新型半自动地板清洁器的设计.docx

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中国石油大学（北京）现代远程教育 毕业设计（论文）新型半自动地板清洁器的设计 姓名： 学号：154221性别：男 专业：机械设计制造及其自动化年级：2019春 学习中心：扬州学习中心指导教师：崔厚玺 2021年08月21日（终稿截止日期） 中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）第三章 新型半自动地板清洁器的设计 总体设计 整个清洁器的机械结构有：前轮系统，吸尘系统以及两个后轮驱动系统。在单自 由度以及车体基板的连接下组成系统板块。清洁器假设想各项功能良好，必须配有较好 的结构设计。因为移动清洁器的传动使用机械式，生产以及加工都存在一些固有误差， 必然会干涉到移动清洁器的控制，继而导致控制有问题，所以在设计清洁器之时，必 须考虑全面，尽可能将整个系统中存在的固有误差降低，如此方可让控制更加精准。 移动清洁器中，尽量以一些平稳、可靠以及简单的传动作为机械传动。清洁器假设 想清洁效果佳，受到车体形状，所用传感器类别，传感器所处位置以及数量，软件以 何种方式计算的影响。车体的外形尽可能简单化，对其优化，如此设计的智能清洁器， 移动以及工作都很便利，方便安装传感器，且让传感器的使用效果更佳，最终对编写 软件亦有好处，譬如拥有更加简单，更加合理的结构，阅读更加容易，执行起来速度 更快，增强可靠性，对于清洁器的覆盖领域有较大影响。外形良好，对移动清洁器的 计算复杂程度而言略有降低，并且清洁死角能够减少，亦可对损耗能量减少，且行走 的精准性增强。有矩形、圆形的清洁机，关注到控制的复杂程度，以及设备的结构。 文中所设计的清洁器为圆形，此种形状最大的好处在于动作灵活，控制相对简单， 不会有卡死的状况出现。文中设计清洁器，以机械加工铝合金而成。以一套机械装置 以及光电开关形成车体前端，能够对前行时障碍物进行感测。左后轮以及右后轮的驱 动是独立，均有电机、码盘、光电传感器在轮子上，拥有单独的系统，只会对控制系 统中的控制信息进行接受，将运动信息回馈到控制系统。吸尘系统设置在中间局部， 涵盖吸尘装置，以一个电机作为其驱动。 中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文） 1一万向轮；2—电机；3—吸尘盘；4—传动轴；5—蜗杆轴承座；6一支撑架;7—车轮；8—吸尘电机；9一集尘箱；10一蜗杆；11—吸尘管； 图3-1机体 行走机构设计 为实现清洁器的转弯半径为0,在清洁器的行走机构中采用两轮驱动，两个驱动 轮对称分布在吸尘机构的后方，两个轮子支撑机体工作和运动。 图3-2行走机构示意图 吸尘机构的设计 鉴于清洁器设计时体积有要求，直径在350,高为一百七十的圆内要放置有行走 机构、吸尘机构，同时还得留下放电池、控制中心、观察中心的地方。故将吸尘机构 设置如图3-3所示： 中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）风叶 电机 滤尘袋 支推板图3-3吸尘模块 当中涵盖滤尘袋、吸尘风叶、吸尘电机、电机箍以及支撑板。吸尘盒、支撑板和 电机箍的材料均为工程塑料，这样就保证了吸尘机构体积小，质量轻。 吸尘原理：清洁器的风叶在电机的带动下，转动速度极快，继而会有真空出现在 机体中，继而由强大气流出现，吸嘴处的脏东西在气流的作用下吸入到机器中的滤尘 袋中。 拖地机构的设计 文中设计拖把的动力来源为电机，拖地工作的实施在清洁机的运动以及拖把自传 所产生的摩擦力实现，只是因为太多的电机导致电源工作时间缩短，所以决定重新设 计。经过调研塔里木超市的拖把后，觉察一款拖布以及拖把别离，并且此款拖地机构 拆卸较为便利，改装之后，得到图3-4中的拖地机构： 图中展现的拖地板块安置于清洁器的底部，在进行清洁时，拖布夹夹紧定制拖布, 安装好拖布之后，拖布夹对其固定效果很好，支撑板确保拖布与地面之间接触充分,中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文） 清洁效果更佳，工作之时，拖地板块会跟着地面清洁器的动作，和地面之间会有摩擦 出现，最终清洁地面工作实现。工作结束之后，拖布很容易取出，对其清理后可屡次 使用。 1() 中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）第四章参数计算 电机选择 （1）暂且定设备总体重量是9KG, g取9.8N/kg,那么G=88.2N 那么分配到每个轮子上的载荷位F=1/3G=1/3*88.2=29.4N 按橡胶在优质路面上行走，取b = ，= 0?1 那么：滚动摩擦阻力 Mf - F = 1 x22.1 = 0.0294N.m /一、f(4-1) 滑动摩擦阻力/二=2.94N 依据此前总体设计之中，任何一个局部的格局设定，相对于地面车体地盘最少高 出10mm,那么轮子直径是80mm，那么R=l/2D=40mm,行走之中的轮子承当的的阻力 矩: =/?R+% =2.94x40x10-3+。.0294 = 0.147N。⑵ 工作机要求

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