(上海電機學院機械學院 上海 201306)

一、引言

下雨天時，人們的鞋底會附著許多泥巴、泥水、污垢走入各種公共廁所，因此使得保潔人員的清潔工作量增加很多。如果人們能夠穿著清潔的鞋進入公共場所，將會大大地減輕清潔人員的勞動強度。而且在公司或者一些特殊場所，人們?yōu)榱吮３质覂鹊那鍧嵭l(wèi)生，當人們從外面進屋時，需要換拖鞋或者用鞋套機給鞋子戴上鞋套，經常更換拖鞋，既麻煩，又極易因為誤穿他人的拖鞋引起腳氣或其他腳部傳染型病癥的交叉?zhèn)魅?。此時如果鞋已經清洗干凈，可以穿著鞋進出，那么便可以避免上述情況的出現。

目前市場上的清潔器大多依靠吸塵功能，并且需要自己行走通過傳送帶，不能有效的將鞋底縫隙里的泥垢清洗干凈。

針對以上問題，本清潔機在完成清潔的同時，通過設置的傳送帶可以將人直接送入末端，而不需要人行走到末端，提高了對人的安全性，也相對方便舒適。

二、清潔機設計方案

(一)設計思路

鞋底清潔器主要目的為避免人們把灰塵以及泥土帶入室內或者需要保持清潔的場所例如車間，或者各種公共場所。

目前市面上的清潔機大多數都是干鞋的鞋底清潔器或者是鞋面清潔機器，其中鞋底清潔器的清潔效果也不理想，并且無法對側面進行有效的清潔。而本設計的清洗機不僅同時清洗鞋底和鞋側，而且設置的傳送機構即踏板鋼管機構，可以將人直接送入末端，而不需要人行走到末端，提高了對人的安全性能。該清洗機置于地面內部，安全可靠且不占空間。

(二)總體結構

本清潔機設計的結構包括箱體、電機、傳動裝置、踏板鋼管機構等，如圖1所示。

圖1 鞋底清潔機整體效果圖

人可以從兩護手間，借助護手，雙腳站立在踏板鋼管傳送機構上保持站立不動，然后隨傳送機構向前移動即可完成鞋底鞋側的清洗。

(三)工作原理

當人踏上機器時，通過壓力傳感器，控制電機工作，電機的轉動帶動主動輪1轉動，主動輪1轉動的同時，其撥動軸10與撥動軸4接觸使踏板鋼管機構3運動起來，踏板鋼管機構3兩側的齒輪連接板5內部均設置有齒輪組。圖2所示齒輪組由4個上下排列且依次嚙合的齒輪組成，且自下而上的齒輪直徑逐步遞減。其中，最下方的大齒輪9與導軌上的齒條12嚙合，大輪9與傳送帶輪8嚙合，同時傳送帶輪8和中齒輪7嚙合，中齒輪7與最頂部的小齒輪6嚙合。小齒輪6通過平鍵使同步帶輪2的齒輪軸轉動，小齒輪6的軸與同步帶輪2同軸，一同轉動，從而帶動同步帶輪2轉動。而同步帶輪2的輪齒又與同步帶13背面的齒槽嚙合，使得同步帶輪2帶動同步帶11轉動。同步帶11的轉動方向與踏板鋼管機構3的轉動方向相反，人站在踏板鋼管機構3上，毛刷置于同步帶11上，從而達到清潔鞋底的功能。

(a)整體傳動原理圖(b)踏板鋼管機構

圖2 清洗機傳動原理圖

1、主動輪；2、同步帶輪；3、踏板鋼管機構；4、撥動軸；5、齒輪連接板；6、小齒輪；7、中齒輪；8、傳送帶輪；9、大齒輪；10、波動軸；11、同步帶；12、齒條

三、結論

基于人們雨天進入公共場所等，鞋底帶著泥巴的實際情況，設計了一種可以清洗鞋底和鞋側泥巴的清洗機。該設計不僅考慮了清潔機的清洗功能，同時設置了人的傳送機構，以提升人通過清洗機的安全性。相比市面上的清潔機，該清洗機既占地面積小，又相對安全，所以此清潔機很值得推廣。

指導老師:侯培紅