目 录
摘要...................................................................................................3
第一章 研究背景.............................................................................4
第二章 设计目的.............................................................................5
第三章 设计原理........................................................................... .6
第四章 设计方案.............................................................................7
方案选择............................................................................... ...7
最初方案...................................................................................8
最终方案..................................................................................10
三项异步电动机正反转........ ..... ...........................................11
齿轮传动..................... ..... ......................................................14
第五章总结....................... ..... ..... ................................................20
【摘要】
一、 研究现状分析
现在教室常用黑板擦存在很多不足，比如需要人工擦拭，在课程进度比较紧张的
关键词：全自动黑板擦，粉尘、电动机 齿轮、往复
研究背景：
现今学校教室中所使用的黑板擦大多数还是人工黑板擦，需要老师或者同学人工擦拭，效率低下，费时费力，同时也会产生许多粉尘，恶化教室的空气环境。
第二章 设计目的
现在教室常用黑板擦存在很多不足，比如需要人工擦拭，在课程进度比较紧张的
我们设计的这种全自动黑板擦不需要人工擦拭，为老师节约了不少时间；全自动黑板擦的工作效率较高，能在短时间内很好的对整块黑板进行擦拭；最重要的一点是，全自动黑板擦可以进行远程控制，可以在周围没有人的时候工作，进而很好的避免了粉尘对人体健康的影响。
第三章 设计原理
在黑板两边 弄个齿轮轨道，轨道两边弄两根细钢管固定住黑板擦，电机正反转齿轮传递运动，进而实现黑板擦在横直面上的往复擦拭。
第四章 设计方案
最初方案
方案一：方案采用滑轮传动的方式，电机轴上绕线通过滑轮绕线进而对黑板擦进行牵引；控制电机正反转可以实现黑板擦的往复运动。
方案二：方案采用汽车雨刷的原理，即在黑板底部安装一摆杆，摆杆上固定黑板擦，通过电机控制摆杆往复运动，以达到擦拭黑板的目的。
方案三 （最终方案）
图
在黑板两边设计个齿轮轨道，轨道两边弄两根细钢管固定住黑板擦，电机正反齿轮传递运动，进而实现黑板擦在横直面上的往复擦拭。
三相异步电动机正反转
电机要实现正反转控制，将其电源的相序中任意两相对调即可（我们称为换相），通常是V相不变，将U相与W相对调节器，为了保证两个接触器动作时能够可靠调换电动机的相序，接线时应使接触器的上口接线保持一致，在接触器的下口调相。由于将两相相序对调，故须确保二个KM线圈不能同时得电，否则会发生严重的相间短路故障，因此必须采取联锁。为安全起见，常采用按钮联锁（机械）与接触器联锁（电气）的双重联锁正反转控制线路（如下图所示）；使用了按钮联锁，即使同时按下正反转按钮，调相用的两接触器也不可能同时得电，机械上避免了相间短路。另外，由于应用的接触器联锁，所以只要其中一个接触器得电，其长闭触点就不会闭合，这样在机械、电气双重联锁的应用下，电机的供电系统不可能相间短路，有效地保护了电机，同时也避免在调相时相间短路造成事故，烧坏接触器。
图5中主回路采用两个接触器，即正转接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时，三相电源的相序按U―V―W接入电动机。当接触器KM1的三对主触头断开，接触器KM2的三对主触头接通时，三相电源的相序按W―V―U接入电动机，电动机就向相反方向转动。电路要求接触器KM1和接触器KM2不能同时接通电源，否则它们的主触头将同时闭合，造成U、W两相电源短路。为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互串联对方的一对辅助常闭触头，以保证接触器KM1和KM2不会同时接通电源，KM1和KM2的这两对辅助常闭触头在线路中所起的作用称为联锁或互锁作用，这两正向启动过程对辅助常闭触头就叫联锁或互锁触头。
正向启动过程：按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，与SB2并联的KM1的辅助常开触点闭合，以保证KM1线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合，电动机连续正向运转。
停止过程：按下停止按钮SB1，接触器KM1线圈断电，与SB2并联的KM1的辅助触点断开，以保证KM1线圈持续失电，串联在电动机回路中的KM1的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。
反向起动过程：按下起动按钮SB3，接触器KM2线圈通电，与SB3并联的KM2的辅助常开触点闭合，以保证KM2线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM2的主触点持续闭合，电动机连续反向运转
图5
齿轮传动
齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接传递运动和动力的装置。
在所有的机械传动中，齿轮传动应用最广，可用来传递相对位置不远的两轴之间的运动和动力。
齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、结构紧凑、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。
齿轮传动
⑴根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：
<1>直齿圆柱齿轮传动；
<2> 斜齿圆柱齿轮传动
<3>；人字齿轮传动；
<4>；锥齿轮传动；
<5>；交错轴斜齿轮传动。
⑵根据齿轮的工作条件，可分为：
<1>；开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。
<2>；半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。
<3>；闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确，
齿轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。
齿轮传动可按其轴线的相对位置分类。
齿轮传动按齿轮的外形可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。
按轮齿的齿廓曲线可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等。由两个以上的齿轮组成的传动称为轮系。根据轮系中是否有轴线运动的齿轮可将齿轮传动分为普通齿轮传动和行星齿轮传动，轮系中有轴线运动的齿轮就称为行星齿轮。齿轮传动按其工作条件又可分为闭式
齿轮传动计算
、开式和半开式传动。把传动密封在刚性的箱壳内，并保证良好的润滑，称为闭式传动，较多采用，尤其是速度较高的齿轮传动，必须采用闭式传动。开式传动是外露的、不能保证良好的润滑，仅用于低速或不重要的传动。半开式传动介于二者之间。
啮合定律 齿轮传动的平稳性要求在轮齿啮合过程中瞬时传动比 i=主动轮角速度/从动轮角速度=ω1/ω2=常数，这个要求靠齿廓来保证。图2表示两啮合的齿廓E1和E2在任意点K接触，过K点作两齿廓的公法线N1N2，它与连心线O1O2交于C点。两齿廓啮合过程中保持接触的条件是齿廓E1上的K点速度vK1和齿廓E2上的K点速度vK2在公法线N1N2方向的分速度相等，即vKn1=vKn2=vKn。由O1和O2分别向N1N2线作垂线交于N1和N2点。上式表明，两轮齿廓必须符合下述条件："两轮齿廓不论在任何位置接触，过接触点的公法线必须过连心线上的定点C──节点。"这就是圆形齿轮的齿廓啮合基本定律。能满足该定律的曲线有很多，实际上还要考虑制造、安装和承载能力等方面的要求，一般只采用渐开线、摆线和圆弧等几种曲线作齿轮的工作齿廓，其中大部分为渐开线齿廓。
对渐开线齿轮来说图2中的分别是轮1和轮2的基圆半径rb1、rb2。N1N2线是两个基圆的内公切线，即两齿廓任意接触点的公法线与其重合。因为两基圆在一个方向只有一条内公切线，所以任意接触点的公法线都通过定点C，这表明用渐开线作齿廓符合齿廓啮合基本定律。
以O1、O2为圆心过节点C所绘的两个圆互称节圆。轮1的节圆半径，轮2的节圆半径渐开线齿轮具有下述特性：①N1N2是两齿廓接触点的轨迹，称为啮合线，它是一条直线。②过节点C作
齿轮传动
两节圆的公切线t t，它与啮合线N1N2间的夹角α′称为啮合角，它是常数。③齿面间的压力总是沿着接触点的公法线N1N2方向，所以渐开线齿轮在传递动力时齿面间的压力方向不变。④传动比与两轮基圆半径成反比。齿轮制成后，基圆是确定的，因此在运转中即使中心距与设计的有点偏差，也不会影响传动比，这一特性称为传动的可分性，它对齿轮的加工、装配及维修十分有利。⑤两齿廓仅在节点C接触时齿面间无滑动，而在其他点接触时齿面间皆有滑动，且距节点愈远，滑动愈大。⑥由于渐开线齿轮可以和直线齿廓的齿条相啮合，故它可以用直线齿廓的刀具展成加工，刀具容易制造，且加工精度可以高。
重合度 重合度是影响齿轮能否连续传动的重要参数。如图2所示，轮齿啮合是由主动轮的齿根与从动轮的齿顶接触开始的，即从动轮的齿顶圆与啮合线的交点A是啮合的开始点。随着轮1的转动，推动着轮2旋转，接触点沿着啮合线移动，当接触点移到轮1的齿顶圆与啮合线的交点E时（图中虚线位置），这时齿廓啮合终止，两齿廓开始分离，E点是啮合终止点，是实际啮合线长。如果前一对齿还在E点以前的D点接触，后一对齿已于A点接触，这时传动是连续的；如果前一对齿已于E点离开，而后一对齿尚未进入啮合，这时传动就出现中断。考虑齿轮的制造、安装误差及变形的影响，实际中常要求ε≥1.1～1.4。重合度愈大，传动愈平稳。以上所述是指的圆柱齿轮的端面重合度，对斜齿圆柱齿轮尚有纵向重合度。
毕业设计总结
毕业设计心得体会随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
最后要感