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湘 潭 大 學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 論文（設(shè)計(jì)）題目 街道護(hù)欄自動(dòng)清洗機(jī)構(gòu) 學(xué) 號(hào) 2010962909 學(xué)生姓名 何思樂 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師姓名： 李明富 系主任： 劉柏希 一、主要內(nèi)容及基本要求 街道護(hù)欄清洗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，街道護(hù)欄清洗機(jī)構(gòu)能正常工作清洗后，90％的護(hù)欄能達(dá)到洗凈標(biāo)準(zhǔn)。 基本要求如下 1．繪制街道護(hù)欄清洗機(jī)構(gòu)裝配圖 1張 2．繪制街道護(hù)欄清洗機(jī)構(gòu)部分零件圖 1套 3．編寫設(shè)計(jì)說明書 1份 4．專業(yè)英語翻譯 1份 二、 重點(diǎn)研究的問題 （1）街道護(hù)欄自動(dòng)清洗機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì) （2）街道護(hù)欄清洗機(jī)構(gòu)的固定機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 三、進(jìn)度安排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 起止時(shí)間 1 收集資料 第1-2周 2 工藝分析，方案確定，繪制方案圖 第3周 3 洗碗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制總裝圖 第4-8周 4 繪制零件圖 第9-10周 5 撰寫設(shè)計(jì)說明書 第11周 6 修改設(shè)計(jì)說明書 第12周 7 外文翻譯 第13周 8 畢業(yè)答辯 第14周 四、 應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) [1]勒長征，寧維慶，楊彩蕓.高等級(jí)公路濕式護(hù)欄清洗車的研制.陜西交通科技，1998,03 [2]黃海兵.新型城市護(hù)欄清洗車的開發(fā)研究.工程機(jī)械，2009,40 [3]楊文科，卜潤懷，姚偉紅.試論告訴公路剛裝護(hù)欄干式清洗車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).山西交通科技，1998,05 [4]吳宗澤，羅圣過.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，3版.北京：高等教育出版社，2006 [5]高跟樹，秦娜，陳誠.道路護(hù)欄機(jī)械清洗刷具技術(shù)研究.中聯(lián)重科環(huán)衛(wèi)機(jī)械有限公司2013，12 [6]趙悟，李冠峰.城市護(hù)欄清洗養(yǎng)護(hù)車工作裝置的設(shè)計(jì)與仿真分析.長安大學(xué)道路施工技術(shù)與裝備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2011，07 [7]黃海兵，新型城市護(hù)欄清洗車的開發(fā)研究.廣東省高級(jí)技工學(xué)校，2008,10 [8]李宇峰，一種道路護(hù)欄清洗車.南寧專用汽車廠，2001,10 [9]謙德，李振清.袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)，第二版.機(jī)械工業(yè)出版社2000，12 [10]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)，第八版.高等教育出版社2012,2 [11] 長征，寧維慶，楊彩蕓.HXC-30型道路防撞護(hù)欄清洗車.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，1998,15 [12] 田流.現(xiàn)代高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械.北京：人民交通出版社，2003 [13]趙顯新.工程機(jī)械液壓傳動(dòng)裝置原理與檢修.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2000 [14]周萼秋等.現(xiàn)代工程機(jī)械.人民交通出版社，1997 [15]車輛及高速公路護(hù)欄清洗設(shè)備的現(xiàn)狀與展望.沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，02 [16]李文春，閆德新，曹思真.一種道路護(hù)欄清洗車的設(shè)計(jì)特點(diǎn).專用汽車，2002，02 [17]護(hù)欄清洗車滾刷規(guī)避機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)算.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，1999，16(6) [18]城市道路鋼護(hù)欄清洗車設(shè)計(jì)與研制.機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [19]靳長征，寧維慶，楊彩蕓.HXC-30型道路防撞護(hù)欄清洗車.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，1998，15 [20]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，單行本液壓傳動(dòng).化學(xué)工業(yè)出版社，2004 文獻(xiàn)翻譯 英文原文： NOVEL METHOD OF REALIZING THE OPTIMAL TRANSMISSION OF THE CRANK-AND-ROCKER MECHANISM DESIGN Abstract: A novel method of realizing the optimal transmission of the crank-and-rocker mechanism is presented. The optimal combination design is made by finding the related optimal transmission parameters. The diagram of the optimal transmission is drawn. In the diagram, the relation among minimum transmission angle, the coefficient of travel speed variation, the oscillating angle of the rocker and the length of the bars is shown, concisely, conveniently and directly. The method possesses the main characteristic. That it is to achieve the optimal transmission parameters under the transmission angle by directly choosing in the diagram, according to the given requirements. The characteristics of the mechanical transmission can be improved to gain the optimal transmission effect by the method. Especially, the method is simple and convenient in practical use. Keywords： Crank-and-rocker mechanism, Optimal transmission angle, Coefficient of travel speed variation INTRODUCTION By conventional method of the crank-and-rocker design, it is very difficult to realize the optimal combination between the various parameters for optimal transmission. The figure-table design method introduced in this paper can help achieve this goal. With given conditions, we can, by only consulting the designing figures and tables, get the relations between every parameter and another of the designed crank-and-rocker mechanism. Thus the optimal transmission can be realized. The concerned designing theory and method, as well as the real cases of its application will be introduced later respectively. 1. ESTABLISHMENT OF DIAGRAM FOR OPTIMAL TRANSMISSION DESIGN It is always one of the most important indexes that designers pursue to improve the efficiency and property of the transmission. The crank-and-rocker mechanism is widely used in the mechanical transmission. How to improve work ability and reduce unnecessary power losses is directly related to the coefficient of travel speed variation, the oscillating angle of the rocker and the ratio of the crank and rocker. The reasonable combination of these parameters takes an important effect on the efficiency and property of the mechanism, which mainly indicates in the evaluation of the minimum transmission angle. The aim realizing the optimal transmission of the mechanism is how to find the maximum of the minimum transmission angle. The design parameters are reasonably combined by the method of lessening constraints gradually and optimizing separately. Consequently, the complete constraint field realizing the optimal transmission is established. The following steps are taken in the usual design method. Firstly, the initial values of the length of rocker 3l and the oscillating angle of rocker ? are given. Then the value of the coefficient of travel speed variation K is chosen in the permitted range. Meanwhile, the coordinate of the fixed hinge of crank A possibly realized is calculated corresponding to value K . 1.1 Length of bars of crank and rocker mechanism As shown in Fig.1, left arc GC2 is the permitted field of point A . The coordinates of point A are chosen by small step from point 2C to point G . The coordinates of point A are 02 hyy cA ?? (1) 22 AA yRx ?? (2) where 0h , the step, is increased by small increment within range(0,H ). If the smaller the chosen step is, the higher the computational precision will be. R is the radius of the design circle. d is the distance from 2C to G . 2c o s)2c o s (22c o s 33 ???? ?????? ???? lRld (3) Calculating the length of arc 1AC and 2AC , the length of the bars of the mechanism corresponding to point A is obtained[1,2]. 1.2 Minimum transmission angle min? Minimum transmission angle min? (see Fig.2) is determined by the equations[3] 32 2142322 m i n 2 )(c o s ll llll ????? (4) 32 2142322 m a x 2 )(c o s ll llll ????? (5) maxmin 180 ?? ???? (6) where 1l —— Length of crank(mm) 2l —— Length of connecting bar(mm) 3l —— Length of rocker(mm) 4l —— Length of machine frame(mm) Firstly, we choose minimum comparing min? with min?? . And then we record all values of min? greater than or equal to ?40 and choose the maximum of them. Secondly, we find the maximum of min? corresponding to any oscillating angle ? which is chosen by small step in the permitted range (maximum of min? is different oscillating angle ? and the coefficient of travel speed variation K ). Finally, we change the length of rocker 3l by small step similarly. Thus we may obtain the maximum of min? corresponding to the different length of bars, different oscillating angle ? and the coefficient of travel speed variation K . Fig.3 is accomplished from Table for the purpose of diagram design. It is worth pointing out that whatever the length of rocker 3l is evaluated, the location that the maximum of min? arises is only related to the ratio of the length of rocker and the length of machine frame 3l / 4l , while independent of 3l . 2. DESIGN METHOD 2.1 Realizing the optimal transmission design given the coefficient of travel speed variation and the maximum oscillating angle of the rocker The design procedure is as follows. (1) According to given K and ? , taken account to the formula the extreme included angle ? is found. The corresponding ratio of the length of bars 3l / 4l is obtained consulting Fig.3. ????? 18011KK? (7) (2) Choose the length of rocker 3l according to the work requirement, the length of the machine frame is obtained from the ratio 3l / 4l . (3) Choose the centre of fixed hinge D as the vertex arbitrarily, and plot an isosceles triangle, the side of which is equal to the length of rocker 3l (see Fig.4), and ??? 21DCC . Then plot 212 CCMC ? , draw NC1 , and make angle ????? 9012 NCC . Thus the point of intersection of MC2 and NC1 is gained. Finally, draw the circumcircle of triangle 21CPC? . (4) Plot an arc with point D as the centre of the circle, 4l as the radius. The arc intersections arc GC2 at point A . Point A is just the centre of the fixed hinge of the crank. Therefore, from the length of the crank 2/)( 211 ACACl ?? (8) and the length of the connecting bar 112 lACl ?? (9) we will obtain the crank and rocker mechanism consisted of 1l , 2l , 3l , and 4l .Thus the optimal transmission property is realized under given conditions. 2.2 Realizing the optimal transmission design given the length of the rocker (or the length of the machine frame) and the coefficient of travel speed variation We take the following steps. (1) The appropriate ratio of the bars 3l / 4l can be chosen according to given K . Furthermore, we find the length of machine frame 4l (the length of rocker 3l ). (2) The corresponding oscillating angle of the rocker can be obtained consulting Fig.3. And we calculate the extreme included angle ? . Then repeat (3) and (4) in section 2.1 3. DESIGN EXAMPLE The known conditions are that the coefficient of travel speed variation 1818.1?K and maximum oscillating angle ??40? . The crankandrocker mechanism realizing the optimal transmission is designed by the diagram solution method presented above. First, with Eq.(7), we can calculate the extreme included angle ??15? . Then, we find 93.0/ 43 ?ll consulting Fig.3 according to the values of ? and ? . If evaluate 503?l mm, then we will obtain 76.5393.0/504 ??l mm. Next, draw sketch(omitted). As result, the length of bars is 161?l mm, 462?l mm, 503?l mm, 76.534 ?l mm. The minimum transmission angle is ?????? 3698.46 2 )(a r c c o s 32 2142322 m in ll llll? The results obtained by computer are 2227.161 ?l mm, 5093.442 ?l mm, 0000.503 ?l mm, 8986.534 ?l mm. Provided that the figure design is carried under the condition of the Auto CAD circumstances, very precise design results can be achieved. 4. CONCLUSIONS A novel approach of diagram solution can realize the optimal transmission of the crank-and-rocker mechanism. The method is simple and convenient in the practical use. In conventional design of mechanism, taking 0.1 mm as the value of effective the precision of the component sizes will be enough. 譯文： 認(rèn)識(shí)曲柄搖臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)傳動(dòng)方法 摘要： 一種曲柄搖臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)傳動(dòng)的方法被提出。這種優(yōu)化組合設(shè)計(jì)被用 來找出最優(yōu)的傳遞參數(shù)。得出最優(yōu)傳遞圖。在圖中，在極小的傳動(dòng)角度之間 , 滑 移速度變化系數(shù)，搖臂的擺動(dòng)角度和桿的長度被直觀地顯示。 這是這種方法擁 有的主要特征。根據(jù)指定的要求，它將傳動(dòng)角度之下的最優(yōu)傳動(dòng)參數(shù)直接地表達(dá) 在圖上。通過這種方法，機(jī)械傳動(dòng)的特性能用以獲取最優(yōu)傳動(dòng)效果。特別是， 這 種方法是簡單和實(shí)用的。 關(guān)鍵字： 曲柄搖臂機(jī)構(gòu) 最優(yōu)傳動(dòng)角度 滑移速度變化系數(shù) 0 介紹 由曲柄搖臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的常規(guī)方法 , 在各種各樣的參量之間很難找出優(yōu)化組合 的最優(yōu)傳動(dòng)。通過本文介紹的圖面設(shè)計(jì)方法可以幫助達(dá)到這個(gè)目的。在指定的情 況下，通過觀查設(shè)計(jì)圖面 , 我們就能得到每個(gè)參量和另外一個(gè)曲柄搖臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 之間的聯(lián)系。由因認(rèn)識(shí)最優(yōu)傳動(dòng)。 具體的設(shè)計(jì)的理論和方法， 以及它們各自的應(yīng)用事例將在以下介紹。 1 優(yōu)化傳動(dòng)設(shè)計(jì)的建立 優(yōu)化傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一直是設(shè)計(jì)師改進(jìn)傳輸效率和追求產(chǎn)量的最重要的索引的 當(dāng)中一個(gè)。曲柄搖臂機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用在機(jī)械傳動(dòng)中。如何改進(jìn)工作效率和減少多 余的功率損失直接地與滑移速度變化系數(shù)，搖臂的擺動(dòng)角度和曲柄搖臂的比率有 關(guān)系。這些參數(shù)的合理組合采用對(duì)機(jī)械效率和產(chǎn)量有重要作用 , 這些主要體現(xiàn)在 極小的傳輸角度上。 認(rèn)識(shí)機(jī)械優(yōu)化傳動(dòng)目的是找到極小的傳輸角度的最大值。 設(shè)計(jì)參數(shù)是適度地 減少限制而且分開的合理優(yōu)化方法的結(jié)合。 因此，完全限制領(lǐng)域的優(yōu)化傳動(dòng)建立 了。 以下步驟被采用在通常的設(shè)計(jì)方法。 首先，測量出搖臂的長度 3l 和搖臂的 擺動(dòng)角度 ? 的初始值。 然后滑移速度變化系數(shù) K 的值被定在允許的范圍內(nèi)。 同 時(shí)，曲柄固定的鉸接座標(biāo) A 可能被認(rèn)為是任意值 K 。 1.1 曲柄搖臂機(jī)構(gòu)桿的長度 由圖 Fig.1，左弧 GC2 是點(diǎn) A 被允許的領(lǐng)域。點(diǎn) A 的座標(biāo)的選擇從點(diǎn) 2C 到點(diǎn) G 。 點(diǎn) A 的座標(biāo)是 02 hyy cA ?? (1) 22 AA yRx ?? (2) 當(dāng) 0h ，高度，在 range(0 ， H ) 被逐漸增加。如果選的越小 ,計(jì)算精度將越高。 R 是設(shè)計(jì)圓的半徑。 d 是從 2C 到 G 的距離。 2c o s)2c o s (22c o s 33 ???? ?????? ???? lRld (3) 計(jì)算弧 1AC 和 2AC 的長度，機(jī)械桿對(duì)應(yīng)于點(diǎn) A 的長度是 obtained[1,2 ] 。 1.2 極小的傳動(dòng)角度 min? 極小的傳動(dòng)角度 min? (參見 Fig.2) 由 equations[3]確定 32 2142322 m i n 2 )(c o s ll llll ????? (4) 32 2142322 m a x 2 )(c o s ll llll ????? (5) maxmin 180 ?? ???? (6) 由于 1l —— 曲柄的長度 (毫米 ) 2l —— 連桿的長度（毫米） 3l —— 搖臂的長度（毫米） 4l —— 機(jī)器的長度（毫米） 首先 , 我們比較極小值 min? 和 min?? 。 并且我們記錄所有 min? 的值大于或等于 ?40 ，然后選擇他們之間的最大值。 第二 , 我們發(fā)現(xiàn)最大值 min? 對(duì)應(yīng)于一個(gè)逐漸變小的范圍的任一個(gè)擺動(dòng)的角度 ? (最大值 min? 是不同于擺動(dòng)的角度和滑移速度變化系數(shù) K ) 。 最后 , 我們相似地慢慢縮小搖臂 3l 的長度。 因而我們能獲得最大值 min? 對(duì)應(yīng) 于桿的不同長度 , 另外擺動(dòng)的角度 ? 和滑移速度變化系數(shù) K 。 Fig.3成功的表達(dá)設(shè)計(jì)的目的。 它確定了無論是搖臂的長度 3l ,最大值 min? 出現(xiàn)的地點(diǎn)，只與搖臂的長度和機(jī) 械的長度的比率 3l / 4l 有關(guān) , 當(dāng)確定 3l 時(shí)。 2 設(shè)計(jì)方法 2.1 認(rèn)識(shí)最優(yōu)傳動(dòng)設(shè)計(jì)下滑移速度變化系數(shù)和搖臂的最大擺動(dòng)的角度 設(shè)計(jì)步驟如下。 (1) 根據(jù)所給的 K 和 ? ， 通常采取對(duì)發(fā)現(xiàn)極限角度 ? 的解釋。 桿的長度的 對(duì)應(yīng)的比率 3l / 4l 是從圖 Fig.3獲得的 。 ????? 18011KK? (7) (2) 根據(jù)工作要求選擇搖臂的長度 3l ， 機(jī)械的長度是從比率 3l / 4l 獲得的。 (3) 任意地選擇固定的鉸接的中心 D 作為端點(diǎn)，并且做一個(gè)等腰三角形 ,令一 條邊與搖臂的長度 3l 相等 (參見 Fig.4)，令 ??? 21DCC 。 然后做 212 CCMC ? ， 連接 NC1 ，并且做角度 ????? 9012 NCC 。 因而增加了交點(diǎn) MC2 和 NC1 。 最 后， 畫三角形 21CPC? 。 (4)以點(diǎn) D 作為圓的中心， 4l 為半徑畫圓弧。 弧 GC2 交點(diǎn)在 A 點(diǎn)。 點(diǎn) A 是曲 柄的固定鉸接的中 心。 所以 , 從曲柄的長度 2/)( 211 ACACl ?? (8) 并且連桿的長度 112 lACl ?? (9) 我們將獲得曲柄搖臂機(jī)構(gòu)包括 1l ， 2l ， 3l 和 4l 。因而優(yōu)化傳動(dòng)加工會(huì)在指定的情 況下進(jìn)行。 2.2 認(rèn)識(shí)優(yōu)化傳動(dòng)設(shè)計(jì)下?lián)u臂的長度 (或機(jī)械的長度 ) 和滑移速度變化系數(shù) 我們采取以下步驟。 (1)根據(jù)選擇的 K 確定桿的適當(dāng)比率 3l /4l 。 此外，我們得出機(jī)械 4l (搖臂的 長度 3l ) 。 (2) 搖臂對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)的角度可以從圖 Fig.3 獲得。 并且我們計(jì)算出極限角 度。 然后根據(jù) 2.1重覆 (3) 和 (4) 3 設(shè)計(jì)例子 已知的條件是 , 滑移速度變化系數(shù) 1818.1?K 和最大擺動(dòng)角度 ??40? 。 提 出曲柄搖臂機(jī)械優(yōu)化傳動(dòng)圖方法設(shè)計(jì)方案。 首先， 通過公式 (7)，我們能計(jì)算出極限角度 ??15? 。 然后，我們通過表 格 Fig.3 查出 93.0/ 43 ?ll 以及 ? 和 ? 的值。 假設(shè) 503?l mm, 然后我們將得出 76.5393.0/504 ??l mm。 然后 , 做 sketch(omitted) 。 最后 , 算出桿的長度分別是 161?l mm, 462?l mm, 503?l mm, 76.534 ?l mm. 極小傳動(dòng)角度是 ?????? 3698.462 )(a r c c o s 32 2142322m in ll llll? 結(jié)果由計(jì)算可得 2227.161 ?l mm， 5093.442 ?l mm， 0000.503 ?l mm， 8986.534 ?l mm。 在運(yùn)用 Auto CAD 制圖設(shè)計(jì)的情況 , 可達(dá)到非常精確設(shè)計(jì)結(jié)果。 4結(jié)論 認(rèn)識(shí)圖解法解答曲柄搖臂機(jī)構(gòu)的最優(yōu)傳動(dòng)。這種方法是簡單和實(shí)用的。通常 在機(jī)械設(shè)計(jì)中 , 將 0.1 毫米作為最小有效精度是足夠的。 湘 潭 大 學(xué) 興 湘 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題 目 街道護(hù)欄自動(dòng)清洗機(jī)構(gòu) 姓 名 何思樂 學(xué)號(hào) 2010962908 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 2班 指導(dǎo)教師 李明富 職稱 博士 填寫時(shí)間 2014年 4 月5日 2014年3月 說 明 1．根據(jù)湘潭大學(xué)《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見，系主任批準(zhǔn)后實(shí)施。 2．開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字。 5．開題報(bào)告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報(bào)告。 6. 填寫說明： (1) 課題性質(zhì)：可填寫A．工程設(shè)計(jì)；B．論文；C. 工程技術(shù)研究；E.其它。 (2) 課題來源：可填寫A．自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題；B．企、事業(yè)單位委托課題；C．校級(jí)基金課題；D．自擬課題。 (3) 除自擬課題外，其它課題必須要填寫課題的名稱。 (4) 參考文獻(xiàn)不能少于10篇。 (5) 填寫內(nèi)容的字體大小為小四，表格所留空不夠可增頁。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 學(xué)生姓名 何思樂 學(xué) 號(hào) 2010962909 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 李明富 職 稱 博士 所在系 機(jī)電系 課題來源 科研課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計(jì) 課題名稱 街道護(hù)欄自動(dòng)清洗機(jī)構(gòu) 一、選題的依據(jù)、課題的意義及國內(nèi)外基本研究情況 選題依據(jù)：工業(yè)化的建設(shè)使城市人口和車輛逐年增多，人、車道路交通產(chǎn)生很大的矛盾，幾乎所有道路擁擠的地方都安上了護(hù)欄隔離，城市公路中央護(hù)欄可以引導(dǎo)駕駛員的視線，以防車輛駛出路外造成交通事故。隔離護(hù)欄經(jīng)過日曬雨淋，經(jīng)常是臟兮兮的，不僅影響路容的整潔美觀，而且護(hù)欄本身容易損耗。城市公路中央護(hù)欄的清洗，不僅是為了整潔的市容，而且能夠延長護(hù)欄的使用壽命。為了保持城市公路中央護(hù)欄良好的引導(dǎo)視線功能和清潔美觀，需要對(duì)護(hù)欄進(jìn)行定期清洗。人工清洗護(hù)欄的勞動(dòng)強(qiáng)度大，清洗效率低，每人每天大約只能清洗600米左右。白天車流量很大，人工清洗護(hù)欄不安全且影響交通，一般在晚上車流量相對(duì)較小時(shí)清洗，而晚上清洗時(shí)經(jīng)常有發(fā)生車撞環(huán)衛(wèi)工人的事故。于是城市公路中央護(hù)欄清洗機(jī)的出現(xiàn)具有實(shí)際的意義。 課題的意義： 1、通過貼近實(shí)際的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生全面鞏固大學(xué)四年來所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。 2、通過本次設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠熟練資料收集，整理，分析，綜述的方法，熟悉技術(shù)文件的寫作，學(xué)生能夠獲得一次全面的實(shí)際鍛煉。 3、通過借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠快速有效的熟練掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的技巧，積累一定的經(jīng)驗(yàn)，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 4、通過本次設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠親自動(dòng)手，真正將理論應(yīng)用于實(shí)踐，能夠真實(shí)貼切的體會(huì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。 國內(nèi)外街道護(hù)欄自動(dòng)清洗機(jī)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r： 國內(nèi)現(xiàn)狀 我國高速公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)起步較晚，隨著80年代沈大高速公路的修建，防撞護(hù)欄及其清洗問題便提到議事日程上。進(jìn)口設(shè)備雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但有些方面不太符合國情。如multicar車的作業(yè)讀僅為1.5km/h以下，其購置費(fèi)用和使用成本高，全面推廣不現(xiàn)實(shí)。山西省交通科學(xué)研究所根據(jù)工程的迫切要求，研制了我國第一代防撞護(hù)欄清洗車（定名為HXC—300）并在太舊高速公路進(jìn)行試驗(yàn)和工程應(yīng)用，得到了使用單位的歡迎并于1997年底通過了技術(shù)鑒定。隨后一系列護(hù)欄清洗車相繼出現(xiàn)，如HXC600防撞護(hù)欄清洗車，國通牌高速公路護(hù)欄清洗車，在原有的電機(jī)控制上作了較大的改變和完善，也就更加合適我們高速公路護(hù)欄清洗的需要 國外現(xiàn)狀 高速公路自本世紀(jì)30年代末期在德國出現(xiàn)以后，直到70年代后期，防撞護(hù)欄要么不洗，要么以人工擦洗作業(yè)。80年代初，美國福特公司首先研制了防撞護(hù)欄清洗設(shè)備，它是在輪式行走地盤的前橋上懸掛作業(yè)裝置，采用機(jī)械傳動(dòng)，以單刷射水方式作業(yè)；其車廂內(nèi)裝設(shè)3KL的金屬水箱提供水源，工作效率為3～5km/h，清洗寬度300～350mm，我國京津塘高速公路已有引進(jìn)，并在使用中。另外具有代表性產(chǎn)品為德國的慕迪卡（multicar）多功能養(yǎng)護(hù)車。該車為全液壓驅(qū)動(dòng)，當(dāng)用于護(hù)欄清洗時(shí)，在車前部裝設(shè)懸掛式清洗裝置，以雙刷射水完成作業(yè)，車廂內(nèi)的玻璃鋼水槽容量為1.8kl。該車的最大特點(diǎn)是采用液壓液力傳動(dòng)，工作裝置可以方便地進(jìn)入和退出作業(yè)，工作臂的變幅動(dòng)作方便而容易，作業(yè)效果好。其作業(yè)寬度約350mm，最佳作業(yè)速度1.3km/h～1.5km/h。該車已用于我國山西太舊和河北京石告訴公路。上述車型代表了國外目前護(hù)欄清洗設(shè)備的基本水平。 發(fā)展趨勢 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高等級(jí)公路的建設(shè)也逐步加快。因此，防撞護(hù)欄的數(shù) 量也隨之增加。護(hù)欄由于受車輛的尾氣、灰塵粘附及其他因素影響,表面會(huì)出現(xiàn)不同程度的污染,影響。護(hù)欄的整潔關(guān)系到城市的市容市貌，也更是國家形象的體現(xiàn)。因此護(hù)欄的清洗是各地環(huán)衛(wèi)部門的重要工作。目前國內(nèi)護(hù)欄清洗作業(yè)多由人工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)效率低，并且大部分護(hù)欄置于道路的中央，清洗時(shí)容易發(fā)生安全事故。因此，設(shè)計(jì)一種高效的護(hù)欄清洗車，不僅具有寬廣的市場空間，也具有良好的社會(huì)效 益。 二、研究內(nèi)容、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和主要措施 研究內(nèi)容： 街道護(hù)欄自動(dòng)清洗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，街道護(hù)欄清洗機(jī)構(gòu)能正常工作 清洗后，90％的護(hù)欄能達(dá)到洗凈標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵理論和技術(shù)： 1、功能機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1.1水平伸縮機(jī)構(gòu) 1.2垂直舉升機(jī)構(gòu) 1.3柱刷及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 2、裝置固定機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 完成課題的方案和主要措施： 功能機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 結(jié)合實(shí)地調(diào)查報(bào)告和國家已制定的清洗標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)際市場需求來確定 產(chǎn)品應(yīng)具有的功能機(jī)構(gòu)裝置。 通過互聯(lián)網(wǎng)，搜索清洗車視頻資料，再結(jié)合對(duì)現(xiàn)有清洗車的實(shí)際觀摩， 從而對(duì)清洗車的實(shí)際工作過程有一個(gè)詳細(xì)的了解和熟悉。 通過網(wǎng)上下載數(shù)據(jù)庫期刊資料，圖書館借閱相關(guān)書籍，完成對(duì)功能機(jī)構(gòu) 的初步設(shè)計(jì)。 在指導(dǎo)老師的幫助下，對(duì)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行逐步修改與增補(bǔ)，完成功能機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì)。 總之，在進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)對(duì)以前所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)有一個(gè)系統(tǒng)的回顧與鞏固。在此基礎(chǔ)之上，然后通過網(wǎng)絡(luò)、圖書資料室、清洗車生產(chǎn)廠家、指導(dǎo)老師，查閱相關(guān)的期刊資料、專業(yè)書籍、產(chǎn)品說明，通過觀看清洗車的工作視頻，在指導(dǎo)老師的幫助下，完成整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。 三、主要特色及工作進(jìn)度 第一周到第三周，主要是查閱相關(guān)資料，熟悉設(shè)計(jì)題目，并做前期準(zhǔn)備； 第四周到第六周，工作裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算； 第七周到第九周，做裝置的總圖和零件圖的設(shè)計(jì)； 第十周到第十四周，完成設(shè)計(jì)說明書和全部設(shè)計(jì)圖紙并且加以修改完善 第十四周到第十六周，寫設(shè)計(jì)說明書答辯。 四、主要參考文獻(xiàn) [1]勒長征，寧維慶，楊彩蕓.高等級(jí)公路濕式護(hù)欄清洗車的研制.陜西交通科技，1998,03 [2]黃海兵.新型城市護(hù)欄清洗車的開發(fā)研究.工程機(jī)械，2009,40 [3]楊文科，卜潤懷，姚偉紅.試論告訴公路剛裝護(hù)欄干式清洗車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).山西交通科技，1998,05 [4]吳宗澤，羅圣過.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，3版.北京：高等教育出版社，2006 [5]高跟樹，秦娜，陳誠.道路護(hù)欄機(jī)械清洗刷具技術(shù)研究.中聯(lián)重科環(huán)衛(wèi)機(jī)械有限公司2013，12 [6]趙悟，李冠峰.城市護(hù)欄清洗養(yǎng)護(hù)車工作裝置的設(shè)計(jì)與仿真分析.長安大學(xué)道路施工技術(shù)與裝備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2011，07 [7]黃海兵，新型城市護(hù)欄清洗車的開發(fā)研究.廣東省高級(jí)技工學(xué)校，2008,10 [8]李宇峰，一種道路護(hù)欄清洗車.南寧專用汽車廠，2001,10 [9]謙德，李振清.袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)，第二版.機(jī)械工業(yè)出版社2000，12 [10]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)，第八版.高等教育出版社2012,2 [11] 長征，寧維慶，楊彩蕓.HXC-30型道路防撞護(hù)欄清洗車.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，1998,15 [12] 田流.現(xiàn)代高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械.北京：人民交通出版社，2003 [13]趙顯新.工程機(jī)械液壓傳動(dòng)裝置原理與檢修.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2000 [14]周萼秋等.現(xiàn)代工程機(jī)械.人民交通出版社，1997 [15]車輛及高速公路護(hù)欄清洗設(shè)備的現(xiàn)狀與展望.沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，02 [16]李文春，閆德新，曹思真.一種道路護(hù)欄清洗車的設(shè)計(jì)特點(diǎn).專用汽車，2002，02 [17]護(hù)欄清洗車滾刷規(guī)避機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)算.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，1999，16(6) [18]城市道路鋼護(hù)欄清洗車設(shè)計(jì)與研制.機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [19]靳長征，寧維慶，楊彩蕓.HXC-30型道路防撞護(hù)欄清洗車.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，1998，15 [20]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，單行本液壓傳動(dòng).化學(xué)工業(yè)出版社，2004 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系意見 系主任簽名： 年 月 日 院意見 教學(xué)院長簽名： 年 月 日 10