拖地车课程设计说明书

长春工业大学课程设计说明书

目 录

1．设计任务 ............................................................................................................. 1 2．设计分析 ............................................................................................................. 2 2.1 拖地机的工作原理与加工工艺 .................................................................. 2 2.1.1 拖地机的工作原理 ............................................................................. 2 2.1.2 低速轴、齿轮轴的加工工艺分析 ..................................................... 2 2.2 加工零件的材料选择 .................................................................................. 2 2.2.1 材料的选择原则 ................................................................................. 2

3．三维设计 ............................................................................................................. 3 3.1 零件三维造型 .............................................................................................. 3 3.1.1 阶梯轴设计 ......................................................................................... 3 3.1.2 带轮结构设计 ..................................................................................... 3 3.1.3 电机结构设计 ..................................................................................... 5 3.1.4 后支撑结构设计 ................................................................................. 6 3.1.5 前支撑滚刷结构设计 ......................................................................... 7 3.1.6 轴承结构设计 ..................................................................................... 8 3.1.7 锥齿轮结构设计 ............................................................................... 10 3.2 其他简单零件结构设计 ............................................................................ 12

4．装配仿真设计 ................................................................................................... 20 4.1 零件整体装配图 ........................................................................................ 20 4.2 零件整体装配爆炸图 ................................................................................ 21 4.3 加工仿真零件图及加工代码 .................................................................... 22

5．设计总结 ........................................................................................................... 24 参考文献: ................................................................................................................ 25

Ⅰ

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1．设计任务

拖地机是用来清理道路，走廊等场所的一种设备。按照用途不同可以分为家庭拖地机，道路拖地机等。目前，拖地机工作主要是靠人力自己完成，体力消耗大，效率低下，安全系数不高。由于先进的拖地车，造价高，费用大，维修更换零部件困难等原因，因此普遍使用拖地车有一定的难度和困难。为了解决人力自己拖地消耗力大，效率低下，安全性不高及维修更换的问题；拖地车费用高，难度大等问题提出了一种新型的小型手推式拖地机。本毕业设计所设计的新型拖地机工作效率高，适用于走廊，狭窄的小巷，街道，可供多方面的使用，在推行过程中方便快捷且环保。

在目前快速发展的市场中，该产业的发展以大型拖地机械为主体，在清洁，拖地设备，机械产业中，除了大型拖地机械外，还应包括面对家庭等用户所使用的小型拖地机设备。目前，在国内，小型的拖地设备市场长期以来处于星轨空挡的状态之下，在国外，小型拖地机的使用已经很普遍了。在我国目前各方面发展状况下，一方面，对于人们平常拖地的方式，费力气，累，不符合人机和谐一致的原理；另一方面，拖地机的使用中有作用和效果的产品售价较高而不符合大多数家庭的经济承受状况。

社会在急速的发展，人们对于生活方式便利性的要求也越来越高，传统的拖地方式必然且一定会发生改变。

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2．设计分析

2.1 拖地机的工作原理与加工工艺

2.1.1 拖地机的工作原理

通过电动机转动带动皮带，使轴Ⅰ开始转动，，安装在轴Ⅰ上下两对的锥齿轮改变传功方向，使轴Ⅲ开始转动，再通过装在轴Ⅲ上的带轮，带动小车前面的两个转动圆盘旋转，转动圆盘下面转动毛刷，进行拖地，且再通过安装在轴Ⅰ末端的小带轮转动，通过皮带，使轴Ⅱ开始转动，轴Ⅱ上安装有滚动圆柱，上面带有干净毛刷，对前面的滚动圆盘拖过的地面擦干，功能更加好。 2.1.2 低速轴、齿轮轴的加工工艺分析

在轴类零件的加工过程中，应当安排必要的热处理工序，以保证其机械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯锻造后安排正火工序，而调质则安排在粗加工后进行，以便消除粗加工后产生的应力及获得良好的综合机械性能。淬火工序则安排磨削工序之前。

2.2 加工零件的材料选择

2.2.1 材料的选择原则

1、材料的力学性能

材料性能应满足零件的工作需求，尽量使零件经久耐用，安全可靠。为此，必须根据零件的功用、受力状况、工作环境等，分析零件失效的形式与原因来确定材料抵抗失效应力具备的重要性能，根据主要性能来选择材料。

2、材料的工艺性

材料工艺性指的是零件在制作过程中，材料适应冷、热加工的性能。包括： （1）铸造性； （2）锻造性； （3）焊接性； （4）切削加工性。

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3．三维设计

3.1 零件三维造型

3.1.1 阶梯轴设计

在草图中绘制出如图3.1形状的封闭曲线，运用旋转操作可直接做出

图3.1阶梯轴制作图

3.1.2 带轮结构设计

绘制草图，进行旋转，做出如图3.2所示

图3.2带轮制作图

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以图3.2图两侧表面为基准面做草图，用凹槽操作做出图3.3所示

图3.3 带轮制作图

以图3.3图两侧表面为基准面做草图，用凹槽操作做出图3.4所示

图3.4带轮制作图

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3.1.3 电机结构设计

连续六次运用凸台命令做成如图3.5所示

图3.5电机制作图

在如图所示位置绘制草图，运用凹槽和方形阵列命令做成如图3.6所示

图3.6电机制作图

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在如图所示位置绘制草图，运用凸台和孔功能做成如图3.7所示

图3.7电机制作图

3.1.4 后支撑结构设计

绘制草图，进行凸台操作，做出如图3.8所示

图3.8后支撑制作图

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在图3.8图下表面绘制草图，进行凸台操作，做出底板，再运用打孔操作做出

图3.9后支撑制作图

3.1.5 前支撑滚刷结构设计

绘制草图，进行旋转，做出如图3.9所示

图3.9前支撑滚刷制作图

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在图3.9上表面绘制草图，进行两次凸台操作，做出如图3.10所示

图3.10前支撑滚刷制作图

3.1.6 轴承结构设计

绘制草图，进行旋转操作，做出如图3.11所示

图3.11轴承制作图

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以YZ平面绘制草图，进行旋转操作，做出如图3.12所示

图3.12轴承制作图

以图3.12制作的旋转体为目标，进行圆形阵列操作，做出如图3.13所示

图3.13轴承制作图

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把图3.13进行倒角即可得到图3.14

图3.14轴承制作图

3.1.7 锥齿轮结构设计

绘制草图，进行旋转操作，做出如图3.15所示

图3.15锥齿轮制作图

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以YZ平面绘制草图，进行凸台操作，然后以XZ平面做草图进行旋转槽操作，即做出如图3.16所示

图3.16锥齿轮制作图

以图3.16制作的凸台为目标，进行圆形阵列操作，做出如图3.17所

图3.17锥齿轮制作图

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对图3.17的各个齿根基尼西哪个倒角，并以XY为平面运用凹槽做出键槽

图3.18锥齿轮制作图

3.2 其他简单零件结构设计

在草图中画出如图所示轮廓，凸台。

图3.19挡圈制作图

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与图3.1阶梯轴制作方法相同

图3.20后轴制作图

草图中画出如图所示轮廓，运用多凸台可一步完成

图3.21轴套制作图

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在草图中画圆，凸台成圆台，运用沉头孔做出中间孔边上四个孔运用孔功能和阵列即可做出

图3.22轴承端盖制作图

在草图中画圆，凸台成即可做出

图3.23套筒1制作图

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与图3.23套筒1制作方法相同

图3.24套筒2制作图

在草图中画出如图所示轮廓，凸台即可

图3.25套制作图

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在草图中画出如图所示轮廓，凸台

图3.26皮带1制作图

在草图中画出如图所示轮廓，凸台

图3.27皮带2制作图

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运用两次凸台一次孔功能即可完成大致轮廓，最后对其进行倒角即可

图3.28螺钉制作图

可把轮和轴看作一个阶梯轴，用草图旋转出来，再以轴两端表面为平面画四边形，进行凸台，再以四边形上表面为平面做上平板，最后在上表面做孔绘制如图所示零件。

图3.29车轮制作图

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先做下方底板，以底板的上表面为平面运用凸台凹槽及空功能做出该零件

图3.30底盘制作图

先做上方平板，再以上板的下平面做出两侧平面即可

图3.31外壳制作图

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先做其中一个杆，再以杆的各个平面做出其他杆，最后进行打孔即可

图3.32推手制作图

直接画草图，凸台即可

图3.33后滚筒制作图

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4．装配仿真设计

4.1 零件整体装配图

图4.1整体装配效果图

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4.2 零件整体装配爆炸图

图4.2爆炸图

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4.3 加工仿真零件图及加工代码 4.3.1加工零件图

先做草图，再用凸台进行拉伸出平板，然后以底面做出平板，最后用孔功能在相应位置做出三个孔，然后将其导入CAM中输出NC代

图4.3后支撑零件图

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4.3.2加工零件代码

N10 G00 X0 Y0 Z0; N20 G01 G90 X100 Y0 F100; N30 G01 G90 X100 Y11 F100; N40 G01 G90 X0 Y11 F100; N50 G01 X0 Y0 Z0;

N60 G17 G02 X4.5 Y5.5 F100; N70 G81 X4.5 Y5.5 Z10 K2 F100; N80 G28； N90 G29；

N100 M06 T07；

N110G49 G54 G80 G40 G90 G23 G94 G17 G98 N12 0T1 M6

N130G0 G43 Z0 H1 S70 M3 N140G1 Z1. F300. N150 F100. N160G1 Z0 F1000. N1707M30

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5．设计总结

经过这次课程设计，我的三维造型能力得到了很大的提高，在课程设计的过程中，我以前的Catia制图知识得到了进一步的巩固，还知道了许多技巧。让我更加深刻了解课本知识，和以往对知识的疏忽得以补充在使用手册时，有的数据很难查出，但是这些问题经过这次设计，都一一得以解决，我相信这本书中还有很多我为搞清楚的问题，但是这次的课程设计给我相当的基础知识，为我以后工作打下了严实的基础。

虽然这次课程是那么短暂的1周时间，我感觉到这些天我的所学胜过我这一学期所学，这次任务原则上是设计，其实就是一次大的作业，是让我对课本知识的巩固和对基本公式的熟悉和应用，计算力学和运动学及预选电动机过程中的那些繁琐的数据，使我做事的耐心和仔细程度得以提高.

课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门设计课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。在课程设计过程中。我们要比较系统的了解矿井运输提升的设计中的每一个环节，包括从总体设计原则，本次设计综合三年所学的专业课程，以《设计任务书》的指导思想为中心，参照有关资料，有计划有头绪、有逻辑地把这次设计搞好！

总之，这次课程设计使我收获很多、学会很多、比以往更有耐心很多。感谢学校及老师给我们这次课程设计的机会，最真挚的感谢我们的辅导老师 ，在设计过程中，老师精心的辅导和不厌其烦地的态度才使得我们以顺利的完成这次设计，他那无私的奉献的精神照耀着我们对学习的热爱，同时也增加我们对知识的追求和欲望度。

虽然我的作品还有很多不合理的地方，但心里却充满了收获的喜悦，毕竟一周的努力没有白费，一份耕耘，一份收获，有付出总会有回报。

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参考文献:

[1] 金清肃.机械设计课程设计（第一版）2007.

[2] 徐灏.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社,1991.

[3] 吴宗泽.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社2006. [4] 荣涵锐.机械设计课程设计简明图册[M].北京：高等教育出版社2005. [5] 黄珊秋.机械设计课程设计[M].北京：机械工业出版社2012. [6] 史新民,高飞.常用机构与零件设计[M].北京：清华大学出版社2010. [7] 高广镇,田东,段辉编著SolidWorks2008机械设计一册通[M].北京：电子工业出版社2009.

[8] 赵秋玲,孙学江.机械设计行业应用实践[M].北京：机械工业出版社2010. [9] 詹友刚.AutoCAD机械设计实例解析[M].北京：机械工业出版社2012. [10] 成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2004.

[11]张彪.叶军.一种丝杆螺母机构型机械手的设计[M].北京:中国西部科技,2010.

[12]孙恒,陈作.机械原理(第六版)[M].北京：高等教育出版社,2001. [13]詹友刚.SolidWorks快速入门教程（2012中文版）[M].北京:机械工业出版社,2004.

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参考文献:

[1] 金清肃.机械设计课程设计（第一版）2007.

[2] 徐灏.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社,1991.

[3] 吴宗泽.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社2006. [4] 荣涵锐.机械设计课程设计简明图册[M].北京：高等教育出版社2005. [5] 黄珊秋.机械设计课程设计[M].北京：机械工业出版社2012. [6] 史新民,高飞.常用机构与零件设计[M].北京：清华大学出版社2010. [7] 高广镇,田东,段辉编著SolidWorks2008机械设计一册通[M].北京：电子工业出版社2009.

[8] 赵秋玲,孙学江.机械设计行业应用实践[M].北京：机械工业出版社2010. [9] 詹友刚.AutoCAD机械设计实例解析[M].北京：机械工业出版社2012. [10] 成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2004.

[11]张彪.叶军.一种丝杆螺母机构型机械手的设计[M].北京:中国西部科技,2010.

[12]孙恒,陈作.机械原理(第六版)[M].北京：高等教育出版社,2001. [13]詹友刚.SolidWorks快速入门教程（2012中文版）[M].北京:机械工业出版社,2004.

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