黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計1附錄 A 清障車的發(fā)展道路清障車最早應(yīng)用于公路交通非常發(fā)達(dá)的國家，美國早在 20 世紀(jì) 50 年代即生產(chǎn)出世界第一輛道路清障車。當(dāng)時這種特種車結(jié)構(gòu)比較簡單，由發(fā)動機(jī)驅(qū)動，通過機(jī)械傳動，帶動卷揚機(jī)構(gòu)，并用拉桿支撐，將故障車一端吊起拖離現(xiàn)場，而且往往采用自制底盤，功能也較單一，這是道路清障車發(fā)展的第一階段。道路清障車發(fā)展的第二階段，是以液壓傳動與控制技術(shù)的引入為標(biāo)志的。20 世經(jīng) 70 年代，第一批全液壓系統(tǒng)的道路清障車并涌現(xiàn)出一批著名的道路清障車生產(chǎn)企業(yè)，如美國的 C E N T U R Y、LLENGER 、JERR-DAN、WRECKER，奧地利的EMPL，日本的 TOKYU，加拿大的 NRC 等。此階段內(nèi)，道路清障車技術(shù)和生產(chǎn)得到很大發(fā)展。首先是系列品種及規(guī)格增多，結(jié)構(gòu)型式多樣化；其次是所用的專用底盤、二類底盤多樣化，最大型號的道路清障車為 4 橋；第三是結(jié)構(gòu)多樣、功能齊全，具有托舉、起吊、拖拽、牽引、背拖、破拆、清潔、維修等功能；第四是工作能力更大，拖舉能力最大可達(dá) 25t，拖牽能力可達(dá) 48t，起吊能力可達(dá) 40t；第五是操作方式更先進(jìn)，工作環(huán)境更優(yōu)越舒適。近幾年我國公路交通事業(yè)發(fā)展非常迅速：一是投資大，國家每年投資兩三千億元用于公路建設(shè)，已成為拉動經(jīng)濟(jì)增長的先導(dǎo)行業(yè)；二是公路多，2002 年公路通車總里程已達(dá) 175.8 萬公里，高速公路通車?yán)锍桃衍S居世界第二位；三是汽車多，2002 年汽車產(chǎn)銷總量已躍居世界第五位。客流量及物流量，道路清障車也要同步快速發(fā)展，而且今后我國公路交通仍將保持高速發(fā)展勢頭，到 2010 年全國公路總里程將達(dá)到210 萬～230 萬公里。那么，道路清障車的需求量也應(yīng)保持與之相適應(yīng)的增長比例，并且絕不只是數(shù)量上的增長，而是在質(zhì)量和技術(shù)上的不斷提高。只有這樣才能適應(yīng)公路交通事業(yè)的發(fā)展，而且市場競爭的焦點首先集中在技術(shù)的層次與創(chuàng)新上。我國道路清障車雖起步較晚，但發(fā)展迅速，國內(nèi)已有近二十家生產(chǎn)道路清障車的廠家,其中形成生產(chǎn)規(guī)模的主要廠家有廣東粵海汽車有限公司、長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司、沈陽北方交通工程公司、江蘇揚州盛達(dá)特種車有限公司等。我國道路清障車行業(yè)走了一條引進(jìn)技術(shù)與自主開發(fā)相結(jié)合的道路，緊跟世界道路清障車發(fā)展方向，技術(shù)基本與世界同步，只是在產(chǎn)品的可靠性和耐用性方面與世界先進(jìn)水平有一定差距。無論是研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)還是生產(chǎn)能力，我國企業(yè)都能滿足國內(nèi)市場需求。主要特點表現(xiàn)在以下幾個方面：(1) 起點高。國內(nèi)道路清障車主要生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品開發(fā)時，以國際著名品牌的近黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計2代產(chǎn)品為基型，剖析、吸納國際上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的道路清障車新類型、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新技術(shù)和新材料，全面提升了道路清障車技術(shù)的起點和水平；(2)配置新?，F(xiàn)在多數(shù)廠家采用了國際最新技術(shù)成果，特別是在液壓、電氣、傳感、氣動及數(shù)控等元器件的應(yīng)用方面，直接引入了這些領(lǐng)域的最新技術(shù)；(3)多元化。各生產(chǎn)廠家為滿足市場的需求，各種類型的道路清障車不斷涌現(xiàn)，使品種多元化成為道路清障車技術(shù)的一個明顯特點。(4)大型工程機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)介入清障車領(lǐng)域：國內(nèi)諸如中聯(lián)重科、三一集團(tuán)等世界級的工程機(jī)械大型生產(chǎn)企業(yè)憑借其強(qiáng)大的制造實力、研發(fā)實力以及優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)參與到提高清障車技術(shù)水平的競爭中來，將大幅度縮短我國與世界清障車設(shè)計、制造水平的差距，盡快實現(xiàn)技術(shù)水平與世界同步。道路清障車今后的發(fā)展將有如下趨勢：(1)重型化趨勢。目前國內(nèi)最大噸位的道路清障車為 48t，產(chǎn)品投入市場后很受歡迎。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快，高等級道路越來越長，重型運輸車輛越來越多，我國對重型清障車的需求越來越大。我國自己開發(fā)的 60t 道路清障車也即將面市，開發(fā)80t 的道路清障車工作已經(jīng)開始籌劃，道路清障車的重型化趨勢也使得重型道路清障車占有的市場比例越來越大。(2)開發(fā)專用底盤。目前國內(nèi)道路清障車所用的底盤，絕大多數(shù)采用的是普通載重車用二類底盤，它的受力方式、結(jié)構(gòu)布局、車體改造等都不能很好地滿足道路清障車的需要。道路清障車底盤專用化是國內(nèi)道路清障車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。(3)應(yīng)用新技術(shù)。利用數(shù)控技術(shù)、遙控技術(shù)來提高道路清障車的自動化程度；利用高強(qiáng)、輕質(zhì)新材料，提高道路清障車各結(jié)構(gòu)件、受力件的強(qiáng)度，減輕道路清障車的自質(zhì)量；利用液壓、電氣、氣動方面的技術(shù)創(chuàng)新和最新成果來提高道路清障車的功能；利用表面處理及涂裝新技術(shù)，防腐防銹，美化外觀。(4)多重安全保障。利用傳感技術(shù)來自動限制道路清障車的超重、超距等違章操作，確保車輛安全。(5)流水線生產(chǎn)。在產(chǎn)品制造過程中開始大量使用專用設(shè)備，有條件實現(xiàn)道路清障車的流水線生產(chǎn)，提高產(chǎn)量，降低成本。道路清障車是一個剛剛起步的朝陽產(chǎn)業(yè)，只要路在延長，車在增加，就需要越來越多的道路清障車來保障路的暢通。功能大致相同、噸位相同、質(zhì)量差不多的道路清障車，國外產(chǎn)品的價格是國內(nèi)產(chǎn)品的 4 倍。這說明我國的道路清障車走向世界市場具有很大的競爭優(yōu)勢，成為世界的道路清障車生產(chǎn)大國已經(jīng)不是遙遠(yuǎn)的夢想當(dāng)前，隨著國民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，國內(nèi)需求的持續(xù)擴(kuò)大，我國專用汽車市場也將取得飛速的發(fā)展。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計3今后幾年發(fā)展的重點主要集中在城市建設(shè)、服務(wù)和高等級公路運輸方面。具體到車型上體現(xiàn)在下列方面： 1、自卸汽車 隨著近幾年來國家實施擴(kuò)大內(nèi)需的方針，積極投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和興建大型工程，以及 2008 年的北京奧運會和 2010 上海世博會，都對相應(yīng)的自卸汽車需求量有大量的增長，而且大、重噸位的自卸車是發(fā)展的方向，所占的比例也將進(jìn)一步增大。 2、牽引汽車 隨著我國高速公路、高等級公路的高速增長，高速公路、高等級公路拓展帶來的對提高運輸效率的需要，這將為我國公路今后的主導(dǎo)車型大容積的廂式半掛車將大大增加，相應(yīng)的半掛牽引車的需求量也將大量增加，并且大功率、高速公路長距離運輸?shù)臓恳囀鞘袌鲂枨蟮臒狳c。 3、罐式汽車 罐式汽車包括常見的油罐車、散裝水泥車、混凝土攪拌運輸車，以及使用量相對較少的液化氣高壓罐車、化工液罐車、吸污液罐車等。隨著西部地區(qū)油氣資源的開發(fā)必然會帶動石化煉油業(yè)的發(fā)展，因此大型油罐車的需求也會增大。大噸位的半掛式油罐車增長比率還將加快。 4、散裝水泥車及混凝土攪拌機(jī) 近幾年來，隨著房地產(chǎn)熱的興起和公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的開發(fā)等原因?qū)е铝藢ι⒀b水泥車及混凝土攪拌車的大量需求。 5、市政用車 市政用車包括大型公交車、路面清掃車、可換車廂式的垃圾壓縮車、吸糞車、下水道疏通車、各種郵政車，灑水車及清洗高層建筑物的高空作業(yè)車等。隨著國家確立加快城市化進(jìn)程，為適應(yīng)城市建設(shè)需要的各類建筑工程專用車需求量將會很大，而且品種會十分豐富。城市化進(jìn)程不僅會拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時對各種專門的需要會增多起來，拉動專用車行業(yè)的發(fā)展。 6、高速公路維護(hù)車輛 我國高速公路的飛速發(fā)展，以“五縱七橫” 為主骨架的公路網(wǎng)的完成，我國高速公路通車總里程將達(dá) 3.5 萬公里。隨著西部大開發(fā)的不斷推進(jìn)和西部地區(qū)高速公路里程的不斷增加，大型高速公路清障車、路面養(yǎng)護(hù)車、路面清掃車、救援拖車、帶大型起重機(jī)的救援車等有大的市場。 7、消防車 專業(yè)化、特種消防車的數(shù)量愈來愈多，但從在用車輛的實際情況看，目前我國消黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計4防車在數(shù)量和質(zhì)量上還存在很大的欠缺，尤其是車型結(jié)構(gòu)不合理、特種消防車比例過低，水罐車占總量的 69.2%，而特種消防車(除水罐、干粉、泡沫以外的車輛)僅占 10%。今后專業(yè)化的特種消防車將成為需求的重點。 8、醫(yī)療專用車 醫(yī)療專用車包括救護(hù)車、醫(yī)療急救車、采血車、防疫車、化驗車等。由于 2003年初全國“非典 ”疫情的影響和當(dāng)前流行于東南亞國家的禽流感病毒，將大大刺激國內(nèi)醫(yī)療專用車的需求。 9、機(jī)場專用車 當(dāng)前，國家把機(jī)場建設(shè)確立為西部大開發(fā)的重點，隨著機(jī)場的建成，機(jī)場大量需要舷梯車、行李運送車、食品供應(yīng)車，飛機(jī)大型的加油車、飛機(jī)牽引車、救援車、消防車等。除機(jī)場專用的大功率消防車國內(nèi)尚無生產(chǎn)以外，其他都已有企業(yè)生產(chǎn)，但其中的大噸位的飛機(jī)加油車，在性能結(jié)構(gòu)和技術(shù)保證上，還不能完全過關(guān)，急待盡快提高水平。 10、油田專用車 油田專用車，是在通用型的重噸位貨車底盤上加裝各種鉆井、修井等作業(yè)的專用裝備而成。隨著西部石油資源的開發(fā)，西部地區(qū)的非沙漠油田用車輛的需求大型固井車、鉆井車、生活車、修井車等車型。 11、集裝箱車 隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，現(xiàn)代物流的加快以及用于肉類，速凍食品、冷飲、乳制品及鮮果類商品的總產(chǎn)量和運輸量的增加，集裝箱運輸將是我國汽車運輸發(fā)展的一個重要方向，國家每年對集裝箱車的需求量將大大增加。 我國清障車工業(yè)起步于上世紀(jì)八十年代末，在近二十年里，國內(nèi)清障車行業(yè)經(jīng)歷了引進(jìn)整車、吸收仿制到自主研發(fā)清障車的過程。隨著我國城市交通和高速公路的快速發(fā)展，國內(nèi)清障車的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)、制造工藝也進(jìn)行了突破性發(fā)展，形成了清障車多功能化、智能化、人性化的產(chǎn)品技術(shù)特點；專用機(jī)構(gòu)運用新型材料、產(chǎn)品模塊化設(shè)計、專用設(shè)備的應(yīng)用的制造工藝技術(shù)特點。2002 年我國公路通車?yán)锍桃堰_(dá) 175.8 萬公里，其中高速公路達(dá) 2.5 萬公里，躍居世界第二。隨著京沈、京滬、西南出海通道等高速公路的開通，我國以五縱七橫國道主干線為重點的國家公路主骨架已初步建成。這為清障車的突飛發(fā)展孕育了廣闊市場，作為“讓大地的脈絡(luò)更暢通”的使者——清障車，要使其更能發(fā)揮安全快捷、強(qiáng)而有力的道路清障優(yōu)勢，那么清障車底盤專用化、重型化、智能化、作業(yè)附件實用性是清障車技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計5To clear up obstacles in the development of carVehicles used to clear up obstacles in the path of road traffic is the first developed country, the United States as early as the 50s in the 20th century that produced the world's first clear up obstacles in the path of a car. At that time, relatively simple structure such vehicles, driven by the engine through mechanical transmission, drive winch body, and the support rod, one end of the fault car lifting off the scene, often using home-made chassis than a single function, which is the road clearance impaired the first stage of vehicle developmentVehicles to clear up obstacles in the path of the second phase of development is based on hydraulic transmission and control technology, marked by the introduction of the. 20 world by 70 years, the first all-hydraulic system to clear up obstacles in the path of vehicles and the emergence of a group of cars to clear up obstacles in the path of a well-known manufacturers, such as the United States, CENTURY, LLENGER, JERR-DAN, WRECKER, Austria EMPL, Japan The TOKYU, such as Canada's NRC. This stage, the road to clear up obstacles in vehicle technology and production has been great development. First of all, a series of varieties and specifications of more diversified structure; followed by the exclusive use of the chassis, chassis second-class diversification, to clear up obstacles in the path of the largest car models 4 bridge; the third is the structure of diverse functions, with lifts, lifting,towing,traction,backdragging,cleaning, maintenance, etc.; and the fourth is the ability to work even greater ability to drag up to give 25t, capacity 48t, lifting capacity of 40t; V is a more advanced mode of operation, superior and comfortable working environment.In recent years, the development of China's road traffic very quickly: First, large investment and an annual 300 billion yuan investment for highway construction, to promote economic growth has become the industry leader; Second Highway in 2002, has total length of highways open to traffic 1.758 million kilometers of highway traffic mileage has leapt to second in the world; more than three motor vehicles, motor vehicle production and sales volume in 2002 has been ranked fifth in the world. Such a large road network and traffic flow, traffic flow and Physical Properties of road vehicles to clear up obstacles to the rapid development of synchronization, and road traffic in China will maintain a momentum of rapid development in 2010 will reach National 2100000 ~ 230 10,000 kilometers. In that case, the demand for cars to clear up obstacles in the road should also adapt to maintain the growth rate, and not just a quantitative growth, but in terms of quality and continuous improvement in technology. The only way to adapt to the development of road traffic, but the focus of competition in the market will first concentrate on the level of technology and innovation.黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計6Although the road to clear up obstacles in my car late start, but the rapid development of domestic production of nearly 20 car manufacturers to clear up obstacles in the road, which formed the production scale are the main manufacturers in Guangdong Guangdong Automobile Co., Ltd., Changsha Zoomlion Heavy Industry Technology Development in Co., Ltd., Shenyang North Traffic Engineering, Jiangsu Yangzhou Shengda Special Purpose Vehicle Co., Ltd 80 during the late 20th century, China began to clear up obstacles in the production of road cars. China's car industry to clear up obstacles in the road take a self-developed technology with the introduction of a combination of roads, closely follow the development of the world's roads to clear up obstacles in the direction of vehicles, technical basic with the world, but in product reliability and durability with the advanced world level a certain gap. Both the research and development, production technology and production capacity, Chinese enterprises can meet domestic market demand. The main features of performance in the following areas(1) the starting point of the high. The main roads to clear up obstacles in the domestic car manufacturers in product development to world-renowned modern brand-based products, analysis of the economy to absorb the international community to clear up obstacles in the path of developed countries, new types of vehicles, the new structure, new processes, new technologies and new materials, to enhance the cars to clear up obstacles in the way the starting point and level of technology;(2) the new configuration. Most manufacturers are now using the latest technological achievements, especially in the hydraulic, electrical, sensors, pneumatic and CNC components such as applications, direct introduction of the latest technology in these areas;(3) diversification. Manufacturers to meet the needs of the market, to clear up obstacles in the road cars of all types continue to emerge, so that species diversity as a vehicle to clear up obstacles in the path of an obvious feature of technology.(4) large-scale construction machinery manufacturing enterprises vehicles involved in the field of obstacles: internal, such as Zoomlion, Trinity Group Construction Machinery world-class large-scale manufacturing enterprises, with its powerful manufacturing capabilities, R the use of high-strength, lightweight new materials, to enhance road cars of the structural obstacles, the strength of the force incident to reduce the obstacles the road since the quality of vehicles; use hydraulic, electrical, pneumatic aspects of the latest achievements in technological innovation and to improve the function of vehicle to clear up obstacles in the road; the use of surface treatment and coating of new technologies, anti-corrosion rust-proof and beautifying the appearance.(4) multiple security. The use of sensor technology to automatically limit the overweight trucks to clear up obstacles in the road, ultra-distance and other illegal operations, ensure the safety of vehicles.(5) production lines. Product manufacturing process in the beginning of large-scale use of special equipment, road obstacles to achieve the assembly line production of vehicles, increase production and reduce costs.To clear up obstacles in the road car is a sunrise industry has just started, so long as the extension of the road in cars is increasing, we need to clear up obstacles in the path of more and more vehicles to ensure smooth flow of road. Function more or less the same, the same tonnage, quality is almost up obstacles in the path of cars, the price of foreign products is the product of 4 times. This shows up obstacles in the path of China's car market to the world's great competitive advantages, to clear up obstacles in the path of the world's largest producer of cars is no longer a distant dream at present, with the healthy development of the national economy, the continued expansion of domestic demand, China's special automobile market will also be made rapid development. The focus of the development of the next few years mainly concentrated in the urban construction, services and highway transportation. Specific to the model embodied in the following areas:1, Dump Truck 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計8With the country in recent years to expand domestic demand, a positive investment in infrastructure construction and the construction of large-scale projects, as well as the 2008 Beijing Olympics and 2010 Shanghai World Expo, the dump of a large number of car demand growth, and large, heavy dump truck tonnage is the development direction of the proportion will further increase.2, traction motor vehicle As China's highways, the rapid growth of high-grade highways, highway, highway expansion brought about by the need to improve transport efficiency, which will lead the future of China's road model of large capacity will greatly increase the van semi-trailer , the corresponding demand for tractor semi-trailer will also be greatly increased, and high-pow direction. The co er,目 錄摘要 IAbstract .II1 緒論 .11.1 落葉清掃機(jī)設(shè)計的目的和意義 11.2 本課題應(yīng)解決的主要問題及技術(shù)要求 11.3 國內(nèi)清掃機(jī)的發(fā)展概況 21.4 國外落葉清掃機(jī)的研究現(xiàn)狀 42 總體方案選擇 .53 落葉清掃機(jī)運動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .103.1 連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計 103.2 落葉清掃車擠壓機(jī)構(gòu)運動分析與設(shè)計計算 113.3 齒輪與輪軸的設(shè)計 144 落葉清掃機(jī)帶傳動的設(shè)計計算 .254.1 平帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計及計算 254.2V 帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計及計算 .284.3 帶傳動的張緊裝置 315 總結(jié) .32參考文獻(xiàn) 33致 謝 34I落葉清掃機(jī)設(shè)計摘要目前，城市街道、公園、道路落葉清掃大多用手工清掃，效率低、勞動強(qiáng)度大，且不利于落葉的二次利用。本設(shè)計力求在落葉清掃過程中實現(xiàn)機(jī)械化，采用氣吸方式收集落葉以利于路旁、樹叢下落葉收集。收集后的落葉，采用加熱軟化和機(jī)械強(qiáng)力擠壓的方法，把松散的落葉加工成固體塊狀以利于運輸儲存及二次利用。本設(shè)計采用帶孔的旋轉(zhuǎn)落葉機(jī)構(gòu)解決了落葉粘附落葉網(wǎng)的問題，采用機(jī)械及液壓的方式，提高了擠壓的壓力與作業(yè)效率。本設(shè)計對各個機(jī)構(gòu)進(jìn)行了精確的運動分析與計算，解決了機(jī)構(gòu)運動的配合與定時問題。本設(shè)計基本上實現(xiàn)了落葉收集的自動化，在城市環(huán)衛(wèi)應(yīng)用上可能將有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：落葉清除；加熱軟化；強(qiáng)力擠壓；氣吸方式；The Design Of Shatter SweeperAbstractNowadays, the cleaning of the shatter in the street and park is usually done by labors. The workload is large .It will cost a lot of time and the leaf collected will not be used at the second time. The design is pursuit to improve the process did by machine. It will use the gas to collect the shatter which hides under the trees and the roadsides .After that, the leaves collected will be heated to be soft and be extruded by the machine. At the end, the shatter will be machined to solid so that it will be used and transported more conveniently. In fact, the machine usually works with many problems because the shatter perhaps adheres to the net .In order to solve this problem, we design the rotating institution to improve the pressure and efficiency. During the designing, we did a lot of analysis and calculation, making the machine work by cooperation and it can be timing. We have reason to believe, under our effort, the machine we designed will have fantastic performance.Keyword: deciduous cleared ; heating softening;powerful extrusion ; gas suction mode;機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）11 緒論1.1 落葉清掃機(jī)設(shè)計的目的和意義本次設(shè)計的課題是落葉清掃機(jī)。落葉清掃機(jī)作為城市的環(huán)衛(wèi)設(shè)備之一,是一種集路面清掃落葉、落葉輸送為一體的新型高效清掃設(shè)備?？蓮V泛應(yīng)用于學(xué)校、公園、街道等地落葉清掃。落葉的清掃工作既可以保證道路的美觀,維護(hù)了環(huán)境的衛(wèi)生,又維持了路面的良好工作狀況,延長了路面的使用壽命。然而，一般的落葉清掃機(jī)并不能同時對樹底下、馬路旁邊等不易清掃的地方進(jìn)行清掃，因此設(shè)計一種新式綜合型的清掃機(jī)迫在眉睫。眾所周知大量落葉不僅影響了城市環(huán)境，還給交通帶來不便?，F(xiàn)在一般都采用手工清掃落葉，這樣做不但增加了清潔工人的勞動強(qiáng)度而且由于落葉收集后占用空間大給運輸也帶來不便。落葉收集后通常采用焚燒或者填埋的方法來處理，這樣做不但污染了環(huán)境還浪費了資源。落葉是有機(jī)質(zhì)，我們可以收集用于造紙，生產(chǎn)有機(jī)肥和飼料等。此次設(shè)計所研究的落葉清掃機(jī)采用風(fēng)機(jī)作為吸附裝置可對路旁，樹底下等目前清掃機(jī)無法清掃的地方進(jìn)行清掃，并壓縮落葉容積成塊狀，是一部綜合型的清掃機(jī)，具有很高的商業(yè)價值與推廣價值。1.2 本課題應(yīng)解決的主要問題及技術(shù)要求落葉由于質(zhì)量輕而易受風(fēng)機(jī)吸力影響粘附在落葉過濾網(wǎng)上，從而使風(fēng)機(jī)吸力作用減弱，由于占用空間大需要較大存儲裝置，為節(jié)約空間需壓縮成塊存放，由于部件較多分布復(fù)雜故需合理布局，合理確定各個部件之間的連接關(guān)系。一、設(shè)計過程中需要解決的主要問題為：(1)落葉粘附過濾網(wǎng)問題(2)風(fēng)機(jī)的合理選擇(3)加壓裝置的設(shè)計(4)各個部件之間的合理布局二、設(shè)計過程中的技術(shù)要求：（1）確定風(fēng)機(jī)的類型與合理設(shè)計風(fēng)機(jī)； 風(fēng)機(jī)作為吸附裝置的動力，需合理選擇風(fēng)機(jī)的型號、葉輪直徑、葉片數(shù)、風(fēng)機(jī)流量、風(fēng)機(jī)全壓等。機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）2（2）解決落葉粘附過濾網(wǎng)問題； 合理設(shè)計落葉粘附過濾網(wǎng)方案，撥叉結(jié)構(gòu)的設(shè)計、帶輪的設(shè)計、撥叉外箱體的設(shè)計等。（3）加壓機(jī)構(gòu)的確立；加壓機(jī)構(gòu)方案的確立，加壓機(jī)構(gòu)加壓順序的方案確立，加壓機(jī)構(gòu)各個零件如軸、推桿、轉(zhuǎn)桿的設(shè)計。（4）各個部件在機(jī)架上的合理布局。1.3 國內(nèi)清掃機(jī)的發(fā)展概況一、 我國清掃機(jī)的發(fā)展和不足我國清掃機(jī)的發(fā)展歷史與發(fā)達(dá)國家的發(fā)展過程基本類似，也是從純掃式清掃機(jī)車的研究開始，然后逐步向吸掃式清掃機(jī)車發(fā)展。早在 20 世紀(jì) 60 年代，我國就已經(jīng)研制出純掃式清掃機(jī)車，從此揭開了我國研發(fā)清掃機(jī)車的序幕。由于受當(dāng)時我國的體制和當(dāng)時城市環(huán)衛(wèi)部門的經(jīng)濟(jì)狀況影響，只有上海、北京、南京、深圳等少數(shù)大城市使用數(shù)量很少的清掃車，但是這種型式的清掃車給我國清掃車的發(fā)展史增添了濃濃的一筆。四川滬州機(jī)器廠制造出我國第一臺吸掃式清掃機(jī)，填補了我國在吸掃式清掃車市場上的空白，清掃效率從我國研制的純掃式清掃車的 80%提高到 90%以上，它更以純掃式清掃車無可比拼的優(yōu)勢迅速進(jìn)入我國的大中城市如北京、上海、南京、深圳等。20 世紀(jì)末期，市場需求的迅速膨脹促使各種類型和各種規(guī)格的清掃車不斷涌現(xiàn)。清掃車的使用也從大中城市逐漸擴(kuò)展到小城市，而且不少企事業(yè)單位與部分居民小區(qū)也開始采用清掃車進(jìn)行路面清掃。2000 年以后，國內(nèi)清掃車市場繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的局勢。近幾年來國內(nèi)各個清掃車企業(yè)己經(jīng)逐漸開始意識到產(chǎn)品自主研發(fā)的重要性，正逐步開始加大對科研工作的投資力度，其中有不少企業(yè)取得較為先進(jìn)的研究成果。但到目前為止，國內(nèi)針對清掃車工作裝置匹配性能的研究至今仍然不多，已經(jīng)取得的一些科技成果。謝立揚在文獻(xiàn)［1］中根據(jù)吸掃式和純掃式清掃車兩種車型不同清掃機(jī)理，結(jié)合自己在實踐和試驗兩方面的經(jīng)驗說明了清掃速度對清掃率的影響關(guān)系，得出了如下結(jié)論:無論是哪種形式的清掃車，當(dāng)清掃速度增加時，清掃效率總的來說呈下降趨勢，對一些容重較小但形狀較大的物體，在一定清掃速度范圍內(nèi)，清掃速度與清掃率無關(guān) [1]。龔佰勛在文獻(xiàn)［2］中闡述：通過多年的實踐經(jīng)驗，提出了提高清掃車使用效能的各種方案，主要觀點包括在清掃一般的市政道路時，清掃車車速一般應(yīng)控制在 1.5m/s 左右；保潔行駛速度則可高達(dá) 5m/s，這樣最有利于垃圾的吸掃；風(fēng)機(jī)風(fēng)道應(yīng)采用圓形截面，這樣可以有效減機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）3小風(fēng)阻等 [2]。雖然我國在清掃機(jī)車研究方面取得部分令世界矚目的成就，但是我國的清掃機(jī)車同發(fā)達(dá)國家相比還存在著不少差距。我國自主研究設(shè)計的的清掃車雖然在清掃能力、清掃效率以及除塵效果等清掃作業(yè)方面的性能與發(fā)達(dá)國家的水平相差不太大，然而卻在噪聲控制、可靠性、舒適性等方面仍存在較大差距。目前我國清掃車設(shè)計還停留在理論分析加經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)層面上，缺乏對清掃機(jī)車專用元件工作性能的系統(tǒng)分析，缺少對部分專用零部件的研究，缺乏具有明確目標(biāo)的設(shè)計理論的指導(dǎo)?？梢哉f，到目前為止我國對清掃車的研究能力還相對來說比較差，對清掃車工作參數(shù)的相關(guān)的性能匹配研究也存在很多不足之處，對清掃車綜合工作性能的優(yōu)化指導(dǎo)作用還很有限，與此同時，對清掃車的研究還缺乏必要的研究條件。由于國內(nèi)清掃車生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模都比較小，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，加工的零部件難以保證有穩(wěn)定的質(zhì)量要求。此外，我國通用零部件制造水平較低，也影響了掃路機(jī)車的質(zhì)量。二、我國清掃機(jī)的研究方向要提高我國清掃機(jī)車的整體水平，必須首先確定它的研究方向，從清掃機(jī)車的基礎(chǔ)研究著手，并根據(jù)我國清掃機(jī)車市場的需求，逐步研究開發(fā)出性能先進(jìn)、可靠性高、符合我國基本國情的清掃車。隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，道路落葉的清掃工作不再滿足于單純意義上的清掃,將從功能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等多方面提出更多更高的要求,市場呼喚能滿足各種需求的清掃機(jī)車。 已知的清掃車類型有： (1)全天候清掃車。目前的這種清掃機(jī)車需要通過噴水壓塵來除塵，在我國的一些干旱地區(qū)和我國的北方冬季無法使用此類清掃車，要解決這一問題，必須要開發(fā)能在干旱環(huán)境和冬季使用的清掃車或稱為全天候掃路車，如果該車能夠成功研發(fā)不但解決了上述難題，同時可節(jié)約用水，降低使用成本 [3]。(2)中小型全液壓清掃機(jī)車。未來市場的主要清掃車，為適應(yīng)國內(nèi)市場發(fā)展的需求，對中小型全液壓掃路車的研究工作已刻不容緩。目前，我國中小型全液壓掃路車不但存在與汽車底盤改裝的掃路車同樣的缺陷，而且還存在舒適性差、噪聲大、空車質(zhì)量大、外形不夠美觀等諸多缺點。因此，要徹底擺脫我國全液壓掃路車的落后狀況，必須從現(xiàn)在開始就對其進(jìn)行詳細(xì)的研究 [3]。(3)多功能型清掃機(jī)車。目前的國產(chǎn)清掃機(jī)車基本上來說都是單純意義上的清掃即只能掃路不能它用。然而從全國許多環(huán)衛(wèi)局的信息來看，對清掃車功能的需求應(yīng)不僅僅只停機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）4留在單方面應(yīng)同時實現(xiàn)多方面的功能像鏟雪、除草等。因此，清掃車多功能是一個發(fā)展方向 [3]。(4)環(huán)保型掃路車和單發(fā)動機(jī)全液壓驅(qū)動清掃機(jī)車。目前的掃路車尾氣污染和噪音污染相對來說對環(huán)境造成的危害都比較大。隨著國家環(huán)保部門對環(huán)境的要求越來越高,人們環(huán)保意識的普遍增強(qiáng) ,現(xiàn)有掃路車就將很難適應(yīng)社會發(fā)展的需要，因此開發(fā)環(huán)保型清掃機(jī)車勢在必行，單發(fā)動機(jī)全液壓驅(qū)動清掃機(jī)車發(fā)展前景的也必將一片美好 [3]。1.4 國外落葉清掃機(jī)的研究現(xiàn)狀國外一些發(fā)達(dá)國家從 20 世紀(jì) 40 年代就開始大量生產(chǎn)清掃機(jī)車，像美國 ELGIN、德國 FAUN-KUKA、日本 KATO、英國 JOHNSTON 等公司，這些公司目前不管在銷量的規(guī)模、還是在技術(shù)應(yīng)用的檔次上都走在了世界的前列。文獻(xiàn)[5]中曾提出一種新型的路面清掃方式，采用灑路車與清掃車聯(lián)合作業(yè)的方式，這種方式不但可以有效解決普通路面清掃車的二次揚塵問題，而且還可以有效改善對片狀、絮狀或粉塵狀等輕質(zhì)物體的清掃效率低較低的缺點 [5]。此外，國外針對清掃車進(jìn)行的學(xué)術(shù)研究方向主要是面向清掃車性能優(yōu)化、安全舒適性、集成控制、環(huán)保節(jié)能等課題。Peel G.M.和 Parker G.A.采用離散元素模型的方法，理論分析了清掃車盤刷在作業(yè)時與路面間的相互作用關(guān)系，得出了如下結(jié)論:隨著盤刷轉(zhuǎn)速的提高，盤刷與路面間的摩擦系數(shù)會減小，并且盤刷的接地壓力也會減小，這樣盤刷的驅(qū)動扭矩會相應(yīng)下降 [5]。機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）52 總體方案選擇與確定一、總體方案的提出落葉清掃機(jī)是能夠完成清掃落葉，并將落葉擠壓成塊的作業(yè)機(jī)械。本課題擬設(shè)計一種清掃機(jī)，主要是總體尺寸的設(shè)計，各主要工作系統(tǒng)的設(shè)計，要求能同時收集并將落葉擠壓成塊且可對街道、公園及路旁落葉進(jìn)行收集等功能，以達(dá)到清掃收集擠壓，功耗分配合理，落葉二次利用的目的。文獻(xiàn)[6]中國內(nèi)外通常按照清掃作業(yè)方式的不同將掃路車分為 3 大類。(1)純吸式掃路車：該種掃路車依靠抽吸系統(tǒng)將內(nèi)部空氣排空形成的一定的負(fù)壓，依靠大氣壓將路面垃圾從吸口處吸入垃圾箱 [6]。(2)純掃式掃路車：該種掃路車一般為“ 側(cè)掃+滾掃”結(jié)合方式對路面進(jìn)行清掃 [6]。(3)吸掃式掃路車：該種掃路車一般為“ 盤掃+吸盤”結(jié)合的方式，也有的是“ 盤掃+滾掃+吸盤” 結(jié)合的方式 [6]。根據(jù)設(shè)計要求，本設(shè)計選擇純吸式掃路車，則清掃裝置的功能分配如下圖圖 2.1 落葉清掃機(jī)工作原理圖二、機(jī)構(gòu)的對比選擇查閱參考文獻(xiàn)[4]中相關(guān)機(jī)構(gòu)1.刮葉機(jī)構(gòu)的確定方案一：機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）6圖 2.2 八桿平面機(jī)構(gòu)刮葉部分采用八桿平面機(jī)構(gòu)，通過刮葉滑塊的上下浮動將過濾網(wǎng)上的落葉掛下，使風(fēng)機(jī)提供正常吸力工作。機(jī)構(gòu)分析：八桿平面機(jī)構(gòu)可以實現(xiàn)刮落葉的目的，可實現(xiàn)刮葉滑塊的上下移動，但是此機(jī)構(gòu)只能是一半的通風(fēng)機(jī)口保持在正常工作水平，不能很好的綜合利用有限的資源。此機(jī)構(gòu)的另一不足之處在于運動的穩(wěn)定性較差，而且要在箱體內(nèi)實現(xiàn)這種運動占用箱體內(nèi)部有限的空間，對箱體內(nèi)部有限空間布局產(chǎn)生影響。方案二：圖 2.3 旋轉(zhuǎn)撥叉機(jī)構(gòu)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）7旋轉(zhuǎn)撥叉機(jī)構(gòu)是將帶有孔的葉輪不斷旋轉(zhuǎn)將落葉控制在撥叉一側(cè)，有風(fēng)機(jī)提供動力，利用撥叉葉輪的孔的閉合與開放來控制落葉的升降進(jìn)而將落葉送入旋轉(zhuǎn)定時撥叉機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)分析：旋轉(zhuǎn)撥叉機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸外接皮帶輪，有皮帶輪帶動旋轉(zhuǎn)撥叉的旋轉(zhuǎn)軸運動。旋轉(zhuǎn)軸的運動帶動旋轉(zhuǎn)撥叉的轉(zhuǎn)動，風(fēng)機(jī)通過旋轉(zhuǎn)撥叉的孔隙來提供動力吸附落葉。隨著旋轉(zhuǎn)葉輪的不斷轉(zhuǎn)動，吸入的落葉不斷反復(fù)堆積，當(dāng)葉輪運動到下方時，孔隙堵塞，粘附在葉輪上的落葉降落，落葉降落又提供新的吸力，如此不斷反復(fù)運行，故選擇旋轉(zhuǎn)撥叉機(jī)構(gòu)。2．撥叉定時機(jī)構(gòu)的確定圖 2.4 撥叉定時機(jī)構(gòu)由于在落葉擠壓之前，落葉需要統(tǒng)一存放于落葉收集箱，等落葉擠壓裝置作用完成以后方便在擠壓過程中收集足夠的落葉進(jìn)行下一次的擠壓成塊，故需設(shè)計一個定時開放的門，等到一定時間就開放。在此有二種方案，上圖不帶孔撥叉為方案一。方案一 機(jī)構(gòu)分析：撥叉定時機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸外接皮帶輪傳動，由皮帶輪帶動旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸帶動旋轉(zhuǎn)葉片運動。一個旋轉(zhuǎn)葉片每旋轉(zhuǎn)一周擠壓箱運動擠壓二次，旋轉(zhuǎn)葉輪在此期間充當(dāng)了定時開關(guān)門的作用。且運動協(xié)調(diào)穩(wěn)定性好。機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）8圖 2.5 齒輪齒條機(jī)構(gòu)方案二 機(jī)構(gòu)分析：由曲柄帶動齒輪齒條機(jī)構(gòu)運動，再有齒輪齒條機(jī)構(gòu)帶動定時門機(jī)構(gòu)。從原理上看好像完美無缺，但我們卻忽視了這套機(jī)構(gòu)是在箱體內(nèi)部運動，而且齒輪齒條的擺動也不適合在箱體內(nèi)部運動。故選擇第一套撥叉機(jī)構(gòu)。二、動力傳動方案的選擇常見的傳動方式：1、機(jī)械傳動形式：這種形式的道路清掃車，其行走系統(tǒng)與垃圾清掃系統(tǒng)的動力都是通過機(jī)械形式傳動。2、液壓傳動形式液壓傳動這種形式的道路清掃車大多采用底盤，其動力僅需一臺發(fā)動機(jī)。3、機(jī)械一液壓復(fù)合傳動此種傳動是將發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能分為兩部分，一部分傳輸?shù)角鍜呦到y(tǒng)來驅(qū)動清掃裝置進(jìn)行工作；另一部分傳輸?shù)胶髽騻鲃酉到y(tǒng)。傳動方式的確定：根據(jù)設(shè)計的要求，動力由柴油機(jī)提供，則可選擇機(jī)械-液壓復(fù)合傳動的方式，傳動方案如下圖所示機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）9圖 2.6 傳動方案三、總體方案的確定工作原理如下圖所示，本設(shè)計是一種靠風(fēng)機(jī)吸力來清掃落葉的清掃裝置，其基本結(jié)構(gòu)圖 2.7 總體方案 1-落葉收集口 2-吸管 3-帶孔撥叉 4-通風(fēng)機(jī) 5-加熱箱 6-擠壓箱 7-液壓缸 8-撥叉定時機(jī)構(gòu)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）103 落葉清掃機(jī)運動機(jī)構(gòu)的設(shè)計3.1 連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計一、手動遙控開關(guān)門板裝置的確定圖 3.1 手動遙控開關(guān)門板裝置1-手動遙控桿 2-傳動桿 3-艙門門板連接桿采用直徑為 20 的圓柱設(shè)計而成各參數(shù)的確定依據(jù)各類農(nóng)用車的手動遙控桿。手動遙控桿主要負(fù)責(zé)艙門的開關(guān)。當(dāng)打開艙門時，桿 1 作用，推動桿 3 打開艙門。二、上擠壓桿的確定圖 3.2 上擠壓桿機(jī)構(gòu)1-曲柄搖桿 2-連接桿 3-上擠壓桿曲柄搖桿 1 在轉(zhuǎn)動軸的帶動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，帶動連接桿 2 運動，使上擠壓桿 3 做上下機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）11擠壓運動，從而實現(xiàn)對落葉的上擠壓運動。3.2 落葉清掃車擠壓機(jī)構(gòu)運動分析與設(shè)計計算一、擠壓機(jī)構(gòu)工作原理擠壓機(jī)構(gòu)是順序機(jī)構(gòu)，各個運動件之間有嚴(yán)格運動先后順序，首先是上擠壓桿的運動，然后是側(cè)擠壓感運動，再往后是液壓缸的運動，最后定時門機(jī)構(gòu)運動，將箱門打開推出擠壓的落葉。二、 擠壓機(jī)構(gòu)運動分析由設(shè)計任務(wù)書已知條件液壓缸最后壓力為 100N /cm2 。由文獻(xiàn)[7]第六章公式 6-20 查得知圖 3.4 液壓缸通油推力與速度示意圖（3-1）262 610 023321()/4[()]10()1065m mvvFpAPDpdXNqqVs?????????式中： P-液壓缸進(jìn)油腔壓力，單位 Pa； q- 流量，單位 L/min；-為輸出推力，單位 N； D-液壓缸的活塞直徑，單位 mm；1Fd-液壓缸活塞桿直徑，單位 mm ； -液壓缸回油腔壓力， 單位 Pa；0p-液壓缸容積效率 -液壓缸的機(jī)械效率 v?m?機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）12由已知數(shù)據(jù) =14400N D=100mm d=40mm q=60L/min =01F 0p得： =0.2m/s 1V1.液壓缸的強(qiáng)度計算對于液壓缸的缸筒壁厚、端蓋處的螺紋強(qiáng)度和活塞桿直徑需進(jìn)行強(qiáng)度計算。由參考文獻(xiàn) [7] 第六章第 114 頁知當(dāng) 時 按薄壁缸筒實用計算公式計算即0.8D??（3-2）??max2pD??當(dāng) 時0.83D???（3-3）??max2.3pD???當(dāng) 時0.3D??（3-4）??max0.4123pD??????????式中： -壁厚，單位 m；?D-缸筒內(nèi)徑，單位 m； -缸筒材料的許用應(yīng)力，單位 MPa；??-最高允許壓力，單位 MPa；maxp將數(shù)據(jù)代入上面公式得： 3.5??機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）132.缸筒端部螺紋連接強(qiáng)度計算螺紋處的拉應(yīng)力：（3-5）6210()4KFdD????螺紋處的剪應(yīng)力：（3-6）6103.2()d???合成應(yīng)力：（3-7）2n???式中： F-缸筒端部承受的最大推力，單位 N；D-缸筒內(nèi)徑，單位 m；-螺紋外徑，單位 m；0d-螺紋底徑，單位 m；1K-擰緊螺紋系數(shù) K=1.25-1.5；-螺紋連接摩擦系數(shù) ；1K10.2K?將各數(shù)值代入得：= =805.623n???22534?????3.活塞桿的強(qiáng)度計算由參考文獻(xiàn) 第六章 115 頁??7（3-8）6()10dFTAW?????sn??式中： -活塞桿斷面積，單位 ；dA2mW-活塞桿斷面模數(shù)，單位 ；3T-活塞桿承受的彎曲力矩，單位 ；N?-材料的屈服強(qiáng)度，單位 MPa；s?-安全系數(shù)，一般為 2-4；sn機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）14將數(shù)值代入得：=531MPa =650MPa?sn?上擠壓桿與側(cè)擠壓桿和門系統(tǒng)時間分配采用不完整齒輪作為棘輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)各個部件順序運動。如圖 3.5：圖 3.5 棘輪機(jī)構(gòu)1-上擠壓桿齒輪箱蓋 2-上擠壓桿的傳動齒輪 3-不完全齒輪箱蓋 4-不完全齒輪 5-側(cè)擠壓桿的箱蓋 6-側(cè)擠壓桿齒輪 7-定時門機(jī)構(gòu)齒輪 8-定時門機(jī)構(gòu)齒輪箱蓋3.3 齒輪與輪軸的設(shè)計一、錐齒輪的設(shè)計由于不同的工作要求，在各個方向需要傳動不同的動力所以選用錐齒輪進(jìn)行相互垂直的方向動力傳動。圖形參照參考文獻(xiàn)[8]圖 10-33 設(shè)計幾何參數(shù)。根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]第十章錐齒輪傳動相關(guān)公式現(xiàn)計算如下：設(shè)定錐齒輪傳動比 1:1幾何尺寸確定：機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）151．分度圓直徑：由公式 dmz??（3-9）式中： m 為模數(shù)；Z 為齒數(shù)計算得： 1240=16dz???2．分度圓錐角：由公式 12arctnz??式中： 、 為錐齒輪圓錐角；1?2、 為錐齒輪齒數(shù)；z得： 01122arctn45z????3．齒頂圓直徑：由公式 cosdm???（3-10）式中： d 為分度圓直徑，單位 mm；m 為模數(shù)；為圓錐角；?得： 11222coscos1604cos5=16.maaddm???????????4．齒根圓直徑：由公式（3-11）sfd??得： 11222cosco1604cos5=1.4f fdmd?????????5．外錐距：由公式（3-12）sinmzR?得： 0413.542i m???6．齒頂角：由公式 sintaZ??（3-13）機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）16式中： 為齒頂角； a?得: 112sintZ??22sinsi45ta0.3Z?????02.a???7．齒根角：由公式（3-14）.sinta?得： 1f12.4sintaZ??? 022.4si.i45ta .2fZ????0f12.9f??8．頂錐角：由公式（3-15）+aa??得： =0011+=452.7.aa??? 002245.=7.2?9．根錐角：由公式（3-16）0ff???式中： 為根錐角f?得： = 001452.9.1ff??? 002452.9=.1ff???10．高度變位因數(shù) X：當(dāng) 時，選用公式： （3-17）190 3Z??? 210.46Zx?????????????得: 22112.467x????????????????????? 120. 0.17xx???11．齒頂高：由公式（3-18）??haxm???得： ??1112220.74.6832haxm??????12．齒根高：由公式 （3-19）??fhacxm???得： ???1211220174.1258ffhacxmx???????機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）1713．齒寬：b 一般取 0.3R， b=0.3R=0.3 160=48mm??14．冠頂距：由公式 （3-20）sin2kdAha???得： 12160sin.9345m7.9284kdAha?????15．大端分度圓弧齒厚：由公式（3-21）2tantSmx??????????式中： 按標(biāo)準(zhǔn)選取為 ,經(jīng)查手冊 [17]可取 ，得：?20? 120.5tt??????1211223.4tan50.7an.1m8.2.2.1t20.53.ttSmx???? ???????????? ???? ?????式中： 按標(biāo)準(zhǔn)選取為 ,經(jīng)查手冊 [17]可取 ，得：?0? 12.ttx?????1211223.4tan50.7tan0.15m8.2.12.2.3.5ttSmx????? ???????????? ???? ?????二、風(fēng)機(jī)的設(shè)計由要求知氣流量為 3000 ，全壓為 4000pa 左右。查參考文獻(xiàn)[9]通風(fēng)機(jī)實用技3/mh術(shù)手冊（457 頁）知：9-19 至 9-26 為高壓離心通風(fēng)機(jī)。高壓離心通風(fēng)機(jī)主要用于鍛冶爐及高壓強(qiáng)制通風(fēng)，并廣泛用于輸送物料、輸送空氣及無腐蝕性不自然、不含粘性物質(zhì)的氣體。介質(zhì)的溫度一般不會超過 [10]。50o選擇機(jī)號 型號為 9-26 型離心通風(fēng)機(jī)。4.5-A-2900 -2-3407-4863 內(nèi)效率為4.5No r/min77.1%、內(nèi)功率 5.87、所需功率 6.8、每小時流量 、全壓 、溫3407vqh?4863tFpa?度 t= 左右。20oC1.流量系數(shù)： （3-22）249600.142287(32)vqDu???????機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）18參照參考文獻(xiàn)[10]離心通風(fēng)機(jī)設(shè)計（24 頁）通風(fēng)機(jī)的主要形式和各種系數(shù)選擇流量系數(shù)取 =0.03?2.全壓系數(shù)（3-23）2sFtpu???式中： -靜壓，單位 Pa；sFp-通風(fēng)機(jī)進(jìn)口空氣密度，單位 ；?3/kgm-葉輪外緣圓周速度，單位 ；2us3.比轉(zhuǎn)速 為sn（3-24）12348stn???式中： -流量系數(shù)?-全壓系數(shù)t?得： =22.3sn4.轉(zhuǎn)速系數(shù) 為?（3-25）138sn??5.比直徑 為sD（3-26）142()0.9ptFtsvKDq???式中： D-葉輪外緣直徑，單位 m；-可壓縮性系數(shù)；ptK-全壓，單位 Pa；tF-流量，單位 ；vq3/s得： =5.87sD6.葉輪徑向直徑機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）19（3-27）260pDn????式中： -全壓，單位 Pa；p-全壓系數(shù)；?-轉(zhuǎn)數(shù)；n得： 2D0.419?7.葉輪流量 為scq（3-28）(.5)scsqq?式中： 為每小時流量s得： （1.02-1.05） 3407=3500?當(dāng) v=0 時（3-29）204scqDu??式中： -葉輪入口直徑，單位 m；0D-葉輪入口氣流充滿系數(shù)，一般取 0.9-0.95；u-氣流流過葉輪的流量，單位 ；scq3/s得： =74.386 02354.9(0.)???/m三、 各軸轉(zhuǎn)速的確定拖拉機(jī)動力輸出軸的轉(zhuǎn)速 ，齒數(shù) =202540r/in9/Ns?2Z減速器 1 各箱體的齒輪軸的轉(zhuǎn)速：即圖 3.10 中的軸 2 轉(zhuǎn)速為 2r/mi/s由于傳動比 8，我們?nèi)鲃颖?則 =60 軸 1 轉(zhuǎn)速為 ；取?13i?1Z180r/min3/Ns?則 所以軸 3 轉(zhuǎn)速為 ；取軸 3 齒輪 2 齒數(shù)為 取3160Z?32i 80r/in/Ns280Z?軸 4 齒數(shù)為 20 各傳動比為 ，所以軸 4 的轉(zhuǎn)速為 720 。4i r/in機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）20圖 3.10 棘輪機(jī)構(gòu)1-上擠壓桿傳動齒輪；2- 不完全齒輪；3-側(cè)擠壓桿的傳動齒輪；4-上定時門機(jī)構(gòu)傳動齒輪；5-上擠壓桿傳動軸；6- 不完全齒輪；7-上定時門機(jī)構(gòu)所在軸；棘輪機(jī)構(gòu)各軸的轉(zhuǎn)速：圖 3.10 中軸 6 轉(zhuǎn)速為 540 ，設(shè) 傳動比 則軸 5 轉(zhuǎn)速為 180 ；r/min20Z?213i?r/min設(shè) ，則軸 7 轉(zhuǎn)速為 180 。340Z?423i?r/in四、各軸輸出功率的確定圖 3.11 減速器1-無孔撥叉動力軸 ；2- 動力輸入軸 ； 3-帶孔撥叉動力軸；4-風(fēng)機(jī)動力軸有上述計算知輸出功率 46.8Pkw?由功率計算公式知 = v/2= 我們?nèi)∑骄?=1.0g/c ，V 為落葉1Fvmgh?/2Vv??3m的體積機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）21g 為常數(shù)，v 為旋轉(zhuǎn)地周邊速度，h 為旋轉(zhuǎn)落葉上升的高度。由 其中 ， 則 v=1.26 =3.958m/srw?0.21m6w??F mg h/2 g/2=0.1455kN （3-30）???3R所以 =3.958 0.1455=0.5759kw 取 =1kw1PFv?1P同上述原理取 3.5kw?所以圖示機(jī)構(gòu)功率的大?。? + + =7.696+1.7871+1.1318 11.27 （3-31）1jp412/P?312/12/P??圖 3.10 示為棘輪機(jī)構(gòu)軸 6 為動力輸入軸 1、3、4 所在的軸分別為動力輸出軸，軸 1 為給上擠壓桿提供動力的動力源，軸 4 為定時門機(jī)構(gòu)提供動力，軸 3 為側(cè)擠壓機(jī)構(gòu)提供動力。軸 6 外接聯(lián)軸器，與錐齒輪相接，為棘輪機(jī)構(gòu)的總動力源。設(shè)上擠壓桿的壓力為 10 ，側(cè)擠壓桿的壓力為 20 ，上定時門機(jī)構(gòu)的力大2/Ncm2/Ncm小為 1kN，由 F=PA 得：上擠壓力 =10 95 95N=90.25kN1F?側(cè)擠壓桿擠壓力=12 95 20=22.8kN2上擠壓桿的運動路程為 83cm，側(cè)擠壓桿的運動路程為 83cm，上定時門機(jī)構(gòu)的運動路程為 72.25cm。所以上擠壓桿的功為 90.25 0.83=74.9074 上擠壓桿的功率為11WFS??=74.9071/10=7.49kw. 1WPt?側(cè)擠壓桿的功率為=22.8 0.83/10=1.8924 1.9kw.2Pt???上定時門機(jī)構(gòu)的功率為=1 0.83/10=0.083kw3Wt??機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）22所以棘輪機(jī)構(gòu)總功率的大小為：= + + =0.0939+2.151+8.4776=10.72252jp312/P?12/12/P?所以需要提供的總功率為：P= / + / =11.91394+11.863=23.78kw1j32jp3所以選用 25kw 的柴油機(jī)作為動力源。五、各軸傳輸扭矩的確定輸入軸的轉(zhuǎn)矩(3-32)950TPn?式中： P-軸傳遞的功率，單位 kW；n-軸的轉(zhuǎn)速，單位 ；/minr得： T 9502/540129.6???Nm?如上圖 3.2 對軸 3 的齒輪進(jìn)行分析：軸 3 為動力輸出軸其軸上的功率 =1.5kw，轉(zhuǎn)速 =1803P3nr/i于是 339501.50798.T Nmn????初步確定軸的最小直徑(3-33)3min0pdA?式中： 查表取 =110??095.2TpA??0得： =mind31.48機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）234 落葉清掃機(jī)帶傳動的設(shè)計計算根據(jù)傳動原理可將帶傳動分為摩擦傳動和齒合傳動，現(xiàn)主要說明摩擦傳動中的平帶傳動與 V 帶傳動。一、平帶傳動特點：特點：最簡單的帶傳動形式，帶輪的結(jié)構(gòu)非常簡單，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳遞，穩(wěn)定性高，應(yīng)用廣泛?？蓱?yīng)用于壓力機(jī)、機(jī)床、紡織機(jī)械、鼓風(fēng)機(jī)、磁帶錄音機(jī)等，但需一定的預(yù)緊力。二、V 帶傳動特點：特點：V 帶通常通過楔形槽與 V 帶之間的楔式作用來提高壓緊力，所以 V 帶傳動過程中可產(chǎn)生更大的摩擦力，主要應(yīng)用于一般機(jī)械來傳遞中等功率與中等速度。4.1 平帶傳動計算如圖 3.11 中軸 4 皮帶查閱參考文獻(xiàn)[10]第一章 9-20 頁其相關(guān)設(shè)計計算如下：由于傳動距離較遠(yuǎn)，所以我們選用平帶傳動。已知初始條件為 ，大帶輪轉(zhuǎn)速 ，小帶輪轉(zhuǎn)速 ，46.8Pkw?4720/minnr?5290/minnr?中心距 ，每天工作大約八小時。20am?1.主、從動輪直徑的確定（4-1）3110pdn?式中： p-軸 3 的傳遞功率；-軸 3 的轉(zhuǎn)速；1n得： 1d36.802.57m?查[10]表 2-12 取接近的主動輪基準(zhǔn)直徑 。14根據(jù)傳動比 1270.289ni?機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）24則從動輪基準(zhǔn)直徑為 查參考文獻(xiàn)[16]表 2-12、表 2-13210.4825.6di???取標(biāo)準(zhǔn)值 。256d?此時傳動比 12560.4ni?1.97/mini r?驗算帶速（4-2）160dnv??式中： -主動輪的直徑，單位 m；1d-主動輪的轉(zhuǎn)速，單位 ；n/inr得： v 24758.46/60s????30/m?2.確定傳動中心距初步選定中心距 mm0153a?按照選定中心距 計算帶的長度由公式2m?（4-3）212100()4eeopddLaa??式中： -中心距，單位 mm；0a-主動輪直徑，單位 mm；1ed-從動輪直徑，單位 mm；2-有端帶長度，單位 mm；L得： op22456()00L?????431.5?取 4400mmpL實際中心距為（4-4）02poLa???機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）25式中： -修整后的帶長，單位 mm；pL-初選帶長，單位 mm；o得： 40321.5209.37a????3.驗算從動輪包角 1?（4-5）021157.()8eda???式中： -實際中心距，單位 mm；a得： 1?057.3(624)818.79????05?所以包角在允許范圍內(nèi)。4.驗算曲饒次數(shù) u（4-6）10pmvuL?式中： 帶輪數(shù)m?-修整后的帶長，單位 mm；pL得： u （次/s）1028.463.85???max610u???5.確定設(shè)計功率 dP由功率計算公式（4-7）dAPK?查[10]表 3-8 查的工況系數(shù) 1A所以 6.8dAkw6.帶的截面積 A由[10]表 2-9 確定帆布平帶單位截面積傳遞的額定功率 =1.8860P2/kcm（4-8）0dAK???式中： 包角修正系數(shù) K??機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）26傳動布置系數(shù)K??得： 6.83.9271.02A???cm7.帶寬 b由[10]表 的 21?bk式中： A-帶的截面積，單位 ；2cm-帶的張緊應(yīng)力，單位 ；k/N得： b 取 b=63mm103.9765.42??8.軸壓力（取 ）0.8MPa?10sin()2rFA??式中： -小帶輪包角，單位 ；1?0()得： Nr 284.721.8397si12.5????圖 3.3 帶的相關(guān)參數(shù)如下表：帶號 帶型 帶速 包角 帶長 m 曲饒次數(shù) 截面積 帶寬 mm 軸壓力/ms0() 2mN軸 1 帶 普通平帶 6.232 182.56 3600 4.276 0.642 40 632.1軸 3 帶 普通平帶 6.232 183.24 2800 5.38 0.526 36 512.5軸 4 帶 普通平帶 8.4446 184.72 4400 3.83845 3.927 63 1412.54.2V 帶傳動設(shè)計計算圖 3.10 中軸 4 的皮帶傳動的設(shè)計計算查閱參考文獻(xiàn)[11]第三章 17-25 頁知1. 確定計算功率 caP有上述條件知 =0.083kw，轉(zhuǎn)速 ，設(shè)傳動比 i=3.0，假設(shè)每天工作八小4450/minnr?時由于載荷變動微小，因此取工作情況系數(shù) 則由公式=1.AK（4-9）caP機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）27式中： -工況系數(shù)；AKP-額定功率，單位 kW；得： caP1.083.Kw??2．選擇帶型由 ,小帶輪轉(zhuǎn)速 ，由參考文獻(xiàn)[8]查看圖 8-11 選擇 Z=0.83kcaPw154/min9/nrrs型帶。3．確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 和1d21 ) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 0?則大帶輪的基準(zhǔn)直徑 。23daim?2 ) 驗算帶速故帶速合適。13.4054/in2.695/30/dVnmrs?????4．確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度 dL根據(jù)( 初步確定????120120.7d???07am（4-10）21210 0()()4ddda?????式中： -初選中心距，單位 mm；0a-小帶輪基準(zhǔn)直徑，單位 mm；1d-大帶輪基準(zhǔn)直徑，單位 mm；2得： dL?1653.m?取 0dLm?實際中心距： '0748.2da???5．驗算主動輪上的包角：包角合適。211()3018057.857.3162.4904.2da???????nn nn