一、前言
隨著經濟全球化的到來，各商家為了提高其競爭力，增加其在市場上的占有份額，以及提高其知名度，增加經濟效益，都增強了廣告力度；除了大型條幅、網路傳播、電視廣告外,傳單也逐漸開始普遍開來,雖然它有一定的效果取的了一定的經濟效益,但是據我了解到人們把許多的傳單式的廣告貼到了牆上.幾個月甚至幾年過去了也還在那裡貼著一段時間過去了，商品又要變了，新的廣告出來了，又拿去貼到牆上或者是電線桿上，還會貼到別人的門上，新的廣告貼上去了但是原來的廣告卻沒有撕下來，這些舊的新的廣告影響到了建築的美觀，影響到了市容就成了垃圾廣告或廣告垃圾。它對環境的汙染,對資源的浪費,以及對人們生活的干擾都有或多或少的影響,況且目前中國的國情,環境汙染日益嚴重,綜合評價來說可謂弊大於利。
我們的研究報告主要針對廣告垃圾的弊利及它對我們生活的影響進行分析,開發出清除廣告垃圾的機器來清除廣告垃圾來清潔環境,改善市容，還給城市乙份潔淨。
二、設計原理
垃圾廣告清除機的傳動原理如圖1所示。該機器由電動機1驅動斜齒輪2、3、4、5轉動，齒輪5與軸6相連，將電動機1的動力傳遞給軸6，從而將動力傳遞給安裝在軸6上的刀架，進而將動力傳遞給刀片，使得刀片對廣告垃圾進行切削;同時齒輪2將電動機1的動力傳遞給齒輪3，齒輪3則將動力傳遞給齒輪4，齒輪4與軸7相連，從而將動力傳遞給安裝在軸7上的刀架，進而將動力傳遞給刀片，以實現刀片對廣告垃圾的切削。
三．設計計算
本垃圾廣告清除機在切削過程中會產生許多小碎紙屑，如果不妥善處理，紙屑會到處亂飛，汙染環境，為了對碎紙屑進行較好的控制，在該機器內配上乙個吸塵機構，將紙屑從機器右側排出，併排向指定的容器內。
3.1電動機的選擇
3.1.1 電動機至刀片的總傳遞效率
式中齒輪傳遞效率（共6組）
球軸承的傳遞效率(共6組)
經過實驗獲得，刀片在切削過程中所需的切削力f=20n，則摩擦力f=f=20n
刀刃最大旋轉半徑為30mm，則執行部分的扭矩為：
該機器有兩個切削部分，則需要的總扭矩為：
3.1.2 切削部分轉速的確定
為了在切削時有較高的效率，以切削a4紙大小的面積為研究物件，a4紙的尺寸為210×297mm，長297mm，寬210mm。人手拿著垃圾廣告清除機用5秒的時間拖動297mm的距離是大多數人都能接受的，超過5秒就會感覺很慢，為了方便研究，把這一次拖動叫做乙個行程。
通過實驗，切削部分旋轉時，刀刃長150mm乙個刀刃一次對普通厚度的紙張切除0.5mm至1mm，297mm的長度乙個刀刃需要
297÷0.5)~(297÷1)=297~594次
五秒之內每秒
297÷5~594÷5=59.4~118秒/次
如果只有乙個刀刃，那麼切削部分的轉速在59.4~118r/s，即3540~7080r/min ， 由於單個刀刃的切除能力有限，在切削時會有殘留現象，所以採用多個刀刃的形式，既可以提高切削效果，又能降低轉速。
當採用兩個刀刃的時候，切削部分的轉速為
n=3540/2~7080/2=1770~3540r/min
當採用3個刀刃的時候，切削部分的轉速為
n=3540/3~7080/3=1180~2360 r/min
當採用3個刀刃的時候，切削部分的轉速為
n=3540/4~7080/4=885~1770r/min
在切削過程中有各種原因影響著機器的切削效果，如操作的人、工作的環境、被切削物件的物理效能等。為了保證切削的效果，選擇採用4個刀刃的形式，轉速選用三個刀刃的轉速，為了選擇轉速較低的電動機，切削部分的轉速選定為1180r/min，取整1000r/min，1000×4=4000次。在3540~7080之間。
3.1.3電動機的選擇
設傳動比為i=3，已知切削部分的轉速為n=1000r/min，故電動機的轉速為n=1000×3=3000r/min
電動機的功率：
綜上所述，選取電動機的功率為70w，轉速3000r/min，電壓為24v，主軸直徑8mm的
的直流電機，電源為2節12v電鎳氫電池。
電動機的工作電流為：i=p/u=80/24=3.34a。
電動機的連續工作時間取2個小時，則兩節電池的容量為
q=it=3.34×2=
取那麼電池的引數為12v、
3.2排屑設計
切削部分在機器的內部，切削時切削刃隨著旋轉而露出機器的工作面進行切削工作，會將紙屑帶入機器內，紙屑不會在外面亂飛，機器內的傳動部分和電動機部分都加以密封隔離，保證紙屑不會影響機器的正常工作，在機器的右側預留乙個排屑孔，在機器內側孔口處安裝乙個渦輪排風扇用於排屑。
要素分析
渦輪風扇的主要作用是排屑，要求風扇工作時內外壓力差大，也就是風速要大，以增加吸力。因此在相同的轉速下風扇葉片的傾角取大的，影響風扇效能的主要查得有：
葉片曲率、葉片傾角、葉片間距、葉片數目、葉端間隙、主軸直徑、葉片的光滑度。
1.葉片曲率：在一定範圍內，葉片曲率越大，相同轉速下，氣體動能也就越大，即風量與風壓越大；同時，葉片所受的阻力也越大，要求電機的扭力更大。
2.傾角越大，葉片上下表面間壓力差越大，相同轉速下風壓越大；但上表面壓力過大，可能產生回流現象，反而降低風扇效能。因此，葉片傾角也應在一定限度內提公升。
3.葉片間的距離過小，會導致氣流擾動，增加葉片表面的摩擦，降低風扇效率；葉片間的距離過大，則會導致壓力損失增大，風壓不足。
4. 葉片數目：各種規格風扇葉片的截面曲線、傾角等基本相若，每片葉片寬度往往取決於扇葉的高度。
為了保證葉片間距不致過大，影響風壓，徑高比較小（即相對較薄）的風扇多採用增加葉片數目的方法彌補。不論葉片數目是多是少，軸流風扇的葉片數目卻往往是3、7、11等奇數，這是由於若採用偶數片形狀對稱的扇葉，又沒有調整好平衡，很容易使系統發生共振，倘葉片材質又無法抵抗振動產生的疲勞，將會使葉片或心軸發生斷裂，因此多設計為關於軸心不對稱的奇數片扇葉設計。這一原則普遍應用於包括部分***螺旋槳在內的各種扇葉設計中。
5. 葉端間隙：如何調整扇葉與外框之間所存在的間隙是風扇設計中的一大難題。間隙過小會令此間氣流與葉片、外框發生摩擦，增大噪音；增大間隙則會由於反激氣流等影響而降低風扇效率。
6. 葉片弧度：扇葉除了在截面上具有一定曲率外，在俯視平面內也並非沿著徑向筆直延伸，而是向著旋轉方向略有彎曲，呈一定弧度。
如果葉片沿徑向筆直延伸，風扇旋轉所帶動的氣流在出風口一側將呈散射狀，送風距離短，且「力量」集中；如現行產品版略帶弧度，則可保證吹出氣流集中在出風口正前的柱狀空間內，增加送風距離與風壓
7.主軸直徑：由於電機與軸承的存在，軸流風扇主軸所在的中心部分難免一定無氣流通過的盲區，主軸直徑便決定著此盲區的大小。
主軸直徑的大小則主要取決於風扇電機的功率——大功率的電機需要更大的定子繞組線圈，必然占用更多的空間，在無法縱向擴充套件（增加高度）的情況下，便只好橫向擴充套件（增大面積）。
8. 葉片光滑度：這是一項非設計因素影響的指標，基本上取決於生產者的模具成形與後期處理工藝。
在設計曲線之外，葉片上的不平整會在旋轉中產生紊流，增加摩擦，降低風扇效率，折損風扇效能，增大工作噪音。
跟具以上資訊，為了提高風扇的排屑能力，就要盡量增大葉片曲率、葉片傾角、葉片數目、葉片弧度、葉片光滑度。風扇在工作過程中要能讓紙屑順利通過，所以葉片的間隙要足夠大，而風扇的主軸大小的選取既要考慮葉片的數量，又要顧及風扇整體直徑方向的尺寸，讓徑向的尺寸減小，以便風扇占用空間更小，便於安裝在機器裡，為了彌補徑向尺寸的減小對風扇效能的影響，適當地增加軸向的尺寸，使葉片的高得到度增加，為了減少噪音和摩擦，降低紙屑卡在葉片上的可能性，風扇葉片的光滑程度要高。
現設定排屑扇的尺寸：
輪轂外徑————10mm
輪轂內經（安裝孔）——4mm
輪轂高與葉片高——30mm
葉片旋轉直徑———50mm
葉片數量————7片
葉片材料為：塑料
3.3傳動部分計算
總傳動比i=1:3，切削部分的轉速n=1000r/min，電機轉速n=3000r/min。
1:3的傳動比例較小，電機到軸7的傳動距離較軸6遠，電機與軸7採用兩級此輪傳動，設為
一級傳動為
二級傳動為
1:2×2:3=1:3
電機離軸6較近，採用1級傳動，傳動比為。
3.31齒輪
齒輪1、2、3中，齒輪2為惰輪，齒輪1與3傳動比為1:1，對傳動影響不大，不考慮其影響。
電機轉速為3000r/min，一級傳動轉速比較高，電機所承受的扭矩
=，同時盡量降低機體尺寸，降低振動和噪音傳動採用斜齒輪傳動。
（1）用45調質，，，硬度197~286hbs（機械設計基礎表11-1）；,（表11-5）；取，（表11-4）
（2）按齒輪彎曲強度設計計算
齒輪按8級精度製造，取載荷係數k=1.2（表11-3），齒寬係數（表11-6）。初選螺旋角，齒數，
則齒形係數
查圖11-8得，，
查圖11-9得，，
應對齒輪1進行彎曲強度計算。
法向模數為
查表4-1選擇.
中心距取確定螺旋角
取螺旋角
分度圓直徑
齒寬取（3）驗算齒面接觸強度
根據教材公式（11-8）
(4)齒輪的圓周速度
對照表11-2，選8級製造精度是合適的。
(5)齒輪5和齒輪6，齒輪8和齒輪9
齒輪4和齒輪5同軸，齒輪7和齒輪8同軸，為使結構緊湊，兩組齒輪做成階梯齒輪，所以齒輪4、5、7、8是相同的材質;經過齒輪3、4、7的一級減速，可算得齒輪6和9的轉速
要使製造容易，齒輪5、6、8、9採用圓柱齒輪傳動；齒輪三5較齒輪6小，齒輪8較齒輪9小，材料均選用45正火鋼。
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