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Finally brings forward some improving ideas and expectations.Key words: sweeper; design; check; machine replacement parts目 錄1 緒論 .11.1 路面清掃車簡介 .11.2 國內(nèi)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 .11.3 產(chǎn)品技術(shù)水平 .11.4 產(chǎn)品發(fā)展方向 .21.5 市場開發(fā)前景 .22 小型環(huán)衛(wèi)清潔車設(shè)計方案擬定 .32.1 方案一 .32.2 方案二 .32.3 比較 .33 本車重要零部件設(shè)計及校核 .43.1 軸類零件設(shè)計及校核 .43.1.1 滾筒軸的設(shè)計及校核 .43.1.2 錐齒輪軸的設(shè)計及校核 .73.1.3 掃盤軸的設(shè)計 .113.2 軸承的設(shè)計及校核 .143.2.1 圓桶軸軸承設(shè)計 .143.2.2 錐齒輪軸軸承設(shè)計 .163.2.3 掃盤軸軸承設(shè)計 .173.3 鍵聯(lián)接及校核 .193.3.1 大帶輪鍵 .193.3.2 小鏈輪鍵 .193.3.3 大鏈輪鍵 .193.3.4 小齒輪鍵 .203.3.5 大齒輪鍵 .204 清掃車的技術(shù)參數(shù) .214.1 功率主要包括 .214.2 滾筒功率的計算 .214.3 掃盤功率的計算 .225 結(jié)論 .24參考文獻(xiàn) .25致 謝 .26中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計11 緒論1.1 路面清掃車簡介路面清掃車作為環(huán)衛(wèi)設(shè)備之一，是一種集路面清潔、垃圾回收和運輸為一體的新型高效清潔設(shè)備。可廣泛立用于干線公路，市政以及機場道面、城市住宅區(qū)、公園等道路清潔。新型的路面清掃車不僅可以清掃路面垃圾，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，有減少和預(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。目前在國內(nèi)通過路面清掃車來清掃城市道路已經(jīng)成為一種趨勢。1.2 國內(nèi)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀路面養(yǎng)護(hù)機械化程度的高低，是一個國家工業(yè)化程度和綜合實力強弱的重要標(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、清潔效果等方面都存在定的差距。目前，國產(chǎn)的道路清掃設(shè)備已經(jīng)可以基本滿足我們的需要。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。2003 年國產(chǎn)路面清掃車總銷量估計在 1 000 臺左右，僅相當(dāng)于國外一個企業(yè)的銷量。同時，現(xiàn)在使用的很多國產(chǎn)設(shè)備，存在外形單調(diào)、功能單一，操作不方便，清潔效率低等問題。在國外路面清潔車早已廣泛應(yīng)用了先進(jìn)的電子技術(shù)。如帶有微電腦的清潔及回收裝置等，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。1.3 產(chǎn)品技術(shù)水平國內(nèi)路面清掃車的技術(shù)主要來源于三個方面：一是借鑒國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)并結(jié)合我國國情自行開發(fā)的產(chǎn)品，二是直接引進(jìn)國外技術(shù)的產(chǎn)品；三是從國家科研院所轉(zhuǎn)讓技術(shù)后再在生產(chǎn)中進(jìn)行改進(jìn)的產(chǎn)品?？傮w而言，目前的中國制造商對新技術(shù)的研發(fā)還不是太注重，自己的研發(fā)也不到位，是競爭力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及外資產(chǎn)品，尤其在控制系統(tǒng)和清潔效率等方面與國外產(chǎn)品有相當(dāng)大的差距。國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到，隨著外資企業(yè)的不斷進(jìn)入國內(nèi)市場的競爭的競爭，讓各個生產(chǎn)商把產(chǎn)品的質(zhì)量擺在了重要位置。目前，很多國內(nèi)的大企業(yè)都在與國外的競爭對手合作，以全面完善自己的產(chǎn)品，提高自己產(chǎn)品的競爭力。像長沙中標(biāo)公司、天津掃地王專用汽車有限公司等企業(yè)已成立了專門的技術(shù)研發(fā)中心，以企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷提高來使企業(yè)得到快速的發(fā)展把產(chǎn)品的質(zhì)量擺在重中之重的位置，投入資金、人力在消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)新型路面清潔車，以期形成產(chǎn)品系列化、多功能化，并進(jìn)一步提高產(chǎn)品的清潔效率。目前主導(dǎo)企業(yè)正加快新產(chǎn)品的開發(fā)步伐，完善產(chǎn)品型譜，中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計2盡快完成原有產(chǎn)品的統(tǒng)型改造，實現(xiàn)產(chǎn)品的制造切換和市場切換，提升市場形象，提高市場份額。同時，加快實施投資，實施技術(shù)改造工程，以形成制造的核心能力，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和制造能力的雙提升。1.4 產(chǎn)品發(fā)展方向隨著社會生活質(zhì)量的不斷提高，以前傳統(tǒng)簡單的路面清掃方法已經(jīng)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，更好的清掃效果，更高的清掃效率越來越成為市場需要的對象。高可靠：一個產(chǎn)品是不是可靠取決于多種因素的制約但主要有三個方面的原因：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。因此要想提高可靠性首先需解決上述三個問題，如何有效的解決這三個問題已經(jīng)是各個企業(yè)競爭的重點，同時誰能更好的解決這三個問題誰就能在市場中占據(jù)主動位置。多功能：如果提到路面清潔車大多數(shù)人首先想到的就是單一的清掃路面的車輛，如果臨時需要用它打掃別的就不行了。而從從現(xiàn)實中我們會發(fā)現(xiàn)我們不僅僅只需要打掃路面的這一種清掃車，有的需要可以掃的的同時清掃路兩旁的護(hù)欄，有的需要在下雪天也派上用場等等。因此，清潔車的多功能化將是其一個發(fā)展方向。全天候：目前的清掃車需要噴水壓塵除塵，在缺水地區(qū)和北方的冬季無法使用，要解決這一問題，必須要開發(fā)干式吸掃和濕式吸掃兩用車或稱全天候清潔車，該車的開發(fā)成功不但可以解決上述難題，同時可節(jié)約用水，降低使用成本。環(huán)保型：由于技術(shù)的原因，部分老式清掃車由于尾氣和噪聲的原因，對環(huán)境造成了破壞。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，現(xiàn)有清潔車就將很難適應(yīng)需要。所以開發(fā)更完善的路面清潔車已經(jīng)是放在我們面前一個非常棘手的問題。可見，國內(nèi)路面清掃車生產(chǎn)企業(yè)只有在發(fā)展完善現(xiàn)有設(shè)備的同時也要不斷適應(yīng)新的需求，才能在未來的市場競爭中占據(jù)一席之地。1.5 市場開發(fā)前景隨著環(huán)衛(wèi)設(shè)備的不斷更新與發(fā)展，2000 年之后，國內(nèi)路面清掃車市場開始呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢。長沙中標(biāo)公司、天津掃地王公司等專業(yè)生產(chǎn)廠家，均獲得了較好的發(fā)展勢頭。隨之而來，常林股份有限公司、三一重工股份有限公司等其它企業(yè)也開始進(jìn)入路面清掃車的研發(fā)和生產(chǎn)，并取得了較好的發(fā)展。從近期的資料分析來看路面清掃車的市場發(fā)展?jié)摿薮?，這從近幾年的產(chǎn)品的銷量就可以看出，2000 年行業(yè)總量為 8OO 臺，而到 2004 年就達(dá)到了 1350 臺，這其中還不包含相當(dāng)數(shù)量的進(jìn)口產(chǎn)品。在東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)路面清潔車市場發(fā)展很快，已率先進(jìn)入路面清潔機械化時期。有資料顯示，在北京、上海、廣州和深圳等大中城市路面清掃車的保有量已超過 300 臺。但與國外相比，國內(nèi)還停留在市場的初級發(fā)展階段。國外發(fā)達(dá)國家從 20 世紀(jì) 40 年代就開始批量生產(chǎn)路面清潔車，像英國的 JOHNSTON、美國的 ELG、日本的 KATO、德國的 FAUN-KUKA 等公司目前不管在銷量規(guī)模、技術(shù)檔次都處于中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計3世界的前列。路面清掃車越來越受到人們認(rèn)可的原因：首先是路面清潔車能掃能運，作業(yè)方便清潔效率高，除塵效果好；其次是隨著城市道路的不斷建設(shè)、車輛的不斷增加，道路垃圾的增多、打掃的難度加大。每天都用傳統(tǒng)的人力清潔已很難實現(xiàn)城市的快速清潔。隨著新形勢下道路的不斷發(fā)展，通過大型的清潔設(shè)備成為新的趨勢，而這一切將使得路面清掃車的需求呈現(xiàn)一個快速的增長態(tài)勢，而這必將給國內(nèi)路面清潔車企業(yè)帶來無限商機。總之，隨著全國各大城市自我的不斷完善許多新問題的不斷涌出，城市化規(guī)模不斷擴(kuò)大，同時隨著公路沿線不斷的延展，路面清潔養(yǎng)護(hù)已經(jīng)成為了建完路以后擺在我們面前的新問題。隨著我國綜合經(jīng)濟(jì)實力的不斷發(fā)展以及勞動力成本的不斷提高，路面清掃車的發(fā)展環(huán)境一片大好，采用機械化的設(shè)備對城市道路進(jìn)行清潔已經(jīng)成為趨勢。路面清掃車在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部沿海地區(qū)已被廣泛使用，目前正在向中西部地區(qū)擴(kuò)展，可以這樣說，路面保潔工作從人力向機械化轉(zhuǎn)變的時代已經(jīng)到來。2 小型環(huán)衛(wèi)清潔車設(shè)計方案擬定2.1 方案一這個方案的主要特點是結(jié)構(gòu)簡單，它主要由動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、工作系統(tǒng)組成。在車的前端安裝有一個邊刷，它的驅(qū)動力是經(jīng)過一對直齒錐齒輪輸入的，通過設(shè)計一對錐齒輪，可以把平行于地面的圓周轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為垂直于地面的圓周轉(zhuǎn)動，從而為邊刷提供動力。位于車中間位置的一級滾筒刷由電機通過帶傳動直接提供驅(qū)動力，二級滾筒刷由一級滾筒通過鏈傳動提供驅(qū)動力，且兩者大小不等，兩個滾筒刷作相向運動，滾筒的邊緣是由尼龍制成的刷苗，并且保持始終有兩排同時夾持，它們接觸的瞬間把垃圾夾持住并且拋起，垃圾沿斜面作拋物線運動，由于兩者大小不等，所以最后落在位于滾筒刷一側(cè)的垃圾箱里，完成一次垃圾清掃的工作。小錐齒輪的動力通過鏈傳動輸入，這也是由鏈傳動的特點決定的。鏈傳動適合應(yīng)用于軸相平行并且距離比較遠(yuǎn)的場合，此外，鏈傳動還可以保證較穩(wěn)定的傳動比。2.2 方案二這個方案由一個滾筒刷來完成垃圾的清掃的工作，在滾筒刷的后面增添一個上升的斜板，它的下端伸出車底并且與滾刷保持接觸，可使垃圾能夠收集的更徹底，在滾筒刷上面設(shè)置一個圓弧形鐵板，以阻止拋起來的垃圾向上揚起。動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)基本等同方案一。中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計42.3 比較比較這兩個方案，第二個方案有較第一個方案突出的優(yōu)點。首先，它用一個滾筒和斜板代替了第一個方案的兩個滾筒，不僅簡化了車體的結(jié)構(gòu)而且減少了一個傳動裝置，從而減少了清潔車的功率損失。其次，第二個方案清掃部分的設(shè)計有效的避免了兩個滾筒刷轉(zhuǎn)動時造成的清掃死角從而使清掃更加的徹底。最后，在滾刷上面設(shè)置一個圓弧板，有效的阻止了拋起來的垃圾向上揚起，更重要的是防止垃圾拋棄時落進(jìn)滾刷內(nèi)造成滾刷卡死。因此采用第二方案。3 本車重要零部件設(shè)計及校核3.1 軸類零件設(shè)計及校核3.1.1 滾筒軸的設(shè)計及校核 已經(jīng)確定軸的材料 45 鋼調(diào)質(zhì)，軸的最小直徑由書2表 15-3，取為 120。 軸所傳遞的功率，估計為 0.384kw。 軸轉(zhuǎn)速，為 700r/min。d=120=9.8mmmin3700384. 0由于軸上開有鍵槽，加大軸的直徑 15%。d=9.8 1.15=11.27mm。 因此，取最小軸徑為 12。min 圖 3-1 滾筒軸裝配圖軸上零件擬定裝配圖如圖 3-1，軸的尺寸設(shè)計。中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計5-軸段，轉(zhuǎn)配滾筒刷，由于選用的滾筒中心孔直徑為 60mm,長度為 600mm,故-軸段直徑為 60mm,長度取 610mm。 -軸段，安放深溝球，軸承查書1表 12-5，選取 6211 軸承，其尺寸為d=55mm,B=21mm.故-軸段直徑為 55mm,長度取 21mm。-軸段，為了是齒輪與殼體有一定間距，取-軸段長度 32mm,直徑 55mm。-軸段，安裝齒輪，軸肩高應(yīng)為，故取-軸段直徑 47mm,長度 25。同理-軸段，安放深溝球，軸承查書1表 12-5，選取 6211 軸承，其尺寸為d=55mm,B=21mm.故-軸段直徑為 55mm,長度取 21mm。-軸段，為了是齒輪與殼體有一定間距，取-軸段長度 23mm,直徑 55mm。-軸段，安裝帶輪，軸肩高應(yīng)為，故取-軸段直徑 47mm,長度34mm。滾筒軸的強度校核。（1）畫軸空間受力圖： 中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計6圖 3-2 滾筒桶軸受力圖（2）畫軸垂直受力圖并求垂直面支反力：帶輪載荷 sin4518QFN帶鏈輪載荷 sin2221QFN鏈由得 AMO507507000BVQVQVFFF帶鏈24BVFN由得 0YF 21AVBVQVQVFFFFN帶鏈（3）畫軸水平受力圖并求水平面支反力：帶輪載荷cos1569QFN帶鏈輪載荷cos2253QFN鏈圓桶阻力為均布載荷由由得AMO503507507500tBHQHQHFFFF帶鏈71BHFN由得0YF 68AHBHtQHQHFFFFFN帶鏈（4）繪制垂直面彎矩圖：10.050.9VQVMFN m帶20.10.050.65VAVMFFN mQ V帶30.051.05VQVMFN m 鏈（5）繪制水平面彎矩圖：10.053.45HQHMFN m帶20.10.053.5HAHMFFN mQ H 帶30.052.65HQhMFN m 鏈（6）繪制合成彎距圖：1 截面 22220.013.453.57.IIVIHMMMN m2 截面 22222220.653.53.56VHMMMN m3 截面22223331.052.652.85VHMMMN m （7）繪制扭矩圖：3TN m（8）繪制當(dāng)量彎矩圖中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計7軸可按脈動循環(huán)考慮，已知軸為 45#鋼調(diào)質(zhì)，由書2表 155 查，160WaMP，。0100WaMP100.6WW1 截面 22223.5703.57IeIeIMMMTN m右左2 截面2222223.561.83.99eMMTN m右 2222223.5603.56eMMTN m左3 截面 22223332.8502.85eeMMMTN m右左（9）校核危險截面直徑由軸結(jié)構(gòu)圖和當(dāng)量彎矩圖可知 1、2、3 處可能為危險截面，由 117得41 截面=8.41mm3110.1eIWMd2 截面=8.73mm23210.1eWMd3 截面=7.8m33310.1eWMd經(jīng)與設(shè)計尺寸比較，各截面所計算直徑均小于其結(jié)構(gòu)設(shè)定之直徑，軸強度足夠。3.1.2 錐齒輪軸的設(shè)計及校核已經(jīng)確定軸的材料 45 鋼調(diào)質(zhì)，計算軸的最小直徑中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計8 由書2表 15-3，取為 120。 軸所傳遞的功率，估計為 0.111kw。 軸轉(zhuǎn)速，為 305。d=120=8.54mmmin3305111. 0由于軸上開有鍵槽，加大軸的直徑 15%。d=8.54 1.15=9.8mmmin因此，取最小軸徑為 10。 圖 3-3 錐齒輪軸裝配圖軸上零件擬定裝配圖如圖 3-3，軸的尺寸設(shè)計。-軸段，安裝齒輪，根據(jù)齒輪的設(shè)計尺寸，故取-軸段直徑 30mm,長度 25。-軸段，為了使齒輪與殼體有一定間距，軸肩高應(yīng)為，取-軸段長度 36mm,直徑 35mm。-軸段，安放深溝球，軸承查書1表 12-5，選取 6207 軸承，其尺寸為d=35mm,B=17mm.故-軸段直徑為 35mm,長度取 17mm。-軸段，裝配套筒，根據(jù)設(shè)計尺寸，故-軸段直徑為 40mm,長度取 142mm。-軸段，裝配錐齒輪，根據(jù)設(shè)計尺寸，故-軸段直徑為 40mm,長度取 37mm。-軸段，為軸肩，軸肩高應(yīng)為，故取-軸段直徑 50mm,長度 3mm。-軸段，經(jīng)計算，取-軸段直徑 40mm,長度 428.52mm。-軸段， 安放深溝球，軸承查書1表 12-5，選取 6207 軸承，其尺寸為d=35mm,B=17mm.故-軸段直徑為 35mm,長度取 17mm。中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計9錐齒輪軸的強度校核（1）畫軸空間受力圖： 圖 3.4 錐齒輪軸受力圖（2）畫軸垂直受力圖并求垂直面支反力：中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計10 齒輪徑向力 2tancostancos24.69rtTFFNd 由得 AMO7505207000rBVQVFFF鏈4BVFN 由得 0YF 8AVrBVQVFFFFN鏈（3）畫軸水平受力圖并求水平面支反力：齒輪切向力 281.54rTFNd由得AMO7505207000tBHQHFFF鏈4BHFN由得0YF 25AHtBHQHFFFFN鏈（4）繪制垂直面彎矩圖： 15204160VAHMFN mm 2501050VMFN mmQ V鏈（5）繪制水平面彎矩圖：152013000HAHMFN mm2502650HMFN mmQ H 鏈（6）繪制合成彎距圖：1 截面 2213649 .IIVIHMMMN mm2 截面 222222850VHMMMN mm（7）繪制扭矩圖：3 3.18 10 TN mm（8）繪制當(dāng)量彎矩圖軸可按脈動循環(huán)考慮，已知軸為 45#鋼調(diào)質(zhì)，由書2表 111查，4160WaMP，。0100WaMP100.6WW中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計111 截面 222213649013649IeIMMTN mm左2222136490.6 318013782IeIMMTN mm右2 截面222222228500.6 31802850eeMMMTN mm右左（9）校核危險截面直徑由軸結(jié)構(gòu)圖和當(dāng)量彎矩圖可知 1、2 處可能為危險截面，由 117得41 截面=13mm3110.1eIWMd計入鍵槽的影響1d13 1.0413.5mm2 截面=7.8mm23210.1eWMd經(jīng)與設(shè)計尺寸比較，各截面所計算直徑均小于其結(jié)構(gòu)設(shè)定之直徑，軸強度足夠。3.1.3 掃盤軸的設(shè)計已經(jīng)確定軸的材料 45 鋼調(diào)質(zhì)。軸的最小直徑 由書2表 15-3，取為 120。 軸所傳遞的功率，估計為 0.102kw。 軸轉(zhuǎn)速，為 203。d=120=9.54mmmin3203102. 0由于軸上開有鍵槽，加大軸的直徑 15%。d=9.54 1.15=10.97mmmin因此，取最小軸徑為 11。中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計12 圖 3-5 刷盤軸裝配圖軸上零件擬定裝配圖如圖 3-5，軸的尺寸設(shè)計。-軸段，安裝刷盤段，選擇的刷盤尺寸寬 20mm，直徑 50mm, 故取-軸段直徑50mm,長度 18mm。-軸段，為了使刷盤與殼體有一定間距，軸肩高應(yīng)為，取-軸段長度 28mm,直徑 55mm。-軸段，安放深溝球，軸承查書1表 12-5，選取 6211 軸承，其尺寸為d=55mm,B=21mm.故-軸段直徑為 55mm,長度取 21mm。-軸段，裝配套筒，根據(jù)設(shè)計尺寸，故-軸段直徑為 55mm,長度取 68mm。-軸段，安放深溝球，軸承查書1表 12-5，選取 6207 軸承，其尺寸為d=35mm,B=17mm.故-軸段直徑為 35mm,長度取 17mm。-軸段，為軸肩，軸肩高應(yīng)為，故取-軸段直徑 70mm,長度 10mm。-軸段，經(jīng)計算，取-軸段直徑 60mm,長度 40mm。-軸段，安裝錐齒輪，根據(jù)齒輪的設(shè)計尺寸，故取-軸段直徑 50mm,長度49mm。掃盤軸的強度校核畫軸空間受力圖：中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計13圖 3.6 掃盤軸受力圖中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計14（2）畫軸垂直受力圖并求垂直面支反力： 齒輪徑向力 25rFN 由得 AMO57188AVrFF82AVF 由得 0YF 107BVAVrFFFN（3）畫軸水平受力圖并求水平面支反力：齒輪切向力 82tFN由得 AMO57188AHtFF270AHFN由得0YF 352BHAHtFFFN（4）繪制垂直面彎矩圖： 1574700VAVMFN mm（5）繪制水平面彎矩圖： 15715416HtMFN mm（6）繪制合成彎距圖： 1 截面 222247001541616116 .IIVIHMMMN mm（7）繪制扭矩圖：4775 .TN mm（8）繪制當(dāng)量彎矩圖軸可按脈動循環(huán)考慮，已知軸為 45#鋼調(diào)質(zhì)，由書2表 111查，4160WaMP，。0100WaMP100.6WW1 截面 22221161160.6 477516368 .eIIMMMN mm（9）校核危險截面直徑由軸結(jié)構(gòu)圖和當(dāng)量彎矩圖可知 1、2 處可能為危險截面，由 117得41 截面=14mm3110.1eIWMd經(jīng)與設(shè)計尺寸比較，各截面所計算直徑均小于其結(jié)構(gòu)設(shè)定之直徑，軸強度足夠。中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計153.2 軸承的設(shè)計及校核3.2.1 圓桶軸軸承設(shè)計（1）求軸承所受徑向載荷 、對軸進(jìn)行受力分析，將空間力系分為鉛垂面，1RF2RF水平面兩個力系并畫受力圖。圖 3.7 圓桶軸受力圖求鉛垂面支反力、1RVF2RVF25075024700QVQVRVFFF帶鏈1221RVRVQVQVFFFFN帶鏈求水平面支反力、1RHF2RHF25035075071700tQHQHRHFFFFN帶鏈1268RHRHtQHQHFFFFFN帶鏈求總支反力即軸承所承受徑向載荷、1RF2RF 2222111216871RRVRHFFFN 2222222712475RRVRHFFFN中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計16（2）求軸承所受軸向載荷、1AF2AF由于深溝球軸承接觸角，不存在內(nèi)部軸向力，且本軸無軸向載荷。0120AAFFN（3）計算軸承當(dāng)量動載荷、1FP2FP初選軸承型號 試選 6211 軸承。由 GB/T276-94 查得性能參數(shù)為 采用脂潤滑43200rCN29200orCNlim6000 /minnr軸承 11171FPFRN軸承 22275FPFRN（4）軸承壽命計算兩端軸承選相同型號，由于，所以按計算。球軸承，查書1表21FPFP2FP312-5 溫度系數(shù)，查書2表 13-6 載荷系數(shù)1.0Tf 1.1Pf h661010101 432001465826060 7001.1 75Thpf CLnf FP滿足由于載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不是很低，不必校核靜強度。該軸承轉(zhuǎn)速只有 700r/min，遠(yuǎn)低于極限轉(zhuǎn)速 6000r/min，也不必校核極限轉(zhuǎn)速。3.2.2 錐齒輪軸軸承設(shè)計（1）求軸承所受徑向載荷 、對軸進(jìn)行受力分析，將空間力系分為鉛垂面，1RF2RF水平面兩個力系并畫受力圖。圖 3.8 錐齒輪軸受力圖求鉛垂面支反力、1RVF2RVF27505204700rQVRVFFFN鏈128RVrRVQVFFFFN鏈中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計17求水平面支反力、1RHF2RHF27505204700tQHRHFFFN鏈1225RHtRHQHFFFFN鏈求總支反力即軸承所承受徑向載荷、1RF2RF 222211182526RRVRHFFFN 2222222446RRVRHFFFN（2）求軸承所受軸向載荷、1AF2AF由于深溝球軸承接觸角，不存在內(nèi)部軸向力，軸承 1 受軸向載荷0軸承 2 無軸向載荷。117AXFFN（3）計算軸承當(dāng)量動載荷、1FP2FP初選軸承型號 試選 6207 軸承。由 GB/T276-94 查得性能參數(shù)為 采用脂潤滑25500rCN15200orCNlim8500 /minnr由書1 表 13-5 查表并計算的徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)軸承一：X =0.56 Y =1 軸承二： X =1 Y =0 1122因軸承運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按書1表 13-6，取 f =1.5。p則 F= X F+ Y F=0.56 26+17=31.56N1P11R11A F= X F+ Y F=1=6N2P22R22A6（4）軸承壽命計算兩端軸承選相同型號，由于 F大于 F，所以按 F計算。球軸承，查書11P2P1P3表 12-5 溫度系數(shù)，查書1表 12-8載荷系數(shù)1.0Tf 41.1Pf h661010101 255001528966060 7001.1 26Thpf CLnf FP滿足由于載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速較低，須校核靜強度。（5）當(dāng)量靜載荷 000PRAFX FY F 查的徑向當(dāng)量靜載荷系數(shù)和軸向當(dāng)量靜載荷系數(shù)=0.6 =0.5 0X0Y的026 0.6 17 0.524PF（6）靜強度條件中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計18查書1表 13-8 =1 由式 得 C =S F=24Pa S000PCFS000P靜強度條件符合。該軸承轉(zhuǎn)速只有 700r/min，遠(yuǎn)低于極限轉(zhuǎn)速 8500r/min，也不必校核極限轉(zhuǎn)速。3.2.3 掃盤軸軸承設(shè)計（1）求軸承所受徑向載荷 、對軸進(jìn)行受力分析，將空間力系分為鉛垂面，1RF2RF水平面兩個力系并畫受力圖。圖 3.9 掃盤軸受力圖求鉛垂面支反力由上107RVFN求水平面支反力由上352RHFN求總支反力即軸承所承受徑向載荷、1RF2RF2222107352367RRVRHFFFN（2）求軸承所受軸向載荷由于深溝球軸承接觸角，不存在內(nèi)部軸向力，且本軸可近似為無軸向載荷。0（3）計算軸承當(dāng)量動載荷初選軸承型號 試選 6211 軸承。由 GB/T276-94 查得性能參數(shù)為中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計19 采用脂潤滑43200rCN29200orCNlim6000 /minnrN367PF （4）軸承壽命計算兩端軸承選相同型號，由于，所以按計算。球軸承，查書1表21FPFP2FP312-7溫度系數(shù)，查書1表 12-8載荷系數(shù)41.0Tf 41.1Pf 661010101 432001496526060 200 1.1 367Thpf CLnf FP滿足。由于載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速較低，須校核靜強度。（5）當(dāng)量靜載荷 00PRFX F查表 12-13 =0.6 40X00220PRFX FN（6）靜強度條件查表 12-14=1 由式 12-17得4S4000PCFS靜強度條件符合該軸承轉(zhuǎn)速只有 200r/min，遠(yuǎn)低于極限轉(zhuǎn)速 6000r/min，也不必校核極限轉(zhuǎn)速。3.3 鍵聯(lián)接及校核3.3.1 大帶輪鍵（1）因帶輪工作時對中性要求較高，故選 A 型普通平鍵。（2）確定鍵尺寸，由書1表 5-1查得4鍵寬 b=14mm 高 h=9mm 長=90mm（3）校核擠壓強度，由表 5-2查得許用擠壓應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩=34 60PaMPN m鍵工作長度 l=L-b=90-14=76mm，鍵與鍵槽工作高度94.522hKmm擠壓應(yīng)力由式 5-1得 422 30000.354.5 76 50PaTMPkld得滿足強度條件。 PP3.3.2 小鏈輪鍵（1）因帶輪工作時對中性要求較高，故選 A 型普通平鍵。（2）確定鍵尺寸，由表 5-1查得4中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計20鍵寬 b=14mm 高 h=9mm 長=70mm（3）校核擠壓強度，由表 5-2查得許用擠壓應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩=34 60PaMPN m鍵工作長度 l=L-b=70-14=56mm，鍵與鍵槽工作高度94.522hKmm擠壓應(yīng)力由式 5-1得 422 30000.484.5 56 50PaTMPkld得滿足強度條件。 PP3.3.3 大鏈輪鍵（1）因帶輪工作時對中性要求較高，故選 A 型普通平鍵。（2）確定鍵尺寸，由書2表 6-1 查得鍵寬 b=10mm 高 h=8mm 長=70mm（3）校核擠壓強度，由書2表 6-2 查得許用擠壓應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩 60PaMP3180TN mm鍵工作長度 l=L-b=70-10=60mm，鍵與鍵槽工作高度8422hKmm擠壓應(yīng)力公式得 22 31800.884 60 30PaTMPkld得滿足強度條件。 PP3.3.4 小齒輪鍵（1）因帶輪工作時對中性要求較高，故選 A 型普通平鍵。（2）確定鍵尺寸，由書2表 6-1 查得鍵寬 b=12mm 高 h=8mm 長=8mm（3）校核擠壓強度，由書2表 6-2 查得許用擠壓應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩 60PaMP3180TN mm鍵工作長度 l=L=8mm，鍵與鍵槽工作高度8422hKmm擠壓應(yīng)力公式得 22 31804.974 8 40PaTMPkld 得滿足強度條件。 PP3.3.5 大齒輪鍵（1）因帶輪工作時對中性要求較高，故選 A 型普通平鍵。中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計21（2）確定鍵尺寸，由書2表 6-1 查得鍵寬 b=16mm 高 h=10mm 長=12mm（3）校核擠壓強度，由書2表 6-2 查得許用擠壓應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩 60PaMP3180TN mm鍵工作長度 l=L=12mm，鍵與鍵槽工作高度10 522hKmm擠壓應(yīng)力公式得 22 47751.455 12 55PTMPkld得滿足強度條件。 PP4 清掃車的技術(shù)參數(shù)4.1 功率主要包括（1） 克服刷苗與地面之間摩擦力所需的功率。（2） 克服垃圾與上升斜板之間的摩擦力所作的功率（太小可以忽略） 。（3）提升垃圾所消耗的功率（太小可以忽略） 。4.2 滾筒功率的計算刷苗圓周線速度的計算：smdnVm/1110006070030014. 3100060刷苗圓周線速度（m/s）VmD滾筒直徑取 d=300 mmN滾筒轉(zhuǎn)速取 n=700 r/min刷苗的取材及參數(shù)計算：取刷苗材料為 PA-1010（尼龍）則 E=1.6GMPa412441097. 364003. 064mdI由得33bplfEI33lEIfpB=0.125N312905. 01097. 3106 . 13001. 0p- 刷苗的變形量(m)一般為 0.010.25 取 0.02Bf中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計22E-刷苗的彈性模量（Pa）I-刷苗斷面的慣性矩（）4ml-刷苗的長度（m）取 0.05d-刷苗的直徑（m）取 0.003P-每根刷苗所受的阻力根150) 13(600)(1ddLNN-刷苗個數(shù)（個/排） L 刷筒長度d1- 刷苗的間隔距離取d1=1 mm=NP=1500.125=18.75N阻F 1000)(1MWVVFPW23096. 01000)118 . 0(75.18-滾筒所需功率1WPV-掃路車行車速度取人行走速度 V=0.8 m/s-滾筒的工作效率4.3 掃盤功率的計算（1）掃盤的線速度計算：100060Vdnsm14. 310006020030014. 3d-掃盤的直徑取 300mmn-掃盤的轉(zhuǎn)速取 200mm（2）工作阻力的計算：F=NP=200 0.125=25NN-掃盤刷苗的個數(shù)取 200（個/圈）P-單根刷苗所受阻力（3）掃盤功率的計算：中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計2310002FVPW=100W8 . 0100014. 325-掃盤所需的功率2WPF-掃盤的阻力V-掃盤的線速度-掃盤的功率WpPwd23996. 0230111WPPWd11196. 096. 096. 010032122WPPPddd35011123921-清潔車實際需要的電動機輸出功率dP-滾筒刷實際需要的電動機輸出功率1dP-掃盤實際需要的電動機輸出功率2dP-帶傳動的傳動效率1-鏈傳動的傳動效率2-齒輪傳動的傳動效率3綜上所述，選額定功率為 400W 的 90ZW 電動機。中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計245 結(jié)論該清潔車采用滾筒和掃盤旋轉(zhuǎn)清潔境界垃圾，具有結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、使用方便，應(yīng)用范圍廣泛、維修方便等優(yōu)點。它主要由動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、工作系統(tǒng)組成。由于這款清潔車由于體型比較小，它解決了普通路面清掃車不能清掃社區(qū)場所的弊端，從而解決了社區(qū)場所只能由清潔工人清掃的問題，能夠為清潔工人減輕大量的體力勞動。本設(shè)計著重對該車中較為重要的零部件進(jìn)行了設(shè)計與校核，是之滿足使用條件，經(jīng)計算各個零部件滿足要求，其中某些部件參數(shù)較大，主要是為了安全起見。由于學(xué)識有限，設(shè)計中也存在著許多的缺點和不足有待改正。中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計25參考文獻(xiàn)1 唐增寶 常建鵝. 械設(shè)計課程設(shè)計(第三版).華中科技大學(xué)出版社 20062 紀(jì)名剛 濮良貴. 機械設(shè)計. 高等教育出版社 20093 劉鴻文. 理論力學(xué). 高等教育出版社 20094 孫恒 陳作模 葛文杰. 機械原理. 高等教育出版社5 王伯平. 互換性與測量技術(shù). 機械工業(yè)出版社6 余夢生，吳宗澤主編. 機械零部件手冊. 機械工業(yè)出版社 1995中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計26致 謝本設(shè)計是在周琴教授的教導(dǎo)下完成的，她實事求是的科研態(tài)度、勤懇奉獻(xiàn)，敬業(yè)精神必鞭策我終生。在此，謹(jǐn)向尊敬的周老師致以衷心的感謝。在我設(shè)計的過程中，周老師始終幫我細(xì)致的調(diào)整思路，督促我不斷地擴(kuò)大知識面，激勵我勤于思考，勇于創(chuàng)新，周老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的知識，以及他誨人不倦的精神令人敬重。 另外，感謝和我一起做畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)們，他們也都給過我許多熱情誠懇的幫助，使我的畢業(yè)設(shè)計更加完美。我得以順利完成學(xué)業(yè);感謝所有關(guān)心我學(xué)業(yè)的老師、同學(xué)和朋友，是他們的熱忱幫助使我不斷完善自己。衷心感謝全體老師仔細(xì)審閱此設(shè)計，并提出寶貴意見。