小型手推式道路清掃車設(shè)計畢業(yè)設(shè)計答辯課件

本科生畢業(yè)

設(shè)計（論文）答辯

課題名稱小型手推式道路清掃車設(shè)計

系部專業(yè)班級學(xué)號

姓名本科生畢業(yè)

設(shè)計（論文）答辯

課題名稱小型一、本課題國內(nèi)外研究動態(tài)及意義

早在20世紀80年代中期,為適應(yīng)養(yǎng)護工作需要，國外工業(yè)發(fā)達的國家開始將大量的資本和開發(fā)能力投向養(yǎng)護機械的研制生產(chǎn)，從而使國外養(yǎng)護機械得到了迅速發(fā)展。清掃軍的造型設(shè)計也是千奇百態(tài)，各具特色，大型、中型、小型清掃車的造型設(shè)計都得到了快速穩(wěn)定的發(fā)展。小型道路清掃車的造型設(shè)計也同樣發(fā)展迅速，并且設(shè)計中努力嘗試使清掃車的造型與周圍環(huán)境的融合，以致達到美化環(huán)境的作用。綜觀世界發(fā)達國家八十年代末掃路機具有以下特點：

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；

2)純吸式、純掃式工作原理向吸掃復(fù)合式工作原理發(fā)展；

3)干式除塵形式向先進的濕式除塵形式方向愛展；

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；

5)單一功能向多功能方向發(fā)展。因此，國外小型道路清掃車的造型設(shè)計一直處在不斷創(chuàng)新的階段之中，一些創(chuàng)新理念值得深入學(xué)習(xí)。

一、本課題國內(nèi)外研究動態(tài)及意義早在20世

我國環(huán)衛(wèi)機械起步較晚，廠大環(huán)衛(wèi)工人長期處于在惡劣的條件下進行手工勞動，勞動強度大、效率低、形象差、不安全。目前，我們國內(nèi)清掃車的使用還是沒有廣泛普及，多年來形成的人工清掃格局仍然普遍存在于大街小巷，這種格局顯然已不適應(yīng)我國公路發(fā)展的客觀要求，人工清掃粉塵飛揚，嚴重影響清潔工人的身體腱康，也不可避免地造成環(huán)境的二次污染。國內(nèi)已有的清掃車還是以大型清掃車為主，小型清掃車相對較少，并且有一些還是經(jīng)過改裝的小型清掃車，如將三輪摩托車的后部改裝為清掃車的箱體等等，其造型沒表現(xiàn)出對城市的美化和宣傳環(huán)保的作用，也沒有突出造型設(shè)計的人性化。

小型掃路車可應(yīng)用于環(huán)衛(wèi)街區(qū)市政以及城市住宅區(qū)、廠區(qū)、倉庫、公園通道、車站等小范圍的清掃，在結(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。同時在車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。這種設(shè)備不但可以清掃垃圾，而且還可對道路上的空氣介質(zhì)進行除塵凈化，既保證了道路的美觀，維護了環(huán)境的衛(wèi)生，維持了路面的良好工作狀況，又減少和預(yù)防了交通事故的發(fā)生以及進一步延長了路面的使用壽命，同時也提高了環(huán)衛(wèi)保潔工作的效率，減輕了保潔人員的工作強度，全面提高了城市保潔工作的質(zhì)量。我國環(huán)衛(wèi)機械起步較晚，廠大環(huán)衛(wèi)工人長期處于在惡劣的條

1、課題的內(nèi)容：

（1）電機驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計（電機電池的選擇與安裝）；（2）傳動系統(tǒng)的設(shè)計（用帶傳動帶動主刷、側(cè)刷裝置的設(shè)計及垃圾傳送裝置的設(shè)計）；（3）帶傳動的選擇與設(shè)計；（4）齒輪的選擇與設(shè)計；（5）軸和軸承的設(shè)計；（6）機架的設(shè)計；（7）車型的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。

二、課題的內(nèi)容和要求二、課題的內(nèi)容和要求2、要求：

1）利用碟形刷來增加掃路機的清掃寬度，加大清掃面積，每小時清掃面積不低于1000平方米；

2）滾筒刷不但能夠清掃地面的垃圾，還起到把垃圾掃入機內(nèi)垃圾箱的作用，垃圾箱容量不低于30L；

3）采用無級變速系統(tǒng)，使得小型掃路機在作業(yè)時可以隨時根據(jù)路面污染狀況及時、迅速地調(diào)整清掃速度，提高了清掃作業(yè)的工作效率；

4）噴水系統(tǒng)要達到更理想的節(jié)能噴水，并能達到灰塵顆粒和水充分親和增重，不揚塵，水箱容量達到25L以上。

2、要求：三、小型道路清掃車主要部分小型道路清掃車主要組成行走系統(tǒng)

傳動系統(tǒng)工作系統(tǒng)

機架及外形總成三、小型道路清掃車主要部分小型道路清掃車主要組成行走系統(tǒng)傳清掃車的實體圖清掃車的實體圖清掃車的整體構(gòu)造1—電機2—掃盤3—帶輪4—軸承座

5—帶輪6—主軸7—帶輪8—V帶9—帶輪10—軸承蓋11—滾筒12—螺栓13—軸架

清掃車的整體構(gòu)造1—電機2—掃盤清掃車的整體構(gòu)造14—垃圾箱15—可充氣車輪16—擋板支架17—垃圾傳送帶18—擋板19—底架20—螺母21—墊圈22—可旋轉(zhuǎn)小輪23—車蓋24—水箱25—扶手清掃車的整體構(gòu)造14—垃圾箱15—可充氣四、電機驅(qū)動裝置的確定

1、蓄電池的選擇

在電動專用環(huán)衛(wèi)車輛上主要采用鉛酸動力電池與鋰離子動力電池。對這兩種電池性能比較，本設(shè)計采用24V的鋰離子動力電池，電池名稱為磷酸鐵鋰電池。其相關(guān)技術(shù)規(guī)格如表3-1所示：項目規(guī)格標稱容量10Ah標稱電壓24V電池內(nèi)阻≤120mΩ最大充電電流6A最大充電電壓29.2±0.05最大放電電流20A放電終止電壓20V使用壽命1000次工作溫度-20~45℃外形尺寸100×83×335(mm)重量3.8kg價格550元表3-1磷酸鐵鋰電池組技術(shù)規(guī)格

四、電機驅(qū)動裝置的確定1、蓄電池的選擇項目規(guī)格標稱容量1

2、電動機的選擇

在移動的設(shè)備中和蓄電池配套的較常使用的電機有直流電動機和步進電動機。清掃車多在室外環(huán)境下工作，要求控制較簡單，運行平穩(wěn)，因此選擇直流電動機，而且是直流齒輪減速電機。電機電功率的計數(shù)：設(shè)計圓盤刷受力約為F1=55N，轉(zhuǎn)速為n1=80r/min；滾筒清掃受力約為F=70N，轉(zhuǎn)速為n=50r/min。圓盤刷轉(zhuǎn)矩功率為

Ⅰ軸齒輪傳遞的功率為：豎軸齒輪處的功率為：滾筒到Ⅰ軸帶傳動功率：電機的輸出功率為：由于清掃車工作速度為80r/min為較低轉(zhuǎn)速，故選用24V280W齒輪減速電機，其輸出轉(zhuǎn)速為750r/min。小型手推式道路清掃車設(shè)計畢業(yè)設(shè)計答辯ppt課件五、V帶和V輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、對V帶輪設(shè)計的主要要求設(shè)計V帶輪時應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量??；結(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，輪槽工作面要精細加工（表面粗糙度一般為3.2μm），以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以減少載荷分布均勻。

2、帶輪材料的選用帶輪材料多采用灰鑄鐵，牌號一般選用HT150或HT200，鑄鐵帶輪允許的最大圓周速度為25m/s。由于帶速不大于10m/s，所以帶輪選用鑄鐵HT200。五、V帶和V輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、對V帶輪設(shè)計的主要要求3、傳動比的分配電機到滾筒之間的總傳動比為分配各級傳動比設(shè)計有電動機到主軸I軸的傳動比為i=5；由主軸到豎放錐齒輪III軸的傳動比i=3。電機到圓盤刷的總傳動比為齒輪間的傳動比為i=2

4、帶輪的選擇設(shè)計（取I軸帶輪的設(shè)計進行說明）（1）計算功率Pc

（2）選擇V帶型號根據(jù)Pc=235.2w，n=750r/min，由機械設(shè)計書圖8-11選取Z型V帶。3、傳動比的分配

5、帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計

初定小帶輪孔徑d=20mm，基準直徑dd1=50mm，外徑da=53.2mm，輪寬Bd=14mm，輪槽寬bd=8.5mm。因為基準直徑dd1≤2.5d，所以小帶輪采用實心結(jié)構(gòu)。大帶輪基準直徑dd2=id=5×50=250mm

因為d2－d1＞100mm，所以大帶輪采用孔板式。

6、實際中心距5、帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計此小齒輪的結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，大帶輪的結(jié)構(gòu)如圖4-2所示：圖4-1圖4-2此小齒輪的結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，大帶輪的結(jié)構(gòu)如圖4-2所示：六、主軸及鍵的設(shè)計計算1、主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算

由于結(jié)構(gòu)及工作的需要，將主軸的材料選擇45鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)處理，取材料系數(shù)A=115，則初步計算其最小直徑為：

考慮到該段開鍵槽的影響，軸徑增大6%，于是有

所以初步取d最小直徑為20mm。六、主軸及鍵的設(shè)計計算1、主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算2、確定主軸的裝配方案如圖5-1所示：圖5-12、確定主軸的裝配方案如圖5-1所示：

3、確定主軸的各段直徑和長度為了滿足軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端須制造出一軸肩，故?、?Ⅲ軸段的直徑為27mm，長度為25mm。Ⅰ-Ⅱ軸段的左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑為28mm。使帶輪繞軸進行轉(zhuǎn)動，為了保證軸端擋圈只壓在帶輪上，采用的Ⅰ-Ⅱ軸段的直徑為20mm，長度為20mm。

4、選擇軸承因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，參照軸承工作要求和根據(jù)Ⅲ-Ⅳ軸段的直徑為30mm，由軸承產(chǎn)品目錄初步選定0基本游隙組標準精度級的圓錐滾子軸承32006型，其尺寸為d×D×T＝30mm×55mm×13mm，故選用Ⅲ-Ⅳ軸段的直徑為30mm，長度為22mm。右端軸承采用套筒進行軸向定位。由機械手冊查得厚度為h=4mm，?、?Ⅴ軸段的直徑為30mm。套筒右端用定位。3、確定主軸的各段直徑和長度5、鍵的選擇帶輪及齒輪與軸的軸向定位采用平鍵連接。按照齒輪與軸的直徑由手冊查表得平鍵截面尺寸分別為b×h×l=6mm×6mm×14mm、b×h×l=8mm×7mm×16mm、b×h×l=10mm×8mm×16mm(GB/T1095-1979)。鍵槽用鍵槽銑加工，同時為了保證齒輪和軸的配有良好的對中性，故選擇輪轂與軸的配合為H7/n6。圓錐滾子軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證，此處選軸的直徑尺寸公差為h6。

6、校核軸的強度軸的材料選用45鋼，其許用應(yīng)力為（σ-1）=60Mpa

所以該軸安全。5、鍵的選擇七、錐齒輪的設(shè)計計算1、錐齒輪設(shè)計的主要參數(shù)七、錐齒輪的設(shè)計計算1、錐齒輪設(shè)計的主要參數(shù)2、錐齒輪結(jié)構(gòu)圖如圖6-1、圖6-2所示：

圖6-1大錐齒輪圖6-2小錐齒輪2、錐齒輪結(jié)構(gòu)圖如圖6-1、圖6-2所示：八、工作系統(tǒng)的設(shè)計1、側(cè)刷裝置的設(shè)計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；再利用一對大小不同的圓錐齒輪傳動到第三第四軸，第三第四軸與前一軸的垂直面有5度的偏轉(zhuǎn)，這樣就可以使側(cè)刷與地面傾斜5度，如圖7-1所示，側(cè)刷如圖7-2所示：圖7-1圖7-2八、工作系統(tǒng)的設(shè)計1、側(cè)刷裝置的設(shè)計2、主刷裝置的設(shè)計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，另兩端分別固定在機架上。這樣設(shè)計的優(yōu)點主要有以下兩方面：一方面大大減短主刷的軸向長度，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。主刷軸如圖7-3所示，主刷如圖7-4所示：圖7-3圖7-42、主刷裝置的設(shè)計九、車架與車體造型設(shè)計1、車架的設(shè)計車架的前后支撐采用20MM厚的Q235冷拔無縫矩形鋼管，規(guī)格為25×20無縫矩形鋼管焊接成支腿。車架立柱是用一種具有中空截面、周邊沒有接縫的長條鋼材。車架上的底板也是選用8MM厚的Q235的熱軋鋼板，其尺寸范圍為1070×800×8mm。底板是用來安放置蓄電池、電機減速器和支撐豎軸等，電機底板平面用螺栓連接在支腿上。底盤采用四輪做行走機構(gòu)，對底盤起支撐作用。前面采用的是兩個可以旋轉(zhuǎn)180度的工業(yè)小鉸輪支撐，用來作轉(zhuǎn)向作用，采用兩輪也就可以起到平衡的作用，不至于在拐較大彎的時候容易傾倒。機體后面采用兩個橡膠可以充氣的車輪，這樣行走起來就不用那么費力，有利于電機的負載保護。

九、車架與車體造型設(shè)計1、車架的設(shè)計

車架結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖8-1所示：圖8-1車架結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖8-1所示：2、車體造型設(shè)計

(1)清掃車扶手高度的尺寸設(shè)計。嚴格根據(jù)人機工程學(xué)理論，確定手扶高度為III型產(chǎn)品尺寸(即平均尺寸設(shè)計)，扶手高度相關(guān)的