張德珍

0 前言

戶外小廣告在今天中國隨處可見，無論城市鄉(xiāng)村，無所不在。戶外小廣告猶如一個城市的疤痕，讓城市變得滿目瘡痍，戶外小廣告也猶如牛皮癬一樣頑固，屢禁不止，嚴重影響一個城市的市容市貌。但是現(xiàn)在并沒有可普及應(yīng)用的廣告清除器?，F(xiàn)存的廣告清除器，皆是些高溫高壓的水槍或一些大型的設(shè)備，要么體積大，要么價格昂貴，要么不易攜帶，要么清除效果不好等等，不能達到人們所需的理想效果，適用范圍比較狹窄。因此，設(shè)計一種合理的清洗機結(jié)構(gòu)，提高清洗效率、增大清洗面積成為主要的研究內(nèi)容。我們經(jīng)過市場考察，征求廣大清潔工的意見，設(shè)計一種新型的小廣告清理器。本產(chǎn)品質(zhì)量輕、清除比較徹底，便于攜帶，清除效率高，成本低。這次設(shè)計的小廣告清洗機，在工作時邊噴水邊清理，以電能作為動力源，通過機械傳動帶動清洗刷與噴水系統(tǒng)相結(jié)合來對街道、社區(qū)、樓道狹窄地區(qū)張貼的非法小廣告進行清除。要實現(xiàn)這一功能需要使傳動軸既能夠旋轉(zhuǎn)又能夠噴出水流實現(xiàn)力傳導(dǎo)的作用。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

1.1 工作原理

該小廣告清洗機基本組成部分包括電動機、一對直齒圓柱齒輪傳動、傳動軸、軸套、清洗刷頭等，動力機構(gòu)—電動機，采用轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)速較高，并且采用48 V 直流電源驅(qū)動，質(zhì)量輕、壽命長?？梢杂秒妱榆囘M行驅(qū)動，攜帶方便。傳動部分通過一對齒輪副，帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)，傳動軸再通過螺紋連接，帶動清洗刷頭對廣告紙進行清除。這種軸要求既能夠旋轉(zhuǎn)又能夠噴出水流的作用，因此要將傳動軸制成空心，并且在軸側(cè)面開設(shè)進水通孔。與之相配合的軸套，側(cè)面開設(shè)有一進水孔，與外部水管相連接，使水流能夠通過軸套流入傳動軸。

1.2 關(guān)鍵零件材料的選取

傳動軸和軸套是該產(chǎn)品的主要零件，根據(jù)傳動軸的工作要求，既要經(jīng)常與水流接觸，還需要傳導(dǎo)動力，因此所選材料要求既要耐腐蝕，又要有一定的強度。軸套起到支撐傳動軸的作用，同時連接清洗機支架等零件，要求耐磨、剛度大，綜合以上，選用較廣應(yīng)用的302 不銹鋼作為原材料，耐磨、耐腐蝕的同時又具有一定的強度，能夠滿足工作要求。

1.3 主要零件設(shè)計

1.3.1 傳動軸的設(shè)計

傳動軸零件圖如圖1 所示，傳動軸上需要安裝軸套、齒輪、軸承、連接頭等零件。傳動軸總長105 mm，軸外徑為10 mm，軸左端加工有M8x1 的螺紋，長10 mm，用來連接清洗頭的連接頭。軸中心開設(shè)有長80 mm、直徑為3 mm 的盲孔用來輸送水流。軸側(cè)面距離軸左端47 mm 處開設(shè)有直徑為4 mm 的進水孔，可以使水流經(jīng)過此孔流入到軸盲孔內(nèi)。軸右端分為三段，公稱直徑分別為8 mm、7 mm、6 mm，分別與齒輪、軸承、螺母配合。

圖1 傳動軸零件圖

1.3.2 軸套的結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖2 軸套零件圖

如圖2 軸套總長70 mm，軸套外部分為兩段，下半段外徑為20 mm，長30 mm，，上半段長40 mm，外徑為25 mm。軸套外側(cè)上半部分開有直徑為7 mm 的盲孔，用來和外部進水管相連接。軸套中心設(shè)計有直徑為9 mm 的通孔以便套入軸。在軸套內(nèi)部有一段長16 mm，直徑為15 mm 的內(nèi)孔，用來緩沖由水管流入到軸套內(nèi)的水流，以便水流進入到傳動軸內(nèi)。軸套兩端有內(nèi)徑為12 mm、長3 mm 的凹槽用來安裝軸承。

1.4 零件的配合

軸和軸套兩零件裝配如圖3 所示，包括軸和軸套、軸承和軸以及軸承和軸套之間的配合，軸需要在軸套內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因此兩零件需用間隙配合，軸承和軸，軸承和軸套之間需要過盈連接，不能夠存有空隙，否則會造成設(shè)備漏水。傳動軸上需安裝三個軸承，傳動軸和軸套之間的軸承一是實現(xiàn)軸在軸套中旋轉(zhuǎn)，二是對軸起著支撐作用，軸套兩端的軸承主要起到密封作用，防止水流從軸套兩側(cè)流出。齒輪和傳動軸的周向固定通過楔鍵連接，同時利用軸肩對齒輪左端軸向定位，齒輪右端采用軸承定位。

圖 3 軸和軸套裝配圖（1 軸 2 軸承 3 軸套 4 齒輪5 螺母）

2 應(yīng)用

這種軸和軸套配合既能夠旋轉(zhuǎn)又能夠噴出水流的作用。這種結(jié)構(gòu)不僅能夠應(yīng)用在廣告清洗機上，還能應(yīng)用在家用洗碗機、家用拖地機等家用電器，家用洗碗機可以利用空心傳動軸配合軸套對要清洗的臟碗內(nèi)進行噴水，同時通過傳動軸帶動洗碗刷快速清除碗內(nèi)臟污，不僅節(jié)約洗碗時間，而且節(jié)約水資源。

3 結(jié)束語

廣告清理器作為一種實用的小機械，有良好的發(fā)展前景。目前國內(nèi)廣告清理器的品種，價格比較昂貴，并且不易攜帶，不能適用于街道的各個角落。不能有效地保護環(huán)境，不能達到人們所需的理想效果，適用范圍比較狹窄。本設(shè)計是專門針對街道工作人員所需研發(fā)的，針對性較強。該清洗機在原有設(shè)計功能的基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，以電能作為動力源，通過機械傳動帶動清洗刷與噴水系統(tǒng)相結(jié)合來對街道、社區(qū)、樓道狹窄地區(qū)張貼的非法小廣告進行清除。清洗機主要部分是機械傳動裝置，機械傳動裝置的主要零件是軸套和軸，通過兩零件的相互配合完成傳遞動力和噴出水流的任務(wù)。兩零件的設(shè)計需要考慮形狀，配合等問題，最終到達能夠清除小廣告的目的。