小型路面清掃機(jī)的設(shè)計【垃圾清掃車設(shè)計】【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 16屆畢業(yè)設(shè)計 小型路面清掃機(jī)的設(shè)計 學(xué)生姓名 路曉鵬 學(xué) 號 8011212230 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及自動化 班 級 16 指導(dǎo)老師 王 龍 日 期 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 前 言 清掃車是重要的環(huán)衛(wèi)設(shè)備之一，主要用于高等級路面和城市 路面以及廣場的垃圾清掃。清掃車的發(fā)展體現(xiàn)了一個國家或地區(qū)的現(xiàn)代化程度。 本文從理論角度對清掃車的清掃機(jī)構(gòu)、吸塵機(jī)構(gòu)和清掃車的運(yùn)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析，確定了清掃 車速、帶輪轉(zhuǎn)速、旋刷刷轉(zhuǎn)速與清掃效果之間的關(guān)系。在清掃機(jī)構(gòu)的設(shè)計方面，創(chuàng)造性地提出了帶傳動式清掃機(jī)構(gòu)，改善了純掃式清掃車的清掃效率，降低了能耗。對垃圾的收集提出了垃圾斗和收集結(jié)合的方式并用三維軟件 行仿真驗證。對盤刷的轉(zhuǎn)速、掃絲的速度和行進(jìn)速度與清掃效果之間的關(guān)系進(jìn)行了分析，提出了綜合考慮的方案。應(yīng)用了大功率抽風(fēng)機(jī)系統(tǒng)作為吸塵機(jī)構(gòu)，通 過具體的道路實(shí)驗，對以上工作進(jìn)行驗證，效果良好，為以后進(jìn)一步研究打下良好基礎(chǔ)，運(yùn)用文的主要研究工作包括： (1)通過對城市路面上垃圾 (即清掃對象 )的分析，根據(jù)形狀、大小，將清掃對象進(jìn)行清掃，并將其吸入到垃圾收集箱里。 (2)根據(jù)市場需求的實(shí)際情況、吸掃車的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和所選專用車二類底盤的結(jié)構(gòu)要求，提出城市道路吸掃車吸塵系統(tǒng)的設(shè)計約束，對吸塵系統(tǒng)吸塵口和集塵箱的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析。 (3)采用 根據(jù)清掃對象 的粒徑大小和密度與集塵箱尺寸的關(guān)系式對集塵箱的尺寸進(jìn)行初步驗證，保證其合理性。 關(guān)鍵詞 ：道路吸掃車；清掃對象；刷盤設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計；運(yùn)行速度 目 錄 1 引言 ........................................................................................................................................................ 1 1． 1 研究目的和意義 .......................................................................................................................... 1 1． 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展 .............................................................................................................. 1 2 小型路面清掃車的總體方案設(shè)計 ........................................................................................................ 2 2． 1 小型路面清理車的總體組成 ...................................................................................................... 2 2． 2 小型路面清理車 的底盤 .............................................................................................................. 3 2． 3 小型路面清理車 吸掃方式 .......................................................................................................... 3 2． 4 小型清理車行走系 ...................................................................................................................... 5 3 小型多功能環(huán)境清理車主要零 部件的設(shè)計 ........................................................................................ 7 3． 1 小型多功能環(huán)境清理車技術(shù)參數(shù)選擇與計算 .......................................................................... 7 3． 2 小型多功能環(huán)境清理車功率的分配 .......................................................................................... 7 3． 3 行走系統(tǒng)功率需求分析 .............................................................................................................. 7 3． 4 風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需功率分析 .............................................................................................................. 8 3． 5 齒輪的主要參數(shù)設(shè)計 .................................................................................................................. 8 4 減速箱輸出軸的設(shè)計計算 ................................................................................................................. 10 4． 1 選擇材料，決定最小直徑 ........................................................................................................ 10 4． 2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................................................ 10 4． 3 軸向定位 .................................................................................................................................... 10 4． 4 軸上的周向 定位 ........................................................................................................................ 11 5 旋刷的設(shè)計 .......................................................................................................................................... 13 6 風(fēng)機(jī)的選擇 .......................................................................................................................................... 14 7 垃圾收集箱 .......................................................................................................................................... 15 總 結(jié) .................................................................................................................................... 16 致 謝 .................................................................................................................................... 17 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................... 18 工程概況 本論文從社會需求出發(fā)，重點(diǎn)在以下幾個方面取得了階段性成果： 1、提出了小型吸掃式路面清掃車的總體設(shè)計方案根據(jù)需求，確定了低成本的設(shè)計思路，創(chuàng)造性地提出了帶傳動式的清掃方式，解決了以前純掃式道路清掃車的不足，為吸掃式道路清掃車的發(fā)展提供了新的思路。 2、對舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行了改進(jìn)提出了四桿機(jī)構(gòu)完 成舉升作業(yè)，并對其進(jìn)行受力分析和運(yùn)動特性分析，同時進(jìn)行仿真確認(rèn)。 3、對盤刷的速度進(jìn)行了分析和研究對盤刷的集塵機(jī)理和工作原理進(jìn)行理論分析，提出了最優(yōu)方案并實(shí)驗驗證。 4、對行駛系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計和研究清掃成都最優(yōu)化應(yīng)用到清掃車上，節(jié)約了能源，提高了清掃車的工作時間和范圍。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 1 引言 隨著科技進(jìn)步和社會的快速發(fā)展，人們對周圍生活環(huán)境質(zhì)量的要求愈來愈高，廣場、園區(qū)、住宅等生活環(huán)境的保護(hù)受到更多人的重視，城市園林環(huán)境的清理也成為人們關(guān)注的重要部分。 近年來，由于國家對環(huán)保問題及綠化工作的重視，以及人們對良好生態(tài)環(huán)境的迫切 要求，環(huán)境綠化及清理事業(yè)取得了可喜成績，其巨大的生態(tài)效益己被人們和社會認(rèn)可 [1] 。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境綠化及清理機(jī)械已被提到日程上來，因為清掃機(jī)械不僅是加速園環(huán)境綠化及清理事業(yè)發(fā)展的重要手段，而且也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要性標(biāo)志和主要組成部分。因此清理實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)勢在必行。 路面清掃車作為環(huán)衛(wèi)設(shè)備之一，是一種集路面清掃、垃圾回收和運(yùn)輸為一體的新型高效清掃設(shè)備。可廣泛應(yīng)用于干線公路，市政以及機(jī)場路面、城市住宅區(qū)、公園等道路清 掃。路面清掃車不但可以清掃垃圾，而且還可以對道路上的空氣介質(zhì)進(jìn)行除塵凈化，既保證了道路的美觀，維護(hù)了環(huán)境的衛(wèi)生，又維持了路面的良好的工作狀況，減少了和預(yù)防了路面交通事故的發(fā)生，延長了路面的使用壽命。 目前在全球內(nèi)使用路面清掃車已經(jīng)成為一種趨勢。小型道路清掃車屬于城市環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)設(shè)施，是道路清掃的一個重要組成部分。小型清掃車造價相對低廉，制造技術(shù)相對簡單，在使用效率上和環(huán)保上的優(yōu)點(diǎn)是非常突出的 [2] 。目前，我國中小型吸掃結(jié)合式道路清掃車主要存在的問題除與汽車底盤改裝 的道路清掃車同樣的缺陷外，還存在舒適性差、噪聲大、空車質(zhì)量大、外形不夠美觀等缺點(diǎn)。因此，要徹底擺脫我國吸掃結(jié)合式道路清掃車的落后狀況，提高吸掃式和純吸式清掃車設(shè)計的能力，本課題主要對其主要部件：清掃系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、除塵系統(tǒng)等進(jìn)行研究，以提高清掃車設(shè)計的理論水平。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展 從 20 世紀(jì) 60 年代我國研制生產(chǎn)掃路車開始，已經(jīng)有 40 年的生產(chǎn)歷史。但相對于國外發(fā)達(dá)國家，我國掃路車不管從銷售規(guī)模、技術(shù)水平、清掃效果等方面存在一定的差距。目前我國生產(chǎn)掃路車的企業(yè)大概有 30 余家，生產(chǎn)水平參差不齊。與國外相比， 大型產(chǎn)品所占比例不大，產(chǎn)品品種比較少，產(chǎn)量也比較低。 2003 年國產(chǎn)掃路車總銷量在 1000臺左右，僅相當(dāng)于國外一個企業(yè)的銷量。 同時，國產(chǎn)產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清掃效率低等問題。國外掃路車早已廣泛應(yīng)用了先進(jìn)的電子技術(shù)，如帶有微電腦的清掃及回收裝置等，而且實(shí)現(xiàn)了有線與無線遙控，目前國內(nèi)產(chǎn)品僅停留在路面清潔度等最原始的技術(shù)研究方面。從技術(shù)來源來看，國內(nèi)的掃路車的技術(shù)主要來源于三個方面：一是借鑒國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)，并結(jié)合我國國情自行開發(fā)的產(chǎn)品；二是直接引進(jìn)國外技術(shù)的產(chǎn)品； 三是從國家科研院所轉(zhuǎn)讓技術(shù)后，再在生產(chǎn)中進(jìn)行改進(jìn)的產(chǎn)品。總體而言，目前國內(nèi)掃路車生產(chǎn)企業(yè)擁有專門的技術(shù)研發(fā)中心的還比較少，研發(fā)資金投入也較少，使得產(chǎn)品在整體技術(shù)水平上不高，尤其在控制系統(tǒng)和清掃效率等方面同國外產(chǎn)品相比存在相當(dāng)大的差距 [3] 。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 2 小型路面清掃車的總體方案設(shè)計 研究小型路面清掃車，需要對它的整體結(jié)構(gòu)有個清晰的了解，本章首先對它的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，其次對實(shí)現(xiàn)多功能所需的各部分工作裝置進(jìn)行方案確定。 2． 1小型路面清理車的總體組成 為了便于機(jī)械作業(yè)過程 中能夠全面有效地照顧到作業(yè)對象的角角落落，小型路面清掃車作業(yè)時須行動靈活、穿梭自如，這就要求車的整體結(jié)構(gòu)緊湊、底盤轉(zhuǎn)彎半徑較小、靈活性和通過性良好 [4] 。參考國外相關(guān)行業(yè)先進(jìn)的設(shè)計，本課題設(shè)計了一款適合我國城市住宅區(qū)、校園、廣場等中型場所使用的小型多功路面清掃車，很好地實(shí)現(xiàn)了多功能的要求。小型路面清掃車的總體結(jié)構(gòu)如圖 2 （ a）二維圖 12345678 910111213141516 （ b）三維圖 圖 2型路面清掃車組成示意圖 小型路面清掃車主要由底盤、工作裝置、氣力輸送裝置三大部分組成。其主要外形特點(diǎn)是：電塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 動機(jī)后置，駕駛員的坐位設(shè)在電瓶電源上方。簡單的專用底盤是具有后驅(qū)動輪和前轉(zhuǎn)向輪的自行式三輪小車，為小型馬路清理車的所有部件提供支承，為整車的行駛、工作裝置的工作提供動力?；蒲b置和工作裝置安裝在底盤的下面，位于前、后支承輪之間，能夠自動調(diào)節(jié)與地面的距離，靈活自如地根據(jù)路 面高度清掃垃圾、根據(jù)積雪高度調(diào)節(jié)所需的工作距離。氣力輸送管道一端連接于工作裝置，另一端連接在垃圾收集箱上。為了減輕振動對人體的影響，可以將緩沖減振結(jié)構(gòu)安裝在座椅與電動機(jī)之間。 2． 2小型路面清理車 的底盤 小型路面清掃車的總體結(jié)構(gòu)如圖 2 （ a）三維圖 （ b）二維圖 圖 2型環(huán)境路面清掃車底座示意圖 目前國內(nèi)采用專用底盤的清掃車還較少，大多利用汽車二類底盤改制而成。該款小型清掃車選用電動機(jī)動力通用底盤，沒有行走部分的設(shè)計制造需求，確保了行走部分的獨(dú)立性、可靠性，并且該底盤保證清掃車有較 高的最高行駛速度，對于作業(yè)區(qū)，距車庫較遠(yuǎn)或需遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)場的地區(qū)，使清掃車有轉(zhuǎn)場速度快的優(yōu)點(diǎn) [5] 。同時，清掃車只配備一臺電動機(jī)，由它來完成工作裝置的驅(qū)動。采用單電動機(jī)驅(qū)動形式的優(yōu)點(diǎn)：克服了體積大的不足，能夠確保清掃車使用性能的需要，另外，行走系統(tǒng)和工作裝置在動力上各自獨(dú)立，行走速度和行走操作不會對工作裝置的作業(yè)效果產(chǎn)生影響，從而可以使操作人員根據(jù)地面的污染狀況選擇最合適的清掃速度，進(jìn)行最有效的清掃。 2． 3小型路面清理車 吸掃方式 該款小型清掃車采用“中置兩盤刷 +后置吸嘴 ” 相結(jié)合的吸掃式作業(yè)方式。其工作原理為利用車底裝置的兩個左右正反方向旋轉(zhuǎn)的盤刷將路緣、邊角、護(hù)欄下的垃圾輸送、集中于車底吸入?yún)^(qū)范塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 圍，再依靠吸入系統(tǒng)的強(qiáng)風(fēng)力風(fēng)機(jī)在管路系統(tǒng)中形成的真空度，由 1貼近地面的吸嘴經(jīng)吸管將垃圾撿拾和輸送到垃圾箱內(nèi)，從而完成對路面垃圾的清掃和保潔。吸掃式清掃車具有清掃范圍寬，適應(yīng)性好，對微細(xì)垃圾塵粒的撿拾，輸送效果好等特點(diǎn) [6] 。小型路面清掃車的清掃結(jié)構(gòu)如圖 2 圖 2小型路面清掃車清掃結(jié)構(gòu)示意圖 在清掃車底盤前后 輪的中間位置裝置兩個盤刷，刷毛的材質(zhì)選用合成塑料，雖然這種材料的耐磨性不如鋼絲，但在清掃的過程中，塑料盤刷對地面的傷害較小，且具有良好的彈性和合適的剛度，可以加快垃圾塵粒的拋射速度和距離，提高盤刷的工作能力。盤刷處于工作狀態(tài)時，應(yīng)該外伸而且下落，與路面保持浮動接觸，但在運(yùn)輸狀態(tài)時，為了減小車輛寬度和刷毛的磨損，盤刷必須回收并且提升離地至一定高度，因此，盤刷的動作機(jī)構(gòu)必須能實(shí)現(xiàn)外伸、下放、浮動和回收提升鎖緊的復(fù)合動作。 圖 2型路面清掃車吸塵結(jié)構(gòu)二維示意圖 123 如圖 2種結(jié)構(gòu)吸管比較短，垃圾很容易被吸入垃圾箱內(nèi)，且清掃寬度大、前懸短，吸管更換和吸嘴調(diào)整方便，轉(zhuǎn)場運(yùn)輸時整車通過性較好 [7] 。另外，吸嘴相對于路面的距離對拾取垃圾的效果影響很大，因此，吸嘴在正常作業(yè)狀態(tài)下，應(yīng)能自動保持最佳離地間隙，離地問隙的調(diào)整由可調(diào)整的拖輪保證，并使吸口可隨路面的高低而起伏。為了使吸嘴下的垃圾更容易地吸入吸管，并同時減少風(fēng)機(jī)的排放量，該清掃車采用吹吸式吸嘴。這種吸嘴的工作原理是：風(fēng)機(jī)排風(fēng)口分兩條通路，塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 利用正風(fēng)壓一路是通向大氣，大約 占 (30的空氣量；另一路通向吸嘴，這樣，從清掃車排風(fēng)口排出的風(fēng)一部份排入大氣中，另一部分則從反吹風(fēng)風(fēng)口吹出，再一次作為載體參與清掃作業(yè)。吸嘴采用反吹風(fēng)的目的主要是將吸嘴下的緊貼地下的垃圾擾動并推向吸風(fēng)道風(fēng)口，以提高吸嘴清潔垃圾的能力，同時可以壓制吸塵過程中的揚(yáng)塵飛起。 2． 4小型清理車行走系 行走系的主要功用是將發(fā)動機(jī)經(jīng)傳動系傳到驅(qū)動輪上的驅(qū)動扭矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)檎嚬ぷ骱托旭偹栩?qū)動力和牽引力；行走系還用來支承整車的重量，保證整車行駛；承載道路施加給車輪的各種作用力和力矩并將其傳遞出去；緩和路 面對汽車的沖擊，減輕震動并和轉(zhuǎn)向系配合，保證汽車平順行駛。行走系是小型清理車底盤的重要組成部分之一。根據(jù)汽車的用途及經(jīng)常行駛的道路條件不同，行走系的結(jié)構(gòu)形式也不相同，絕大多數(shù)汽車采用輪式行走系，但在一些特殊用途的汽車上，采用許多特殊的形式系統(tǒng)，如履帶式、半履帶式、車輪履帶式 [8] 。 小型清理車采用輪式行走系，如圖 2— 5 所示，它通過車輪支撐整個車輛，并通過車輪的滾動驅(qū)動車輛行駛；行走系主要包括車架、車橋、車輪和懸掛 (彈性 元件和減振器 )等部分。 （ a）二維圖 1輪； 2帶； 345678 910； 11； 121314 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 （ b）三維圖 圖 2走系示意圖 車架是用來安裝車身，以及行駛所需要的發(fā)動機(jī)、車軸、懸掛、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)及制動裝置等底盤單元的，由側(cè)梁和橫梁構(gòu)成。小型清理車的駕駛座椅安裝在車身外部，車身除了需要提供安全、舒適的乘坐空間外，同時還需要具備能夠搭載電動機(jī)、懸掛等行駛所必要裝置，以及防止振動噪聲干擾操作者進(jìn)行作業(yè)工作 的功能。 車橋又稱車軸，承受清掃車的載荷是它最基本的作用，維持清掃車在道路上正常行駛所以車橋最基本的結(jié)構(gòu)形式就是能裝上車輪滾動前進(jìn)的粱 [9] 。 車輪位于車軸和輪胎之問，它起著承受各種載荷的作用，主要包括輪輞、輪轂及這兩個元件間的連接部分。連接部分有盤式和輻式，目前清掃機(jī)械一般采用盤式。盤式車輪的輪輞和輪轂間用鋼質(zhì)圓盤，多為沖壓件，國產(chǎn)輪輞常見的有平式和深式兩種。清掃機(jī)械車輪多用金屬輪轂。小型清理車是三輪式自行小車，采用三輪驅(qū)動，前后輪大小規(guī)格不同。輪胎有充氣輪 胎和實(shí)心輪胎兩種，充氣輪胎二般用于大型清掃機(jī)械，而小型園林機(jī)械則一般選用實(shí)心輪胎。充氣輪胎分無內(nèi)胎和有內(nèi)胎兩種，坐騎式清掃車常采用無內(nèi)胎充氣輪胎。小型清理車即是坐騎式小車，所以選用無內(nèi)胎充氣輪胎，后輪輪胎規(guī)格為 16× 8，前輪輪胎規(guī)格為 13× 0] 。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 3 小型多功能環(huán)境清理車主要零部件的設(shè)計 3． 1小型多功能環(huán)境清理車技術(shù)參數(shù)選擇與計算 小型環(huán)境清理車結(jié)構(gòu)上相對比較簡單，由于是針對宅區(qū)、校園、廣場等比較平坦的環(huán)境設(shè)計的，所以對功率和轉(zhuǎn)彎半徑要求都比 較低；該車的幾種主要性能參數(shù)如表 3示。 表 3小型路面清理車主要性能參數(shù) [1] 項目 規(guī)格 電源 三元鋰電池 72動機(jī) 作速度 1400r/駛速度 9h 外形尺寸 16000000小型多路面清理車的發(fā)動機(jī)功率，不僅要滿足清掃作業(yè)裝置和除雪作業(yè)裝置的工作需求，還要滿足風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)將垃圾從氣力輸送管道輸送到垃圾箱的需求，其功率分配如圖 3示。 圖 3電動機(jī)功率分配圖 發(fā)動機(jī)的功率 機(jī)輸送垃圾所需功率2置所需最大功率3p。 由上圖可以看出，當(dāng)作業(yè)裝置不工作，即風(fēng)機(jī)所需功率2時，行走系統(tǒng)的功率最大，此時，小 型路面清理車可以高速行駛；當(dāng)作業(yè)裝置的作業(yè)量很大時，可以降低車速，從而提高發(fā)動機(jī)傳給作業(yè)裝置的功率，以獲得較高的作業(yè)質(zhì)量 [12] 。 3． 3行走系統(tǒng)功率需求分析 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 行走系統(tǒng)的行走輪功率按經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對于輪式小車來說，當(dāng)其行駛速度為 9h 時，整車每噸重耗用功率為 3． 5～ 6． 5于小型路面清掃車重量約為 320 故其行走功率1． 1～2． 03] 。 3． 4風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需功率分析 氣力輸送系統(tǒng)的壓力損失由多個部分組成，主要包括：吸嘴的壓力損失、垃圾起動的壓力損失、垂直管路的壓力損失、垃圾箱的壓力損失以及除塵過濾裝置的壓力損失 [14] 。 氣力輸送系統(tǒng)的壓力損失與各組成部分的具體結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，是氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計是合理的重要參考指標(biāo)，也是設(shè)計掃路車階段的重要技術(shù)參數(shù) [15] 。氣力輸送系統(tǒng)依靠風(fēng)機(jī)提供工作壓力，更大的壓力損失就意味著要選取更大的風(fēng)機(jī)這樣不僅會造成能源浪費(fèi)也會 加大掃路車的整體尺寸和自重。因此在設(shè)計階段必須合理計算氣力輸送系統(tǒng)的壓力損失。 吸嘴內(nèi)部機(jī)構(gòu)復(fù)雜，掃路車工作過程中多次對氣流進(jìn)行變向，因此吸嘴是氣力輸送系統(tǒng)中壓力損失最大的裝置 [16] 。攜帶垃圾的氣流由垂直管路進(jìn)入垃圾箱，斷面突然增大氣流速度急劇減小而垃圾顆粒由于質(zhì)量重慣性大，運(yùn)動速度依然較大，因此導(dǎo)致兩相流的局部壓力損失 [17] 。 風(fēng)機(jī)是整個氣力輸送系統(tǒng)的動力源，能否提供足夠的壓力和風(fēng)量將決定氣力輸送系統(tǒng)的工作性能，因此在選擇風(fēng)機(jī)時必須要使風(fēng)機(jī)的全壓和風(fēng)量大于氣力輸送系統(tǒng)的風(fēng)量需求和壓力損失，通常是對風(fēng)量需求和壓力損失乘以一定的設(shè)計裕量 [18] 。 3． 5齒輪的主要參數(shù)設(shè)計 由接口傳動的結(jié)構(gòu)示意圖，選用直齒圓柱齒輪傳動；小型多功能環(huán)境清理車為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級精度 (88)。由《機(jī)械設(shè)計》表 105質(zhì) )，硬度為 280齒輪為 45 鋼 (調(diào)質(zhì) )，硬度為 240 二者材料硬度差為 40于小車的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速1600 r／ 據(jù)經(jīng)驗取減速箱輸出軸轉(zhuǎn)速2800r／ 帶輪轉(zhuǎn)速為 所以傳動比 1 2 1 2( : : ) : 2i n n n n n n? ? ?帶 帶） （（ 3 減速傳動 時 1 2 1 2: : 2z z n n??（ 3 對于硬齒面閉式傳動及開式傳動，承載能力往往取決于齒根彎曲強(qiáng)度，故齒數(shù)不宜過多，推薦2 17 18z ?。所以取28，則 1 2 1 2: 3 6z z n n??（ 3 參考《機(jī)械設(shè)計》可知，中心矩 a 按承載能力要求算出后，盡可能圓整成整數(shù)，最好個位數(shù)為“ 0”或“ 5”。估算兩軸中心矩口為 100，中心矩與齒數(shù)和模數(shù)的關(guān)系式如下： 12( ) / 2a m z m z??（ 3 所以可算出 m =3． 7，選取 m =4； 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 則有實(shí)際中心矩 a 為 108 小齒輪厚度 1128D m z m m??（ 3 大齒輪厚度 2223D m z m m??（ 3 圖 3減速箱 大齒輪結(jié)構(gòu)圖 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 4 減速箱輸出軸的設(shè)計計算 定最小直徑 沒有特殊要求，軸的材料選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 1720 0A =126取 110 所以 110 33220t ??? （ 4 軸上可能有兩個鍵糟 ? ? 31????? （ 4 查手冊，取標(biāo)準(zhǔn)值 ?5 （ 4 根據(jù)軸向定位得要求，可確定每一段軸得軸徑和各段軸得長度 安裝軸承得軸頸最小， 35選 7207查手冊 d=35 （ 4 D=72 （ 4 B=17 （ 4 a=21 （ 4 取軸承端面到殼體內(nèi)壁 5輪端面到殼體內(nèi)壁 15齒輪端面距離為 20 4軸的結(jié)構(gòu)尺寸 1d =35 1l =64 2d =40 1052 ?l 553 ?d 3l =20 404 ?d 4l =70 355 ?d l = 6 4 1 0 5 2 0 7 0 6 6 . 5 = 3 2 5 . 5d ? ? ? ?總 長 （ 4 查手冊，取標(biāo)準(zhǔn)值為 330 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 中間軸環(huán)： 5h 20l 50d 套筒： d=35 大端直徑 50小端直徑 44軸承端蓋：軸承外圈用相應(yīng)的軸承悶蓋定位（采用凸緣式）。 大齒輪；鍵 14 9? 軸承 內(nèi)圈和軸采用過盈配合 76承的外圈和殼體孔采用間隙配合 76 2222 2 4 2 1 3 6 1 . 5 2 0 8 0 . 8 0405? ? ? （ 4 2332 2 4 2 1 3 6 1 . 5 7 8 0 3 . 0 1108? ? ? （ 4 22t a n t a n 2 02 0 8 0 . 8 0 2 8 4 0c o s c o s 1 1 . 6 8 N?? ? ? ?（ 4 33 t a n 7 8 0 3 . 0 1 t a n 2 0 2 8 4 0 N?? ? ? ? ?（ 4 22 t a n 2 0 8 0 . 8 0 t a n 1 1 . 6 8 4 2 8 . 6 4 N?? ? ? ? ?（ 4 已知2 1 9 3 3 2 1 2 5 2 5 1 6 8 3 0 0 1 5 3 6 0 0 0L h h? ? ? ? （ 4 （ 1）求比值 221 5 7 . 5 8 0 . 4 33 6 6 . 6 4? （ 4 查表 13選的 7308e=2/ e?（ 4 所以 0 . 4 ( 1 . 9 )r r F Y y? ? ? （ 4 00 . 5 ( 1 . 1 )o r r o Y F y? ? ?（ 4 此時選3151 . 1 ( 1 3 6 )查 表基本額定動載荷值 32 6366 0 '106 0 3 0 1 . 8 9 3 6 0 0 09 7 3 . 3 6108 4 4 0 . 6 2n L ???? （ 4里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 驗算軸承壽命 : 63263410()601 0 8 4 4 0 . 6 2()6 0 3 0 1 . 8 9 9 7 3 . 3 63 . 6 1 0????（ 4 符合強(qiáng)度要 求。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 5 旋刷的設(shè)計 旋刷的刷體類型多種多樣，有尼龍絲、不銹鋼絲、重合酰胺纖維和合成纖維等。清掃刷的刷體為尼龍絲，彈性好，清掃效果好，使用壽命長，且力度較不銹鋼絲低，成本也相對很低，能夠更好地保護(hù)草坪，便于推廣應(yīng)用。刷體主要材料為合成纖維、重合酰胺纖維、耐磨且富有彈性的金屬絲，在作業(yè)過程中，刷體會存在彎曲度，可以方便清掃低凹處的積雪 [19] 。 刷的底座與工作軸連接，由于所設(shè)計的車寬為 800以要求作業(yè)的副寬至少為 800樣才能夠保證清掃到作業(yè)面的角 角落落。由于工作軸到地面的高度一定，所以旋刷的高度受限，取刷體高度為 155證不與地面干涉；又因旋刷有一定的角度，所以設(shè)計旋刷的底座直徑為 500體傾斜角度為 45度，則可計算出旋刷的清掃幅寬 810于車寬 800夠清掃到邊角地，使清掃的更加干凈徹底 [20] 。 圖 3旋刷 旋刷安裝在吸嘴前方，當(dāng)旋刷旋轉(zhuǎn)時，刷子上的尼龍絲能抓住落在草坪或地面上的垃圾、落葉、碎草以及松軟的積雪，將其拋向吸嘴；吸嘴則利用離心式風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓，將垃圾等吸 進(jìn)，并通過氣力輸送管道，將垃圾送入收集袋 [21] 。當(dāng)清掃硬質(zhì)路面上的塵土?xí)r，在旋刷工作范圍內(nèi)采用水噴頭噴霧的方式進(jìn)行壓塵，能夠提高清掃效率，減少毛刷磨損，防止使用時出現(xiàn)揚(yáng)塵現(xiàn)象，造成二次污染環(huán)境。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 6 風(fēng)機(jī)的選擇 草屑?xì)饬斔脱b置是采用具有較大風(fēng)量、較低風(fēng)壓、且葉片數(shù)量較少的葉輪離心式風(fēng)機(jī)。葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞給氣體能量的唯一部件，葉輪的形狀、尺寸和數(shù)量決定了風(fēng)機(jī)的工作能力和性能參數(shù)。葉輪在吸氣口的吸入面上的內(nèi)部壓力最小，在排氣口的壓力面上最大 [2] 。根據(jù)計算出的風(fēng)機(jī)全壓和風(fēng)量以及風(fēng)機(jī)功率，通過查找風(fēng)機(jī)樣本特性曲線或風(fēng)機(jī)性能與選用件表選擇合適的風(fēng)機(jī)型號。為避免選擇過大的風(fēng)機(jī)而導(dǎo)致能量浪費(fèi)和噪音過大在能保證風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量的前提下應(yīng)選擇盡量小的風(fēng)機(jī) [23] 。 本文風(fēng)機(jī)風(fēng)壓為 1020量為 1145 3m/h ，功率為 0． 76則選擇風(fēng)機(jī)型號為： 用機(jī)號為 3． 15C，轉(zhuǎn)速 2500 3m / 風(fēng)量 1180 3m/h ，風(fēng)壓 1181效率 1． 1重量 85該型風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于排送含有塵埃、木質(zhì)碎屑、草 屑、細(xì)碎纖維等混合物的場所 [24] 。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 7 垃圾收集箱 垃圾收集箱主要有布袋式和抽屜女式兩種，小型多功能環(huán)境清理車?yán)占?箱具有收集草屑、塵土、草坪和地面垃圾的多種用途，考慮到布袋式垃圾收集箱易臟、不易清洗，所以選用抽屜式，并且在桶的底部設(shè)有垃圾排出口，抽出擋板，即可將垃圾從底部自動排出，省時又省力 [25] 。小型多功能環(huán)境清理車平均作業(yè)時速為 6h，平均每小時收集草坪垃圾約 240L，為了避免排出垃圾的次數(shù)過于頻繁，設(shè)計垃圾收集箱桶的尺寸為長 40 50 60圖 3均每隔 1h 需要 排出垃圾一次，很好地節(jié)約了時間 [26] 。 圖 3垃圾收集箱塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 總 結(jié) 傳統(tǒng)的清理機(jī)械種類繁多，體型偏大，且四季不通用，年利用率不高，給儲存維護(hù)帶來很大不便。針對這些問題，適應(yīng)當(dāng)前清理機(jī)械“小型為主，一機(jī)多用”的發(fā)展趨勢，設(shè)計一種具有多種功能的小型環(huán)境清理車，旨在為宅區(qū)、校園、廣場、公園等小面積場所提供一種可以清除草坪及街道垃圾、清除街道積雪的小型多功能環(huán)境清理車。本論文研究取得了以下結(jié)果和結(jié)論： (1)結(jié)合現(xiàn)有理論，綜合分析了小型多功能環(huán)境清理車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用場所；確定了實(shí)現(xiàn)各個功能所需工作裝置的方案。合理確定了小型多 功能環(huán)境清理車所需的技術(shù)參數(shù)；對實(shí)現(xiàn)多功能所需的各個工作裝置的主要零部件進(jìn)行了設(shè)計。 (2)建立了各零部件的三維模型，并按照實(shí)際裝配順序，將各零部件裝配好，對裝配零件進(jìn)行了干涉檢查，保證其各零部件的安裝準(zhǔn)確；對工作軸和旋刀分別進(jìn)行了靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，保證了各工作軸強(qiáng)度滿足要求。 (3) 本設(shè)計通過關(guān)鍵零部件及傳動系統(tǒng)的設(shè)計及各參數(shù)的計算及選定，一定程度實(shí)現(xiàn)了清掃車工作時的可靠及穩(wěn)定。所采用小型路面清掃機(jī)雖然在國內(nèi)外市場及學(xué)術(shù)領(lǐng)域有所出現(xiàn)，但是在本次設(shè)計中又具有具有一定創(chuàng)新點(diǎn) ，本文研制的小型路面清掃機(jī)的體 型相對于國內(nèi)其它的清掃機(jī)有所減小，質(zhì)量也輕了，傳動性能更好，使用價值更高。該裝置在設(shè)計使用的過程中不僅結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，制造成本低，而且具有較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 致 謝 光陰荏苒，流水蹉跎，在白駒過隙間任性的我們已經(jīng)的走到了塔大的最后一個雨季，回想大一軍訓(xùn)的那些故事，就好像一切就發(fā)生在昨天，在回憶中猛然回過神來，繼續(xù)寫完我大學(xué)的最后一篇文章 —— 畢業(yè)設(shè)計致謝。圍繞畢業(yè)設(shè)計的充實(shí)生活也即將結(jié)束，這次畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)生活最有意義的一次學(xué)習(xí)，它讓我體會到認(rèn)真集中精力做事的充實(shí)感，也帶給我很大的成就感。通過指導(dǎo)老 師慈父般的教導(dǎo)，我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計帶給我很多啟發(fā)，其中最重要的一條就是要有扎實(shí)完善的理論儲備以及要熟練掌握專業(yè)知識。在做畢業(yè)設(shè)計的時候，知識儲備的不足充分說明了這個問題，隨著不斷的翻看學(xué)習(xí)以前的課本，我的專業(yè)知識比以前扎實(shí)了很多。在最初的確定方案的這個過程中，我曾遇到了很多問題，隨后在和老師、同學(xué)一起交流探討中，我深刻的體會到古人所說“三人行則必有我?guī)熝伞钡恼骓嵨叮c此同時也鍛煉了我和老師、同學(xué)交流協(xié)同工作的能力，更讓自己學(xué)會了怎樣去獨(dú)立思考，我相信這一切將對我在今后的工作和生活意義非凡 。在本次設(shè)計中我也經(jīng)歷了很多失敗，比如傳動方案確定的時候，我之前試過鏈傳動、帶傳動，因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，計算繁瑣而放棄；在齒輪傳動上也經(jīng)歷了數(shù)次計算失誤；在畫各種圖的時候一些尺寸及配合很容易出錯。 在經(jīng)過多次的修改和虛心請教之后，我的畢業(yè)設(shè)計即將圓滿的結(jié)束。在這兒，首先我要感謝的是我的父母家人，正因為有了你們，我今天才有資格坐在大學(xué)校園里做畢業(yè)設(shè)計。我能夠走到今天這一步，全部歸功于您們默默的支持和無私奉獻(xiàn)。雖然我知道，父母之恩豈能一言說盡，文字的力量又會顯得那么蒼白，但是我還是要說，父親母親，你們辛苦了！其次我要 感謝栽培我的各位老師，尤其是我的指導(dǎo)老師王龍老師，王老師平日里工作繁多，但在我設(shè)計遇到問題的時候，王老師總是悉心的提供指導(dǎo)和幫助，特別是剛開始提出畢業(yè)設(shè)計方案時幫我確定了具體設(shè)計大綱。正是由于王老師的辛勤指導(dǎo)，讓我明確了畢業(yè)設(shè)計的方向，才得以最終圓滿的結(jié)束。而我唯一能做的的，就是認(rèn)真聽取王老師的教誨，不厭其煩的修改畢業(yè)設(shè)計，爭取能夠在大學(xué)四年最后一次功課中能取得一個好成績，來報答各位老師對我含辛茹苦的栽培。各位老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和謙恭的做人處事，讓我獲益匪淺，我相信，桃李不言，仍會下自成蹊！最后，我要感謝我 的各位同學(xué)，謝謝你們在我最需要的時候，一起陪我走過那些迷茫的日子，同時也謝謝你們在我最美好的年華里陪我走過四年，人生能有多少個四年，陪伴這一程已足夠了。 雨停了 .....美麗的母校和我一起映照在雨后那道美麗的彩虹之下，昔日的往事沿著回憶的軌跡一直奔跑。我們的故事一點(diǎn)一滴的消失在祖國西北邊鎮(zhèn)的這座沙城之上。一切都會在視野里變的暗淡，之后慢慢消失殆盡，可是這座城市依然滋養(yǎng)在母校的文化之中。我的塔大母親！我要走了。我心里充滿了千言萬語，感謝您曾提供給我一個良好的教育平臺，讓我在這兒學(xué)有所成。希 望在多少年后的某個角落里我的身影能為塔大而耀。 總之，縱有千言萬語也說不清我對學(xué)校，對老師，對同學(xué)的感激之情，唯愿各位同學(xué)們前程似錦，老師身體健康，工作順利，學(xué)校發(fā)展越來越好，為祖國的建設(shè)培育越來越多的人才！塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 參考文獻(xiàn) [1] 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