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本期视频主要内容： 刷鞋伤手耗时、费力又麻烦。90后大学生乔良，改造老式涡轮洗衣机，扫床刷子当利器，能否实现机器刷鞋的夙愿呢？面对家务好手的质疑，他能否赢得挑战？拖鞋、布鞋、到沾满泥土草沫的球鞋，难度逐步升级。刷鞋机又能否一一清洗干净？敬请收看“鞋子洗刷刷”。（《我爱发明》 20160116 鞋子洗刷刷）
发明人：乔良
编导手记：刷鞋机的发明人乔良，是一位来自新疆哈密的九零后大学生，节目中的他意气风发，但关于他的发明之路，还是一段心酸与欣喜交织的历程。
2011年，机械工程系的乔良怀着对发明创造的浓厚兴趣加入了发明社团，小萌芽也在内心种植了下来。社团内部的活动、各种头脑风暴总是能带给乔良一些新的启发，让他养成了处处留心周围事物、凡事多思考的好习惯。有次打完球，乔良看着臭烘烘的球鞋正一筹莫展，从水房洗完手刚要离开，突然被放在角落的洗衣机吸引：洗衣服有洗衣机，刷鞋为什么没有刷鞋机呢？我要研制出一台刷鞋机，不就省了我每次刷鞋之苦了嘛。回到社团跟大家一商量这事，居然一呼百应，原来小伙伴们在对待刷鞋这事儿上心有戚戚，热情一上来，自然效率也高，没过多久，刷鞋机问世了。进过老师的帮忙和同学们的建议，刷鞋机经几次改进，已成为兼具刷鞋、甩干、烘干于一体的全自动机器，广受好评。现乔良已将他们团队的刷鞋机注册了品牌，成立了公司，投放吉林、新疆等各大高校，堪称大学生创业典范。
欣喜的背后也有辛酸，采访中他向我们透露，当初为了研发刷鞋机，前前后后投入了几万块钱，作为学生，这笔不小的数目几乎让他喘不过气来，机器的失败也让他一度想过放弃，甚至学校的老师都不再信任他。为了渡过难关，他省吃俭用，一个月只花400块钱。他为了机器废寝忘食，别人看书，他在实验室，别人出去玩，他还在实验室。“不务正业”也成了不看好他的人给他贴的标签，经过无数次的试验和改良，当一个成熟的作品展现在大家面前时，“不务正业”也变成了“学以致用”。
“踏实”是乔良给编导的一个最深刻的印象，先不说研发机器之艰不是几人能坚持，外拍那几日我们的合作过程中亦能体现出他求真务实的作风。约好的时间从未迟到，深夜还和导演讨论拍摄细节，年轻的他，对当下的流行文化他知之甚少，但一说起他的机器满脸放光。
我们问起他对于将来的规划，他腼腆一笑，说，想把刷鞋机做得更好，还想发明新的机器，在这条路上一直好好地走下去。他没有给我们描述一个华丽的梦想，只告诉我们会“好好做”，刷鞋机是一个，下一个是什么呢？让我们共同期待。
半自动刷鞋机设计说明书
学 院：
设计者：
半自动刷鞋机设计说明书
1.研制背景及意义
在目前市场上，洗衣机、洗碗机等机器旺销，尤其是洗衣机，技术成熟且居家必备。但对于刷鞋，一般人只能拿着鞋刷一点点刷洗，并且相关机器并不多见。我曾见到有人直接拿洗衣机洗鞋，浪费资源并且洗不干净。于是萌生出设计刷鞋机器的想法。
2.设计方案
如图所示
①首先将鞋固定在固定的鞋体支架和可移动的鞋体固定支架之间，其中，可移动的固定支架可以根据鞋的大小通过调节旋钮在固定导轨上进行一定的调节。
②启动电动机，电动机旋转，通过齿轮带动主轴1旋转，从而引起与其相连的曲柄的转动，曲柄与连杆2通过转动副连接，曲柄的旋转运动带动连杆2做面运动，连杆2与连杆3通过转动副连接，连杆3与机架通过转动副相连，从而使连杆3做来回往复平动。（以上各连杆之间均通过转动副相连）
③连杆3通过硬质弹簧与鞋刷相连，通过弹簧的作用可以使鞋刷与鞋面紧密接触，使鞋刷紧贴着鞋面做空间曲面运动，从而使刷子刷鞋。【全自动刷鞋机】
④对于鞋体内部的刷洗是这样完成的：主轴1与主轴2通过带连接，主轴2的转动通过相关连杆的传动带动垂直于鞋底的刷子的运动，从而刷洗鞋底及其周围鞋帮部分。
⑤对于鞋体的喷水装置较为简单，选择一个可以微调的喷头，在注水口通过软管与水龙头相连接，利用自来水的压力可以将水喷在鞋面上，水的控制可以通过控制水龙头的开关来实现。
3.工作原理及其性能分析
刷鞋的运动可以认为鞋刷在做来回往复运动，于是在机器中采用曲柄——滑块机构原理。根据鞋的尺寸不同可以通过调节旋钮使鞋与机架充分固定。根据鞋的侧面形状的不同可以通过调节硬质弹簧使鞋刷与鞋充分接触，因此，为了使刷洗更加彻底，在制作鞋刷时，可使鞋刷的质地适当软些。
机器的使用：先打开水龙头，淋湿鞋体，将洗衣粉均与洒在鞋上，开动电动机开关，则鞋两侧及鞋底的刷子同时工作。在一定的时间之后，可以一边喷水一边洗刷，直到漂清鞋体。
机器具有一定的局限性：由于市场上的鞋多种多样，大小各异，这款机器不能洗刷全部的鞋，针对于38-43码的球鞋，板鞋，帆布鞋效果最佳。
4.模拟实体图
5主要创新点【全自动刷鞋机】
①该机器可以实现同时刷洗多双鞋，并且不需要太多人工劳动，可以节省很多时间。
②该机器需水量少，在刷洗未完成之前只用保证鞋面湿润即可，节约资源,使用小额功率电动机，高效方便。
③该机器小巧，占用空间较少，使用方便，家具常备。
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投币水洗刷鞋机投资少利润高
作者：刘冰
来源：《大众投资指南》2014年第12期
产品介绍
洗鞋机是近几年在市场上新出现的一种家用电器，顾名思义，就是用来洗鞋的机器。其外型与洗衣机类似，但在内桶的波轮轴和内桶内侧都加了毛刷，是在机器运转时通过毛刷与鞋的摩擦来达到洗鞋效果。投币式洗鞋机不具备操作按键按钮，启动机器完全靠投币系统，属于新兴的商用设备。
产品优势
1.强力去污，具消毒功能。【全自动刷鞋机】
本产品使用强力瀑布水流冲淋装置以及泡沫发生洗涤系统，适合水洗鞋类如布鞋、运动鞋、行军鞋、雪地鞋、舞蹈鞋的清洗。设备独有的专利加长S形毛刷，配合底部的8只小毛刷，让洗鞋效果更优，刷洗无死角。同时具备的杀菌消毒功能，能有效去除鞋内异味，杀灭鞋内细菌，从而达到高度洁净。
2.数控管理，安全防盗。
产品使用数字化控制系统，便于根据不同鞋类调节程序时间。独特的断水断电记忆功能，让设备按照程序记忆完成剩余步骤，无需重新投币。内置钱币盒使用双锁，防撬防盗。洗鞋机只在投入硬币后才能工作，不需人工全天候管理，投资者亦可根据意愿对收费额调整。 市场分析
当前社会生活中，擦鞋机、修鞋机随处可见，而洗鞋机却不易见到，表明洗鞋机还没有得到普及应用。而一般衣物送洗店由于没有专业的洗鞋机，因此全靠手洗，工作量大，耗时长，一般需要三天左右才能取鞋。因此，专业洗衣店使用水洗刷鞋机不仅可以增加服务项目，亦可提高洗衣店的营业额，市场空间极大。
经营条件以及效益估算
目前投币水洗刷鞋机市场售价在700—2700元不等。而市场上一次普通洗鞋收费为3—8元/双，使用专业的洗鞋机收费在10—30元/双。按照平均洗一双鞋最低15元的价格收费，假设每天洗鞋机可洗鞋40桶，每桶洗鞋3—4双，那么单日洗鞋营业额约为15元/双×3.5双×40桶=2100元营业额。由于洗一双鞋的成本只有1.5元左右，也就是说，单日即可盈利1890元。
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投币水洗刷鞋机投资少利润高
作者：刘冰
来源：《金点子生意》2015年第06期
产品介绍
洗鞋机是近几年在市场上新出现的一种家用电器，顾名思义，就是用来洗鞋的机器。其外型与洗衣机类似，但在内桶的波轮轴和内桶内侧都加了毛刷，是在机器运转时通过毛刷与鞋的摩擦来达到洗鞋效果。投币式洗鞋机不具备操作按键按钮，启动机器完全靠投币系统，属于新兴的商用设备。
产品优势
1.强力去污，具消毒功能。
本产品使用强力瀑布水流冲淋装置以及泡沫发生洗涤系统，适合水洗鞋类如布鞋、运动鞋、行军鞋、雪地鞋、舞蹈鞋的清洗。设备独有的专利加长S形毛刷，配合底部的8只小毛刷，让洗鞋效果更优，刷洗无死角。同时具备的杀菌消毒功能，能有效去除鞋内异味，杀灭鞋内细菌，从而达到高度洁净。
2.数控管理，安全防盗。
产品使用数字化控制系统，便于根据不同鞋类调节程序时间。独特的断水断电记忆功能，让设备按照程序记忆完成剩余步骤，无需重新投币。内置钱币盒使用双锁，防撬防盗。洗鞋机只在投入硬币后才能工作，不需人工全天候管理，投资者亦可根据意愿对收费额调整。 市场分析
当前社会生活中，擦鞋机、修鞋机随处可见，而洗鞋机却不易见到，表明洗鞋机还没有得到普及应用。而一般衣物送洗店由于没有专业的洗鞋机，因此全靠手洗，工作量大，耗时长，一般需要三天左右才能取鞋。因此，专业洗衣店使用水洗刷鞋机不仅可以增加服务项目，亦可提高洗衣店的营业额，市场空间极大。
经营条件以及效益估算
目前投币水洗刷鞋机市场售价在700-2700元不等。而市场上一次普通洗鞋收费为3-8元/双，使用专业的洗鞋机收费在10-30元/双。按照平均洗一双鞋最低15元的价格收费，假设每天洗鞋机可洗鞋40桶，每桶洗鞋3-4双，那么单日洗鞋营业额约为15元/双×3.5双×40桶=2100元营业额。由于洗一双鞋的成本只有1.5元左右，也就是说，单日即可盈利1890元。
全自动擦鞋机设计
机械工程系
[摘要]：全自动擦鞋机设计是一个非常有发展潜力和市场空间的课题。就目前国内市场上已经出现的擦鞋机而言，真正能做到全自动的擦鞋机几乎没有。参考“星月神”牌擦鞋机，就可以发现，它们普遍采用单一的马达减速带动毛毡旋转，若要做到全方位擦鞋，脚必须主动去适应旋转马达，整个擦鞋过程非常繁琐。鉴于此，我在张老师指导下对传统擦鞋机进行了一系列改良，虽然目前只停留在理论阶段，但是通过对各个部分的结构分析计算可以看出，这个理论完全有实现的可能。本次设计只用到齿轮系以及带传动，可以完成的动作包括旋转、曲线的来回移动以及水平来回移动。这三部分分别解决了鞋子前部分、后侧面部分擦拭和鞋码大小不一的问题。擦鞋机减速机构采用开式齿轮传动，皮带材料为聚氨酯，固定部分为角钢和轴承座，因为负载小，所以对材质要求并不苛刻。擦鞋机所有运动的实现不用到任何精密电子元件，几乎不受环境要求的限制，对灰尘、油污不敏感，可以广泛应用于人流量较大的超市，甚至于露天的市场。
[关键词]：擦鞋机；毕业设计；实用课题；减速器
Automatic Shoes-Polishing machine Design
Abstract: It is a very potential subject with the space of market that the full-automatic shoes polishing machine is designed. Whom domestic market appear already polish shoes machine but speech at present, really can accomplish polishing shoes machine nearly full-automatic. Consult " star monthly god " brand polish shoes machine, can find they adopt single motor moderate, drive the felt to rotate generally, if should polish the shoes omni-directionally, the foot must go to adapt to the rotatory motor voluntarily, it is very tedious to polish the course of the shoes entirely.
In view of this, I polish the shoes machine and improve a series of to the tradition under the guidance of Mr. Zhang, though only remain at theory stage at present, analyze that calculates that can find out through the structure to each part, this theory is totally possible to realize. Design this use gear wheel department and bring transmission only, sport that can realize course include, rotate, curve movement and competence move back and forth back and forth. These last some shoes ago three part, behind side polishing and shoes yards of uniform size problem partly. Polish shoes machine moderate organization adopt gear wheel transmission of turning on etc., belt material the polyurethane, the standing part is angle steel and bearing seat, because load is small, demand not to be harsh to the material. Polish shoes machine all sport of realizations needn't reach any accurate electronic element, the restriction that is hardly required by the environment, insensitive to dust, greasy dirt, can be in order to apply to the supermarket larger in flow of the people extensively, even on the open-air market.
Keywords: Shoes-polishing machine; Graduation project; Practical subject; Decelerator
1 绪论
全自动擦鞋机设计是一个实用课题。对皮革行业来讲，擦鞋机发展好坏起着举足轻重的作用。通过参考、对比目前市场上已经研发或投入使用的擦鞋机，我发现很多技术还有待改良更新。皮革机械没有专门的学术系统支持，从事这方面研究的人才也是屈指可数，在擦鞋机这一块更是寥寥无几。目前市场上擦鞋机多采用无变速机构的直流马达带动，通过简单的旋转运动达到擦鞋的目的。其原理简单，功能单一，无法真正实现自动化。本次设计通过运用机械原理和机械设计等知识，已经在理论上初步实现了擦鞋机的自动化。与以往擦鞋机的不同之处就在于不需要鞋去适应旋转马达，所有机构只有少数地方沿袭之前的风格。本次设计由张道德老师全程指导，主要运动部分设计大多出自张老师的指点。包括关键部分的侧面擦鞋机构、为适应不同鞋码的底面滑板机构、擦鞋采用的电动小马达、所有齿轮采用的轴承座和用角钢焊接的支架等。整个擦鞋系统机构简单，制造成本和难度都很低。
擦鞋机的动力系统采用简单的XTD系列直流电机，整个机体若不包括广告部分高不过30公分，体积小。减速部分支架用角钢焊接，其余部分用薄铁皮包裹即可，重量在30kg以内。减速部分齿轮为开式传动，对灰尘油污都不敏感。再者擦鞋机本身属于小负载低功率机构，对所选材质强度韧度要求不高。所以本次设计并不是纯理想构思，而是确实有实现的可能。
这次设计运用到了大量的曾经所学的机械相关知识。包括曲柄滑块机构，齿轮系传动，凸轮设计、齿面接触疲劳强度校核，轴系部分脉动循环许用弯曲应力计算，以及各种键、轴承、弹性垫片等零部件的选用原则等等。不仅让我的设计思维得到了锻炼，难能可贵的是不知不觉中已经将大学四年的知识巩固了一遍。即将走上社会，所谓“临阵磨枪，不亮也光”，这次设计给我带来的裨益是不言而喻的。可惜的是之前磨砺的太少，几乎都没有独立去完成过有关机械设计方面的任务，这次设计也算是可以弥补大学四年的遗憾了。 就实际意义来讲，擦鞋行业在中国并不算萧条。无论是城乡小镇、还是繁华都市，随处都可以看到那些擦鞋者的身影。他们中大多数还无法形成规模和影响力，相反现出表出的是争锋相对的排挤和竞争，所以这些擦鞋者的经济收益并不乐观。除此之外，还有一部分比较上规模的擦鞋商，比方说‘翰林擦鞋’。翰林擦鞋有很多的连锁店，已经具有一定规模，一般情况下擦拭一双皮鞋的价格不会低于五元，当然具体还按鞋油的档次配合定价。
事实上翰林擦鞋目前采用的依旧是人力擦鞋，或者采用市面上那种马达回转的擦鞋机。我个人觉得这种问题出现的主要原因就是擦鞋机的生产商没有投入太多精力与成本。本次设计的擦鞋机，我初步估计制造成本不会高于300块，不用到任何非机械原件，原理简单，操作容易。如果用在擦鞋店，只需把鞋子上方加一个受载装置即可。平均每十分钟擦一双鞋，机器损耗的部分不会超过5毛钱。这样下来，一个擦鞋店在投入成本一样的情况下，生产效率可能要翻几倍，因为擦鞋工人可以大量精简。当然这些也是我的构想，如果真正想投入到大规模的生产中，肯定还有许多地方要完善的，以下将对我的设计作具体分析。
2 擦鞋机方案分析
2.1 问题提出
鞋子属于不规则形状物体，擦鞋机若想要达到全方位擦鞋的目的，就一定要解决以下两个问题：
（1）鞋子的整个外形为不规则曲面问题
（2）鞋码大小不一的问题
2.2 问题解决
2.2.1 鞋子侧面和上表面为不规则曲面问题解决方案：
（1）采用毛毡滚动和曲柄滑块机构方案
将整个机构分解为擦鞋前上端面和侧面两部分机构。上端面可以用滚动毛毡，侧面则可以用曲柄滑块机构和特制的毛刷完成，具体机构示意（图2-1）如下：
图2-1毛毡旋转图
毛毡用直流电机经皮带减速带动，鞋子上表面可以擦到。若要做到全方位擦鞋，还必须有以下机构配合。
附表1 项目主要设备一览表
附表2 主要能源和耗能工质品种及年需求量表
附表3 项目能量平衡表