机械创新设计大作业

拖把涮洗桶

随着我国拖把市场的迅猛发展，与之相关的一些生产技术应用与研发也成为业内企业关注的焦点。目前，市场上虽然出现了一些新式拖把，但在最基本的使用方面和老式的拖把相比，也没什么差别。不管是新式还是老式，但最使用户感觉不便的是拖把洗净后要把水拧干的确很为难，不是用脚踩就是用手拧，劳动强度大，费时费劲，同时又弄脏双手，特别是冬天使用起来又冷又不卫生。也有把拖把洗净后挂于墙壁自然脱水，这样使其长时间处于很湿的状态下而影响拖把的使用寿命。

通过本次的设计，拖把洗涤甩干机能满足加工需求，保证加工精度，使用较为方便，工作可靠，便于维修、调整。提高了工作效率，预计能达到设计要求。在设计过程中,由于知识的缺乏和实践经验的不足,难免有些遗漏,疏忽及错误,望老师能够批评指正。

需要解决的问题

A. 拖把洗涤甩干机的框架思路设计

B. 拖把洗涤甩干机的结构方案

a)总体方案

b)结构组成

c)传动机构及其运动原理

C. 拖把洗涤甩干机的设计方案与分析

a)总体与零部件的设计思路

b)结构设计与分析

c)功能设计与分析

D. 拖把洗涤甩干机主要零部件的Pro/E三维造型图和CAD的二维图

总体设计

本次设计的拖把洗涤甩干机，运用了创新设计方法里系统分析法中的设问探求法和缺点列举法等、联想类比法中的联想法和类比法等，进行了总体的结构方案设计和组成结构以及运动原理的设计。针对目前拖把的一系列问题，为此设计的该拖把洗涤甩干机由外到内满足：(1)装置为脚踏式，整体呈“L”型。(2)组成结构有扶手（含卡套），箱体，甩水筒，洗涤波轮，踏板，齿轮传动机构，排水管，滚轮等组成。(3)卡套可以使拖把放入甩水筒时，拖把杆在筒的中心线上，有效的减少震荡，提高除水效率。卡套松紧可以调节。(4)发挥洗涤和除水功能

的甩水筒和波轮分别安装在两厢（材料均来自废旧的家用小型洗衣机，废物再利用，节省成本），呈阶梯形布置，底下接有排水管。(5)齿轮传动机构（含有锥齿轮，单向轴承和带轮传动）集体安装于一张底板，和排水管安置于箱体腹部，保证外形美观。(6)设计安装滚轮，实现远距离洗涤涮洗。

该拖把洗涤甩干机为脚踏式，其组成结构自上而下如图3-1所示，它由扶手1（含卡套），箱体2，甩水筒3，洗涤波轮4，踏板5，传动机构6，排水管7，滚动轮8组成。

运动原理设计

扶手1是用24x12不锈钢管焊制而成。前端的卡套的创意来自专用拖把杆外套的套筒，这样设置使拖把放入甩水筒3时，能保证杆在筒的中心线上，有效地减少了拖把旋转时的左摇右晃，提高除水效率。其尺寸是经对多种普通型拖把杆测量，最后取合适值而得，同时卡套松紧可以调节。

发挥洗涤和除水功能的部分：甩水筒3和波轮4均来自废旧的家用小型的洗衣机，在实现废旧物品再利用的同时，节省了我们的制造成本。

踏板5焊接在扇形齿轮（传动机构6的一部分）的端面，使得脚踏的动力传

递给传动机构6，并最终实现洗涤波轮和甩水筒的旋转。

提供动力的传动机构6部分：该传动机构主要由支架，轴，齿轮，带轮（附同步

带），轴承（座）等构成。

标号名称模数m 齿数z

1

齿轮2 80

2 2 38

3 1.5 30

4 1.

5 30

5 1 120

6 1 16

续表3-1 传动部件的明细表

标号名称模数m 齿数z

7

齿轮2 44

8 2 13

9

带轮/ /

10

经计算，该传动机构传动比为：i

81

=53.441

i

91

=15.79

结构组成设计

在图3-4中，当给踏板施加一向下的踩踏力时，与踏板焊接在一起的扇形齿轮a转动，带动圆柱齿轮b，通过b同轴的锥齿轮以及c同轴的锥齿轮（图中未表示），将横向转动转换为纵向转动，再通过齿轮c，d齿数的大小配，使转速提升，达到有效洗涤转速，该速度通过带轮g传递给洗涤波轮，使洗涤功能得以完成。

洗涤转速对于甩水来说还明显不够，通过齿轮e，f齿数的大小配，使转速再次提升，甩水筒内达到理想的离心力，从而，拖把甩干功能得以完成。另外，f为单向轴承，保证了当踏板复位，齿轮反转时不会影响甩水筒的正常转动。

功能设计与分析

拖把洗涤甩干机的带动甩水筒的传动机构传动比为i=53.441，带动涮洗波

轮的传动机构的传动分析传动机构传动比为i=15.79，甩水筒旋转速度约是涮洗波轮旋转速度的3.5倍。拖把放入涮洗箱，波轮旋转搅水，涮洗拖把，放入甩水筒，杆部卡入卡套，手松握杆，踩动踏板，甩水筒旋转，产生离心力拖把甩水。除水效果好，省力省时，效率高；机动性好，可以远距离涮拖，适合公共场所大面积场地面的卫生清洁，可以大范围推广。

对于近距离，在水龙头下涮洗好拖把后，放入甩水筒中，将拖把杆挤入卡套，掌住杆上部（手要松握），轻踏踏板，使甩水筒转动起来后，再连续踩踏踏板，使速度提升起来，拖把中的水在离心力的作用下被甩出，实现拖把的甩干。拖完地后，推到下水道口，放下导水管，排放污水，并刷洗干净。对于远距离，可以在涮洗箱中注入适量的，携带到远距离，当拖把脏了，可以进行涮洗：拖把放入涮洗箱（波轮上），踩动踏板，使波轮转动起来，对拖把进行洗涤。

三维造型装配

脚踏板和扇齿轮以及轴的装配连接。

直齿轮、横锥齿轮以及键和横锥轴的装配。

大齿轮、竖锥齿轮以及键和轴承等的装配。

齿轮轴、带轮以及轴承和键等的装配连接。

由以上等几个部装组件再次装配成为传动机构的装配图。