畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）小型吸塵器的設(shè)計學生姓名：學 號：所在系部：專業(yè)班級：指導教師：日 期：Small vacuum cleaner designByJune 2012學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學院有關(guān)保管、使用學位論文的規(guī)定，同意學院保留并向有關(guān)學位論文管理部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學士學位論文評選機構(gòu)將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1、保密 □，在 年解密后適用本授權(quán)書。2、不保密 □。（請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√” ）作者簽名： 年 月 日 導師簽名： 年 月 日i摘 要本文從吸塵器的歷史開始，介紹了吸塵器的發(fā)展狀況、種類、工作原理、結(jié)構(gòu)和適用環(huán)境。然后對吸塵器做簡要分析，從外觀設(shè)計到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，用 Pro/E 構(gòu)造出吸塵器的各部分元件的三維圖，如軟管、風機、吸頭、電機、底盤、主體等。最后對設(shè)計出來的元件進行裝配，構(gòu)造出裝配圖和爆炸圖，并用 CAD 畫出吸塵器主體結(jié)構(gòu)的二維圖。文中還著重介紹了電機選擇設(shè)計和減震消音器設(shè)計部分。關(guān)鍵詞：吸塵器 電機 裝配iiAbstractFrom the vacuum cleaner's history began development of the vacuum cleaner, types, working principle, structure and application of environmental. Then do a brief analysis of the vacuum cleaner, from the design to the design of the internal structure of each part of the components of the vacuum cleaner constructed using Pro / E 3D map, such as hoses, fans, suction head, motor, chassis, the main. The final assembly of components designed, constructed assembly drawings and exploded diagram, and using CAD to draw two-dimensional diagram of the vacuum cleaner main structure. The paper also focuses on the design part of the motor to select the design and shock-absorbing muffler.Keywords： Vacuum cleaner Motor Assembly目 錄摘 要 iAbstract.ii1 引言 12 吸塵器的歷史及發(fā)展 22.1 吸塵器的歷史 .22.2 業(yè)界的發(fā)展情況 .33 吸塵器的分類 53.1 臥式（Canister） .53.2 立式（Upright） 53.3 手持式 （Handy） 63.4 桶式 （Pot） .63.5 桿式 （Stick） 63.6 機器人 （iRobot） 63.7 便攜式吸塵器 .73.8 中央吸塵系統(tǒng) .73.9 機器人吸塵器 .73.10 便攜式迷你吸塵器 74 吸塵器工作原理、結(jié)構(gòu)及適用環(huán)境 84.1 吸塵器工作原理 .84.2 吸塵器結(jié)構(gòu) .84.3 適用環(huán)境 .95 產(chǎn)品設(shè)計 .105.1 電機的設(shè)計 .105.1.1 電動機功率選擇的原則 105.1.2 吸塵器的真空度和風量 115.1.3 電機計算 115.1.4 電機建模 115.2 軟管設(shè)計 .125.3 吸塵器上蓋 .135.4 吸塵器刷頭 .135.5 刷頭護罩 .145.6 集塵杯 .155.7 吸塵器底盤 .155.8 吸塵器風機 .165.9 螺釘 .165.10 吸塵器主體 .175.11 隔振消音器設(shè)計 .175.11.1 隔振原理 175.11.2 隔振材料特性介紹 185.11.3 電機隔振方法 195.11.4 減振消音器建模 205.12 吸塵器裝配圖 .205.14 吸塵器分解視圖 .215.15 吸塵器主體工程圖 .21結(jié)束語 22參考文獻 .23致謝 2411 引言隨著人們生活水平的提高，健康、舒適的家居環(huán)境越來越被更多的人所關(guān)注。買房、裝修成為人們茶余飯后談?wù)摰臒狳c話題，但裝修后又臟又累的衛(wèi)生清掃工作，成為困擾家庭主婦又一大難題。對不少家庭而言，吸塵器已成為清潔家庭的必備小家電。人們選擇吸塵器主要考慮外觀、小巧、好操作、低噪音、大吸力等因素，這一趨勢也成為當前設(shè)計師們設(shè)計產(chǎn)品所要考慮的問題。下面我們來研究一下小型吸塵器的設(shè)計與開發(fā)。22 吸塵器的歷史及發(fā)展2.1 吸塵器的歷史1869 年美國一家公司制造并生產(chǎn)了第一臺電動吸塵器被命名為“旋風” 。從那時起吸塵器這個與時代發(fā)展相結(jié)合的小型家用電器開始了與生活的緊密連接。1900 年，英國工程師 Hubert Cecil Booth 在一次貿(mào)易展上看到了美國的一部鼓風機，這成為了他發(fā)明第一臺真空吸塵器的原型。1901 年，使用電的家庭還很少，他發(fā)明了一個笨重的引擎帶著一個吸氣泵，并安裝在馬車上工作，經(jīng)過后來英國真空吸塵器公司的技術(shù)人員改造，以一根長而干凈的彈性軟管改裝成了正式的真空吸塵器。1902 年，這一吸塵器被指定為愛德華七世加冕典禮清潔地毯，后又被指定為白金漢宮清潔時，Booth 的發(fā)明引起了轟動。人們開始以這種以新試清潔方法為樂趣和炫耀。1908，美國俄亥俄州開始盛行自助家庭清潔，因為一個很有創(chuàng)意的看門人發(fā)明了簡易電動吸入式清掃器——一個香皂盒，一個風扇、一個枕套和一個掃帚柄。從那以后的吸塵器都有一個具有滲透性過濾網(wǎng)的垃圾袋，但它的缺點是總不免被阻塞，降低清潔效率。 1978 年，年輕的英國設(shè)計師戴森（James Dyson 1947—）發(fā)現(xiàn)使用傳統(tǒng)袋式吸塵器的過程中普通吸塵器要經(jīng)常更換塵袋，而且“塵袋”中逸出的微小塵粒常常堵塞吸氣口的過濾片。降低了吸塵器的效率。他研究了這一缺陷。并采用了一種工業(yè)清潔技術(shù)，即旋風分離技術(shù)來解決這個問題，這一技術(shù)常用于油漆店和鋸木廠的清掃中。他制作了 5127 個模型來完善他的想法。5 年后，也就是 1983 年，戴森設(shè)計制造了自己的第一臺吸塵器“G—Force” 。它的原理是先將氣流加速到 200 英里/小時，把較大的絨毛碎片變小些，再以 924 英里/小時的超音速將大小適合的灰塵微粒通過離心力旋入垃圾袋中。 為了推廣旋風吸塵器的設(shè)計，并為自己的設(shè)計找到產(chǎn)業(yè)化的資本，他把它帶到日本。經(jīng)過了 8 年的時間，吸塵器的銷售額增加了 100 倍。開始了吸塵器界的傳奇演繹。直到今天， “戴森”作為國際性的家電設(shè)計制造公司，仍然是以吸塵器的開發(fā)、設(shè)計與制造為主。3作為吸塵器界的領(lǐng)軍者，戴森從一開始就以體現(xiàn)了產(chǎn)品外觀設(shè)計與工程技術(shù)的完美結(jié)合為目的——“讓我們的生活得到真正的進步，你不僅需要成為設(shè)計師，還需要成為一個工程師。 ”以這個理念為基本，戴森設(shè)計了一個透明的PVC 外箱以顯示吸塵器的工作原理，并提示使用者什么時候該傾倒垃圾。第一款樣品是采用了銀色的機身，并用黃色突出關(guān)鍵的部件。使吸塵器看起來更加有趣，戴森希望它像一件太空時代的高技術(shù)產(chǎn)品，其超凡的性能應(yīng)該完善地展現(xiàn)出來。戴森說：“我們的哲學是真正創(chuàng)造出最好的產(chǎn)品，也就是精良的設(shè)計加上更好的技術(shù)” 。2.2 業(yè)界的發(fā)展情況吸塵器之于家居，猶似彩電、冰箱之于家居，為諸多消費者置家必備（類似家庭“大件兒”）， 龐大的消費基礎(chǔ)使各品牌扎成一堆。飛利浦、好運達占據(jù)高端市場，伊萊克斯、三洋、海爾、龍的、富達等占中端和低端的大部分領(lǐng)地，海爾、伊萊克斯、三洋頻繁輪坐市場第一把交椅，但互相間不能拉開實際距離。中端市場飛利浦、LG、好運達通過調(diào)整產(chǎn)品價格也開始占有越來越多的份額，好運達對其原來的中高檔的吸塵器進行了全面調(diào)價，意在奪取最多份額的中端市場。低端市場吸塵器的同質(zhì)化現(xiàn)象非常嚴重，與廚房小電器的食品加工類產(chǎn)品類似。作為小家電的一個品種，吸塵器也是受到小家電市場的發(fā)展及影響的。現(xiàn)在我們就來看看國際和國內(nèi)的小家電企業(yè)的發(fā)展及市場占有情況。如今，小家電市場已經(jīng)由原來少數(shù)國際品牌支撐的局面，迅速轉(zhuǎn)變成國際、臺資、港資以及本土品牌共同角逐的戰(zhàn)場。這些品牌由于有不同的背景和競爭優(yōu)勢，在市場上的表現(xiàn)各有不同，雖然都想在小家電市場謀取一方霸業(yè)，但他們的品牌健康程度卻不同。國際品牌一線陣營中，飛利浦小家電為什么能夠得到消費者的高度認可，外界莫衷一是，原因是飛利浦小家電相對低調(diào)，它的對手甚至不清楚它每年究竟在中國市場實現(xiàn)多少銷售。 飛利浦的“讓我們做得更好”深入人心，世界一流的產(chǎn)品設(shè)計與質(zhì)量在消費者心中建立起穩(wěn)固的地位，購買飛利浦小家電既能滿足消費者的生活需要，4同時給消費者不同于其他品牌的優(yōu)越感，飛利浦小家電不僅僅是高質(zhì)量產(chǎn)品的代名詞，它更是高質(zhì)量、國際化生活的象征。賽博是法國著名小家電集團，其旗下的萬能、好運達、特福等在國外市場確有建樹，作為最早進入中國的國際品牌之一的萬能，因為沒能在中國打開局面，曾一度淡出中國市場。其他品牌如好運達、特福等雖苦心經(jīng)營多年，有了一定的市場份額，但是離賽博的目標還差很遠。經(jīng)過了與紅心合資的痛苦歷程，賽博發(fā)現(xiàn)還是應(yīng)該全盤掌握市場開發(fā)的主動權(quán)。 小家電中端市場，臺資和港資品牌占有相當份額。由于他們?yōu)闅W美大企業(yè)的豐富代工經(jīng)驗使他們也掌握了很多技術(shù)知識和市場需求，這也是他們現(xiàn)在能具有競爭力的主要原因。相比其他，國內(nèi)小家電企業(yè)就顯得有些落后了。國內(nèi)的小家電品牌中龍的是個典型的例子。這家歷史不長（1999 年 9 月成立）的小家電企業(yè)具有非常明顯的特點。雄心勃勃——雖然還沒有長遠的規(guī)劃，還沒有明確的長遠目標，但是它已經(jīng)明確表達“未來的‘龍的’未必只局限于小家電”。拼命學習——無論在產(chǎn)品設(shè)計、營銷模式，還是在組織架構(gòu)、管理系統(tǒng)方面，都在學習國際老大如飛利浦和松下，尤其是飛利浦，甚至連產(chǎn)品的陳列端架都有明顯模仿飛利浦的痕跡。選擇切入點，迅速擴張——主要從吸塵器入手，占領(lǐng)低端市場，隨后迅速擴大產(chǎn)品線，覆蓋從個人護理（女用護理及美容系列以及電動牙刷）、廚房小電器到家居系列的多種類別，在商場的陳列，已經(jīng)從與其他國內(nèi)品牌一起端架陳列上升到有一定面積的專柜陳列，在連鎖超市、大賣場或電器連鎖店的出樣數(shù)量也逐日增加。53 吸塵器的分類3.1 臥式（Canister）在 亞 歐 市 場 較 為 常 見 的 吸 塵 器 類 型 ， 占 整 體 市 場 的 80%以 上 。 其 特 點是 外 形 小 巧 ， 存 放 方 便 。 臥 式 吸 塵 器 也 分 為 “塵 盒 式 吸 塵 器 ”和 “塵 袋 式吸 塵 器 ”。3.2 立式（Upright）美 洲 市 場 較 為 常 見 ， 適 用 于 大 面 積 的 地 毯 清 潔 。3.3 手持式 （Handy）體 型 小 巧 ， 攜 帶 及 使 用 非 常 方 便 ， 主 要 用 于 車 內(nèi) 的 清 潔 ， 對 鍵 盤 ， 電 器等 也 有 良 好 效 果 。 缺 點 是 功 率 較 小 ， 吸 力 不 夠 強 勁 。 3.4 桶式 （Pot）商 用 吸 塵 器 ， 多 為 保 潔 公 司 ， 酒 店 ， 寫 字 樓 所 使 用 ， 特 點 是 容 量 大 ， 能吸 水 。 3.5 桿式 （Stick ）近 幾 年 逐 步 增 多 ， 多 為 充 電 式 ， 特 點 是 體 型 小 巧 ， 使 用 方 便 。 3.6 機器人 （iRobot ）自 動 清 掃 地 板 上 的 灰 塵 ， 自 動 清 掃 地 板 上 的 灰 塵 ， 自 動 清 理 毛 發(fā) 和 碎 物 ，清 掃 任 務(wù) 完 成 后 ， 自 動 返 回 充 電 ， 智 能 吸 塵 器 的 核 心 技 術(shù) 是 芯 片 和 里 面 的 軟6件 ， iRobot 智 能 吸 塵 器 機 器 人 Roomba 使 用 先 進 的 iAdapt 技 術(shù) ， 這 是 一 個由 軟 件 和 感 應(yīng) 器 組 成 的 專 利 系 統(tǒng) 。 iAdapt 讓 Roomba 可 以 主 動 對 清 掃 環(huán) 境進 行 監(jiān) 測 ， 每 秒 鐘 思 考 次 數(shù) 超 過 60 次 ， 并 且 能 夠 以 40 種 不 同 的 動 作 進 行反 應(yīng) ， 以 便 徹 底 清 掃 房 間 。 高 端 吸 塵 器 ， 可 自 動 打 掃 和 充 電 ， 優(yōu) 點 是 噪 音小 ， 體 積 小 ， 能 夠 輕 松 進 入 傳 統(tǒng) 吸 塵 器 不 能 到 達 的 地 方 。3.7 便攜式吸塵器它一般有四種形式： 肩式吸塵器：體積較小，使用時背在肩上，小功率輸出。 桿式吸塵器：形狀似桿，上端為把手，下端為吸嘴，小功率輸出。 手提式吸塵器：體積更小，可直接握在手中使用，小功率輸出。 微型式吸塵器：多用電池供電，體積更小，多用于清潔衣物、儀器等，微功率。 3.8 中央吸塵系統(tǒng)高 端 吸 塵 器 ， 它 是 將 吸 塵 主 機 放 置 在 主 要 生 活 區(qū) 之 外 的 場 所 ， 如 ： 地 下設(shè) 備 層 、 車 庫 、 清 理 間 等 ， 將 吸 塵 管 道 嵌 至 墻 里 ， 在 墻 面 只 留 小 而 美 觀 的 吸塵 插 口 ， 當 需 要 清 理 時 只 需 將 一 根 軟 管 插 入 吸 塵 口 ， 此 時 系 統(tǒng) 自 動 啟 動 主 機開 關(guān) ， 全 部 大 小 灰 塵 、 紙 屑 、 煙 頭 、 有 害 微 生 物 ， 甚 至 客 房 中 的 煙 味 等 不 良氣 味 ， 都 經(jīng) 過 嚴 格 密 封 的 管 道 傳 送 到 中 央 收 集 站 。 任 何 人 、 任 何 時 間 都 可 以進 行 全 部 或 局 部 清 潔 ， 確 保 了 最 清 潔 的 室 內(nèi) 環(huán) 境 。 其 清 潔 處 理 能 力 是 一 般 吸塵 器 的 5 倍 ， 而 軟 管 長 度 可 任 意 選 配 ， 該 類 系 統(tǒng) 在 歐 美 國 家 已 是 必 配 系 統(tǒng) ，在 國 內(nèi) 已 有 部 分 高 檔 樓 盤 采 用 了 此 先 進 技 術(shù) 。3.9 機器人吸塵器iRobot 機 器 人 吸 塵 器 英 文 名 稱 為 “Roomba”， 中 文 為 “倫 巴 ”， 是 由美 國 iRobot 公 司 生 產(chǎn) 。 美 國 麻 省 理 工 學 院 (MIT) 羅 德 尼 ·布 魯 克 斯 教 授(Rondy Brooks)， 主 持 世 界 最 大 的 大 學 實 驗 室 ——電 腦 科 學 暨 人 工 智 能 實7驗 室 (Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory, 簡稱 CSAIL)， 于 1990 年 帶 著 得 意 門 生 － 科 林 ·安 格 爾 (Colin Angle)和 海倫 ·格 雷 納 (Helen Greiner)， 以 CSAIL 所 提 供 的 創(chuàng) 業(yè) 基 金 為 基 礎(chǔ) ， 創(chuàng) 辦 了iRobot 公 司 。 iRobot 最 初 專 注 于 軍 用 機 器 人 的 研 究 ， 創(chuàng) 造 了 PackBot 等 機器 人 ， 公 司 于 2002 年 開 始 涉 足 家 用 機 器 人 市 場 ， 并 在 2002 年 推 出 了 具 有歷 史 歷 史 意 義 的 機 器 人 吸 塵 器 Roomba， 揭 開 機 器 人 吸 塵 器 新 篇 章 。3.10 便攜式迷你吸塵器 便 攜 式 迷 你 吸 塵 器 輕 巧 靈 便 ， 方 便 使 用 的 提 式 設(shè) 計 ， 只 要 隨 手 拿 起 并 用手 輕 輕 一 摁 ， 便 可 輕 松 吸 塵 。 吊 帶 式 設(shè) 計 可 把 它 挎 在 腰 間 進 行 操 作 。 使 用 大吸 頭 可 以 吸 地 面 上 的 任 何 物 品 （ 水 除 外 ） ， 使 用 寬 頭 吸 頭 可 以 吸 有 縫 隙 的 物品 （ 寬 頭 吸 塵 頭 頭 部 有 毛 掃 ， 可 以 打 掃 縫 隙 中 的 灰 塵 ） ， 使 用 軟 管 吸 塵 時 可以 背 在 身 上 ， 不 僅 能 吸 沙 發(fā) ， 窗 簾 ， 還 可 以 吸 天 花 板 ， 電 腦 鍵 盤 ， 床 面 以 及各 種 家 用 電 器 表 面 的 灰 塵 。 配 置 了 可 以 轉(zhuǎn) 彎 的 小 方 刷 可 用 于 電 腦 鍵 盤 除 塵 ，清 理 小 范 圍 碎 屑 以 及 為 寵 物 吸 塵 ， 清 理 隱 藏 在 每 一 死 角 窄 縫 的 塵 垢 ， 提 高 清潔 效 能 ， 使 用 更 方 便 。84 吸塵器工作原理、結(jié)構(gòu)及適用環(huán)境4.1 吸塵器工作原理吸塵器能除塵，主要在于它的“頭部”裝有一個電動抽風機。抽風機的轉(zhuǎn)軸上有風葉輪，通電后，抽風機會以每秒 500 圈的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生極強的吸力和壓力，在吸力和壓力的作用下，空氣高速排出，而風機前端吸塵部分的空氣不斷地補充風機中的空氣，致使吸塵器內(nèi)部產(chǎn)生瞬時真空，和外界大氣壓形成負壓差，在此壓差的作用下，吸入含灰塵的空氣?；覊m等雜物依次通過地毯或地板刷、長接管、彎管、軟管、軟管接頭進入濾塵袋，灰塵等雜物滯留在濾塵袋內(nèi)，空氣經(jīng)過濾片凈化后，由機體尾部排出。因氣體經(jīng)過電機時被加熱，所以吸塵器尾部排出的氣體是熱的。吸塵器的吸塵桶內(nèi)裝有一個收集灰塵的盒子，塵垢便留在集塵盒里，盒子裝滿后，可取出用水刷洗清理。吸塵器配上不同的部件，可以完成不同的清潔工作，如配上地板刷可清潔地面，配上扁毛刷可清潔沙發(fā)面、床單、窗簾等，配上小吸嘴可清除小角落的塵埃和一些家庭器具內(nèi)的塵垢。4.2 吸塵器結(jié)構(gòu)吸塵器的基本結(jié)構(gòu)按功能分為五個部分： 1．動力部分：吸塵器電機和調(diào)速器。調(diào)速器分手控、機控。 電機：有銅線電機和鋁線電機之分。銅線電機有耐高溫、壽命長、單次操作時間長等優(yōu)點，但價格較鋁線比較高； 鋁線電機有著價格低廉的特點，但是耐溫性較差、熔點低、壽命不及銅線長。 調(diào)速器：手控式一般為風門調(diào)節(jié)； 機控式為電源式手持按鍵或紅外線調(diào)節(jié)。2．過濾系統(tǒng)：塵袋、前過濾片、后過濾片。按過濾材料不同又分：紙質(zhì)、布質(zhì)、SMS 、海帕（ HEPA 高效過濾材料） 。 93．功能性部分：收放線機構(gòu)、塵滿指示、按鈕或滑動開關(guān)。 4．保護措施：無塵袋保護、真空度過高保護、抗干擾保護（軟啟動） 、過熱保護、防靜電保護。5． 附 件 ： 手 柄 和 軟 管 、 接 管 、 地 刷 、 扁 吸 、 圓 刷 、 床 單 刷 、 沙 發(fā) 吸 、掛 鉤 、 背 帶 。（ 1） 喉 管 ： 所 有 吸 力 式 的 吸 塵 器 都 會 裝 備 硬 喉 管 ， 用 來 連 接 清 潔 用 的 軟喉 管 及 附 件 。 （ 2） 電 動 刷 ： 內(nèi) 式 吸 塵 器 的 清 潔 頭 ， 是 混 合 式 吸 塵 器 特 別 有 的 配 件 。 （ 3） 圓 刷 頭 ： 也 較 小 吸 嘴 ， 可 做 360 度 回 轉(zhuǎn) ， 方 便 清 潔 家 具 、 精 細 網(wǎng)織 物 等 。（ 4） 扁 吸 嘴 ： 又 稱 縫 隙 吸 嘴 ， 是 一 支 細 長 、 扁 平 的 硬 吸 嘴 。 特 別 適 用 于清 潔 墻 邊 、 輻 射 式 暖 片 、 角 落 及 淺 窄 地 方 。4.3 適用環(huán)境１．海拔高度不超過 1000ｍ。２．環(huán)境空氣最高溫度為+40℃。３．環(huán)境空氣相對濕度：25％～90％。105 產(chǎn)品設(shè)計5.1 電機的設(shè)計電動機是吸塵器的心臟，其性能的好壞，可直接影響吸塵器的可靠性。5.1.1 電動機功率選擇的原則電動機的功率反映了它的負載能力，對電動機的選擇首先是對電動機功率的選擇，如果選擇的電動機功率過小，則不能使機械設(shè)備在正常工作狀況下運行，無法完成相應(yīng)的生產(chǎn)任務(wù)，即使電動機能夠勉強拖動機械設(shè)備運轉(zhuǎn)，由于電動機在過載條件下運行，會造成電動機損壞或其他機械故障。如果選擇的電動機功率過大，則設(shè)備投資費用增加，電動機運行效率下降。電動機的功率選擇應(yīng)根據(jù)以下原則進行。1.允許溫升 保證電動機在運行時的實際最高溫度 不高于電動機絕max?緣材料所允許的最高溫度 ，即 。a?mx?a?2．過載能力 電動機熱慣性大，在短期內(nèi)承受高于額定功率的負載時所達到的溫度不會高于電動機絕緣材料所允許的最高溫度，有一定的過載能力。但是，電動機的最大轉(zhuǎn)矩 或最大電流 max 必須大于運行過程中可能出現(xiàn)axTI的最大負載轉(zhuǎn)矩 和最大負載電流 ,即 = 。mLmaxLaxLT?m?N3．啟動能力 為了保證電動機能夠可靠啟動，必須使 。LststT??5.1.2 吸塵器的真空度和風量吸塵器電機的風機高速轉(zhuǎn)動時，在電機吸入口處形成真空。真空度越高， 吸入塵土的能力越大，所以是吸塵器電機的一個重要指標。其大小主要取決于電機的轉(zhuǎn)速和葉輪的葉型。電機的真空度還與吸入口的口徑有關(guān)，其變化關(guān)系見圖中的h曲線。圖中， h為均壓箱中的真空度，P 為輸入口功率， P為吸塵功率， q為吸塵效率，Q為風量。電機的最大真空度是吸入口全閉時的真空度， 即h曲線的最高點， 由于11風路損耗，吸塵器的真空度低于電機。圖5-1 輸入功率曲線實際使用時， 吸塵器既有一定的真空度， 又有一定的空氣吸入。真空度空， 則吸入的空氣量(即風量)多， 吸塵效率也越高。顯然， 風量的大小也是吸塵器的一個重要指標。因為風量與吸塵功率密切相關(guān)， 吸塵功率又決定了吸塵效率， 因此吸塵器國標征求意見稿僅規(guī)定吸塵效率，而無風量要求，更符臺實際使用情況。但對于吸塵器電機生產(chǎn)廠，電機單件吸塵效率的測量比較復雜，也難以逐臺檢測， 因此各國的吸塵器電機標準大多有風量規(guī)定。吸塵器電機離心式葉輪的葉片間距及直徑越大， 轉(zhuǎn)速越高， 鼓出的空氣會越多， 風量也越大， 通常吸塵器及其電機規(guī)定的風量都是最大風量，也就是在標準測試條件下，進風口全開時的風量。5.1.3 電機計算吸入功率等于 風量( l/s) 與 真空度(Kpa)的乘積：P = Q * hs。吸 塵 器 的 效 率 =（ 吸 塵 器 的 輸 出 功 率 P2÷吸 塵 器 的 輸 入 功 率 P1） ×100%。吸 塵 器 效 率 一 般 在 28%-32%， 這 是 因 為 吸 塵 器 使 用 中 空 氣 流 通 有 很 大 的阻 力 ， 降 低 了 風 量 。Hs24kpa,效 率 取 為 30%， 進 風 量 1.7m3/s,所 以 選 取 額 定 功 率 為 500W的 單相交流串勵電動機。5.1.4 電機建模P(W)n(%)P1P2n12電機主體 輸出軸 螺紋孔R1=100,倒角 6R2=80,倒角 5直徑 10 直徑 5深度 55.2 軟管設(shè)計圓環(huán) 螺紋外徑 22內(nèi)徑 20螺距 0.7節(jié)距 1軟管作用：長長的軟管可以在遠離電源插頭的地方進行工作。135.3 吸塵器上蓋圓柱 彎弧 排氣孔 螺紋直徑 340高度 40弧度 50厚度 15直徑 3面積 10x10螺距 0.7節(jié)距 1吸塵器上蓋在吸塵器中的作用：封閉上口，便于移動及提攜。5.4 吸塵器刷頭底座高度 圓環(huán) 底座倒角 螺紋 螺紋孔厚度 20 內(nèi)徑 18 倒角 R2 螺距 0.7 直徑 514外徑 20 節(jié)距 1 深度 8吸塵器刷頭在吸塵器中的作用：直接與地面灰塵接觸，吸取灰塵，同時可來回移動。5.5 刷頭護罩圓孔 1 圓孔 2 厚度直徑 8 直徑 5 2吸塵器刷頭護罩在吸塵器中的作用：保護刷頭同時有過濾大物體作用，清洗方便。5.6 集塵杯15圓柱 內(nèi)槽直徑 320高度 80直徑 310高度 70集塵杯作用：用于儲存吸進來的灰塵。5.7 吸塵器底盤底座 輪子圓柱：直徑 440，高度 700內(nèi)槽：直徑 400，高度 50倒角：15外徑：60，內(nèi)徑：40倒角 1：7.5，倒角 2：5厚度：30底盤作用：用于裝載吸塵器主體，便于移動。165.8 吸塵器風機5.9 螺釘175.10 吸塵器主體R1 R2 R3 R4 R5直徑 400高度 50直徑 350高度 10直徑 340高度 300直徑 350高度 10直徑 330高度 30R6 R7 內(nèi)槽 螺紋 圓孔直徑 30高度 5直徑 20高度 10直徑 320高度 350螺距 0.7節(jié)距 1直徑 18深度 305.11 隔振消音器設(shè)計噪音作為吸塵器最主要的性能參數(shù)之一,高噪音已經(jīng)成為家用電器中最為嚴重的問題，噪音問題也是阻礙吸塵器在國內(nèi)普及的最大障礙。對大多數(shù)的吸塵器而言，電機是最主要的噪聲源。而電機運行中不平衡導致的噪聲是最主要的噪聲之一，要解決這個問題的根本就是“如何減小電機運行中的不平衡”。5.11.1 隔振原理在工業(yè)中通常把6Hz 以下的振動定義為低頻振動，6～100Hz 之間的振動定義為中頻振動，100Hz 以上的振動定義為高頻振動。由公式：f = n/60 可以計18算出真空電機的干擾振動基頻一般在510 Hz左右，其在空氣中的波長大約0.69m，屬于高頻振動。解決干擾振動的最好辦法就是給真空電機加裝避振器，當避振器的固有頻率大于真空電機的干擾振動頻率時避振器是不能起到隔振效果的，當避振器的固有頻率和真空電機的干擾振動頻率相當時避振器不但不能起到隔振效果，還會因為聲波的疊加把振動放大，只有當避振器的固有頻率小于真空電機的干擾振動頻率的1.42 倍時避振器才有隔振效果。一般情況下避振器的固有頻率小于真空電機的干擾振動頻率的4 倍時（最好取14 以上），可以有良好的隔振效果。所以避振器的固有頻率必須遠遠小于510 Hz。5.11.2 隔振材料特性介紹隔振材料的選擇是非常重要的，下面我們就常用的幾種軟性材料做個簡單的介紹：1.天然橡膠：天然橡膠（NR）以橡膠烴（聚異戊二烯）為主，含少量蛋白質(zhì)、水、樹脂酸、糖類和無機鹽等。主要特點，彈性大，定伸強度高，抗撕裂性和電絕緣性能優(yōu)良，耐磨性和耐旱性良好，易加工，易與其他材料粘合，在綜合性能方面優(yōu)于多數(shù)的合成橡膠，價格較低。缺點是耐氧和耐臭氧性差，容易老化變質(zhì)；耐油和耐溶劑性不好，抵抗酸堿的腐蝕能力低；耐熱性不高，使用溫度一般在- 6 0 ℃～+ 8 0 ℃。主要用于制造輪胎、膠管、電纜的絕緣層，特別適用制造扭振消除器、發(fā)動機減振器機器支座、橡膠-金屬懸掛元件。2.硅橡膠：硅橡膠（Q）為主鏈含有硅、氧原子的特種橡膠。主要特點既耐高溫（最高300℃）也耐低溫（最低-100℃），使用溫度一般在-60℃～+200℃。是目前最耐寒、耐高溫橡膠；同時電絕緣性能優(yōu)良，耐熱氧化和耐臭氧的穩(wěn)定性很高，化學惰性大，不易老化。缺點是機械強度較低。耐油和耐溶劑性不好，抵抗酸堿的腐蝕能力低；價格昂貴。主要用于制造耐高低溫制品（膠管、密封件），耐高壓電纜的絕緣層，由于無毒無味還用于食品和醫(yī)療工業(yè)。3.聚氨酯橡膠：聚氨酯橡膠（AU/EU）有聚酯（或聚醚）與二異氰酸酯類化合物聚合而成的彈性體。主要特點耐磨性好，機械強度高，彈性大，耐油性好，耐氧和耐臭氧性好，不易老化變質(zhì)，氣密性好。在各種橡膠中綜合性能最好的。19缺點是耐溫性差。耐水和抵抗酸堿的腐蝕能力低；耐芳香烴、酮、酯、醇等溶劑性較差。使用溫度一般在-3 0℃～+8 0℃，成本較高。主要用于制造輪胎緊挨的零件、墊圈、防振制品以及耐磨、高強度和耐油的橡膠制品。5.11.3 電機隔振方法真空電機加裝避振器的結(jié)構(gòu)是非常多的，最常用的是在電機上加裝防振套和在電機尾部加裝電機壓座。由公式 可以知道，加大支撐防振套1*2Kfm??和防振墊結(jié)構(gòu)的質(zhì)量（增大m）即加大支撐結(jié)構(gòu)的材料密度和厚度可以降低避振器的固有頻率f，另外減小防振套和防振墊的剛性（減小K）即降低防振套和防振墊的硬度，增加其厚度，減小與電機的徑向接觸面積可以降低避振器的固有頻率f 。電機防振套的作用除了隔振降噪外還可以起到阻尼降噪的作用，同時還有支撐電機的作用。阻尼是指系統(tǒng)損耗能量的能力，從防振的角度來說就是將振動的能量轉(zhuǎn)化為其他的能量損耗，不至于產(chǎn)生大的振動噪音。不同材料的阻尼是不一樣的，阻尼能力的大小用阻尼損耗因子來衡量。一般最多的是用天然橡膠，但是如果防振套是在電機室內(nèi)，且溫度較高時會導致天然橡膠易老化，建議用聚氨酯橡膠。在防振套總體積固定的情況下，其受到振動積壓后自身要可以釋放應(yīng)力，就必須要求防震套有自我調(diào)整空間，如果沒有應(yīng)力調(diào)整的空間，防振套的彈性就會變差，無法起到隔振降噪的效果，那么在厚度一定的條件下可以采用鏤孔或發(fā)泡工藝，這樣既可以有比較好的隔振效果又可以節(jié)約成本。205.11.4 減振消音器建模R1 R2 R3 R4 螺釘孔直徑165高度5直徑160高度135直徑100高度130直徑50高度5直徑5深度105.12 吸塵器裝配圖215.14 吸塵器分解視圖5.15 吸塵器主體工程圖22結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的給吸塵器的設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。在這次設(shè)計的實踐中，學到很多有用的知識，也積累了不少經(jīng)驗，而且培養(yǎng)了我棄而不舍的求學精神和嚴謹作風。同時我還明白了一個道理做一件事情不是一個人就可以做好，而是大家共同努力才能做的更好。雖然畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富。各種表面的適用條件，各種曲面的選用標準，各種零件的安裝方式，我都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學會應(yīng)用的。在設(shè)計過程中一些曲面的設(shè)計讓我很頭痛，原因是由于本身設(shè)計受到平面圖本身的框定，而又必須考慮實際的一些要求規(guī)范，從而形成了一些矛盾點，這些矛盾在處理上讓人很難斟酌，正是基于這種考慮我意識到：要向更完美的進行一次設(shè)計，與其他懂的人交流溝通是很有必要的。