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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 落葉清理機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā) 摘要：該落葉清理器主要用于對(duì)道路旁的落葉進(jìn)行清掃，該機(jī)器操作維護(hù)方便， 便于工人使用，其結(jié)構(gòu)需簡(jiǎn)單，可靠性好，清掃機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)。 該機(jī)器在整體方案上采用三輪傳動(dòng)形式，通過前輪的旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。清掃功能實(shí)現(xiàn)形式確定為掃把運(yùn)動(dòng)方向與機(jī)器前進(jìn)方向相同。掃把環(huán)繞工作軸成星形布置（放射狀），工作軸與車輪所在軸平行。落葉收集方式確定為掃把成環(huán)狀布置在一根軸上，環(huán)軸一圈掃把逐漸增長(zhǎng)，通過軸旋轉(zhuǎn)，掃把一點(diǎn)點(diǎn)地將落葉送上斜坡，由最長(zhǎng)的那根掃把將落葉彈入垃圾箱。傳動(dòng)的方式采用的兩軸間的帶傳動(dòng)。改機(jī)器的設(shè)計(jì)適用于各種道路的落葉垃圾等的清理

2、，有著很高的應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞：落葉收集清掃功能調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 1.設(shè)計(jì)背景 目前路面上的清潔車基本都是用吹吸式或沖水式來清除垃圾，只能在大路中間行駛，清潔范圍有限。路邊或小路上等無法用清潔車清掃的地方，只能依靠工人手工清掃垃圾，勞動(dòng)量大且效率低。所以有必要開發(fā)一種小型清潔機(jī)器，以減少工人勞動(dòng)量，同時(shí)提高效率。 2.產(chǎn)品規(guī)劃 設(shè)計(jì)的是一種用于路面落葉（垃圾）清掃的機(jī)器。機(jī)器露天工作，工作環(huán)境為小路或主要街道旁的人行道。使用期限10年，清掃工具1-2兩年更換一次。動(dòng)力來源為人力、或小型機(jī)車牽引，在中等規(guī)模機(jī)械廠大批生產(chǎn)。 3.方案設(shè)計(jì)選擇 該機(jī)器應(yīng)具備以下特點(diǎn)： 1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因是小型

3、清潔機(jī)器，要求成本低，操作維護(hù)方便，便于工人使用，其結(jié)構(gòu)需簡(jiǎn)單，可靠性好。目前國(guó)內(nèi)雖然已有同類機(jī)器，但其結(jié)構(gòu)偏復(fù)雜，成本高，無法推廣使用。 2、清掃機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)，即清掃時(shí)該機(jī)構(gòu)工作，不清掃時(shí)該機(jī)構(gòu)不工作，以免做無用功。 在以上分析的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)器各部分方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1、整體方案的設(shè)計(jì)，即機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)形式（外觀）的確定。有兩種方案可供選擇： （1）.機(jī)器為四輪車形式，由人推動(dòng)或機(jī)車拖動(dòng)。清掃的動(dòng)力來源為前輪與地面的摩擦力。前輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)前輪所在軸旋轉(zhuǎn)，再帶動(dòng)工作軸旋轉(zhuǎn)，掃把旋轉(zhuǎn)，完成運(yùn)動(dòng)。 （2）.機(jī)器為三輪車形式，由人力驅(qū)動(dòng)。清掃的動(dòng)力來源為人蹬腳踏板的力。人蹬腳踏板，帶動(dòng)后輪

4、運(yùn)動(dòng)，再將后輪運(yùn)動(dòng)傳遞給工作軸，掃把旋轉(zhuǎn)，完成運(yùn)動(dòng)。 對(duì)方案（1）(2)進(jìn)行比較：方案（1）： 優(yōu)點(diǎn)：僅有一個(gè)傳動(dòng)(從前輪所在軸到工作軸)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊。若機(jī)器自備動(dòng)力源，通過一定方式控制機(jī)器運(yùn)動(dòng)，還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清掃。 缺點(diǎn)：動(dòng)力來源不穩(wěn)定，可能會(huì)使機(jī)器無法正常工作。而且要產(chǎn)生足夠大的摩擦力，機(jī)器自重必須足夠大。 方案（2）： 優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)力來源穩(wěn)定，可直接在現(xiàn)有三輪車基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，成本低。因是騎行，效率較手推車高。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大。 方案（1）動(dòng)力開源問題難以解決，方案（2）雖然結(jié)構(gòu)尺寸較大，但相對(duì)來說，其穩(wěn)定性好，效率高。最終選擇方案（2），同時(shí)選定動(dòng)力源為人力。

5、 2、清掃功能實(shí)現(xiàn)形式的確定 因是小型清潔機(jī)器，考慮到動(dòng)力及成本，選擇清掃功能實(shí)現(xiàn)形式為：通過掃把與地面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將落葉（垃圾）掃起。主要運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。有以下兩種方案： （1）.掃把運(yùn)動(dòng)方向與機(jī)器前進(jìn)方向相同。掃把環(huán)繞工作軸成星形布置（放射狀），工作軸與車輪所在軸平行。掃把與地面相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將落葉掃起。 （2）.掃把運(yùn)動(dòng)方向與機(jī)器前進(jìn)方向交錯(cuò)。掃把均勻布置在一盤狀物體周圍，盤狀物體與地面平行，通過盤裝物體旋轉(zhuǎn)，掃把與地面相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將落葉掃起。 分析方案(1)(2)的優(yōu)缺點(diǎn)： 方案(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清掃功能易實(shí)現(xiàn)，但清掃能力有限，即可能清掃的不徹底。 方案(2)清掃能力強(qiáng)，但是是交錯(cuò)

6、傳動(dòng)，需借助圓錐齒輪或渦輪蝸桿來實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，會(huì)增加機(jī)器成本，而且效率較低。 考慮到機(jī)器清潔的主要是落葉或其他片狀體，不需要較強(qiáng)的清掃能力，故選方案(1)。 3、落葉收集方式的確定 收集容器為一放在車后的垃圾箱。需確定的是如何將落葉由地面送入垃圾箱。有三種方案： （1）.通過一傳送機(jī)構(gòu)。將落葉掃到傳送機(jī)構(gòu)上，再由傳送機(jī)構(gòu)將落葉送入垃圾箱。需另設(shè)一條傳送鏈，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。 （2）.將掃把成環(huán)狀布置在兩個(gè)滾筒上，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，則掃把連續(xù)地將落葉掃入垃圾箱，如下圖所示： 此方案可行性好，傳輸平穩(wěn)，但結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜。 （3） .掃把成環(huán)狀布置在一根軸上，環(huán)軸一圈掃把逐漸增長(zhǎng)，通

7、過軸旋轉(zhuǎn)，掃把一點(diǎn)點(diǎn)地將落葉送上斜坡，由最長(zhǎng)的那根掃把將落葉彈入垃圾箱。 此方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。但最短掃把對(duì)落葉的清掃會(huì)受到最長(zhǎng)掃把的限制，因最長(zhǎng)掃把與地面接觸時(shí)被壓彎，最短掃把可能掃在它的上面，不能與地面接觸，只有通過增加兩掃把之間的距離才能解決。同時(shí)最長(zhǎng)掃把將落葉彈起時(shí)會(huì)產(chǎn)生灰塵，傳送過程不平穩(wěn)，但不影響機(jī)器正常工作。 綜合考慮，選擇方案（3） 4、傳動(dòng)方案的選取 主要傳遞的是運(yùn)動(dòng)，且是在兩平行軸之間傳遞，可選的傳動(dòng)方案有： （1）.帶傳動(dòng)。雖然傳動(dòng)平穩(wěn)，但不適合低速傳動(dòng)，且要求有一定的初拉力，不合適。（2）.齒輪傳動(dòng)。傳動(dòng)比穩(wěn)定，效率高，但制造及安裝精度高，價(jià)格較貴，且

8、不宜用于傳動(dòng)距離過大的場(chǎng)合，不合適。 （3）.鏈傳動(dòng)安裝精度低，可在惡劣環(huán)境下工作，可用于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。雖然瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，但不影響本機(jī)器工作。 最終選擇鏈傳動(dòng)。 至此，機(jī)器的方案設(shè)計(jì)完成。其三維圖如下: 4.各部分零件的具體設(shè)計(jì)及參數(shù)選定 4.1傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)，參數(shù)選定 1、腳踏板到后輪軸的傳動(dòng) 可直接利用三輪車上原有的鏈輪傳動(dòng)。大鏈輪齒數(shù)為38，分度圓直徑為200mm，飛輪齒數(shù)為23，分度圓直徑為121mm。大鏈輪與飛輪中心距為1000mm。 2、后輪軸到工作軸的傳動(dòng)鏈輪輪齒要有足夠的耐磨性和強(qiáng)度。因小鏈輪的嚙合次數(shù)較大鏈輪多，所受的沖擊也較大，故小鏈輪應(yīng)采用較好的材料制造。 人正常騎行速度約為5m/s，車輪直徑為700mm，后輪軸轉(zhuǎn)速為n 60136.4 /min700nrp = = ，則主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為 10136.4/min nnr== 設(shè)計(jì)時(shí)必須保證工作軸轉(zhuǎn)速高于后輪軸轉(zhuǎn)速（掃把與地面的相對(duì)速度必須大 于零，才可將落葉掃起）。考慮到鏈條傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)，取掃把與地面的平均相對(duì)速度為0.5m/s，以保證任意時(shí)刻掃把與地面的相對(duì)速度均大于零。4.2清掃及收集機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、參數(shù)選定 專心---專注---專業(yè)