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1、毕业设计（论文）毕业设计（论文）( 2011 届 )题目题目： 基于基于 Pro/EPro/E 的新型智能鞋子清洁机的新型智能鞋子清洁机 设计设计同步带式同步带式分 院 机电信息分院 专业班级 08 机电一体化技术 2 班 学生姓名 学 号 导师姓名 成 绩 I目录目录一、前言一、前言 .- - 1 1 - -（一）论文的研究意义.- 1 -（二）鞋子清洁机简介.- 1 -（三）论文的主要内容.- 1 -二、同步带式新型智能鞋子清洁机零件设计二、同步带式新型智能鞋子清洁机零件设计 .- - 2 2 - -（一）直齿齿轮的设计.- 3 -（二）导轨的设计.- 6 -（三）电动机的设计.- 7 -
2、三、方案计算说明三、方案计算说明 .- - 1010 - -（一）电动机的选择.- 10 -1选择电动机类型.- 10 -2计算电动机所需的功率.- 10 -3计算电动机所需功率.- 10 -4确定电动机的转速.- 11 -（二）传动比的计算.- 11 -1确定传动装置的传动比，分配各级传动比8.- 11 -（三）同步带的设计计算.- 12 -1带传动的选择.- 12 -2同步带的特点.- 12 -3同步带的失效形式.- 12 -（四）齿轮的设计计算.- 12 -1齿轮传动的特点.- 12 -2齿轮传动的类型.- 13 -II3齿轮的基本参数和几何尺寸计算.- 13 -4渐开线标准直齿圆柱齿轮
3、的几何尺寸计算.- 15 -5齿轮正确啮合条件.- 15 -6鞋子清洁机的各个参数计算.- 15 -四、总结四、总结 .- - 1616 - -参考文献参考文献 .- - 1717 - -致谢致谢 .- - 1818 - -III基于基于 Pro/EPro/E 的新型智能鞋子清洁机设计的新型智能鞋子清洁机设计同步带式同步带式学生姓名：指导老师摘要摘要：随着人们生活水平的不断提高，居住条件得到不断的改善，精致装修在给人们带来舒适的同时，也给人们带来了清洁地面的烦恼。在此情形下，洗鞋机的出现减轻了人们的烦恼。洗鞋机主要是采用同步带式传动原理，它主要由壳体，同步带，齿轮，滑块，电动机，两个导轨，刷子
4、组成，其特征为：利用电动机来带动同步带使刷子能向正反方向移动，而同步带能使两个啮合的齿轮带动刷子自转，这样我们只要把鞋子放在壳体上，插上电源，就能让刷子前后移动，再加上刷子的自转与鞋底产生摩擦，以达到快速清洁鞋底的效果。关键词：关键词：同步带式；智能；洗鞋机 - 1 -一、前言一、前言（一）论文的研究意义（一）论文的研究意义随着人们生活水平的不断提高，居住条件得到不断的改善，精致装修在给人们带来舒适的同时，也给人们带来了清洁地面的烦恼。比如客人来访，换拖鞋会造成病菌的交叉感染，引发脚气的传播；戴鞋套既不雅观，又造成白色塑料袋污染。为此，我们将通过使用 Pro/E 软件，利用齿轮来带动刷子的旋转
5、与运动，来完成鞋子清洁机的设计，可以彻底解决以上问题。（二）鞋子清洁机简介（二）鞋子清洁机简介洗鞋机主要是采用同步带式原理，它主要由壳体，同步带，齿轮，滑块，电动机，两个导轨，刷子组成，其特征为：利用电动机来带动同步带使刷子能向正反方向移动，而同步带能使两个啮合的齿轮带动刷子自转，这样我们只要把鞋子放在壳体上，插上电源，就能让刷子前后移动，再加上刷子的自转与鞋底产生摩擦，以达到快速清洁鞋底的效果。（三）论文的主要内容（三）论文的主要内容智能洗鞋机设计应用了很多常用机构，例如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、蜗杆机构、带传动机构、链传动机构和螺旋传动机构，为使设计内容得到生动形象地展示，本文介绍了用
6、 Pro/E 对新型鞋子清洁机的三维建模，并利用机械设计书里对齿轮啮合条件的了解，如何利用电动机让同步带带动齿轮让毛刷自转及前后移动。- 2 -二、同步带式新型智能鞋子清洁机零件设计二、同步带式新型智能鞋子清洁机零件设计Pro/E 软件提供了许多功能模块如草绘模块、零件模块、工程图模块等等，在这些所提供的模块中，零件模块用来绘制零件的特征以构成零件，洗鞋机工艺流程如图 2.1 所示。图 2.1 洗鞋机工艺流程图为了能更好地了解新型智能洗鞋机，我设计了如图 2.2 示意图：图 2.2 智能洗鞋机示意图- 3 -（一）直齿齿轮的设计（一）直齿齿轮的设计在 Pro/E 中，直齿齿轮的三维建实体模关键
7、在于渐开线的生成渐开线的生成是通过参数化得到的，标准渐开线圆柱齿轮的几何尺寸取决于齿轮的 5 个重要参数：齿数(z)、模数(m)、压力角(a)、齿顶高系数(ha*)、锥度()和顶隙系数(c*)，而齿轮标准齿顶高系数及顶隙系数按正常齿轮取 1 和 025，并且根据齿顶圆，齿根圆 基圆 和分度圆与这 5 个参数之间的关系，通过输入参数来绘制渐开线轮齿齿廓。然后通过三维拉伸、裁剪、复制、阵列、镜像等功能进行实体建模。1设置齿轮的参数和关系，点击任务栏上的选择参数，把齿数模数齿顶高系数等一些参数输入进去。如图 2.3 所示。图 2.3 参数在完成参数的后，再把关系也输入进去图 2.4 所示。- 4 -
8、图 2.4 关系2完成以上操作后选取一个界面进行草绘，单击画圆图 2.5 所示。图 2.5 草绘3在“菜单管理器”选择从方程画渐开线单击跳出对话框如图 2.6 所示。- 5 -图 2.6 选择从方程，然后完成。之后又会跳出一个对话框图 6 选取坐标系跳出对话框选择圆柱。然后在跳出的文本文件中输入如图 2.7 所示。图 2.7 图 2.8 文件保存退出后就得到了图 2.8。4经过创建点、基准轴、基准面， “特征操作”“复制”“镜像”等一些命令，最后得到图 2.9。- 6 -图 2.9 渐开线的形成5经过“拉伸”以及“拉伸”中的去材料命令。复制剪切特征，只有复制一个特征才能用到阵列的功能，否则没有
9、可用来阵列的尺寸，再在中间画个齿轮槽，得到图 2.10，2.11。图 2.10 齿轮廓 图 2.11 齿的形成6通过阵列切剪旋转命令得到图 2.11，即是完整的齿轮的图。至于其他几个的圆锥直齿轮的画面也基本上跟上面的画法差不多。（二）导轨的设计（二）导轨的设计1新建零件，进入草绘界面，并画出导轨的草绘图如图 2.12。 图 2.12- 7 -2运用拉伸特征，完成导轨的创建，并用倒角特征如图 2.13。图 2.13（三）电动机的设计（三）电动机的设计1新建零件名为 prt0001,采用缺省模板，采用毫米（mm） ，牛顿（N） ，秒（s）单位制，进入 Pro/E 的零件模块如图 2.14- 8 -
10、图 2.142进入草绘界面，画出电动机的草绘图 2.15图 2.153进行拉伸特征，完成电动机的创建如图 2.16- 9 -图 2.16- 10 -三、方案计算说明三、方案计算说明计算过程中的各项原始数据如下：鞋子清洁机壳体的尺寸：460*430*150;（mm）根据洗鞋机的生产工艺和实际生产情况确定鞋印尺寸：340*14；（mm）（一）电动机的选择（一）电动机的选择1 1选择电动机类型选择电动机类型电动机的选择包括确定类型、结构、功率（容量）和转速，它分交流电动机和直流电动机，工业上一般采用三相交流电源，因此一般采用交流电动机，选择Y 型交流电动机其结构简单、工作可靠、价格低、维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械，而且其安装尺寸和功率等级符合国家标准。2 2计算电动机所需的功率计算电动机所需的功率电动机所需功率 Pw 应由工作机的工作阻力（力和转矩）和运动参数（线速度或转速、脚速度）计算求得，即.5263. 095. 01000602015001000kwkwVFpwww w 式中： F工作机
