纯扫式路面清扫机扫辊结构浅析与转速计算(1)

摘要1886年，卡尔.本茨制造了第一台汽车。

时至今日，汽车的种类繁多，用途更是广泛。

本文将介绍一种用于公路清扫的车辆。

该种清扫车采用的是直列四缸汽油发动机，其结构简单、维修方便、造价低廉、工作可靠、宽度小、易布置。

冷却方式采用风冷，系统简单、维修简便，与水冷相比，省去了消耗铜材的水箱。

摩擦式离合器其工作原理是在动力传递路线上的输出和输入端设计有主动和从动两块摩擦盘，通过摩擦盘的结合来控制动力的传导和切断。

发动机产生的转矩在实际使用的转速范围内几乎没有变化，所以当起步或上坡时，可通过大幅度降低转速来增加转矩，发挥这种作用的装置就是变速器。

对称式锥齿轮普通差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴和速器壳等组成，是一个差速传动机构，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间的打滑。

关键词发动机；离合器；变速器；差速器AbstractIn 1886, Karl Benz made the first bus. Today, the cars are various and use more widely. This paper will introduce a used in road sweeping vehicles. The insure clean vehicle to adopt is the 4 straight row gasoline engines of big jar, its structure is simple , maintenance convenience and cost are cheap , work is reliable , width is little, easy to arrange. It is air-cooling, system is simple , has simple to service, and is water-cooling to compare , economize consumes the water tank of copper material. Its friction type clutch working principle is when power transmits the export and input end design on route have is active and driven move two pieces of friction plate, the conduct that passes through the combination of friction plate to control power and cut off. In the scope of rotational speed and that torque uses in reality that engine produces do not change , so when start or go to slope , the installation that may increase torque through reducing rotational speed substantially and plays this equipment is transmission. The symmetrical type ordinary differential have bevel gear is a bad fast main transfer machinery by the compositions such as planet gear, the gear of axle shaft, axes of planet gear and differential shell , transmits used for the power to guarantee that host wheel motivity transfer each in various drive conditions , avoids that the skid between tyre and ground. Keywords ：Engine；Clutch；Transmission；Differential目录1绪论1.1引言1.2道路清扫车国内的发展情况1.3清扫车的组成1.4道路清扫车的类型1.5清扫车的收益前景分析1.6论文研究的内容2汽车草图布置2.1基准线的选择及其画法2.1.1车架上平线2.1.2前轮中心线2.1.3汽车中心线2.1.4地面线2.1.5前轮铅垂线2.2车厢及驾驶室的布置2.3垃圾箱布置3汽车主要参数的选择3.1汽车主要尺寸参数的选择3.1.1轴距L3.1.2 前、后轮距B与B3.1.3汽车的前悬和后悬3.2汽车质量参数的确定3.2.1汽车的装载量3.2.2汽车的整备质量3.2.3汽车的总质量3.2.4汽车的整备质量利用系数3.2.5汽车的轴荷分配3.3汽车主要性能参数的选择3.3.1汽车的动力性参数3.3.2汽车的机动性参数3.3.3汽车操纵稳定性参数4 传动系设计4.1传动系的结构布置4.2传动系静强度计算的载荷工况4.3传动系零件的疲劳强度计算5发动机的选型5.1发动机基本型式的选择5.2发动机主要性能指标的选择5.2.1发动机最大功率及其相应转速5.2.2发动机最大转矩及其相应转速5.2.3发动机适应性系数6变速器设计6.1变速器的基本结构6.1.1变速器结构分析6.1.2变速器零部件的结构分析与型式选择6.1.3变速器的操纵机构6.2变速器基本参数的确定6.2.1变速器的档位数和传动比6.2.2中心距6.2.3各档齿轮齿数的分配6.2.5确定II档位的齿轮齿数6.2.6确定倒档齿轮副的齿数6.3同步器6.3.1惯性同步器的结构类型6.3.2惯性同步器的工作原理6.3.3惯性锁止式同步器的主要结构参数6.3.4转动惯量的计算6.3.5同步器摩擦副的材料6.4变速器轴与轴承6.4.1变速器轴6.4.2变速器轴承6.5.2 II档齿轮设计计算6.6变速器轴的设计6.6.1轴的材料及其选择6.6.2轴的计算6.6.3轴的结构设计6.6.4按复合强度进行计算6.6.5变速器中轴的设计6.6.6中轴的强度计算6.6.7轴的内力分析，作弯矩图、扭矩图6.6.8轴的弯扭合成强度计算6.6.9轴的疲劳强度安全系数校核计算7离合器设计7.1离合器的基本功用7.2摩擦离合器的结构型式7.2.1中央弹簧离合器7.2.2压盘的驱动方式7.2.3压盘与飞轮的连接方式或其驱动方式7.2.4分离杠杆的结构型式7.3离合器基本参数的确定7.4离合器操纵机构设计7.4.1设计要求7.4.2离合器操纵机构的结构型式选择7.4.3离合器操纵机构的设计计算8 差速器的设计8.1差速器的结构型式8.2对称式圆锥行星齿轮差速器8.2.1差速器齿轮数目的选择8.2.2 差速器齿轮的几何尺寸计算8.2.3轮胎的选定9 车架设计9.1 车架的概述9.1.1作用在承载系统上的载荷9.1.2承载系统的扭转和弯曲刚度9.2 车架的结构设计9.2.1车架的结构型式9.2.2纵梁、横梁及其联接9.2.3车架的制造工艺及材料10.清扫部件设计10.1清扫系统10.2风机10.3风道10.4垃圾箱10.5易磨损零部件参考文献致谢1绪论1.1引言道路清扫车作为环卫设备之一，是一种集路面清扫、垃圾回收和运输为一体的新型高效清扫设备。

（2）零件图两张（A1图纸）
四、设计（论文）进度安排
1、收集相关资料，准备开题报告 第1周
2、调研完成多个方案设计，准备方案评审 第2、3周
3、方案评审 第4周
4、方案设计 第5、6、7周
5、工作图设计 第8、9、10周
6、编制验证方法及
8、答辩准备 第14周
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
设计内容：
对SLCX小型多功能养护车的设计主要集中在以下几方面：
（1）清扫装置设计；
（2）输送与提升装置设计；
（3）推雪铲的设计；
（4）总成装配
技术要求：
（1）主机正常作业行驶速度：v=10km/h——20km/h；
（2）清扫幅度：B=2.5m；
（3）清扫效率：18000 m2/h ——36000m2/h；
[9]卞学良，专用汽车结构与设计2007.7
[10] GBl589—79 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值[S].
[11]徐达,陆锦容.专用汽车工作装置原理与设计计算[M].北京:北京理工大学出版社,2002.9.
[12] 徐元.公路清扫车吸尘系统仿真设计[J].专用汽车，2002.4:60-36
[13] 罗善铆. 扫路车类型和结构型式[J].建设机械与管理，2002.7.
（4）垃圾箱容量1.2m3；
（5）除雪宽度：B1=2.5m
（6）除雪效率：25000m²/h——50000m²/h
（7）使用二维、三维软件进行零件建模与零件装配及工程图的绘制；（CAD/PRO/E/UG/3D）
三、设计（论文）完成后应提交的成果
（一）计算说明部分
（1）设计说明书一份
（二）图纸部分
（1）主要零件图一张(A0图纸)

e 1.2，d3 7.2mm
e1 e
b 5 ~ 10 b 取 5mm h （0.8 ~ 1）b 8mm
4.8 带传动的设计计算 由减速器提供的转速 n1 = 867r / min ，风机的转速 n 2 =680r/ min ，风机功率 P=13.8kw 1）求计算功率 P 查机械设计基础查（表 13-8）得 K A =1.2 ，故
前 言
清扫作业是公路养护工程的重要内容， 为适应我国经济、 技术及公路交通事业的发展需 要， 公路清扫实现机械化势在必行。 扫路车是近几年发展起来的重要的路面养护专用环卫车 辆之一，主要适合高等级公路路面清（如机场、学校、工厂车间、人行道、体育场跑道等） 扫作业的专业车辆，具备洒水喷雾、清扫、吸入垃圾等功能。 本文分析了国内外道路清扫 车的应用现状及未来发展趋势， 具体从以下几个方面对吸扫式扫路车 （目前在我国清扫车市 场中，吸扫式扫路车占有率为 95%）的工作原理作了较为深入的综合研究：设计说明了吸扫 式扫路车的主要结构及设计计算。吸扫式扫路车的清扫传动系统、真空吸扫结构、盘刷、吸 嘴装置、风机的设计原理，设计主要解决系统组成、主要技术性能和特点以及设计制造的技 术关键。 由于人们对生活环境问题越来越重视，清扫设备因其实用性强、 垃圾清扫率高 、污染 小、成本底、结构紧凑、操作简单、维修方便等特点具有广泛的市场前景和实用价值，它的 出现和使用，将极大减轻人们工作劳动、劳动强度、节省宝贵的时间，提高了人们的生活质 量。清扫机设备现在正是一个高速发展的时期，有着极其广阔的发展空间。
可见联接的挤压强度满足，即该键可以正常工作。 4.6 联轴器的选择 本设计的联轴器的选择主要包括了一个联轴器的选择， 第一个是柴油机轴与减速器的输入主 轴的联结， 根据文献 12 中的表 12-23Y 系列柴油机的外型尺寸， 本设计所选用的柴油机的型 号为 RZ170F，可知电动机的输出主轴的外伸部分的长度 E 和直径 D 分别是 60 和 28。又本 设计的轴的直径计算最小值为 20mm 和计算最小直径为 15mm。又轴上都装有键，要将尺寸 扩大 7%左右。 最终确定的柴油机轴的直径和减速器轴的直径分别是 42mm 和 28mm， 表 8-2 凸缘联轴器,最后确定柴油机与减速器的输入轴间的联轴器选择为 GYH3 型。 4.7 轴承端盖的设计 所选轴承外径为62mm,在45-65的范围内，所以选择螺钉直径 d 3 =6mm，螺钉数4个

清扫车的结构设计论文1结构设计本文设计的垃圾清扫车结构及组成如图2所示。

部分技术参数如下：1）盘刷电动机，48V，额定功率110W，转速60r/min；2）滚刷电动机，48V，额定功率40W，转速30r/min；3）鼓风机，48V，额定功率30W，风速0.92m3/min，风压为150Pa，回转式风机；4）工作速度Vmax=5km/h；5）清洁宽度（主刷+边刷）为1569mm。

清扫装置是由盘刷和滚刷两部分组合，盘刷的底圆直径约为713mm，盘刷组合的最大宽度约为1569mm，大于车体的最大宽度，便于清扫台阶角落处的清扫盲区。

滚刷的刷辊直径为70mm，苗高70mm，最大外圆直径为210mm。

在清扫时，使用者将手控杆向下按到指定位置并扣住，在连杆机构的作用下，使盘刷向前倾斜约15°，与地面接触的刷毛长度约45mm；滚刷向下移动约40mm的距离，与地面形成宽度约为30mm的接触面积。

而在不清扫时可将手控杆抬起到原来位置并扣住，此时盘刷与滚刷都处于悬空状态，减少非工作状态下垃圾车与地面的摩擦力，增加垃圾车运动的灵活性。

运动装置由2个大轮和1个万向轮组成，这3个轮子同时承担整个车体的重量，因为万向轮的灵活性，适合清扫较为不平的路面。

防扬尘装置是由喷水装置和空气净化装置组成。

喷水装置由水箱、水泵、水管、喷头组成，水泵将水箱中的水抽出并在喷头处喷出，因为喷头的孔较小，所以形成雾化环境，喷头安装位置在滚刷的上方，因为雾化作用，粉尘被吸附到小水珠的表面，防止扬尘。

空气净化装置由过滤器、鼓风机和管道组成，位于车体的前方，因为鼓风机的吸力，车体内部的空气经过过滤器被排到外部，形成车体内部与外部的空气循环与净化的过程（见图3，图中箭头表示空气循环方向）。

垃圾收集装置的是可抽拉式垃圾仓，在垃圾仓底部有一定数量的小孔，方便垃圾中的泔水流出，在垃圾仓的前部有1块固定的倾斜板，用于引导垃圾向垃圾仓的深处移动，幸免垃圾堆积在垃圾仓的前部，垃圾仓底部有4个滑轮，便于操作人员将垃圾仓抽出实行倾倒垃圾。