多功能洗鞋机设计（附开题报告、SolidWorks模型、CAD图纸、PLC程序）

摘要

随着生活品质提升与消费需求升级，传统手工洗鞋方式已无法满足现代家庭对高效、便捷、智能化鞋类清洁的需求。现有洗鞋机产品普遍存在功能单一、智能化程度不足及用户体验欠佳等问题，尤其缺乏集清洗、烘干、消毒、除臭于一体的多功能解决方案。针对此市场空白，本研究设计了一款家用型多功能洗鞋机，通过系统化创新实现多技术融合与性能优化，旨在推动洗鞋设备向智能化、节能化方向演进。
研究采用模块化设计方法，首先构建了以立式滚筒为核心的结构框架，集成高压喷淋、仿形毛刷、热泵烘干及紫外-臭氧协同杀菌模块，通过三维建模与运动仿真验证机械系统合理性；针对核心传动部件，完成单相串激电动机选型与行星齿轮减速器设计，优化带传动参数以确保动力传输稳定性；控制层面基于PLC开发自适应控制程序，实现全自动运行模式与单功能模式的智能切换，并通过传感器网络实时监测工作状态。测试表明，该设备在清洁效率（≥95%）、能耗控制（单次循环≤1200W）及卫生防护（细菌灭活率≥99%）等关键指标上均达到设计预期。研究成果不仅为家庭用户提供了集成化鞋类护理方案，其创新设计思路对智能家电领域的技术迭代亦具有参考价值。

关键词：多功能洗鞋机；结构设计；PLC控制

第1章引言 6
1.1 选题的目的及意义 6
1.2 国内外研究情况综述 6
1.2.1 国外研究情况概述 6
1.2.2 国内研究情况概述 7
1.3 课题主要问题及关键技术 8
1.4 主要研究内容 9
第2章整体方案设计 10
2.1 需求分析 10
2.2 设计方案对比 10
2.3 工作原理 12
2.4 本章小结 12
第3章关键零部件设计 14
3.1 电机选型计算 14
3.1.1 电动机的选择要求 14
3.1.2 电动机类型的选择 14
3.1.3 电动机额定功率的确定 16
3.2 带传动计算 17
3.3行星齿轮设计 19
3.3.1机构简图的确定 19
3.3.2周转轮系部分的选择 20
3.3.3行星轮减速器方案确定 20
3.4.4行星轮系中各轮齿数的确定 20
3.4喷淋装置 22
3.4.1雾化机理 22
3.2.2 喷淋装置的选型 23
第4章多功能洗鞋机PLC控制 24
4.1 多功能洗鞋机功能要求 24
4.2 多功能洗鞋机I/O分配 24
4.3 多功能洗鞋机PLC程序图 25
4.5本章小结 27
第5章总结与展望 28
5.1 研究内容总结 28
5.2 研究展望 28
参考文献 29
致谢 31