道路垃圾清掃機設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計+含參考三維圖及14張CAD圖紙+帶任務書+開題報告+中期檢查表+外文翻譯+33頁加正文1.28萬字】

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軸承座上蓋.dwg

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道路垃圾清掃機設計【3D】.doc

目    錄

摘要……………………………………………………………………………………1

關鍵詞…………………………………………………………………………………1

1  前言……………………………………………………………………………………1

1.1  垃圾清掃現(xiàn)狀分析………………………………………………………………1

1.2  國內(nèi)外垃圾清掃機械化發(fā)展現(xiàn)狀………………………………………………2

1.3  國內(nèi)清掃機發(fā)展趨勢……………………………………………………………2

2垃圾清掃總成設計計算……………………………………………………………2

2.1  設計思想…………………………………………………………………………2

2.2  總體結(jié)構設計……………………………………………………………………3

2.3  各主要機構參數(shù)的設計和驗算…………………………………………………3

2.3.1  垃圾清掃設計……………………………………………………………4

2.3.2  垃圾輸送收集裝置設計…………………………………………………4

2.3.3  推動清掃機所需功率計算………………………………………………6

2.3.4  清掃機掃輥速度驗算……………………………………………………6

2.3.5  行走設計…………………………………………………………………6

2.3.6  垃圾清掃機的動力匹配…………………………………………………7

3  操作系統(tǒng)的確定及設計算………………………………………………………………7

3.1  傳動方案的確定…………………………………………………………………7

3.2  設定各級傳動比和主要參數(shù)……………………………………………………8

3.2.1  傳動比確定………………………………………………………………8

3.2.2  各軸轉(zhuǎn)速確定……………………………………………………………8

3.2.3  各軸轉(zhuǎn)矩計算……………………………………………………………9

3.2.4  各軸功率計算……………………………………………………………9

3.3  主要工作零部件的設計計算……………………………………………………9

3.3.1  第一級傳動帶輪設計……………………………………………………9

3.3.2  第二級傳動帶輪設計…………………………………………………11

3.3.3  第三級傳動鏈傳動設計………………………………………………12

3.3.4  齒輪傳動（驅(qū)動輸送帶）的設計………………………………………13

4  主要受力零件的強度或壽命校核計算………………………………………………16

4.1  軸的設計計算及校核……………………………………………………………16

4.1.1  第一級從動軸設計計算及校核………………………………………16

4.1.2  第二級從動軸設計計算及校核………………………………………19

4.2  軸承的設計計算及其校核………………………………………………………23

4.2.1  第一級從動軸軸承設計計算及其校核………………………………23

4.2.2  第二級從動軸軸承設計計算及其校核………………………………23

4.2.3  第三級從動軸軸承的設計計算及其校核……………………………24

4.3  鍵的設計計算及校核……………………………………………………………25

4.3.1  第一級從動軸上聯(lián)接鍵的校核………………………………………25

4.3.2  第二級從動軸上聯(lián)接鍵的校核………………………………………25

4.3.3  第三級從動軸上聯(lián)接鍵的校核………………………………………26

4.3.4  上滾輪軸聯(lián)接鍵的校核………………………………………………26

5  結(jié)論……………………………………………………………………………………26

5.1  主要優(yōu)點…………………………………………………………………………26

5.2  主要缺點…………………………………………………………………………26

5.3  有待改進的地方…………………………………………………………………27

5.4  維護和保養(yǎng)………………………………………………………………………27

6  設計心得………………………………………………………………………………28

參考文獻……………………………………………………………………………………29

致謝…………………………………………………………………………………………30

道路垃圾清掃機的設計

 摘  要：本文敘述了道路清掃機械化的現(xiàn)狀，以及未來的發(fā)展趨勢。該清掃機以電動機為動力源，通過帶傳動、鏈傳動以及齒輪傳動帶動清掃輥和傳送帶工作。該清掃機主要用于平坦道路的垃圾清掃，提高了清掃效率，降低了清潔工人的勞動強度。該清掃機成本低，使用性能好，壽命長，非常適合清潔工人使用。

關鍵詞：清掃機；傳動；設計計算

． s ve it it is It of is In “is is is to It’s to An is a in to is to in A of is it’s a s is by B. of of R&D is of or of R&D is a of is of T to a be so be as In to a be to is of to it to of to in at is a of it of of is of is to to to in do a to to s a of of of to a of if be a is no of a be is to A to an be be or be of be is a a at It be if a be of of be to a of it is to in of by In is up to be It is is in of as be is a be to to if to be to is in to or to to is a a to or is to or to to is a be on 英文文獻 翻譯 學 生 姓 名： 學 院： 專業(yè)及班級 ： 學 號： 指導教師： 2011年 4月 25 日 機械工程英語 第 1課現(xiàn)代制造工程 也許你從來沒有想過這個問題之前，但它是你周圍的一切。它影響著你生活的一部分。是什么呢？在這種情況下， “它 ”是制造業(yè)。其實 “制造 ”是不是你周圍的一切。而是人為制造的產(chǎn)品?，F(xiàn)在看看你周圍。名稱有些事情你看到這些制造。椅子，筆記本電腦，藍色牛仔褲，書籍，地板磚，黑板，燈泡，鉛筆，眼鏡，近周圍的一切你是制造。 制造業(yè)是香港的重要的社會。這對于我們的經(jīng)濟。一個經(jīng)濟體是生產(chǎn)和銷售的產(chǎn)品和服務體系。許多人工作在制造業(yè)。他們幫助生產(chǎn)的產(chǎn)品。他們用這些錢購買 他們賺的產(chǎn)品。人們購買的產(chǎn)品越多，越產(chǎn)品的生產(chǎn)。這讓更多的人來工作。 制造業(yè)也是重要的另一種方式的經(jīng)濟。甲片的材料后，更是值得它被改變成一個有用的產(chǎn)品。這就是附加值。價值是增 加了生產(chǎn)過程。 二現(xiàn)代制造 一個制造業(yè)的資源需要三個基本類型：物質(zhì)資源，人力資源，資本資源。 工業(yè)的七個關鍵要素是組織生產(chǎn)步驟：研究，開發(fā)，生產(chǎn)模具，生產(chǎn)計劃與控制，質(zhì)量控制，人事管理，制造，營銷。 研發(fā)新產(chǎn)品，工藝或材料，舊技術的改進計劃。 R＆ D 是這么大，工業(yè)世界的重要組成部分，需要與不同的人才很多人。 生產(chǎn)工具是工業(yè)元素與這些工具有關。在 器和設備需要做出的產(chǎn)品。 生產(chǎn)計劃與控制最重要的部分是路由，調(diào)度，調(diào)度，并規(guī)劃布局。機械及設備，必須使生產(chǎn)安 排，可以進行順利，沒有浪費時間和精力。 質(zhì)量控制可以被定義為那些活動，防止缺陷的文章。在嘗試這種方式管理，以確保產(chǎn)品將可以接受的買家。 營銷是讓那些誰使他們對那些誰使用它們，有助于提供各種貨物的權利給我們，在正確的方式和數(shù)額，時間及價格，產(chǎn)品的過程。 第 2課機械工程設計 機械工程設計是工程的主要部分，它涉 及的概念，設計，開發(fā)，改進和應用機器及各種機械設備。對于許多學生，機械工程設計是他們的第一個專業(yè)的工程課程之一。專業(yè)工程關注的是獲得解決實際問題，工程師們能夠設計出更好的解決實際問題。在機械工程設計中的大多數(shù)問題沒有唯一正確的答案。因此，現(xiàn)代機械工程師能夠產(chǎn)生顯著更好的解決方案，以滿足今天的需要。工程師必須使用現(xiàn)有的最佳科學信息的理解以及經(jīng)驗，良好的判斷力。當考慮一個完整的機器，工程師都認為，要求和約束是相互關聯(lián)的各個組成部分?，F(xiàn)代工程師已越來越多地安全，生態(tài)，更廣泛的考慮和整體有關 “生活質(zhì)量 ”。 好的設 計需要嘗試新的想法并愿意采取了一定的風險，因為他們知道如果新的觀點并不工作中存在的方法可以恢復。因此，設計者必須要有耐心，因為沒有時間和擴大的努力取得成功的保證。創(chuàng)建一個全新的設計，通常需要許多舊的和行之有效的方法，將重點放在一邊。這并不容易，因為許多人抱著熟悉的想法，技巧和態(tài)度。設計工程師必須不斷尋找方法來改進現(xiàn)有產(chǎn)品，必須決定哪些舊的，成熟的概念，應使用什么新的，未經(jīng)試驗的想法應該被納入。 新的設計通常有 “錯誤 ”或之前，必須制定新設計出來的優(yōu)良特性，可享有不可預見的問題。因此，有一個優(yōu)越的產(chǎn)品的機會， 但只有在較高的風險。應該強調(diào)的是，如果設計不保證激進的新方法，這種方法不能申請的改變而而已。 在設計的開始階段，創(chuàng)意應該允許繁榮沒有大量的約束。盡管許多不切實際的想法可能發(fā)生時，通常很容易消除在設計的早期階段，他們之前是由公司生產(chǎn)所需的細節(jié)。通過這種方式，創(chuàng)新的思想不是抑制。很多時候，一個以上的設計，開發(fā)，到那里他們可以相互比較點。這是完全可能的是，最終設計將接受使用心得在被拒絕的設計，沒有太多的整體表現(xiàn)為一個現(xiàn)有的承諾。 另一項重要的一點，應該承認的是，設計工程師必須能夠與其他人交流意見，如果他們要納 入。傳達給其他人設計的最后，在設計過程中的重要一步。毫無疑問，許多偉大的設計，發(fā)明和創(chuàng)新工程已失去了人類僅僅是因為創(chuàng)始人是無法或不愿解釋他們的成就給其他人。演講是一個銷售的工作。這位工程師，當提出一個新的解決方案，行政，管理或監(jiān)督人，正試圖出售或向他們證明這個解決方案是一個更好的。除非這是可以做到成功，獲得的時間和精力花在解決方案已經(jīng)在很大程度上浪費了。 湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院 畢業(yè)論文 （設計） 中期檢查表 學 部 ： 理工學部 學生姓名 湯毓 學 號 200841914711 年級專業(yè)及班級 2008 級機械設計制造及其自動化 (7)班 指導教師 姓名 全臘珍 指導教師 職稱 教授 畢業(yè) 論文題目 道路 垃圾清掃機 設計 畢業(yè)論文工作進度 已完成的主要內(nèi)容 尚需解決的主要問題 1. 系統(tǒng)設計計算 2. 傳動方案的確定及主要工作部件的設計計算 1. 主要受力零件的強度或壽命校核計算 紙的繪制 3. 完成說明書 指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日 檢查（考核）小組意見 檢查小組組長簽名： 年 月 日 湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院 畢業(yè)論文（設計）任務書 學生姓名 湯毓 學 號 200841914711 年級專業(yè)及班級 2008 級機械設計制造及其自動化 (7)班 指導教師及職稱 全臘珍 教授 學 部 理工學部 20 11年 09月 20 日 填 寫 說 明 一、畢業(yè)論文（設計）任務書是學院根據(jù)已經(jīng)確定的畢業(yè)論文（設計）題目下達給學生的一種教學文件，是學生在指導教師指導下獨立從事畢業(yè)論文（設計）工作的依據(jù)。此表由指導教師填寫 。 二、此任務書必須針對每一位學生，不能多人共用 。 三、選題要恰當，任務要明確，難度要適中，份量要合理，使每個學生在規(guī)定的時限內(nèi)，經(jīng)過自己的努力，可以完成任務書規(guī)定的設計研究內(nèi)容 。 四、任務書一經(jīng)下達，不得隨意更改 。 五、各欄填寫基本要求 。 （一）主要內(nèi)容和要求 ： 1．工程設計類選 題 明確設計具體任務，設計原始條件及主要技術指標；設計方案的形成（比較與論證）；該生的側(cè)重點；應完成的工作量，如圖紙、譯文及計算機應用等要求 。 2．實驗研究類選 題 明確選題的來源，具體任務與目標，國內(nèi)外相關的研究現(xiàn)狀及其評述；該生的研究重點，研究的實驗內(nèi)容、實驗原理及實驗方案；計算機應用及工作量要求，如論文、文獻綜述報告、譯文等 。 3．文法經(jīng)管類論 文 明確選題的任務、方向、研究范圍和目標；對相關的研究歷史和研究現(xiàn)狀簡要介紹，明確該生的研究重點；要求完成的工作量，如論文、文獻綜述報告、譯文等 。 （二）主要參考文獻 與外文資料 ： 在確定了畢業(yè)論文（設計）題目和明確了要求后，指導教師應給學生提供一些相關資料和相關信息，或劃定參考資料的范圍，指導學生收集反映當前研究進展的近 1－ 3 年參考資料和文獻。外文資料是指導老師根據(jù)選題情況明確學生需要閱讀或翻譯成中文的外文文獻 。 （三）畢業(yè)論文（設計）的進度安排 ： 1．設計類、實驗研究類課 題 實習、調(diào)研、收集資料、方案制 定約占 總時間的 20%；主體工作，包括設計、計算、繪制圖紙、實驗及結(jié)果分析等約占總時間的 50%；撰寫初稿、修改、定稿約占總時間的 30%。 2．文法經(jīng)管類論 文 實習、調(diào)研、 資料收集、歸檔整理、形成提綱約占總時間的 60%；撰寫論文初稿，修改、定稿約占總時間的 40%。 六、各欄填寫完整、字跡清楚。應用黑色簽字筆填寫，也可使用打印稿，但簽名 欄必須 相應責任人親筆簽名 。 畢業(yè)論文（設計）題 目 道路垃圾清掃機設計 主要內(nèi)容和要求 （宋體五號，行間距單 倍 行距 ） 主要內(nèi)容： 1、垃圾清掃總成設計 2、垃圾輸送收集裝置設計 3、行走機構設計 4、操作系統(tǒng)設計 5、動力匹配 要求： 1、 清掃干凈。 2、效率 20km/h。 3、要求機構設計合理。結(jié)構緊湊，體積小，重量輕，環(huán)保節(jié)能，使用方便。 4、完成 3 張 紙（折合），并要求 制。 5、撰寫設計說明書，文字在 字間，條理清楚，計算有據(jù)，格式按湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)論文（設計）規(guī)范化要求。 6、設計說明書的內(nèi)容包括：課題的目的、意義、國內(nèi)外動態(tài)；研究的主要內(nèi)容；總體方案的擬定和主要參數(shù)的設計計算；傳動方案的確定及設計計算，主要工作部件的設計；主要零件分析計算和校核；參考文獻，鳴謝。 注：此表如不夠填寫，可另加附頁 。 主要參考資料 （具體格式以規(guī)范化要求規(guī)定為準 ） [1] 高秀華 ,郭建華 化學工業(yè)出版社 ,2005. [2] 馬守明 北京：煤炭工業(yè)出版社 ,1998. [3] 池建軍 ,侯妮娜 《機械管理開發(fā)》 2007 年 01 期 [4] 徐小紅 ,湯仲平 中國石油蘭州潤滑油研究開發(fā)中心 . [5] 周慶玲 哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社 ,2009. [6] 于駿一，鄒青 M]械出版社 ,2004. [7] 施平 M]子工業(yè)出版社 ,2004. [8] 趙強，李永勝，王建安等 防護撞護欄清洗車餓基本設計【 J】新產(chǎn)品 [9] 寧維慶，蘄長征 J】 1996（ 6）：610] 葛如海 J】江蘇理工大學學報， 1995（ 10）： 4411] 葛如海 J】機械科學與技術， 1995（ 5）； 812] 郁明山等編 北京：機械工業(yè)出版社， 1998 [13] 吳宗澤等編 機械設計 中央廣播電視大學出版社， 1998 [13] 機械工程手冊編委會 第 34 篇液壓傳動 械工業(yè)出版社， 1997 [15] 蘇爾皇主編 北京： 國防工業(yè)出版社， 1979 工作進度安排（宋體五號，行間距固定值 22 磅 ） 起止日 期 主要工作內(nèi) 容 題、下達設計任務書 研、查找資料、畢業(yè)設計開題 計方案確定 計計算 繪制裝配圖、零件圖 期考核 寫設計說明書，修改 審、修改 辯 要求完成日期： 20 12 年 5 月 5 日 指導教師簽名： 接受任務日期： 20 11 年 9 月 21 日； 學生本人簽名： 注：簽名 欄必須 由相應責任人親筆簽名 。 湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院畢業(yè)論文（設計）開題論證審批表 學生姓名 湯毓 學號 200841914711 年級專業(yè)及班級 08 級機制 七 班 指導教師及職稱 全臘珍 教授 開題時間 2011 年 12 月 28 日 畢業(yè)論文（設計）題目 道路 垃圾清掃機 設計 文獻綜述（選題研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻等） 一、選題背景及其意義 敘述了道路清掃機械化的現(xiàn)狀，以及未來的發(fā)展趨勢，探索出一種新型環(huán)保垃圾清掃機。該清掃機以電動機為動力源，通過帶傳動、鏈傳動以及齒輪傳動帶動清掃輥和傳送帶工作。該清掃機主要用于平坦道路 的垃圾清掃，提高了清掃效率，降低了清潔工人的勞動強度。該清掃機成本低，使用性能好，壽命長，非常適合清潔工人使用。 二 、 文獻綜述 （國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢） 我國 道路垃圾清掃機 現(xiàn)狀 隨著經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展，城市、工廠生產(chǎn)、公共交通、市政建設、園林綠化、環(huán)境衛(wèi)生等行業(yè)的工作任務越來越重，人們對生活環(huán)境要求的不斷提高。然而環(huán)衛(wèi)行業(yè)設備的發(fā)展現(xiàn)狀與當前經(jīng)濟社會發(fā)展形勢存在很大差距，道路清掃設備落后的問題較為突出。這就要求養(yǎng)護手段要不斷改進，就路面清掃而言，亟需由以往原始笨拙的低效率的人工清掃改為現(xiàn) 代靈活高效率的機械清掃。人工掃地勞動強度高，效率低，而且污染環(huán)境，又面臨著將來人員缺乏的的困境，用機械代替人工清掃是大勢所趨。因此，很有必要創(chuàng)造條件，實現(xiàn)清掃機械化，以減輕清掃工人的勞動強度，改善勞動條件，不斷提高道路清掃質(zhì)量和環(huán)境衛(wèi)生水平，本課題的研究有著十分重要的現(xiàn)實意義。 目前，我國的國產(chǎn)掃路車在品種規(guī)格上、使用性能上已能基本滿足國內(nèi)各種需求。產(chǎn)品規(guī)格從 2t 到 8t，有將近 8 個規(guī)格 ,清掃車的作業(yè)方式主要為濕式吸掃結(jié)合 ,動力為主、副雙發(fā)動機形式 ,掃刷布置形式為前置和中置兩種 ,吸嘴形式有中置長吸嘴、后置短吸嘴 和側(cè)置小吸嘴三種形式 ,風機形式有通用和專用風機兩種形式。國產(chǎn)產(chǎn)品存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清掃效率低等問題。 國外 道路垃圾清掃機 現(xiàn)狀 國外清掃車由于有幾十年的發(fā)展史 ,加之基礎零部件可靠性高 ,因此都有一個共同的特點 ,可靠性相對國內(nèi)產(chǎn)品要高；而且早已廣泛應用了先進的電子技術，有些還應用了有線和無線遙控 道路垃圾清掃機 發(fā)展趨勢 隨著許多新興的中小城市正在崛起 , 城市化規(guī)模不斷擴大 , 路面清潔養(yǎng)護已經(jīng)越來越重要，清掃機發(fā)展前景會越來越好。在功能多樣性方面，由單一功能向多功能方向發(fā)展；在傳動系統(tǒng)方面 ，由機械傳動向全液壓傳動的方向發(fā)展；在除塵方面，由干式除塵方式向濕式除塵方式發(fā)展；在清掃方式上，由純吸式、純掃式向吸掃復合式方向發(fā)展；在重量和體積方面，由體積大、自重大的清掃機向體積小和輕便式，綜合利用價值高的方向發(fā)展。 三 、 參考文獻 [1] 吳宗澤 .《機械設計》 [M] 高等教育出版社 , [2]寧維慶 J]1999， 4. [3]吳宗澤 機械設計課程設計手冊（第三版） [M]等教育出版社 ， 2006， 5. [4]全臘珍 畫法幾何與機械制圖 [M]國農(nóng)業(yè)出版社， 2007， 8. [5]濮良貴 陳國定 機械設計（第八版） [M]等教育出版社， 2006， 5. [6]徐學林 M]南大學出版社， 2005， 8. 研究方案 （ 研究目的、內(nèi)容、方法、預期成果、條件保障等） 研究目的 ： 主要用于平坦道路的垃圾清掃，提高了清掃效率，降低了清潔 工人的勞動強度。該清掃機成本低，使用性能好，壽命長，非常適合清潔工人使用。 設計 內(nèi)容 ： （一） 總體結(jié)構分為以下幾個部分： （ 1）垃圾清掃總成：由清掃滾筒、清掃刷子、清掃滾筒鏈 。 （ 2）垃圾輸送收集裝置：由上料板、垃圾輸送帶、上滾輪、下滾輪、變向軸以及垃圾桶等部件組成。具有結(jié)構簡單、作業(yè)質(zhì)量好、價格低廉、拆裝轉(zhuǎn)移方便、操作輕巧省力等特點。 （ 3）行走機構：有四個萬向輪組成 ,前兩個不可變向，后兩個可改變方向。 （ 4）操作系統(tǒng)：手推式扶手，控制電機開關。 （ 5）動力源：由電瓶驅(qū)動的直流電動機。 （二） 傳送 機構 具體分析 方案一：如圖所示，利用 帶 傳送機構 方案二： 由 以上兩個方案可知，根據(jù)清掃機清掃時的實際情況，選用方案二更加合理恰當。因為摩擦式帶傳動有彈性滑動，不能用于分度系統(tǒng)；摩擦易起電，不宜用于易燃易爆場合。軸與軸承受力較大，帶傳動壽命較短。而鏈傳動平均傳動比為常數(shù)，鏈條元件間形成的油膜有吸振能力，對惡劣環(huán)境有較強的適應能力，工作可靠，軸上載荷較小。所以選擇方案二更合理 。 （ 三 ） 齒輪傳動（驅(qū)動輸送帶）的設計 由于輸送帶為一般工作構件，速 度不高，軸向載荷不大，故選用 7 級精度（ 齒圓柱齒輪傳動 預期成果 ：完成 3張 紙（折合）、一份文字在 其圖紙和說明書的電子檔。 保障條件： 械教研資料室、機械創(chuàng)新期刊、網(wǎng)上提供了大量的相關資料查詢； 到問題可以幫忙分析解決。 時間進程安排（各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進度、完成程度等） 起止時間 主要工作內(nèi)容 2011． 選題、下達設計任務書： 調(diào)研、查找資料、畢業(yè)設計開題： 設計方案修改： 設計計算： 中期考核： 繪圖，書寫設計說明書： 預 審、修改： 答辯。 開題論證小組意見 組長簽名： 年 月 日 專業(yè)委員會意見 專業(yè)教研室主任簽名： 年 月 日 注：此表意見欄必須由相應責任人親筆填寫。 目 錄 摘要 ………… …… ………………… … …………………………………………… …1 關鍵詞…………………………………………… …………………………………… 1 1 前言……………………………………………… …………………………………… 錯誤 !未定義書簽。 垃圾清掃現(xiàn)狀分析………………………………………………………………錯誤 ! 未定義書簽。 國內(nèi)外垃圾清掃機械化發(fā)展現(xiàn)狀………………………………………………錯誤 ! 未定義書簽。 國內(nèi)清 掃機發(fā)展趨勢……………………………………………………………錯誤 ! 未定義書簽。 2 垃圾清掃總成設計計算………………………… ………………………………… 錯誤 ! 未 定 義 書 簽 。 設計思想 ………………………………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 總體結(jié)構設計……………………………………………………………………錯誤 ! 未定義書簽。 各主要機構參數(shù)的設計和驗算…………………………………………………錯誤 ! 未定義書簽。 垃圾清掃設計…………… ……………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 垃圾輸送收集裝置設計………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 推動清掃機所需功率計算……………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 清掃機掃輥速度驗算…………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 行走設計………………………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 垃圾清掃機的動力匹配………………………………… ……………… 錯誤 ! 未定義書簽。 3 操作系統(tǒng)的確定及設計算 …………………… ………………………………………… 7 傳動方案的確定 ………………………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 設定各級傳動比和主要參數(shù)……………………………………………………錯誤 ! 未定義書簽。 傳動比確定……………………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 各軸轉(zhuǎn)速確定…………………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 各軸轉(zhuǎn)矩計算 …………………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 各軸功率計算…………………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 主要工作零部件的設計計算……………………………………………………錯誤 ! 未定義書簽。 第一級傳動帶輪設計…………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 第二級傳動帶輪設計 ………………………………………………… 錯誤 !未 定 義 書 簽 。 第三級傳 動鏈傳動設計 ……………………………………………… 錯誤 !未 定 義 書 簽 。 齒輪傳動（驅(qū)動輸送帶）的設計……………………………………… 錯誤 !未定義書簽。 4 主要受力零件的強度或壽命校核計算 ……………………………………………… 錯誤 !未定義書簽。 軸的設計計算及校核…………………………………………………………… 錯誤 !未定義書簽。 第一級從動軸設計計算及校核 ……………………………………… 錯誤 !未 定 義 書 簽 。 第二級從動軸設計計算及校核 ……………………………………… 錯誤 !未 定 義 書 簽 。 軸承的設計計算及其校核……………………………………………………… 錯誤 !未定義書簽。 第一級從動軸軸承設計計算及其校核 ……………………………… 錯誤 !未定義書簽。 第二級從動軸軸承設計計算及其校核 ……………………………… 錯誤 !未定義書簽。 第三級從動軸軸承的設計計算及其校核 …………………………… 錯誤 !未定義書簽。 鍵的設計計算及校核……… …………………………………………………… 錯誤 !未定義書簽。 第一級從動軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 錯誤 !未 定 義 書 簽 。 第二級從動軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 錯誤 !未 定 義 書 簽 。 第三級從動軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 錯誤 !未 定 義 書 簽 。 上滾輪軸聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………………… 錯誤 !未 定 義 書 簽 。 5 結(jié)論 …………………………………………………… …… ………………………… 錯誤 ! 未 定 義 書 簽 。 主要優(yōu)點………………………………………………………………………… 錯誤 !未 定義書簽。 主要缺點………………………………………………………………………… 錯誤 !未定義書簽。 有待改進的地方………………………………………………………………… 錯誤 !未定義書簽。 維護和保養(yǎng)……………………………………………………………………… 錯誤 !未定義書簽。 6 設計心得 …………………………………………………… …… …………………… 錯誤 ! 未 定 義 書 簽 。 參考文獻 …………………………………………………… ……………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。 致謝 …………………………………………………… …………………………………… 30 1 道路 垃圾清掃機的設計 學 生：湯 毓 指導老師：全臘珍 （湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院，長沙 410128） 摘 要 ： 本文敘述了道路清掃機械化的現(xiàn)狀，以及未來的發(fā)展趨勢。該清掃機以電動機為動力源，通過帶傳動、鏈傳動以及齒輪傳動帶動清掃輥和傳送帶工作。該清掃機主要用于平坦道路的垃圾清掃，提高了清掃效率，降低了清潔工人的勞動強度。該清掃機成本低，使用性能好，壽命長，非常適合清潔工人使用。 關鍵詞： 清掃機；傳動；設計計算 u 10128） of in as to is in it of of is 湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院 全日制普通本科生畢業(yè)設計 道路垃圾清掃機設計 生姓名 ： 學 號： 年級專業(yè)及班級： 指導老師及職稱： 學 部： 理工學部 湖南·長沙 提交日期： 2012 年 5 月 湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院全日制普通本科生 畢業(yè)設計誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導老師的指導下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已 經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。同時，本論文的著作權由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院、指導教師共同擁有。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。 畢業(yè)設計作者簽名： 年 月 日 目 錄 摘要 ………… …… ………………… … ………… ………………………………… …1 關鍵詞…………………………………………… …………………………………… 1 1 前言……………………………………………… …………………………………… 2 垃圾清掃 現(xiàn)狀分析……………………………………………………………… 2 國內(nèi)外垃圾清掃機械化發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………………… 2 國內(nèi)清掃機發(fā)展趨勢…………………………………………………………… 2 2 垃圾清掃總成設計計算………………………… ………………………………… 2 設計思想 ………………………………………………………………………… 2 總體結(jié)構設計…………………… ……………………………………………… 3 各主要機構參數(shù)的設計和驗算………………………………………………… 4 垃圾清掃設計…………………………………………………………… 7 垃圾輸送收集裝置設計………………………………………………… 4 推動清掃機所需功率計算……………………………………………… 6 清掃機掃輥速度驗算………………………………… ………………… 6 行走設計………………………………………………………………… 7 垃圾清掃機的動力匹配………………………………………………… 7 3 操作系統(tǒng)的確定及設計算 ……… …………… ………………………………………… 7 傳動方案的確定 ………………………………………………………………… 8 設定各級傳動比和主要參數(shù)…………………………………………………… 9 傳動比確定……………………………………………………………… 9 各軸轉(zhuǎn)速確定…………………………………………………………… 9 各軸轉(zhuǎn)矩計算 …………………………………………………………… 9 各軸功率計算…………………………………………………………… 10 主要工作零部件的設計計算……………………………………………………10 第一級 傳動帶輪設計…………………………………………………… 10 第二級傳動帶輪設計 ………………………………………………… 11 第三級傳動鏈傳動設計 ……………………………………………… 13 齒輪傳動（驅(qū)動輸送帶）的設計……………………………………… 14 4 主要受力零件的強度或壽命校核計算 ……………………………………………… 17 軸的設計計算及校核…………… ……………………………………………… 17 第一級從動軸設計計算及校核 ……………………………………… 17 第二級從動軸設計計算及校核 ……………………………………… 20 軸承的設計計算及其校核……………………………………………………… 24 第一級從動軸軸承設計計算及其校核 ……………………………… 24 第二級從動軸軸承設計計算及其校核 ………… …………………… 25 第三級從動軸軸承的設計計算及其校核 …………………………… 26 鍵的設計計算及校核…………………………………………………………… 27 第一級從動軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 27 第二級從動軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 27 第三級從動軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 28 上滾輪軸聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………………… 28 5 結(jié)論 …………………………………………………… ……………………………… 28 主要優(yōu)點………………………………………………………………………… 28 主要缺點………………………………………………………………………… 28 有待改進的地方………………………………………………………………… 29 維護和保養(yǎng)……………………………………………………………………… 29 6 設計心得 …………………………………………………… ………………………… 29 參考文獻 …………………………………………………… ……………………………… 30 致謝 …………………………………………………… …………………………………… 30 1 道路 垃圾清掃機的設計 摘 要 ： 本文敘述了道路清掃機械化的現(xiàn)狀，以及未來的發(fā)展趨勢。該清掃機以電動機為動力源，通過帶傳動、鏈傳動以及齒輪傳動帶動清掃輥和 傳送帶工作。該清掃機主要用于平坦道路的垃圾清掃，提高了清掃效率，降低了清潔工人的勞動強度。該清掃機成本低，使用性能好，壽命長，非常適合清潔工人使用。 關鍵詞： 清掃機；傳動；設計計算 of in as to is in it of of is 2 1 前言 垃圾清掃現(xiàn)狀分析 隨著經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展，城市、工廠生產(chǎn)、公共交通、市政建設、園林綠化、環(huán)境衛(wèi)生等行業(yè)的工作任務越來越重，人們對生活環(huán)境要求的不斷提高。然而環(huán)衛(wèi)行業(yè)設備的發(fā)展現(xiàn)狀與當前經(jīng)濟社會發(fā)展形勢存在很大差距，道路清掃設備落后的問題較為突出。這就要求養(yǎng)護手段要不斷改進，就路面清掃而言，亟需由以往原始笨拙的低效率的人工清掃改為現(xiàn)代靈活高效率的機械清掃 [1]。 因此，很有必要創(chuàng)造條件，實現(xiàn)清掃機械化，以減輕清掃工人的勞動強度，改善勞動條件，不斷提高道 路清掃質(zhì)量和環(huán)境衛(wèi)生水平，本課題的研究有著十分重要的現(xiàn)實意義。 國內(nèi)外垃圾清掃機械化發(fā)展現(xiàn)狀 目前，我國的國產(chǎn)掃路車在品種規(guī)格上、使用性能上已能基本滿足國內(nèi)各種需求。產(chǎn)品規(guī)格從 2t 到 8t，有將近 8 個規(guī)格 [2]， 清掃車的作業(yè)方式主要為濕式吸掃結(jié)合 ,動力為主、副雙發(fā)動機形式 ,掃刷布置形式為前置和中置兩種 ,吸嘴形式有中置長吸嘴、后置短吸嘴和側(cè)置小吸嘴三種形式 ,風機形式有通用和專用風機兩種形式。國產(chǎn)產(chǎn)品存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清掃效率低等問題。國外清掃車由于有幾十年的發(fā)展史 ,加之基礎零部件可 靠性高 ,因此都有一個共同的特點 ,可靠性相對國內(nèi)產(chǎn)品要高；而且早已廣泛應用了先進的電子技術，有些還應用了有線和無線遙控。 國內(nèi)清掃機發(fā)展趨勢 隨著許多新興的中小城市正在崛起 , 城市化規(guī)模不斷擴大 , 路面清潔養(yǎng)護已經(jīng)越來越重要，清掃機發(fā)展前景會越來越好。在功能多樣性方面，由單一功能向多功能方向發(fā)展；在傳動系統(tǒng)方面，由機械傳動向全液壓傳動的方向發(fā)展；在除塵方面，由干式除塵方式向濕式除塵方式發(fā)展 [3]；在清掃方式上，由純吸式、純掃式向吸掃復合式方向發(fā)展；在重量和體積方面，由體積大、自重大的清掃機向體積小和 輕便式，綜合利用價值高的方向發(fā)展 [4]。 2. 垃圾清掃機總成設計計算 設計思想 本垃圾清掃機由清掃部分，傳送部分，行走部分和箱體、箱架等結(jié)構組成，其特征在于清掃部分由橫置帶有清掃刷苗的清掃滾筒構成；清掃機將街道上的垃圾通過清掃滾筒清掃并拋擲到傳送部分中的傳送帶上，傳送帶通過齒輪變向?qū)崿F(xiàn)與清掃機行走方向成反向旋轉(zhuǎn)，然后垃圾在傳送帶的末端由于重力的作用掉入垃圾桶中；走部分由兩個定向前輪和兩個萬向后輪實現(xiàn)，既方便又經(jīng)濟；箱體、箱架主要由角鋼焊接而成， 3 部分零件用螺栓連接，垃圾箱用塑料制成 [5]。本設計的創(chuàng)新特點首先是利用電動機作為動力來源，清潔環(huán)保，操作方便；其次是清掃滾筒用鏈傳動，鏈傳動無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，能保持準確的平均傳動比，能在潮濕和油膩的環(huán)境中工作；最后，利用臥式滾刷對路面起清掃及垃圾拋起的雙重作用。以上小小的創(chuàng)新能夠降低清潔員的勞動強度，提高工作效率的目的。 總體結(jié)構設計 總體結(jié)構分為以下幾個部分： （ 1）垃圾清掃總成：有清掃滾筒、清掃刷苗、清掃滾筒鏈輪。 清掃輥通過軸承座固定在機架中間，軸承座主要通過六角螺栓固定在機架底盤上，清掃刷苗是通過 定位銷來實現(xiàn)軸向固定。 （ 2）垃圾輸送收集裝置：由上料板、垃圾輸送帶、上滾輪總成、下滾輪總成、變向軸以及垃圾桶等部件組成。具有結(jié)構簡單、作業(yè)質(zhì)量好、價格低廉、拆裝轉(zhuǎn)移方便、操作輕巧省力等特點。 （ 3）行走機構：有四個萬向輪組成 ,前兩個不可變向，后兩個可改變方向。 （ 4）操作系統(tǒng)：手推式扶手，控制電機開關。 （ 5）動力匹配：由電瓶驅(qū)動的直流電動機。 其結(jié)構圖如圖 1： 總成 圖 1 垃圾清掃機主要結(jié)構圖 of 各主要機構參數(shù)的設計和驗算 已知條件：清掃機生產(chǎn)率為 h/垃圾清掃設計 清掃輪消耗功率 N 主要包括：克服刷苗和地面間摩擦力所需的功率 1N ，刷苗變形所消耗的功率 2N ，克服空氣阻力所需的功率3N,克服垃圾與上料板的摩擦阻力所需的功率 4N ，提升垃圾所消耗的功率5 54321 ????[6]（ 1）主要參數(shù) 清掃輥半徑： 85掃輪寬幅： 600龍刷苗與地面間摩擦系數(shù)： 苗自由長度： 120龍刷苗直徑： 3苗變形量： 25作刷 苗數(shù)量： 200 清掃軸鏈輪半徑： 81掃輪轉(zhuǎn)速： 2）由相關公式計算清掃部分所需功率 [6] 克服刷苗和面間摩擦力所需功率 , ?? 1 0 0 0/)(1 ? （ 1） N）； ? m/s； s，取 s； ? 5 )1ar cc o s ()]2((122 m ?????? （ 2） ? ； ； 121097.3 m?? ； 量可由公式計算： ??[7] （ 3） 其中 1? 為刷苗和路面接觸點到它的垂直位置的轉(zhuǎn)角； r c c a r c c ?????? ??? R （ 4） 計算得出 ???? ??? ?根據(jù)清掃機實際，以及刷苗數(shù)合理分布和安排，取 Z=200; 可計算變形刷苗對路面 上的壓力為 c c o s ()]ar c c o s ()]2((???????????????????????所以可得 m )54100 0/)(1 ?? ?????? ?? 已知滾刷轉(zhuǎn)速為 n=計算 2(/)2(3)a r c s i n ( 2 ??????? ?? （ 5） 因此，刷苗變形所消耗的功率為 3 3 4 6 372 ??????? ? （ 6） 6 計算克服空氣阻力所消耗的功率為 0 1 5 3 ?? 克服垃圾與上料板的摩擦阻力所需的功率為 m 0 4 4 8 0 0 3 1 41 0 0 04 ?? ???? ?? （ 7） 提升垃圾所消耗的功率5 所以清掃部分所消耗的總功率為： 4 8 1 5 3 4 6 ?????????? 圾輸送收集裝置設計 滾輪外經(jīng)： 150輪轉(zhuǎn)速： 100r/送帶寬幅： 600齒輪分度圓直徑 1d ： 50齒輪分度圓直徑 2d ： 250齒輪齒數(shù) 1z ： 20 大齒輪齒數(shù) 2z ： 100 齒輪模數(shù) m ： 輪計算過程在寫在后面 輸送帶所需功率計算； 假定每一時刻輸送帶載有的垃圾量和皮帶重量為 m=5略傾斜的角度不計；傳送帶的線速度為 0751002602 3 ?????? ???[10] （ 8） 輸送帶所需功率為 g ?????? ??輸送帶（ 9） 推動清掃機所需功率計算 假設最惡劣 的工作環(huán)境，當整機重 0? ，阻力系數(shù) 7.0?f ，清掃機以前進速度 工作計算。則有： gf 010 00 ??? [11] （ 10） 7 清掃機掃輥速度驗算 設定清掃輪刷苗與上料板最后接觸的位置與上料板最高點的距離為 0? v，要使質(zhì)量為 參考文 獻 [19]得知必須滿足下面條件： 221 [12] （ 11） 計算 ???? 又有 ?????? ??? 所以清掃車的電機能夠保證垃圾順利地拋送到傳送帶上。 走設計 清掃機行走速度：由 公式 ? 1000 ，取 ， 得 00 ??? [13] （ 12） 只要清掃機在不低于 能夠保證生產(chǎn)率的額定值。 垃圾清掃機的動力匹配 （ 1）電動機的選擇 由以上計算可知清掃機所需要的功率為 ???? 輸送帶 [14] 電動機類型和結(jié)構型式 電動機類型和結(jié)構型式可以根據(jù)電源的種類、工作條件（溫度、環(huán)境、空間尺寸）和載荷特點（性質(zhì)、大小、啟動性能和過載情況）來選擇。在移動的設備中和蓄電池配套的較常使用的電機有直流電動機 和步進電動機。 直流電動機的優(yōu)點：容易購得，型號多，功率大，接口簡單，適合大型機器。 直流電動機的缺點：太快需要齒輪減速器，電流通常較大，較難與車輪裝配，控制復雜 步進電動機的優(yōu)點：精確的速度控制，型號多，適合室內(nèi)機器人的速度，接口簡單，便宜。 步進電動機的缺點 : 功率與自重比小，電流通常較大，體積大，較難與車輪裝配，負載能力低，功率小，控制復雜，運動時產(chǎn)生震動。 清掃機多在室內(nèi)環(huán)境下工作，要求控制較簡單，運行平穩(wěn)，因此選擇直流電動機 [15]。 選定 山電機） [17]。 8 電機 型號： 110定功率： 40024 扭矩： ?3000r/n（ 2）電池的選擇 選定兩個 12量大約 15斤 /個 同時布線時應該注意：根據(jù)電機的位置選擇符合規(guī)格的電線，剪取所要的電線長度，將電機聯(lián)起來，一端通過開關以后，一端接到 24V 電源正負極上，開關裝在扶手旁邊容易摸到的地方。 3. 操作系統(tǒng)的確定及主要 工作部件的設計計算 傳動方案的確定 方案一 圖 2 垃圾清掃機 傳動方案一 案二 9 圖 3 垃圾清掃機傳動方案二 以上兩個方案可知，根據(jù)清掃機清掃時的實際情況，選用方案二更加合理恰當。因為摩擦式帶傳動有彈性滑動，不能用于分度系統(tǒng)；摩擦易起電，不宜用于易燃易爆場合。軸與軸承受力較大，帶傳動壽命較短 [16]。而鏈傳動平均傳動比為常數(shù)，鏈條元件間形成的油膜有吸振能力，對惡劣環(huán)境有較強的適應能力，工作可靠，軸上載荷較小。所以選擇方案二更合理 [19]。 設定各級傳動比和主要參數(shù) 傳動比確定 第一級傳動比 61?i 第二級傳動比 42 ?i 第三級傳動比 23 ?4 ?i 各軸轉(zhuǎn)速確定 第一級從動軸 001 第二級從動軸 252 第三級從動軸 上滾輪軸 004 各軸轉(zhuǎn)矩計算 第一級從動軸 ???? 3 81101 ?第二級從動軸 ???? 1 7 82212 ? 第三級從動軸 ???? 6 6 63323 ? 10 上滾輪軸 ???? 各軸功率計算 第一級從動軸 84101 ??? ?第二級從動軸 ??? ?）（ 輸送帶第三級從動軸 0 4 6323 ??? ?上滾輪軸 ?? ? 主要工作零部件的設計計算 第一級傳動帶輪設計 已知電機額定功率 400P，轉(zhuǎn)速 3000r/n，第一級傳動比 61?i ，設定連續(xù)工作 8小時。 （ 1）確定計算功率械設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]表 8K ，故計算 4 04 0 ??? （ 13） （ 2）選取 根據(jù),n，由圖 8型 （ 3）確定帶輪的基準直徑由查表 8 8小帶輪基準直徑 00 ?從動輪基準直徑 0 0506011 ????根據(jù)表 8整為 315算帶的速度 d /25/00050100060 00 ??? ????? ?? （ 14） 故帶速合適 (4)確定 根據(jù) 公式 (8初定中心距 000 ?。 計算帶所需基準長度 0315()31550(250024)()(22202011000????????????????（ 15） 11 由表 8600?計算實際中心距為 962 0 ??????? （ 16） （ 5）驗算小帶輪上的包角 1? ?????? 0315(180 121 ????????? （ 17） 小帶輪上的包角合適 （ 6）計算 z 查表 8 8， ?查表 8 8K， 16.1?算單根 V 帶的功率為 ( 00 ???????? ? （ 18） 計算 ?? 取 z=2 （ 7）計算單根 型 ，所以計算得 1 0 0) 0 0)(22m i ????????????（ 19） 應使帶的實際初拉力(（ 8）計算軸上的壓軸力NF m i i 10m i n ?????? ??）（ （ 20） 第二級傳動帶輪設計 已知功率 ? 輸送帶速 r/n，第二級傳動比 4，設定連續(xù)工作 8小時。 （ 1）確定計算功率械 設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]表 8K ，故計算 12 ??? （ 2）選取 根據(jù),n，由圖 8型 （ 3）確定帶輪的基準直徑查表 8 8小帶輪基準直徑 00 ?從動輪基準直徑 2 0804011 ????根據(jù)表 8整為 315算帶的速度 d /25/0080100060 11 ??? ????? ?? 故帶速合適 (4)確定 根據(jù)式（ 8初定中心距 000 ?。 計算帶所需基準長度 4 85004)80315()31580(250024)()(22202122100????????????????有表 8600?計算實際中心距 a 762 0 ??????? （ 5）驗算小帶輪上的包角 1? ?????? 0315(180 121 ????????? 小帶輪上的包角合適 （ 6）計算 z 查表 8 8， ?查表 8 8K， 18.1?算單根 ( 00 ???????? ? 計算 13 ?? 取 z=2 （ 7）計算單根 型 ，所以計算得 KF 00)00)( 22m i ???? ?????????應是帶的實際初拉力(（ 8）計算軸上的壓軸力Fm 7s i i 10m i n ?????? ??）（第三級傳動鏈傳動設計 （ 1）選擇鏈輪齒數(shù) 取小鏈輪齒數(shù) 201 ?z ，大鏈輪的齒數(shù) 4022012 ???? （ 2）確定計算功率 根據(jù)《機械設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]表 9得 K ，由圖 9得 K ，單排鏈，則計算功率為 63 ?? （ 21） （ 3）鏈條型號與節(jié)距的選擇 查圖 9選 08表 9 （ 4）計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距 35~0~30()50~30(0 ????取 000 ?，相應的鏈長節(jié)數(shù)為 02122100 )2(22 p ??????（ 22） 2040(2 ???????? ?取鏈節(jié)數(shù) 94?查表 9f ，則鏈傳動最大中心距為 p 4 0 5)]4020(942[ 8 8 (2[ 211 ?????????? （ 23） （ 5）計算鏈速 V，確定潤滑方式 14 0 060 0 060 12 ?? ????? （ 24） 由 和鏈號 08A，查圖 9（ 6）計算壓軸力e 5 2 02 0 4 61 0 0 01 0 0 0 33 ????? ? （ 25） 鏈輪水平布置時壓軸力系數(shù) 壓軸力為 0 65 2 ??? 齒輪傳動（驅(qū)動輸送帶）的設計 （ 1）選定齒輪類型、精度等級、材料 由于輸送帶為一般工作構件，速度不高，軸向載荷不大，故選用 7 級精度（ 齒圓柱齒輪傳動 根據(jù)《機械設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]表 105鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 217～ 255硬度為 240擇小齒輪齒數(shù) 201 ?z ,大齒輪齒數(shù) 1002 ?z （ 2）按齒面接觸強度設計 選定載荷系數(shù) 3.1?T ??????? 7334500 151（ 26） 由表 10.0?d?由表 10 ? 由圖 1000? 由式 10811 03 5 081(15 0 06060 ?????????? （ 27） 912 ?? （ 28） 由圖 10? 失效概率為 1%， 安全系數(shù)為 S=1，由式 10 15 521 l i ??? ?? （ 29） M P 2 81 6 0 l i ??? ?? 計算小齒輪分度圓直徑入 ][ H? 中較小的值 8)528 [( 233 211 ????????? ???? （ 30） 計算圓周速度 v t /0038100060 11 ?? ????? ?? （ 31） 計算齒寬 ??? ?（ 32） 計算模數(shù) ??（ 33） 計算齒高 ???（ 34） 計算齒寬與齒高之比為 ?由圖 105.1?齒輪， 1??0?由表 10插值法查得 7 級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時， 圖 102 0 7 ????? ?? （ 35） 按實際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑，由式 10311 ????（ 36） 計算模數(shù) ??（ 3）按齒根彎曲強度設計 由圖 10M 8021 ?? ?? 16 由圖 10? 彎曲疲勞安全系數(shù) ，由式 10 111 ???? ?? （ 37） M P 222 ???? ?? 計算載荷系數(shù) 1 8 1 2 ????? ?? （ 38） 由表 10? 0? 并加以比較 111 ???Y ? 01 222 ???Y ? 小齒輪的數(shù)值大 計算模數(shù) [(2 3 2 33 211 ??? ????? ?? （ 39） 綜合齒面接觸疲勞強度計算 的模數(shù)與齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，根據(jù)模數(shù)系列值以及清掃機實際取 （ 4）幾何尺寸計算 分度圓直徑計算 ??? （ 40） 5 022 ???? 中心距計算 5 02 2 5 0502 21 ?????計算齒輪寬度 ???? ?,根據(jù)清掃機實際取 51 ? ， 02 ? 17 4. 主要受力零件的強度或壽命校核計算； 軸的設計計算及校核 第一級從動軸設計計算及校核 （ 1）初步確定軸的最小直徑 先根據(jù)《機械設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]式 15取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 15 1250 ?A，于是得 3110m i n ???? （ 41） 為了保證系統(tǒng)的強度與運動平穩(wěn)，取軸的最小直徑為 28 2）軸的結(jié)構設計 圖 4 第一級從動軸的結(jié)構圖 of 圖可知 A、 D 處安裝軸承， C 處安裝齒輪， E 處安裝大小帶輪。軸承安裝 A、 0B 處直徑為 36C 處直徑為 30E 處直徑為 28A 處長度為35B 處長度為 596C 處長度為 31D 處長度為 39E 處長度為 60位采用平鍵聯(lián)接。由《機械設計課程設計手冊》 (參考文獻 )查得平鍵截面 8 ??? （ 1096） ,平鍵長度為 25向定位采用擋圈進行定位。E 處周向定位采用平鍵聯(lián)接，由手冊查的平鍵截面 8 ??? （ 1096），平鍵長度為 50向定位采用擋圈進行定位。軸上倒角圓角均為 1 （ 3）求軸上的載荷 18 圖 5 第一級從動軸的載荷分析圖 of 先由軸的結(jié)構圖做出軸的計算簡圖。作為簡支梁的軸的支承跨距 821 ???? ， ， 04 ? ，根據(jù)軸的簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 從軸的結(jié)構圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出 4交界面是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出截面處的 ,得值列入表 表 1 第一級從動軸的載荷分析 of 荷 水平面 垂直面 支反力 1,1? 9,1N ??彎矩 ?? ? ? ??? 1 4 1, 1 3 6 21 扭矩 ? （ 4）按彎扭合成應力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩截面（及危險截面）的強度。 19 根據(jù)式（ 15上表中的數(shù)值，并取 ?=的計算應力 M P M )()( 3 223 22122 ?? ??????? ??? 目前已選擇軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，由表 15得 1 ??? 。因此][ 1?? ?? ，故安全。 （ 5）精確校核軸的疲勞強度 判斷危險截面 從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看， 的截面處引起的應力集中最嚴重；從受載的情況來看， 面 應力最大。 校核 抗彎截面系數(shù) 333 9 ??? （ 43） 抗扭截面系數(shù) 333 9 ???? （ 44） 為 ???? 截面的扭矩為 ? 截面上的彎曲應力 M P 195 ??? （ 45） 截面上的扭轉(zhuǎn)切應力 M P 9 0 3 8 ???? （ 46） 軸的材料為 45鋼，調(diào)制處理。由表 15得 40?? , ?? ?? 截面上由于 軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)??及??按照附表 3取。因1,03 ?? 經(jīng)插值法可查得 ? , ? 又由附圖 3q , q 故有效集中系數(shù)按式（附表 3 20 8 3 6 (1 ???????? ??? ? （ 47） 6 8 4 (1 ???????? ??? ? （ 48） 由附圖 3?；由附圖 3?。 軸按照車加工，由附表 3?? ??軸未經(jīng)過強化處理，即 1?q?則按式（ 3式（ 3綜合系數(shù)為 2 3 3 6 ?????????? ??48） 4 ?????????? ??49） 又由 § 3 3? ?? ?? 取 ? ?? ?? 取 于是，計算安全系數(shù)式（ 15?（ 15得 7 51 ??????? ??? ????（ 50） 818 3 5 51 ??????? ??? ????（ 51） 222 ???????? SS ? ?（ 52） 故可知其安全。 第二級從動軸設計計算及校核 （ 1）初步確定軸的最小直徑 先根據(jù)《機械設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]式 15取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 15 1250 ?A，于是得 33220m i n ????? ? 為了保證系統(tǒng)的強度與運動平穩(wěn)，取軸的最小直徑為 28 2）軸的結(jié)構設計 21 圖 6 第二級從動軸的結(jié)構示意圖 of 圖可知 A、 D 處安裝軸承， C 處安裝鏈輪， F 處安裝帶輪。軸承安裝 A、 D 處的直徑為 3064E， 8A 處長度為 35 處長度為 596C 處長度為 33D 處長度為 39E 處長度為 25F 處長度為32深 2《機械設計課程設計手冊》 [18]查得 平鍵截面 10 ??? （ 1096） ,平鍵長度為 25向定位采用擋圈進行定位。 F 處周向定位采用平鍵聯(lián)接，由手冊 [18]查的平鍵截面 8 ???（ 1096），平鍵長度為 25向定位采用擋圈進行定位。軸上倒角圓角均為 1 （ 3）求軸上的載荷 22 首先根據(jù)軸的結(jié)構圖做出軸的計算簡圖。作為簡支梁的軸的支承跨距 921 ???? ， ， 04 ? ，根據(jù)軸的簡圖做出軸的水平面上的彎矩圖，和垂直面上的彎矩圖和水平面上的扭矩圖，垂直面上的扭矩圖 ,具體情況見圖 7。 圖 7 第二級從動軸的載荷分析圖 of 軸的結(jié)構圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出 4交界面是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出截面處的 ,得值列入表 2(參看圖 6)。 表 2 第二級從動軸的載荷分析 of 荷 水平面 垂直面 23 支反力 3 5, 8F 21? 2,1 4 7F 21N ??彎矩 ?? ? ? 0 3 8 0 ??? 301583,134374 21 扭矩 ? （ 4）按彎扭合成應力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩截面（及危險截面）的強度。根據(jù)式（ 15上表中的數(shù)值，并取 ?=的計算應力 M P ()(322322122 ????????? ??? 目前已選擇軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，由表 15得 1 ??? 。因此][ 1?? ?? ，故安全。 （ 5）精確校核軸的疲勞強度 判斷危險截面 從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看， 的截面處引起的應力集中最嚴重；從受載的情況來看， 面 應力最大。 校核 抗彎截面系數(shù) 333 9 ??? 抗扭截面系數(shù) 333 9 ???? 為 ???? 13 436 15361 3 43 7 4 截面的扭矩為 ? 截面上的彎曲應 力 M P 19 5 1 3 4 ???? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應力 M P 9 0 1 7 8 ???? 軸的材料為 45鋼，調(diào)制處理。由表 15得 40?? , ?? ?? 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)??及??按照附表 3取。因 24 1,03 ?? 經(jīng) 插值法可查得 ? , ? 又由附圖 3q , q 故有效集中系數(shù)按式（附表 3 7 9 7 (1 ?