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塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
前 言
清掃作業(yè)是公路養(yǎng)護(hù)工程的重要內(nèi)容，為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及公路交通事業(yè)的發(fā)展需要，公路清掃實(shí)現(xiàn)機(jī)械化勢(shì)在必行。掃路車是近幾年發(fā)展起來的重要的路面養(yǎng)護(hù)專用環(huán)衛(wèi)車輛之一，主要適合高等級(jí)公路路面清（如機(jī)場(chǎng)、學(xué)校、工廠車間、人行道、體育場(chǎng)跑道等）掃作業(yè)的專業(yè)車輛，具備灑水噴霧、清掃、吸入垃圾等功能。 本文分析了國(guó)內(nèi)外道路清掃車的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)，具體從以下幾個(gè)方面對(duì)吸掃式掃路車（目前在我國(guó)清掃車市場(chǎng)中，吸掃式掃路車占有率為95%）的工作原理作了較為深入的綜合研究：設(shè)計(jì)說明了吸掃式掃路車的主要結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)計(jì)算。吸掃式掃路車的清掃傳動(dòng)系統(tǒng)、真空吸掃結(jié)構(gòu)、盤刷、吸嘴裝置、風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)主要解決系統(tǒng)組成、主要技術(shù)性能和特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)制造的技術(shù)關(guān)鍵。
由于人們對(duì)生活環(huán)境問題越來越重視，清掃設(shè)備因其實(shí)用性強(qiáng)、 垃圾清掃率高 、污染小、成本底、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單、維修方便等特點(diǎn)具有廣泛的市場(chǎng)前景和實(shí)用價(jià)值，它的出現(xiàn)和使用，將極大減輕人們工作勞動(dòng)、勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省寶貴的時(shí)間，提高了人們的生活質(zhì)量。清掃機(jī)設(shè)備現(xiàn)在正是一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期，有著極其廣闊的發(fā)展空間。
1.工程概況
1.1 本課題研究的目的及意義
清掃作業(yè)是公路養(yǎng)護(hù)工程的重要內(nèi)容，為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及公路交通事業(yè)的發(fā)展需要，公路清掃實(shí)現(xiàn)機(jī)械化勢(shì)在必行。掃路車是近幾年發(fā)展起來的重要的路面養(yǎng)護(hù)專用環(huán)衛(wèi)車輛之一，具備灑水噴霧、清掃、吸入垃圾等功能，主要用于高等級(jí)路面和城市路面以及廣場(chǎng)的垃圾清掃。
城市建設(shè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。在城市建設(shè)中, 對(duì)城市道路、廣場(chǎng)等公共設(shè)施的清掃和保潔設(shè)備的需求越來越大。其次胡錦濤在2010年全國(guó)勞動(dòng)模范和先進(jìn)工作者表彰大會(huì)上指出，要切實(shí)發(fā)展和諧勞動(dòng)關(guān)系，建立健全勞動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)機(jī)制，完善勞動(dòng)保護(hù)機(jī)制，讓廣大勞動(dòng)群眾實(shí)現(xiàn)體面勞動(dòng)。為此,本課題研究的目的符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求和黨中央對(duì)于實(shí)現(xiàn)體面勞動(dòng)的設(shè)想。
1.2本課題所涉及的問題在國(guó)內(nèi)（外）的研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀分析
國(guó)外清掃機(jī)起步較早，技術(shù)較先進(jìn)。 英國(guó)的JoHSToN公司于1904年，設(shè)計(jì)出了馬拉的掃路機(jī)，美國(guó)的ELGIN公司于1914年研制出了該公司第一部人力蹬踏的三輪掃路機(jī)，用機(jī)械取代了人工清掃。
清掃機(jī)械的發(fā)展與汽車工業(yè)的發(fā)展是息息相關(guān)的，1929年汽車發(fā)動(dòng)機(jī)被應(yīng)用在道路清掃機(jī)上，發(fā)動(dòng)機(jī)功率已達(dá)百馬力。實(shí)心輪胎被充氣輪胎代替，使道路清掃機(jī)的清掃速度大大加快，達(dá)7～8英里/小時(shí)。隨著工業(yè)蓬勃的發(fā)展產(chǎn)品工藝的不斷提高及工業(yè)美學(xué)的推動(dòng)，道路清掃機(jī)的外觀質(zhì)量也在相應(yīng)的提高。大約在1949年掃路機(jī)上都安裝了駕駛室，改善了駕駛員的工作環(huán)境。
五十年代中，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)被應(yīng)用到道路清掃機(jī)上，使清掃機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、可靠，操作靈便，垃圾箱可以通過油缸被舉升到任意位置卸出垃圾，垃圾箱的容量也在增大。碟形刷采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，液壓傳動(dòng)可以吸收和振動(dòng)。大大降低殼傳動(dòng)系統(tǒng)的碟形刷的損壞率，使道路清掃機(jī)的在性能上出現(xiàn)了飛躍。
美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展歷史悠久。汽車、裝載機(jī)、拖拉機(jī)技術(shù)日趨成熟，英國(guó)、西德的幾家公司先后推出了汽車、拖拉機(jī)牽引的清掃機(jī)械。有許多家公司都形成了系列產(chǎn)品。美國(guó)的AARPOWERBOSS公司的小型道路清掃機(jī)的品種多達(dá)二十二種；包括純扭式、吸掃復(fù)合式小型機(jī)械和地面洗刷機(jī)。
1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析
20世紀(jì)60年代，我國(guó)研制出第一代掃路機(jī)，由于清掃效果差、勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作不方便、面世不久即被淘汰。70年代，國(guó)內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)廠家加大了掃路機(jī)的研究開發(fā)力度，我國(guó)第二代掃路機(jī)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(jī)，S31大型掃路機(jī)和S32中型掃路機(jī)、S15小型掃路機(jī)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，使該類道路清掃機(jī)的使用受到極大限制。
國(guó)內(nèi)清掃機(jī)研制起步較晚，清掃機(jī)的機(jī)電一體化程度相對(duì)國(guó)外來說比較。落后。80年代以后，國(guó)內(nèi)清掃機(jī)基本采用國(guó)外80年代的先進(jìn)技術(shù)，如真空技術(shù)，液壓技術(shù)，電液操作等技術(shù)。而作為機(jī)電一體化技術(shù)的核心技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及直接制約和影響技術(shù)發(fā)展的傳感檢測(cè)在國(guó)產(chǎn)清掃機(jī)上幾乎沒有應(yīng)用，大大制約了國(guó)內(nèi)的清掃機(jī)的發(fā)展水平。
國(guó)內(nèi)清掃機(jī)的發(fā)展將是一個(gè)課題。我們針對(duì)國(guó)內(nèi)清掃機(jī)的現(xiàn)狀進(jìn)行技術(shù)改造，對(duì)清掃機(jī)實(shí)行智能控制，針對(duì)不同的工作環(huán)境對(duì)清掃機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和改造。使其更加適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和人們的需求。在之前的技術(shù)基礎(chǔ)之上進(jìn)行改進(jìn)，將清掃機(jī)機(jī)型變得簡(jiǎn)單輕便，外觀更加美觀，在增大承載容積和載荷能力的同時(shí)，降低清掃機(jī)的重量。提高清掃機(jī)的使用壽命，減少噪聲，降低成本，是清掃機(jī)更加的人性化智能化，更加方便人們的使用，清掃機(jī)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展前景是遠(yuǎn)大的。
1.3 本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路
本文分析了國(guó)內(nèi)外吸掃式掃路車的工作特點(diǎn)、近年來我國(guó)掃路車的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)，采用了目前普遍的掃路車（吸掃式道理清掃車）。具體從以下幾個(gè)方面對(duì)吸掃式掃路車作了較為深入的綜合研究與工作原理介紹：設(shè)計(jì)了吸掃式掃路車的主要結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。吸掃式掃路車的真空吸掃結(jié)構(gòu)、盤刷、吸嘴裝置、風(fēng)機(jī)、垃圾積塵箱、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。分析系統(tǒng)組成、主要技術(shù)性能和特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)制造的技術(shù)關(guān)鍵。
1.4 設(shè)計(jì)所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
1.4.1 設(shè)計(jì)的任務(wù)要求
通過實(shí)地觀察、查閱資料，弄清楚道路清掃機(jī)的工作原理，具體要求如下：
1)畫出清掃原理圖；
2)弄清清掃機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件的機(jī)構(gòu)或型號(hào)；
3)要求CAD圖紙完成。
1.4.2 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析
由于清掃機(jī)是一新興產(chǎn)品，掃地功能的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)還不成熟，很難查到相關(guān)的資料。因此掃地功能的實(shí)現(xiàn)是設(shè)計(jì)工作的一個(gè)很大的難點(diǎn)。清掃機(jī)工作時(shí)所產(chǎn)生的二次揚(yáng)塵污染、漏垃圾、噪音大和產(chǎn)品可靠性等方面也較難解決的問題。清掃范圍的大小不僅與清掃機(jī)的各部分的尺寸有關(guān)，并與它的總體設(shè)計(jì)構(gòu)形式有關(guān)。
為了更好的了解所作題目, 查閱已有文獻(xiàn)資料是十分重要的，為了更好的設(shè)計(jì)清掃機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在軸，齒輪等重要元件的設(shè)計(jì)過程中保證其結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性，又對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)等專業(yè)課本進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，但是，由于我國(guó)清掃機(jī)出現(xiàn)時(shí)間晚，產(chǎn)品數(shù)量少，一些關(guān)鍵技術(shù)受專利所限，因此，很多關(guān)鍵技術(shù)是不會(huì)公布在資料之中的。所以，我參考用的資料并不能解決我在設(shè)計(jì)過程中所遇到的所有難點(diǎn)，有許多的問題是根據(jù)我自己的想法來做的。因?yàn)槲业倪@些想法并不成熟，沒有太多的實(shí)踐性，所以，在解決一些棘手問題時(shí)并不能夠很好的解決。在今后的設(shè)計(jì)中，還需要通過實(shí)踐，對(duì)其一步一步的進(jìn)行改進(jìn)。
2 設(shè)計(jì)方案的確定
2.1 方案的確定
經(jīng)過查閱相關(guān)資料和老師、同學(xué)探討，最終確定該機(jī)選用吸掃式清掃車包括清掃裝置、風(fēng)機(jī)、減速器、柴油機(jī)、吸嘴及等組成。首先由電機(jī)驅(qū)動(dòng)清掃裝置將垃圾清掃至車輛中間，其次利用副發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力通過機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)高壓離心式除塵風(fēng)機(jī)工作，在除塵設(shè)備中產(chǎn)生高速負(fù)壓氣流，通過特殊設(shè)計(jì)的吸塵罩，吸入路面上的垃圾塵土，經(jīng)各級(jí)除塵設(shè)備濾塵，使垃圾塵土與流動(dòng)氣流分離，最后將干凈空氣排入大氣，完成一個(gè)工作循環(huán)。干式吸掃式清掃車。干式除塵主要由高壓離心鼓風(fēng)機(jī)、重力降塵室、吹吸風(fēng)嘴、風(fēng)道、脈沖噴吹式除塵器、清掃刷等組成核心部件采用風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行清掃裝置、風(fēng)機(jī)的計(jì)算，軸的設(shè)計(jì)，帶輪的設(shè)計(jì)錐齒輪等計(jì)算。
圖2-1吸掃式清掃車結(jié)構(gòu)示意圖
2.2 道路清掃車的工作原理
該工作方式主要由汽車的主發(fā)動(dòng)機(jī)使車輛行駛，副發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)使垃圾箱內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，盤刷將清掃范圍內(nèi)的垃圾掃至中間由吸嘴把垃圾帶入垃圾箱內(nèi)。
采用雙發(fā)動(dòng)機(jī)由主發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，副發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)盤刷。
道路清掃車（圖2-2）裝有2個(gè)掃盤，其作用是將路面上的垃圾掃至吸入（吸口）區(qū)范圍，再依靠吸入系統(tǒng)的強(qiáng)風(fēng)力風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的較大的負(fù)壓，將垃圾吸入垃圾箱內(nèi)，垃圾進(jìn)入垃圾箱內(nèi)經(jīng)過重力除塵和脈沖除塵。
圖2-2 道路清掃車工作原理
3.清掃部分設(shè)計(jì)
3.1電機(jī)功率的計(jì)算與選擇
清掃機(jī)清掃材料選用尼龍材料。設(shè)計(jì)圓盤毛刷受力約為，轉(zhuǎn)速為
圓盤毛刷轉(zhuǎn)矩
所需功率= ==47W
圓盤毛刷到錐齒輪間用帶傳動(dòng)，傳遞效率90%。
橫放錐齒輪軸處的功率為：
齒輪間的傳遞效率為90%
豎放齒輪處的功率
此處的功率
===
電機(jī)到軸之間用帶傳動(dòng)，傳遞效率90%
電機(jī)的輸出功率
由于清掃機(jī)工作速度為60r/min 為較低轉(zhuǎn)速故選用12V250W 齒輪減速電機(jī)，其輸出轉(zhuǎn)速為600r/min。
3.2 傳動(dòng)比的分配
分配各級(jí)傳動(dòng)比
設(shè)計(jì)有電機(jī)到軸的傳動(dòng)比i=5；
電機(jī)到圓盤毛刷的總傳動(dòng)比
齒輪間的傳動(dòng)比為i=2
3.3 帶輪的選擇設(shè)計(jì)
3.3.1軸帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
1）確定計(jì)算功率
計(jì)算功率 是根據(jù)傳遞功率，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短等因素影響而確定。
式中：——計(jì)算功率
——工況系數(shù)。查工況系數(shù)表得=1
——所需傳遞的額定功率長(zhǎng)
2）計(jì)算傳動(dòng)比
選擇Z型V帶
3）由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1-11，取小帶輪基準(zhǔn)直徑為=50mm
4）大帶輪直徑
5）計(jì)算帶速v
6）初定中心距
0.7（+ ）2（+ ）
210 600
取 a=300mm
7）計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度
=
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1-4，取基準(zhǔn)長(zhǎng)度
8）實(shí)際中心距a
9）小帶輪包角
所以小帶輪包角合理
10）確定V帶根數(shù)
一般單根V帶可傳遞的功率達(dá)75KW。此處，所傳遞的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于75KW，所以用一根V帶足以。
11）單根V帶的張緊力
式中：——包角修正系數(shù) ， 查表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)12-1-21得=0.88
m——V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量（kg/m）。查表12-1-23得m=0. 06 kg/m
12）作用在軸上的力
13) 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)V 帶輪時(shí)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(xì)加工，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。
參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)12-7～12-10可知：
基準(zhǔn)寬度bd 為8.5 ㎜；基準(zhǔn)線上槽深最小值為2.0 ㎜；基準(zhǔn)線下槽深為最小值為7.0 ㎜；帶輪寬B 為B=(Z-1)e＋2f ㎜；外徑da=dd＋2ha ㎜；從而確定帶輪的各部分尺寸。
初定小帶輪孔徑d=20mm，基準(zhǔn)直徑d=50mm，外徑d=53.2mm，輪寬B=14mm，輪槽寬b=8.5mm。因?yàn)榛鶞?zhǔn)直徑d≦2.5d，所以小帶輪采用實(shí)心結(jié)構(gòu)。
大帶輪基準(zhǔn)直徑d=i d=5×50=250mm
d= d－2（h+ f+δ）
=254－2×（2.0+7.0+5.5）
=225mm
d=（1.8～2）d=43mm
因?yàn)閐- d﹥100mm,所以大帶輪采用孔板式。腹板厚S=10mm L=（1.5～2）d=36
輪寬B=20mm，S≧1.5S=15mm，S≧0.5S=7mm，d==134mm。輪槽寬b=8.5mm。
圖3-1 清掃機(jī)軸大帶輪結(jié)構(gòu)示意圖
3.3.2 盤刷軸的帶輪設(shè)計(jì)
1）確定計(jì)算功率
式中：計(jì)算功率
——工況系數(shù)。查工況系數(shù)表得
——所需傳遞的額定功率長(zhǎng)
2）確定傳動(dòng)比
由總體傳動(dòng)比可確定傳動(dòng)比為
選用Z型V帶
3）查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1-11得小帶輪的基準(zhǔn)直徑
4）計(jì)算帶速
5）計(jì)算中心距
6）計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)12-1-4，選擇基準(zhǔn)長(zhǎng)度
7）單根V帶的初張緊力
式中：——包角修正系數(shù) 查表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)12-1-21得
m——V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，kg/m。查表12-1-23得m=0.06 kg/m
8）計(jì)算壓軸力F
9)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
兩個(gè)帶輪均采用腹板式結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)V 帶輪時(shí)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(xì)加工，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。
3.4 主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.4.1主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）主軸的材料選擇45鋼調(diào)制處理，初步計(jì)算其最小直徑。取，則：
初步取最小直徑為
2）采用下圖所示裝配方案：
圖3-2 主軸裝配示意圖
3）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
1）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用軸承參照 工作要求并根據(jù)第一軸段的直徑為30 ㎜，由軸承產(chǎn)品目錄初步選取0 基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的圓錐滾子軸承32006 型其尺寸為d×D×T=30 ㎜×55 ㎜×13 ㎜,故選用第一軸段的直徑為30 ㎜，長(zhǎng)度為23 ㎜。右端軸承采用采用套筒進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)查得厚度為h=4 ㎜,取第二軸段的直徑為30 ㎜。套筒右端用定位。
2）安裝齒輪處的的第三軸段的直徑為30 ㎜齒輪左端用擋圈定位。右端用一套筒定位，同時(shí)套筒右端定位帶輪。已知帶輪的輪轂寬度為25 ㎜，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度故采用第四軸段的長(zhǎng)度為22 ㎜。帶輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h﹥0.07d,取h=3.5 ㎜,則軸環(huán)處的直徑為42 ㎜。軸環(huán)寬度b≥1.4h,取第五軸段的長(zhǎng)度為10 ㎜。為了滿足右端齒輪的軸向固定要求，采用階梯軸形式，選用第六軸段的直徑為35 ㎜，長(zhǎng)度為538 ㎜。右端的零部件結(jié)構(gòu)的定位及軸徑長(zhǎng)度與左端的大體相同。
3）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(cè)查表得平鍵截面尺寸分別為b×h×l=6 ㎜×6 ㎜×14 ㎜、 b×h×l=8 ㎜×7 ㎜×16 ㎜、b×h×l=10 ㎜×8 ㎜×16 ㎜(GB/T1095-1979)。鍵槽用鍵槽銑加工，同時(shí)為了保證齒輪和軸的配有良好的對(duì)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。
3.5 軸的校核
下面對(duì)主軸進(jìn)行校核。
根據(jù)設(shè)計(jì)的軸的尺寸和各處所傳遞的功率，計(jì)算軸上的力及力矩。
軸的受力如圖所示：
圖3-3主軸的受力示意圖
按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）。
軸的抗彎截面系數(shù)
式中：
——軸的直徑
——鍵槽寬度
——鍵槽深度
式中：——軸的計(jì)算應(yīng)力，
——軸所受的彎矩，
——軸所受的扭矩，
——取
軸的材料選用45鋼，其許用應(yīng)力
所以該軸安全。
3.6 鍵的校核
鍵的失效形式主要是工作面被壓潰，一般只對(duì)擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核，由公式得：
式中：
—傳遞的轉(zhuǎn)矩，為
—鍵的工作長(zhǎng)度，為
—軸的直徑 ，為
—鍵、軸、連軸器輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，需用擠壓應(yīng)力，取其平均值,得：
所以，鍵是安全的。
3.7 錐齒輪計(jì)算
選用斜齒錐齒輪傳動(dòng)，清掃機(jī)為一般機(jī)械轉(zhuǎn)速不高，故選用8 級(jí)精度選擇小錐齒輪的材料為42SiMn(調(diào)質(zhì)硬度240∽270HBS), 大錐齒輪的材料為42SiMn(調(diào)質(zhì)硬度210∽240HBS)。
1)齒形角α
選用EN刀盤，則α=20°
2)大端端面模數(shù)
根據(jù)強(qiáng)度與類比法確定 m=4
3)齒數(shù)比
由傳動(dòng)關(guān)系可知，齒數(shù)比
4)確定齒數(shù)
由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表13-3-11和實(shí)際空間得，，。因?yàn)楹?最好無公因數(shù)，取z=33，則實(shí)際傳動(dòng)比μ=2.06
5)分錐角δ
6)分度圓直徑
7)錐距R
8）齒寬
9）假想平面齒輪齒數(shù)
10) 參考點(diǎn)錐距
R
11)小端錐距
12)齒寬中點(diǎn)螺旋角
取，小齒輪右旋，大齒輪左旋。
13）初定參考點(diǎn)螺旋角
選擇銑刀盤
由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖13-3-10，根據(jù)，,查得標(biāo)準(zhǔn)刀盤半徑 ，對(duì)應(yīng)的螺旋角，由表13-3-19得
14)選擇刀片型號(hào)
由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖13-1-11和表13-3-19，根據(jù), ,確定選用EN4-44刀盤時(shí)用3號(hào)刀片 。
15)參考點(diǎn)法向模數(shù)m
m=2=2×=2.708
16)參考點(diǎn)實(shí)際螺旋角β
′
17）齒高
18)銑刀軸傾角
由和′，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖13-3-12得
所以
19）高變位系數(shù)
因?yàn)?，所?
20）齒頂高
21）齒根高
22)切向變位系數(shù)
23）齒頂圓直徑
24)外錐高
25)安裝距
按結(jié)構(gòu)確定,
26)支承端距
27)大端螺旋角
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖13-3-16，由，,查得
28）弧齒厚
(+)=
3.8 錐齒輪校核計(jì)算
1)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算
直齒錐齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度課近似地按照平均分度圓處的當(dāng)量圓柱齒輪進(jìn)行計(jì)算。
式中：——載荷系數(shù)
查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表10-2得使用系數(shù)；
查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖10-8得動(dòng)載系數(shù)；
查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表10-3得齒間載荷分布系數(shù)；
查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表10-4得齒向載荷分布系數(shù)。
——齒形系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表10-5得
——應(yīng)力校正系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表10-5得
——錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù) 取
查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖10——20（C）得〔σ〕=400 Mp
所以齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠
2） 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
式中：——彈性影響系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表10-6，
——錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù) 取
——傳動(dòng)比
查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖10-21（d），
所以齒接觸疲勞強(qiáng)度足夠
4 吸塵部分的計(jì)算
4.1柴油機(jī)的選擇及減速器的選擇
根據(jù)多方查閱資料，確定風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在650-680r/min,選擇680r/min，風(fēng)機(jī)所需功率為13.8kw。采用柴油機(jī)和減速器組合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)文獻(xiàn)1圖11-2選擇柴油機(jī)的類型為RZ170F ，功率15kw，，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速3200r/min，設(shè)計(jì)減速器將轉(zhuǎn)速降到867r/min。
4.2風(fēng)機(jī)風(fēng)量及吸嘴尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
風(fēng)機(jī)裝置是由風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)軸承座、風(fēng)機(jī)支架、風(fēng)機(jī)進(jìn)出口接管等組成。風(fēng)機(jī)裝置是主要工作機(jī)構(gòu)之一，它的作用是使污水垃圾箱抽吸處于強(qiáng)負(fù)壓狀態(tài)，在吸嘴與地面的間隙處產(chǎn)生高速氣流，利用氣力輸送原理將污水和垃圾吸入污水垃圾箱內(nèi)。車系列車型均采用專用高壓離心風(fēng)機(jī)，噪聲小，效率高。傳動(dòng)部分則采用液壓傳動(dòng)方式，提高了傳動(dòng)效率，并使風(fēng)機(jī)布置十分緊湊。風(fēng)機(jī)軸承座應(yīng)按保養(yǎng)規(guī)定定期檢查并加注鋰基潤(rùn)滑脂。
圖4-1 風(fēng)機(jī)
1吸入口2.風(fēng)箱3.葉片4.小帶輪5.出風(fēng)口6.皮帶7.聯(lián)軸器8.大帶輪9.減速器10.柴油機(jī)
考慮到道理清掃車的工作對(duì)象（吸入的垃圾）分析，計(jì)算風(fēng)機(jī)的功率。
表4-2 常見垃圾塵粒物性表
塵粒名稱
平均粒徑
(rnlTl)
密度
(t／m3)
容重
(t／m3)
懸浮速度
(m／s)
吸送速度
(m／s)
干細(xì)鹽