手推電動往復(fù)清掃車畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　清掃機是用于道路、機場等場所的清掃設(shè)備。按用途可分為掃路機、清掃收集機和專用收集機三種。掃路機只能將路面上的垃圾掃到一邊，通常只有郊外的道路上使用，在公路和修理路面時常用它來清掃路面；清掃收集機不但能把塵土和垃圾掃到一邊，而且還能自動將垃圾裝入垃圾箱中運走，在城市道路清掃中應(yīng)用廣泛；專用收集機系列是專用來收集收集場的金屬和其他物

2、品。</p><p>　　目前道路清掃主要是靠人力掃把、鐵鍬、小車等完成，體力消耗大，效率低，危險性高。先進的汽車清掃車，造價高、費用大、維修困難等原因普遍使用有一定難度。為了解決人力清掃耗力大、效率低、危險性高及維修的問題；汽車清掃費用高難特等問題提出本實用新型手扶式道路清掃機。本實用新型機的工作效率高，適用于校園甬路、街道廣場、較大的院落、狹窄的小巷，可供鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上的城市全能使用，本機自代垃圾箱，在推行時就將路

3、面上的雜物卷進垃圾箱，方便快捷。</p><p>　　手扶式清掃機涉及清掃路面垃圾裝置，尤其連續(xù)清掃路面垃圾，自動將傳送垃圾到垃圾箱。手扶式清掃機解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：用一臺汽油機做動力，通過V帶帶動機體后面的主刷轉(zhuǎn)動進行清掃；通過齒輪、椎齒輪、V帶帶動機體前方右側(cè)的副刷（側(cè)刷）進行清掃；通過齒輪帶動垃圾傳輸裝置，將主刷清掃的垃圾輸送到垃圾箱里。</p><p>　　手扶式道路

4、清掃機，是環(huán)衛(wèi)清掃道路垃圾設(shè)備。該設(shè)備在機架后面安裝一個大轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪上安裝圓柱式清掃刷，其前方是帶弧度的清掃板，清掃板上半部是鐵板、下半部是橡膠板，清掃板上部與垃圾傳送裝置相連，底邊與地面接觸；垃圾傳送裝置傾斜一定角度,由上下兩根軸帶動，其傳送帶上有數(shù)條倒鉤，以便更好的傳送垃圾，上端與垃圾箱相通。在機架中后面安裝一個可旋轉(zhuǎn)腳輪，方便轉(zhuǎn)向，用來調(diào)整主刷與地面的距離；在機架前部（垃圾箱）兩側(cè)安裝兩個支撐輪，承載垃圾和電機的重量。前面的側(cè)刷是

5、圓錐臺型的，接觸面與地面有一定的角度，并與地面距離可調(diào)。清掃時主刷，側(cè)刷，垃圾傳送裝置同時運轉(zhuǎn)，進行連續(xù)清掃。側(cè)刷用來清掃路牙，將垃圾掃到主刷的清掃范圍內(nèi)，并可擴大清掃面積；主刷將垃圾掃到清掃板上，再掃到傳送裝置上，通過傳送裝置將垃圾送進垃圾箱。垃圾箱前端開口，以便傾倒垃圾。</p><p>　　手扶式清掃機的有益效果是，利用椎形盤狀副刷（側(cè)刷）與地面有一定角度將垃圾掃到主刷范圍內(nèi)，再由圓柱形滾刷平行地面相切產(chǎn)生

6、的旋轉(zhuǎn)力，將路面上的垃圾通過傳送帶送入垃圾箱，完成連續(xù)清掃任務(wù)。本機制造、使用成本低、投資小、使用廣泛、靈活、方便；適用于城市、城鄉(xiāng)、廣場、場區(qū)等非機動路面；本機清掃效率高、清掃力度大、操作簡單；解除了清掃垃圾之苦，能更好地美化環(huán)境，無清掃人員傷亡事故。</p><p>　　本文具體介紹了手扶式清掃機的總體設(shè)計，并根據(jù)現(xiàn)在清掃機發(fā)展趨勢及我國國情詳細說明了設(shè)計的過程以及所應(yīng)用的參考文獻，并以圖例和數(shù)據(jù)表格來輔助說

7、明設(shè)計的詳細內(nèi)容。此清掃機的設(shè)計過程涉及很多方面的知識，由于實踐等方面的不足會出現(xiàn)很多文字及內(nèi)容的不夠周全。謹(jǐn)請有關(guān)老師給予批評指正。</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1清掃機工作原理</p><p>　　清掃機主要指掃路機械。清掃機有手推式、手扶式和自行式三種。手推式是開人力推動清掃機行走，無其他動力

8、源；手扶式和自行式是靠動力源清掃和行走的。清掃機按清掃形式可分為刷式、真空式、刷—真空組合式。按把垃圾放進垃圾箱的方式可分機械式、空氣式、空氣機械式。清掃時是否灑水可分為干式和濕式。此次設(shè)計的清掃機是手扶式機械干刷式的。清掃機一般由機架、發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、清掃系統(tǒng)、垃圾箱、垃圾傳送系統(tǒng)、組成。</p><p>　　掃地刷是清掃機的主要工作機構(gòu)。它是由刷、刷架、懸桿和驅(qū)動機構(gòu)組成。掃地刷還分主刷和副刷。主刷是圓柱型

9、的，是主要的清掃裝置，它把垃圾清掃到垃圾傳送裝置上去，再送到垃圾箱中去。刷毛安裝在空心圓柱體上顧又稱滾刷。副刷是清掃道路邊緣的，并將垃圾掃到主刷的清掃范圍內(nèi)，這樣就擴大了整體的清掃面積。它安裝在機體的兩側(cè)，可以左右延伸，還可以上下調(diào)節(jié)，稱側(cè)刷。</p><p>　　清掃機的作用是清掃道路和場地。清掃機按用途分為掃路刷、清掃收集機和專用收集機三類。掃路刷只能將路面上的垃圾掃到一邊，通常僅在郊外的道路上使用。在鋪路和

10、修理路面時也常用它來清掃場地。清掃收集機不但能把垃圾和塵土掃倒一邊，而且能自動將垃圾裝入垃圾箱中運走，在城市道路清掃中應(yīng)用廣泛。專用收集機系專門用來收集機場上的金屬和其他物品。　　按清掃作業(yè)裝置的形式可分為刷式、真空式和刷一真空組式。按把垃圾送入垃圾箱中的方式不同分為機械式、空氣式和空氣機械式。按清掃時灑水與否可分為干式和濕式兩種。一般刷式清掃機是濕式，而真空式和刷-真空式清掃機則是干式的?！　∏鍜邫C一般由機架、發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、掃

11、地刷、垃圾箱、垃圾輸送裝置和灑水系統(tǒng)等組成。掃地刷是清掃機的主要工作機構(gòu)，它由刷、刷架、懸桿和驅(qū)動機構(gòu)組成。按刷的功用可分為主刷和副刷。主刷一般做成圓錐形，擔(dān)負(fù)大部分清掃面積的清掃工作，并將垃圾掃到垃圾箱中；副刷則是用來清掃道路邊緣，并將垃圾送到主刷的掃道上。　　掃地刷常用的有圓柱刷和圓錐刷。圓柱刷由刷芯、刷毛以及把刷毛固定在刷芯上的零件所組成。刷毛的材料常用鋼絲、棕櫚絲、竹條、人造纖維等。圓錐刷成截頭圓</p><

12、;p>　　近年來，國內(nèi)外清掃機械的發(fā)展較快。國內(nèi)有廠家引進了國外先進吸掃式清掃機工作裝置的生產(chǎn)技術(shù)，與國產(chǎn)汽車底盤配套生產(chǎn)清掃機，大大提高了國產(chǎn)清掃機的技術(shù)性能。</p><p>　　1.2.1清掃機國外發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢</p><p>　　國外清掃機起步較早，技術(shù)較先進。</p><p>　　英國的JoHSToN公司于1904年 設(shè)計出了馬拉的掃路機，美國

13、的ELGIN公司于19l4年研制出了該公司第一部人力蹬踏的三輪掃路機，用機械取代了人工清掃。 </p><p>　　1920年ELGlN公司在掃路機上設(shè)計了碟形刷。碟形刷的誕生使得清掃質(zhì)量有了很大程度的提高，第一部帶碟形刷的掃路機在美國的密執(zhí)安洲使用，受到了許多人的好評。</p><p>　　碟形刷延用至今已經(jīng)將近九十多年的歷史了。通過長期的使用，證

14、明了它是掃路機上必不可少的工作部件。</p><p>　　隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求也在提高。掃路機在清掃作業(yè)時，為減少或消除清掃過程中的揚塵設(shè)有除塵裝置。l920年ELGlN公司生產(chǎn)的掃路機在增加碟形刷的同時也增加了噴水除塵系統(tǒng)。當(dāng)時該系統(tǒng)不可用于沖刷馬路沿。</p><p>　　由此可見，ELGlN公司1902年生產(chǎn)的掃路機已經(jīng)具備了現(xiàn)代掃路機的雛形。</p

15、><p>　　“噴水除塵”是一種極為簡單的除塵方法。成本很低，技術(shù)難度小，各國的掃路機都相繼使用。在使用過程中發(fā)現(xiàn)，雖然噴水除塵能馬上見效，但除塵效果還是不夠理想。因為，當(dāng)掃路機將水噴到地面上時，地上的灰塵和水需要有一個濕潤的過程，只有當(dāng)灰塵顆粒和水親和后才能增重，清掃時灰塵才不會飄起 而實際上掃路機將水噴灑后，還沒有足夠的時間容許水與灰塵親合，刷子就進行清掃了。這樣就有相當(dāng)一部分的灰塵仍然是干燥的，結(jié)果作業(yè)時還是出

16、現(xiàn)揚塵。</p><p>　　另外，當(dāng)?shù)孛婊覊m較少時，掃路機灑出的水量過大，使得灰塵粘附在地面上，清掃時刷子對這些粘附于地面的灰塵無能為力。待水份蒸發(fā)后，灰塵仍然留于地面上影響清掃質(zhì)量。除上述噴水除塵的諸多不理想因素之外，地處寒冷地帶的城市，由于水在低溫下容易結(jié)冰，使掃路機使用受到了局限。</p><p>　　清掃機械的發(fā)展與汽車工業(yè)的發(fā)展是息息相關(guān)的。l929年汽車發(fā)動機被應(yīng)用在掃路機上

17、，發(fā)動機功率已達百馬力。實心輪胎被充氣輪胎代替，使掃路機的清掃速度大大加快，達7～8英里/小時。</p><p>　　隨著工業(yè)勃蓬的發(fā)展產(chǎn)品工藝水平的不斷提高及工業(yè)美學(xué)的推動。掃路機的外觀質(zhì)量也在相應(yīng)的提高。大約在1948年掃路機上都安裝了駕駛室，改善了駕駛員的工作環(huán)境</p><p>　　五十年代中，液壓傳動系統(tǒng)被應(yīng)用到掃路機上，使掃路機的傳動結(jié)構(gòu)緊湊、可靠，操作靈便，垃圾箱可以通過油缸

18、被舉升到任意高度位置卸出垃圾，垃圾箱的容量也在增大。碟形刷采用液壓馬達驅(qū)動，液壓傳動可以吸收沖擊和振動。大大降低了傳動系統(tǒng)和碟形刷的損壞率 使掃路機在性能上出現(xiàn)了飛躍。</p><p>　　由于濕式除塵方式在使用中受到了局限。為了擴大產(chǎn)品的使用范圍，世界各公司的制造商經(jīng)過反復(fù)推敲沒計了帶有干式除塵裝置的掃路機。氣力輸送系統(tǒng)在掃路機上開始得到了應(yīng)用。地面上的微小灰塵和大顆粒的垃圾都能有效的被清除。為了達到理想的吸塵

19、效果，當(dāng)時掃路機的作業(yè)車速度很慢，每小時達3～5公里。而且氣力輸送所需要的風(fēng)量，風(fēng)壓很高，造成結(jié)構(gòu)尺寸很大。為了使過濾系統(tǒng)始終保持良好的工作狀況，裝有電動激振器。由于結(jié)構(gòu)很龐雜 在小型掃路機上應(yīng)用這套系統(tǒng)受到了限制。</p><p>　　小型掃路機可應(yīng)用于廠區(qū)，倉庫 公園通道、車站等小范圍的清掃，銷售市場廣闊， 促使各公司的制造商轉(zhuǎn)向小型掃路機的開發(fā)。在小型掃路機的結(jié)構(gòu)上避開了大尺寸氣力輸送系統(tǒng)，拼湊了吸掃復(fù)合式

20、工作原理的清掃裝置。即：地面的清掃和垃圾輸送是依靠清掃刷來完成的。同時在機上配以小型機組成的吸風(fēng)系統(tǒng)，控制工作區(qū)域內(nèi)的揚塵。許多廠商在掃路機的垃圾箔上安裝了吸管，操作工人可以手持吸管，專收墻角旮旯的垃圾，擴大了使用功能。</p><p>　　干式除塵系統(tǒng)雖然效率高，但是如果地面有積水或垃圾潮濕，在收進過程中，潮濕的灰塵粘附在過濾器上使之失效。針對這一不可避免的弊端，研究掃路機的工程技術(shù)人員，又從溫式除塵的方法找到

21、了出路：</p><p>　　即取消干式除塵裝置，在吸風(fēng)輸送管道中，設(shè)計了水噴霧頭。管道內(nèi)的水在高速氣流的作用下利用引射原理從噴霧頭噴高霧化，使進入管道中的垃圾、濕潤、聚合到達垃圾箱內(nèi)，馬上沉降。干凈的空氣被排入大氣。含有大量水份的垃圾，在垃圾箱內(nèi)，通過分離器，垃圾與水分離，水再進入噴霧系統(tǒng)循環(huán)使用。這種濕式除塵要比原始的將水噴到地上來除塵的傳統(tǒng)方法先進的多。同時又省去了干式除塵的復(fù)雜裝置。這是八十年代掃路機的先

22、進技術(shù)。 </p><p>　　隨著高速公路的發(fā)展，促使掃路機向大型、高速發(fā)展使掃路機的清掃速度加快，垃圾箱及水箱的容積增大。而且扭路機上有雙方向盤，操作人員可以坐在任何一邊的位置駕駛。 </p><p>　　在機場上使用的掃路機，由于作業(yè)環(huán)境空曠，清掃面積大，要求掃路機安裝尺寸寬的滾筒刷，以提高掃珞機的清掃寬度。 </p><p>　　美國、英國、德國的汽車工業(yè)發(fā)

23、展歷史 悠久。汽車、裝載機、拖拉機技術(shù) 日趨成熟，英國、西德的幾家公司先后推出了汽車、拖拉機牽引的清掃機械。有許多家公司都形戒了系列產(chǎn)品。美國的AARPOWERBOSS公司的小型掃路機的品種多達 二十二種；包括純扭式、吸掃復(fù)臺式小型掃瞎機械和地面洗刷機。</p><p>　　八十年代期，掃路機的技術(shù)比較成熟，結(jié)構(gòu)也相對完善。現(xiàn)代掃路機的技術(shù)成熟表現(xiàn)在：作業(yè)時有高質(zhì)量的清掃效果，操作靈便，對各種路面有很好的適應(yīng)。實

24、現(xiàn)了液壓氣動和電子技術(shù)相結(jié)臺的操縱控制系統(tǒng)。電液回路聯(lián)合使用，輕便靈敏，故障率低，液壓元件實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，通用化，維修方便。清掃刷易于調(diào)整和更換。駕駛員有舒適的操作環(huán)境。</p><p>　　綜觀世界工業(yè)發(fā)達國家八十年代末期掃路機的產(chǎn)品具有以下特點：</p><p>　　1)掃路機的傳動系統(tǒng)由機械傳動向全液壓傳動方向發(fā)展；</p><p>　　2)純吸式、純掃式工作原

25、理向吸掃復(fù)合式工作原理發(fā)展；</p><p>　　3)干式除塵形式向先進的濕式除塵形式方向愛展；</p><p>　　4)體積大，自重大的掃路機 向體積小和機動性好的方向發(fā)展；</p><p>　　5)單一功能向多功能方向發(fā)展。</p><p>　　1.2.2國內(nèi)清掃機技術(shù)現(xiàn)狀：</p><p>　　20 世紀(jì) 60

26、年代 , 我國研制生產(chǎn)出了第一代掃路機,由于清掃效果差、勞動強度大、操作不方便 ,面世不久即被淘汰。70 年代 , 國內(nèi)相關(guān)科研機構(gòu)、生產(chǎn)廠家 , 加大了掃路機的研究開發(fā)力度 ,我國第二代掃路機誕生了。北京和上海研制了大、中、小三種規(guī)格的純掃式掃路機,S31 大型掃路機和 S32 中型掃路機、S15 小型掃路機相繼投入使用。天津研制的干式純吸式掃路機小批量投入使用。第二代掃路機的技術(shù)水平比第一代有了較大的提高。但由于純掃式的清掃效率掃凈

27、度不高問題、干式純吸式的除塵系統(tǒng)可靠性問題等原因, 使該類掃路機的推廣使用受到極大限制。</p><p>　　國內(nèi)清掃機研制起步較晚，清掃機的機電一體化程度相對國外來說比較落后。80年代以后，國產(chǎn)清掃機基本采用了國外80年代的先進技術(shù)，如真空技術(shù)，液壓技術(shù)，電液操作等技術(shù)。清掃機的機電一體化水平相對有所提高。然而作為機電一體化技術(shù)的核心技術(shù)，計算機技術(shù)以及直接制約和影響技術(shù)發(fā)展的傳感檢測在國產(chǎn)清掃機上幾乎沒有應(yīng)用

28、，大大制約了國內(nèi)清掃機的發(fā)展水平。</p><p>　　國內(nèi)清掃機的發(fā)展將是一個課題。我們針對國內(nèi)清掃機的現(xiàn)狀進行技術(shù)改造，對清掃機實行智能控制，針對不同的工作環(huán)境對清掃機進行相應(yīng)的設(shè)計和改造。使其更加適應(yīng)時代的發(fā)展和人們的需求。在之前的技術(shù)基礎(chǔ)之上進行改進，將清掃機機型變得簡單輕便，外觀更加美觀，在增大承載容積和載荷能力的同時，降低清掃機的重量。提高清掃機的使用壽命，減少噪聲，降低成本，是清掃機更加的人性化智能

29、化，更加方便人們的使用，清掃機在國內(nèi)的發(fā)展前景是遠大的。</p><p>　　第2章 清掃機的總體設(shè)計</p><p><b>　　2.1選擇電動機</b></p><p>　　2.1.1電動機選擇綜合考慮問題</p><p>　　a.根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，速度變化范圍和啟動頻率和制動反轉(zhuǎn)，調(diào)更等要求，選擇電機類型。</p

30、><p>　　b.根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，速度變化范圍和啟動頻率程度等要求、考慮電動機的溫開限制，過載能力和起動轉(zhuǎn)矩，選擇電動機的容量，負(fù)荷率，一般取0.8～0.9.其功率固數(shù)將變壞，并使按電動機最大轉(zhuǎn)矩，校驗、強度的機械造價提高。</p><p>　　c.根據(jù)使用場所的環(huán)境條件，如溫度、灰塵、雨水腐蝕和易燃、易爆氣體等考慮，必要保護方式選擇電機的結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　

31、d.根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和功率因數(shù)的要求確定電功機的電壓等級和類型。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)機械的最高轉(zhuǎn)速和電壓力傳動，調(diào)速系統(tǒng)的過渡過渡過程的性能要求，以及機構(gòu)傳動機構(gòu)的復(fù)雜程序，選擇電動機的額定轉(zhuǎn)速。</p><p>　　此外，選擇電動機還必須符合節(jié)能要求、考慮、運行可靠性、設(shè)備的供貸情況備品、備件的通用性，安裝、檢修的難易，以及產(chǎn)品價格，建造費用及考慮生產(chǎn)過程中前后期電動機變

32、化等各因素。</p><p>　　2.1.2電動機選擇</p><p>　　按工作條件選擇電動機，選用無級調(diào)速電動機。</p><p>　　由于滾刷速度在一定范圍內(nèi)可調(diào)，工人在清掃不同路面時，就可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)更好的清掃效果。當(dāng)街道垃圾比較多時，將電機的轉(zhuǎn)速調(diào)大，這樣就不會降低清掃的速度，當(dāng)路面很不平整時，也將轉(zhuǎn)速調(diào)大，提高清掃的質(zhì)量，清掃平整干凈的路面時便可

33、將速度降低。速度變化頻繁高，可采用無級調(diào)速電動機。</p><p>　　在這里選擇YCT112-A電磁調(diào)速異步電動機。但由于其價錢太貴，所以放棄。通過多方面的比較，選擇Y132S-8W（戶外型）電動機，各方面均符合要求。</p><p>　　2.1.3電動機基本參數(shù)</p><p>　　型號：Y132S-8W</p><p>　　電動機額定功

34、率：2.2KW</p><p>　　調(diào)速范圍：轉(zhuǎn)速710r/min</p><p>　　轉(zhuǎn)軸變化率：10% </p><p><b>　　電壓：220V</b></p><p><b>　　電流：4.89A</b></p><p>　　直流勵磁： 電壓：30~80V<

35、;/p><p>　　電流：〈3A </p><p>　　額定轉(zhuǎn)矩：1.43Kg/m</p><p><b>　　重量：55Kg</b></p><p><b>　　價格：1700 </b></p><p>　　2.1.4電動機安裝尺寸和外型尺寸</p&

36、gt;<p>　　表2-1 安裝尺寸：mm</p><p>　　表2-2 外型尺寸：mm</p><p>　　2.2傳動系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　機械通常是由原動機，傳動系統(tǒng)，工作機和控制裝置組成。 傳動系統(tǒng)介于機械中原動機之間，主要用來將原動機的運動和動力傳給工作機，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　手扶式清

37、掃機是由電機做為動力源，通過V帶同時帶動后面的主刷（滾刷）和前面的副刷（側(cè)刷）實現(xiàn)垃圾的清掃。向后傳動時，兩帶輪的傳動比為3.2：1，實現(xiàn)了降速，將電機的710r/min降到了221r/min，主刷在以這樣的速度進行清掃時，完全適合人的正常的行走速度，完全能夠清掃干凈路面垃圾；同時由這個轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的切向力足夠大，可以將塵土、紙削、果皮、樹葉等垃圾掃到傳送半上，完全能夠清掃干凈路面垃圾。</p><p><b&

38、gt;　　圖2-1主刷軸</b></p><p>　　主刷和傳送軸是分開的，稱這跟軸為主刷軸。主刷和主刷軸是用套筒式聯(lián)軸器連接的，另兩斷分別固定在機架上。這樣設(shè)計的優(yōu)點主要有以下兩方面：一方面大大減斷主刷的軸向長度，因此在制造主刷時可以省很多工時、工步、同時也降低了生產(chǎn)的工藝性，提高了主刷的通用性；</p><p><b>　　圖2-2主刷</b><

39、/p><p>　　另一方面，主刷的刷毛會隨著使用時間的增長而磨損，磨損過大時就得更換新的，將兩者分開就大大的節(jié)省了主刷本身的用料，避免了浪費，在很大程度降低了生產(chǎn)成本。在主刷軸上，通過一對齒輪實現(xiàn)垃圾傳送裝置的運動，并通過兩齒輪的傳動比將轉(zhuǎn)速提高。垃圾傳送裝置的速度快一些，有利于垃圾傳送，不會在垃圾多的時候造成垃圾下滑重復(fù)清掃的情況。垃圾傳送裝置主要有三部分組成：軸、傳送帶、傳送板。它的兩端軸承都固定在機架上，中間與

40、傳送帶接觸的地方很粗糟，不會造成打滑失效現(xiàn)象。在傳送帶上有數(shù)跟L型的橫條狀的硬膠皮固定，這樣在傳送垃圾時就不會出現(xiàn)垃圾下滑的現(xiàn)象了；同時也可以增大傳送機構(gòu)的傾斜角度，使得機構(gòu)的整體機構(gòu)更加緊湊，方便人操作。</p><p>　　傳送板在此裝置的下面，它由兩部分組成：上半部分是鐵皮固定在機架上；下半部分是膠皮的，與地面有一部分接觸。次裝置至關(guān)重要，因為它是連接主刷前面地面與傳送帶的。主刷先把垃圾掃到傳送板上，再由傳

41、送板傳到傳送帶上去，通過一小段距離的運輸，將垃圾送到垃圾箱中，實現(xiàn)了垃圾的主要清掃。</p><p>　　電機在向前傳輸動力時，首先也是用V帶實現(xiàn)的由電機到第一軸的傳動，并利用兩帶輪的大小進行了相應(yīng)的降速；再利用一對相同的直齒輪傳動到第二軸，第三軸與前兩軸的垂直面有5度的偏轉(zhuǎn)，這樣就可以使側(cè)刷與地面傾斜5度，如圖2-3所示。</p><p>　　圖2-3 傾斜的圓錐齒輪</p>

42、;<p><b>　　圖2.4側(cè)刷</b></p><p>　　在清掃時側(cè)刷是呈上圖所示傾斜狀態(tài)，刷子的工作部分（前端）著地，非工作部分（后端）離地，這樣設(shè)計可以減少路面對掃刷絲的磨損，更重要的是可以避免非工作部分的反向清掃動作，掃刷與地面的傾斜角取5度。第二軸與第三軸的傳動是通過一對直齒圓錐齒輪實現(xiàn)的，如圖2-4所示。第三軸到側(cè)刷的傳動通過V帶輪實現(xiàn)。</p>

43、<p>　　合理的傳動系統(tǒng)方案，除了應(yīng)滿足工作機性能要求，適合工況條件及工作可靠外，還應(yīng)使傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，加工方便，成本低廉，效率高及便于使用和維護等。</p><p>　　本傳動機構(gòu)的特點是：減速器橫向尺寸較小，兩對齒輪浸入油中深度大致相同。但軸向尺寸和重量較大，且中間軸較長，剛度差，使載荷沿齒寬分布不均勻，高速級齒輪的承受能力難于充分利用</p><p><

44、b>　　2.3帶型的選擇</b></p><p>　　2.3.1帶傳動原理 </p><p>　　帶傳動通常由主動輪1，從動輪2和張緊在兩輪上的環(huán)行帶3組成，根據(jù)傳送原理不同，可分為摩擦傳動型和嚙合傳動型。摩擦傳動是利用傳送帶與帶輪之間的摩擦力進行傳遞運動和動力。嚙合傳動指同步帶傳動，它是利用齒與帶輪上的齒槽嚙合來傳遞運動和動力。</p><p>

45、　　2.3.2兩種傳送帶的優(yōu)缺點</p><p>　　兩類傳送帶都是用帶作為中間饒性元件來傳遞運動和動力，因而具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，緩沖吸振和能實現(xiàn)兩軸之間較大距離的傳動等特點。摩擦傳動優(yōu)缺點對摩擦傳動具有過載時將引起帶在帶輪上打滑，起到防止其他零件損壞的作用。其缺點是帶與輪面之間存在相對滑動，導(dǎo)致傳動效率低，傳動比不準(zhǔn)確，帶的壽命較傳動在各種機械中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　同

46、步帶傳動優(yōu)缺點及方式選擇 同步帶傳動工作時不會與帶輪之間產(chǎn)生相對滑動，能獲得準(zhǔn)確的傳動比，它兼有帶傳動與齒輪傳動的特性與優(yōu)點。它可用于較高速度，傳送時線速度可達50r/min,傳動比可達10，效率可達98%。由于不是靠摩擦傳動，的帶的預(yù)緊力很小，作用于帶輪軸和其軸承上的力也很小。其缺點是在于制造與安裝精度很高，中心距要求較嚴(yán)格。根據(jù)負(fù)載情況，傳遞動力與轉(zhuǎn)矩大小選擇摩擦傳動。</p><p>　　2.3.3摩擦傳動

47、帶帶型選擇及優(yōu)缺點</p><p>　　摩擦傳動根據(jù)帶截面形狀可分為普通平帶傳動，V帶傳動，多楔帶傳動，圓帶傳動，</p><p>　　高速帶傳動 平帶傳動截面形狀為矩形，帶的饒性較好，帶輪制造方便，工作時帶的內(nèi)面是工作面，與圓柱型工作面接觸，屬于平面滑動摩擦傳動。</p><p>　　V帶截面形狀為等腰梯形帶的厚度較大，饒性較差，帶輪制造比較復(fù)雜。工作時兩側(cè)面為工

48、作面，與帶輪的環(huán)槽側(cè)面接觸，屬于楔面摩擦傳動，在相同張緊作用下，V帶摩擦力比平帶傳動大70%，承載能力比平帶高，在一般機械中常用。</p><p>　　截面形狀為多楔形，它具有平帶的柔軟，V帶摩擦力大的特點。比V帶傳動外廓小用于要求結(jié)構(gòu)緊湊的傳動，特別是要求V帶根數(shù)多或輪軸垂直地面的傳動。帶速v>30r/min，高速軸轉(zhuǎn)速n=10000~50000r/min的帶傳動屬于高速帶傳動帶傳動強度設(shè)計的依據(jù)是在保證

49、帶有一定的壽命前題下在正常工作時不打滑，在保證不打滑的前提下，傳遞最大的功率，同時又使傳動帶有足夠的使用壽命，也即有一定的疲勞強度。根據(jù)負(fù)載情況，工作要求選擇V帶</p><p>　　2.4 V帶傳動設(shè)計</p><p>　　2.4.1 V帶計算 </p><p>　　采用普通V帶傳動。已知：原動機為JZT31-4可調(diào)速電機，電動機額定功率=2.2kW,調(diào)速范圍

50、=120~1200r/min,傳動比為i=2。</p><p><b>　　1.計算設(shè)計功率</b></p><p>　　由載荷變動大，且速度由120到1200之間頻繁變動，可選取KA=1.4 則：</p><p><b>　　2．選擇帶型</b></p><p>　　根據(jù)功率和電機轉(zhuǎn)速，參照機械設(shè)

51、計課本中圖13- 5，初步選取B型V帶。</p><p>　　3.選取帶輪基準(zhǔn)直徑 </p><p>　　查機械設(shè)計課本第206頁表13-7選取小帶輪基準(zhǔn)直徑：，設(shè)滑動率由機械設(shè)計手冊中表12-11取直徑系列值取大帶輪基準(zhǔn)直徑：。</p><p><b>　　4..驗算帶速</b></p><p>　　則在5~25范內(nèi)，

52、帶速合適。為充分發(fā)揮V帶的傳送能力，V帶傳動的最佳帶速度范圍為10—20m/s。</p><p>　　5.確定中心和帶的基準(zhǔn)長度</p><p>　　在范圍內(nèi)出選中心距。初定帶長為：</p><p>　　查機械設(shè)計手冊中表12-5選取A型帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長度。求實際中心距為：</p><p><b>　　取</b></

53、p><p><b>　　6.驗算小帶包角</b></p><p><b>　　因此包角合適</b></p><p><b>　　7.確定帶的根數(shù)Z</b></p><p><b>　　查表得：</b></p><p><b>

54、　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　取Z=

55、3根。</b></p><p><b>　　8.確定初拉力</b></p><p>　　單根普通V帶的初拉力：</p><p>　　9.計算帶軸所受的壓力</p><p>　　2.4.2 V帶輪設(shè)計</p><p>　　2.4.2.1對V帶輪設(shè)計的主要要求</p>&l

56、t;p>　　設(shè)計V帶輪的一般要求為：質(zhì)量??；結(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的制造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要進行動平衡處理；與帶接觸的工作面要精細加工，以減少帶的磨損。</p><p>　　2.4.2.2帶輪材料的選用</p><p>　　由于帶速小于30m/s，所以帶輪用鑄鐵HT200。由于帶輪直徑，且，采用孔板式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　宗上所述，選擇普通V帶

57、中的Z型，滿足我們的要求。</p><p>　　2.5 齒輪的設(shè)計</p><p>　　2.5.1 材料的選擇 </p><p>　　1 本機器為一般的工作機器，速度不高，故齒輪用8級精度</p><p>　　2．齒輪采用便于制造且價格便宜的材料，選擇小齒輪45號鋼（調(diào)質(zhì)），HBS1=200 選擇小齒輪齒數(shù)z1=23 由于實際要求可

58、得i=2.5，大齒輪齒數(shù)為Z=z1*i=57.5，所以大齒輪的全部齒數(shù)為Z=(57.5/115)*360=180，選取扇形齒角度為1250。故該傳動為硬度小于350 HBS的開式傳動，所以按照齒面接觸疲勞強度設(shè)計，然后校核傳動的齒根彎曲疲勞強度。</p><p>　　2.5.2 按照齒面的接觸疲勞強度設(shè)計 </p><p><b>　　查得設(shè)計公式為</b><

59、/p><p>　　2.5.2.1 確定公式內(nèi)各個計算數(shù)值</p><p><b>　　1試選載荷系數(shù)</b></p><p>　　2計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　T1=9550*2.2/30=700NM</p><p><b>　　3由表選齒寬系數(shù)</b></

60、p><p><b>　　Φb=0.25</b></p><p><b>　　4齒數(shù)比u=2.5</b></p><p>　　5由圖查得接觸疲勞極限</p><p>　　σHlim2=1250N/mm2</p><p>　　6由（10-13）式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p>

61、<p>　　N1=60n1jLn=3.067*109</p><p>　　N2=N1/I=3.067/2.5=1.22*109</p><p>　　7由圖10-21查得壽命系數(shù)KHN1=1;KHN2=1</p><p><b>　　8材料的選擇 </b></p><p>　　(1)．本機器為一般的工作機器，速

62、度不高，故齒輪用8級精度</p><p>　?。?）．齒輪采用便于制造且價格便宜的材料，選擇小齒輪45號鋼（調(diào)質(zhì)），HBS1=200 選擇小齒輪齒數(shù)z1=23 由于實際要求可得i=2.5，大齒輪齒數(shù)為Z=z1*i=57.5，所以大齒輪的全部齒數(shù)為Z=(57.5/115)*360=180，選取扇形齒角度為1250。故該傳動為硬度小于350 HBS的開式傳動，所以按照齒面接觸疲勞強度設(shè)計，然后校核傳動的齒根彎曲

63、疲勞強度。</p><p>　　2.5.3 按照齒面的接觸疲勞強度設(shè)計 </p><p><b>　　查得設(shè)計公式為</b></p><p>　　確定公式內(nèi)個計算數(shù)值</p><p><b>　　1試選載荷系數(shù)</b></p><p>　　2計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p

64、><p>　　T1=9550*2.2/30=700NM</p><p>　　3由表選齒寬系數(shù) Φb=0.25</p><p>　　4齒數(shù)比 u=2.5</p><p>　　5由圖查得接觸疲勞極限</p><p>　　σHlim2=1250N/mm2</p><p>　　6由（10-13）式計算

65、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　N1=60n1jLn=3.067*109</p><p>　　N2=N1/I=3.067/2.5=1.22*109</p><p>　　7由圖10-21查得壽命系數(shù)KHN1=1 ; KHN2=1</p><p>　　2.5.3.1 計算</p><p>　　1試計算小齒輪分度圓直徑&l

66、t;/p><p><b>　　=60</b></p><p><b>　　2計算圓周速率</b></p><p><b>　　=0.903</b></p><p><b>　　3計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v*z1/1

67、00=0.19m/s</p><p>　　由圖查得Kv=1.01，因的直齒圓柱齒輪，取Kα=1</p><p>　　同時由表10-2查得KA=1,由圖查得KHP=1.12;KFβ=1.25</p><p>　　故載荷系數(shù)k=1.13</p><p>　　4按照實際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑 由式10-14得</p><p

68、><b>　　=57.26</b></p><p><b>　　5計算模數(shù)</b></p><p><b>　　=2.6</b></p><p>　　取模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5</p><p><b>　　6計算分度圓直徑</b></p>

69、<p><b>　　=57.5mm</b></p><p><b>　　=400mm</b></p><p><b>　　7計算中心距</b></p><p><b>　　=228.75mm</b></p><p><b>　　8計算

70、齒輪寬度</b></p><p>　　=57.5*0.4=23mm</p><p><b>　　2.6 軸承的選擇</b></p><p>　　以皮帶軸的軸承為例由于滾動軸承的摩擦系數(shù)小于滑動軸承的摩擦系數(shù)，所以選用向心球軸承。</p><p>　　2.6.1 本機器軸承的失效形式大致有兩種：</p&

71、gt;<p>　　(一) 點蝕 由于滾動軸承受載后各滾動體的受力大小不同。對于回轉(zhuǎn)的軸承，滾動體與內(nèi)外環(huán)間產(chǎn)生變化的接觸應(yīng)力，工作若干時間后，各元件接觸表面上都可能發(fā)生接觸疲勞磨損， 點蝕現(xiàn)象。 </p><p>　　(二) 磨粒磨損 由于本機處在多塵條件下工作，滾動體與內(nèi)外環(huán)有產(chǎn)生磨粒磨損。速度越高，發(fā)熱及粘度磨損將越嚴(yán)重。本設(shè)計為保證軸承正常工作，合理設(shè)計軸承考慮了下列幾個問題：軸承的固

72、定。軸承與相關(guān)零件的配合。軸承的滑與密封。提高軸承系統(tǒng)的剛度。</p><p>　　2.6.1.1軸承采用兩端固定 </p><p>　　由于皮帶輪軸是在普通工作溫度下的短軸，R<400MM，所以采用較簡單的兩端固定方式，每個軸承分別傳遞一個方向的軸向力。由于不受軸向力，可采用向心球軸承，為了允許軸工作時有少量的熱膨脹，軸承安裝留有0.25~0.4MM的間隙,間隙量用墊片或調(diào)整螺釘調(diào)

73、節(jié)，軸承在軸上用軸肩和套筒定位，定位端面與軸線保持一定的垂直度。</p><p>　　2.6.1.2滾動軸承的配合</p><p>　　滾動軸承的軸向固定和徑向游隙的大小，是通過軸承與軸承座的配合達到的。徑向游隙不僅關(guān)系到軸承的運轉(zhuǎn)精度，同時影響它的壽命，軸承內(nèi)部負(fù)載的分布規(guī)律只在徑向游隙為零時才能實現(xiàn)。</p><p>　　2.6.1.3 提高軸承的剛度</

74、p><p>　　增加軸承的剛度對提高旋轉(zhuǎn)精度，減少震動噪聲和保證壽命十分有利，設(shè)計中考慮了軸和軸承座的變形，所以采用對稱布置的軸承座，通過加金屬墊圈，內(nèi)外圈分別裝不同的套筒。</p><p>　　2.6.1.4滾動軸承的潤滑和密封 </p><p>　　本機器采用脂潤滑，潤滑脂的添充量不超過軸承空間的1/3~1/2。由于本機器速度較低，工作溫度在30度以下，采用鈣基脂

75、。</p><p>　　由于滾動軸承的線速度較低，采用接觸式密封，O型密封圈，軸接觸部分的硬度在40HRC以上，表面粗糙度1~6mr。</p><p>　　軸承強度效核：皮帶輪軸承采用57206軸承，由手冊知C=24896N，=19996N。</p><p><b>　　3888.4N</b></p><p><b

76、>　　744.97N</b></p><p>　　載荷系數(shù)查表的1.2 查表的X=1 Y=0</p><p><b>　　當(dāng)量動載荷：</b></p><p>　　4666.08N </p><p><b>　　=893.964N</b></p><p>

77、<b>　　以來驗算</b></p><p><b>　　=16889<</b></p><p><b>　　軸承滿足壽命要求。</b></p><p>　　2.7 機架的設(shè)計</p><p>　　機架的設(shè)計采用10MM厚的鋼板支撐，用40*40*4的角鐵焊接成支腿。電

78、機底版平面用螺問連接在支腿上，機架上開一些螺紋孔，并開槽，以便使大直徑齒輪與皮帶等穿過，能夠正常轉(zhuǎn)動，焊接時還要注意使焊接的部位要求比較寬敞，使焊縫有良好的可靠性，在焊接的端部產(chǎn)生銳角的地方，應(yīng)盡量使角度變緩</p><p>　　底盤采用三輪支撐，前面兩個大車輪承載能力強，放在垃圾箱和電機的下面，承載主要的機體重量。在兩大車輪中線上，靠機體后面一些采用的是一個可以旋轉(zhuǎn)180度的工業(yè)鉸輪支撐，它不承載很多重量，只要

79、是起到平衡和轉(zhuǎn)向的作用。這樣可以旋轉(zhuǎn)180度的鉸輪，并且放在機體的后面，在拐較大的彎道時會很方便。</p><p>　　在機體前面即垃圾箱的前面，設(shè)有垃圾傾倒口。其蓋開口方向向上，并且內(nèi)部是平滑的斜坡，這樣有利垃圾的傾倒，省時省力。</p><p>　　在機體后面的機體壁上，靠下部分焊接了雙桿半徑為15MM的把手，其高為1米左右，適合一般人在行走時雙手自然放下的高度，這種人性化設(shè)計使在清掃

80、時能夠更加輕松、方便。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本次為手扶式清掃機械設(shè)計，通過社會調(diào)查，上網(wǎng)查詢，通過對國外與我國清掃機械的了解對清掃機進行了設(shè)計與改造，使其更加方便，更加適于生產(chǎn)和生活，它獨特的設(shè)計使我們的清掃工作變的更加簡單，方便。它更加節(jié)能更加環(huán)保，更加適應(yīng)我們現(xiàn)在低碳的社會要求。</p><p>

81、;　　在這次的設(shè)計中，我了解了我國現(xiàn)在清掃機的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢，在老師的幫助下完成了該清掃機的設(shè)計和改造。此次設(shè)計使我學(xué)到了很多，懂得了很多，了解了很多，知識得到了豐富。</p><p>　　此次設(shè)計對于我來說是一個很好的考驗，也是一次很好的鍛煉，它給了我一個很好的獨立完成一項任務(wù)的機會。通過對此次設(shè)計任務(wù)的完成使我發(fā)現(xiàn)了機械對于我們生產(chǎn)生活的重要，它的發(fā)展也可以帶動社會的發(fā)展和時代的進步。</p>

82、<p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過的一學(xué)期的努力終于完成了此次畢業(yè)設(shè)計，給我的大學(xué)四年學(xué)習(xí)生活畫上了個圓滿的句號。在這里我要感謝在大學(xué)生活中給予我知識的老師們，是你們的悉心的教育使我學(xué)到了很多專業(yè)知識，同時也讓我學(xué)會了不論做什么事都要認(rèn)真負(fù)責(zé)。是你們的言傳身教讓我懂得了遇到困難時一定要努力的去克服，永遠不能放棄對知識的追求，活到老學(xué)到老。</p&

83、gt;<p>　　在此次設(shè)計中我要尤其感謝馬世強老師，有了您的悉心指導(dǎo)才有我今天設(shè)計的成果，是您為我指點迷津，在您的點撥下我開闊了思路，您不厭其煩的為我修改大圖，在您的大力協(xié)助下使我的設(shè)計工作變的更加順利。并且從您的身上我看到了認(rèn)真二字，您的言傳身教給我的教育很大，從您身上我學(xué)到了很多，我會以后把它應(yīng)用于工作中，更好的去迎接接下來的挑戰(zhàn)。</p><p>　　另外我還要感謝在此次設(shè)計中給予我?guī)椭耐?/p>

84、學(xué)們，這次的設(shè)計使我們的友誼更加深厚了，在課題討論的過程中我發(fā)掘了每個人的有點，是你們讓我的思路更加開闊，設(shè)計更加完善。</p><p>　　這不僅僅是一次設(shè)計的機會，這是對我們四年學(xué)習(xí)的考驗，也是一個讓我們像老師學(xué)習(xí)的機會，也是一個增進我們同學(xué)間友誼的機會。這樣在以后的工作中，我會更加認(rèn)真，更加嚴(yán)謹(jǐn)，把此次設(shè)計的精神運用到工作中，相信會受用終生的。</p><p><b>　　

85、參考文獻</b></p><p>　　[1] 鄭文緯 吳克堅 機械原理 第七版 高等教育出版社 2003年</p><p>　　[2] 濮良 紀(jì)名剛 機械設(shè)計 第七版 高等教育出版社 2001年</p><p>　　[3] 劉品 劉麗華 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 修訂版 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2001年</p><p>　　[4] 崔

86、占全邱平善 機械工程材料 修訂版 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003年 </p><p>　　[5] 黃靖遠 機械設(shè)計學(xué) 機械工業(yè)出版社 2004年 [6] 紀(jì)名剛主編 機械設(shè)計 西工大出版社2000[7] 王小東主編 軸系部件設(shè)計 機械工業(yè)出版社1986[8] 黃云清主編 公差配合與測量技術(shù) 機械工業(yè)出版社2000[9] 劉鴻文主編 材料力學(xué) 高等教育出版社1991[10] 胡家秀主編 機械零件設(shè)計實用