游泳池清洗機(jī)底盤傳動機(jī)構(gòu)

1、游泳池清洗機(jī)底盤傳動機(jī)構(gòu)摘 要科技不斷更新，經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，越來越多的人開始喜歡上游泳這項運動，全國各地都或多或少地散落著各式各樣的游泳池。游泳池衛(wèi)生除了在管理上逐步實現(xiàn)嚴(yán)謹(jǐn)化、制度化以外，游泳池清潔問題也是其中很重要的一環(huán)。但游泳池的清潔問題卻一直無法解決好,特別是擱置一段時間后面對滿是污垢的池壁、池底更是束手無策，人工作業(yè)只能是唯一的選擇，但勞動強(qiáng)度大、耗時多、工效低。游泳池底與池壁的清洗工作是重點與難點。論文首先對國內(nèi)外的游泳池清洗的相關(guān)狀況進(jìn)行介紹，然后介紹現(xiàn)有的一臺可同時清洗池底和池壁的清洗機(jī)，接著提出其中地刷傳動系統(tǒng)及手柄拉桿裝置可完善的方案。池底清洗傳動機(jī)構(gòu)

2、把電機(jī)與刷盤作為一個整體，利用彈簧的彈力支撐，清洗時利用下壓機(jī)構(gòu)實現(xiàn)刷盤下壓，使刷盤與池底接觸，再利用電機(jī)通過鏈傳動機(jī)構(gòu)帶動刷盤轉(zhuǎn)動實現(xiàn)清洗。本設(shè)計的內(nèi)容主要是根據(jù)游泳池的實際工作環(huán)境，通過方案對比，確定清洗機(jī)的底盤清洗機(jī)構(gòu)，然后對清洗方案與傳動方案進(jìn)行設(shè)計，并對鏈、鏈輪、軸的大小、軸承、鍵等相關(guān)零件進(jìn)行設(shè)計與校核。本作品在設(shè)計過程中也存在許多缺陷，首先體現(xiàn)在材料的選擇及部件尺寸的設(shè)計上不完善，清洗機(jī)運作的靈活性不夠，涮盤的轉(zhuǎn)動速度與鏈的傳動比還需要優(yōu)化，同時還要加強(qiáng)對鏈條的保護(hù)措施，減小燥聲等。關(guān)鍵詞：游泳池 池底 清洗 傳動機(jī)構(gòu)目 錄1前言11.1 課題的來源和研究的目的和意義11.2 目

3、前游泳池的清潔與維護(hù)方式11.3 研究的內(nèi)容和目標(biāo)：42 池底清洗部分傳動機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計52.1 清洗方案的確立52.2 傳動形式的選擇52.3 清洗架鏈傳動的設(shè)計方案比較72.4架鏈傳動方案的選擇93 手柄裝置103.1確定手柄裝置方案103.2 拉桿裝置的選擇114 鏈傳動的失效形式114.1.1鏈的疲勞破壞114.1.2 鏈條鉸鏈的磨損124.1.3 鏈條鉸鏈的膠合124.1.4 鏈條靜力拉斷124.2 滾子鏈傳動的額定功率124.3 鏈條1的設(shè)計計算134.3.1 大小鏈輪齒數(shù)和傳動比的確定134.3.2 計算當(dāng)量的單排鏈的計算功率144.3.3 確定鏈條型號和節(jié)距144.3.4 確定

4、鏈速v154.3.5 計算鏈節(jié)數(shù)154.3.6 確定潤滑方式154.3.7 計算壓軸力164.3.8 小鏈輪包角164.3.9 查得滾子鏈參數(shù)164.4 鏈條2的設(shè)計174.5 鏈輪的設(shè)計175 軸的設(shè)計計算185.1 軸1的設(shè)計計算195.1.1 軸1的各尺寸的確定195.1.2 軸1的校核195.2 軸2的設(shè)計計算215.2.1 軸2的各尺寸的確定225.2.2 軸2的校核225.3 軸3的設(shè)計計算245.3.1 軸3的各尺寸的確定255.3.2 軸3的校核256 軸承的選用267 鍵的選用268 結(jié)論和展望278.1 結(jié)論278.2 展望28致 謝29參 考 文 獻(xiàn)30英文摘要311前言

5、1.1 課題的來源和研究的目的和意義當(dāng)泳池池使用一段時間后，墻壁和底部會堆積起一定的污垢，這時需要用游泳池的清潔機(jī)進(jìn)行洗擦。本作品用于這一時期的清洗工作。游泳池池底和池壁容易藏匿污垢，同時又因為標(biāo)準(zhǔn)游泳池池面面積較大，單靠人工清洗大約需要10工時，工作量大，效率低。本產(chǎn)品采用池底和池壁清洗機(jī)構(gòu)，能夠同時清洗池底和池壁，既解決了工作效率低的問題，又能克服市場上普遍的游泳池清洗機(jī)不能同時清洗池底和池壁的瓶頸?，F(xiàn)在市場上主要應(yīng)用游泳池清洗機(jī)有兩種，一種是進(jìn)口的游泳池清潔機(jī)1，其功能是清除水中沉淀物，具有自動工作方式，它能省下把游泳池的水放干再清洗的麻煩，但是水下工作的方式還是帶有一定的危險性。正常情

6、況下，5*10m泳池需要90分鐘才能清潔完畢， 而對于1020m泳池需要35小時2，效率一般。其自動清洗功能比較先進(jìn)，但是水下工作方式使得其對于游泳池里面一些凝固得比較牢的污垢清洗不完全。另外一種是國內(nèi)的游泳池清洗機(jī)3，清潔原理與進(jìn)口的類似，都是利用吸盤把游泳池中的污垢吸起后排出，有少部分還帶有池水過濾功能，對池底和池壁的清潔比較少，對于較牢的污垢難以清洗干凈?，F(xiàn)階段大多數(shù)的清洗機(jī)都是針對于池底的清洗，對于游泳池底與墻壁則無能為力了。本機(jī)器能快速地清除池底與池壁的污垢，工作時，只需將它放入游泳池中，即可同時對池底與墻壁進(jìn)行清洗。一次性清洗效果明顯。特別是在設(shè)計上增加了對豎直墻壁的清潔，是與其它

7、清洗機(jī)最大的區(qū)別。針對于其自身的設(shè)計，使得它適用于各種泳池、戲水樂園、污水沉淀池、養(yǎng)魚池等水池底，池壁的清理。1.2 目前游泳池的清潔與維護(hù)方式游泳池的清潔和維護(hù)需要經(jīng)過水循環(huán)、過濾處理和化學(xué)處理、機(jī)械清洗等環(huán)節(jié)來保證。在理解水循環(huán)系統(tǒng)之前，需要介紹一下的是水透明度和水質(zhì)的概念。水透明度4主要是指水的能見程度。水質(zhì)是指泳池中細(xì)菌和其他有害生物的數(shù)量。具有良好透明度的水清澈見底，能使人清楚地看到池底的所有水下特征。但是池水有可能同時具有良好的透明度和很差的水質(zhì)，有很多漂亮、干凈的泳池卻容納著水質(zhì)不好的水。水循環(huán)系統(tǒng)可以保持池水的清澈和干凈，它的主要功能是通過過濾清除掉水中的殘渣和雜物，并有助于化

8、學(xué)清毒劑的擴(kuò)散。為了讓水循環(huán)系統(tǒng)發(fā)揮作用，必須讓水不斷地流動。水循環(huán)系統(tǒng)中最重要的部件是：出水口、進(jìn)水口、毛發(fā)和線頭濾網(wǎng)，以及水泵和過濾器。出水口有兩種形式：水面撇渣器和主排水口。水面撇渣器主要是用于將大部分的泳池污染物（泥土、花粉、樹葉和油漬）在沉入池底以前，將它們從水面排走。位于游泳池底的主排水口也可以水返回過濾器。當(dāng)池底有樹葉或其他雜物時，可以調(diào)節(jié)閥門以增大通過主排水口的排水量，達(dá)到清理池底的目的。而排水溝是一個圍著泳池水面的水槽，它具有出眾的除雜功能，而且經(jīng)常用于大型的公共泳池。進(jìn)水口有助于把經(jīng)過過濾、加熱和化學(xué)處理的水返流到泳池中。毛發(fā)、線頭濾網(wǎng)器用于收集頭發(fā)、線頭發(fā)夾、樹葉和其他雜

9、物。這個位于水泵附近的濾網(wǎng)可以保護(hù)水泵不被破壞。過濾器可以擋住泥土、毛發(fā)、花粉和其他的微小顆粒，在清洗過濾媒質(zhì)時，這些雜質(zhì)就被沖洗到循環(huán)系統(tǒng)以外了。在大多數(shù)情況下，泳池的水從過濾器水箱的上部進(jìn)入，向下流經(jīng)過濾媒質(zhì)，再從底部流出，這時，池水已被過濾過干凈的水了。但過濾器并不能殺死細(xì)菌、病毒、真菌或水藻。殺死細(xì)菌和其他有害的微生物是消毒系統(tǒng)的工作了。過濾器的種類通常有：砂子過濾器、硅藻土過濾器、濾筒過濾器。砂子過濾器是最普遍使用的過濾媒質(zhì)。大多數(shù)砂子過濾器可以擋住直徑為或更大的微粒。相比之下5，硅藻土過濾器可以過濾直徑為的顆料，濾筒過濾器可以擋住直徑的顆粒。硅藻土過濾器使用海洋生物的石化骨架清理泳

10、池，這些海洋生物有時是指硅藻。在硅藻土中，空氣分子的不規(guī)則形狀與孔洞、縫隙組合一起，使得這種物質(zhì)就像海綿一樣可以攔阻大量的殘渣。但其缺點是必須常常更換。濾向過濾器與保護(hù)汽車化油器的空氣過濾器相似。濾筒系統(tǒng)使用一種折疊的聚酯織物或其他人工合成織物來過濾泳池殘渣。圖1 泳池水循環(huán)系統(tǒng)消毒系統(tǒng)6的工作實質(zhì)就是化學(xué)處理?；瘜W(xué)處理就像良好的循環(huán)一樣，化學(xué)處理對于產(chǎn)生干凈、清澈、無菌的池水是至關(guān)重要的。在泳池中使用的化學(xué)消毒劑有兩個重要作用：消毒和氧化。消毒是消滅微生物和細(xì)菌的過程，防止疾病傳播和引起游泳者的其他不適，如灼眼和皮膚騷癢等。氧化是指分解有機(jī)物殘骸?；瘜W(xué)氧化可減少過濾器必須處理的殘骸。消滅細(xì)菌

11、對于泳池化學(xué)藥品而言是種比較容易的工作，即便是很少量的氯也會消滅大部分的病菌。泳池行業(yè)人常說：“氯燒掉了垃圾，而過濾器清除了灰燼?！背Ｓ玫南緞┦锹认緞?。它有：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。氣態(tài)氯消毒劑主要用于商業(yè)和公用泳池中。在陽光照射下，它們會很快消散。氯消毒劑的干化形式是次氯酸鈣，有顆粒和片狀兩種形式。在住宅泳池中，次氯酸鈣片劑被放置在腐蝕品添加器或水面撇渣器， 在那里，它們?nèi)芙庥谒U(kuò)散到整個泳池里。它能既能殺死水藻，也可用天消除污漬。氯消毒劑的液態(tài)形式是次氯酸鈉，含有1215的氯，也經(jīng)常稱作液體氯消毒劑或漂白劑。它與家庭用漂白劑類似。除此之外，還有很多氯清消毒劑的替代物品。表1 氯消毒劑的替代

12、物小結(jié)類型優(yōu)點缺點溴消毒劑在高溫下比氯消毒劑更加穩(wěn)定，比氯消毒劑更加有效價格較貴，不穩(wěn)定，會產(chǎn)生臭味，會把水變綠臭氧不需要休克療法，可減少泳池化學(xué)藥品的使用量，不會刺激眼睛和皮膚，不影響水的平衡不能長期殘留水中，會產(chǎn)生臭味，必須附加消毒劑，會腐蝕設(shè)備電離作用可減少化學(xué)藥品的使用量，不影響水的平衡，不會刺激眼睛和皮膚不能長期殘留水中，電極需要經(jīng)常更換，會生銹，須加入消毒劑紫外線和過氧化氫可減少對泳池化學(xué)藥品的依賴不能長期殘留水中，難以處理和儲存，價格貴Polymeric 不用使用氯，比氯消毒劑的效果更持久，不會漂白衣物或燃燒價格貴，會與其他化學(xué)藥品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可能會促進(jìn)水藻生長，堵塞過濾器，使

13、池水變渾除了以上的清理方式外，就是機(jī)械清洗7，也就是泳池的機(jī)械設(shè)備。包括有泳池吸塵器和清掃機(jī)。手動吸塵器靠一根延長的撐桿用手推動。它們通常由循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的吸力提供動力。手動吸塵器由吸塵器頭部、一根富含彈性的真空管和用于推動吸塵器在池底移動的延長撐竿組成。真空管連接著吸塵器。而循環(huán)系統(tǒng)為吸塵器提供了強(qiáng)力的吸力。而泳池清掃機(jī)則有一根水管連到水循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)水口上，或連到池底漫游的自動吸塵器上。通過增壓水泵來產(chǎn)生足夠的水壓使之正常工作，清掃機(jī)是在池底和池壁上攪動的水管，不斷地噴射出水流把雜物推向主排水口，在那里，由通常的吸力把雜物從游泳池里除去。1.3 研究的內(nèi)容和目標(biāo)：該論文是對游泳池清洗機(jī)的池底清

14、洗機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。主要包括各鏈輪的設(shè)計、各軸和各軸承的選取、傳動速度的選取，現(xiàn)階段主要的研究內(nèi)容有：1）確定池底清洗部分傳動機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計。2）確定架鏈的傳動方案。3）確定手柄裝置方案。4）確定鏈條型號并設(shè)計鏈輪。5）對各軸進(jìn)行較核，并選用軸承。2 池底清洗部分傳動機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計 設(shè)計目的：通過傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計，選擇最為合適的零部件，保證各零部件符合力學(xué)、運動學(xué)的要求，保證各零部件間的協(xié)調(diào)運動，以達(dá)到比較理想的清洗效果。 游泳池池面清洗以一個電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)帶動機(jī)底兩刷盤旋轉(zhuǎn)來達(dá)到清洗的效果。要保證清洗的質(zhì)量，要求傳動機(jī)構(gòu)傳動平穩(wěn)，并保證兩刷盤清潔時對地的摩擦力及扭矩大小盡可能相一致，以免對機(jī)體

15、的前進(jìn)運動造成影響，影響清洗的質(zhì)量。2.1 清洗方案的確立現(xiàn)以一個25m*50m的標(biāo)準(zhǔn)游泳池為準(zhǔn)進(jìn)行分析：方案一：在30分鐘內(nèi)完成池底清洗。方案二：在45分鐘內(nèi)完成池底清洗。清洗池底的總面積為：而清洗車的底部擦盤設(shè)計為兩個，每個為0.4m，則清洗寬度為0.8m.而清洗時間假定為45分鐘，則方案三、在60分鐘內(nèi)完成池底清洗。上面所示的方案二更能適應(yīng)人的步行速度，同時清洗時間也有所減少，因而采用方案二。2.2 傳動形式的選擇方案一：利用齒輪傳動齒輪傳動的特點:能保證瞬時傳動比恒定,平穩(wěn)性較高,傳遞運動準(zhǔn)確可靠;傳遞的功率和速度范圍較大;結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠,可實現(xiàn)較大的傳動比;傳動效率高,使用壽命長

16、;齒輪的制造、安裝要求較高。其缺點為工作時有振動和噪音，運轉(zhuǎn)中無過載保護(hù)及對環(huán)境的要求較高等。方案二：利用帶傳動帶傳動的優(yōu)點：1）能緩和載荷沖擊 2）運行平穩(wěn)、低噪 3）制造和安裝精度不象嚙合傳動嚴(yán)格 4）過載保護(hù) 5）中心距較大 帶傳動的缺點：1）有彈性滑動和打滑，使效率降低和不能保持準(zhǔn)確的傳動比 2）傳遞同樣大的圓周力時，輪廓尺寸和軸上壓力比嚙合傳動大 3）帶壽命短方案三：利用鏈傳動和皮帶傳動比較，鏈條傳動的優(yōu)點: 1）沒有滑動 2）相同工況，結(jié)構(gòu)緊湊 3）軸上載荷較小 4）效率較高5）能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用 鏈條傳動的缺點: 1）只能用于平行軸間的傳動 2）瞬時速度不均勻，高

17、速運轉(zhuǎn)時不如皮帶傳動平穩(wěn) 3）不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動中使用 4）有噪聲 5）制造費用比皮帶傳動高綜合以上三種方案的比較，由于本設(shè)計中所采用的機(jī)構(gòu)兩軸相距較遠(yuǎn)，而且所在的工作環(huán)境為泳池中，較為潮濕，對齒輪傳動及帶傳動均不適合。若采用帶傳動的話，會出現(xiàn)彈性滑動、不能保持準(zhǔn)確的均勻運動；同時帶傳動，會有擦盤因有水進(jìn)入帶中令到摩擦減小而發(fā)生整體滑動的可能。若采用齒輪傳動，則由于兩軸中心距較大，需要考慮多級傳動，使機(jī)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)體重量增大。終上所述，采用鏈傳動。2.3 清洗架鏈傳動的設(shè)計方案比較方案一、型。鏈輪4軸3鏈輪3軸2鏈條2軸1鏈輪2鏈輪1鏈條1 圖2 鏈傳動機(jī)構(gòu)前視圖 圖3 鏈傳動機(jī)

18、構(gòu)俯視圖 F=(F1 + F2)cos 方案二、直線型 圖4 鏈傳動機(jī)構(gòu)前視圖 圖5 鏈傳動機(jī)構(gòu)俯視圖=180,F=02.4架鏈傳動方案的選擇對比上面兩種方案，顯然當(dāng)=180的時候，即直線型，對軸的拉力損傷最少，而且選擇直線型的設(shè)計，機(jī)構(gòu)更加平穩(wěn)，達(dá)到機(jī)器平衡運作的要求。3 手柄裝置3.1確定手柄裝置方案一、原機(jī)的手柄結(jié)構(gòu) 圖6 改善前拉桿裝置圖二、改善后的手柄結(jié)構(gòu) 圖7 改善后欄桿裝置圖3.2 拉桿裝置的選擇原機(jī)手柄拉桿通過鋼絲繩的拉緊與放松來實現(xiàn)壓板的上下運動，機(jī)架數(shù)目多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛性不強(qiáng)，控制不方便，需要的力度較大。改善后的拉桿裝置，機(jī)架數(shù)目大大減少，結(jié)構(gòu)簡單，剛性強(qiáng)，而且通過滾輪在壓

19、板上的滑動，控制較為方便，可大大省力。4 鏈傳動的失效形式84.1.1鏈的疲勞破壞鏈在工作時，周而復(fù)始地由松邊到緊邊不斷運動著，因而它的各個元件都是在變應(yīng)力的作用下工作，經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后，鏈板將會出現(xiàn)疲勞斷裂，或者套筒、滾子表面將出現(xiàn)疲勞點蝕（多邊形效應(yīng)引起的沖擊疲勞）。因此，鏈條的疲勞強(qiáng)度就成為決定鏈條傳動承載能力的主要因素。4.1.2 鏈條鉸鏈的磨損 鏈條在工作過程中，由于鉸鏈的銷軸與套筒間承受較大的壓力，傳動時相互又產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)到，導(dǎo)致鉸鏈磨損，使鏈條總長伸長，從而使鏈的松邊垂度變化，增大動載荷，發(fā)生振動，引起跳齒，加大噪聲以及其它破壞，如銷軸因磨損削弱而斷裂等。4.1.3 鏈條鉸鏈的膠

20、合當(dāng)鏈條轉(zhuǎn)速高達(dá)一定數(shù)值時，鏈節(jié)齒入時受到的沖擊能量增大，銷軸和套筒間潤滑油膜被破壞，使兩者的工作表面在很高的溫度和壓力下直接接觸，從而導(dǎo)致膠合。因此，膠合在一定程度上限制了鏈傳動的極限轉(zhuǎn)速。4.1.4 鏈條靜力拉斷低速（v0.6m/s）的鏈條過載，并超過了鏈條靜載強(qiáng)度的情況下，鏈條就會被拉斷。4.2 滾子鏈傳動的額定功率 鏈傳動的各種失效形式都在一定條件下限制了它的承載能力。因此，在選擇鏈條型號時，必須全面考慮各種失效形式產(chǎn)生的原因及條件，從而確定其能傳遞的額定功率。圖9所示是通過試驗做出的額定功率曲線圖。由圖可見：在潤滑良好、低速度的鏈傳動中，鏈傳動的承載能力主要取決于鏈板的疲勞強(qiáng)度；隨著

21、轉(zhuǎn)速的增高，鏈傳動的多邊形效應(yīng)增大，傳動能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度，轉(zhuǎn)速越高，傳動能力就越低，并會出現(xiàn)鉸鏈膠合現(xiàn)象，使鏈條迅速失效。對于質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1243.1-1983 的A系列滾子鏈，其工作能力與各參數(shù)間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：由鏈板疲勞強(qiáng)度限定的額定功率（曲線1）由滾子、套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度限定的額定功率（曲線2） （4-1）由銷軸與套筒的膠合限定的滾子鏈工作能力（曲線3） 上述各式中：-單排滾子鏈傳遞的功率，單位kW-小鏈輪齒數(shù)-小鏈輪轉(zhuǎn)速，單位為r/min;p-鏈條節(jié)距，單位為mm;-小鏈輪最大轉(zhuǎn)速，單位為r/min；-單排鏈傳動傳遞的有效圓周力，單位N。圖8 額

22、定功率曲線圖4.3 鏈條1的設(shè)計計算4.3.1 大小鏈輪齒數(shù)和傳動比的確定小鏈輪齒數(shù)Z1少，可減少外廓尺寸。但齒數(shù)過少，會增加運動的不均勻性和動載荷，鏈條在進(jìn)入和退出嚙合時，鏈條間的相對轉(zhuǎn)角增大，；鏈傳動的圓周力增大，從整體上加速鉸鏈和鏈輪的磨損?？梢?，小鏈輪的齒數(shù)Z1不宜過少，一般取齒。小齒輪的齒數(shù)也不宜取的太大。在傳動比給定時，小齒輪齒數(shù)大，大齒輪齒數(shù)也相應(yīng)增大，其結(jié)果不僅增大了傳動的總體尺寸，而且還容易發(fā)生跳鏈和脫鏈，從另一方面限制了鏈條的使用壽命。由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為使鏈條的鏈輪磨損均勻，常取鏈輪齒數(shù)為奇數(shù)，并盡可能與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)。優(yōu)先選用的鏈輪齒數(shù)系列為：17、19、21、23、2

23、5、38、57、76、95、114。由于安裝空間的限暫，鏈輪的直徑要盡量取較少值。則取鏈輪1的齒數(shù)為17。為簡化傳動機(jī)構(gòu)，現(xiàn)取傳動比1:1, 則鏈輪2、3、4齒數(shù)均取17。4.3.2 計算當(dāng)量的單排鏈的計算功率 -輸入功率（kw） -工況系數(shù)，查“機(jī)械設(shè)計手冊”中的“工況系數(shù)”表，得=1 -主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)，由右圖得：=1.5圖9 主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)-這里相當(dāng)于采用了雙排鏈作用。取1.754.3.3 確定鏈條型號和節(jié)距P鏈條型號根據(jù)當(dāng)量的單排鏈的計算功率和主動鏈輪轉(zhuǎn)速。由下圖可以確定鏈條型號并求得節(jié)距P。圖10 A系列、單排滾子鏈額定功率曲線這里選取08A型的單排滾子鏈。節(jié)距為12.7mm。4.

24、3.4 確定鏈速v由于鏈輪1的轉(zhuǎn)速為60r/min則4.3.5 計算鏈節(jié)數(shù) 取中心距 ，按下式計算鏈節(jié)數(shù)。為了避免使用過渡鏈節(jié)，應(yīng)將計算出的鏈節(jié)數(shù)圓整為偶數(shù)，取62。4.3.6 確定潤滑方式由于鏈速為0.27m/s，由下表可以選擇人工定時潤滑方式。圖11 潤滑范圍選擇圖4.3.7 計算壓軸力4.3.8 小鏈輪包角小鏈輪包角：，所以此鏈條傳動成立。4.3.9 查得滾子鏈參數(shù)由以上數(shù)據(jù)可以得到，選擇的鏈條鏈號為08A，其參數(shù)如下：滾子鏈參數(shù)節(jié)距p|mm: 12.7內(nèi)節(jié)內(nèi)寬b1min|mm: 7.85套筒孔徑d3min|mm: 4內(nèi)鏈板高度h2max|mm: 12.07過渡鏈節(jié)尺寸|l1min|mm

25、: 5.28過渡鏈節(jié)尺寸|c|mm: 0.08內(nèi)鏈節(jié)外寬b2max|mm: 11.18銷軸全寬|單排|b4max|mm: 17.8銷軸全寬|三排|b6max|mm: 46.7測量力|單排|N: 120測量力|三排|N: 370抗拉載荷|雙排|min|kN: 27.6滾子直徑d1max|mm: 7.92銷軸直徑d2max|mm: 3.98鏈條通道高度h1min|mm: 12.33外或中鏈板高度h3max|mm: 10.41過渡鏈節(jié)尺寸|l2min|mm: 6.1排距pt|mm: 14.38外鏈節(jié)內(nèi)寬b3min|mm: 11.23銷軸全寬|雙排|b5max|mm: 32.3止鎖件附加寬度b7max

26、|mm: 3.9測量力|雙排|N: 250抗拉載荷|單排|min|kN: 13.8抗拉載荷|三排|min|kN: 41.44.4 鏈條2的設(shè)計為簡化傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計以及保證兩刷盤運動速度的一致，鏈條2取和鏈條1一樣的規(guī)格。4.5 鏈輪的設(shè)計鏈輪1、2、3、4均選擇相同規(guī)格，結(jié)構(gòu)形式如下圖示：圖12 鏈輪結(jié)構(gòu)圖由以上鏈條的計算可知；節(jié)距p=12.7mm，滾子外徑=7.92mm，排距=14.38mm鏈輪尺寸計算：鏈輪的齒數(shù)z=17分度圓直徑：70mm齒頂圓直徑：73.5877.705選=75mm齒根圓直徑：=70-7.92=62.1mm齒高： 這里取齒高齒厚:最大齒根距離： 61.78mm齒側(cè)突圓直

27、徑： 根據(jù)實際工藝要求，選=45mm5 軸的設(shè)計計算95.1 軸1的設(shè)計計算AEDBC圖13 軸1結(jié)構(gòu)圖5.1.1 軸1的各尺寸的確定AB段：AB段用于安裝軸承，軸承型號為：UCFU204，由于軸承的寬為31.0，由于安裝需要，AB要小于31.0，則取則AB段的長度為30mm，直徑取20mm。BC段：BC段用于定位軸承的安裝和擦盤的安裝。這里取5mm。而直徑取24mmCD段： CD段用于安裝兩個鏈輪，鏈輪的寬為25mm，這里取FG段長為50mm直徑為18mmDE段： DE段用于連接軸套，這里取DE段長為15mm，而直徑取12mm。5.1.2 軸1的校核軸的受力圖、扭矩圖和彎矩圖如下圖所示：圖1

28、4 軸1分析圖由圖可知Fe1、Fe2和Fe3處為危險截面。按彎扭合成強(qiáng)度條件計算，校核公式如下：式中：對于Fe1處： （15-4）符合強(qiáng)度要求。對于Fe2處：符合強(qiáng)度要求。對于Fe3處： （15-4）符合強(qiáng)度要求。5.2 軸2的設(shè)計計算圖15 軸2結(jié)構(gòu)圖5.2.1 軸2的各尺寸的確定AB段：AB段用于安裝鏈輪，鏈輪的寬為25，這里取AB段長為35(為方便調(diào)整鏈輪位置)，直徑為18 BC段：BC段用于安裝軸承，軸承型號為：UCFU204，由于軸承的寬為31.0，此處選用 兩個軸承以保證強(qiáng)度，同時加上板厚3，此處選擇長65，直徑20。CD段：CD段主要用于配合整體裝配，此處選擇CD段長100，直徑

29、28。DE段：DE段用于安裝下擦盤頂板，下擦盤頂板配合處長22，為裝配時固定下擦盤頂板， 此處取DE段長20，直徑20。EF段：EF段用于螺紋連接配合以固定下擦盤，螺紋規(guī)格為M201.5，長25。5.2.2 軸2的校核軸的扭矩圖和彎矩圖如下圖所示：圖16 軸2分析圖由圖可知Fe1、F1和Fe2處為危險截面。按彎扭合成強(qiáng)度條件計算，校核公式如下：式中：對于Fe1處： （15-4）符合強(qiáng)度要求。對于F1處：符合強(qiáng)度要求。對于Fe2處： （15-4）符合強(qiáng)度要求。5.3 軸3的設(shè)計計算圖17 軸3結(jié)構(gòu)圖5.3.1 軸3的各尺寸的確定AB段：AB段用于安裝鏈輪，鏈輪的寬為25，這里取AB段長為35(為

30、方便調(diào)整鏈輪位置)，直徑為18 BC段：BC段用于安裝軸承，軸承型號為：UCFU204，由于軸承的寬為31.0，此處選用兩個軸承以保證強(qiáng)度，加上板厚3，同時為了保證鏈輪4與鏈輪2位于同一水平面上，此處選擇長90，直徑20。CD段：CD段主要用于配合整體裝配，此處選擇CD段長100，直徑28。DE段：DE段用于安裝下擦盤頂板，下擦盤頂板配合處長22，為裝配時固定下擦盤頂板，此處取DE段長20，直徑20。EF段：EF段用于螺紋連接配合以固定下擦盤，螺紋規(guī)格為M201.5，長25。5.3.2 軸3的校核軸3受力及力矩情況與軸2相似，用相同的方法可證明軸3尺寸選擇符合要求。6 軸承的選用這里選用了UC

31、FU204型號的軸承10。具體參數(shù)如下：帶方形座外球面球軸承(帶頂絲、帶偏心套)軸承尺寸/mm|d: 20 軸承尺寸/mm| D: 47 軸承尺寸/mm|B: 31.0 軸承尺寸/mm|S: 12.7 軸承尺寸/mm|C: 17 軸承尺寸/mm|ds: M60.75 軸承尺寸/mm|G: 5 基本額定載荷/kN|Cr: 9.88基本額定載荷/kN|C0r: 6.65座尺寸/mm|A(max): 34座尺寸/mm|A1(max): 15座尺寸/mm|A2: 19座尺寸/mm|J: 63.5座尺寸/mm|L(max): 88圖18 軸承結(jié)構(gòu)圖座尺寸/mm|N(min): 10.5座尺寸/mm|N(

32、max): 12.43帶座軸承代號|UCFU、UELFU: UCFU 204軸承代號|UC型、UEL型: UC 204座代號|FU型: FU 2047 鍵的選用在軸上需要安裝鏈輪，這里主要用于傳遞力矩。由于平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中性較好，在沖擊、邊載下不易松脫等優(yōu)點。則受用平鍵連接。這里取用A型的普通平鍵。由鍵所在軸的直徑可知，選用為和兩種規(guī)格，鍵長由鍵槽長度選擇。鍵的各個尺寸如下：規(guī)格：軸徑 d: 1722鍵的公稱尺寸|b(h8): 6鍵的公稱尺寸|(h8)h(11): 6鍵的公稱尺寸|c或r: 0.250.4鍵的公稱尺寸|L（h14）: 1470每100mm重量kg: 0.02

33、8鍵槽|軸槽深t|基本尺寸: 3.5鍵槽|軸槽深t|公差: (+0.2,0)鍵槽|轂槽深t1|基本尺寸: 2.8鍵槽|轂槽深t1|公差: (+0.2,0)鍵槽|圓角半徑r|min: 0.16鍵槽|圓角半徑r|max: 0.25規(guī)格：軸徑 d: 1012鍵的公稱尺寸|b(h8): 4鍵的公稱尺寸|(h8)h(11): 4圖19 鍵結(jié)構(gòu)圖及安轉(zhuǎn)圖鍵的公稱尺寸|c或r: 0.160.25鍵的公稱尺寸|L（h14）: 845每100mm重量kg: 0.013鍵槽|軸槽深t|基本尺寸: 2.5鍵槽|軸槽深t|公差: (+0.1,0)鍵槽|轂槽深t1|基本尺寸: 1.8鍵槽|轂槽深t1|公差: (+0.1

34、,0)鍵槽|圓角半徑r|min: 0.08鍵槽|圓角半徑r|max: 0.168 結(jié)論和展望8.1 結(jié)論本課題是對游泳池清洗機(jī)池底清洗部分傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計及提出改善方案。游泳池清洗機(jī)的工作環(huán)境是較為惡劣，故在方案的選擇上，選用了以鏈傳動為主的傳動方案。選擇直線型保證兩刷盤轉(zhuǎn)動的均衡性，手柄裝置選擇剛性的結(jié)構(gòu)更容易操作，并且省力。根據(jù)本文所做的工作，得到以下幾點結(jié)論：（1） 確定了游泳池清洗機(jī)池底清洗部分傳動機(jī)構(gòu)中的各鏈輪、軸、鏈條等部件的參數(shù)，合理選擇各標(biāo)準(zhǔn)件。（2） 通過鏈傳動架構(gòu)方案的對比，選擇更理想的設(shè)計。（3） 通過手柄結(jié)構(gòu)方案的對比，選擇更佳設(shè)計。8.2 展望（1） 對傳動機(jī)構(gòu)中的誤差

35、進(jìn)行分析，并分析加工誤差對清洗效果的影響。（2） 對游泳池清洗機(jī)池底清洗部分的傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。（3） 合理選擇材料，降低機(jī)器的重量。（4） 改善傳動系統(tǒng)及部件尺寸，提高游泳池清洗機(jī)運作的靈活性。參 考 文 獻(xiàn)1 （美）湯姆.格里菲斯著，宋曄皓、王暉譯.泳池設(shè)計建造與維護(hù).貴州科技出版社.2002年01月第1版2 葉國強(qiáng).游泳池清洗機(jī)池底清洗部分傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計.2009年5月3 成大先.機(jī)械設(shè)計手冊(第五版).化學(xué)工業(yè)出版社 2008年5月1日4 J.Great Lakes Res.19(3):617-624 Intenat.Assoc.Great Lakes Res.,19935 中國過

36、濾網(wǎng).供應(yīng)白酒硅藻土過濾器。2010-03-316Linden,K.G.,and J.L.Darby.1994.Ultraviolet disinfection of wastewater:Effect of dose on subsequent reactivation.Water Res.28:805-817.7 趙叢瑾.機(jī)械清洗方法及設(shè)備選擇.安徽科技. 2006,（6）：388 濮良貴、紀(jì)名樹.機(jī)械設(shè)計.第八版.高等教育出版社.2006年5月9 胡鳳蘭.互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ).高等教育出版社.2005年2月10中國機(jī)械工業(yè)集團(tuán)洛陽軸承研究所.最新國內(nèi)外軸承代號對照手冊.第2版The De

37、sign for The Drive Mechanism of The Swimming Pool Cleaning MachineZou Changhuo(College of Engineering, South China Agricultural University Guangzhou , China)Abstract ：With the sustained and rapid economic development, more and more people started to swim like the sport, more or less throughout the c

38、ountry are littered with all kinds of swimming pools. Swimming in the management of health in addition to the progressive realization of the strict and non-institutionalized, a swimming pool cleaner which is also very important. However, the cleanliness of swimming pools can not solve the problem ha

39、s been good, especially in the face of the wall full of dirt, the bottom is at a loss, only manual is the only option, but labor-intensive, time-consuming, and low work efficiency. Swimming pool cleaning at the end with the wall is the focus and difficulty of work. First of all papers of the swimming pool at home and abroad related to the status of cleaning, the washing machine based on the work of a swimming pool environment, content and performance requirements of operation, made the bottom of the swimming pool