可轉(zhuǎn)位拖把機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

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【摘要】拖把是日常生活中常用的清潔工具之一。本文針對(duì)清潔面積小、費(fèi)力和難清理頑固污漬等現(xiàn)象，提出了一種由兩個(gè)柱形拖頭、三個(gè)齒輪嚙合組成的可轉(zhuǎn)位拖把設(shè)計(jì)方案，介紹了可轉(zhuǎn)位拖把的機(jī)械結(jié)構(gòu)、使用方法和效益分析。

【關(guān)鍵詞】拖把;機(jī)械設(shè)計(jì);可轉(zhuǎn)位

拖把是房屋清潔中最常用的工具之一。從最早的長(zhǎng)柄“抹布”發(fā)展到現(xiàn)在廣泛被使用的膠棉拖把、甩干拖把等，其功能越來(lái)越多，每種拖把都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但在使用過(guò)程中也存在一些缺點(diǎn)，使其不能發(fā)揮最大效果［1～2］。例:膠棉拖把，吸水性強(qiáng)，能夠提供充足水分供清潔所用，但是單位清潔面積相對(duì)較小，清潔大面積區(qū)域時(shí)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力;而甩干拖把雖然相對(duì)單位清洗面積較大，然而由于其自身的圓弧形設(shè)計(jì)無(wú)法清理室內(nèi)死角區(qū)域的污物?？梢?jiàn)，膠棉拖把和甩干拖把的清潔頭都存在某些局限，不利于清潔人員的使用。

一、可轉(zhuǎn)位拖把設(shè)計(jì)方案

可轉(zhuǎn)位拖把，拖把架包括桿段連接部和拖頭傳動(dòng)部，兩個(gè)清潔頭通過(guò)三個(gè)齒輪嚙合，柱型拖頭與地面接觸時(shí)，在使用者的拖動(dòng)下，柱型拖頭帶動(dòng)其相應(yīng)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于固定軸之間嚙合傳動(dòng)，所以柱型拖頭可以以其相應(yīng)的固定軸為旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，由于齒輪的嚙合傳動(dòng)作用，可以在柱型拖頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保證拖頭與地面具有較大摩擦力，避免了單個(gè)拖頭繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，拖頭旋轉(zhuǎn)阻力過(guò)小而過(guò)于容易滾動(dòng)，無(wú)法對(duì)地面頑固污漬進(jìn)行清潔。

二、可轉(zhuǎn)位拖把機(jī)械結(jié)構(gòu)

可轉(zhuǎn)位拖把的結(jié)構(gòu)主要由第一柱型拖頭、第一固定軸、第一齒輪、手柄、拖把桿、可調(diào)螺母、拖把架、第二柱型拖頭、第三固定軸、第二齒輪、第二固定軸、第三齒輪和連桿等部分組成，如圖1所示。拖把架包括桿段連接部和拖頭傳動(dòng)部，桿段連接部與所述拖把桿的底端固定連接，拖頭傳動(dòng)部包括連接件、第一固定軸、第二固定軸，第一固定軸、第二固定軸等，清潔頭包括第一柱型拖頭、第二柱型拖頭等。拖把桿由手柄、拖把桿包、可調(diào)螺母等組成。 根據(jù)圖1，可轉(zhuǎn)位拖把的具體機(jī)械結(jié)構(gòu)可描述為:可轉(zhuǎn)位拖把包括依次連接的拖把桿5、拖把架7以及清潔頭等部分組成，其中清潔頭由齒輪、柱形拖頭等零件組成。拖把架7包括桿段連接部和拖頭傳動(dòng)部，拖頭傳動(dòng)部包括通過(guò)連接件連接在桿段連接部的第一固定軸2、第二固定軸12，第一固定軸2、第二固定軸12相互平行且垂直于桿部軸線設(shè)置;第一固定軸2上設(shè)置有第一齒輪3，二固定軸12上設(shè)置有第二齒輪10，第一齒輪3與第二齒輪10嚙合連接。清潔頭包括分別套設(shè)在第一固定軸2、第二固定軸12上的第一柱型拖頭1、第二柱型拖頭8，第一柱型拖頭1的直徑大于第一齒輪3的直徑，第二柱型拖頭8的直徑大于第二齒輪10的直徑。第一齒輪3和第二齒輪10通過(guò)第三齒輪13嚙合傳動(dòng)，也即第三齒輪13的分別與第一齒輪3和第二齒輪10嚙合。第三齒輪13固定在第三固定軸9上，第三固定軸9通過(guò)滾動(dòng)副連接在拖把架7的桿部連接段底端，其中，第三固定軸9與第一固定軸2和第二固定軸12平行設(shè)置，且第三固定軸9設(shè)置在第一固定軸2、第二固定軸12之間。第三齒輪13的半徑大于第一齒輪3和第二齒輪10的半徑;這樣在安裝相同直徑的拖頭時(shí)，可以減小第一齒輪3和第二齒輪10的半徑;同時(shí)可以僅通過(guò)增大第三齒輪13的半徑，實(shí)現(xiàn)拖頭半徑的增大(拖頭半徑的增大相應(yīng)的也即增大了清潔頭的清潔面積)。連接件為固定在第三固定軸9兩端的兩根連桿11，每根連桿11分別與第一固定軸2和第二固定軸12靠近其的一端連接;連桿11的中部設(shè)置有與第三固定軸9適配的第三軸孔，連桿11的兩端分別設(shè)置有與第一固定軸2和第二固定軸12適配的第一軸孔和第二軸孔，第三固定軸9設(shè)置在第三軸孔內(nèi)，第一固定軸2設(shè)置在第一軸孔內(nèi)，第二固定軸12設(shè)置在第二軸孔內(nèi);此種軸配合軸孔的方式，即實(shí)現(xiàn)了通過(guò)連桿11將第一固定軸2與第二固定軸12固定在拖把架7上的固定作用，同時(shí)也滿足第一固定軸2、第二固定軸12、第三固定軸9可以在軸孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的要求。拖把桿5包括上部段和下部段，上部段和下部段之間通過(guò)可調(diào)螺母6固定連接，可調(diào)螺母6用來(lái)調(diào)節(jié)拖把桿5的總長(zhǎng)度，以適應(yīng)不同高度的人使用。上部段的底部和下部段的頂部外側(cè)均設(shè)置有外螺紋，可調(diào)螺母6為內(nèi)螺紋螺母，可調(diào)螺母6通過(guò)套設(shè)在上部段的底部和下部段的頂部之間，將上部段和下部段連接固定為一體;使用者根據(jù)自己的身高和使用習(xí)慣轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)螺母6，改變拖把桿5的長(zhǎng)度。拖把桿5的上部段的頂段設(shè)置有手柄4，手柄4可以方便使用者使用。

三、使用方法

利用可轉(zhuǎn)位拖把清潔地面時(shí)，根據(jù)使用者的身高，松開(kāi)可調(diào)螺母，調(diào)整連接桿的上部分和下部分，然后旋緊可調(diào)螺母，鎖死連接桿上下部分，當(dāng)柱型拖頭與地面接觸時(shí)，在使用者的拖動(dòng)下，柱型拖頭帶動(dòng)其相應(yīng)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于固定軸之間嚙合傳動(dòng)，柱型拖頭可以以其相應(yīng)的固定軸為旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，由于齒輪的嚙合傳動(dòng)作用，可以在柱型拖頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保證拖頭與地面具有較大摩擦力，避免了單個(gè)拖頭繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，拖頭旋轉(zhuǎn)阻力過(guò)小而過(guò)于容易滾動(dòng)，無(wú)法對(duì)地面頑固污漬進(jìn)行清潔。四、結(jié)語(yǔ)在清潔時(shí)，柱型拖頭通過(guò)齒輪嚙合傳動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)柱型拖頭圓周面的每個(gè)部分與被清潔區(qū)域相接觸，提高拖把頭的利用率，同時(shí)清潔頭采用柱型拖頭也方便死角的清潔?？赊D(zhuǎn)位拖把可以將膠棉拖把和甩干拖把的優(yōu)點(diǎn)基于一身，即可以增大單位清潔面積，又可以輕松清理死角的污物，整體提高清潔頭的利用率，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)可以達(dá)到一勞永逸、事半功倍的效果。

【參考文獻(xiàn)】

［1］譚艷妮．一種新型拖把董建國(guó)［J］．科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019，10:192～193

［2］唐浩寒．一種工作面可變化的拖把創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究［J］．科技與創(chuàng)新，2018，21:45～46

作者：王新海 單位：陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院