簡析基于Solidworks的多功能裝修機

任 政,吳啟鵬,舒海濤

(武漢東湖學院,湖北 武漢 430212)

簡析基于Solidworks的多功能裝修機

任 政,吳啟鵬,舒海濤

(武漢東湖學院,湖北 武漢 430212)

隨著社會經濟的快速發展、人們消費水平的提高,購房的需求也越來越大,而房屋裝修便成了購房后的首要問題。就目前的裝修市場來看,在家裝時家庭所需混凝土攪拌、墻壁的涂刷、外部窗戶玻璃清洗等都需要人工完成,不僅耗時耗力,增加了人工成本,而且工人安全也存在隱患。其復雜、專業化、煩瑣的特點,對絕大多數普通裝修而言都具有一定的難度,故通過Solidworks軟件設計并制作一款多功能裝修機器來實現多功能一體化,從而代替傳統的高強度人工作業，使新型裝修模式更貼近日常。

室內裝修；多功能；齒輪傳動；Solidworks軟件

1 現狀及趨勢分析概述

傳統裝修是個相當復雜的過程,不僅在我國,放眼歐美等西方國家,人工費用昂貴等原因導致西方較為先進的人工智能技術并未在室內裝修領域大展拳腳。但按照工業機器發展的未來趨勢,亞洲是現在工業機器人使用量最大的地區,占據全球份額的50%；而中國是新增工業機器人最多的國家,占據全球份額的56%。據我國2007—2010年裝修機械市場容量(見圖1)可見,在整個全球大環境趨勢下,未來人工智能化在室內裝修領域擁有廣闊的發展潛力。

圖1 2007—2010年裝修機械市場容量/市場規模統計

2 機構功能分解

2.1 粉刷部分

粉刷部分(見圖2)由進料箱、滾筒、齒條、送料管、原動電機組成。滾筒采用內外雙壁結構,內壁均勻開有小孔與送料管相連,滾筒轉動時涂料從孔里滲透至外壁,從而粉刷面對墻面進行粉刷。

圖2 清洗輥刷和粉刷軸

2.2 清洗部分

玻璃清洗部分采用齒輪式主傳動機構,玻璃滾筒由電機帶動可上下升降采用純丁腈橡膠輥,具有完善的隔音降噪處理,擁有快捷的管路拆卸,方便水箱清洗,操作直觀簡便,每個輥刷采用齒輪傳動,具有優質的耐磨性和耐腐蝕性,清洗快速高效。

2.3 攪拌部分

攪拌部分,包括攪拌罐、電機、攪拌軸、攪拌葉片(見圖3)等。底部電動機和減速器行星輪系相連,可以改變電機軸旋轉的速度從而控制攪拌葉片的速度達到控制攪拌快慢的目的。

圖3 攪拌葉片

3 創新理念與原理分析

首先，目前國內外自動化機器主要傾向于大型建筑或者工業為主,而設計的此款裝修機主要適用的方向轉為更適合大眾家居裝修,更為貼合生活。其次,該機器實現多功能一體化,具有刷油漆、攪拌水泥石灰、清洗玻璃窗的功能,并且具有可拆卸、組裝簡單和方便運輸的特點，打破傳統人工模式,其中洗玻璃輥軸采用雙軸一起工作,在更為高效的同時更保障了所清潔面清洗處徹底,大大提升了效率,降低了固有成本。

圖4 裝修機外觀

3.1 傳動原理

裝修機通過兩個電動機、齒條和行星輪系帶動整個機械的運轉,電動機提供動力,通過錐形齒輪的運動傳遞給齒條、行星輪系等零件,從而帶動其他部分運動,進而帶動整個機械的運動,使各個部分獨立工作且互不影響。

3.2 運動原理

箱體正上方是攪拌裝修材料的罐體,攪拌葉片放置于罐中,電動機通過行星輪系與葉片旋轉軸底部連接,進而調控攪拌速度。電機的軸與齒輪相配合運轉,由于齒輪與中間軸的配合不存在運動力矩,使齒輪帶動中間軸轉動,從而帶動

葉片的轉動以達到攪拌的功能。

進料箱的運動原理同樣仿效上述原理,通過電動機帶動齒輪旋轉從而使進料箱標桿上升和下降。進料箱上面的滾筒里裝有油漆,可在墻壁上多角度旋轉,從而完成刷墻的功能。進料箱連接兩個輥刷,可以內外同時進行擦洗。根據裝修中的現實情況,進行相應伸縮,達到高效率清潔的目標。

[1]鄭文緯,吳克堅.機械原理[M].北京：高等教育出版社,1997.

[2]濮良貴.紀名剛.機械設計[M].北京：高等機械出版社,2006.

[3]楊家軍.機械系統創新設計[M].武漢：華中科技大學出版社,2000.

[4]黃華梁，彭文生.創新思維與創造性技法[M].北京：高等教育出版社,2007.

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10.13939/j.cnki.zgsc.2016.49.074

本文是武漢東湖學院2016年東湖未來之星大學生科研項目成果。

任政(1996—),男,漢族,湖北赤壁人,本科,學生。研究方向：機電一體化；吳啟鵬(1994—),男,漢族,湖北潛江人,本科,學生。研究方向：機電一體化；舒海濤(1994—),男,漢族,湖北黃岡人,本科,學生。研究方向：機電一體化。