龍門自動洗車機(jī)主要部件的設(shè)計及計算過程案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u7665龍門自動洗車機(jī)主要部件的設(shè)計及計算過程案例分析 1202681.1上滾筒刷的設(shè)計及工作原理 1111731.2電動機(jī)的選擇 2234041.3聯(lián)軸器的選取 3315981.4軸承的選取和校核 41.1上滾筒刷的設(shè)計及工作原理上滾筒刷主要負(fù)責(zé)清洗汽車的前臉、發(fā)動機(jī)蓋、前后擋風(fēng)玻璃，以及車尾。如圖1.1所示，主要由滾筒刷3、支撐臂2和液壓桿1組成。上滾筒刷由電機(jī)驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。刷子的通過上清潔支撐臂來固定，支撐臂固定在洗車機(jī)鋼架上。在支撐臂末端加裝滾動軸承來實(shí)現(xiàn)上下移動。在支撐臂上添加液壓桿可以一定程度限制滾筒刷的移動幅度。該設(shè)計運(yùn)用力學(xué)知識，在電機(jī)驅(qū)動滾動刷轉(zhuǎn)動時，車輛駛?cè)耄捎谧饔昧头醋饔昧Φ木壒手伪蹠肷蠑[動，使得工作過程安全準(zhǔn)確。當(dāng)遇到車輛時,車輛推動支撐臂向上運(yùn)動，由于從車頭到車頂高度不同，會逐漸升高，所以會帶動小臂不斷向上。當(dāng)從車頂?shù)杰囄矔r，高度會逐漸降低，由于液壓桿的存在，因此支撐臂會帶動滾筒刷向下移動，從而達(dá)到對車輛頂部無死角清洗。該圖是上滾筒刷結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1.1所示。圖1.1上滾筒刷結(jié)構(gòu)示意圖1.2電動機(jī)的選擇根據(jù)我國龍門自動滾輪洗車機(jī)的實(shí)際使用工作原理環(huán)境使用條件和專業(yè)技術(shù)性能要求,驅(qū)動滾輪的洗車電動機(jī)一般上都選擇了三相異步電動機(jī),型號分別一般是Y100L2-4，該表是電機(jī)的主要參數(shù)表，如表1.1所示。表1.1電動機(jī)主要參數(shù)表輸出功率額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子慣量通過已經(jīng)選好的電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)速和清潔裝置滾輪轉(zhuǎn)速，通過計算可以知道該傳動的總傳動比：（1.1）電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)速，由式1.1計算得：1.3聯(lián)軸器的選取聯(lián)軸器在機(jī)械傳動中屬于比較常見的零件之一，其主要作用是將兩根軸互相連接在一直使其成為整體，但其有一個顯著的特點(diǎn)就是，在裝置進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，兩軸是無法分離的，只有停止運(yùn)轉(zhuǎn)才可分離兩軸。聯(lián)軸器的品種數(shù)量也很多,主要品種數(shù)量有三個,機(jī)械聯(lián)軸器、液力聯(lián)軸器及特種聯(lián)軸器。就一般的機(jī)械聯(lián)軸器而言,國家都沒有明確地進(jìn)行分類,剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器就是通過區(qū)別其所連接的兩軸上存在相對位移及其補(bǔ)償能力來區(qū)分這兩者。而撓性聯(lián)軸器也就是我們可以區(qū)分為一種有彈性元件的撓性聯(lián)軸器和一種無彈性元件的撓性聯(lián)軸器這兩種,主要目的就是通過依靠有無彈性元件來進(jìn)行區(qū)分。其中一種就是能夠發(fā)揮保護(hù)功能的聯(lián)軸器稱為安全型聯(lián)軸器在本文的設(shè)計里面,滾輪轉(zhuǎn)動時功率并不是很大,受力比較小,聯(lián)系到了聯(lián)軸器適用的環(huán)境,決定了我們選擇采用套筒式聯(lián)軸器,套筒式聯(lián)軸器特別適用于低速、輕載、無外力沖擊等重量的載荷,兩軸之間一定要嚴(yán)格配對中,工作平穩(wěn)和較小尺寸軸的聯(lián)接,型號為ZDXCJ—09。該示意圖是一個套筒式的聯(lián)軸器,如圖1.2所示。圖1.2套筒式聯(lián)軸器示意圖1.4軸承的選取和校核在洗車機(jī)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中，軸承是必不可少的零件，接下來將對軸承進(jìn)行選擇。軸承可以分為滾動軸承和滾動軸承兩類。有些環(huán)境滾動軸承不能夠體現(xiàn)它的特色，比如說在有水或者強(qiáng)腐蝕性的環(huán)境中。而滑動軸承在這些環(huán)境中能夠完美工作，滑動軸承和軸承座接觸的面積很大，所以具有很大的承載力，潤滑膜能夠減少沖擊力，潤滑零件的作用，結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，安裝起來比較方便，但是拆卸比較麻煩。滾動軸承用于機(jī)器運(yùn)動結(jié)構(gòu)的許多部分。它們主要依靠部件的摩擦滾動來支撐旋轉(zhuǎn)部件。滾動軸承的優(yōu)點(diǎn)是摩擦小、功率損耗低、啟動容易等。滾動式軸承的主體結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,由圖中我們可以清楚地看出,它主要是由滾動體的外圈和內(nèi)圍繞,以及滾動體和支撐架四個大部分共同組成。外圈與軸承座孔配合,內(nèi)圈與軸頸配合。一般說外圈都是固定不動的,由內(nèi)圈進(jìn)行轉(zhuǎn)動,但是也有些可能是內(nèi)圈進(jìn)行了固定讓外圈同時進(jìn)行轉(zhuǎn)動,當(dāng)然還有些可能是內(nèi)外圈同時進(jìn)行轉(zhuǎn)動。當(dāng)內(nèi)外圈發(fā)生相對運(yùn)動時,滾動體就會在內(nèi)外圈兩條滾道之間進(jìn)行滾動。主要的滾動機(jī)械體為球、圓柱形滾子、橢圓形滾子、球面滾動機(jī)、非對稱式的球面滾動機(jī)、輪針。支撐框架的目標(biāo)主要是使得滾動物體均勻地分離并防止其損壞。該圖是滾動軸承結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1.3所示。圖1.3滾動軸承的主要結(jié)構(gòu)滾動滾子軸承的產(chǎn)品種類很多,主要可以分為球型圓形滾子球體式軸承和滾動半徑小的球形圓柱體型滾子滾動軸承。當(dāng)前全球的滾動軸承在規(guī)格種類等方面更加趨于專業(yè)化、輕便化、細(xì)微化，使得其選用、潤滑、維護(hù)都變得非常簡單，在機(jī)械行業(yè)中普遍使用。該表是常用的滾動軸承的種類及其特點(diǎn)的示意表，如表1.2所示。表1.2常用滾動軸承的種類和特點(diǎn)類型簡圖名稱一般特性其他圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承1.不能承受軸向負(fù)荷2.不能限制軸向位移3.極限轉(zhuǎn)速高可微量調(diào)整徑向游隙圓錐滾子軸承內(nèi)圈無擋邊雙列圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承1.能承受較大單向軸向負(fù)荷，軸向負(fù)荷能力隨接觸角的增大而增大2.能承受以徑向負(fù)荷為主的聯(lián)合負(fù)荷可調(diào)整徑、軸向游隙外圈圓錐滾子軸承雙列圓錐滾子軸承1.能承受大量雙向軸向負(fù)荷2.軸向位移限制在軸向游隙范圍內(nèi)改變隔圈厚度可調(diào)整徑、軸向游隙角接觸球軸承分離型（磁電機(jī)）角接觸球軸承1.能承受一定的單向軸向負(fù)荷2.能限制一個方向的軸向位移可分別安裝內(nèi)、外圈角接觸球軸承1.能承受單向軸向負(fù)荷，軸向負(fù)荷能力隨接觸角的增大而增大2.能限制一個方向的軸向位移內(nèi)圈角接觸球軸承高速性好本設(shè)計使用的軸承是深溝球軸承，該表是深溝球軸承特點(diǎn)示意表，如表1.3所示表1.3深溝球軸承特點(diǎn)示意表名稱示意圖特點(diǎn)深溝球軸承1.能接受雙方軸向負(fù)荷2.軸向位移保持在軸向間隙范圍內(nèi)作為這個滾輪旋轉(zhuǎn)的傳動機(jī)構(gòu),必須根據(jù)這些滾輪的軸承來進(jìn)行使用壽命的校驗(yàn)。下面是深溝球軸承使用壽命計算（1）已知條件轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)矩，滾輪直徑，法向壓力角是標(biāo)準(zhǔn)值，，轉(zhuǎn)動軸導(dǎo)程角。（2）受力計算（1.2）（1.3）（1.4）將已知條件代入到1.2、1.3、1.4中計算得：（3）計算深溝球軸承的當(dāng)量動載荷，經(jīng)查表10后，取。而，，則可以取徑向動載荷系數(shù)，軸向動載荷系數(shù)。因此，當(dāng)量動載荷表示為（1.5）將數(shù)值代入式1.5中得（4）計算深溝球軸承的基本額定壽命（1.6）式中—深溝球軸承的基本額定動載荷；—軸承的轉(zhuǎn)速（單位為）；—當(dāng)量動載荷；—指數(shù)，對于球軸承，??；對于滾子軸承，取。將數(shù)值代入式1.6得由此可知該軸承壽命約為365小時。該表是常用滾動軸承種類和特點(diǎn)的示意表，如表1.4所示。表1.4徑向動載荷系數(shù)X和軸向動載荷系數(shù)Y軸承類型相對軸向載荷判斷系數(shù)名稱代號XYXY調(diào)心球軸承10000——1(Y1)0.65(Y2)調(diào)心滾子軸承20000——1(Y1)0.67(Y2)圓錐滾子軸承30000—100.40(Y)()深溝球軸承600000.025100.562.00.220.0401.80.240.0701.60.270.1301.40.310.2501.20.370.5001.00.44角接觸球軸承70000C0.015