杨廷奇

摘要：目前，針对汽车坐垫的清洗方式多半是用人工手洗或机器清洗，效率低，洁净程度低且对坐垫的使用性能有较大影响。本设计采用压力传感器，结合滚筒的结构参数对滚筒应力分析，基于NX12.0的三维绘图技术，对坐垫清洗机进行整体设计。结合系统工程及协同设计，有效地将顶级设计规范传递给各个子装配，形成整体;并对产品的运行和管理进行阐述，对后期同类产品的设计提供参考。

关键词：协同设计;清洗机;汽车坐垫

1研究意义及目标

目前滚筒式毛刷的种类和使用方法：在清洗店基本上所用的清洗毛刷种类相对单一，依照形状和结构分类，基本有长方形、圆型。依照用途分类有竹刷、丝刷、塑料刷、鬓毛刷、铜丝刷，依照日常使用上分有软刷和硬刷等形状各异的刷子，手工刷洗时经常用长约5寸、宽2寸的细竹丝刷和短毛鬓刷;刷洗是在各种洗涤条件下，利用板刷和坐垫表面发生的摩擦，而达到去污的目的。因此，在刷洗过程中要注意“用力适当”，否则不仅冼不好坐垫，而且还容易造成各类事故。人工清洗坐垫，不仅效率低下，且很多地方都清洗不彻底，有时候也得不到顾客的满意，而且耗时费力，造成直接或者间接的经济损失。

2研究方法

2.1滚筒毛刷主要参数及三维设计形成自动化

研究的滚筒毛刷清洗机长1.90米、宽1.65米，传带速0.1ms，滚筒毛刷直径140mm，带宽1600mm。材料为Q345-A钢;传送带筒体直径100mm，材料为Q345-A钢，共五个。两个滚筒毛刷和一个力学传感器焊接后成一体，外表面覆盖一层厚为15mm的铸胶。

2.2研究方法选择

NX12.0的仿真功能提供了多物理场分析和用于优化的新型解决方案，以及用于分析复杂组件的新方法。NXNastran的强化功能包括得到软件改善的非线性及动态分析，包括计算性能和设计建模较易使用性能的提升。设计从基础创建的三维模型直接自动生成工程图样，使用者也能够使用内置的曲线草图工具手工绘制工程图。“设计制图”同样支持自动生成图样相应布局，也能实现视图的相关编辑和自动隐藏线编辑以便于数控加工模拟及自动编程方面的运用，在一般铣削加工方面也能够满足，还可以进行3至5轴的实际加工操作;因而生成的指令文件同样可直接应用于用户制定的数控机床，而不需要修改指令，便可进行加工操作，是现代产品设计中的不可或缺的高级CAD工具。

3清洗机的设计及装配工艺流程

3.1变频调速在输送带传送中的应用

为使皮带机实现多功能化，提出使用变频器对其皮带速度进行控制，达到了提高生产效率、降低安全隐患的目的。输送带上的坐垫随输送带一起运行，根据需要可以再输送机头部放坐垫。输送带用滚筒支撑传送，运行阻力小。带式传送机可以沿水平或倾斜线路布置，在传送坐垫时，向上最大输送倾角一般为170-180。当采用花纹输送带并采取其他相应措施上运倾角可高达280-320，下运倾角可达250-280，传动如图1。

3.2滚筒的毛刷零件装配工艺流程

3.2.1螺纹连接

将螺栓和螺母正确旋紧。连接中螺栓不应有弯曲和歪斜的情况，锁紧可靠。螺纹连接中不宜旋的过紧，旋得过紧的螺纹连接定会降低螺母的使用寿命并在螺栓中产生过大的应力。为了防止结合面倾斜，应使用力矩扳手对角交叉均匀地拧紧胀套螺钉，一定时间后再分别检查胀套的全部螺钉。

3.2.2滚筒的毛刷轴承装配

轴承安装在固定轴上时，压紧轴承的压力应施加在轴承内圈上;把轴承压入壳体时，压力应施加在轴承外圈上。传统的安装轴承的方法是使用软锤敲打，现在使用专用工具压配，有效避免了碰伤轴承。

3.2.3滚筒圆跳动量及滚筒静阻力系数的测定

皮带与滚筒毛刷以前测量圆跳动量和静阻力系数是在滚筒安装在皮带输送机头上以后进行的，由于地面不平，机架两侧有误差，测量值不准确。经过多次调试安装的滚筒支架，能比较准确地测出滚筒圆跳动量和静阻力系数，方便后续滚筒毛刷与力学传感器的结合。

3.2.4电机、皮带与滚筒毛刷和输送带的配合

电机要与摆线针轮减速机配合，减速机动力输出端安装皮带轮或链条齿轮，通过链条或皮带传动输送带滚筒，皮带与滚筒毛刷过盈配合。电机用变频器驱动或选择调速电机，这样既可以用少量电机带动滚筒在不同转速下工作，输送带将浸湿的垫子运送至两个滚筒毛刷的位置，输送带的速度=电机转速*皮带轮周长;滚筒毛刷速度=3*（电机转速*皮带轮周长），由电机变频器驱动选择调速电机，最后合适的选取皮带轮的直径，就可以形成“一电机多控制”的工作状态。滚筒毛刷和输送带的配合如图2。

4小结

本滚筒毛刷有效的利用滚筒表面软材质毛刷和输送带的附着物摩擦。电动机驱动尼龙毛刷，使毛刷辊的毛刷尖与皮带的表面坐垫轻微接触。这时螺旋形毛刷辊旋转方向与回程的输送带相反。从而将输送线带上坐垫的附着物清理掉。毛刷并且阻止皮带的偏走。延长输送线皮带及其它配件的使用寿命，是清洗坐垫机械必不可少的清理配件。

参考文献：

[1]张策.机械原理与机械设计.北京：机械工业出版社，2004.

[2]许德珠，朱起凡，吕烨.机械工程材料.北京：高等教育出版社，2001.