率无级调节的功能，输出功率可实现的连续调整，以适应各种清洗对象的要求。而此次设计的清洗机总共有三个箱体清洗缸中央控制箱和纸箱。故超声波发生器的箱体尺寸为，并放入中央控制箱中。第章超声换能器的设计超声换能器的选择超声换能器是超声振动系统的核心部件，超声波清洗机设备是利用超声换能器的作用即超声波发生器产生的超声频电能转换成超声振动的机械能，从而达到清洗效果。用于超声清洗的换能器有两种类型是磁致伸缩换能器，另种是压电换能器，磁致伸缩换能器这种换能器的电声效率比较低制造工艺复杂价格昂贵，因此目前很少采用。目前我国主要采用的换能器类型是压电换能器，因为这种换能器原材料价格便宜且电声转换效率高，并且便于制造成不同的结构，以适应不同的清洗要求。压电换能器又有很多种比如喇叭形圆柱形等。喇叭形换能器辐射的面积较广，所以经过对比最后确定选用喇叭形夹心压电陶瓷换能器作为此次的换能器，喇叭形换能器结构如图所示。图喇叭形换能器结构示意图超声换能器的设计超声波要达到清洗效果其超声波电功率密度就得达到以上,超声波的功率密度越高，空化效果越强清洗效果越好并且速度越快。但对于表面光洁度甚高的精密的物件，采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生空化腐蚀,故取,而此次设计的超声波清洗机的内槽的尺寸是，故得总功率为。而又考虑到换能器不发生干涉的最小距离是，故选择功率为换能器，故需要的换能器的个数是个。将个置于清洗槽底部和个左侧面。第章箱体的设计清洗槽的设计清洗槽由内槽和外壳组成，采用不锈钢材料制成，因为不锈钢不生锈强度高抗般化学腐蚀。内槽的外表面般在槽底外表粘结超声换能器，超声波横纵交加时可增强清洗效果提高清洗效率，因此，此清洗机换能器就采用了粘结在槽底部和个左侧面，槽内盛清洗液，此次超声波清洗机的清洗液采用高压净水，必要时再人工加入清洗剂。与换能器粘结的槽底部厚度不宜太厚，般取，以减少声能损失，此此设计取。槽的内壁，尤其是粘有换能器的辐射板要平整抛光，不能有伤痕，否则易产生空化腐蚀，缩短使用寿命。为避免被清洗工件直接与槽壁板接触而影响清洗效果，般用镂空吊篮网篮或支架将清洗件悬吊在清洗液中，结构上要使超声波受阻小而清洗液易于流动。本次设计采用小钢丝编织而成的网篮的形式。网篮的底部与内表面底部之间安装电热管，用于清洗液加热和保温，并由温度传感器及开关控制水温保持在左右。故外槽尺寸为。附加箱的设计另加此设计有个小的创新之处就是设计了个附加箱，其总尺寸为，附加箱分为两层，上层存放中央控制器和超声波发生器电路等，下层存放卫生纸，两层间用块不锈钢板离底部的高度采用焊接的方式隔开，即下箱体是纸箱，上箱体是中央控制箱。为了对电路的检查和维修的方便，中央控制箱体的右侧面设计可打开的侧面。而为了放纸和取纸的方便，纸箱的前面是没有不锈钢板的。附加箱与清洗槽之间用六个直径为毫米的螺栓固定。整个清洗机箱体的外围尺寸是。箱盖的设计为了保证水槽的清洁，为了保证清洗过程中的安全和清洁，本次设计在水槽的上方设计了个箱盖，并且，为了减轻箱盖的重量从而来减轻整体的重量，箱盖采用的材质是材质的。手柄也是硬塑料的，用两个的螺栓连接。结构图如下图所示。图箱盖结构图脚轮的设计为了清洗机移动的方便，此次设计在清洗机底部安装两个定向轮和两个转向轮。并且四个轮都安装在水槽底部，不安装在附加箱底部。经对整个装置的最大的质量的估算，定向轮的型号是，万向轮选择入的了解。并且再次复习了有关的专业知识，比如说有机械设计精密与特种加工技术现代电气控制及应用技术机械原理等书籍，对这些知识又有了新的认识，有了更深的了解。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对大学这几年来所学专业知识的个单纯总结，但是到现在，通过亲身经历了这次做毕业设计才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种复习总结检验，而且也是对自己能力的种锻炼提高。通过这次毕业设计使我看到了自己原来所学的知识还比较欠缺，还不扎实。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，我意识到了学习要脚踏实地，学习的过程是个长期积累的过程，在以后的生活工作中都应该不断的学习，不断的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融洽了，同学之间互相帮助，互相学习，互相借鉴，有什么不懂的大家在起商量，听听同学的不同的看法有益于我们更好的理解知识，因此在这里我非常感谢帮助我的同学。的确是万事开头难，开始不知道如何入手，但是通过指导老师的虚心教导，同学的相互帮助，慢慢的对此课程有了把握，最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出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，学会了不定能用的好，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。致谢通过毕业设计，我们能将大学所学的知识学以致用。课堂中的学习基本是理论学习，而理论知识的运用很少能在实际中验证实现，会遇到很多的理论与实际无法转化的难题，所以如果稍不用心的话就会感觉理论知识学习的枯燥，理论的知识本来就不是那么容易入手，尤其是比较专业高深的知识，因此很容易导致学生对理论知识学习兴趣的降低。我们学习的根本目的在于运用，只有学以致用，学习才有意义，尤其对于我们工科而言。我们机械专业大学开设的课程有很多，包括现代工程图学，高等数学，语言程序设计，大学物理，电路，工程数学，理论力学，互换性与技术测量，机械原理，模拟电路，材料力学，金工实习，机械设计，机械制造基础，数字电路，工程测试与信号处理，控制理论基础，电机拖动，液压与气压传动，机电传动与控制，机械制造工艺学等等我们虽然学了这么多课程，但实际上掌握到真正可用的东西少之又少，原因部分在于我们学艺未精，部分则来源于没有与实际运用挂钩。所以导致我们常常怀疑学那么多的课本知识是否对以后的工作有用，诚然，知识积累的越多越好，尤其是我们的专业知识，我相信大学的教育机制是本着重大的责任，我们花这么大的代价从小学开始，我们就直在为上大学的目的而努力学习，为此家长和老师是含辛茹苦，我们也放弃了很多少年时的玩乐，为的正是能上大学，接受更好的教育，以后成才，报答他们。现在我们已经临近大学的尾声，回首整个大学的学习生活，难免有不少感慨，曾经的我是不懂如何去学，但当懂得如何去学的时候，又发现时间已经不再，庆幸地是，大学里虽有很多遗憾，但还不算荒废，也学习到很多有用的东西。对于毕业设计,设计个我没有接触过的机器，开始是没有任何头绪，在网络上找了很多文献资料，但有用的很少，直不知如何下手，所以进展很缓慢，之后不断的积累有用的东西，更重要的是在导师的指导下，学会步步如何动手开展，导师要求我们的设计机器希望能有我们自己的创新，很长段时间来我直着重于如何去创新，但是毕竟个人经历知识有限，无法在短时间内设计出满意的东西，最后和合作的同学选择了个能满足要求，结构不失为简洁的方案。在此，郑重地感谢这次毕业设计过程中对我给予帮助的人，首先，要感谢的是我的导师李玉平副教授，她认真负责，严格的要求，无微不至，教会我许多设计的经验和知识，以及人生上也极为有用的道理，通过李玉平老师的教导，使我受益匪浅。其次，我还要特别感谢我的好朋友方化攀同学，他在三维建模过程中给了我很大的帮助，还要感谢我的同学杨如意罗琼刘博良陈鹏等人，他们在设计说明书的编写工作中给了我很多的建议。除此之外，还必须感谢参考文献的各位原作者，学校学院的各位老师领导。参考文献赵又红，周知进机械设计机械设计基础课程设计指导中南大学出版社闻邦椿机械设计手册机械工业出版，曹凤国超声加工化学工业出版社，濮良贵，纪名刚机械设计高等教育出版社，第八版张建华精密与特种加工技术机械工业出版社，王永华现代电气控制及应用技术北京航空航天大的是寸平顶静音万向轮，选择的型号为，其载重为千克。图万向轮第章附加部件的选择排热扇的选择为了保证中央控制器的正常工作，则在控制箱里需要安装个小型排热扇，超声波清洗机使用的风机称为翼式离心风机，也叫多翼式送风机，选取的型号是，其参数为，单相三相，最大风压是。加热器的选择为了保证水温能从常温增加到，并具有个安全性，故选择的型号是，功率是。进水电磁阀的选择选择能进行数控的先导式的电磁阀。该型电磁阀线圈采用无氧铜漆包线绕制，采用目前国际上顶级线圈封装材料封装，线圈具有防水防潮耐磨防腐蚀耐高低温的优点，绝缘等级高，散热效果好，正常情况下，产品可长期使用。排水电磁阀的选择因为设计的清洗机容积不是很大，只有，故选择型号为的排水电磁阀。报警器的选择当清洗完毕时，要自动提醒，就得用上报警器，选择声光警号报警器。液位计的选择由于本次设计的超声波清洗机是全自动的，所以要控制水位的高低，因此要选择个液位计，选的型号为。温度传感器的选择清洗的过程中水温要保持在左右，因此要用温度传感器来取得温度的信号进而来控制加热器的开与关，在此设计中选择型号为的防水温度传感器。第章中央控制系统设计系统工艺流程设计将待洗零部件放入网篮。启动系统打开给水泵，注入高压净水，根据情况放入清洗剂启动加热装置达到设定水位，关闭给水泵，并浸泡待洗零件当水温达到设定水温后，停止加热启动超声波发生器延时打开污水泵，抽出废水延时发出报警，提示清洗完毕关闭系统。主控制器的设计本系统中的控制量均为开关量，整个工艺过程以逻辑顺序控制为主，故选用可编程控制器即为控制单元，实现整个过程的自动控制。并且优点很多，比如说体积小结构紧凑工作可靠功能强大扩展能力强抗干扰能力强，很适合工业环境。本系统中，输入量为个，输出量为个，故选用三菱公司的型控制器。该型号提供个输入点和个输出点，继电器输入方式，采用进制编号。具体输入点和输出点分配方案如表所示。表输入输出的分配表输入端子分配输出端子分配启动按钮电路箱散热器液位上限位开关给水泵电磁阀液位下限位开关污水泵电磁阀温度信号达到加热器未达到超声波驱动器紧急停机按钮报警器具体的操作按下启动按钮，中央控制箱散热器风扇开始运转，同时打开给水泵电磁阀，注入高压净水，喷洗待洗零部件，并启动加热装置，直到水达到设定的上限值时，液位上限开关动作，停止注入高压水。当水温达到设定值时，控制器便接收温度信号，即停止加热，当水温低于设定值时便重新启动加热装置。延时设定为，浸泡待洗零部件。时间到后启动超声波驱动电路，定时初设，时间到，超声波驱动电路停止工作，并打开污水泵电磁阀，直到液位达到了设定的下限值，液位下限位开关动作，再次延时设定以排净污水，延时完毕，驱动报警器，报警持续时间为，报警完毕，等待设定切断所有电源，系统停止工作，在整个工作过程中，如果按下紧急按钮，系统可随时停止工作，以避免发生事故。软件设计系统软件流程图如下图所示。图系统软件流程图根据上述流程图的画出其系统的梯