采用傳統(tǒng)黑板黑板擦粉筆構(gòu)架模式。近二十年來(lái),我國(guó)科技工作者對(duì)傳統(tǒng)黑板黑板擦粉筆購(gòu)架及其組成中的黑板、黑板擦亦試圖做較多的改進(jìn)出現(xiàn)了若干設(shè)想和設(shè)計(jì),如無(wú)塵粉筆、無(wú)塵黑板、電動(dòng)黑板擦等,有些設(shè)計(jì)甚至已成為商品,然而,直到目前還沒(méi)有一項(xiàng)設(shè)計(jì)或產(chǎn)品真正普及開來(lái),主要問(wèn)題在于實(shí)用性差,應(yīng)用效果不佳等。粉筆灰塵影響了教育系統(tǒng)廣大師生的身心健康,以影響了使用場(chǎng)合的公共環(huán)境衛(wèi)生。1.5 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容自動(dòng)清潔黑板擦選用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng),電機(jī)軸上帶一個(gè)小齒輪,小齒輪為主動(dòng)輪,由它帶動(dòng)從動(dòng)輪大齒輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),大齒輪的軸端帶有毛氈,毛氈旋轉(zhuǎn)可以擦去黑板上的筆跡,旋轉(zhuǎn)的毛氈分上下兩排,可以把黑板擦得很干凈。黑板兩側(cè),左邊是一根光杠,右邊是絲杠,絲杠也是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)來(lái)帶著黑板擦做上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng),而左邊的光杠只起一個(gè)導(dǎo)向的作用。當(dāng)擦完黑板,黑板擦是停留在最上面的,需要的時(shí)候再讓它做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。黑板擦的周圍是密封圈,同時(shí)還裝有吸塵口,在黑板擦的右邊有一個(gè)總的出口,用來(lái)把粉塵吸到積塵盒里面,當(dāng)積塵盒滿了再把它打開倒掉里面的粉塵。24第2章 自動(dòng)黑板擦方案的確定及工作原理2.1 設(shè)計(jì)方案的確定自動(dòng)選擇電機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)橡皮擦,電機(jī)軸功率,通過(guò)減速機(jī)。減速器再將動(dòng)力傳給主動(dòng)輪小齒輪,由它帶動(dòng)從動(dòng)輪大齒輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),大齒輪的軸端帶有毛氈,毛氈旋轉(zhuǎn)可以擦去黑板上的筆跡,旋轉(zhuǎn)的毛氈分上下兩排,可以把黑板擦得很干凈。黑板兩側(cè),左邊是一根光杠,右邊是絲杠,絲杠也是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)來(lái)帶著黑板擦做上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng),而左邊的光杠只起一個(gè)導(dǎo)向的作用如果擦完黑板擦是留在上面,當(dāng)你做到這一點(diǎn),然后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的需要。是一個(gè)環(huán)形嵌裝在橡皮,也與右側(cè)橡皮擦真空口有一個(gè)出口總額為塵歸塵在框中吸的時(shí)候,垃圾桶滿了,再把它打開倒出里面的灰塵?,F(xiàn)在學(xué)校普遍使用的黑板擦,結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,僅有擦去黑板上粉筆字的單一功能。這種黑板擦帶來(lái)的結(jié)果是粉筆灰在教室內(nèi)四處飛揚(yáng),造成教室內(nèi)環(huán)境污染,給教師和學(xué)生帶來(lái)諸多不便。無(wú)塵黑板擦就是針對(duì)這一問(wèn)題,提供一種可防止粉筆灰四處飛揚(yáng)的無(wú)塵黑板擦。在擦除黑板,黑板清潔過(guò)程中的作用,清潔和灰塵的完成,降低了用戶的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率,整個(gè)結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的。2.2 工作原理黑板的左邊安裝一根光杠,光杠上下用滑動(dòng)軸承座來(lái)固定在在墻上,右邊用一根普通絲杠,絲杠兩端用滾動(dòng)軸承座來(lái)固定在墻上,絲杠的上端用大齒輪來(lái)帶動(dòng),由電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)小齒輪,在由大齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)。黑板擦由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),它有一個(gè)主動(dòng)輪和五個(gè)大動(dòng)輪、軸、還有軸承組成,黑板擦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為兩部分,上面的一排三個(gè)軸,下面的兩個(gè)軸,他們上下左右就從事形成黑板擦整個(gè)。黑板擦內(nèi)每根軸的端部都連接有一個(gè)毛氈,通過(guò)毛氈的旋轉(zhuǎn)來(lái)擦拭黑板。具體見下圖:第3章 自動(dòng)黑板擦的設(shè)計(jì)及計(jì)算3.1 電動(dòng)機(jī)選擇經(jīng)試驗(yàn)作用在黑板面上的應(yīng)力,則它所需要的壓力,所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 ,則電動(dòng)機(jī)所需功率為,查機(jī)械設(shè)計(jì)常用元器件手冊(cè)695頁(yè)表4-1,選用Y802-4電動(dòng)機(jī),功率,轉(zhuǎn)速。3.2 減速器的設(shè)計(jì)3.2.1 主要部件的選擇目的過(guò)程分析結(jié)論齒輪齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)齒輪軸承此減速器軸承所受軸向力不大球軸承3.2.2 分配傳動(dòng)比選定的電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為1390r/min,則需要設(shè)計(jì)一個(gè)減速比約為6.45左右的減速器以控制速度。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)可知單機(jī)減速傳動(dòng)比為46,為了使減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并且又能達(dá)到預(yù)想的性能,選擇減速器的傳動(dòng)比為6。3.2.3 參數(shù)的設(shè)定由傳動(dòng)比計(jì)算得i=6,假設(shè)電機(jī)的輸入軸0軸、減速器輸入軸1軸、輸入軸2、輸出軸3軸的轉(zhuǎn)速分別為n0、n1、n2;對(duì)應(yīng)于0軸和其余各軸的輸入功率分別為P0、P1、P2;對(duì)應(yīng)于0軸和其余各軸的輸入轉(zhuǎn)矩分別為T0、T1、T2;相鄰兩個(gè)軸之間的傳動(dòng)比分別為i01、i12;相鄰兩軸的傳動(dòng)效率分別為、。軸號(hào)電動(dòng)機(jī)0軸圓柱減速器1軸 2軸工作機(jī)3軸轉(zhuǎn)速n(r/min)n0=600n1=600n2=100n3=100功率P(W)P0=200P1=198P2=196P3=194轉(zhuǎn)矩T(Nm)T0=3.18T1=3.15T2=18.7T3=18.5兩軸聯(lián)接聯(lián)軸器 齒輪 聯(lián)軸器傳動(dòng)比i i01=1 i12=6 i23=1傳動(dòng)效率=0.99 =0.99 =0.993.2.4 齒輪的設(shè)計(jì) 選小齒輪的齒數(shù)為Z1=19,大齒輪的齒數(shù)為Z2=iZ1=619=114,取Z2=114.由于齒輪傳動(dòng)比較大且為整數(shù),在工作過(guò)程中,長(zhǎng)時(shí)間和同樣位置齒輪嚙合,不利于齒輪的維護(hù),所以將齒輪2的齒數(shù)設(shè)定為112,傳動(dòng)比約為5.85,誤差小于1%。試算小齒輪分度圓的直徑d,由計(jì)算公式得,d1t=19.53mm 計(jì)算縱向重合度 =0.832=0.8320.4519tan15=1.906 計(jì)算載荷系數(shù) 已知系數(shù)=1.35根據(jù)七級(jí)精度,查得動(dòng)載荷系數(shù)=1.058查得 =1.000 =1.646故載荷系數(shù) =2.351按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式可得 =19.7mm結(jié)論: 結(jié)論:齒數(shù) 3.2.5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 選擇軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查表,取則初步估算軸的最小直徑這是安裝聯(lián)軸器處的軸的最小直徑,此處要開鍵槽,所以校正值,聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表取,則查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),選用GB/T 3852-1997中的LT2型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為16000N。半聯(lián)軸器的孔徑12,軸孔長(zhǎng)度L=20,J型軸孔,A型鍵,聯(lián)軸器主動(dòng)端的代號(hào)為L(zhǎng)T2 12*12 GB5014-1985,對(duì)應(yīng)的,軸段1的直徑,軸段1上的長(zhǎng)度應(yīng)比聯(lián)軸器主動(dòng)端軸孔的長(zhǎng)度稍長(zhǎng)。3.3 齒輪的設(shè)計(jì)3.3.1 確定類型、材料及參數(shù)(1)黑板擦為一般工作機(jī)器,速度不高,故選用8級(jí)精度(GB10095-88)(2)材料選擇:由機(jī)械設(shè)計(jì)教材可以選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。(3)初選小齒輪齒數(shù)Z1=24,設(shè)齒數(shù)比u為3.2,大齒輪齒數(shù)Z2=3.224=76.8,取Z2=77。3.3.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式d1t (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 a、試選載荷系數(shù)=1.3; b、計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩; T1=. c、選取齒寬系數(shù); d、查得材料的彈性影響系數(shù); e、按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限; f、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(設(shè)擦體壽命10年,每年工作210天,每天工作8小時(shí)) N1=60n1j=; N2=; g、取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.90,KHN2=0.95; h、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,得: 。 (2)計(jì)算 a、試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t,代入中較小的值; = b、計(jì)算圓周速度v c、計(jì)算齒寬b d、計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 e、計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù),8級(jí)精度,由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)=1.12; 直齒輪 查得使用系數(shù) 用插值法查得8級(jí)精度,小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí), 由 查圖10-13得 故載荷系數(shù) ; f、按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,得 g、計(jì)算模數(shù)m .3.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 a、查得小齒輪的彎曲疲勞極限;大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 b、取彎曲疲勞壽命系數(shù) c、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4得 。 d、計(jì)算載荷系數(shù)k e、查取齒形系數(shù) ; f、查取應(yīng)力校正系數(shù) ; g、計(jì)算大小齒輪的并加以比較 大齒輪的數(shù)值大 (2)設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m=1.13大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m=0.79,由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān),可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)0.79并就近圓整為m=0.8,(查機(jī)械原理教材表),按接觸強(qiáng)度算得小齒輪的分度圓直徑d1=27.105mm,算出小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù),取Z2=108.3.3.4 幾何尺寸計(jì)算(1) 計(jì)算分度圓直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)教材,,所以初設(shè)的齒數(shù)比成立。(2) 中心距(3) 齒輪寬度取 3.4 軸的設(shè)計(jì)3.4.1 材料的選取選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理;查機(jī)械設(shè)計(jì)教材第370頁(yè)表15-3取許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 根據(jù)課本得: () 段要裝配滾動(dòng)軸承,所以查簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第351頁(yè)表14-5取查手冊(cè),選用7302滾動(dòng)軸承,d=15mm,D=42mm,B=13mm,C=11.97KN,;段要裝齒輪,該軸段上開有鍵槽,因此取,查手冊(cè)圓整成標(biāo)準(zhǔn)值取,; 段安裝套筒和軸承,所以,; 段安裝軸承端蓋,端蓋厚度為10mm,所以,; 段伸出端,定為,; 。3.4.2 軸的校核 作用在齒輪上的圓周力: (直齒輪壓力角) 作用在軸上的外力: 求垂直面的支反力 計(jì)算垂直彎矩 求水平面的支承力 求水平面彎矩 求F在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力 求F力產(chǎn)生的彎矩 F在a處產(chǎn)生的彎矩 求合成彎矩,考慮最不利的情況,把與直接相加 求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩,從圖可見,m-m處截面最危險(xiǎn),取折合系數(shù),其當(dāng)量彎矩為: 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑 因?yàn)椴牧线x擇45號(hào)鋼調(diào)質(zhì),查課本362頁(yè)表15-1得,許用引力,則; 因?yàn)椋栽撦S是安全的。3.4.3 軸承壽命校核 已知軸上齒輪受切向力,徑向力,軸向力,齒輪分度圓直徑,齒輪轉(zhuǎn)速,運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊,軸承預(yù)期壽命年,兩個(gè)軸承型號(hào)均為7302. 查簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知7302的基本額定動(dòng)載荷,基本額定靜載荷.(1) 求兩軸承受到的徑向載荷和 將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系,由力分析可知: (2) 求兩軸承的計(jì)算軸向力和 對(duì)于7302型軸承,按機(jī)械設(shè)計(jì)教材表13-7,軸承派生軸向力,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得Y=2.2,e=0.27. 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材得: (3) 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和 因?yàn)?對(duì)軸承1 對(duì)軸承2 因?yàn)檩S承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷,按表13-6得,取,則: (4) 驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?所以按軸承2的受力大小驗(yàn)算 3.4.4 鍵的設(shè)計(jì)與校核 裝齒輪,查簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)139頁(yè)表7-2選鍵為:,查手冊(cè)可得,因?yàn)椋踹x鍵長(zhǎng)為22mm,校核,所以所選鍵為:。擦體:長(zhǎng)度:366mm 寬度:140mm 黑板:長(zhǎng)度:355mm寬度:340mm絲桿長(zhǎng)度:620mm螺紋可自鎖;光杠長(zhǎng)度:620mm。 絲杠的校核:經(jīng)試驗(yàn)絲杠最大重量為500N,絲杠最大起重高度為620mm,采用單頭梯形螺紋,螺旋應(yīng)有自鎖性。 1、選擇材料和許用應(yīng)力螺桿材料選45鋼,調(diào)質(zhì)處理,材料的屈服極限(由機(jī)械設(shè)計(jì)教材得),由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得螺桿的許用應(yīng)力,可取。螺母材料選青銅,由手冊(cè)可得螺母的許用應(yīng)力,取;,取。黑板擦體螺旋系低速傳動(dòng),由表12-1-9查得許用比壓,取。2、 按耐磨性計(jì)算螺紋中經(jīng) 取(整體式螺母),。 由GB5796.3-86可選的梯形螺紋,中等精度,螺旋副標(biāo)記為。螺母高度,取。則螺紋圈數(shù)圈。3、 自鎖性驗(yàn)算 由于是單頭螺紋,導(dǎo)程,故螺紋升角為 由手冊(cè)得鋼對(duì)青銅的摩擦系數(shù),取,可得當(dāng)量摩擦角。因?yàn)?,故螺紋自鎖可靠。4、 螺桿強(qiáng)度驗(yàn)算 由手冊(cè)得螺紋摩擦力矩公式 代入得當(dāng)量應(yīng)力: 所以螺桿的強(qiáng)度足夠。5、 螺母螺紋強(qiáng)度驗(yàn)算 因螺母材料強(qiáng)度低于螺桿故只計(jì)算螺紋強(qiáng)度即可: 由設(shè)計(jì)手冊(cè)得,螺紋牙根部的寬度,基本牙型高。 代入上式得 螺母剪切強(qiáng)度 螺母彎曲強(qiáng)度 故螺母螺紋強(qiáng)度足夠6、 螺桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算 由上式得,式中-長(zhǎng)度系數(shù),與螺桿的端部結(jié)構(gòu)有關(guān),按兩端固定。從上式可得。 -螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑 計(jì)算臨界載荷得 -螺桿危險(xiǎn)截面的慣性矩 -螺桿材料的彈性模量,對(duì)于鋼 ,故螺桿穩(wěn)定性條件滿足。 第4章 結(jié)論在本次設(shè)計(jì)中,要用到許多基礎(chǔ)理論,由于有些知識(shí)已經(jīng)遺忘,這使我們要重新溫習(xí)知識(shí),因此設(shè)計(jì)之前就對(duì)大學(xué)里面所涉及到的有關(guān)該課題的課程認(rèn)真的復(fù)習(xí)了一遍,開始對(duì)本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)有了大致的了解,并也有了設(shè)計(jì)的感覺(jué)。同時(shí),由于設(shè)計(jì)的需要,要查閱并收集大量關(guān)于機(jī)械制造方面的文獻(xiàn),進(jìn)而對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行分析和總結(jié),這些都提高了我們對(duì)于專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)本次設(shè)計(jì)還使我更深切地感受到了團(tuán)隊(duì)的力量,在與同學(xué)們的討論中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決問(wèn)題,這些使我們相互之間的溝通協(xié)調(diào)能力得到了提高,團(tuán)隊(duì)合作精神也得到了增強(qiáng)??梢哉f(shuō),畢業(yè)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了我們大學(xué)四年所學(xué)的大部分知識(shí),也檢驗(yàn)了我們的綜合素質(zhì)和實(shí)際能力。同時(shí)也跨出了我的工程師之路的第一步。雖然本次設(shè)計(jì)我很努力去做,但還是存在一些不足:(1)我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)理論方面的知識(shí)還沒(méi)有十分扎實(shí),對(duì)并沒(méi)有投入生產(chǎn),在實(shí)際生產(chǎn)中的產(chǎn)品,還要根據(jù)生產(chǎn)部門的設(shè)備,要求等,考慮零件的結(jié)構(gòu),精度和余量,難免會(huì)有我們現(xiàn)在沒(méi)有考慮周全的內(nèi)容。(2)對(duì)零件的設(shè)計(jì)、選擇及材料的選取把握不準(zhǔn),其主要原因是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)的了解不足,沒(méi)有在真正的實(shí)踐,而且沒(méi)有見過(guò)實(shí)體,一些細(xì)節(jié)部分沒(méi)有掌握好。(3)整體設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)中最大的攔路虎,雖然課題要求進(jìn)行簡(jiǎn)易的設(shè)計(jì),但是設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了不少的問(wèn)題,特別是對(duì)各機(jī)構(gòu)的選用,既要達(dá)到局部要求,又要配合整體要求。因此我以后必定會(huì)再這方面多下苦功。因此,在以后的學(xué)習(xí)工作中,我要從以下方面來(lái)提高自己,解決設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。多學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí),關(guān)注前沿的科學(xué)技術(shù),拓寬知識(shí)面,盡量進(jìn)行實(shí)踐,以便設(shè)計(jì)時(shí)能夠在保證成本的前提下,較好地利用其本身。致謝經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力,終于將本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我復(fù)習(xí)鞏固了機(jī)械傳動(dòng)的各方面內(nèi)容,對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程有了一定的了解;對(duì)機(jī)械的應(yīng)用有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),把機(jī)械與實(shí)際生活的事物可以聯(lián)系起來(lái)。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容需要在書本上查閱有關(guān)的知識(shí),在網(wǎng)上尋找相應(yīng)的資料來(lái)豐富及完善自己的設(shè)計(jì),提高書寫論文的能力。通過(guò)在AutoCAD上繪制出自動(dòng)黑板擦的裝配圖和零件圖,鞏固了自身AutoCAD的實(shí)際應(yīng)用水平。短短的幾周時(shí)間,我們學(xué)到了很多的東西,從總體的布局到局部的設(shè)計(jì),絕不僅僅是考慮尺寸的問(wèn)題,要考慮的東西很多很多。我們認(rèn)識(shí)到,一個(gè)好的設(shè)計(jì)師在需要具有優(yōu)秀的專業(yè)基礎(chǔ)能力的同時(shí),還需要具有知識(shí)的綜合能力和創(chuàng)新能力等。而我們?cè)谶@方面顯然還差得很遠(yuǎn),但有幸的是通過(guò)這次創(chuàng)新設(shè)計(jì),我們更加清楚地認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn),也為我們指明了以后的努力方向。此次設(shè)計(jì),更加增強(qiáng)了我們對(duì)機(jī)械專業(yè)的興趣,對(duì)設(shè)計(jì)的熱愛,看著自己畫出的每一條線、寫出的每一行字,心里總有些激動(dòng),我們知道那是收獲時(shí)幸福的喜悅!在對(duì)自己的努力進(jìn)行肯定的同時(shí),我們也認(rèn)識(shí)到了自己的諸多缺點(diǎn)與不足:一是繪圖能力還不夠強(qiáng),作為一個(gè)機(jī)械專業(yè)的學(xué)生,必須具備足夠強(qiáng)的繪圖能力,今后我們會(huì)在這方面繼續(xù)努力的;二是專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)不夠扎實(shí),比如說(shuō)對(duì)機(jī)械材料、零件結(jié)構(gòu)等的學(xué)習(xí)不夠深刻等。我們以后也會(huì)在這方面多下功夫的。在這個(gè)過(guò)程中我對(duì)書本有了更深的了解,學(xué)到了很多有價(jià)值東西,能達(dá)到這樣的效果是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過(guò)我的老師,幫助過(guò)我的同學(xué)對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。我要在這里對(duì)他們表示深深的謝意!首先,要特別感謝我的指導(dǎo)老師。他專業(yè)知識(shí)淵博,治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn),樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。使我對(duì)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)有了很大的動(dòng)力,同時(shí)明白許多待人接物與為人處世的道理。其次,感謝我的室友及班級(jí)好友,因?yàn)橛心銈兊膸椭业漠厴I(yè)設(shè)計(jì)得以順利完成。我們之間相互探討,相互激勵(lì),使我總能攻克困難。在我不開心的時(shí)候,你們總會(huì)安慰我,我開心的時(shí)候總能有你們陪伴,我不會(huì)忘記,謝謝你們!參考文獻(xiàn)1 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Journal of Northeast Agricultural UniversityJ. V 115 No1 838510唐曾寶 常建娥.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)M,2006 123011哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編.理論力學(xué)(第六版)M.高等教育出版社,2002,26030012劉鴻文.材料力學(xué)(第4版) M.高等教育出版社,2003,150300
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