往复式自动洗车设备横梁移动系统的设计

陈伟明

摘要：本设计的是自动洗车设备的横梁移动系统，用于车库和加油站。该系统通过电机经减速装置带动置于门架上的横轴转动，再通过横轴两侧的传动机构将运动传递到门架两侧的纵轴上，两纵轴通过轴端的齿轮齿条传动机构同时带动整个门架相对于固定轨迹作往复直线运动。根据该系统的运动结构要求、设计出合理的框架结构，再对传动机构进行选择与计算。

关键词：往复式;自动洗车设备;传动机构;横梁移动系统

1、方案的设计

往复式自动洗车设备横梁移动系统的设计在于对整个往复式龙门洗车机的移动进行分析，从而对整个设备的各个传动机构进行选择和设计，再构造整个机架用于各传动机构的安装。

1.1 横梁运动原理

横梁运动是通过电机经减速装置带动置于门架上的横轴转动，再通过横轴两侧的传动机构将运动传递到门架两侧的纵轴上，两纵轴通过轴端的传动机构同时带动整个门架相对于固定轨迹作往复直线运动，横梁移动系统结构如下图所示：

对转向机构采用圆锥齿轮，对竖轴轴端的传动机构采用齿轮齿条传动。

1.2 门架方案的设计

门架采用的综合性能较好的镀锌热轧等边角钢，具有承载能力高、延性好等优势，而且耐腐蚀较好，满足洗车机常接触水和洗涤剂的要求。

门架长280mm，宽3600mm，高2800mm，满足可洗适应12座以下面包车及各种小轿车的洗车机，门架的横梁上中央有安装电机减速器的机座，两端有安装横轴的轴承座的机座和安装T系列螺旋锥齿轮传动箱的机座。横梁下的两个竖架用于安装竖轴的轴承座和轴端的传动机构及滚轮。

2、横梁往复运动的执行机构的设计计算

2.1选定齿轮类型、精度等級、材料级齿数

选用直齿圆柱齿轮齿条传动。速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。材料选择，由《机械设计》表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，齿条材料为45钢（调质）硬度为240HBS。选小齿轮齿Z=24，大齿轮齿数Z=∞。

2.2按齿面接触强度设计

由于齿轮模数m的大小主要决定弯曲强度，而齿面接触疲劳强度主要取决于齿轮直径。可由弯曲强度算得的模数9.63并就近圆整为标准值m=5mm，按接触强度算得的分度圆直径，算出齿轮齿数

以上计算过程验证了模数m=8，直径d=130的齿轮是符合强度要求的。

结论与展望

本系统基于对现在往复式龙门洗车机的清洗方式和状况的要求所设计出来的，结构简单，满足了现在对往复式龙门洗车机经济性、可靠性的要求。本文主要研究内容和结论总结了以下几点：

1、介绍了往复式自动洗车设备横梁移动的基本原理、基本要求和基本结构。从而根据要求进行了整体分析。

2、往复式自动洗车设备横梁移动的基本要求，对往复式自动洗车深入了解，对机架选材布局进行分析，完成总体方案的设计。

这次设计虽然设计了往复式洗车机的横梁移动系统，但还是略有不足，希望在以后能进一步完善，除了设计往复式洗车机的横梁移动系统，对洗车机的整体机构，洗车方式等进行进一步设计。

参考文献：

[1]岑军健.新编非标准设备设计手册（下册）.北京： 国防工业出版社，1999.4.

[2]濮良贵.机械设计（第八版）[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[3]范钦珊.工程力学[M]. 北京：高等教育出版社，2000.