摘 要
本论文设计的是一种自动抹灰机，文中简要概述了抹灰机目前的发展状况和
趋势。对产品进行了方案的确定，按照机械设计的一般步骤，计算并设计了抹灰
机上的主要零部件。设计中对工作零件和支架均进行了必要的校核计算。抹灰机
的固定导轨纵向固定在装有轮子的基座上，抹灰装置在升降架上，其特点在于：
增设活动导轨，活动导轨驱动装置包括固定在平台上的蜗轮减速电机、通过键安
装在蜗轮轴端部的齿轮、与齿轮啮合且固定在固定导轨内侧的齿条。升降架与蜗
轮蜗杆电机的平台固定连接，并经减震装置与抹灰装置连接。
本论文所设计的减速器动力通过齿轮齿条传动，带动活动导轨和抹灰装置上
下运动，克服了传统的带轮传动、液压传动等的脉动现象的出现，实现自动抹灰。
关键词：抹灰装置，减速器，升降架，齿轮齿条。
Abstract
This paper designs a kind of automatic pasting machine, this paper briefly
summarizes the pasting machine present development status and trends. To the
scheme of the products in accordance with the general steps of mechanical design,
calculation and design of main components of the plaster machine. To work in the
design of parts and support all the necessary checking calculation. Pasting machine
fixed guide rail vertical fixed on the base of the wheels, rendering device in lifting
frame, its characteristic is: add activity guide rail, guide rail drive including fixed on
the platform of worm gear deceleration motor, through the key installation at the
end of worm wheel gear and gear meshing and fixed rack and the inside of the fixed
guide rail. Lifting platform with worm gear and worm motor fixed connection, and
the damping device connected to the rendering device.
In this paper the design of the reducer power through the gear rack driving,
drive the activity guide rail and rendering device moves up and down, to overcome
the traditional pulley drive, hydraulic drive pulsation phenomenon appeared, such as
automatic rendering.
Key words：Plastering installment, Speed reducer, Erector, Worm gear.
目 录
摘 要................................................................................................................................................1
Abstract ..............................................................................................................................................2
目 录................................................................................................................................................3
第一章 绪 论....................................................................................................................................5
1.1 前言................................................................................................................................5
1.2 抹灰机的研究现状与发展趋势 .......................................................................................5
1.3 抹灰机的背景 ...................................................................................................................6
1.4 抹灰机的工作特点 ...........................................................................................................6
1.5 抹灰机的适用范围 ............................................................................................................7
第二章 总体方案和结构设计..........................................................................................................8
2.1 总体结构方案 ...................................................................................................................8
2.2 输料装置 ...........................................................................................................................9
2.3 抹灰装置 .........................................................................................................................10
第三章 减速器各部件的设计......................................................................................................13
3.1 传动比的分配及转速校核 ..............................................................................................13
3.2 减速器各轴转速，功率，转矩的计算 ..........................................................................13
3.2.1 各轴转速 ..............................................................................................................13
3.2.2 各轴的输入功率 ..................................................................................................14
3.3.3 各轴输入转矩 ......................................................................................................14
3.3 蜗轮蜗杆设计 ..................................................................................................................14
3.3.1 选择材料 ..............................................................................................................14
3.3.2 按齿面接触疲劳强度计算进行设计 ..................................................................14
3.3.3 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸确定 ..........................................................16
3.3.4 校核齿根弯曲疲劳强度 ......................................................................................17
3.3.5 求蜗杆圆周速度并校核效率 ..............................................................................17
3.3.6 计算蜗杆传动主要尺寸 ......................................................................................17
3.3.7 蜗轮蜗杆的结构设计 ..........................................................................................18
3.3.8 热平衡校核 ..........................................................................................................18
3.4 齿轮齿条设计 ..................................................................................................................19
3.4.1 选择材料 ..............................................................................................................19
3.4.2 按齿面接触强度计算设计 ..................................................................................19
3.5 蜗杆轴的设计 ..................................................................................................................22
3.5.1 扭矩初算轴径 ......................................................................................................22
3.5.2 轴的结构设计 ......................................................................................................23
3.6 输出轴的设计计算 ..........................................................................................................24
3.6.1 输出轴上的功率，转速和转矩： ......................................................................24
3.6.2 求作用在蜗杆上的力 ..........................................................................................24
3.6.3 初步确定轴径的最小直径 ..................................................................................24
3.6.4 轴的结构设计 ......................................................................................................25
3.6.5 精度校核轴的疲劳强度 ......................................................................................27
3.7 标准件的选择 ..................................................................................................................30
3.7.1 滚动轴承的选择 ..................................................................................................30
3.7.2 键连接的选择及校核计算 ..................................................................................30
第四章 输料器零部件的设计计算................................................................................................32
4.1 底座轴的校核 ..................................................................................................................32
4.2 输料电动机的选择 ..........................................................................................................32
4.2.1 螺旋轴的功率 Pw ................................................................................................32
4.2.2 传动装置的总效率 η 总： ..................................................................................33
4.2.3 电机所需的工作功率： ......................................................................................33
4.2.4 确定电动机的转速 ..............................................................................................33
4.2.5 确定电动机的型号 ..............................................................................................34
4.3 联轴器选择 ......................................................................................................................34
4.4 螺旋轴选择 ......................................................................................................................35
4.4.1 轴的疲劳强度安全系数校核 .............................................................................35
总结与展望......................................................................................................................................37
参考文献..........................................................................................................................................38
致 谢..............................................................................................................................................39
第一章 绪 论
1.1 前言
自动抹墙机由底座、垂直支架、水平支架、抹头箱、送料装置、电气控制箱
组成，其特征是底下装有走轮和可伸缩支腿，垂直支架分左右支架，分别固定在
底座的两端，水平支架通过两端的左右导向支承座套在左右垂直立柱上，抹头箱
在水平支架上可以左右移动，抹头箱上有抹板和抹头罩，抹板靠抹头旋转电机带
动旋转，抹料是通过送料装置上的送料软管送往抹板的。该抹墙机属全自动，它
具有：抹墙速度快，抹出的墙质量高，易生产、制造等优点。
1.2 抹灰机的研究现状与发展趋势
目前，市场上销售的抹灰机械一般由两部分组成：一部分是抹灰机；另一部
分配套设备。国内抹灰机械的研制主要集中在抹灰机部分，其配套设备已有现成
产品可供选择。通过对国内近十年公布的有关抹灰机的专利分析，我国抹灰机的
研制现状可归纳为以下几个方面：
根据执行机构和抹灰装置的操纵方式，抹灰机一般可分为两种：
一类是手持式抹灰机，其特点是抹灰装置没有固定安装在抹灰机器上，工作
时工人用手掌控抹灰装置。抹灰装置沿墙壁高度方向上、下移动，沿墙宽度方向
左、右移动。抹灰装置与墙壁厚度方向的相对距离都完全凭操作工人手工掌控。
另一类是机械式抹灰机，这类机器的特点是将抹灰装置安装在机器的立柱或
门架上，而立柱或门架则固定在底盘上，整台机器形成一个刚性整体。抹灰装置
借助于升降架可在立柱或门架上上下移动。
根据公布的专利，抹灰装置可分为两种：
一类是旋转盘式抹灰装置，它借助于旋转的抹灰盘将来自灰浆管的灰浆压到
墙壁上，并予以抹平。这类抹灰装置的驱动方式有：电动机——软轴式、油马达
式、气马达式和压缩空气式直接叶轮工作等四种，以上的四种形式的抹灰装置结
构都过于复杂。
