共 32 頁 第 1 頁自動擦鞋機的結構及造型設計[摘要] 隨著社會的高速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對衣著外表的要求也越來越高。皮鞋光亮，既體現(xiàn)人的精神面貌，又反映人的素質修養(yǎng)。人人都穿鞋，穿鞋就離不開擦拭.因此，解決此項服務的全自動擦鞋機具有廣闊的市場潛力。 ，隨著現(xiàn)代人工作和生活節(jié)奏的加快，人們無暇把時間浪費在手握鞋刷兩手油上人工擦鞋既費時又費力。全自動擦鞋機取代傳統(tǒng)的手工擦鞋便應運而生本課題從實際需要出發(fā)，設計了一款結構簡單、工作可靠、使用方便的多功能自動擦鞋機，使其適合家用或商用，可擺放在樓層電梯口、辦公室門口、顧客休息室食堂及更衣室等場。[關鍵詞] 擦鞋機 伺服電機 感應器 毛刷 造型設計共 32 頁 第 2 頁Structural and Shaping Design of the Automatic Shoe Polisher[Abstraet] With the rapid development of society, the continuous improvement of living standards, people's requirements for the appearance of clothing is also more and more high. Bright shoes, not only embodies the spirit of people, but also reflect the quality of self-cultivation. All shoes, shoes cannot do without wiping. Therefore, has broad market potential to solve the automatic shoe-cleaning machine this service. , along with the modern people work and life rhythm speeding up, it is no time to waste time in the hands of oil on hand shoe brush artificial shoe which is time-consuming and laborious. Full automatic shoe-cleaning machine to replace the traditional manual shoe will emerge as the times requireThis topic from the actual needs, design a simple structure, reliable operation, the use of multifunctional automatic shoe-cleaning machine convenient, making it suitable for domestic or commercial, to be placed on the floor the elevator door, office, lounge dining room and locker room.[keyword] shoe-cleaning machine servo motor sensor brush design共 32 頁 第 3 頁目錄前言 1目錄前言 1第 1 章擦鞋機的概述 31.1 選題的目的及依據(jù) 31.2 自動擦鞋機的市場調研 31.2.1 自動擦鞋機的發(fā)展現(xiàn)狀 . 31.2.2 自動擦鞋機的結構簡介 . 41.2.3 目前存在的問題 . 51.3 本設計的主要內容 5第 2 章設計方案的論證 62.1 方案一 62.2 方案二 62.3 方案三 . 62.4 方案對比 62.5 本章歸納 . 62.5.1 系統(tǒng)的運動方式 . 62.5.2 產品適用范圍 . 72.5.3 產品使用壽命 . 72.5.4 產品的結構設計 . 72.5.5 造型設計 . 8第 3 章設計內容 103.1 皮帶傳動機構 103.2 毛刷 113.3 光電感應器 . 113.4 電機的選擇 . 123.5 傳動設計及其零部件的設計計算 . 133.5.1 外聯(lián)傳動鏈設計 . 133.5.2 普通 V 帶的傳動計算 . 143.5.3 軸強度校核 153.5.4 鍵的校核 153.5.5 軸承的校核 163.5.6 電機與電機安裝機座初用螺栓的校核 17共 32 頁 第 4 頁第 4 章 產品展示設計 184.1 產品效果圖 . 184.2 產品的三維建模 . 214.3 展板設計 22第 5 章經濟性分析 245.1 產品的經濟評價 . 24結論 26致謝 27參考文獻 28共 32 頁 第 5 頁前言自動擦鞋機又可以稱擦鞋機，全自動擦鞋機，感應擦鞋機，電動擦鞋機.隨著社會的高速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對衣著外表的要求也越來越高。皮鞋光亮，既體現(xiàn)人的精神面貌，又反映人的素質修養(yǎng)。人人都穿鞋，穿鞋就離不開擦拭。因此，解決此項服務的全自動擦鞋機具有廣闊的市場潛力。隨著現(xiàn)代人工作和生活節(jié)奏的加快，人們無暇把時間浪費在手握鞋刷兩手油上，人工擦鞋既費時又費力。全自動擦鞋機取代傳統(tǒng)的手工擦鞋便應運而生。本課題從實際需要出發(fā)，力求設計一種家用或商用皆可的，適合擺放在樓層電梯口，辦公室門口，顧客休息室，食堂及更衣室等場所!針對市場需求開發(fā)設計一種結構簡單、工作可靠、使用方便的多功能自動擦鞋機并進行相應的結構優(yōu)化.隨著社會經濟的迅速發(fā)展，人們的思想不斷進步，人民生活水平也不斷提高，但是科技技術的快速發(fā)展使得高效益，快節(jié)奏的生活方式已經成為現(xiàn)代人的主題，為了緩解都市生活的壓力和時間高效傳統(tǒng)的擦鞋方式己經不在適合人們了，于是自動擦鞋機就孕育而生了.在國外，自動擦鞋機高新技術含量越來越多，對新工藝、新材料的要求越來越高.自動擦鞋機的發(fā)展趨勢可從材料和產品形式兩個方面來分析.從材料方面看.目前擦鞋機產品材質豐富，除廣泛采用含鋁不銹鋼外，還采用銅、鋁、特殊臺金和塑料等材料:從產品形式來看擦鞋機采用了現(xiàn)代新技術后突破了傳統(tǒng)結構，向高效能、設備性發(fā)展，現(xiàn)在家庭需求擦鞋機的潛力日益增加，簡易的多功能的擦鞋機已經成為人們生活用品不可缺少的生活用品，電動擦鞋機，極大的提高了人們的生活水平，也為使用人員提供了極大的方便，所以操作簡單，功能強大的擦鞋機產品越來越受到人們的追捧和喜愛。自動擦鞋機在國內的設計研究還不算成熟，特別是智能化的水平發(fā)展遠遠不能滿足實際的需要，功能單一、自動化程度低等原因是現(xiàn)有一些多功能擦鞋機得不到大眾化推廣的原因之一但是其目前在國內的發(fā)展已經非常的迅速，只是是產品的功能、結構、造型等方面有待進一步的完善。國外自動擦鞋機的研究以德國、日本為代表，各種功能正在逐步完善，趨于成熟。但國外這種復雜的多功能的擦鞋機造價高昂，功能操作相對復雜，在我國現(xiàn)在的經濟水平下很難得到大眾化的推廣應用.國內的擦鞋機的價格相比國外而言昂貴許多，從幾百元到上千元不等，不可以滿足大多數(shù)消費者的需求。本次的設計也是根據(jù)擦鞋機的結構，并在其基礎上進行部分結構的改進，使其可以自動化.擦鞋機的種類也比較多，比如家居型、辦公型、感應公用型、投幣經營型等。感應公共型擦鞋機是現(xiàn)在使用的比較廣泛的自動擦鞋機，由于它的體積比較的小，適用范圍大，操作方便，所以用的比較多.本次的設計主要是根據(jù)擦鞋機的外形和擦鞋機的結構進行部分改進設計.主要是在傳動方面進行改進使其可以實現(xiàn)自動控制，另外還要保證工作的穩(wěn)定性.這次設計主要是.對傳動部分的運動進行了設計，由原來的人工操作到現(xiàn)在的自動運行。也就是在原來的基礎上加上一個可以調速的共 32 頁 第 6 頁電機，實現(xiàn)能夠自動擦鞋的功能.本次設計題目是多功能自動擦鞋機的機構和外形設計，因此只是設計了部分結構沒有全部去設計它的電路控制部分。但介紹了擦鞋機的發(fā)展史，計的過程，還有詳細的設計計算等，通過本設計可以很好的了解擦鞋機的結構和工作原理.國內外的發(fā)展狀況目前存在問題，還詳細說明了設計的過程，還有詳細的設計計算等，通過本設計可以很好的了解擦鞋機的結構和工作原理。共 32 頁 第 7 頁第 1 章擦鞋機的概述1.1 選題的目的及依據(jù)自動擦鞋機又可以稱擦鞋機，全自動擦鞋機，感應擦鞋機，電動擦鞋機.隨著社會的高速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對衣著外表的要求也越來越高:皮鞋光亮，既體現(xiàn)人的精神面貌，又反映人的素質修養(yǎng)。人人都穿鞋，穿鞋就離不開擦拭。因此，解決此項服務的全自動擦鞋機具有廣闊的市場潛力。隨現(xiàn)代人工作和生活節(jié)奏的加快，人們無暇把時間浪費在手握鞋刷兩手油上，工擦鞋既費時又費力。全自動擦鞋機取代傳統(tǒng)的手工擦鞋便應運而生。本課題從實際需要出發(fā)，力求設計一種家用或商用皆可的，適合擺放在樓層電辦公室門口，顧客休息室，食堂及更衣室等場所.針對市場需求開發(fā)設計一種構簡單、工作可靠、使用方便的多功能自動擦鞋機并進行相應的結構優(yōu)化。1.2 自動擦鞋機的市場調研1.2.1 自動擦鞋機的發(fā)展現(xiàn)狀隨著社會經濟的迅速發(fā)展，人們的思想不斷進步，人民生活水平也不斷提高，但是科技技術的快速發(fā)展使得高效益，快節(jié)奏的生活方式已經成為現(xiàn)代人的主題，為了緩解都市生活的壓力和時間高效傳統(tǒng)的擦鞋方式已經不在適合人們了，于是自動擦鞋機就孕育而生了。在國外，自動擦鞋機高新技術越來越多。對工藝、新材料的要求越來越高。自動擦鞋機的發(fā)展趨勢可從材料和產品形式兩個方面來分析。從材料方面看.目前擦鞋機產品材質豐富，除廣泛采用含鋁不銹鋼外，還采用銅、鋁、特殊臺金和塑料等材料:從產品形式來看擦鞋機采用了現(xiàn)代新技術后突破了傳統(tǒng)結構，向高效能、設備性發(fā)展，現(xiàn)在家庭需求擦鞋機的潛力日益增加，簡易的多功能的擦鞋機已經成為人們生活用品不可缺少的生活用品，電動擦鞋機，極大的提高了人們的生活水平，也為使用人員提供了極大的方便，所以操作簡單，功能強大的擦鞋機產品越來越受到人們的追捧和喜愛。自動擦鞋機在國內的設計研究還不算成熟，特別是智能化的水平發(fā)展遠遠不能滿足實際的需要，功能單一、自動化程度低等原因是現(xiàn)有一些多功能擦鞋機得不到大眾化推廣的原因之一。但是其目前在國內的發(fā)展已經非常的迅速，只是是產品的功能、結構、造型等方面有待進一步的完善二國外自動擦鞋機的研究以德國、日本為代表，各種功能正在逐步完菩，趨于成熟.但國外這種復雜的多功能的擦鞋機造價高昂，功能操作相對復雜，在我國現(xiàn)在的經濟水平下很難得到大眾化的推廣應用.國內的擦鞋機的價格相比國外而言昂貴許多，從幾百元到上千元不等，不可以滿足大多數(shù)消費者的需求。共 32 頁 第 8 頁1.2.2 自動擦鞋機的結構簡介1.自動擦鞋機組成:自動擦鞋機它是控制器，電機，感應線，毛刷，油杯組成.2.自動擦鞋機特征:（l)它集鞋油、毛刷為一體，用微型電動機帶動四個軟硬毛刷旋轉，硬刷除塵，軟刷拋光。中間油杯上油。（2）鞋油杯，最下面是油嘴。它是由一個小彈簧，杯上，原理跟圓珠筆一樣，用力頂即出油。加玻璃球和油嘴擰在油。（3）在擦鞋機毛刷下兩側設有紅外感應線，伸腳即轉動.帶動毛刷轉動即可擦拭。扶手處有手動按鈕，按下即轉動。電機兩端都有很長的軸，不用傳動機構，擦鞋用的輪子直接裝在軸上，兩端各兩個.輪子旁邊裝有紅外感應探頭，當腳伸進擦鞋機時，感應探頭接收到信號就把電機接通，開始工作，鞋取出時，自動關閉。3.產品適用范圍樣板房、工廠，寫字樓，政府機關，賓館、酒店、商場、超市、高檔辦公場所、休閑會所及提供公益性免費服務等。擦鞋機按其使用范圍分類可以分成為：家庭型全自動擦鞋機(圖 1-1)，公共型自動擦鞋機(圖 1-2)，投幣經營型自動擦鞋機(圖 1-3)圖 1-1 家庭型全自動擦鞋機共 32 頁 第 9 頁圖 1-2 公共型自動擦鞋機 圖 1-3 投幣經營型自動擦鞋機1.2.3 目前存在的問題各類自動擦鞋機的功能優(yōu)缺點如表 1-1 所示：表 1-1 各類自動擦鞋機的功能優(yōu)缺點對比名稱 優(yōu)點 存在問應家庭型全自動擦鞋機1.結構、生產工藝簡單，易于制造2.快速自動清沽鞋面3.整體造型.色彩等方面有所改進，具有一定的親和性l.功能比較簡單，不太能實現(xiàn)大眾客戶2.價格昂貴3.應用范圍窄公共型自動擦鞋機1.能夠完成多項護理功能2.機構復雜1.市場售價相對便宜2.功能啟動柔性較差3.生產技術含量較低，容易被仿制從近年來的發(fā)展來看，國內的發(fā)展迅速，各種結構、功能等等各異的自動擦鞋機出不窮。發(fā)展方向更加趨于自動化，可是由于價格等方面的因素，現(xiàn)在市場上占據(jù)主導地位的還是公共型自動擦鞋機。1.3 本設計的主要內容本課題從實際據(jù)要出發(fā)，力求設計一種家用或商用皆可的，適合擺放在樓層電梯口，辦公室門口，顧客休息室，食堂及更衣室等場所!針對市場需求開發(fā)設計一種結構簡單、工作可靠、使用方便的多功能自動擦鞋機并進行相應的結構優(yōu)化。共 32 頁 第 10 頁第二章設計方案的論證2.1 方案一采用電機傳動，其功能齊全，自動化程度高，但是與此同時，加工成本也很高.2.2 方案二采用渦輪蝸桿傳動，其多功能融合，自動化程度也很高，但是加工困難，安裝精度要求高。2.3 方案三采用手動操作，連桿機構控制，雖然需靠人力，可是人們在操作過程中很省力且相對于方案一和方案二而言，本方案更加的經濟與實惠，在滿足擦鞋機多種功能的同時還幫助人們節(jié)約了花銷。2.4 方案對比具體方案對比見表 2-1表 2-1 方案的對比分析方案 實現(xiàn)的功能 采用的結構 實現(xiàn)情況 加工工藝及成本方案一 擦鞋 電機傳動 結構簡單，傳動平穩(wěn).效率低加工易，電機驅動，成本高方案二 擦鞋 蝸輪蝸桿一帶輪組合傳動 傳動平穩(wěn)，傳動比大，效率低加工難，成本高方案三 擦鞋 螺旋連桿組合機構 結構簡單，傳動平穩(wěn).效率低加工易，成本低綜合考慮各個功能的實現(xiàn)情況，制造的工藝性以及加工成本，最終決定采用方案一本次設計的自動擦鞋機主要由電機;軟硬毛刷(布毛刷，塑料毛刷分布兩側，一左右各兩個):紅外線感應器(自動型使用:手動型，直接用電源開關即可)線路板(即控制感應器，手動開關，電機，及電源顯示燈);油杯組成.2.5 本章歸納2.5.1 系統(tǒng)的運動方式由于擦鞋機在轉動過程中不斷進行擦鞋，因此數(shù)控裝置可以采用感應控制方式.要求是快速定位，保證定位精度，保證傳動平穩(wěn)。慮到毛刷的速度和精度的要求不高，負荷不大，故采用伺服電機.主軸的回轉運動也由步進電機通過皮帶減速來控制擦鞋過程需要一個成行運動:毛刷的旋轉(主運動) 。共 32 頁 第 11 頁2.5.2 產品適用范圍樣板房、工廠、寫字樓、政府機關 v 賓館、酒店、商場、超市、高檔辦公場所、休閑會所及提供公益性免費服務等。2.5.3 產品使用壽命對擦鞋機壽命的要求，由于擦鞋機屬于小型家庭用品，要求其壽命約為 8 年左右。箱體中的軸承壽命定為卜 15 以均小時.向心推力滾子軸承卜 10(沁 0 小時。確保擦鞋機壽命，主要是提高關鍵性零件的耐磨性，并相應提高主要件的疲勞強度。2.5.4 產品的結構設計本次設計的自動擦鞋機主要由電機；軟硬毛刷(布毛刷，塑料毛刷分布兩側，左右各兩個)；紅外線感應器(自動型使用:手動型，直接用電源開關即可)線路板(即控制感應器，手動開關，電機，及電源顯示燈)；油杯組成。（1）電機:采用 Y80 型直流電機.表 2-2 Y80 型直派電機主要技術參數(shù)型號 空載性能 負載性能電壓頻率絕緣等級尺寸輸入電流輸入功率轉速 輸入電流輸入功率功率因素轉速 輸出功率額定轉矩V HZ m A W r/min A W r/min W N·mY8024 50 E 60 0.6 l4 5035 l5 750 910共 32 頁 第 12 頁（2）植毛刷我設計的自動擦鞋機采用植毛刷。植毛刷用于清沽清洗，涂料，運輸，脫脂，壓膜，除塵，撒粉，清掃和其他應用。我們可以為您定制各種尺寸規(guī)格和各種刷絲材料的植毛刷，滿足您的應用需求.材料:植毛刷采用木制或塑料刷身，刷毛由機器釘進刷身.植毛刷刷身連同通軸或帶端軸頸的管子一起供應.殼形刷塊也可以固定到管狀刷身上，這種結構使得不用移除軸就可以對刷子進行簡易替換.采用塑料刷絲的特殊刷輥專用于鋼梁和型材的拋丸清理設備，刷輥用于將加工件表面的拋丸材料清掃千凈。刷輥由 2-4 節(jié)固定在驅動軸上的刷塊組成。當刷絲磨損的時候，可以對刷身重新填充刷絲，而后再次使用.出于衛(wèi)生原因，例如:在食品工業(yè)中，有時必須密封沖孔以避免細菌的滲透。在這些應用環(huán)境中，所有沖孔均用鑄模樹脂密封.以獲得均勻的表面，密封也保護了刷絲材料.植毛刷可以各種長度、外觀形態(tài)、直徑制造，采用不同刷絲材料.植毛刷采用木材或塑料刷身，如果客戶需要，可以提供鋼軸.由于刷子構造具有無限可能性，我們對每種應用提供植毛刷定制服務.先進的生產設施使我們能夠生產出各種尺寸、各種刷絲的植毛刷，滿足所有應用需求。（3）紅外線感應器我的設計紅外智能節(jié)電開關是基于紅外線技術的自動控制產品，當有人進入感應范圍時.專用傳感器探測到人體紅外光譜的變化，自動接通負載，人不離開感應范圍，將持續(xù)接通;人離開后，延時自動關閉負載.人到鞋油開，人離控制閥關，親切方便，安全節(jié)能，更顯示出人性化關懷。這種是通過紅外線反射原理，當人體的腳紅外線區(qū)域內，紅外線發(fā)射管發(fā)出的紅外線由于人體手或身體披擋反射到紅外線接收管，通過集成線路內的微電腦處理后的信號發(fā)送給脈沖電磁閥，電磁閥接受信號后按指定的指令打開閥芯來控制頭出鞋油:當人體腳離開紅外線感應范圍，電磁閥沒有接受信號，電磁閥閥芯則通過內部的彈簧進行復位來控制的關鞋油。主要技術指標:A 適用電壓:AC180V-250V(50/60Hz)B 負載特性:全兼容 負載功率:25W-200WC 感應范圍:120保證主軸有一定的轉速和調速范圍;能實現(xiàn)主軸的啟動，停止，換向，制動等.外聯(lián)傳動鏈和電機的連接，采用電動機通過聯(lián)軸器直接與主傳動系統(tǒng)相連.進給運動與主運動共用一個電機。由于變速機構的零件較多，傳動件尺寸決定與他們傳遞的扭矩。在功率一定的前提下，扭矩與轉速成反比，因此將變速機構放在傳動鏈的高速部分。由于擦鞋機主軸轉速較低，故應使變速機構放在接近運動源處，降速機構放在變速機構后面.擦鞋機由于電機功率小，主傳動鏈的轉動慣量不大，同時為了簡化構造，接由交流異步電動機開停，換向和反接制動，不必設置專門的開停換向機構.可以直傳動機構的選擇可以劇運動形式合理選擇。主運動傳動機構，線速度不太高(不超過 12--15m/s)，而扭矩較大，故選用 V 帶傳動.V 帶傳動的優(yōu)點和缺點。優(yōu)點:結構簡單、傳動平穩(wěn)、造價低廉、不需要潤滑以及緩沖、吸震、易維護等特點。缺點:滑動損失，皮帶在工作時，由于帶輪兩邊的拉力差以及相應的變形經差形，成彈性滑動，導致帶輪與從動輪的速度損失.彈性滑動與載荷、速度、帶輪直徑和皮帶的結構有關，彈性滑動率通常在 l%-2%之間。有的皮帶傳動還有幾何滑動。過載時將引起打滑，使皮帶的運動處于不穩(wěn)定狀態(tài)，效率急劇下降，磨損加劇，嚴重影響皮帶的壽命。滯后損失皮帶在運行中會產生反復伸縮，特別是帶輪上的繞曲會使皮帶體內部產生摩擦引起功率損失?？諝庾枇Ω咚賯鲃訒r，運動中的風阻將引起轉矩損耗，其損耗值與速度的平方成正比。因此，設計高速皮帶傳動時，皮帶的表面積宜小，盡量用厚而窄的皮帶，帶輪的輪輻面要平滑，或用輻板以減小風阻。3.5.2 普通 V 帶的傳動計算普通 V 帶的選擇應保證帶傳動不打滑的前提下能傳遞最大功率，同時要有的疲勞強度.以滿足一定的使用壽命。(1)確定帶輪的基準直徑 dd 并驗算帶速 v 初選小帶輪的基準直徑 dd1 根據(jù) V 帶的帶型，參考課本表 8-6 和表 8-8 確定小帶輪的基準直徑 dd1 =200 mm ,滿足 dd1≥（dd）min = 125 mm 驗算帶速 v 根據(jù)式 v = π dd1n 1／（60 ×1000）m/s算出 v = 15.07 m/s 在 5～25 m/s 范圍內, 符合條件。計算大帶輪的基準直徑 dd2 由 dd2 = idd1,并根據(jù)課本表 8-8 加以圓整，則 dd2 = 500 mm (2)確定中心距 a , 并選擇 V 帶的基準長度 Ld 共 32 頁 第 19 頁根據(jù)帶傳動總體尺寸的限制條件或要求的中心距，結合式 0.7（dd1+dd2）≤a0 ≤2（dd1+dd2） ，初選中心距 a0 = 1000 mm 驗算小帶輪的包角 由于小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角，357???且小帶輪上的總摩擦力相應的小于大帶輪上的總摩擦力，故打滑只可能在小帶輪上發(fā)生。為了提高帶傳動的工作能力，應使 α1 ≈ 180°－ 57.3°（dd1－ dd2）/ a ≥ 90° 算得 α1 = 162.81°，符合要求。(4)確定帶的初拉力 Fo 由式 Fec = Ffc = 2(Fo)min( 1－1/efα ) / ( 1+1/efα) , 其中 f 為摩擦系數(shù),α 為小帶輪上的包角（單位為 rad） ，并計入離心力和包角的影響，可得單根 V 帶所需的最小初拉力為 (Fo)min= 500 Pca( 2.5 － Kα) Kαzv Pca+qv2 查課本表 8-3 知 B 型 V 帶單位長度的質量 q = 0.18 kg/m , 又 Kα =0.95 ,Pca = 13.2 kW ，z = 3 , v=15.07m/s ,求得 (Fo)min =279.08 N3.5.4 軸強度校核I 軸材料為 40Cr,經調質處理，由表知 , Mpa80b????pab751???(1)作出軸的計算簡圖.現(xiàn)求出軸上零件的載荷，把空間力分解成圓周力與徑向力，并把它們全部轉化在Ⅱ軸上。分解水平、垂直力。校核Ⅱ軸強度，計算簡圖見 5(2)軸上載荷:跨距 L=75mm ，可求植毛刷Ⅰ所在剖面處的彎矩。a.圓周力 FtNnZmNMFj 85614082.959502d211nt ?????b.徑向力 ??tgtgr 36????壓力角 …摩擦角 =?05?c.兩個支撐的支反力： ??NFRH7385647148t1 ????t 252共 32 頁 第 20 頁????NFRtV 35741687516481 ????t23.5.5 鍵的校核鍵是最常用的軸轂連接方式，屬于可拆連接，用于實現(xiàn)軸與軸上回轉零件輪轂之間的軸向固定，以傳遞轉矩，其中有的還能實現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力。選擇鍵連接的類型和尺寸根據(jù)鍵所在的鼓式制動器及其軸的位置，應選擇普通平鍵（A 型）根據(jù)車輪軸處軸徑 D=35mm 得在機械設計手冊查的平鍵的尺寸為: 1608hb???L校核鍵連接的強度平鍵屬于靜連接，使用情況良好，表面經過熱處理，輕微沖擊載荷，因此由《機械設計》查到的許用壓力 ,故可取MP210p??MP120p??NT?3.載荷分配不均勻系數(shù) 8.??5.42?hK由普通平鍵連接強度校核公式 ??MPKLDTPP 120.01635.42 ??????故強度合適3.5.5 軸承的校核擦鞋機傳動軸用軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應進行疲勞驗算，對于不同的軸承，承受不同作用力的軸承都要校核和壽命的計算。校核軸承座和傳動軸之間的向心推力滾動軸承，其額定壽命 的計算公式為:hL????TKlPfCLhNFn??50或按計算負荷 ，的計算公式進行計算 :Cjfjnnh?1式中 --額定壽命， h；hL--計算動載荷，N；jT--工作期限，h；對一般機床取 10000--15000 小時共 32 頁 第 21 頁C--向心推力滾子軸承的額定負載(N)，根據(jù)《軸承手冊》或《機床設計手冊》查取，--速度系數(shù)， ， 為滾動軸承的計算轉速（r/min）nf 130fnn??i--壽命系數(shù)， 等于軸承的工作期限；hf 50fnnLh--壽命系數(shù)，對球軸承 =3， 對滾子軸承 ；??310??--工作情況系數(shù)，對輕度沖擊和振動的機床（車床，銑床，鉆床，磨床等多數(shù)機Ff床） 3.1-?f功率利用系數(shù)，查表 3—3；NK速度轉化系數(shù)，查表 3—2；--齒輪輪換工作系致，查《機床設計手冊》 ；P--當量動載荷，按《機床設計手冊)。 ??ThL??245671n30故軸承校核合格.3.5.6 電機與電機安裝機座初用螺栓的校核（1）螺栓的工作拉力 F總的工作拉力由電機旋轉產生的離心力 NF80??初選螺栓數(shù)為 4即 NF20/8?（1）求螺栓的總拉力 0為保證聯(lián)接的剛度，應保證剎余預緊力 大于零。 =0.8F??NGF148.0??（2)按靜強度計算螺栓直徑，選 A 級六角螺栓，性能等級 8.8 級，由表 3-5， ，MPa80b?Pas640??,????013.4Fd??S?由手冊查的 M12， =0.95mm ,估取 M10mm 螺栓1d共 32 頁 第 22 頁第 4 章 產品展示設計4.1 產品效果圖通過對設計方案的深入和完善，產品的總體及各個細節(jié)都設計完成，此時就要繪制精細效果圖.精細效果圖要真實、準確地描述產品的全貌，包括形狀、色彩、材質、表面處理和結構關系等。繪制精細效果圖的目的是為涉及產品開發(fā)的所有部分，諸如設計審核、模具制造、生產加工等提供完整的技術依據(jù)。產品的展示設計主要依靠產品效果圖來表示，效果圖通?？梢岳斫鉃閷υO計者的設計意圖和構思進行形象化再現(xiàn)的形式?，F(xiàn)有多見到的是手繪效果圖和電腦效果圖.設計是把一種計劃、規(guī)劃、設想通過視覺的形式傳達出來的活動過程，而效果圖是設計方案的其中一部分，可是，當人們談論設計的時候，總是不知不覺的把重點放到效果圖中去.首先，效果圖的直觀性。效果圖是最能直觀的、生動的表達設計意圖，將設計意圖以最直接的方式傳達給觀者方法，從而，使觀者能夠進一步的認識和肯定我們的設計理念與設計思想。其次，效果圖的普遍性。效果圖已經成為中國設計行業(yè)中的“通行證”或者說是行業(yè)內的“貨幣” ，可以很方便的進行各種各樣的流通，從而形成了一種觀念要讓我看你的設計那就等于是看效果圖，沒有效果圖，就說明沒有設計手繪效果圖與電腦效果圖的區(qū)別和作用魚堅亙 l 先說下手繪效果圖和電腦效果圖的區(qū)別和作用。其次，手繪效果圖顧名思義是通過設計師的長期鍛煉出來的功底通過筆畫來表現(xiàn)出的一個裝修概況，手繪效果圖需要比較扎實的繪畫功底，才能夠讓自己的設計意圖表現(xiàn)的栩栩如生。而電腦效果圖，是設計師通過一些設計常用軟件，比如3djrnax、photoshop 等設計軟件，配合一些制作效果軟件(vr、LightscaPe 等)來表現(xiàn)出設計師在設計項目實現(xiàn)前的一種理想狀態(tài)下的效果表現(xiàn)。通常，很多設計師重電腦效果圖表現(xiàn)而輕手繪效果表現(xiàn)，但往往在現(xiàn)實的談單技巧中，手繪效果圖表現(xiàn)的作用遠遠大于電腦效果圖，這也是設計師一種能力的體現(xiàn)。效果圖最基本的要求就是:應該符合事物的本身尺寸，不能為了美觀而使用效果把相關模型的尺寸變動，那樣的效果圖不但不能起到表現(xiàn)設計的作用，設計的一個因素反而成為影響所謂的效果圖，一下建成后的效果.就是通過 3D 軟件做一些建筑之類的房屋模擬圖.目的就是為了看而廣告公司所指的效果圖大部分為通過寫真機從電腦上打印到像紙上，通過附板加條后做一塊板子，掛在墻面上的.在今天日益發(fā)達的計算機效果圖面前，手繪能夠更直接的同設計師溝通.設計師綜合素質的重要指標.同時對大學生畢業(yè)，就業(yè)都具有很大的影響.它是衡手繪效果圖內容是將設計內容用手繪的方式，以較為接近真實的三維效果展現(xiàn)出來。國內早期的效果圖主要以水粉材料為主，輔助以氣泵、噴筆、模板等工具來完成，但由于繪制起來不方便(占地面積大、攜帶不方便、噪音較大等缺點)逐漸被淘汰掉。本次設計主要采用水粉畫法，帶有少量的彩鉛和透明水色畫法，馬克筆.透明水色色彩透明清爽、輕松明快、濕潤性好.色彩的純度和明度可以通過水分多少來控制.著色時由淺入深，畫面干凈，畫法較為容易掌握.但是透明水色明度變化范圍較水粉小，不夠厚重，有時畫面顯單薄.而水粉具有色彩豐富、色澤鮮艷、可調配范圍大、遮蓋力強等優(yōu)點，有一定的濃度，適合較厚的著色方法，還具有較強的表現(xiàn)力，能將共 32 頁 第 23 頁產品的形狀、色彩和質感精確地表現(xiàn)出來。本次水粉畫法主要采用的是濕畫法，就是調色時用水較多，顏料較稀，與水彩相似，但是畫面效果比較的柔和流暢。馬克筆使用起來不容易使紙張產生皺折。就表現(xiàn)力來講油性的更好些，但如果想表現(xiàn)細節(jié)或是一些自然形態(tài)(如植物、怪石)不容易掌握.由于馬克筆的色彩固定性，就色彩種類的話，不宜太多，否則也給設計師帶來不便.芙國、日本的馬克筆都不錯.國內有些山寨版的色彩飽和度不高，但價錢低廉，非常適合初學者練習使用。較大的紙張不建議使用馬克筆.從經濟的角度來講，水彩更合適些.而且就表現(xiàn)力也很難有超過水彩的工具.英國的水彩顏料公認的品質最好，但價格非常不好.現(xiàn)在還有很多人開始使用水溶性彩色鉛筆，這種工具使用起來也較為方便，既可以當做傳統(tǒng)的彩色鉛筆排線使用，也可以用水彩筆沾水產生與水彩類似的退暈效果。德國產的就不錯。國內的很多牌子品質上還是有很大差距的.其他的輔助工具有鉛筆、鋼筆、排筆、三角板、丁字尺、曲線尺、丁字尺、直線筆(鴨嘴筆)勾線筆、刀具、膠帶紙、膠水(根糊)、電吹風等。日本這類的工具開發(fā)程度都非常高，單是裁紙刀一項就多達數(shù)十種.設計師可以根據(jù)自己的喜好來選擇，自由度非常高。在設計初期先根據(jù)現(xiàn)有的擦鞋機來勾畫它的外形，在此基礎上對不足的地方在進行部分改動，但是擦鞋機必須要在能完成其功能的情況下在對它的外形進行改造，外形要符合它的工作環(huán)境，不能太過于外形化。它的工作環(huán)境是在家庭中，擦鞋機的外形不能太另類了。因此先勾畫出設計草圖，采用兩點透視法畫圖。在出圖后注意透視是否準確，對于透視不準的地方進行修改，還要注意整個圖在圖紙上的位置，也就是布圖要合理，圖的大小也要合理，根據(jù)圖紙的大小來定.在這些都檢查完以后再次進行線描草圖的繪制。線描草圖就是用鉛筆或者鋼筆等工具以單線形式為主勾畫產品的內外輪廓和結構的圖形.因為線描草圖是最為簡練快捷的表達方式，并且多以徒手畫完成，較為自由，所以選擇這種畫法。在線描草圖完成以后就開始了精細效果圖的繪制.首先要將線描草圖的外輪廓描下，對于是直線的部分要用直尺畫直，定要保證直線是直的。完成這一步后就開始用簽字筆描邊.在精細效果圖的繪制中，用簽字筆將圖的外輪廓描出來，這樣使圖看起來比較的清晰明了。用簽字筆描的時候也要用到直尺.保證直線出來，要直，這樣使圖看起來比較的清晰明了.用簽字筆描的時候也要用到直尺，保正直線畫精細效果圖不能像草圖那樣，一定要描繪出真實圖片的樣子.在用簽字筆描完后還要去除鉛筆畫的外輪廓因為有鉛筆的印記有時候色會上不去，尤其是彩鉛，不能覆蓋鉛筆的印記在最后出圖的時候如果有鉛筆的印記比較的難看。如圖 4-1 設計的素描草共 32 頁 第 24 頁圖 4-1 設計的素描草在完成草圖的繪制以后下面就要對圖形進行色彩搭配，在色彩搭配的時候要注意的是這次的對象是自動擦鞋機，不是一般的工藝品，它的顏色不能讓人感到舒心，因為人們有可能會經常的面對擦鞋機，如果它的顏色會讓人產生視覺疲勞的話，人們就不會購買和使用擦鞋機。我們目前的擦鞋最常見的顏色就是棕褐色有的是深藍色，不管怎么說，顏色都不是特別亮的色本次的色彩搭配初步定為棕褐色.在擦鞋機色彩的搭配上一定要注意色彩從色彩構成上說，暗色是人眼最能適應的顏色，人眼對暗色的刺激最小，因此它讓人產生視覺疲勞的可能性也最小，人的視覺疲勞產生的幾率小了，同時棕褐色給人們帶來一種皇家的高貴感。棕褐色具有中等明，與重色相配合，可以產生穩(wěn)重、渾厚、高雅感,如果把它的明度降到中低階段在上色的時候由于用的主要是水粉，水粉千的又比較的慢，因此要一層一層的上，等一層千了在上，在上的時候開始水分可以多的便于起筆流暢。在上色的時候還色，主要是把大面積的色上完，對于局部可以稍微上點，等到最后細化的時候在畫也可以，這時候還不能表現(xiàn)出明顯的立體感，對與明暗交界的地方還不明顯，還需要進’一步把高光部分提出來.開始用水粉提了大面積的高光，對于小部分的高光可以用涂改液或者白色的彩鉛來畫.另外還要用彩鉛對陰影部分進行進一步的刻畫，使立體感更強。但是在上彩鉛的時候一定要等到水粉完全干了以后在上彩鉛，否則效果會很差。對于陰影部分的畫法也有很多方法， ’可以用彩鉛畫完后用擦筆將陰影往外邊緣擦，這種效果比較柔和，過度比較的自然，也比較的真實，當然也可以用彩鉛通過上色的多少來表示過度效果。用彩鉛上完色后最終的效果圖，如圖 4-2 所示。共 32 頁 第 25 頁圖 4-2 設計最終效果圖4.2 產品的三維建模為了更好的展示出產品，讓人看著也比較的直觀采用 PRO 尼建模、3D 渲染這樣出來的圖片比狡的真實。ProfEnginee:操作軟件是美國參數(shù)技術公司下的CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件。Pro 正 ngineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術的最早應用者，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，PrO/Engineer 作為當今世界機械 CAD/CA 到 CAM 領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣。是現(xiàn)今主流的CADICAM/CAE 軟件之一，特別是在國內產品設計領域占據(jù)重要位置。3Dmax 應用范廣泛應用于廣告、影視、工業(yè)設計、建筑設計、多媒體制作、游戲、輔助教學以及工程可視化等領域。建模圖如圖 4-3,4-4 所示.共 32 頁 第 26 頁圖 4-3 設計三維模型 圖 4-4 設計三維模型 共 32 頁 第 27 頁4.3 展板設計展示設計就是把自己的作品展示出來想辦法讓別人看的懂，明白自己設計的與眾不同之處，并且通過展示能讓人一下就可以看到自已設計的特點或者產品的特殊功能等。展示設計是一門綜合藝術設計，它的主體為商品.展示空間是伴隨著人類社會政治、經濟的階段性發(fā)展逐漸形成的。在既定的時間和空間范圍內，運用藝術設計語言，通過對空間與平面的精心創(chuàng)造，使其產生獨特的空間范圍，不僅含有解釋展品宣傳主題的意圖，并使觀眾能參與其中，達到完美溝通的目的，這樣的空間形式，我們一般稱之為展示空間。對展示空間的創(chuàng)作過程，我們稱之為展示設計1101。本次展板設計是用 core 舊 RAw 制作展板，用 PhotoshoP 里把自己做的圖片處理下，然后導入到 Core 毋 RAW 里進行排版等的展示設計.主要是表示出自己創(chuàng)新的地方，說明設計的思想、意圖和想要達到的效果.對于有改進或者有創(chuàng)新的地方要做出特殊的說明。本次的展板設計有兩個，一個是外形的展示設計，一個是內部結構的展示設計。最終的展板設計圖如圖 4-6 和圖 4-7 所示。圖 4-6 展板設計圖共 32 頁 第 28 頁圖 4-7 展板設計圖第 5 章經濟性分析一個產品在市場上的競爭能力主要取決于 3 個因素:成本低廉、質量保證、供貨及時。隨著技術的進步，按規(guī)定期限生產優(yōu)質產品的難度逐漸下降，但在這一前提下要求降低成本的難度卻愈來愈高，因而成本因素成了這 3 要素的核心。一個新產品的功能和成本水平基本上在產品設計階段就已經確定，研究表明，盡管產品設計費用只占產品總成本的 5%，卻決定了產品成本的 60%~70%。設計不合理引起的先天不足是生產過程中質量和成本控制措施所無法挽回的，因此在產品設計定型后在進行價值分析，已經太晚。由此可見，有必要研究設計過程中產品成本的預測理論和估算方法及降低產品成本的設計方法，目的在于對產品設計方案進行科學的技術經濟性評價，實現(xiàn)設計方案的綜合優(yōu)化，以產生有較強競爭能力的產品。產品的質量和成本價值工程是一種使產品達到物美價廉的設計管理技術.它以功能分析為中心，謀求使產品具有必要的功能和最低成本.為此，必須在設計、生產準備、加工、裝配等5.1 產品的經濟評價表 5-1 列出了產品的費用和成本.表中的標準價格 P(計算價格)是企業(yè)力求達到的數(shù)值。表 5-1 費用和成本費用名稱 符號毛材料費用+材料管理費用+外勸件費用+外購件管理費用WG1ZG2材料費用（包括加工費用)+零件的加工工資+零件管理費用+裝配工資費用+裝配管理費用ML1G3L2G4共 32 頁 第 29 頁加工費用零件加工中刀具模具的費用 FC制造費用(M+F+C)+研制費用+行政管理HEG5工廠產品成本(H+E+G5)+銷售管理費用 SfG6成本(Sf+G6)+盈利+納稅SKSt標準價格（S+K+St） P成本 S 可按下式計算:S=H+（E+G3+G6）標準價格 P 可按下式計算：P=S+K+Si制造費用 H 為H=M+F-C在新產品設計中，可以找出一種產品的設計與新產品設計相似的，而前者的材料所占總費用的百分數(shù) M 是已知的，就可按下式來估算制造費用 H=M/M’*100％為了保證產品經濟而又具有足夠的使用壽命，以上理想制造費用 H1 是許用費用[H]的 0.7 倍。本設計分析了自動擦鞋機的傳動原理、結構和技術特點，基于投資經濟學理論及其分析方法建立了經濟技術分析模型，應用該模型對自動擦鞋機選型做了運行期經濟效益分析計算二結果表明，采用電機和皮帶輪傳動的擦鞋機可大幅節(jié)約運行費月，間接產生較大的投資回報。共 32 頁 第 30 頁結論自動擦鞋機經過了很多年的發(fā)展，所以它內部的很多結構都是專家們精心設計的，都經過了專家們的無數(shù)次的驗證.功能比較的完善，由于本人知識和能力有限，不可能將它的內部結構改變，因此只是作一些結構的替換，比如以前是用一個電機帶動兩根軸作回轉運動，現(xiàn)在我用了個帶傳動，這樣就可以保證傳動的平穩(wěn)性，其實自動的原理還是根據(jù)手動來的。擦鞋機的內部結構不會改變，而且內部結構也很復雜.我也只是做了部分結構的設計，還有一部分都省略了比如電路板得控制等，但是都明白它的工作原理，這里就不做介紹了.在設計中我遇到了一些比較難的問題，比如如何保證運動的乎穩(wěn)、怎么減少裝配時的誤差還有它內部的具體結構是什么樣的等。這些都在圖書館慢慢查書找到了一些資料。當然由于本人知識有限，在設計中難免會有些地方不足.對于校核和計算只是對一部分比較關鍵的部件進行了校核.本設計只是自動擦鞋機系列化的一個組成部分，所以很多地方還有待于不斷改進和完善。