自动擦鞋机.doc

全自动擦鞋机设计
 [摘要]：全自动擦鞋机设计是一个非常有发展潜力和市场空间的课题。就目前国内市场上已经出现的擦鞋机而言，真正能做到全自动的擦鞋机几乎没有。参考“星月神”牌擦鞋机，就可以发现，它们普遍采用单一的马达减速带动毛毡旋转，若要做到全方位擦鞋，脚必须主动去适应旋转马达，整个擦鞋过程非常繁琐。鉴于此，我在张老师指导下对传统擦鞋机进行了一系列改良，虽然目前只停留在理论阶段，但是通过对各个部分的结构分析计算可以看出，这个理论完全有实现的可能。本次设计只用到齿轮系以及带传动，可以完成的动作包括旋转、曲线的来回移动以及水平来回移动。这三部分分别解决了鞋子前部分、后侧面部分擦拭和鞋码大小不一的问题。擦鞋机减速机构采用开式齿轮传动，皮带材料为聚氨酯，固定部分为角钢和轴承座，因为负载小，所以对材质要求并不苛刻。擦鞋机所有运动的实现不用到任何精密电子元件，几乎不受环境要求的限制，对灰尘、油污不敏感，可以广泛应用于人流量较大的超市，甚至于露天的市场。
[关键词]：擦鞋机；毕业设计；实用课题；减速器
Automatic Shoes-Polishing machine Design
Abstract: It is a very potential subject with the space of market that the full-automatic shoes polishing machine is designed. Whom domestic market appear already polish shoes machine but speech at present, really can accomplish polishing shoes machine nearly full-automatic. Consult " star monthly god " brand polish shoes machine, can find they adopt single motor moderate, drive the felt to rotate generally, if should polish the shoes omni-directionally, the foot must go to adapt to the rotatory motor voluntarily, it is very tedious to polish the course of the shoes entirely.
In view of this, I polish the shoes machine and improve a series of to the tradition under the guidance of Mr. Zhang, though only remain at theory stage at present, analyze that calculates that can find out through the structure to each part, this theory is totally possible to realize. Design this use gear wheel department and bring transmission only, sport that can realize course include, rotate, curve movement and competence move back and forth back and forth. These last some shoes ago three part, behind side polishing and shoes yards of uniform size problem partly. Polish shoes machine moderate organization adopt gear wheel transmission of turning on etc., belt material the polyurethane, the standing part is angle steel and bearing seat, because load is small, demand not to be harsh to the material. Polish shoes machine all sport of realizations needn't reach any accurate electronic element, the restriction that is hardly required by the environment, insensitive to dust, greasy dirt, can be in order to apply to the supermarket larger in flow of the people extensively, even on the open-air market.
Keywords: Shoes-polishing machine; Graduation project; Practical subject; Decelerator
1 绪论
全自动擦鞋机设计是一个实用课题。对皮革行业来讲，擦鞋机发展好坏起着举足轻重的作用。通过参考、对比目前市场上已经研发或投入使用的擦鞋机，我发现很多技术还有待改良更新。皮革机械没有专门的学术系统支持，从事这方面研究的人才也是屈指可数，在擦鞋机这一块更是寥寥无几。目前市场上擦鞋机多采用无变速机构的直流马达带动，通过简单的旋转运动达到擦鞋的目的。其原理简单，功能单一，无法真正实现自动化。本次设计通过运用机械原理和机械设计等知识，已经在理论上初步实现了擦鞋机的自动化。与以往擦鞋机的不同之处就在于不需要鞋去适应旋转马达，所有机构只有少数地方沿袭之前的风格。本次设计由张道德老师全程指导，主要运动部分设计大多出自张老师的指点。包括关键部分的侧面擦鞋机构、为适应不同鞋码的底面滑板机构、擦鞋采用的电动小马达、所有齿轮采用的轴承座和用角钢焊接的支架等。整个擦鞋系统机构简单，制造成本和难度都很低。
擦鞋机的动力系统采用简单的XTD系列直流电机，整个机体若不包括广告部分高不过30公分，体积小。减速部分支架用角钢焊接，其余部分用薄铁皮包裹即可，重量在30kg以内。减速部分齿轮为开式传动，对灰尘油污都不敏感。再者擦鞋机本身属于小负载低功率机构，对所选材质强度韧度要求不高。所以本次设计并不是纯理想构思，而是确实有实现的可能。
这次设计运用到了大量的曾经所学的机械相关知识。包括曲柄滑块机构，齿轮系传动，凸轮设计、齿面接触疲劳强度校核，轴系部分脉动循环许用弯曲应力计算，以及各种键、轴承、弹性垫片等零部件的选用原则等等。不仅让我的设计思维得到了锻炼，难能可贵的是不知不觉中已经将大学四年的知识巩固了一遍。即将走上社会，所谓“临阵磨枪，不亮也光”，这次设计给我带来的裨益是不言而喻的。可惜的是之前磨砺的太少，几乎都没有独立去完成过有关机械设计方面的任务，这次设计也算是可以弥补大学四年的遗憾了。
就实际意义来讲，擦鞋行业在中国并不算萧条。无论是城乡小镇、还是繁华都市，随处都可以看到那些擦鞋者的身影。他们中大多数还无法形成规模和影响力，相反现出表出的是争锋相对的排挤和竞争，所以这些擦鞋者的经济收益并不乐观。除此之外，还有一部分比较上规模的擦鞋商，比方说‘翰林擦鞋’。翰林擦鞋有很多的连锁店，已经具有一定规模，一般情况下擦拭一双皮鞋的价格不会低于五元，当然具体还按鞋油的档次配合定价。事实上翰林擦鞋目前采用的依旧是人力擦鞋，或者采用市面上那种马达回转的擦鞋机。我个人觉得这种问题出现的主要原因就是擦鞋机的生产商没有投入太多精力与成本。本次设计的擦鞋机，我初步估计制造成本不会高于300块，不用到任何非机械原件，原理简单，操作容易。如果用在擦鞋店，只需把鞋子上方加一个受载装置即可。平均每十分钟擦一双鞋，机器损耗的部分不会超过5毛钱。这样下来，一个擦鞋店在投入成本一样的情况下，生产效率可能要翻几倍，因为擦鞋工人可以大量精简。当然这些也是我的构想，如果真正想投入到大规模的生产中，肯定还有许多地方要完善的，以下将对我的设计作具体分析。