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哈工大華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 姓 姓名：張強(qiáng) 院（系）：交通運(yùn)輸 專業(yè) 專業(yè)：車輛工程 班 號：0793111 任務(wù) 任務(wù)起止日期： 2010 年 10 月 11日至2010年12月28 日 畢業(yè) 畢業(yè)設(shè)計題目： 改裝道路清掃車設(shè)計 立題 立題的目的和意義： 道路清掃人員為之付出了大量的工作；為了減輕道路清掃人員的勞動強(qiáng)度因此設(shè)計道路清掃車，將道路清掃工作實現(xiàn)自動化的，垃圾的裝卸實現(xiàn)自動化。通過在選定車型上進(jìn)行改裝從而實現(xiàn)其功能。 技術(shù) 技術(shù)要求與主要內(nèi)容： 1、 選定車型，制定總體設(shè)計方案。 2、 選擇動力源， 3、 設(shè)計動力部分、清掃部分、吸取部分、儲存和倒泄垃圾部分，要求通過計算得出相應(yīng)的結(jié)論。 4、 設(shè)計操縱機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 5、 完成汽車改裝整體布置0號圖紙一張。 6、 完成個部分的裝配圖紙0號一張 7、 完成其它部分布置圖紙若干。 8、 撰寫設(shè)計說明書10000字以上。 9、 參考論文10篇以上 進(jìn)度安排： 10.11——10.13 調(diào)研選題 2010.10.14——10.22 調(diào)研撰寫開題報告 2010.10.22 開題檢查 2010.10.23——11.19 完成所有設(shè)計草圖 2010.11.26 中期檢查 2010.11.27——12.10 集體完成正式圖紙，論文草稿 2010.12.10——12.16 撰寫論文 2010.12.16 上交論文 2010.28—— 答辯 同組 同組設(shè)計者及分工： 指導(dǎo) 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 系（ 系（教研室）主任意見： 系（ 系（教研室）主任簽字 　　　　　　　 年 　月　 　日 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘要 路 面 清 掃 車 是 近 幾 年 發(fā) 展 起 來 的 路 面 養(yǎng) 護(hù) 專 用 車 輛 ， 主 要 用 于 高 等 級 路 面 和 城 市 路 面 以 及 廣 場 的 垃 圾 清 掃 。 路 面 清 掃 車 不 但 可 以 清 掃 垃 圾 ， 而 且 還 可 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 ， 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(jìn) 一 步 延 長 了 路 面 的 使 用 壽 命 。 除 塵 裝 置 是 清 掃 車 作 業(yè) 保 潔 的 技 術(shù) 關(guān) 健 ， 傳 統(tǒng) 的 機(jī) 械 傳 動 形 式 的 道 路 清 掃 車 油 耗 大 、 傳 動 損 失 大 、 噪 音 大 ， 并 且 清 掃 效 果 不 佳 。 本 文 介 紹 了 目 前 國 內(nèi) 路 面 清 掃 車 的 現(xiàn) 狀 ， 分 析 了 除 塵 裝 置 ， 對 清 掃 車 的 總 體 進(jìn) 行 布 置 。 提 出 了 除 塵 裝 置 中 機(jī) 械 傳 動 形 式 的 改 進(jìn) ， 改 變 了 原 有 的 道 路 清 掃 車 的 一 些 關(guān) 鍵 缺 點(diǎn) ， 實 現(xiàn) 了 動 能 的 最 大 利 用 率 ， 大 大 提 高 了 道 路 清 掃 車 的 清 掃 效 果 和 清 掃 效 率 。 關(guān) 鍵 字 路 面 清 掃 車 ， 除 塵 裝 置 ， 機(jī) 械 傳 動 形 式 的 改 進(jìn) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract Summary of the road sweeper was developed in recent years dedicated road maintenance vehicles, mainly for high-grade roads and urban roads, and trash from the square. Road sweeper sweeping not only refuse, but also on the road dust on the air purification media, both to ensure the roads appearance, maintaining the environment, health, maintain good working conditions of the road, but also to reduce and prevent the traffic accidents place and further extend the life of the pavement. Dust removal device is a sweeper cleaning technology Key job transfer, mechanical drive systems forms a large road sweeping vehicles fuel consumption, transmission losses of, noisy and ineffective cleaning basic statement. This article describes the current status of the domestic road sweeper, dust removal device of the structure, the overall conduct of the sweeper arrangement. Fan proposed improve the structural analysis of transmission system, changing the original number of key road sweeper disadvantage, to achieve the maximum utilization of kinetic energy, greatly improving the cleaning effect of the road sweeper and cleaning efficiency. Key word Cleaning up car of road surface，Remove dust to fit，The structure is analyzed and improved 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 目 錄 摘要 I ABSTRACTII 第 1 章 緒論 1 1.1 研究路面清掃車的目的和意義 1 1.2 國內(nèi)路面清掃車目前存在的問題及原因 2 1.2.1 水平和質(zhì)量的差距 2 1.2.2 生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)手段落后 3 1.2.3 設(shè)備的舒適性的差距 3 1.2.4 性能水平的差距 3 1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3 第 2 章 路面清掃車清掃裝置的總體構(gòu)造 5 2.1 道路清掃車布置形式的設(shè)計分析 5 2.1.1 總體布置 5 2.1.2 參數(shù)的確定 6 2.1.3 車架的改裝 6 2.2 垃圾塵粒的吸送原理 7 2.3 除塵原理 8 2.3.1 重力沉降除塵 9 2.3.2 慣性除塵 11 2.3.3 特殊除塵結(jié)構(gòu) 11 2.3.4 縱向穩(wěn)定性分析 13 2.3.5 橫向穩(wěn)定性分析 13 2.4 本章小結(jié) 13 第 3 章 風(fēng)機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計 14 3.1 風(fēng)機(jī)的計算選擇 14 3.2 變向器 15 3.2.1 錐齒輪的設(shè)計 16 3.2.2 箱體 17 3.3 行星齒輪加速器設(shè)計計算 17 3.3.1 設(shè)計要求 17 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 3.3.2 選加速其類型 17 3.3.3 確定行星輪數(shù)和齒數(shù) 18 3.3.4 壓力角( )的選擇 18 3.3.5 齒寬系數(shù)的選擇 19 3.3.6 模數(shù)選擇 19 3.3.7 預(yù)設(shè)嚙合角 19 3.3.8 太陽輪與行星輪之間的傳動計算 19 3.3.9 行星輪與內(nèi)齒輪之間的傳動計算 20 3.3.10 行星排各零件轉(zhuǎn)速及扭矩的計算 21 3.3.11 行星排上各零件受力分析及計算 21 3.3.12 行星齒輪傳動的強(qiáng)度校核計算 22 3.4 電磁離合器設(shè)計計算 26 3.4.1 選型 26 3.4.2 牙嵌式電磁離合器的動作特性 27 3.4.3 離合器的計算轉(zhuǎn)矩 27 3.4.4 離合器的外徑 27 3.4.5 離合器牙間的壓緊力 27 3.4.6 線圈槽高度 28 3.4.7 磁軛底部厚度 28 3.4.8 銜鐵厚度 28 3.5 油泵的選擇 28 3.6 取力器的選擇 29 3.7 本章小結(jié) 29 第 4 章 掃盤裝置的設(shè)計 31 4.1 掃盤的布局 31 4.2 掃盤裝置對路面環(huán)境的適應(yīng)性分析 32 4.3 掃路車掃盤裝置的改進(jìn) 32 4.4 4 個掃盤的效果 33 4.5 本章小結(jié) 34 第 5 章 儲存和倒泄垃圾部結(jié)構(gòu)設(shè)計 35 5.1 舉升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式的分類及特點(diǎn) 35 5.1.1 直接推動式舉升機(jī)構(gòu) 35 5.1.2 連桿組合式舉升機(jī)構(gòu) 35 5.2 舉升機(jī)構(gòu)型式的選擇 35 5.3 本設(shè)計舉升結(jié)構(gòu)的選擇 36 5.4 本設(shè)計舉升結(jié)構(gòu)的計算設(shè)計 36 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 5.4.1 初步設(shè)計 37 5.4.2 設(shè)計過程 37 5.4.3 設(shè)計計算與驗證 38 5.5 本章小結(jié) 43 第 6 章 車廂和鉸鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計 44 6.1 鉸鏈的機(jī)構(gòu)行的設(shè)計 44 6.1.1 座的結(jié)構(gòu)形式 44 6.1.2 銷的結(jié)構(gòu)形式 44 6.2 本章小結(jié) 45 第 7 章 除塵系統(tǒng)的設(shè)計 46 7.1 吸嘴裝置 46 7.2 集塵箱的設(shè)計 46 7.2.1 進(jìn)風(fēng)口 46 7.2.2 簾網(wǎng) 46 7.2.3 濾網(wǎng) 47 7.3 灑水裝置 47 7.4 本章小結(jié) 48 結(jié)論 49 致謝 50 參考文獻(xiàn) 51 附錄 1 52 附錄 2 54 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘要 路 面 清 掃 車 是 近 幾 年 發(fā) 展 起 來 的 路 面 養(yǎng) 護(hù) 專 用 車 輛 ， 主 要 用 于 高 等 級 路 面 和 城 市 路 面 以 及 廣 場 的 垃 圾 清 掃 。 路 面 清 掃 車 不 但 可 以 清 掃 垃 圾 ， 而 且 還 可 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 ， 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(jìn) 一 步 延 長 了 路 面 的 使 用 壽 命 。 除 塵 裝 置 是 清 掃 車 作 業(yè) 保 潔 的 技 術(shù) 關(guān) 健 ， 傳 統(tǒng) 的 機(jī) 械 傳 動 形 式 的 道 路 清 掃 車 油 耗 大 、 傳 動 損 失 大 、 噪 音 大 ， 并 且 清 掃 效 果 不 佳 。 本 文 介 紹 了 目 前 國 內(nèi) 路 面 清 掃 車 的 現(xiàn) 狀 ， 分 析 了 除 塵 裝 置 ， 對 清 掃 車 的 總 體 進(jìn) 行 布 置 。 提 出 了 除 塵 裝 置 中 機(jī) 械 傳 動 形 式 的 改 進(jìn) ， 改 變 了 原 有 的 道 路 清 掃 車 的 一 些 關(guān) 鍵 缺 點(diǎn) ， 實 現(xiàn) 了 動 能 的 最 大 利 用 率 ， 大 大 提 高 了 道 路 清 掃 車 的 清 掃 效 果 和 清 掃 效 率 。 關(guān) 鍵 字 路 面 清 掃 車 ， 除 塵 裝 置 ， 機(jī) 械 傳 動 形 式 的 改 進(jìn) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract Summary of the road sweeper was developed in recent years dedicated road maintenance vehicles, mainly for high-grade roads and urban roads, and trash from the square. Road sweeper sweeping not only refuse, but also on the road dust on the air purification media, both to ensure the roads appearance, maintaining the environment, health, maintain good working conditions of the road, but also to reduce and prevent the traffic accidents place and further extend the life of the pavement. Dust removal device is a sweeper cleaning technology Key job transfer, mechanical drive systems forms a large road sweeping vehicles fuel consumption, transmission losses of, noisy and ineffective cleaning basic statement. This article describes the current status of the domestic road sweeper, dust removal device of the structure, the overall conduct of the sweeper arrangement. Fan proposed improve the structural analysis of transmission system, changing the original number of key road sweeper disadvantage, to achieve the maximum utilization of kinetic energy, greatly improving the cleaning effect of the road sweeper and cleaning efficiency. Key word Cleaning up car of road surface，Remove dust to fit，The structure is analyzed and improved 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目 錄 摘要 I ABSTRACTII 第 1 章 緒論 1 1.1 研究路面清掃車的目的和意義 1 1.2 國內(nèi)路面清掃車目前存在的問題及原因 2 1.2.1 水平和質(zhì)量的差距 2 1.2.2 生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)手段落后 3 1.2.3 設(shè)備的舒適性的差距 3 1.2.4 性能水平的差距 3 1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3 第 2 章 路面清掃車清掃裝置的總體構(gòu)造 5 2.1 道路清掃車布置形式的設(shè)計分析 5 2.1.1 總體布置 5 2.1.2 參數(shù)的確定 6 2.1.3 車架的改裝 6 2.2 垃圾塵粒的吸送原理 7 2.3 除塵原理 8 2.3.1 重力沉降除塵 9 2.3.2 慣性除塵 11 2.3.3 特殊除塵結(jié)構(gòu) 11 2.3.4 縱向穩(wěn)定性分析 13 2.3.5 橫向穩(wěn)定性分析 13 2.4 本章小結(jié) 13 第 3 章 風(fēng)機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計 14 3.1 風(fēng)機(jī)的計算選擇 14 3.2 變向器 15 3.2.1 錐齒輪的設(shè)計 16 3.2.2 箱體 17 3.3 行星齒輪加速器設(shè)計計算 17 3.3.1 設(shè)計要求 17 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 3.3.2 選加速其類型 17 3.3.3 確定行星輪數(shù)和齒數(shù) 18 3.3.4 壓力角( )的選擇 18 3.3.5 齒寬系數(shù)的選擇 19 3.3.6 模數(shù)選擇 19 3.3.7 預(yù)設(shè)嚙合角 19 3.3.8 太陽輪與行星輪之間的傳動計算 19 3.3.9 行星輪與內(nèi)齒輪之間的傳動計算 20 3.3.10 行星排各零件轉(zhuǎn)速及扭矩的計算 21 3.3.11 行星排上各零件受力分析及計算 21 3.3.12 行星齒輪傳動的強(qiáng)度校核計算 22 3.4 電磁離合器設(shè)計計算 26 3.4.1 選型 26 3.4.2 牙嵌式電磁離合器的動作特性 27 3.4.3 離合器的計算轉(zhuǎn)矩 27 3.4.4 離合器的外徑 27 3.4.5 離合器牙間的壓緊力 27 3.4.6 線圈槽高度 28 3.4.7 磁軛底部厚度 28 3.4.8 銜鐵厚度 28 3.5 油泵的選擇 28 3.6 取力器的選擇 29 3.7 本章小結(jié) 29 第 4 章 掃盤裝置的設(shè)計 31 4.1 掃盤的布局 31 4.2 掃盤裝置對路面環(huán)境的適應(yīng)性分析 32 4.3 掃路車掃盤裝置的改進(jìn) 32 4.4 4 個掃盤的效果 33 4.5 本章小結(jié) 34 第 5 章 儲存和倒泄垃圾部結(jié)構(gòu)設(shè)計 35 5.1 舉升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式的分類及特點(diǎn) 35 5.1.1 直接推動式舉升機(jī)構(gòu) 35 5.1.2 連桿組合式舉升機(jī)構(gòu) 35 5.2 舉升機(jī)構(gòu)型式的選擇 35 5.3 本設(shè)計舉升結(jié)構(gòu)的選擇 36 5.4 本設(shè)計舉升結(jié)構(gòu)的計算設(shè)計 36 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） V 5.4.1 初步設(shè)計 37 5.4.2 設(shè)計過程 37 5.4.3 設(shè)計計算與驗證 38 5.5 本章小結(jié) 43 第 6 章 車廂和鉸鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計 44 6.1 鉸鏈的機(jī)構(gòu)行的設(shè)計 44 6.1.1 座的結(jié)構(gòu)形式 44 6.1.2 銷的結(jié)構(gòu)形式 44 6.2 本章小結(jié) 45 第 7 章 除塵系統(tǒng)的設(shè)計 46 7.1 吸嘴裝置 46 7.2 集塵箱的設(shè)計 46 7.2.1 進(jìn)風(fēng)口 46 7.2.2 簾網(wǎng) 46 7.2.3 濾網(wǎng) 47 7.3 灑水裝置 47 7.4 本章小結(jié) 48 結(jié)論 49 致謝 50 參考文獻(xiàn) 51 附錄 1 52 附錄 2 54 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1 章 緒論 隨 著 公 路 建 設(shè) 的 發(fā) 展 及 其 管 理 現(xiàn) 代 化 ， 以 及 城 市 路 面 和 廣 場 環(huán) 衛(wèi) 管 理 現(xiàn) 代 化 的 需 要 ， 路 面 清 掃 車 的 應(yīng) 用 愈 來 愈 廣 。 其 作 用 是 將 道 路 或 廣 場 地 面 上 的 垃 圾 、 灰 塵 吸 取 并 存 儲 于 車 輛 集 塵 箱 內(nèi) ， 便 于 集 中 傾 卸 到 垃 圾 集 中 點(diǎn) ， 以 達(dá) 到 清 潔 地 (路 )面 的 目 的 。 路 面 除 塵 泛 指 除 去 路 面 上 的 一 切 廢 物 雜 料 。 這 些 廢 物 雜 料 在 個 體 上 大 至 罐 頭 瓶 、 酒 瓶 ， 小 至 塵 埃 等 ;在 比 重 上 重 至 石 塊 、 鐵 釘 ， 輕 至 樹 葉 、 泡 沫 材 料 等 ； 在 形 狀 上 有 規(guī) 則 的 ， 也 有 不 規(guī) 則 的 。 這 些 垃 圾 在 清 掃 作 業(yè) 過 程 中 被 吸 掃 入 車 內(nèi) ， 但 除 塵 裝 置 要 從 結(jié) 構(gòu) 上 保 證 垃 圾 留 在 集 塵 箱 內(nèi) ， 不 會 由 于 空 氣 的 循 環(huán) 而 排 出 ， 從 而 不 致 于 對 環(huán) 境 造 成 二 次 污 染 。 路 面 清 掃 車 是 一 種 技 術(shù) 含 量 較 高 的 特 種 車 輛 ， 對 其 吸 掃 零 部 件 具 有 特 殊 要 求 ,尤 其 是 吸 掃 盤 的 合 理 設(shè) 計 。 本 文 就 其 吸 掃 過 程 中 產(chǎn) 生 除 塵 效 果 裝 置 的 結(jié) 構(gòu) 、 特 征 及 作 用 作 一 分 析 及 改 進(jìn) 。 1.1 研 究 路 面 清 掃 車 的 目 的 和 意 義 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 的 用 于 干 線 公 路 ， 市 政 以 及 機(jī) 場 道 路 、 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 ， 維 持 了 路 面 的 良 好 工 作 狀 況 ， 又 有 減 少 和 預(yù) 防 交 通 事 故 的 發(fā) 生 以 及 進(jìn) 一 步 延 長 路 面 使 用 壽 命 的 作 用 。 雖 然 ， 我 國 清 掃 車 技 術(shù) 的 發(fā) 展 令 世 界 矚 目 ， 但 與 發(fā) 達(dá) 國 家 相 比 ， 我 國 清 掃 車 還 存 在 不 少 差 距 。 我 國 的 清 掃 車 盡 管 在 清 掃 效 率 、 清 掃 能 力 、 除 塵 效 果 等 清 掃 作 業(yè) 性 能 方 面 與 發(fā) 達(dá) 國 家 的 水 平 相 當(dāng) ， 但 在 清 掃 車 的 噪 聲 、 排 放 、 可 靠 性 、 舒 適 性 ， 自 動 調(diào) 整 等 方 面 仍 存 在 較 大 差 距 ， 特 別 是 全 液 壓 清 掃 車 ， 僅 相 當(dāng) 于 發(fā) 達(dá) 國 家 20 世 紀(jì) 80 年 代 末 到 90 年 代 初 產(chǎn) 品 的 水 平 。 就 目 前 我 國 清 掃 車 的 水 平 和 質(zhì) 量 可 知 ， 我 國 在 清 掃 車 設(shè) 計 中 ， 還 缺 少 對 專 用 部 件 的 研 究 ， 缺 少 設(shè) 計 理 論 的 指 導(dǎo) ， 經(jīng) 驗 多 于 計 算 ， 模 仿 較 多 ， 創(chuàng) 新 較 少 。 可 以 說 ， 目 前 我 國 對 清 掃 車 的 研 究 能 力 還 較 差 ， 還 未 真 正 達(dá) 到 對 清 掃 車 進(jìn) 行 研 究 的 目 的 和 要 求 ， 同 時 缺 乏 必 要 的 研 究 條 件 。 隨 著 國 家 不 斷 加 大 城 市 化 的 進(jìn) 程 ， 許 多 新 興 的 中 小 城 市 正 在 崛 起 ， 城 市 化 規(guī) 模 不 斷 擴(kuò) 大 ， 隨 著 國 內(nèi) 道 路 的 不 斷 擴(kuò) 展 ， 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 機(jī) 械 化 養(yǎng) 護(hù) 已 經(jīng) 成 為 一 種 必 然 。 路 面 清 掃 車 在 我 國 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 達(dá) 的 東 部 沿 海 地 區(qū) 以 及 大 中 城 市 已 被 廣 泛 使 用 ,目 前 正 在 向 中 西 部 地 區(qū) 擴(kuò) 展 之 中 。 因 此 對 路 面 清 掃 車 進(jìn) 行 改 進(jìn) 以 提 高 工 作 效 率 具 有 普 遍 意 義 1。 1.2 國 內(nèi) 路 面 清 掃 車 目 前 存 在 的 問 題 及 原 因 目 前 ， 國 產(chǎn) 路 面 清 掃 車 在 品 種 規(guī) 格 及 使 用 性 能 上 已 能 基 本 滿 足 國 內(nèi) 的 需 求 ， 產(chǎn) 品 規(guī) 格 從 2t 到 8t， 近 8 個 規(guī) 格 。 與 國 外 相 比 ， 大 型 產(chǎn) 品 所 占 比 例 不 大 ， 產(chǎn) 品 品 種 較 少 ， 產(chǎn) 量 也 較 低 。 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 路 面 清 掃 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 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 2。 1.2.1 水 平 和 質(zhì) 量 的 差 距 雖 然 ， 我 國 清 掃 車 技 術(shù) 的 發(fā) 展 令 世 界 矚 目 ， 但 與 發(fā) 達(dá) 國 家 相 比 ， 我 國 清 掃 車 還 存 在 不 少 差 距 。 目 前 ， 我 國 中 小 型 全 液 壓 清 掃 車 除 與 汽 車 底 盤 改 裝 的 清 掃 車 存 在 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) 。 另 外 國 內(nèi) 的 清 掃 車 在 以 下 幾 個 方 面 有 待 改 進(jìn) ： 如 在 高 可 靠 性 上 ， 設(shè) 備 的 高 可 靠 性 就 是 指 某 種 設(shè) 備 的 可 靠 程 度 ， 即 在 其 正 常 使 用 當(dāng) 中 的 無 故 障 間 隔 時 間 的 長 短 。 國 產(chǎn) 工 程 機(jī) 械 平 均 無 故 障 間 隔 時 間 為 150 小 時 -300 小 時 ， 而 國 外 工 程 機(jī) 械 大 都 在 600 小 時 -2000 小 時 。 我 國 工 程 機(jī) 械 的 平 均 使 用 壽 命 僅 為 國 外 同 類 產(chǎn) 品 的 1/2， 甚 至 不 到 1/2。 因 此 目 前 的 首 要 工 作 是 解 決 產(chǎn) 品 經(jīng) 久 耐 用 的 問 題 ， 提 高 可 靠 性 的 各 項 指 標(biāo) 。 就 工 程 機(jī) 械 的 重 要 品 種 清 掃 車 、 裝 載 機(jī) 、 推 土 機(jī) 、 挖 掘 機(jī) 等 而 言 ， 這 個 指 標(biāo) 和 國 外 同 類 產(chǎn) 品 相 比 ， 差 距 還 是 非 常 大 的 。 國 內(nèi) 的 清 掃 車 產(chǎn) 品 可 靠 性 不 如 國 外 ， 有 三 個 方 面 的 原 因 ： 一 是 國 產(chǎn) 基 礎(chǔ) 件 質(zhì) 量 不 穩(wěn) 定 ； 二 是 制 造 工 藝 問 題 ； 三 是 技 術(shù) 不 完 善 造 成 先 天 不 足 ； 在 多 功 能 上 ： 目 前 國 產(chǎn) 路 面 清 掃 車 基 本 上 是 單 純 意 義 上 的 清 掃 車 即 只 能 掃 路 、 不 能 它 用 。 而 從 全 國 許 多 環(huán) 保 部 門 的 需 求 信 息 來 看 ， 有 的 需 要 能 清 洗 道 路 護(hù) 欄 ， 有 的 要 求 能 鏟 雪 等 等 ； 隨 著 國 家 對 環(huán) 保 要 求 越 來 越 高 ， 人 們 的 環(huán) 保 意 識 普 遍 增 強(qiáng) ， 現(xiàn) 有 清 掃 車 就 將 很 難 適 應(yīng) 人 們 的 需 要 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 1.2.2 生 產(chǎn) 設(shè) 備 和 生 產(chǎn) 手 段 落 后 由 于 國 內(nèi) 清 掃 車 生 產(chǎn) 企 業(yè) 的 生 產(chǎn) 規(guī) 模 都 較 小 ， 而 且 掃 路 機(jī) 產(chǎn) 品 批 量 也 較 小 ， 所 以 采 用 的 生 產(chǎn) 設(shè) 備 和 生 產(chǎn) 手 段 都 較 為 落 后 ， 加 工 的 零 部 件 難 以 有 穩(wěn) 定 的 質(zhì) 量 。 此 外 ， 我 國 通 用 零 部 件 制 造 水 平 較 低 ， 也 影 響 了 掃 路 機(jī) 的 質(zhì) 量 。 國 外 清 掃 車 的 掃 刷 、 吸 管 、 風(fēng) 機(jī) 、 吸 嘴 和 風(fēng) 道 等 磨 損 件 遠(yuǎn) 比 我 國 清 掃 車 的 耐 磨 。 分 析 其 原 因 主 要 在 材 料 和 設(shè) 計 上 ， 所 以 對 清 掃 車 易 磨 損 件 材 料 的 研 究 和 合 理 設(shè) 計 ， 提 高 易 磨 損 件 的 耐 磨 性 也 是 提 高 我 國 清 掃 車 可 靠 性 必 不 可 少 的 工 作 。 國 產(chǎn) 清 掃 車 的 老 面 孔 仍 未 得 到 徹 底 改 變 ， 尤 其 是 油 漆 的 光 澤 性 、 附 著 力 、 抗 沖 擊 、 硬 度 、 耐 候 性 和 彎 曲 性 能 等 還 存 在 不 小 差 距 ， 特 別 是 耐 時 性 上 不 過 關(guān) ， 新 車 放 不 到 3 個 月 就 失 光 、 褪 色 。 1.2.3 設(shè) 備 的 舒 適 性 的 差 距 設(shè) 備 的 舒 適 性 是 指 駕 駛 員 在 操 作 設(shè) 備 作 業(yè) 時 所 感 受 的 舒 適 程 度 ， 包 括 環(huán) 保 方 面 的 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 和 噪 聲 大 小 等 。 有 的 廠 家 在 駕 駛 室 里 安 裝 收 錄 音 和 CD 等 音 響 系 統(tǒng) ， 其 實 在 沒 解 決 設(shè) 備 噪 聲 之 前 ， 這 些 都 是 徒 勞 的 。 同 理 ， 在 沒 解 決 駕 駛 室 密 閉 問 題 之 前 ， 一 切 空 調(diào) 通 風(fēng) 換 氣 設(shè) 置 都 是 沒 有 任 何 意 義 的 。 以 清 掃 車 為 例 ， 首 先 應(yīng) 該 解 決 噪 聲 和 排 污 問 題 。 因 為 它 不 但 對 駕 駛 員 身 心 健 康 有 影 響 ， 更 重 要 的 是 對 與 其 配 合 工 作 的 其 它 設(shè) 備 及 人 群 有 影 響 。 而 其 駕 駛 室 搞 成 轎 車 標(biāo) 準(zhǔn) 其 實 并 不 困 難 。 要 知 道 清 掃 車 駕 駛 員 比 轎 車 駕 乘 人 員 更 需 要 舒 適 。 因 為 他 在 非 常 惡 劣 的 環(huán) 境 當(dāng) 中 做 往 復(fù) 性 的 作 業(yè) 。 1.2.4 性 能 水 平 的 差 距 我 國 工 程 機(jī) 械 的 整 體 性 能 參 數(shù) 與 國 外 水 平 差 距 不 是 很 大 ， 但 在 舒 適 性 、 低 污 染 、 施 工 質(zhì) 量 以 及 生 產(chǎn) 率 等 指 標(biāo) 上 都 不 同 程 度 地 落 后 于 國 外 先 進(jìn) 15-20 年 ， 主 要 原 因 是 在 許 多 先 進(jìn) 的 技 術(shù) 、 結(jié) 構(gòu) 、 材 料 及 工 藝 上 存 在 著 差 距 2。 1.3 國 內(nèi) 外 的 研 究 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢 路 面 養(yǎng) 護(hù) 機(jī) 械 化 程 度 的 高 低 ， 是 一 個 國 家 工 業(yè) 化 程 度 和 綜 合 實 力 強(qiáng) 弱 的 重 要 標(biāo) 志 之 一 。 從 20 世 紀(jì) 60 年 代 我 國 研 制 生 產(chǎn) 路 面 清 掃 車 開 始 ， 已 有 40 年 的 生 產(chǎn) 歷 史 。 但 相 對 于 國 外 發(fā) 達(dá) 國 家 ， 我 國 路 面 清 掃 車 不 管 從 銷 量 規(guī) 模 、 技 術(shù) 水 平 、 清 掃 效 果 等 方 面 都 存 在 一 定 的 差 距 。 目 前 我 國 生 產(chǎn) 路 面 清 掃 車 的 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 企 業(yè) 大 概 有 30 余 家 。 從 產(chǎn) 銷 量 和 技 術(shù) 實 力 上 看 ， 中 聯(lián) 重 科 中 標(biāo) 事 業(yè) 部 (原 長 沙 中 標(biāo) 實 業(yè) 有 限 公 司 )， 天 津 掃 地 王 專 用 汽 車 有 限 公 司 ， 揚(yáng) 州 盛 達(dá) 特 種 車 有 限 公 司 (原 江 蘇 省 江 揚(yáng) 集 團(tuán) 特 種 車 輛 廠 )和 北 京 愛 清 清 掃 車 制 造 有 限 公 司 等 廠 家 處 于 行 業(yè) 的 領(lǐng) 先 位 置 3。 隨 著 社 會 的 不 斷 發(fā) 展 ， 單 純 意 義 上 的 清 掃 作 業(yè) 已 不 能 滿 足 于 現(xiàn) 行 路 面 的 需 求 ， 高 可 靠 、 多 功 能 ， 全 天 候 和 環(huán) 保 型 等 方 面 的 要 求 越 來 越 多 ， 市 場 呼 喚 能 夠 滿 足 各 種 需 求 的 路 面 清 掃 車 的 出 現(xiàn) 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 第 2 章 路面清掃車清掃裝置的總體構(gòu)造 路面清掃車是路面清掃裝置與主機(jī)的總稱。路面清掃裝置懸掛于主機(jī)后方,主要 由水箱、掃滾、提升油缸、掃滾作業(yè)調(diào)整機(jī)構(gòu)和驅(qū)動系統(tǒng)組成。清掃裝置鉸接 于主機(jī)油底殼上,通過提升油缸可使清掃裝置繞鉸接軸旋轉(zhuǎn)離開地面,利于機(jī)器 的轉(zhuǎn)向及非工作行駛需要。掃滾刷分排固定于掃滾軸上,以較大的密度與掃滾軸 線成螺旋線排列,便于垃圾自動流向路肩。水箱與掃滾架成一體制作,位于掃滾 前部,水箱頂部有加水口及加氣口直接與主機(jī)儲氣包相連,通過氣閥開關(guān)使水箱 內(nèi)保持一定壓力。水箱底部出水口與噴水管路相連,管路上向下方向安裝的噴嘴 可以保證相當(dāng)好的霧化水噴向地面,噴水量可通過噴水管路上的節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。 為了使掃滾在掃路時能精確定位(即掃滾與地面接觸時刷毛的壓縮量保持不變), 在主機(jī)和清掃裝置之間采用環(huán)鏈連接,可通過懸掛不同的鏈環(huán)節(jié)實現(xiàn)掃滾作業(yè)時 的調(diào)整。掃滾采用液壓馬達(dá)一級鏈傳動驅(qū)動,可通過管路連接完成驅(qū)動系統(tǒng)的連 接,為了使操作快速、方便、管路的連接均采用自 封 式 快 速 接 頭 4。 2.1 道路清掃車布置形式的設(shè)計分析 2.1.1 總體布置 1 軸數(shù) 根據(jù)汽車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽車的構(gòu)造來選擇 汽車的軸數(shù)。本設(shè)計中軸數(shù)選擇為兩軸。 2.驅(qū)動形式 根據(jù)汽車的用途、總質(zhì)量以及對車輛通過性的要求來確定驅(qū)動形式。本設(shè)計驅(qū)動形式的選 擇為后輪驅(qū)動。 3.布置形式 布置形式分為發(fā)動機(jī)的布置和駕駛室的布置。 發(fā)動機(jī)的布置有以下幾種形式：發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動、發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動、發(fā)動機(jī)后置 前輪驅(qū)動、發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動、全輪驅(qū)動。根據(jù)性能的要求、行駛要求及經(jīng)濟(jì)性來確定 發(fā)動機(jī)的布置。本設(shè)計中發(fā)動機(jī)的布置形式為前置 駕駛室的布置有以下幾種形式：平頭式、短頭式、長頭式、偏置式。基于汽車的總體設(shè)計 及安全性的考慮，本設(shè)計中駕駛室的布置形式為長頭式。 2.1.2 參數(shù)的確定 1.汽車外廓尺寸 它包括長、寬、高。它的大小直接與軸距、輪距、駕駛室、車身和專用設(shè)備的布置有關(guān)。 本設(shè)計中汽車的外廓尺寸為 7665mm2443mm3103mm。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 2.軸距 根據(jù)汽車的長度、質(zhì)量和許多使用性能來確定軸距。本設(shè)計中軸距確定為 4630 毫米。 3.輪距 根據(jù)汽車的質(zhì)量、寬度、橫向通過半徑和橫向穩(wěn)定性及汽車的機(jī)動性能來確定。本設(shè)計中 前輪距確定為 1930 毫米，后輪距確定為 1836 毫米。 4.其余參數(shù) 總質(zhì)量為 11990kg，接近離去角為 28/41,整備質(zhì)量為 4770kg,負(fù)載重量 8000 kg 2.1.3 車架的改裝 車架是汽車底盤上各總成及專用工作裝置安裝的基礎(chǔ)，改裝時受到的影響最大，因此，要 特別引起注意。 車架是受載荷很大的部件，除承受整車靜載荷外，還要受到車輛行駛時的動載荷，為了保 持主車架的強(qiáng)度和剛度，原則上不允許在主車架縱梁上鉆孔和焊接，應(yīng)盡量使用車架上原 有的孔。如果安裝專用設(shè)備或其它附件，不得不在車架上鉆孔或焊接時應(yīng)避免在高應(yīng)力 區(qū)鉆孔或焊接。主車架縱梁的高應(yīng)力區(qū)在軸距之間縱梁的下冀面和后懸的上冀面處。因為 這些部位縱梁應(yīng)力較大，鉆孔容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。 對于主車架縱梁高應(yīng)力區(qū)以外的其余地方需要鉆孔或焊接時，應(yīng)注意以下事項： 盡量減小孔徑，增加孔間距離，對鉆孔的位置和孔徑規(guī)范，在縱梁翼面高應(yīng)力區(qū)外的其它 部位鉆孔，只能在中心處鉆一個孔。 在縱梁的邊、角區(qū)域亦禁止鉆孔或焊接，這些區(qū)域即為不允許鉆孔和焊接加的部位。因為 在這些部位進(jìn)行鉆孔或焊接，極易引起車架早期開裂。嚴(yán)禁將車架縱梁或橫梁的男面加工 成缺口形狀5。 2.2 垃圾塵粒的吸送原理 吸掃式清掃車?yán)蔑L(fēng)機(jī)在吸口處產(chǎn)生的負(fù)壓氣流來吸送塵粒。清掃車負(fù)壓吸送系統(tǒng)的作用 對象繁雜，要保證塵粒能被可靠地吸入垃圾箱，必須研究塵粒的幾何性質(zhì)(包括粒徑,粒度 分布,孔隙率和外形系數(shù)等)，動力學(xué)性質(zhì) (包括懸浮速度,流動性和磨損性等 )以及靜力學(xué)性 質(zhì)(包括磨擦角,垃圾箱內(nèi)壓力分布 ,附著性等) 。吸掃式清掃車所吸垃圾塵粒的動力學(xué)性質(zhì) 尤以懸浮速度最為重要。懸浮速度的大小體現(xiàn)了吸送的難易程度，決定了對有關(guān)設(shè)備性能 參數(shù)的具體要求。塵粒的幾何性質(zhì)對懸浮速度具有較大的影響，而靜力學(xué)性質(zhì)的影響程度 則較小。 任何物質(zhì)在空氣場中都會因重力作用而下落，在下落的同時又會受到空氣阻力。當(dāng)空氣流 速大于垃圾塵粒速度時，垃圾塵粒將隨氣流向上飛去，進(jìn)入垃圾箱，從而實現(xiàn)了負(fù)壓稀相 吸送6。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 有關(guān)研究表明，某種物質(zhì)的懸浮速度與其密度和粒徑之乘積的平方根成正比，即密度和粒 徑大的物質(zhì)的懸浮速度大，難以吸送；密度和粒徑小的物質(zhì)懸浮速度小,易于吸送。表 2-1 為清掃車經(jīng)常遇到的部分垃圾塵粒的有關(guān)參數(shù)和懸浮速度。 表 2-1 常見垃圾塵粒的物理特性 塵粒 名稱 平均粒徑 /mm 密度/(g.m-3) 容量(kN.m- 3) 懸浮速度(m/s) 吸送速度 (m/s) 干細(xì) 鹽 1.0 2.20 9.0-12.0 9.800-12.000 細(xì)粒 鹽 5.0 12.800-14.000 20-30 粗粒 鹽 7.0-7.2 1.0 1.0-3.0 1.09 1.00-1.70 7.2 7.0-9.0 14.800-15.500 2.300-3.500 4.000-5.300 煤炭 3.0-5.0 7.0-10.0 4.200-6.800 7.300-10.000 18-40 爐渣 5.000-17.700 15-35 砂 4.0 2.60 14.1 6.800 25-35 水泥 3.20 11.0 0.223 9-25 熟石 灰 O(3) 式中， 為極限坡度角；L1 為滿載時質(zhì)心到前軸的距離，hg 為滿載時的質(zhì)心高度， O 為附著系數(shù)，取 0.8（5） 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 2.3.5 橫向穩(wěn)定性分析 在側(cè)坡上直線行駛時，或者垃圾箱翻轉(zhuǎn)傾倒垃圾時，當(dāng)坡度大到質(zhì)心通過一側(cè)車輪中心， 而另一側(cè)車的地面法向反作用力等于零時，則清掃車將發(fā)生側(cè)向傾翻，此時 tan =B/(2h) (2-1) 式中，B 為前輪距：2h 為滿載時的質(zhì)心高度。 2.4 本章小結(jié) 本章主要對道路清掃車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究與分析，對道路清掃車的類型、結(jié)構(gòu)進(jìn)行概述，從 而了解清掃車的結(jié)構(gòu)與工作原理，為后面進(jìn)行總體布置提供方便。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 第 3 章 風(fēng)機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計 3.1 風(fēng) 機(jī) 的 計 算 選 擇 8 風(fēng) 機(jī) 的 設(shè) 計 包 括 氣 動 設(shè) 計 計 算 ， 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 和 強(qiáng) 度 計 算 等 內(nèi) 容 。 這 一 章 主 要 講 第 一 方 面 ， 而 且 風(fēng) 機(jī) 的 氣 動 設(shè) 計 分 相 似 設(shè) 計 和 理 論 設(shè) 計 兩 種 方 法 。 相 似 設(shè) 計 方 法 簡 單 ， 可 靠 ， 在 工 業(yè) 上 廣 泛 使 用 。 而 理 論 設(shè) 講 方 法 用 于 設(shè) 計 新 系 列 的 風(fēng) 機(jī) 。 本 章 主 要 敘 述 離 心 風(fēng) 機(jī) 氣 動 設(shè) 計 的 一 般 方 法 。 離 心 風(fēng) 機(jī) 在 設(shè) 計 中 根 據(jù) 給 定 的 條 件 :容 積 流 量 ， 風(fēng) 機(jī) 全 壓 ， 工 作 介 質(zhì) 及 其 密 度 ， 以 用 其 他 要 求 ， 確 定 風(fēng) 機(jī) 的 主 要 尺 寸 ， 例 如 ， 直 徑 及 直 徑 比 ， 轉(zhuǎn) 速 n,進(jìn) 出 口 寬 度 和 ， 進(jìn) 出 口 葉 片 角 和 ， 葉 片 數(shù) Z， 以 及 葉 片 的 繪 型 和 擴(kuò) 壓 器 設(shè) 計 ， 以 保 證 風(fēng) 機(jī) 的 性 能 。 對 于 風(fēng) 機(jī) 設(shè) 計 的 要 求 是 ： （ 1） 滿 足 所 需 流 量 和 壓 力 的 工 況 點(diǎn) 應(yīng) 在 最 高 效 率 點(diǎn) 附 近 ； （ 2） 最 高 效 率 要 高 ， 效 率 曲 線 平 坦 ； （ 3） 壓 力 曲 線 的 穩(wěn) 定 工 作 區(qū) 間 要 寬 ； （ 4） 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 工 藝 性 能 好 ； （ 5） 足 夠 的 強(qiáng) 度 ， 剛 度 ， 工 作 安 全 可 靠 ； （ 6） 噪 音 低 ； （ 7） 調(diào) 節(jié) 性 能 好 ； （ 8） 尺 寸 盡 量 小 ， 重 量 經(jīng) ； （ 9） 維 護(hù) 方 便 。 對 于 無 因 次 數(shù) 的 選 擇 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點(diǎn) ： （ 1） 為 保 證 最 高 的 效 率 ， 應(yīng) 選 擇 一 個 適 當(dāng) 的 值 來 設(shè) 計 。 （ 2） 選 擇 最 大 的 值 和 低 的 圓 周 速 度 ， 以 保 證 最 低 的 噪 音 。 （ 3） 選 擇 最 大 的 值 ， 以 保 證 最 小 的 磨 損 。 （ 4） 大 時 選 擇 最 大 的 值 。 在 選 用 風(fēng) 機(jī) 時 ， 首 先 確 定 垃 圾 的 懸 浮 速 度 ， 根 據(jù) 懸 浮 速 度 和 吸 塵 口 尺 寸 可 以 確 定 最 低 風(fēng) 量 。 根 據(jù) 需 吸 入 垃 圾 的 粒 度 和 密 度 確 定 懸 浮 速 度 ， 垃 圾 在 吸 塵 管 中 受 到 重 力 G 和 運(yùn) 動 的 氣 流 所 產(chǎn) 生 的 浮 力 的 作 用 。 當(dāng) G 時 ， 合 力FF F= G， 方 向 向 上 ， 于 是 吸 起 的 垃 圾 被 氣 流 浮 起 向 上 運(yùn) 動 ； 當(dāng) =G 時 ， 則 既 不 上 升 也 不 下 降 ， 而 這 時 在 管 道 內(nèi) 的 氣 流 速 度 稱 為 該 物 體 的 “懸 浮 速 度 ” 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 。 懸 浮 速 度 的 計 算 公 式 為 (3-1)Kgdk62.3 式中 垃圾當(dāng)量直徑，m；kd 垃圾的密度， ；3/ 空氣的密度， 。kg K 為 垃 圾 在 沉 降 時 受 到 的 氣 體 壓 差 阻 力 及 摩 擦 阻 力 之 和 的 阻 力 系 數(shù) 。 K 值 隨 氣 流 狀 態(tài) 變 化 而 變 化 ， 取 決 于 雷 諾 數(shù) 。eR 根 據(jù) 清 掃 車 的 工 作 特 點(diǎn) 要 求 風(fēng) 機(jī) 要 體 積 小 、 風(fēng) 量 大 、 噪 聲 低 、 耐 磨 的 風(fēng) 機(jī) 。 根 據(jù) 這 些 考 慮 因 素 ， 并 根 據(jù) 現(xiàn) 有 的 風(fēng) 機(jī) 型 號 ， 選 用 型 號 為 DFA11 的 小 型 離 心 風(fēng) 機(jī) 。 風(fēng) 機(jī) 性 能 參 數(shù) 如 表 3-1 所 示 ， 風(fēng) 機(jī) 的 外 形 尺 寸 如 圖 3-1 所 示 。 圖 3-1 風(fēng)機(jī)外形尺寸圖 機(jī)號 NO. 傳動 方 式 工作點(diǎn) 流量 min/L全壓 Pa 靜壓 Pa 功率 KW 1 1183 7867 7800 5.5 2 1333 8000 7867 5.8 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 3 1500 8067 7933 6.2 4 1667 8153 7967 6.5 5 1833 8173 8000 6.9 6 2000 8000 7967 7.3 6.3 A 7 2100 8233 7947 7.5 表 3-1 風(fēng) 機(jī) 性 能 參 數(shù) JPY 系 列 高 壓 高 心 通 風(fēng) 機(jī) ， 是 紙 箱 機(jī) 械 專 用 風(fēng) 機(jī) ， 也 可 用 于 鍛 冶 爐 及 高 壓 強(qiáng) 制 通 風(fēng) ， 廣 泛 應(yīng) 用 于 輸 送 物 料 ， 溫 度 一 般 不 超 過 50 ， 最 高 不 能 超 過 80 ， 介 質(zhì) 中 所 含 塵 土 及 顆 粒 不 大 于 150mg/m3。 選 擇 第 3 個 ， 室 外 ， 平 緩 路 面 的 工 作 環(huán) 境 。 廠 家 ： 南 海 九 州 惠 普 風(fēng) 機(jī) 有 限 公 司 。 3.2 變 向 器 由 于 本 課 題 所 設(shè) 計 的 風(fēng) 機(jī) 的 風(fēng) 機(jī) 隨 風(fēng) 轉(zhuǎn) 動 后 ， 其 扭 矩 是 豎 直 傳 遞 的 ， 所 以 需 設(shè) 計 一 裝 置 使 其 轉(zhuǎn) 化 成 水 平 傳 遞 的 才 能 滿 足 設(shè) 計 要 求 ， 根 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 需 要 設(shè) 計 了 一 變 向 器 。 結(jié) 構(gòu) 如 圖 3-2 所 示 。 圖 3-2 變向器的主視圖 3.2.1 錐齒輪的設(shè)計 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 變 向 器 的 作 用 只 是 將 垂 直 的 輸 出 量 轉(zhuǎn) 化 成 水 平 輸 出 ， 無 需 變 速 ， 所 以 其 錐 齒 輪 的 齒 數(shù) 比 為 1， 在 以 下 的 計 算 中 只 列 出 其 中 一 個 錐 齒 輪 的 數(shù) 據(jù) ， 另 一 個 錐 齒 輪 數(shù) 據(jù) 與 其 相 同 。 計算如下： 齒輪比 u=1 大端分度圓直徑 de1=200mm 齒數(shù) Z1=Z2=30 大端模數(shù) me1=de1/Z1=6.67 分錐角 1=45 外錐距 Re=de1/2sin 1=141.4 齒寬 b1= RRe=42.42 齒寬系數(shù) R=b/Re=0.3 平均分度圓直徑 dm1=de1 (1-0.5 R)=170 中錐距 Rm=Re(1-0.5 R)=120.19 平均模數(shù) Mm=me1 (1-0.5 R)=5.6695 切向變位系數(shù) Xt=0 徑向變位系數(shù) X=0.46（ 1-cos 2/ucos 1）=0 齒頂高 ha1=me（1+x 1）=6-67 齒根高 hf1=me（1+c-x 1）=8.004 頂隙 c= cm 齒距角 a 1=f 2=f 1 齒根角 f 1=arctan(hf1/Re)=3.24 頂錐角 a 1= 1+f 2=48.24 根錐角 f 1= 1-f 1=41.76 齒頂圓直徑 da1=de1+2ha1cos 1=209.43 安裝距 A1 冠頂距 Ak1=de2/2-ha1sina 1=95.285 輪冠距=H 1=A1-Ak1 大端分度圓齒厚 S1=me（/2+2x 1tan+xt 1） 端面當(dāng)量齒數(shù) Zv1=z1/cos 1=42.43 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 3.2.2 箱體 箱體采用以垂直軸的圓錐齒輪的軸線為對稱中心的對稱機(jī)構(gòu)，以便水平軸 圓錐齒輪調(diào)頭安裝，改變輸出軸的方向。 3.3 行星齒輪加速器設(shè)計計算 9 3.3.1 設(shè)計要求 設(shè) 計 壽 命 5 年 ， 單 班 ， 一 年 360 天 ， 中 等 傳 動 ， 傳 動 逆 轉(zhuǎn) ， 齒 輪 對 稱 布 置 ， 不 允 許 點(diǎn) 蝕 ， 無 嚴(yán) 重 過 載 ， 閉 式 傳 動 。 齒 輪 精 度 8-7-7， 齒 輪 材 料 : 20CrNiMoH， 碳 氮 共 滲 處 理 ， 硬 度 為 Hv740 以 上 。 軸 材 料 :20NiCrMoH 或 20CrMnMo。 齒 圈 材 料 :42CrMo， 氮 化 處 理 ， 硬 度 為 Hv40O 以 上 。 3.3.2 選加速器類型 盡 量 選 擇 體 積 小 、 重 量 輕 、 性 能 穩(wěn) 定 的 設(shè) 備 。 在 選 擇 行 星 齒 輪 時 ， 我 選 擇 NGW 型 星 形 齒 輪 加 速 器 ， 因 為 這 個 型 號 的 齒 輪 傳 動 效 率 高 ， 體 積 小 ， 重 量 輕 ， 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 制 造 方 便 ， 傳 遞 功 率 范 圍 大 ， 軸 向 尺 寸 小 ， 可 用 于 各 種 工 作 條 件 的 特 點(diǎn) （ 見 圖 3-3 所 示 ） 。 3.3.3 確定行星輪數(shù)和齒數(shù) 在 行 星 齒 輪 加 速 器 中 選 擇 行 星 輪 數(shù) ： =3wN 通 過 查 表 法 確 定 了 齒 輪 的 齒 數(shù) （ 機(jī) 械 手 冊 ） ： 總 傳 動 比 i =5.4 太 陽 輪 齒 數(shù) =20sZ 內(nèi) 齒 輪 齒 數(shù) =88r 行 星 輪 齒 數(shù) =34P 3.3.4 壓力角( )的選擇 我 們 國 家 和 許 多 國 家 都 把 齒 輪 的 標(biāo) 準(zhǔn) 壓 力 角 規(guī) 定 為 ， 因 此 ， 本 次 設(shè)20 計 的 變 速 箱 采 用 壓 力 角 ， 以 提 高 加 工 刀 具 的 通 用 性 。20 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 輸入軸輸出軸 R S C P 圖 3-3 NGW 型行星齒輪加速器 3.3.5 齒 寬 系 數(shù) 的 選 擇 對 于 硬 齒 面 齒 輪 的 齒 寬 系 數(shù) 應(yīng) 小 于 軟 齒 面 的 齒 寬 系 數(shù) 。 一 般 情 況 下 ， 硬 齒 面 值 齒 輪 可 取 3 所 以 = = =1eN6sNpRY 取 =380MlimFaP l. 相 對 齒 根 的 圓 角 敏 感 系 數(shù) STYreT 查 表 得 太 陽 輪 、 行 星 輪 、 齒 圈 的 敏 感 系 數(shù) 均 為 =1relT m. 相 對 齒 根 表 面 狀 況 系 數(shù) RrelY 查 表 得 =0.9RrelT n.應(yīng) 力 修 正 系 數(shù) =2S o.齒 輪 的 彎 曲 疲 勞 極 限 ,limF 由 公 式 = (3-19),limFliNTXRrellTY =460 1 2 1 1 0.9=828（ M ）saP =322 1 2 1 1 0.9=579.6（ M ）,lip =380 1 2 1 1 0.9=684（ M ）FR 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 安 全 系 數(shù) S = = =2.32 (3-20)s ,limFsS8567 = = =1.57 (3-21)P ,liFC9 = = =1.87 (3-22)RS,limF643 按 具 有 高 可 靠 性 要 求 取 最 小 安 全 系 數(shù) =1.5 從 而 可 看 出 ：limFS sSminFPSminFRin 所 以 彎 曲 強(qiáng) 度 校 核 通 過 。 （ 2） 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 校 核 a. 接 觸 強(qiáng) 度 的 齒 間 載 荷 分 配 系 數(shù) HK 太 陽 輪 與 行 星 輪 嚙 合 時 總 重 合 度 1.47 查 表 得 =1.2Hk 齒 圈 與 行 星 輪 嚙 合 時 的 總 重 合 度 1.583 查 表 得 =1.2 b.節(jié) 點(diǎn) 區(qū) 域 系 數(shù) HZ 計 算 = (3-23)2,1cosbtg 得 =2.3186H c.彈 性 系 數(shù) Z 可 由 公 式 = (3-24)4 得 太 陽 輪 與 行 星 輪 嚙 合 時 = =0.918Z4.73 齒 圈 與 行 星 輪 嚙 合 時 = =0.89751. d.接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限 limH 太 陽 輪 與 行 星 輪 是 合 金 鋼 滲 碳 處 理 ， 取 1500MlimHaP 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 齒 圈 是 合 金 鋼 氮 化 處 理 ， 取 1200MlimHaP e.壽 命 系 數(shù) NZ =60rnt5 所 以 = = =171NsZpNR f.潤 膜 影 響 系 數(shù) 太 陽 輪 和 行 星 輪 為 8 級 精 度 ， 齒 圈 為 9 級 精 度 ， 選 用LVR =115 /s 的 礦 物 油 ， 則 查 表 得 ： 太 陽 輪 和 行 星 輪 為 =0.9， 齒 圈 為40v2mLVRZ =0.8LVRZ g.齒 面 工 作 硬 化 系 數(shù) =1wZ h.尺 寸 系 數(shù) =1x i.齒 輪 的 接 觸 疲 勞 極 限 ,limH 由 公 式 = (3-25),limHliNLVRWX =1500 1 0.9 1 1=1350MSaP =1500 1 0.9 1 1=1350M,lip =1500 1 0.8 1 1=9600MHR j.安 全 系 數(shù) S = = =1.05s ,limsH326 = = =1.05pS,lipc8 = = =1.47R ,limHB96 按 具 有 高 可 靠 性 要 求 取 最 小 安 全 系 數(shù) =1.0 從 而 看 出 齒 輪 滿 足 使 用 要limHS 求 。 3.4 電 磁 離 合 器 設(shè) 計 計 算 10 3.4.1 選 型 為 滿 足 工 作 環(huán) 境 的 需 要 ， 我 選 擇 牙 嵌 式 電 磁 離 合 器 ， 因 為 牙 嵌 式 電 磁 離 合 器 有 外 形 尺 寸 小 ， 傳 遞 轉(zhuǎn) 矩 大 ， 無 空 轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn) 矩 ， 無 摩 擦 發(fā) 熱 ， 無 磨 損 ， 不 需 調(diào) 節(jié) ， 傳 動 比 恒 定 無 滑 差 ， 使 用 壽 命 長 ， 脫 開 快 ， 干 、 濕 兩 用 的 特 點(diǎn) 。 （ 電 源 為 12v 直 流 電 ） 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 3.4.2 牙 嵌 式 電 磁 離 合 器 的 動 作 特 性 如 圖 所 示 ， 通 電 后 ， 當(dāng) 激 磁 電 流 按 指 數(shù) 曲 線 上 升 時 ， 由 于 銜 鐵 被 吸 引 ， 線 圈 中 電 感 增 大 ， 引 起 電 流 第 一 次 短 時 間 下 降 ， 以 后 還 會 由 于 銜 鐵 吸 引 后 尚 不 能 起 動 負(fù) 載 轉(zhuǎn) 矩 ， 出 現(xiàn) 牙 間 嵌 合 、 脫 開 和 再 嵌 合 的 滑 跳 現(xiàn) 象 ， 致 使 電 流 發(fā) 生 多 次 跳 動 ， 直 到 能 帶 動 負(fù) 載 轉(zhuǎn) 矩 時 才 趨 向 穩(wěn) 定 。 對 于 靜 態(tài) 接 合 ， 起 動 時 間 的 長 短 主 要 與 銜 鐵 吸 引 時 間 有 關(guān) ， 而 對 動 態(tài) 起 動 ， 則 與 相 對 轉(zhuǎn) 速 、 負(fù) 載 特 性 、 負(fù) 載 的 增 加 情 況 以 及 牙 的 相 對 位 置 等 因 素 有 關(guān) 。 離 合 器 的 脫 開 時 間 就 是 從 切 斷 激 磁 電 流 開 始 到 牙 完 全 脫 開 嵌 合 ， 傳 遞 力 矩 消 失 所 經(jīng) 歷 的 時 間 ， 此 時 電 流 也 按 指 數(shù) 曲 線 衰 減 。 3.4.3 離 合 器 的 計 算 轉(zhuǎn) 矩 (3-26)CTK 式 中 T-離 合 器 傳 遞 的 理 論 轉(zhuǎn) 矩 ， 它 包 括 工 作 轉(zhuǎn) 矩 和 起 動 的 慣 性 轉(zhuǎn) 矩 T=2168（ Nm） ； K-工 作 情 況 系 數(shù) K=1.5 所 以 1.5 2168=3252（ Nm）CT 3.4.4 離 合 器 的 外 徑 =133 (3-27)2350.8cDT 3.4.5 離 合 器 牙 間 的 壓 緊 力 Q (3-28)2tancmT 式 中 -牙 形 角 ， =30 -摩 擦 角 ， =8 -牙 的 平 均 直 徑mD -銜 鐵 摩 擦 面 的 摩 擦 系 數(shù)1 -銜 鐵 導(dǎo) 向 孔 直 徑d 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 -彈 簧 推 力 ， =40dFdF 3.4.6 線 圈 槽 高 度 =20mm (3-29) 231nsHwhftA 式 中 -線 圈 槽 高 度 比 ， =5 -傳 熱 系 數(shù) ， =11ss -填 充 系 數(shù) ， =0.6 HfHf -電 阻 系 數(shù) ， =0.0172/ 3.4.7 磁 軛 底 部 厚 度 = =4 mm (3-30)2hAd 3.4.8 銜 鐵 厚 度 =8mm (3-31)2xbhA 一 般 取 余 量 =4 3.5 油 泵 的 選 擇 在 清 掃 車 中 ， 油 泵 主 要 用 來 驅(qū) 動 清 掃 裝 置 的 液 壓 馬 達(dá) ， 驅(qū) 動 水 泵 的 工 作 ， 驅(qū) 動 液 壓 缸 的 工 作 ， 所 以 油 泵 所 需 的 工 作 功 率 要 求 為 滿 足 各 部 分 裝 置 的 功 率 。 選 擇 采 用 KCB-483.3 型 齒 輪 油 泵 ， 具 體 參 數(shù) 如 表 3-3 所 示 。 表 3-3 KCB-483.3 型齒輪油泵參數(shù) 型號 KCB-483.3 進(jìn)出口徑 in3 流量 m/L483.3 壓力 Mpa 0.33 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 吸程 m5 電機(jī)功率 kw11 3.6 取 力 器 的 選 擇 清 掃 車 是 以 汽 車 底 盤 的 自 身 的 發(fā) 動 機(jī) 為 動 力 源 ， 經(jīng) 過 取 力 器 ， 用 來 驅(qū) 動 齒 輪 液 壓 泵 。 本 設(shè) 計 的 清 掃 車 將 取 力 器 布 置 在 變 速 器 后 端 蓋 處 。 動 力 由 變 速 器 輸 出 軸 取 出 。 取 力 器 型 號 及 技 術(shù) 參 數(shù) 如 表 3-4 所 示 ， 齒 輪 參 數(shù) 如 表 3-58 所 示 。 表 3-4 取 力 器 型 號 及 技 術(shù) 參 數(shù) 型 號 4205.6B7-010 速 比 1.21 輸出旋轉(zhuǎn)方向 與發(fā)動機(jī)方向相反 輸出方式 矩形內(nèi)花鍵 最大扭矩 Nm 168 表 3-5 取力器齒輪參數(shù) 齒數(shù) 法向模數(shù) 壓力角 螺旋角 徑向變位系 數(shù) 螺旋方向 齒寬 28 4.25 20 25.25 0 右旋 25.5 3.7 本 章 小 結(jié) 本 章 主 要 進(jìn) 行 風(fēng) 機(jī) 傳 動 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計 選 擇 ， 通 過 公 式 來 計 算 選 擇 一 款 風(fēng) 機(jī) ， 用 來 吸 取 路 上 垃 圾 物 ， 并 根 據(jù) 所 選 用 的 風(fēng) 機(jī) 的 功 率 來 計 算 選 擇 轉(zhuǎn) 向 器 ， 行 星 齒 輪 減 速 器 ， 電 磁 離 合 器 ， 使 清 掃 車 能 夠 合 理 高 效 的 進(jìn) 行 工 作 。 對 清 掃 車 的 附 屬 裝 置 進(jìn) 行 選 擇 與 設(shè) 計 ， 通 過 附 屬 裝 置 的 設(shè) 計 ， 能 夠 使 清 掃 車 的 結(jié) 構(gòu) 更 加 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 合 理 ， 緊 湊 。 使 清 掃 車 能 夠 平 穩(wěn) ， 方 便 的 行 駛 與 操 作 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 第 4 章 掃盤裝置的設(shè)計 掃 路 車 在 我 國 的 研 制 開 發(fā) 起 步 較 晚 ， 各 機(jī) 構(gòu) 、 裝 置 的 設(shè) 計 在 生 產(chǎn) 和 使 用 中 不 斷 改 進(jìn) ， 清 掃 車 對 吸 盤 的 裝 置 、 構(gòu) 造 要 求 較 高 ， 由 于 材 料 、 技 術(shù) 、 價 格 等 方 面 的 限 制 ， 使 吸 掃 式 吸 盤 的 改 進(jìn) 受 到 了 一 定 的 限 制 。 從 提 高 作 業(yè) 效 率 來 講 ， 對 吸 盤 進(jìn) 行 改 進(jìn) ， 尤 為 顯 得 重 要 。 同 時 在 清 掃 上 、 下 斜 坡 較 大 、 路 面 凹 凸 不 平 的 路 面 時 ， 平 行 四 連 桿 提 升 機(jī) 構(gòu) 的 吸 盤 裝 置 不 能 很 好 地 適 應(yīng) 復(fù) 雜 路 面 的 清 掃 工 況 ， 清 掃 效 果 不 夠 理 想 ， 需 進(jìn) 行 改 進(jìn) 11。 4