I摘 要隨著我國公路事業(yè)的發(fā)展，特別是近幾年來，高等級(jí)公路里程的延長，我國的公路網(wǎng)的形成，道路清掃養(yǎng)護(hù)已引起人們的重視，人工清掃養(yǎng)護(hù)的低效率已不能滿足時(shí)代的要求，開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的清掃機(jī)械對(duì)改變高速公路清掃作業(yè)現(xiàn)狀，提高機(jī)械化養(yǎng)護(hù)水平有著重大意義。 文中介紹了 SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 設(shè)計(jì)說明。敘述了在改裝道路養(yǎng)護(hù)車過程中容易出現(xiàn)的問題。對(duì)養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，敘述了相關(guān)專用設(shè)備的工作原理，并進(jìn)行了比較分析。對(duì)掃盤、集塵箱、風(fēng)機(jī)、推雪鏟等設(shè)備的選擇進(jìn)行了仔細(xì)的對(duì)比分析。保證道路清掃作業(yè)的安全性。對(duì)用機(jī)械解決道路的清理問題，可以提高工作效率，使人、車出行更加便利，公路暢通、平坦，減少交通隱患，實(shí)現(xiàn)綠色交通。關(guān)鍵詞：SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 ；掃刷；掃盤；集塵箱；推雪鏟、專用車IIABSTRACTWith the development of China's highways. Especially The extension of high-grade highway mileage in recent years. China's road network, road sweeping conservation has attracted people's attention, manual cleaning of the low efficiency of conservation can not meet the requirements of the times, the development of efficient, economic, practical mechanical sweeping changes in the highway clean-up operation of the status quo, raise the level of mechanization and conservation great significance.In the article introduced the path sweeps clear the vehicle the re-equipping design explanation.Narrated in re-equipped the path to sweep clear the question which in the vehicle process easy to appear.To swept clear the system good detailed design, narrated the correlation special purpose equipment principle of work, and has carried on the comparative analysis.To swept the plate, attracts mouth, collection dust box, air blower equipment and so on choice has carried on the careful contrast analysis.Guaranteed the path sweeps clear the work the security.Mechanical solution for cleaning,Snowing efficiency and other issues, people, vehicles travel more convenient, the road is smooth, flat, to reduce traffic problems and achieve green traffic.Key words: SLCX Maintenance Car；The Scanning；Sweeps The Plate；The Collection Dust Box；Push The Snow Shovel ；The Private Car目 錄摘 要 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? IAbstract ????????????????????????????????????????????????????????? II第 1 章 緒 論 ??????????????????????????????????????????????????? 11.1SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 設(shè)計(jì)的意義和目的 ??????????????????????????? 11.1.1SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 設(shè)計(jì)的意義 ???????????????????????????? 11.1.2SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 設(shè)計(jì)的目的 ???????????????????????????? 11.2SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 的發(fā)展與展望 ??????????????????????????????? 11.2.1SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 的發(fā)展歷史 ???????????????????????????? 11.2.3SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 的發(fā)展與展望 ?????????????????????????? 31.3SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 的比較 ???????????????????????????????????? 31.4 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ?????????????????????????????????????????????? 5第 2 章 SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 的總體設(shè)計(jì) ?????????????????????????? 62.1 設(shè)計(jì)思想 ????????????????????????????????????????????????????? 62.2 整車參數(shù)的確定 ???????????????????????????????????????????????? 62.2.1 尺寸參數(shù) ???????????????????????????????????????????????? 62.2.2 質(zhì)量參數(shù) ???????????????????????????????????????????????? 72.3 副車架的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????? 102.4 總體設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????? 122.4.1 工作原理 ??????????????????????????????????????????????? 122.4.2 構(gòu)造及功能 ????????????????????????????????????????????? 132.5 本章小結(jié) ???????????????????????????????????????????????????? 14第 3 章 主要零件選擇及其設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????? 153.1 風(fēng)機(jī)的選擇 ?????????????????????????????????????????????????? 153.1.1 風(fēng)機(jī)的工作原理 ?????????????????????????????????????????? 153.1.2 風(fēng)機(jī)的選擇 ????????????????????????????????????????????? 163.2 副發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 ??????????????????????????????????????????????? 173.3 副發(fā)動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????? 173.4 集塵箱的設(shè)計(jì)????????????????????????????????????????????????? 193.5 掃盤掃刷的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????? 203.6 掃盤的布置形式 ??????????????????????????????????????????????? 233.7 噴水頭、水泵、進(jìn)塵管、水箱的選擇設(shè)計(jì) ?????????????????????????? 253.8 推雪鏟的設(shè)計(jì)????????????????????????????????????????????????? 253.9 本章小結(jié) ???????????????????????????????????????????????????? 27第 4 章 清掃系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)計(jì)與計(jì)算 ????????????????????????????????? 284.1 清掃系統(tǒng)的動(dòng)力選擇 ??????????????????????????????????????????? 284.2 掃盤的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)選擇 ??????????????????????????????????????????? 284.3 水泵馬達(dá)的選擇 ??????????????????????????????????????????????? 294.4 液壓缸的選擇????????????????????????????????????????????????? 294.5 液壓泵的選擇????????????????????????????????????????????????? 294.6 油路控制 ???????????????????????????????????????????????????? 304.7 取力器的選擇????????????????????????????????????????????????? 314.8 本章小結(jié) ???????????????????????????????????????????????????? 34第 5 章 整車性能分析 ?????????????????????????????????????????????? 345.1 汽車動(dòng)力性能分析 ????????????????????????????????????????????? 345.1.1 基本參數(shù)確定 ??????????????????????????????????????????? 345.1.2 汽車的行駛方程 ?????????????????????????????????????????? 355.1.3 汽車最高車速的確定 ?????????????????????????????????????? 385.2 燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????? 395.3 整車穩(wěn)定性分析 ??????????????????????????????????????????????? 405.3.1 作業(yè)質(zhì)心高度的計(jì)算 ?????????????????????????????????????? 405.3.2 整車側(cè)傾角的確定 ???????????????????????????????????????? 405.4 本章小結(jié) ???????????????????????????????????????????????????? 41結(jié) 論 ????????????????????????????????????????????????????????? 42參考文獻(xiàn) ????????????????????????????????????????????????????????? 43致 謝 ????????????????????????????????????????????????????????? 45附 錄 ????????????????????????????????????????????????????????? 46附 錄 ????????????????????????????????????????????????????????? 491第 1 章 緒 論1.1SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 設(shè)計(jì)的意義和目的1.1.1SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 設(shè)計(jì)的意義道路安全關(guān)系著社會(huì)生產(chǎn)、人民生活、交通安全、環(huán)境保護(hù)等諸多相關(guān)問題。對(duì)養(yǎng)護(hù)車的設(shè)計(jì)就是要用機(jī)械解決清掃、壓塵、清雪問題，提高工作效率，使人、車出行更加便利，公路暢通、平坦，減少交通隱患，實(shí)現(xiàn)綠色交通。隨著我國公路事業(yè)的發(fā)展，高等級(jí)公路里程的延長，道路清掃養(yǎng)護(hù)已引起人們的重視，人們需要高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的清掃機(jī)械對(duì)改變高速公路清掃作業(yè)現(xiàn)狀，提高工作效率和機(jī)械化養(yǎng)護(hù)水平有著重大意義。1.1.2SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 設(shè)計(jì)的目的隨著我國公路建設(shè)，特別是高速公路的建設(shè)，不僅數(shù)量增長快，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高，而且交通量日益增加，車速加快，載質(zhì)量加大。對(duì)公路養(yǎng)護(hù)的要求越來越高，因此專用道路養(yǎng)護(hù)車必須不斷改進(jìn)和發(fā)展。我國道路養(yǎng)護(hù)機(jī)械仍然較落后，與發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距，存在著養(yǎng)護(hù)機(jī)械少、品種類型不全、生產(chǎn)量少、功能單一、技術(shù)水平低等缺點(diǎn)，為此有必要進(jìn)行小型多功能養(yǎng)護(hù)車的設(shè)計(jì)。保障交通工具安全，順暢通行是道路交通的首要任務(wù)。道路交通工具數(shù)量的快速增加及其通行速度的快速提高，要求道路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展協(xié)調(diào)一致。因此，現(xiàn)代道路建設(shè)對(duì)道路養(yǎng)護(hù)專用汽車的發(fā)展提出了更高的要求，養(yǎng)護(hù)車的發(fā)展必適于社會(huì)總體發(fā)展使之具有智能化、環(huán)?；⒐?jié)能化、專業(yè)化和多功能化的發(fā)展趨勢。1.2SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 的發(fā)展與展望1.2.1SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 的發(fā)展歷史進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代中期，隨著國外新建公路速度趨于平緩，公路養(yǎng)護(hù)工作在國外已提到明顯的重要位置。為適應(yīng)養(yǎng)護(hù)工作需要，國外工業(yè)發(fā)達(dá)的國家將大量的資本和開發(fā)都開始投向養(yǎng)護(hù)機(jī)械研制生產(chǎn)，從而使國外養(yǎng)護(hù)機(jī)械得到了迅速增加，對(duì)公路養(yǎng)護(hù)工作提出了新的、更高的要求，公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械的研制開發(fā)工作因而也備受有關(guān)方面重視。歐美國家一般使用真空吸掃式清掃車，由于其普遍采用濕式降塵、密封式吸音隔音、液壓或氣動(dòng)控制系統(tǒng)、吸、掃雙重清掃作業(yè)，因而具有工作效率高、操作簡單、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。加裝游動(dòng)軟管，以抽吸邊溝及隔離帶中的垃圾，擴(kuò)展了設(shè)備2的功能。主要制造商有：美國 ELGIN 公司，其生產(chǎn)的 GE 系列清掃車，最大清掃寬度達(dá) 3.45m，輔助發(fā)動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)之間采用機(jī)械傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)較為簡單，維修方便，采用 S型塵土分離器有較高的除塵效果，控制臺(tái)裝有電子狀態(tài)顯示及故障診斷系統(tǒng)，使操作更加簡便。英國 JOHNSTON 公司，其生產(chǎn) 600 系列清掃車，最大清掃寬度達(dá) 2.2m，輔助發(fā)動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)之間采用液力偶合器傳遞動(dòng)力，功率損失小，在垃圾斗內(nèi)設(shè)有沖擊板、折流板、尾部有金屬過濾網(wǎng)，增加氣流碰撞，加大除塵效果，根據(jù)實(shí)際清掃需要，輔動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)可分別在“節(jié)能狀態(tài)”和“增強(qiáng)狀態(tài)”兩種工況下工作，節(jié)約能源 [1]。我國公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械發(fā)展嚴(yán)重滯后于公路建設(shè)發(fā)展，高等級(jí)公路的養(yǎng)護(hù)機(jī)械至今仍依賴進(jìn)口。和國外產(chǎn)品相比，國產(chǎn)養(yǎng)護(hù)機(jī)械在機(jī)械化程度、機(jī)械品種及數(shù)量、產(chǎn)品的性能及質(zhì)量等方面存在較大差距，因此迅速發(fā)展我國公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械已迫在眉睫。在引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，近幾年來，國內(nèi)開始研制開發(fā)適合我國國情的公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械，且產(chǎn)品質(zhì)量也有一定的提高，某些養(yǎng)護(hù)械械的技術(shù)性能指標(biāo)甚至接近或達(dá)到國外同類機(jī)械的先進(jìn)水平。專家們提出了發(fā)展養(yǎng)護(hù)機(jī)械的幾點(diǎn)意見：（1）養(yǎng)護(hù)機(jī)械必須與養(yǎng)護(hù)工藝、材料同時(shí)發(fā)展；（2）合理選型；（3）開發(fā)一機(jī)多用底盤；提高公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械管理水平；（4）多功能養(yǎng)護(hù)底盤及工作裝置；（5）瀝青路面再生設(shè)備及就地再生機(jī)組；（6）合理選型；（7）水泥路面養(yǎng)護(hù)維修機(jī)械 [2]。我國自 80 年代開始生產(chǎn)道路清掃車，近幾年發(fā)展較快，不僅表現(xiàn)在產(chǎn)品規(guī)格型號(hào)明顯增多，而產(chǎn)品的技性能也有明顯提高。工作裝置采用美國 ELGIN 公司的全套產(chǎn)品，其生產(chǎn)的 BAQ5130GXS 型清掃車，最大清掃寬度達(dá) 2.438m，垃圾斗容量6.1m3；BAQ5120GXS 型清掃車，最大清掃寬度達(dá) 3.45m，垃圾斗容量 5.73m3。天津掃地王專用汽車有限公司，該公司是國內(nèi)從事道路清掃車生產(chǎn)較早的廠家之一，其生產(chǎn)的 TSW5110GXC 型清掃車，采用國產(chǎn)東風(fēng)底盤，最大清掃寬度達(dá) 3.5m，垃圾斗容量5m3；TSW5090GX 型清掃車，采用國產(chǎn)解放底盤，最大清掃寬度達(dá) 2.7m，垃圾斗容量5m3；TSW5060GQS 型清掃車，采用國產(chǎn)躍進(jìn)底盤，最大清掃寬度達(dá) 2.7m,垃圾斗容量3.5m3。揚(yáng)州特種車輛廠，其生產(chǎn)的 JT5140GXC 清掃車，采用左右雙駕駛系統(tǒng)，最大清掃寬度達(dá) 2.2m，垃圾斗容量 4m3。南京晨光集團(tuán)公司，該公司在吸收意大利 DULEVO清掃車技術(shù)基礎(chǔ)上研制開發(fā)出 CGJ5050GXCNKR 型清掃車，該車采用五十鈴汽車底盤，3干式除塵，最大清掃寬度達(dá) 2.6m，垃圾斗容量 3.9m3。佛山市公路局機(jī)械廠，其生產(chǎn)的 ZHF5110TSC 型清掃車，采用東風(fēng)底盤，所有清掃作業(yè)均由可編程序控制器自動(dòng)控制，最大清掃寬度達(dá) 2.2m，垃圾斗容量 5.3m3[3]。1.2.3SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 的發(fā)展與展望隨著我國公路養(yǎng)護(hù)體制的變化及國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整、科技創(chuàng)新的力度不斷加強(qiáng)，公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械行業(yè)必將隨著公路建設(shè)事業(yè)發(fā)展逐步成為技術(shù)先進(jìn)、型號(hào)齊全、具有相當(dāng)規(guī)摸的新興行業(yè)。社會(huì)文明的進(jìn)步也要求公路養(yǎng)護(hù)以機(jī)械化逐步取代人工作業(yè)，盡可能改善養(yǎng)護(hù)工人的作業(yè)條件，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。而養(yǎng)護(hù)機(jī)械化是提高公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)質(zhì)量、速度和效率的最重要手段，是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)方式向現(xiàn)代養(yǎng)護(hù)方式轉(zhuǎn)變的物質(zhì)基礎(chǔ)。因而改革公路養(yǎng)護(hù)組織形式，加快養(yǎng)護(hù)機(jī)械化進(jìn)程，是公路事業(yè)發(fā)展的客觀要求。1.3SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 的比較我國自行開發(fā)高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)車始于 20 世紀(jì) 70 年代初，到了 80 年代以后才有較快的發(fā)展。我國交通系統(tǒng)的一些科研單位、生產(chǎn)廠家、公路部門和高等級(jí)院校研制了許多種養(yǎng)護(hù)機(jī)械，為我國養(yǎng)護(hù)車的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。改革開放后，從國外引進(jìn)了公路建設(shè)技術(shù)與機(jī)械設(shè)備，促進(jìn)了我國養(yǎng)護(hù)車的發(fā)展。主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）小型路面養(yǎng)護(hù)車發(fā)展較快，大力推廣節(jié)能新技術(shù)。公路養(yǎng)護(hù)與筑路一樣耗能很大。在養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)中應(yīng)用節(jié)能先進(jìn)技術(shù)放慢，我國處在領(lǐng)先水平。公路部門普遍推廣了太陽能加熱、紅外輻射加熱、導(dǎo)熱油加熱、熱能綜合利用技術(shù)等，都取得了良好節(jié)能效果。（2）積極開發(fā)新型養(yǎng)護(hù)車。近些年來，為適應(yīng)公路養(yǎng)護(hù)的需要，有關(guān)部門和一些廠家積極開發(fā)新型養(yǎng)護(hù)車，諸如清掃車、清洗車、排障車、路面再生車等，為使我國養(yǎng)護(hù)車增加品種和進(jìn)一步發(fā)展打下了基礎(chǔ)。但是，我國公路養(yǎng)護(hù)車仍然較落后，與發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距，適應(yīng)不了公路發(fā)展的需要。主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）養(yǎng)護(hù)車少，且不配套，管理跟不上，還沒有實(shí)現(xiàn)機(jī)械化養(yǎng)護(hù)。（2）品種類型不齊全?，F(xiàn)在有不少種類的養(yǎng)護(hù)車在我國還是空白，或者處在研制階段，沒有定型批量生產(chǎn)，制約了養(yǎng)護(hù)機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)。(3)生產(chǎn)量少。盡管生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)車的廠家和單位不少，但生產(chǎn)總量不多，與公路養(yǎng)護(hù)的實(shí)際需要相差很大。許多養(yǎng)護(hù)車產(chǎn)品還處在試制階段，沒有形成專業(yè)化批量生產(chǎn)。(4)技術(shù)水平低。在養(yǎng)護(hù)車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝、零部件供應(yīng)，使用管理等方面4都存在技術(shù)水平低的問題，致使養(yǎng)護(hù)車可靠性差、故障多、效率低、壽命短、成本高，嚴(yán)重影響了養(yǎng)護(hù)車的發(fā)展。綜觀國內(nèi)、外養(yǎng)護(hù)車的發(fā)展情況，約呈現(xiàn)如下趨勢:(1)采用先進(jìn)技術(shù) 世界科技日新月異，為養(yǎng)護(hù)車的發(fā)展提供了技術(shù)條件，機(jī)、電、液一體化高科技成果不斷應(yīng)用到養(yǎng)護(hù)車上。電腦和高靈敏傳感器等現(xiàn)代高新技術(shù)在養(yǎng)護(hù)車的各種裝置和機(jī)具的操縱、計(jì)量、控制、報(bào)警、排障和作業(yè)智能化等方面得到推廣應(yīng)用。紅外線、激光等先進(jìn)技術(shù)也逐步應(yīng)用在養(yǎng)護(hù)車上。這些高新技術(shù)的應(yīng)用將使養(yǎng)護(hù)車更加可靠、多功能和高度自動(dòng)化。(2)開發(fā)新產(chǎn)品 為了適應(yīng)公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)項(xiàng)目多、工序繁雜、工藝要求嚴(yán)的需要，在激烈的市場競爭下，各國生產(chǎn)廠家都致力于開發(fā)新產(chǎn)品，隨著養(yǎng)護(hù)工藝的發(fā)展，不斷推出新類型的養(yǎng)護(hù)車。養(yǎng)護(hù)車正朝著產(chǎn)品多樣化、系列化、成套化、一機(jī)多功能綜合化、大型與小型兩極化方向發(fā)展 [4]。除雪養(yǎng)護(hù)車是用于清除路面冰雪，保障車輛、飛機(jī)和行人安全的冬季路場養(yǎng)護(hù)專用設(shè)備。利用機(jī)械清雪是把人從繁重的掃雪工作中解放出來的一種最好的途徑，并大大提高了清雪效率和速度。因此，科學(xué)工作者一直在探索如何讓研制出安全、可靠和使用的清雪機(jī)械。近幾十年來，國外除雪車發(fā)展非常迅速，種類越來越多，各生產(chǎn)商在采用新技術(shù)、新材料、新工藝的同時(shí)，不斷提高產(chǎn)品的作業(yè)性能和操作性能，以適應(yīng)冬季除雪提出的更高要求，增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭力。目前，國外除雪車的主要發(fā)展趨勢如下。（1）開發(fā)高性能專用除雪車底盤，普遍采用液力變矩器、動(dòng)力換擋裝置和全自動(dòng)電液控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速換擋功能，使作業(yè)速度自動(dòng)適應(yīng)除雪作業(yè)的負(fù)荷變化。（2）研發(fā)配置于普通底盤的除雪屬具，提高機(jī)器的使用效率，拓寬機(jī)器的使用范圍。研制高效的清除堅(jiān)硬冰雪裝置、拓寬作業(yè)裝置、滑雪裝置、高雪堤處理裝置、藥劑散布裝置等各種作業(yè)裝置，并對(duì)已有除雪裝置的結(jié)構(gòu)、鏟板形狀、除雪切入角、葉片形狀等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使除雪屬具結(jié)構(gòu)簡單、受力合理、操作方便，提高其使用壽命、經(jīng)濟(jì)性和安全性。研制具有仿形能力的避讓機(jī)構(gòu)，保護(hù)路面和除雪工作裝置，提高除雪車的路面適應(yīng)能力，向高速度、智能化、機(jī)電液一體化的方向發(fā)展。加強(qiáng)雪力學(xué)性質(zhì)的分析研究，建立道路氣象系統(tǒng)，及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握路面溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、冰雪性質(zhì)等方面的信息，為靈活、高效地使用除雪車輛及提高除雪車設(shè)計(jì)水平提供基本依據(jù) [5]。國外清掃機(jī)械經(jīng)過幾十年的發(fā)展，產(chǎn)品經(jīng)不斷改進(jìn)，工作性能和技術(shù)水平都達(dá)到5了很高的程度，形成規(guī)格齊全、技術(shù)先進(jìn)、能耗低、工作性能可靠的定型產(chǎn)品。自20 世紀(jì) 70 年代以來，我國開始研制清掃機(jī)械。近年來，國內(nèi)廠商先后研制成功采用噴水壓塵、濕式除塵、吸掃結(jié)合的現(xiàn)代吸掃式清掃機(jī)；一些廠商引進(jìn)國外先進(jìn)的吸掃技術(shù)與國產(chǎn)汽車底盤配套，大大提高了國產(chǎn)清掃機(jī)械的技術(shù)性能，并已形成從小型到大型、從無動(dòng)力到有動(dòng)力、從手推式到自行式、從噴水壓塵到濕式除塵。從清掃到吸掃等產(chǎn)品系列 [6]。1.4 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：（1）SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 清掃形式的選擇；（2）對(duì)二類底盤的計(jì)算與選擇；（3）對(duì)清掃刷及其動(dòng)力系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì)；（4）對(duì)吸塵系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì)；（5）對(duì)集塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算；（6）對(duì)整車液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；（8）對(duì)推雪鏟的選型與設(shè)計(jì)（7）整車性能的分析。6第 2 章 SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 的總體設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)思想根據(jù)我國目前的實(shí)際情況，經(jīng)過反復(fù)的調(diào)查研究，確定如下設(shè)計(jì)原則：（1）既可在高等級(jí)公路上使用，也可在城市道路中使用；（2）合理地選擇底盤及有關(guān)總成，以保證各總成之間的匹配和整車性能；（3）整車結(jié)構(gòu)布置合理，便于組織生產(chǎn)；（4）車輛運(yùn)行機(jī)動(dòng)靈活，工作可靠，功能齊全，附件裝夾迅速，操作使用方便；（5）為便于車輛的維修，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要最大限度地貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化和通用化；（6）結(jié)構(gòu)緊湊，造型新穎，美觀大方，保證性能的前提下，盡量降低生產(chǎn)成本；（7）符合國家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。2.2 整車參數(shù)的確定2.2.1 尺寸參數(shù)（1）外廊尺寸外廓尺寸即指整車的長、寬、高，由所選的汽車底盤及工作裝置確定，但最大尺寸要滿足法規(guī)要求。車輛高不超過 4m；車輛寬(不包括后視鏡 )不超過 2.5m；外開窗、后視鏡等突出部分距車身不超過 250mm;車輛長:貨車不超過 12m，半掛汽車列車不超過 16.5m,全掛汽車列車不超過 20m。（2）軸距軸距影響到車輛總長，最小轉(zhuǎn)向直徑、縱向通過半徑或縱向通過角、軸荷分配和質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，也影響到車輛的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。綜合考慮設(shè)計(jì)的養(yǎng)護(hù)車汽車的車軸距 5200mm。（3）輪距輪距影響到車輛總寬、橫向通過半徑、轉(zhuǎn)向時(shí)的通道寬度以及車輛的橫向穩(wěn)定性，輪距要與車寬相適應(yīng)，設(shè)計(jì)的養(yǎng)護(hù)車的輪距為 1800mm 左右。（4）前、后懸7汽車的前、后懸直接涉及到汽車的接近角和離去角，一般要求都在 25°以上，至少不小于 20°。前懸應(yīng)滿足車輛接近角和軸荷分配的要求。前懸與駕駛室、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向器、前保險(xiǎn)杠等總成布置有關(guān)。后懸應(yīng)滿足車輛離去角和軸荷分配的要求，同時(shí)還要滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，即對(duì)于客車和全封閉廂式車輛，后懸不得超出軸距的 0.65 倍;對(duì)于其它車輛，后懸不得超出軸距的 0.55 倍，但最長不得超出 3.5m。在實(shí)際改裝過程中，后懸變動(dòng)比較多。例如對(duì)于自卸車，一般要將所選的普通汽車底盤的后懸變短，而對(duì)于有些罐式和廂式汽車，則要將后懸加長。設(shè)計(jì)的養(yǎng)護(hù)車的前懸為 1205mm，后懸為 1700mm[9]。2.2.2 質(zhì)量參數(shù)專用汽車的質(zhì)量參數(shù)包括汽車的最大總質(zhì)量、最大整備質(zhì)量、裝載質(zhì)量以及以及汽車的軸載質(zhì)量分配。汽車最大總質(zhì)量以及軸間分配，直接影響汽車的各種性能。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該參考原來底盤對(duì)汽車質(zhì)量參數(shù)的要求，合理的加以選取。(1)車輛的最大總質(zhì)量最大總質(zhì)量指汽車裝備齊全，并按照規(guī)定裝滿貨物的總質(zhì)量，其大小對(duì)貨車為總質(zhì)量與貨物質(zhì)量之和，對(duì)于乘用汽車為整車整備質(zhì)量與所有乘員質(zhì)量之和。專用汽車設(shè)計(jì)時(shí)，一般根據(jù)所選擇底盤的承載能力，首先確定汽車的最大總質(zhì)量，以便依據(jù)該數(shù)據(jù)對(duì)汽車各種性能進(jìn)行全面估算。對(duì)于貨車國內(nèi)外汽車廠家現(xiàn)今大都是以汽車的最大總質(zhì)量作為不同級(jí)別汽車的分類標(biāo)準(zhǔn)。因此，所選擇汽車的最大總質(zhì)量一定要符合國家的相關(guān)規(guī)定。本設(shè)計(jì)中的車輛的最大總質(zhì)量是 12000kg。(2)車輛的整車整備質(zhì)量整車整備質(zhì)量指帶有全部裝備、加滿油料和冷卻水時(shí)空車總質(zhì)量。這一參數(shù)是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，它必須不可以少的。當(dāng)汽車處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候，則希望該值越小越好。設(shè)計(jì)時(shí)的原則是既要考慮減少整備質(zhì)量對(duì)汽車的使用性能的好處，以及充分利用好材料，又要充分充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的可能，在滿足結(jié)構(gòu)和功能的前提下，盡可能地減小它。本設(shè)計(jì)中車輛的整車整備質(zhì)量是 11000kg。(3)車輛的裝載質(zhì)量汽車的裝載質(zhì)量是汽車的一個(gè)和重要的參數(shù)。它直直接決定汽車的運(yùn)輸效率。專用汽車設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該結(jié)合整車最大總質(zhì)量，整車整備質(zhì)量的選取，盡可能的增大汽車的裝載能力。本設(shè)計(jì)中車輛的裝載質(zhì)量是 2700kg。(4)汽車的軸載質(zhì)量8軸載質(zhì)量是整車總質(zhì)量在汽車的各個(gè)軸上的分配值。軸載質(zhì)量分配值直接影響汽車的各種性能以及各軸輪胎的磨損狀況。我國公路工程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，總質(zhì)量 20t 的汽車，單后軸軸載質(zhì)量不得超過 13t，總質(zhì)量為 30t 的汽車雙后軸軸載質(zhì)量不得超過26t。這一原則主要是從公路設(shè)施安全角度來規(guī)定的。從汽車的使用性能來看，考慮到軸輪胎的磨損的均勻性，應(yīng)該將汽車的質(zhì)量均勻地分配給各個(gè)輪胎。專用汽車設(shè)計(jì)時(shí)，由于考慮裝載質(zhì)量布置以及專用裝置布置得可能性，往往很難使軸載質(zhì)量分配符合輪胎均勻磨損的原則，加之還要考慮軸載質(zhì)量分配對(duì)其它性能的影響，此時(shí)的軸載質(zhì)量分配必須滿足 GB7258-2004《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行條例》的規(guī)定，即前軸軸載質(zhì)量不得小于總質(zhì)量的 20%。本設(shè)計(jì)中車輛的前后軸軸栽質(zhì)量分別是：4970kg 和 7465kg。綜上所述，在專用汽車的設(shè)計(jì)中，汽車設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)選取的時(shí)候一定要遵循有關(guān)的規(guī)定。在規(guī)定的范圍內(nèi)，根據(jù)結(jié)構(gòu)布置得可能性要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)的最優(yōu)化的選擇。所謂的二類底盤就是在原車的基礎(chǔ)上去掉貨廂剩下的部分就是我們所要選用的二類底盤。車輛的改裝就是在二類底盤的基礎(chǔ)上加裝專用裝置或者所需要的特種車身。而改裝設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)就是整車的總體布置和專用裝置的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)若嚴(yán)格控制了整車總質(zhì)量、軸載質(zhì)量分配、質(zhì)心高度位置等，則基本上能保持原車型的主要性能。但是，還要對(duì)改裝后的整車重新作出性能分析和計(jì)算 [10]。結(jié)合設(shè)計(jì)要求及其我國主要城市道路養(yǎng)護(hù)要求選擇東風(fēng)牌 EQ1122GZ12D7 載貨汽車二類底盤進(jìn)行改裝。東風(fēng)牌 EQ1122GZ12D7 載貨汽車二類底盤的主要參數(shù)見表 2.1、2.2 和 2.3。表 2.1 底盤質(zhì)量參數(shù)底盤型號(hào) EQ1122GZ12D7整備質(zhì)量/kg 4750前軸軸載質(zhì)量/kg 4970空載后軸軸載質(zhì)量/kg 7465允許前軸最大軸載質(zhì)量/kg 5000額定軸載質(zhì)量分配允許后軸最大軸載質(zhì)量/kg 10000表 2.2 性能參數(shù)底盤型號(hào) 單位或代號(hào) EQ1122GZ12D7最高車速 Km/h 95最大爬坡度 % 239油箱容積 L 280百公里油耗 L 35最小轉(zhuǎn)彎直徑 m 12.5駐車坡度 % 20表 2.3 尺寸參數(shù)總長 OL 8995總寬 OW 2430外型尺寸 高 OH 2700軸距 WB 5200前懸 FOH 1180后懸 ROH 2615車架前高 FHF 650車架后高 FHR 700前輪 N1 1845輪距后輪 N2 1640后輪胎最外尺寸 N3 974車架外寬 N4 860車架可用長度 M0 5530駕駛室后圍位置 M1 870蓄電池位置 M2 1433儲(chǔ)氣筒位置 M3 2198油箱位置 M4 2016該車的發(fā)動(dòng)機(jī)為直列六缸、四沖程水冷柴油增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，參數(shù)見表 2.4。表 2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)型式 直列四缸、四沖程水冷柴油增壓發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) C240 10額定轉(zhuǎn)速 r/min 2200額定功率 KW (2200r/m) 235最大轉(zhuǎn)矩 N·M(1500r/min) 880最低燃油消耗率 g/(KW·h) 200缸徑 ×沖程 mm 114×135排量 L 8.3壓縮比 17.3：1工作順序 1-5-3-6-2-4燃油：夏季：0 號(hào)輕柴油：冬季：根據(jù)氣溫選用合適的輕柴油10變速器可以選裝 DF6S750 齒六擋變速器，變速器參數(shù)見表 2.5。表 2.5 變速器傳動(dòng)比一檔 二檔 三檔 四檔 五檔 六檔 倒檔5.606 3.627 2.313 1.487 1 0.79 5.0452.3 副車架的設(shè)計(jì)為了汽車主車架承受盡可能均衡的載荷，在專用車廂或?qū)Ｓ醚b置與車架之間多采用副車架過度。1、副梁的截面尺寸及形狀專用車輛副車架的縱梁（副梁）多采用如圖 2.1 所示的槽形截面。其截面主要尺寸取決于專用車輛的種類及其所受載荷的大小。2、副梁的前端形狀及其位置為了避免由于副梁剛度的突然變化而引起汽車車架縱梁的應(yīng)力集中，副梁前端形式應(yīng)該采用逐步過渡的方式。例如采用如圖 2.2 的三種過渡形式。圖 2.2 中，對(duì)于 U 形前端形狀： Hl)2.10(??h76對(duì)于角形前端形狀： )3.2(0??對(duì)于 L 形前端形狀： Hh)5.(??，04l?11lHhha圖 2.1 副梁截面形狀a) U 形 b) 角形c) L 形圖 2.2 副梁的前端形式對(duì)于這三種不同形式的副梁前端，在其與車架縱梁相接觸的翼面上都加工有局部斜面，斜面尺寸如下：mm, mm10?h20~50l如果加工成這類形狀有困難時(shí)，可以采用如圖 2.3 所示的副梁前端簡易形狀。此時(shí)斜面尺寸較大，如：對(duì)于鋼質(zhì)副梁： mm mm mm mm507~0l對(duì)于硬木質(zhì)副梁： mm mm ?h1H?12a) 鋼質(zhì)副梁 b) 硬木質(zhì)副梁圖 2.3 副梁的前端簡易形狀副梁在車架上安裝的時(shí)候，其前端應(yīng)該盡量靠近駕駛室，越近越好。以上的三種形式中角形端面的副梁被廣泛的應(yīng)用，考慮到本設(shè)計(jì)的需要和車輛的負(fù)載情況，本設(shè)計(jì)中選擇了 U 形截面的副梁作為養(yǎng)護(hù)車的副梁。3、副車架與車架的連接可以采用多種結(jié)構(gòu)形式的連接裝置將副車架連接到車架上，常用的有三種形式分別是：止推板連接、連接支架連接、U 形夾緊螺栓連接。本設(shè)計(jì)中選用了止推板連接。4、副車架的形狀本設(shè)計(jì)中副車架形式，如圖 2.4 。圖 2.4 所示的副車架是最常見的形式，其副梁和橫梁均采用標(biāo)準(zhǔn)的槽鋼，副梁采用的是碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235 型號(hào)是 12.6，橫梁采用的是同樣的材料型號(hào)是 18a[11]。 a) 副車架 b) 副梁斷面圖 2.4 副車架的形式2.4 總體設(shè)計(jì)2.4.1 工作原理該 SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 由東風(fēng) EQ1122GZ12D7 汽車底盤、副發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、垃圾箱、水箱、水泵、油箱、油泵、掃刷、吸盤、推雪鏟、附車架等組成。見圖 2.5掃刷將垃圾掃至規(guī)定位置,吸塵系統(tǒng)的高壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)的氣流,在吸盤處形成較強(qiáng)負(fù)壓,將垃圾吸入垃圾箱。由于垃圾箱空間突然加大,氣流速度突然降低,同時(shí)集塵箱在兩進(jìn)灰口交接處噴出高壓霧化水，將進(jìn)出集塵箱內(nèi)的灰塵噴濕，噴濕的塵土、垃圾及體積質(zhì)量較小的顆粒在重力作用下沉至垃圾箱底部,樹葉、紙張等被網(wǎng)擋住,使空13氣進(jìn)一步凈化,最后經(jīng)風(fēng)機(jī)再次排出集塵箱。在冬季積雪路面時(shí)，車輛前部可安裝附屬配件推雪鏟，將積雪推至路邊，再進(jìn)行清掃作業(yè)。圖 2.5 slcx 多功能養(yǎng)護(hù)車總體布置2.4.2 構(gòu)造及功能（1）副發(fā)動(dòng)機(jī)及風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)該系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)支座、帶輪、風(fēng)機(jī)、等組成。它為風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力,副發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后帶動(dòng)風(fēng)機(jī)作業(yè)。副發(fā)動(dòng)機(jī)采用 BN492QA 柴油機(jī),經(jīng)傳動(dòng)軸、皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),副發(fā)動(dòng)機(jī)通過安裝在駕駛室內(nèi)的油門控制器控制油門開度對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整,通過油門控制器上的限位螺釘限定其最高工作轉(zhuǎn)速和怠速。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速為750~800r/min,最高工作轉(zhuǎn)速限定為 2200r/min。該發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為175.1N.m/2200r/min,最大功率為 57.4KW、3800r/min 。風(fēng)機(jī)采用 926-5A 標(biāo)準(zhǔn)通用型風(fēng)機(jī)。（2）吸盤裝置由吸盤、吸管、拖桿、吸口、側(cè)滾輪、后滾輪等組成。為確保最佳清掃效果,吸盤支承滾輪著地后底邊和地面的間隙應(yīng)保持 20mm 左右,該間隙可通過提高和降低吸盤兩側(cè)支承滾輪的安裝高度來調(diào)節(jié)。不清掃時(shí)通過提升裝置提起吸盤,保證吸盤剛性部分離地間隙大于 100mm,以利快速行駛 [12]。（3）清掃裝置該裝置由與車架中心線對(duì)稱的左、右兩清掃裝置組成。掃盤離地 110mm 左右，掃刷觸地狀況對(duì)清掃效果和減少掃絲的磨損很重要,必須將掃盤對(duì)地傾斜成一定的角度,即將掃盤外傾 3°左右。掃刷磨損后必須對(duì)掃盤進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)掃刷長度磨損減短至 100mm 時(shí)就需更換新掃刷。（4）集塵箱14集塵箱為密閉的簿壁焊接容器,其作用是沉積垃圾和除塵。當(dāng)從吸口吸入垃圾塵粒時(shí)含塵氣流從吸口進(jìn)入,經(jīng)集塵箱空腔,通過分離孔板進(jìn)入風(fēng)機(jī)。集塵箱內(nèi)部經(jīng)過防銹處理,集塵箱固定安裝在副車架吊裝臂上,通過吊裝進(jìn)行卸料。垃圾箱與吸盤、風(fēng)機(jī)、后箱門結(jié)合處用密封條嚴(yán)密密封以提高吸塵效果。當(dāng)以上結(jié)合部密封條脫落或損壞時(shí)吸塵效果會(huì)明顯下降,此時(shí)應(yīng)及時(shí)緊固或更換密封條 [13]。（5）推雪鏟推雪鏟是養(yǎng)護(hù)車廣泛配備的一種犁板式除雪工作裝置，通過可拆卸固定連接方式安裝于養(yǎng)護(hù)車的底盤前端。推雪鏟導(dǎo)板的形狀一般呈現(xiàn)復(fù)雜空間曲面，可對(duì)新雪、粉雪、粒雪、壓雪、冰水混合物等采取高速推進(jìn)方式，利用曲面旋移原理清理路面。將積雪推至路邊再進(jìn)行清掃作業(yè) [14]。（6）液壓與電氣系統(tǒng)SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 掃盤的旋轉(zhuǎn)、伸出、縮回,推雪鏟的擺動(dòng),吸盤的放下、提起等動(dòng)作都由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制。液壓系統(tǒng)主要由液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、電磁閥、單向節(jié)流閥、液壓單向閥、背壓閥、集流塊、液壓油箱、連接油管等組成。Slcx 養(yǎng)護(hù)車具有汽車底盤電氣和專用工作裝置電控與儀表兩個(gè)獨(dú)立的電氣系統(tǒng)。底盤電氣系統(tǒng)為常規(guī)通用系統(tǒng);專用工作裝置電控與儀表系統(tǒng)由電控箱、副發(fā)動(dòng)機(jī)電氣元件及電磁閥等組成,通過駕駛室內(nèi)的儀表盤按鈕操作實(shí)現(xiàn)專用工作裝置電、液控制。2.5 本章小結(jié)本章主要是對(duì)整車方案進(jìn)行了初步的分析，并確定了整車方案中基本參數(shù)包括整車的尺寸參數(shù)，車輛質(zhì)量參數(shù)，對(duì)整車設(shè)計(jì)基本方案的確定。對(duì)副車架進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)，簡單闡述了小型多功能養(yǎng)護(hù)車各裝置的工作原理。15第 3 章 主要零件選擇及其設(shè)計(jì)3.1 風(fēng)機(jī)的選擇3.1.1 風(fēng)機(jī)的工作原理SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 對(duì)塵粒的吸拾主要依賴風(fēng)機(jī)對(duì)塵粒的作用力。這種作用力有兩種形式，即空氣流動(dòng)對(duì)塵粒產(chǎn)生的動(dòng)壓和風(fēng)機(jī)直接對(duì)塵粒產(chǎn)生的負(fù)壓(靜壓)。動(dòng)壓和負(fù)壓之和為風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓?？諝饬鲃?dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)壓力相對(duì)較小，它只能帶動(dòng)較小的塵粒流動(dòng)，最終還要依靠風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓吸拾塵粒。對(duì)質(zhì)量較大的塵粒的吸拾主要依靠風(fēng)機(jī)對(duì)塵粒產(chǎn)生的負(fù)壓力。動(dòng)壓和負(fù)壓可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)風(fēng)流通道的形式，動(dòng)壓和負(fù)壓會(huì)有不同的表現(xiàn)形式。通過塵粒在進(jìn)人集塵箱之前會(huì)經(jīng)過兩種不同形式的路徑，即風(fēng)道和吸嘴。在風(fēng)道內(nèi)，風(fēng)機(jī)對(duì)塵粒的作用力主要體現(xiàn)在風(fēng)機(jī)的負(fù)壓上。若僅使用通道吸拾塵粒，那么風(fēng)機(jī)只需要有足夠的負(fù)壓力便可。風(fēng)機(jī)的風(fēng)流量可以很小。但僅用風(fēng)道吸拾塵粒，使得掃路車對(duì)路面的吸拾寬度太小，不適合掃路車的工作性能，為此增設(shè)吸嘴，目的是通過風(fēng)流產(chǎn)生的動(dòng)壓將吸嘴寬度內(nèi)的塵粒都帶到風(fēng)道的進(jìn)口。在吸嘴內(nèi)，除風(fēng)道的進(jìn)口存在極大的負(fù)壓外，其余空間的負(fù)壓較小，此時(shí)風(fēng)機(jī)對(duì)塵粒的作用力主要依賴風(fēng)機(jī)流量產(chǎn)生的動(dòng)壓力。根據(jù)動(dòng)能定理（3.1）21emv?可知風(fēng)的流速越大，風(fēng)流產(chǎn)生的動(dòng)壓越大。其中，e 為風(fēng)的動(dòng)能，m 為空氣介質(zhì)的密度，v 為空氣的流速。能量守恒定律告訴我們:在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中，流體的總能量是一個(gè)常數(shù)。根據(jù)伯努利方程可知（3.2）21pvghc???(在吸塵系統(tǒng)中，式中的流體勢能 pgh 很小，可以忽略不計(jì))，如果吸塵系統(tǒng)中的氣流流經(jīng)一個(gè)收縮(節(jié)流)截面時(shí)，氣體將被加速。這種氣體的加速將使它的動(dòng)能增加，卻使被加速處的靜壓力降低。根據(jù)式(3.1)可以看出若能獲得較大的流速，則吸嘴的風(fēng)流截面越小越好。為此，在設(shè)計(jì)吸嘴時(shí)，在保證塵粒能順利進(jìn)人吸嘴的同時(shí)，應(yīng)盡量減少吸嘴與路面的距離。吸嘴的兩個(gè)側(cè)面和后側(cè)面使用圍板，也可以有效地減少吸嘴的風(fēng)流截面，同時(shí)在較大塵粒不能被風(fēng)流的動(dòng)能帶動(dòng)時(shí)，還可以將其拖送至風(fēng)道的進(jìn)口。隨風(fēng)流量的增加，風(fēng)機(jī)所需的能量會(huì)急劇增加。而且，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲主要是因16為氣流間的摩擦、流量的增加。因此，在風(fēng)機(jī)的負(fù)壓能滿足吸拾塵粒的要求時(shí)，盡量選用小流量的風(fēng)機(jī)，在降低能耗的同時(shí)，還可有效的降低風(fēng)流產(chǎn)生的噪聲，有利于除塵 [15]。3.1.2 風(fēng)機(jī)的選擇清掃時(shí)欲吸拾塵粒，必須滿足下述條件F 吸拾 G 塵粒 （3.3）式中：F——吸拾為吸拾塵粒所需的吸拾力，N；G——塵粒的重力，N。選取塵粒密度為 P，初設(shè)可吸拾直徑為 d 的塵粒(不規(guī)則物體按當(dāng)量直徑計(jì)算)，則吸拾塵粒所需的負(fù)壓為 23146dgp???（3.4）123gdp??式中：錯(cuò)誤！未找到引用源。——理想狀態(tài)下吸拾灰粒所需要的負(fù)壓，pa；——密度， ；p3/kgmD——直徑（或當(dāng)量直徑） ，mm。式（3.1）為理想狀態(tài)下，風(fēng)機(jī)吸拾塵粒所需的負(fù)壓。但在實(shí)際工作過程中往往因?yàn)槲谛问?、管路形狀、路面狀況的影響，所需的負(fù)壓會(huì)大于理想狀態(tài)下的負(fù)壓，為此，需要用工況系數(shù) k(kl)來彌補(bǔ)作業(yè)中的能量損失，此時(shí)錯(cuò)誤！未找到引用源。 （3.5）風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓為動(dòng)壓和負(fù)壓之和，動(dòng)壓和負(fù)壓的比例會(huì)隨著吸塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同而有所變化。離心式通風(fēng)機(jī)在最佳工況下，出口動(dòng)壓約占全壓的 10~20%，當(dāng)偏離最佳工況時(shí)會(huì)大些。在此，取動(dòng)壓是全壓的 20%計(jì)算，于是，所需風(fēng)機(jī)的全壓為錯(cuò)誤！未找到引用源。 （3.6）SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 有多種除塵形式，每種除塵形式均有壓力損耗，常用除塵形式的壓力損耗如表 3.1。表 3.1 常用除塵形式的壓力損耗.質(zhì)性除塵 重力除塵 袋式除塵100~1500 50~150 700~1000其中袋式除塵多在干式掃路車上才有應(yīng)用，在此，只選取慣性除塵和重力除塵的最大壓力損失之和 1650Pa，結(jié)合式（3.2） 、 （3.3） 、 （3.4）可得風(fēng)機(jī)所需的全風(fēng)壓應(yīng)滿足如下關(guān)系式17錯(cuò)誤！未找到引用源。 （3.7）式中： ——SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 在實(shí)際應(yīng)用具有的全風(fēng)力。p吸 拾綜合實(shí)際情況取 K=1.2，當(dāng)量直徑 d=150mm,能吸入最大灰粒重量為 3kg 左右。則 35=1.210.5613.8474.6p w????吸 拾風(fēng)機(jī)跟吸塵系統(tǒng)的關(guān)系密切，在選用多功能養(yǎng)護(hù)車的風(fēng)機(jī)時(shí)可以參考以下兩點(diǎn):為減少風(fēng)機(jī)的能耗和噪聲污染，應(yīng)盡量減小風(fēng)機(jī)的流量，在保證吸拾垃圾的性能的同時(shí)，最有效的辦法是縮小吸嘴的風(fēng)流截面 [16]。在吸塵車上使用的風(fēng)機(jī)以離心式風(fēng)機(jī)為宜。設(shè)計(jì) SLCX 小型多功能養(yǎng)護(hù)車 風(fēng)機(jī)選擇 9-26 型離心通風(fēng)機(jī)輸送介質(zhì)的溫度一般不超過 80 度。介質(zhì)中所含的塵土及硬質(zhì)細(xì)顆粒不大于 150 毫克/立方米。風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式為帶式傳動(dòng)。出風(fēng)口位置角度可按裝配需要而定，并可根據(jù)裝配的實(shí)際需求制作非標(biāo)產(chǎn)品。風(fēng)機(jī)性能參數(shù)見表 3.2表 3.2 9-26-5 型離心通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)傳動(dòng)方式 轉(zhuǎn)速 流量 全壓 內(nèi)效率 內(nèi)功率 所需功率V 帶傳動(dòng) 2900r/min 4293m3/h 6035pa 77.2% 9.12kw 10.5kw3.2 副發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇副發(fā)動(dòng)機(jī)在本設(shè)計(jì)中只驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)，因此對(duì)副發(fā)動(dòng)機(jī)選擇要求如下：(1)能完全驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)；(2)質(zhì)量體積油耗越小越好；(3)價(jià)格越廉價(jià)越好 [17]。綜合考慮選擇為：BN49QA，最大扭矩：171.5N.M/2200r/min ，最大功率：57.4kw/3800r/min。3.3 副發(fā)動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)風(fēng)機(jī)和副發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，風(fēng)機(jī)與副發(fā)動(dòng)機(jī)采用 V 帶傳動(dòng)，由風(fēng)機(jī)工作載荷變動(dòng)很?。刻旃ぷ麇e(cuò)誤！未找到引用源。16 小時(shí)，參照（馬秋生主編《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 。機(jī)械工業(yè)出版社，V 帶的設(shè)計(jì)參照表都為本書圖表）表 8-9 選擇工作系數(shù)錯(cuò)誤！未找到引用源。故功率 為cP1.205.6cAPKpkw???又由 ，轉(zhuǎn)速 n=2900r/min，查 8-12 選擇 SPZ 窄 V 帶 [18]。k18有參照表 8-4， 應(yīng)不小于 50mm，故取 =100mm1d1d又由帶輪傳動(dòng)比錯(cuò)誤！未找到引用源。 （3.9）??1256~9.8ndm???錯(cuò)誤！未找到引用源。為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 2 900r/min， 為發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)速 2 200 錯(cuò)誤！未找2n到引用源。3 800r/min， 為風(fēng)機(jī)帶輪， 副發(fā)動(dòng)機(jī)帶輪。1dd取錯(cuò)誤！未找到引用源。 。當(dāng)錯(cuò)誤！未找到引用源。時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)基本處于最大功率，經(jīng)濟(jì)油耗工況下工作，滿足設(shè)計(jì)要求。驗(yàn)算帶速錯(cuò)誤！未找到引用源。 （3.10）帶速在 5-25m/s 范圍，滿足要求。初選中心距 ??012.5345adm??取錯(cuò)誤！未找到引用源。=450mm，符合 ????120120.7dad???帶長錯(cuò)誤！未找到引用源。 （3.11）參照表 8-3，窄帶 SPZ 取 L=1250mm。實(shí)際中心距 00452dLam???驗(yàn)算小帶輪包角錯(cuò)誤！未找到引用源。 （3.12）滿足要求。求 v 帶根數(shù) Z錯(cuò)誤！未找到引用源。 （3.13）式中： ——單根 V 帶的基本功率；0p——單根 V 帶 時(shí)額定功率的增量；?1i?——包角修正系數(shù)；k?——帶常修正系數(shù)。L19查表 8-6 的 =3.90kw。0p故傳動(dòng)比 i??1221.3ndi????查表 8-7 得 =0.350p?又 查 8-8 和 8-3 得錯(cuò)誤！未找到引用源。 ，錯(cuò)誤！未找到引用源。76.8??錯(cuò)誤！未找到引用源。 （3.14）取 Z=4 根。作用在帶輪上的力 QF查表 8-2 得 SPZ 窄 V 帶單位長度質(zhì)量 q=0.17kg/m，由錯(cuò)誤！未找到引用源。 （3.15）作用在軸上的壓力為錯(cuò)誤！未找到引用源。 102sin87QFZN??3.4 集塵箱的設(shè)計(jì)垃圾輸送提升系統(tǒng),主要工作部分為位于車體中上部的集塵箱。集塵箱是集塵系統(tǒng)的核心,集塵箱的結(jié)構(gòu)直接決定了其流場分布,從而決定了集塵效率?，F(xiàn)代養(yǎng)護(hù)車的除塵系統(tǒng)，絕大部分采用重力降塵與慣性力除塵的組合方案，且基本上都以在氣力輸送過程中對(duì)含塵系統(tǒng)的捕、集分離，提高除塵效率。根據(jù)牛頓定律可知，垃圾塵粒在流動(dòng)的過程中，具有保持其原有速度和方向不變的特性。由于垃圾塵粒密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣的密度，也就是說塵粒的慣性要比空氣的慣性大得多。因此，絕大多數(shù)清掃機(jī)在垃圾箱中設(shè)置一道或幾道障礙擋板或孔板，利用塵粒慣性，使塵粒在與擋板的碰撞過程中，改變運(yùn)動(dòng)方向和速度大小，使其從運(yùn)載空氣中分離出來，達(dá)到除塵的目的。濕式噴霧輸送的主要目的是利用霧化水對(duì)微細(xì)塵粒進(jìn)行攔截捕獲、收集以及濕塵團(tuán)的碰撞凝聚作用提高系統(tǒng)除塵效率。由于微細(xì)塵粒的懸浮速度低，雖然易于輸送，但其沉降速度也低，難以從輸送氣流中分離出來，是造成清掃機(jī)除塵不凈，產(chǎn)生二次揚(yáng)塵污染的主要原因。利用濕式噴霧，在除塵之前的輸送過程中，對(duì)微細(xì)塵粒經(jīng)行預(yù)處理，使其凝成具有較大沉降速度的粉塵團(tuán)，可以在不過大增加集塵箱空間的基礎(chǔ)上，提高除塵系統(tǒng)對(duì)于微細(xì)塵粒捕集率，防止二次污染 [19]。圖為設(shè)計(jì) slcx 養(yǎng)護(hù)車集塵箱的結(jié)構(gòu)示意圖。養(yǎng)護(hù)車工作時(shí),含塵氣流從吸塵管進(jìn)入，經(jīng)過集塵箱空腔，通過重力降塵作用，氣流經(jīng)集塵箱空腔從排氣道排出。塵粒從20吸管進(jìn)入集塵箱后，因集塵箱的截面遠(yuǎn)大于吸管截面積，帶塵氣流速度降低，塵粒在重力作用下降落。而氣流則會(huì)經(jīng)由集塵箱的頂部,在風(fēng)機(jī)的作用下排出集塵箱。圖 3.1 集塵箱結(jié)構(gòu)為提高集塵箱體的容積利用率和降塵效率，對(duì)集塵箱體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的優(yōu)化，其目的有三個(gè)：（1）提高集塵箱體的容積利用率和降塵效率；（2）降低在靠近底部位置的氣流速度,有利于垃圾的沉降與堆積；（3）提高氣流在集塵箱內(nèi)部的停留時(shí)間。圖 3.1 為本設(shè)計(jì)垃圾箱結(jié)構(gòu)示意圖，提高吸盤至集塵箱體內(nèi)部的管道高度，增加圓弧擋板。這樣高速氣流主要集中在從吸盤導(dǎo)管的出口處與集塵箱內(nèi)部擋板處，而且高度氣流所占面積很小。在離開內(nèi)部擋板后，氣流速度迅速下降。在集塵箱體內(nèi)部大部分區(qū)域，氣流速度比較均勻，相對(duì)于不均應(yīng)氣流,其最高氣流速度較低，這有利于垃圾與氣流的分離。3.5 掃盤掃刷的設(shè)計(jì)立式側(cè)刷的工作原理見圖 3.2。刷毛栽裝在圓盤上，與圓盤固聯(lián)在一起，動(dòng)力通過立軸輸入，側(cè)刷繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)。在工作狀態(tài)時(shí)，刷毛與路面接觸，地面的砂粒和塵土等垃圾向上拋起，以便于收集。掃刷的設(shè)計(jì)要求，清掃效果好，效力高。從掃刷接地點(diǎn)受力分析塑料掃刷，從形狀上分有片形、圓形、橢圓形等；鋼片掃刷為片形，尼龍掃刷和塑料掃刷多為圓形或橢圓形，但也有片形，有的掃刷甚至采用空心塑料管壓扁用作掃刷；不管掃刷為何種形狀，它對(duì)掃刷的磨損關(guān)系不大。而選用何種材料制造掃刷則對(duì)掃刷的磨損影響很21大。事實(shí)上，與掃刷磨損有關(guān)的材料性能有硬度、導(dǎo)熱性、摩擦因數(shù)等諸多因素，掃刷材料的耐磨性是這諸多因數(shù)的綜合反映。材料硬度對(duì)掃刷磨損的影響在材料的諸多與磨損有關(guān)的因數(shù)中，對(duì)材料耐磨起主要作用的應(yīng)當(dāng)是材料的硬度。勿容置疑，鋼片掃刷比尼龍或塑料掃刷硬度更大，耐磨性更好。但是由于鋼片掃刷清掃作業(yè)時(shí)容易對(duì)路面造成損壞，所以大多養(yǎng)護(hù)車使用的是尼龍或塑料掃刷，特別是清掃瀝青路面的養(yǎng)護(hù)車。由于影響掃刷耐磨性的材料性能主要是掃刷材料的硬度，硬度越高，耐磨性越好，所以要提高掃刷的耐磨性就要提高掃刷材料的硬度，但是掃刷材料的硬度提高會(huì)使掃刷變脆，導(dǎo)致掃刷工作時(shí)易于折斷。這就是說：掃刷要求材料不但具有高的硬度，并且還要有高的韌性。材料導(dǎo)熱性對(duì)掃刷磨損的影響掃路車進(jìn)行清掃工作時(shí)，掃刷以一定的壓力與地面接觸，旋轉(zhuǎn)時(shí)與地面產(chǎn)生摩擦。掃刷與地面的摩擦，使掃刷接地端發(fā)熱。對(duì)于鋼片掃刷來說，這種發(fā)熱對(duì)其耐磨性影響不大，原因之一是鋼片掃刷有較好的導(dǎo)熱性，此外鋼的熔點(diǎn)較高，使其變軟的溫度也較高，鋼片掃刷在摩擦發(fā)熱下不易變軟。但是，尼龍或塑料掃刷的導(dǎo)熱性較差，摩擦發(fā)熱時(shí)容易變軟，使硬度降低而加快掃刷的磨損 [20]。圖 3.2