綠豆沙桶清洗機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計 摘 要 本文設(shè)計的是清洗綠豆沙桶的機(jī)械結(jié)構(gòu)。因為綠豆沙桶的桶口直徑比較小，桶身直徑比較大，所以清洗起來特別困難。針對綠豆沙桶的這種結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計了六連桿機(jī)構(gòu)，從而更大程度的實現(xiàn)對桶身及桶壁的清洗。由于綠豆沙的粘性較大，使得清洗較為費(fèi)力，因此在軸套上面加了一個輪軸結(jié)構(gòu)，使清洗更加省力。當(dāng)其進(jìn)入桶內(nèi)打開后，其中的四支清洗桿會緊貼桶的上弧面及桶身內(nèi)壁，這樣加大了毛刷與桶壁的阻力。轉(zhuǎn)動輪軸，通過離心運(yùn)動使清洗桿高速旋轉(zhuǎn)，隨著桿的旋轉(zhuǎn)，清洗開始進(jìn)行。一段時間以后，向下轉(zhuǎn)動輪軸，從而 達(dá)到桶身清洗的目的。這種機(jī)械清洗機(jī)構(gòu)，效率高，無污染，具有環(huán)保性。 關(guān)鍵詞 : 連桿機(jī)構(gòu)； 旋轉(zhuǎn)； 旋轉(zhuǎn)輪 ； 毛刷； 細(xì)長桿 Abstract Thearticle design is clean and green beanparrels of meachanical structure.Because barrel mouth diameter smaller green bean paste drum,barrel body diameter is larger,so cleaning up particularly difficult.In view of this kind of structure characteristics,design of the green bean soup barrels for six bar linkage,to a greater degree of implementation of cleaning barrel body and the barrel wall.Due to large bean paste viscosity,make cleaning more arduous,so above the shaft sleeve and a shaft structure,make cleaning more effort.After open when it into the bucket,one of the four cleaning rod will be ciose to the bucket on the surface and the barrel body wall,sothat increased the brush and bucket wall of resistance.Rotating shaft,through centrifugal movemet make cleaning rod at high speed,with the rotation of the rod,begin cleaning.After a period of the time,downward rotating shaft,so as to achieve the purpose of the barrel body wash.This kind of mechanical cleaning nechanism,high efficiency,no pollution,has the environmental protection. Key word: Linkage； Rotating； Shaft； Brush； Thin rod 目 目 錄 1 緒 論 . 1 2 清洗機(jī)構(gòu)的類型 . 1 2.1 手動清洗法 . 1 2.2 水槍清洗法 . 1 2.3 超聲波清洗法 . 1 2.4 化學(xué)試劑清洗法 . 2 2.5 四連桿機(jī)構(gòu)清洗法 . 2 3 設(shè)計方案和關(guān)鍵性問題 . 2 3.1 設(shè)計方案 . 2 3.2 關(guān)鍵性問題 . 2 4 參數(shù)計算及技術(shù)要求 . 2 4.1 已知條件 . 3 4.2 計算過程 . 3 4.2.1 初步設(shè)計 . 3 4.2.2 繪制裝配草圖 . 4 4.2.3 裝配圖的完善 . 5 4.3 主要技術(shù)要求 . 5 5 傳動機(jī)構(gòu)分析 . 5 5.1 連桿機(jī)構(gòu) . 5 5.1.1 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特點 . 5 5.1.2 六連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程 . 6 5.2 旋轉(zhuǎn)輪 的 設(shè)計 . 6 6 定位原件的選擇 . 7 6.1 銷軸的選擇 . 7 6.2 擋塊及支撐桿定位塊 . 7 6.3 彈簧及鋼珠的工作原理 . 7 6.4 軸套的選擇 . 7 7 毛刷 板及毛刷 的選擇 . 8 8 各機(jī)構(gòu)材質(zhì)的選擇 . 8 9 結(jié) 論 . 10 參考文獻(xiàn) .11 致 謝 . 12 中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計 1 1 緒 論 畢業(yè)設(shè)計是我們大學(xué)畢業(yè)之前的最后一門課程，也是最重要最綜合的一門課程，對我們即將走向社會的每一個人也是非常重要的，是對大學(xué)四年所學(xué)課程的最好的實踐檢驗的方法。對于我們機(jī)械設(shè)計專業(yè)的學(xué)生來說，在以后的工作當(dāng)中經(jīng)常要進(jìn)行一些運(yùn)動機(jī)構(gòu)及零件的設(shè)計。在這里以綠豆沙桶的清洗機(jī)構(gòu)為例，對已有的機(jī)械清洗機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，使得清洗工作更加簡單，方便，徹底。 綠豆沙飲料是人們在平時尤其是夏季最常引用的飲品，在其生產(chǎn)過程中有一步是不可避免，就是將剩 余的綠豆沙要存放起來，經(jīng)調(diào)查保定市某綠豆沙飲品生產(chǎn)公司，他們用來存放綠豆沙的就是平時用到的桶裝礦泉水桶。因為桶本身形狀的特殊性，使得清洗工作變得特別困難，加上綠豆沙本身的粘性，容易附著在桶壁，從而更加大了清洗工作的難度。因為既要保證清洗地方便性又要保證清洗的徹底干凈，保證人們飲用到的是干凈健康的飲品。所以，設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠最大程度清洗干凈的裝置，十分必要。 針對這次設(shè)計，我閱讀了大量的資料，包括國內(nèi)和國外的，也更加系統(tǒng)的有條理的整理了以前所學(xué)過的知識，包括大學(xué)機(jī)械設(shè)計，機(jī)械制圖和機(jī)械原理的課本。通過 這次的畢業(yè)設(shè)計把以前所學(xué)的知識綜合在了一起，既鞏固了所學(xué)的知識，又提高了自己分析、解決問題的能力，在完成的過程中，也培養(yǎng)了我們正確的使用技術(shù)資料，國家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)的一些手冊及圖冊等一系列的工具書。在進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、計算方面也得到了進(jìn)一步的提高，為畢業(yè)后工作打下了良好的基礎(chǔ)。 2 清洗機(jī)構(gòu)的類型 2.1 手動清洗法 手動清洗法是最傳統(tǒng)的一種清洗方法。所用清洗工具也特別的簡單，即一個較長的細(xì)桿加上一個軟毛刷。此種方法清洗一些開口較大且沒有粘性的東西還是很方便的，但是對于綠豆沙桶這種桶口較小桶身較大的結(jié)構(gòu)，清洗起來不但 費(fèi)力，最主要的是會出現(xiàn)很多的死角，根本清洗不到。因此這種方法不適用。 2.2 水槍清洗法 水槍清洗法是利用高壓將水從手槍中噴到需要清理的部分，靠這種沖擊力將東西清理下來，由于綠豆沙具有一定的粘性，單靠這樣的沖洗，不易洗掉，而且會浪費(fèi)大量的水資源。并且會出現(xiàn)一些清洗不到的部分。因此這種方法不適用。 2.3 超聲波清洗法 超聲波清洗法相對于其他清洗方法來說，有較好的優(yōu)越性，是一種高效，且效果較好的一種清洗方法。對于一些精度較高的機(jī)械零部件和電子儀器，醫(yī)療設(shè)備清洗具有很好的中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計 2 效果。但是對于綠豆沙桶的清洗就會造成資源的 浪費(fèi)。因此這種方法不適用。 2.4 化學(xué)試劑清洗法 化學(xué)試劑清洗法具有較強(qiáng)的清洗能力，可以通過化學(xué)試劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過浸泡等方法使雜物慢慢脫落以達(dá)到清潔的目的。這種方法效率較低，浸泡時間長，而且對于綠豆沙這種直接食用的食物，顯然不具有安全性，因此這種方法不適合。 2.5 四連桿機(jī)構(gòu)清洗法 四連桿機(jī)構(gòu)清洗法是利用機(jī)械機(jī)構(gòu)來進(jìn)行清洗的，此種結(jié)構(gòu)操作簡單方便，也具有環(huán)保性，高效性。相比前幾種清洗方法，對于綠豆沙桶的清洗具有一定的優(yōu)越性。但唯一不足的是，它只能將上弧面清洗干凈，并不能清洗到桶身部分。 基于綠豆沙桶形 狀結(jié)構(gòu)的特殊性和對已有清洗機(jī)構(gòu)的綜合分析，我決定將四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，因為四連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，操作起來比較方便，易于維護(hù)和清理，與其他幾種清洗方法相比，是比較理想且容易實現(xiàn)的簡單機(jī)械機(jī)構(gòu)，可以再進(jìn)行完善，以達(dá)到更大程度清洗的目的。 3 設(shè)計方案和關(guān)鍵性問題 3.1 設(shè)計方案 綠豆沙桶和大型的礦泉水桶一樣具有很大的“肚子”小小的“腦袋”，桶身和桶口直徑相差很多，于是清洗的時候就造成了如圖 1 所示的盲區(qū)，一般的清洗機(jī)構(gòu)無法觸及到桶的上弧面部分。 據(jù)了解四連桿清洗機(jī)構(gòu)已經(jīng)將上弧面的清洗問題基本解決了，然而上弧面只是綠豆沙桶的一小部分，要想清洗這個桶，就需要尋找更加完善的機(jī)構(gòu)。因此，我想到了在四連桿的基礎(chǔ) 上再增加兩個清洗桿變?yōu)榱B桿機(jī)構(gòu)使桶身部分也可以清洗得到，其次在軸套上面增加一個 旋轉(zhuǎn)輪 結(jié)構(gòu)，使清洗機(jī)構(gòu)變得省力。 3.2 關(guān)鍵性問題 1要清洗綠豆沙桶，最重要的是既要兼顧上弧面的清洗又要保證桶身的部分得到清洗。這就需要找到一種機(jī)械結(jié)構(gòu)既能達(dá)到清洗目的，又要操作方便，簡單，高效環(huán)保。根圖 1 清洗盲區(qū)圖 中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計 3 據(jù)綠豆沙桶的結(jié)構(gòu)特點及清洗要求等多方面因素的綜合考慮決定選擇六連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行清洗。依據(jù)綠豆沙桶上弧面的弧度和桶身的高度設(shè)計的六連桿機(jī)構(gòu)，能夠使其中的四支桿與綠豆沙桶內(nèi)壁完全貼合。這樣就避免了用其他的清洗方法所造成的死角問題。 2.由于綠豆沙長期粘在內(nèi)壁上，會比較難清理，因此要選擇一種比較省力的機(jī)械結(jié)構(gòu)，即在套筒頂端加上 一個旋轉(zhuǎn)輪 結(jié)構(gòu)。 旋轉(zhuǎn)輪和軸 套的配合很關(guān)鍵，要選擇合適的螺釘進(jìn)行連接。 3.毛刷要通過毛刷板和清洗桿連接在一起， 需要預(yù)留好合適的距離。 此外為了達(dá)到更好的清洗效果，選擇一種合適的毛刷 板及毛刷 也是 很關(guān)鍵的。 4.在打開機(jī)構(gòu)和向下推動 轉(zhuǎn)動輪 后都需要靠定位元件來固定，因此固定元件的選擇也很重要。 4 參數(shù)計算及技術(shù)要求 4.1 已知條件 如圖 2 已知桶身的大小，桶口內(nèi)直徑 55mm，桶口外直徑 65mm,桶身直徑 250mm，整個桶高度420mm，桶口高度 70mm，上弧面與桶壁夾角為120利用這些數(shù)據(jù)設(shè)計六連桿機(jī)構(gòu)。 4.2 計算過程 4.2.1 初步設(shè)計 1 旋轉(zhuǎn)輪 和 套筒 的初步設(shè)計： 旋轉(zhuǎn)輪 直徑250mm;軸套直徑 55mm,長度 210mm 旋轉(zhuǎn)輪 為省力杠桿機(jī)構(gòu)，直徑越大越省力，故此直徑為初步設(shè)定值；要保證軸套能夠在桶口處自由的旋轉(zhuǎn)又要保證清洗時機(jī)構(gòu)不會晃動，因此軸套的直徑 設(shè)計的 與桶口內(nèi)直徑一般大 ，他們之間選用間隙配合 H7/g6，此配合適用于間隙很小的滑動配合，用于不希望自由轉(zhuǎn)動，但可以自由移動和滑動的配合部位 。 2 細(xì)長軸的初步設(shè)計：細(xì)長軸直徑 14mm,長度為 550mm 軸套與細(xì)長軸配合，從而軸套可以上下運(yùn)動，為了實現(xiàn)盡可能多的清洗面積，保證機(jī)構(gòu)在張開 與合攏時細(xì)長軸與軸套不會脫離，要盡可能將兩者設(shè)計的長一些，因此而設(shè)定的長度尺寸。 3 上弧面清洗桿的初步設(shè)計：長、寬、高分別是 110mm,14mm,16mm 因為綠豆沙桶上弧面與桶壁的夾角為 120度，利用軟件算出桶的上弧面長度為 110mm，為了減短桿的長度節(jié)省材料，將桿的兩端設(shè)計成半圓狀，所以圓弧半徑為 7mm,桿的總長度為 124mm。桿的寬度跟細(xì)長桿的寬度一樣 為 14mm。桿的 高 度如圖 3 為上弧面清洗桿與圖 2 綠豆沙桶基本尺寸 中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計 4 軸套間的連接俯視圖，大圓軸套的半徑 OA 為 22.5mm,小圓細(xì)長軸半徑 OB 為 7mm， BC為 14mm,OC 為 21mm,根據(jù)勾股定理： AC=OA-OC,可知， AC=17.25mm。所以，上弧面清洗桿的 高 度 最大限度 為 35.5mm。這樣的 高 度使得桿和桶壁 阻力最大 ， 而且要預(yù)留出安裝毛刷和毛刷板的空間。因此高度選擇 16mm,這樣摩擦力不會太大 。 4 支撐桿的初步設(shè)計：為了使桶壁清洗桿水平貼近桶壁，將六連桿機(jī)構(gòu)做成上下對稱的結(jié)構(gòu)，支撐桿結(jié)構(gòu)和上弧面清洗桿一樣。長、寬、高分別是 110mm,14mm,16mm。 5 桶壁清洗桿的初步設(shè)計：為了使機(jī)構(gòu)合攏狀態(tài)進(jìn)入桶內(nèi)部后能夠撐開，桶壁清洗桿長度不超過 102mm，所以初定直桿部分 長度為 80mm。為了節(jié)省材料，初定寬度為 8mm，所以兩端半圓半徑為 4mm，桿的總長度為88mm。和桶壁清洗桿高度一樣，初定為 16mm。 6 上弧面毛刷及毛刷板的選擇：清洗桿與桶壁之間預(yù)留出了 8.5mm 的間隙，因此選用4mm 厚的毛刷板，毛刷選用 6mm 長的短毛刷。這樣毛刷和桶壁之間能夠充分地接觸，并且阻力不會太大。 7 旋轉(zhuǎn)輪的初步設(shè)計：為了清洗省力，旋轉(zhuǎn)軸的直徑為 250mm，高度為 40mm。為了節(jié)省材料將中間開六個孔并且中間連接桿厚度減少一半。它與軸套之間通過三個長螺釘連接。 8 支撐桿固定塊的初步設(shè)計：支撐桿固定 塊的直徑和軸套的直徑相同，為 55mm，高度初定為 25m，與軸套之間為過渡配合 H7/g6。 9 擋塊的初步設(shè)計：擋塊與細(xì)長軸之間用螺紋來進(jìn)行連接，初定高度為 10mm，直徑為 30mm。 10 當(dāng)機(jī)構(gòu)收攏后向外抽出時，細(xì)長桿和兩邊上弧面清洗桿及毛刷、毛刷板的總寬度為：14+14*2+6*2+4*2=62mm，而桶口直徑為 55mm，這樣兩邊毛刷各被壓縮 3.5mm，剛好清洗。 4.2.2 繪制裝配草 圖 繪制裝配草圖，并根據(jù)裝配草圖將機(jī)構(gòu)各部分設(shè)計完整。由于桶口很小，為了使機(jī)構(gòu)順利進(jìn)去桶口，且節(jié)省材料，將上弧面清洗桿 上 端 設(shè)計成叉狀，軸套下端和支撐桿固定塊上端設(shè)計成板狀，插入配合好，用銷軸固定。將上弧面清洗桿 下端 和桶壁清洗桿 上端 設(shè)計成一半狀，用銷軸固定。 六連桿機(jī)構(gòu)為不穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)構(gòu)撐開時，機(jī)構(gòu) 容易 不對稱，這樣桶壁清洗桿就不能平行貼近桶壁。所以將上弧面清洗桿下端和支撐桿上端的凸臺設(shè)計成與下面成 30的角圖 3 上弧面清洗桿與軸套間的連接俯視 圖 中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計 5 度 。這樣將機(jī)構(gòu)完全撐開時，由于四個凸臺擋著桶壁清洗桿，清洗桿將平行貼近桶壁，不會在張開，這樣也就避免了連桿機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點的現(xiàn)象。 4.2.3 裝配圖的完善 將裝配圖完善后，以上的初定數(shù)據(jù)基本適用，有的數(shù)據(jù)稍有變動，變動數(shù)據(jù) 及其他設(shè)計數(shù)據(jù)詳見零件圖及裝配圖。 4.3 主要技術(shù)要求 由于希望細(xì)長軸在軸套內(nèi)可以自由上下移動，而不能自由轉(zhuǎn)動，所以細(xì)長軸和軸套的配合用 間隙配合 H7/g6。 細(xì)長軸與支撐桿固定塊之間避免相對運(yùn)動，他們之間的配合選用過渡配合 H7/g6。 銷軸與與孔的配合用 F8/h7。 5 傳動機(jī)構(gòu)分析 5.1 連桿機(jī)構(gòu) 5.1.1 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特點 連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)動形式多樣， 可以 實現(xiàn)轉(zhuǎn)動、擺動、移動和平面或空間復(fù)雜運(yùn)動，從而可用于實現(xiàn)已知運(yùn)動規(guī)律和已知軌跡。此外， 連桿機(jī)構(gòu)為 低副面接觸 ，因此 連桿機(jī)構(gòu)具有以下 特 點： 1.連桿機(jī)構(gòu) 中的運(yùn)動副一般均為低副，運(yùn)動副元素為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤滑好，磨損小，加工制造容易，且連桿機(jī)構(gòu)中的低副一般是幾何封閉，對保證工件的可靠性有力。 2.在連桿機(jī)構(gòu)中，在原動件的運(yùn)動規(guī)律不變的條件下，可用改變各構(gòu)件的相對長度來使從動件得到不同的運(yùn)動規(guī)律。 3.在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上各點的軌跡是各種形狀不同的曲線，其形狀隨著各構(gòu)件相對長度的改變而改變，故連桿曲線的形式多樣，可用來滿足一些特定工作的需要。 4.構(gòu)件呈“桿”狀，傳遞路線長。 5.在連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動中，連桿及滑塊所產(chǎn)生的慣性力難以用一般平衡的方法 加以消除，因而連桿機(jī)構(gòu)不易用于高速運(yùn)動，此外，連桿機(jī)構(gòu)難以實現(xiàn)精確的軌跡。 因此，平面連桿機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械、儀表和機(jī)電產(chǎn)品中 ，尤其是一些速度較低的場合。 六連桿機(jī)構(gòu)相比四連桿機(jī)構(gòu)而言，具有以下的優(yōu)勢： 1 可以獲得較小的運(yùn)動所占空間2 可以取得有利的傳動角 3 可獲得較大的機(jī)械效益 4 可以改變從動件的運(yùn)動特性 5 可以實現(xiàn)機(jī)械從動件帶停歇的運(yùn)動 6 擴(kuò)大從動件的行程 7 實現(xiàn)特定條件下的平面引導(dǎo) 中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計 6 5.1.2 六連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程 如圖，為六連桿機(jī)構(gòu)清洗機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中 1 是細(xì)長桿 ， 2 是 旋轉(zhuǎn)輪 及軸套， 3是連接銷軸， 4 是清洗上弧面的清洗桿， 5是清洗桶身的清洗桿， 6是六連桿機(jī)構(gòu)的支撐桿， 7 是支撐桿固定塊， 8 是擋塊。 當(dāng)手握輪軸 2 向上提時，會通過軸套帶動由清洗桿 4、 5 和下邊兩個對稱的清洗桿以及支撐桿 6 和下邊對稱的支撐桿構(gòu)成的六連桿機(jī)構(gòu)收攏，從而使裝置由桶口進(jìn)入到桶內(nèi)；當(dāng)整個裝置進(jìn)入桶內(nèi)以后， 向上拉動細(xì)長桿 1， 擋塊 8 推動支撐桿固定塊 7，支撐桿固定塊 7 向上推動六連桿機(jī)構(gòu)，六連桿機(jī)構(gòu)受力張開，當(dāng)打開到 120 度時， 在細(xì)長桿盲孔中的鋼珠靠彈簧的推動而進(jìn)入軸套的凹槽內(nèi) ，卡死限位。這時六連桿機(jī)構(gòu)完全打開 ，并且不會再動。 此時清洗桿 4 會緊貼綠豆沙桶的上弧面，清洗桿 5 緊貼綠豆沙桶身內(nèi)壁。轉(zhuǎn)動 旋轉(zhuǎn)輪 2， 從而帶動整個 機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，清洗工作開始進(jìn)行。一段時間以后，繼續(xù)向下推動 選裝輪2，繼而帶動整個機(jī)構(gòu)向下運(yùn)動，繼續(xù)轉(zhuǎn)動，清洗桶壁的下半部分，直到細(xì)長軸的底部到達(dá)桶底，清洗結(jié)束。向上提起 旋轉(zhuǎn)輪 2，六連桿機(jī)構(gòu)收攏，慢慢將整個機(jī)構(gòu)撤出綠豆沙桶。 5.2 旋轉(zhuǎn)輪 的選擇 輪軸 的實質(zhì)就是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，它的支點就是軸線，在轉(zhuǎn)動的過程中，輪和軸具有相同的轉(zhuǎn)速。當(dāng)動力作用在輪上時輪軸是一個省力杠桿，一般輪的半徑較大，軸的半徑較小，而兩者 相差越大越省力。實際上起力學(xué)作用的是它的直徑或者是半徑，用 R 表示輪的半徑即動力臂 ,動力用 F 表示，用 r 表示軸的半徑即阻力臂，阻力用 W 表示； O 表示支點。當(dāng)輪軸作勻速轉(zhuǎn)動時，動力乘輪半徑等于阻力乘軸半徑即 FR=Wr。 旋轉(zhuǎn)輪 應(yīng)盡可能選用直徑較大的，從而達(dá)到省力的目的。 旋轉(zhuǎn)輪要與軸套之間通過螺釘進(jìn)行連接。它的形狀類似于車輛方向盤的結(jié)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)輪的上面開六個孔，一方面是為了節(jié)省材料，另一方面是因為這樣在清洗的過程中手握起來更加的方便。 圖 4 六連桿清洗機(jī)構(gòu)示意圖 中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計 7 6 定位原件的選擇 6.1 銷軸的選擇 兩桿之間選用銷軸連接（按彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力來 驗算強(qiáng)度）銷軸是一類標(biāo)準(zhǔn)化的緊固件，用于兩個零件的鉸接處，構(gòu)成鉸鏈連接。工作可靠，拆卸方便。本設(shè)計中銷軸用于清洗桿和軸套、兩個清洗桿以及清洗桿與支撐桿之間的連接。 6.2 擋塊及支撐桿定位塊 擋塊和支撐桿定位塊位于細(xì)長桿的底部，擋塊與細(xì)長軸之間靠螺紋進(jìn)行連接，起到了定位的作用，從而能使支撐桿更加牢固的起到支撐作用，使六連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動更加穩(wěn)定，保證了清洗工作的順利進(jìn)行。 6.3 彈簧及鋼珠的工作原理 彈簧在外力作用下能產(chǎn)生較大的彈性變形，在一些機(jī)械設(shè)備中，作為彈性元件被廣泛的應(yīng)用。彈簧的主要功能是控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動或是 零件的位置；緩沖吸振；儲存能量；測量力的大小。當(dāng)然，在此機(jī)構(gòu)中彈簧主要用來固定軸套的位置。將彈簧安裝在細(xì)長軸的一個盲孔里，利用彈簧的彈性力將滾珠推進(jìn)凹槽內(nèi)。起到固定的作用。彈簧選用圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧，可以承載力矩載荷，用于壓緊。 鋼珠在這里起到了擋塊的作用，和彈簧配合使用，將軸套固定，使整個機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過程中更加的穩(wěn)定。 6.4 軸套的選擇 在部件運(yùn)動過程中，由于長期相對運(yùn)動而造成的摩擦?xí)沽慵p，在孔和軸之間利用軸套可以減少磨損，軸套要選擇硬度較低、耐磨性較好的材質(zhì)。軸套在轉(zhuǎn)速較低，徑向載荷較高而且間隙要求高 的地方可以用來代替滾動軸承，軸套在此時也可算作是一種滑動軸承。軸套可以起到軸向定位的作用。軸套在不同的場合會有不同的用途，可以起到軸向定位的作用，可以減磨減振，還可以起到將軸與有害介質(zhì)隔離，增加軸的耐用性等作用。在六連桿機(jī)構(gòu)中，主要起到了定位的作用。 6.5 螺釘 的選擇 一般常用的內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)脑掃€有 4.8 級， 8.8 級， 10.9 級， 12.9 級。也叫內(nèi)六角螺絲，也叫內(nèi)六角螺栓。其頭部是內(nèi)六角頭的，也是圓柱頭的。按材質(zhì)分有不銹鋼的和鐵的。不銹鋼的有不銹鋼 SUS202 內(nèi)六角圓柱頭 螺釘，這個是不銹鋼普通材質(zhì)的，有 不銹鋼SUS304 內(nèi)六角圓柱頭螺釘，有不銹鋼 SUS316 內(nèi)六角圓柱頭螺釘。鐵的按內(nèi)六角圓柱頭螺中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計 8 釘強(qiáng)度等級分，有 4.8 級內(nèi)六角圓柱頭螺釘，有 8.8 級內(nèi)六角圓柱頭螺釘，有 10.9 級內(nèi)六角圓柱頭螺釘，有 12.9 級內(nèi)六角圓柱頭螺釘。 8.8 級 -12.9 級內(nèi)六角圓柱頭螺釘叫高強(qiáng)度高等級的內(nèi)六角螺栓。六角圓柱頭螺釘 與沉頭螺釘相似，釘頭埋入機(jī)件中，連接強(qiáng)度較大，但須用相應(yīng)規(guī)格的內(nèi)六角扳手裝拆螺釘。 旋轉(zhuǎn)輪與軸套之間選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M6 16，毛刷板與毛刷之間選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M3 5。 7 毛刷 板及毛刷 的選擇 PVC 材料護(hù)欄純的聚氯乙烯的密度為 1.4g/cm3，加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般為 1.15-2.00g/cm3。硬聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊能力，可單獨用做結(jié)構(gòu)材料。 PVC 就是聚氯乙烯，是由 43%的油和 57%的鹽合成出來的一種塑膠制品，與其它種類的塑膠制品相比， PVC 更有效的應(yīng) 用了生料，減少了油耗。同時， PVC制造業(yè)對能量的消耗也很低。并且在 PVC 產(chǎn)品的使用后期，能夠回收并轉(zhuǎn)化為其它新的產(chǎn)品或焚燒以獲得能量。 PVC 在生產(chǎn)時會加入穩(wěn)定劑，但穩(wěn)定劑有無毒和有毒之分，只有加入了鉛鹽之類有毒的穩(wěn)定劑，才會產(chǎn)生隱患。 毛刷的類型有很多，按照用途可以分為，家庭除塵、清潔毛刷；工業(yè)清洗精密儀器毛刷；食品加工業(yè)專用毛刷。本設(shè)計是用毛刷來清洗綠豆沙桶，需要考慮到食品的安全問題。刷絲材質(zhì)選用尼龍 PA66，刷絲吸水性、抗磨損性能好，具有耐高溫、耐酸堿及抗菌的特性，彈性較好，刷絲不易脫落年耐磨耐用，一般 適用于家庭除塵清洗和食品加工行業(yè)的清洗。 毛刷板采用 pvc 材料，毛刷使用尼龍 PA66 短毛刷，使其緊貼桶壁，增大接觸面積，清洗更加徹底干凈。 8 各機(jī)構(gòu)材質(zhì)的選擇 45 鋼是軸類零件的常用材料，它的價格便宜，經(jīng)過調(diào)制后，它具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，韌性及其他綜合機(jī)械性能較高。經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院螳@得一定的塑性和耐磨性，材料來源方便，應(yīng)用廣泛。 35 號鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，工藝性能較好，焊接性能尚可，一般在正火狀態(tài)和調(diào)制狀態(tài)下使用。 35 號鋼廣泛的應(yīng)用于制造各種鍛件和熱壓件，無縫鋼管 ，機(jī)械制造中的零件以及冷拉和頂鍛鋼材。例如：曲軸、銷軸、杠桿、套筒、輪圈、墊圈，以及螺釘、螺母等。 不銹鋼 405 是按照美國 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來的不銹鋼的一個牌號。 405 相當(dāng)于我國的0Cr13Al 不銹鋼管。不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經(jīng)過鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能 ,使用于多方面的鋼鐵的一種，在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼 。 65Mn 具有熱敏感和回火脆性傾向， 65Mn 彈簧鋼是高耐磨性零件。應(yīng)用于受中等載荷的板彈簧，用作小尺寸各種扁、圓彈簧、坐墊彈簧、彈簧發(fā)條， 也可制作彈簧環(huán)環(huán)、氣門簧、離合器簧片、剎車彈簧以及冷拔鋼絲冷卷螺旋彈簧。 中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計 9 在本設(shè)計中細(xì)長軸，軸套，鋼球，上弧面清洗桿，桶壁清洗桿，支撐桿，支撐桿固定塊以及擋塊均采用 45 鋼。銷軸選用 35 鋼，銷軸為標(biāo)準(zhǔn)件 GB/T 91-2000，圓柱螺旋壓縮彈簧選用 65Mn，彈簧為標(biāo)準(zhǔn)間 GB/T 2089-1994。內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M3 5 和內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M6 16 選用不銹鋼 405。 中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)