超声波洗鞋器结构设计及零件加工工艺分析(附件)【字数：8982】
本课题设计一种包含清洗、烘干、杀菌功能的超声波洗鞋器。包括机体以及内部工作件，分别是超声清洁系统、水循环系统、烘干系统、紫外线杀菌系统，各系统包括电路控制。当连接电源，超声波洗鞋器开始工作，顶盖内的紫外线灯起杀菌作用，水箱为清洗腔内的水在管路中作循环作用，水的动力由小水泵提供。当清洗完毕，超声波发生器停止工作，缠绕于腔体外部的发热装置开始制热，直至将鞋子烘干。超声波发生器镶嵌在腔体底部依靠降压模块提供工作压。杀菌及烘干一体自动化结构。
目录
一.引言 1
（一）洗鞋器的研究背景 1
1.洗鞋器的研究现状 1
2.铝合金机械加工的研究现状 2
(二)主要研究内容 4
二.设计方案 5
（一）整体结构设计 5
（二）超声波震荡清洗结构设计 7
（三）水循环系统结构设计 8
（四）烘干及杀菌系统结构设计 9
1.恒温烘干结构 9
2.紫外线杀菌结构 9
三.关键零件的工艺分析与制造 11
（一）排线槽加工工艺分析与建模 11
1.分析 11
2.建模 11
3.加工 13
(二) 水箱加工工艺分析与建模 14
1.分析 14
2.建模 15
3.加工 16
四.装调与分析 18
(一) 超声波清洗部件结构 19
（二）水循环部件结构 20
（三）恒温烘干部件结构 20
五.发展与展望 22
参考文献 23
在学研究成果 24
致谢 25
一.引言
（一）洗鞋器的研究背景
现在市面上大部分的洗鞋器还是由毛刷，滚筒构成，对于一些皮鞋，运动鞋来说，容易把鞋洗坏，洗变形。而且，大部分的清洗器都有卫生死角，对于一般的鞋子来说，很难清洗干净。当遇到阴雨天气，洗完的鞋子不容易干。然而，为了解决以上问题，本发明利用超声波发生器使腔体内的清洗液产生的高频率震动，去除污渍达到清洗的目的。在全面清洗鞋的同时，不损伤鞋体。并且在腔体中加入发热装 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
置，在需要的情况下直接将鞋子烘干，缩短晾晒时间。
1.洗鞋器的研究现状
生活避免不了多种多样的衣物，其中也有不少价格不菲。因此而兴起的干洗等行业倍受欢迎。目前，人们生活中使用的鞋子种类繁多，比如布鞋、皮鞋、棉鞋等。然而，这些鞋的清洗方式有很大区别。
目前国内外主要刷鞋方式有三种：人工刷洗、洗衣机刷洗和洗鞋机刷洗。这三种方式各自有各自的优缺点;
如今社会发展，科技发达，人们的生活节奏也在加快，越来越缺乏时间去刷鞋，污渍也会导致鞋体的老化。人工刷洗虽然可以用不同的方法对应不同材质的鞋，却也有多缺点，尤其严重的是清洗效率低，劳动强度大，浪费水资源和污染水体，如图11所示。
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图11手工刷洗
利用人人家中基本都有的洗衣机来刷鞋，避免了清洗液污染水体[1]以及浪费时间和水资源以及劳动效率低的问题。但是鞋体接触的是地面，细菌难免远远高于普通衣物，增加了洗衣机细菌残留及间接接触的风。高速运转的波轮或滚筒洗衣机难免对鞋体造成刮伤和变形，甚至由于洗衣原理造成鞋体的死角污渍残留，如图12所示。
经过市场的淘汰与改进，在洗衣机的基础上发明了带毛刷的洗鞋机，这样的洗鞋机利用固定在筒壁上的毛刷在高速旋转对鞋体表面进行清洗，大大减少的鞋的清洗死角，却也增加了鞋体的受损，减少了使用寿命，如图13。/ /
图12自动洗衣机 图13带毛刷洗鞋机
无论是洗鞋机还是带毛刷的洗鞋机，都具有人工刷洗不具备的脱水功能，市面上95%的脱水方式是利用高速旋转所带来的离心力进行脱水，强大的离心力加剧了鞋体的变形。
而对于南方的潮湿天气，尤其是南方的梅雨季节，还有北方的常年低温，尤其是冬天，洗好的鞋子可能三五天都无法穿。为了解决这个问题，本设计加入了烘干功能，利用电阻丝通电发热的原理，通过温控板保持电阻丝的温度在五十到六十度，既达到快速烘干鞋子的目的，又不会对鞋子造成损伤。
2.铝合金机械加工的研究现状
为了解决机器在潮湿环境工作会生锈的问题，机器的水箱采用5A02系铝合金，这类铝合金属于防锈合金。
选用铝合金的原因就是铝合金密度低，但强度比较高，有些铝合金甚至接近或超过优质钢，且塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。在工业上广泛使用，使用量仅次于钢。
纯铝的密度小，只有ρ=2.7g/cm?，大约是铁的1/3。铝是面心立方结构，故具有很高的塑性，易于加工。但是纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。
车削加工是用来加工回转体零件，将零件通过三抓卡盘夹在机床主轴上，在高速旋转下，然后用车刀按照回转体的母线走刀，切出产品轮廓。车床上还可进行内孔，螺纹等的加工，而螺纹为低速加工。
数控车床是进行复杂回转体外形的加工。铣削是将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀，切出需要的形状和特征。传统铣削较多地用于铣轮廓和槽等简单外形特征。铣镗加工中心可进行三轴或多轴铣镗加工模具，检具，胎具，薄壁复杂曲面，叶片等。在选择数控铣削加工内容时，应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。
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（a）铣削加工 (b)车削加工 (c)加工成品
目录
一.引言 1
（一）洗鞋器的研究背景 1
1.洗鞋器的研究现状 1
2.铝合金机械加工的研究现状 2
(二)主要研究内容 4
二.设计方案 5
（一）整体结构设计 5
（二）超声波震荡清洗结构设计 7
（三）水循环系统结构设计 8
（四）烘干及杀菌系统结构设计 9
1.恒温烘干结构 9
2.紫外线杀菌结构 9
三.关键零件的工艺分析与制造 11
（一）排线槽加工工艺分析与建模 11
1.分析 11
2.建模 11
3.加工 13
(二) 水箱加工工艺分析与建模 14
1.分析 14
2.建模 15
3.加工 16
四.装调与分析 18
(一) 超声波清洗部件结构 19
（二）水循环部件结构 20
（三）恒温烘干部件结构 20
五.发展与展望 22
参考文献 23
在学研究成果 24
致谢 25
一.引言
（一）洗鞋器的研究背景
现在市面上大部分的洗鞋器还是由毛刷，滚筒构成，对于一些皮鞋，运动鞋来说，容易把鞋洗坏，洗变形。而且，大部分的清洗器都有卫生死角，对于一般的鞋子来说，很难清洗干净。当遇到阴雨天气，洗完的鞋子不容易干。然而，为了解决以上问题，本发明利用超声波发生器使腔体内的清洗液产生的高频率震动，去除污渍达到清洗的目的。在全面清洗鞋的同时，不损伤鞋体。并且在腔体中加入发热装 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
置，在需要的情况下直接将鞋子烘干，缩短晾晒时间。
1.洗鞋器的研究现状
生活避免不了多种多样的衣物，其中也有不少价格不菲。因此而兴起的干洗等行业倍受欢迎。目前，人们生活中使用的鞋子种类繁多，比如布鞋、皮鞋、棉鞋等。然而，这些鞋的清洗方式有很大区别。
目前国内外主要刷鞋方式有三种：人工刷洗、洗衣机刷洗和洗鞋机刷洗。这三种方式各自有各自的优缺点;
如今社会发展，科技发达，人们的生活节奏也在加快，越来越缺乏时间去刷鞋，污渍也会导致鞋体的老化。人工刷洗虽然可以用不同的方法对应不同材质的鞋，却也有多缺点，尤其严重的是清洗效率低，劳动强度大，浪费水资源和污染水体，如图11所示。
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图11手工刷洗
利用人人家中基本都有的洗衣机来刷鞋，避免了清洗液污染水体[1]以及浪费时间和水资源以及劳动效率低的问题。但是鞋体接触的是地面，细菌难免远远高于普通衣物，增加了洗衣机细菌残留及间接接触的风。高速运转的波轮或滚筒洗衣机难免对鞋体造成刮伤和变形，甚至由于洗衣原理造成鞋体的死角污渍残留，如图12所示。
经过市场的淘汰与改进，在洗衣机的基础上发明了带毛刷的洗鞋机，这样的洗鞋机利用固定在筒壁上的毛刷在高速旋转对鞋体表面进行清洗，大大减少的鞋的清洗死角，却也增加了鞋体的受损，减少了使用寿命，如图13。/ /
图12自动洗衣机 图13带毛刷洗鞋机
无论是洗鞋机还是带毛刷的洗鞋机，都具有人工刷洗不具备的脱水功能，市面上95%的脱水方式是利用高速旋转所带来的离心力进行脱水，强大的离心力加剧了鞋体的变形。
而对于南方的潮湿天气，尤其是南方的梅雨季节，还有北方的常年低温，尤其是冬天，洗好的鞋子可能三五天都无法穿。为了解决这个问题，本设计加入了烘干功能，利用电阻丝通电发热的原理，通过温控板保持电阻丝的温度在五十到六十度，既达到快速烘干鞋子的目的，又不会对鞋子造成损伤。
2.铝合金机械加工的研究现状
为了解决机器在潮湿环境工作会生锈的问题，机器的水箱采用5A02系铝合金，这类铝合金属于防锈合金。
选用铝合金的原因就是铝合金密度低，但强度比较高，有些铝合金甚至接近或超过优质钢，且塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。在工业上广泛使用，使用量仅次于钢。
纯铝的密度小，只有ρ=2.7g/cm?，大约是铁的1/3。铝是面心立方结构，故具有很高的塑性，易于加工。但是纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。
车削加工是用来加工回转体零件，将零件通过三抓卡盘夹在机床主轴上，在高速旋转下，然后用车刀按照回转体的母线走刀，切出产品轮廓。车床上还可进行内孔，螺纹等的加工，而螺纹为低速加工。
数控车床是进行复杂回转体外形的加工。铣削是将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀，切出需要的形状和特征。传统铣削较多地用于铣轮廓和槽等简单外形特征。铣镗加工中心可进行三轴或多轴铣镗加工模具，检具，胎具，薄壁复杂曲面，叶片等。在选择数控铣削加工内容时，应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。
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（a）铣削加工 (b)车削加工 (c)加工成品
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