道路垃圾清掃機(jī)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)+含參考三維圖及14張CAD圖紙+帶任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告+中期檢查表+外文翻譯+33頁(yè)加正文1.28萬(wàn)字】

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道路垃圾清掃機(jī)設(shè)計(jì)【3D】.doc

目    錄

摘要……………………………………………………………………………………1

關(guān)鍵詞…………………………………………………………………………………1

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

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

1.2  國(guó)內(nèi)外垃圾清掃機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀………………………………………………2

1.3  國(guó)內(nèi)清掃機(jī)發(fā)展趨勢(shì)……………………………………………………………2

2垃圾清掃總成設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………2

2.1  設(shè)計(jì)思想…………………………………………………………………………2

2.2  總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………3

2.3  各主要機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算…………………………………………………3

2.3.1  垃圾清掃設(shè)計(jì)……………………………………………………………4

2.3.2  垃圾輸送收集裝置設(shè)計(jì)…………………………………………………4

2.3.3  推動(dòng)清掃機(jī)所需功率計(jì)算………………………………………………6

2.3.4  清掃機(jī)掃輥速度驗(yàn)算……………………………………………………6

2.3.5  行走設(shè)計(jì)…………………………………………………………………6

2.3.6  垃圾清掃機(jī)的動(dòng)力匹配…………………………………………………7

3  操作系統(tǒng)的確定及設(shè)計(jì)算………………………………………………………………7

3.1  傳動(dòng)方案的確定…………………………………………………………………7

3.2  設(shè)定各級(jí)傳動(dòng)比和主要參數(shù)……………………………………………………8

3.2.1  傳動(dòng)比確定………………………………………………………………8

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

3.2.3  各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算……………………………………………………………9

3.2.4  各軸功率計(jì)算……………………………………………………………9

3.3  主要工作零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………9

3.3.1  第一級(jí)傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì)……………………………………………………9

3.3.2  第二級(jí)傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì)…………………………………………………11

3.3.3  第三級(jí)傳動(dòng)鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)………………………………………………12

3.3.4  齒輪傳動(dòng)（驅(qū)動(dòng)輸送帶）的設(shè)計(jì)………………………………………13

4  主要受力零件的強(qiáng)度或壽命校核計(jì)算………………………………………………16

4.1  軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核……………………………………………………………16

4.1.1  第一級(jí)從動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核………………………………………16

4.1.2  第二級(jí)從動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核………………………………………19

4.2  軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核………………………………………………………23

4.2.1  第一級(jí)從動(dòng)軸軸承設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核………………………………23

4.2.2  第二級(jí)從動(dòng)軸軸承設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核………………………………23

4.2.3  第三級(jí)從動(dòng)軸軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核……………………………24

4.3  鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核……………………………………………………………25

4.3.1  第一級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核………………………………………25

4.3.2  第二級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核………………………………………25

4.3.3  第三級(jí)從動(dòng)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(diǎn)…………………………………………………………………………26

5.2  主要缺點(diǎn)…………………………………………………………………………26

5.3  有待改進(jìn)的地方…………………………………………………………………27

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

6  設(shè)計(jì)心得………………………………………………………………………………28

參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………29

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

道路垃圾清掃機(jī)的設(shè)計(jì)

 摘  要：本文敘述了道路清掃機(jī)械化的現(xiàn)狀，以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。該清掃機(jī)以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，通過(guò)帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)以及齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)清掃輥和傳送帶工作。該清掃機(jī)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(dòng)強(qiáng)度。該清掃機(jī)成本低，使用性能好，壽命長(zhǎng)，非常適合清潔工人使用。

關(guān)鍵詞：清掃機(jī)；傳動(dòng)；設(shè)計(jì)計(jì)算

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 道路垃圾清掃機(jī)設(shè)計(jì) 生姓名 ： 學(xué) 號(hào)： 年級(jí)專業(yè)及班級(jí)： 指導(dǎo)老師及職稱： 學(xué) 部： 理工學(xué)部 湖南·長(zhǎng)沙 提交日期： 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)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(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò) 的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。同時(shí)，本論文的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院、指導(dǎo)教師共同擁有。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年 月 日 目 錄 摘要 ………… …… ………………… … …………………………… ……………… …1 關(guān)鍵詞…………………………………………… …………………………………… 1 1 前言……………………………………………… …………………………………… 4 垃圾清掃現(xiàn)狀分析……… ……………………………………………………… 4 國(guó)內(nèi)外垃圾清掃機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………………… 4 國(guó)內(nèi)清掃機(jī)發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………………… 4 2 垃圾清掃總成設(shè)計(jì)計(jì)算………………………… ………………………………… 4 設(shè)計(jì)思想 ………………………………………………………………………… 4 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………… …………………………… 5 各主要機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算………………………………………………… 6 垃圾清掃設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 9 垃圾輸送收集裝置設(shè)計(jì)………………………………………………… 6 推動(dòng)清掃機(jī)所需功率計(jì)算……………………………………………… 8 清掃機(jī)掃輥速度驗(yàn)算…………………………………………………… 8 行走設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 9 垃圾清掃機(jī)的動(dòng)力匹配………………………………………………… 9 3 操作系統(tǒng)的確定及設(shè)計(jì)算 …………………… …… …………………………………… 7 傳動(dòng)方案的確定 ………………………………………………………………… 10 設(shè)定各級(jí)傳動(dòng)比和主要參數(shù)……………………………………………………11 傳動(dòng)比確定……………………………………………………………… 11 各軸轉(zhuǎn)速確定…………………………………………………………… 11 各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算 …………………………………………………………… 11 各軸功率計(jì)算…………………………………………………………… 12 主要工作零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………12 第一級(jí)傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì)… ………………………………………………… 12 第二級(jí)傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì) ………………………………………………… 13 第三級(jí)傳動(dòng)鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) ……………………………………………… 15 齒輪傳動(dòng)（驅(qū)動(dòng)輸送帶）的設(shè)計(jì)……………………………………… 16 4 主要受力零件的強(qiáng)度或壽命校核計(jì)算 ……………………………………………… 19 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核……………………………… …………………………… 19 第一級(jí)從動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 ……………………………………… 19 第二級(jí)從動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 ……………………………………… 22 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核……………………………………………………… 26 第一級(jí)從動(dòng)軸軸承設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核 ……………………………… 26 第二級(jí)從動(dòng)軸軸承設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核 …………………………… … 27 第三級(jí)從動(dòng)軸軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核 …………………………… 28 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核…………………………………………………………… 29 第一級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 29 第二級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 29 第三級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 30 上滾輪軸聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………………… 30 5 結(jié)論 …………………………………………………… ……………………………… 30 主要優(yōu)點(diǎn)………………………………………………………………………… 30 主要缺點(diǎn)………………………………………………………………………… 30 有待改進(jìn)的地方………………………………………………………………… 31 維護(hù)和保養(yǎng)……………………………………………………………………… 31 6 設(shè)計(jì)心得 …………………………………………………… ………………………… 31 參考文獻(xiàn) …………………………………………………… ……………………………… 32 致謝 …………………………………………………… …………………………………… 30 1 道路 垃圾清掃機(jī)的設(shè)計(jì) 摘 要 ： 本文敘述了道路清掃機(jī)械化的現(xiàn)狀，以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。該清掃機(jī)以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，通過(guò)帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)以及齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)清掃輥和傳送帶工作。該 清掃機(jī)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(dòng)強(qiáng)度。該清掃機(jī)成本低，使用性能好，壽命長(zhǎng)，非常適合清潔工人使用。 關(guān)鍵詞： 清掃機(jī)；傳動(dòng)；設(shè)計(jì)計(jì)算 2 3 of in as to is in it of of is 4 1 前言 垃圾清掃現(xiàn)狀分析 隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，城市、工廠生產(chǎn)、公共交通、市政建設(shè)、園林綠化、環(huán)境衛(wèi)生等行業(yè)的工作任務(wù)越來(lái) 越重，人們對(duì)生活環(huán)境要求的不斷提高。然而環(huán)衛(wèi)行業(yè)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展形勢(shì)存在很大差距，道路清掃設(shè)備落后的問(wèn)題較為突出。這就要求養(yǎng)護(hù)手段要不斷改進(jìn)，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(jī)械清掃 [1]。 因此，很有必要?jiǎng)?chuàng)造條件，實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)械化，以減輕清掃工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)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(shí)意義。 國(guó)內(nèi)外垃圾清掃機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀 目前，我國(guó)的國(guó)產(chǎn)掃路車在品種規(guī)格上、使用性能上已能基本滿足國(guó)內(nèi)各種需求 。產(chǎn)品規(guī)格從 2t 到 8t，有將近 8 個(gè)規(guī)格 [2]， 清掃車的作業(yè)方式主要為濕式吸掃結(jié)合 ,動(dòng)力為主、副雙發(fā)動(dòng)機(jī)形式 ,掃刷布置形式為前置和中置兩種 ,吸嘴形式有中置長(zhǎng)吸嘴、后置短吸嘴和側(cè)置小吸嘴三種形式 ,風(fēng)機(jī)形式有通用和專用風(fēng)機(jī)兩種形式。國(guó)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(wèn)題。國(guó)外清掃車由于有幾十年的發(fā)展史 ,加之基礎(chǔ)零部件可靠性高 ,因此都有一個(gè)共同的特點(diǎn) ,可靠性相對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品要高；而且早已廣泛應(yīng)用了先進(jìn)的電子技術(shù)，有些還應(yīng)用了有線和無(wú)線遙控。 國(guó)內(nèi)清掃機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 隨著許多新興的中小城市正 在崛起 , 城市化規(guī)模不斷擴(kuò)大 , 路面清潔養(yǎng)護(hù)已經(jīng)越來(lái)越重要，清掃機(jī)發(fā)展前景會(huì)越來(lái)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(dòng)系統(tǒng)方面，由機(jī)械傳動(dòng)向全液壓傳動(dòng)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(fù)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(jī)向體積小和輕便式，綜合利用價(jià)值高的方向發(fā)展 [4]。 2. 垃圾清掃機(jī)總成設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)思想 本垃圾清掃機(jī)由清掃部分，傳送部分，行走部分和箱體、箱架等結(jié)構(gòu)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(gòu)成；清掃機(jī)將街道上的垃圾通過(guò)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(guò)齒輪變向?qū)崿F(xiàn)與清掃機(jī)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(gè)定向前輪和兩個(gè)萬(wàn)向后輪實(shí)現(xiàn)，既方便又經(jīng)濟(jì)；箱體、箱架主要由角鋼焊接而成， 5 部分零件用螺栓連接，垃圾箱用塑料制成 [5]。本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新特點(diǎn)首先是利用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源，清潔環(huán)保，操作方便；其次是清掃滾筒用鏈傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，能在潮濕和油膩的環(huán)境中工作 ；最后，利用臥式滾刷對(duì)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(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率的目的。 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 總體結(jié)構(gòu)分為以下幾個(gè)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(guò)軸承座固定在機(jī)架中間，軸承座主要通過(guò)六角螺栓固定在機(jī)架底盤(pán)上，清掃刷苗是通過(guò)定位銷來(lái)實(shí)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(gòu)簡(jiǎn)單、作業(yè)質(zhì)量好、價(jià)格低廉、拆裝轉(zhuǎn)移方便、操 作輕巧省力等特點(diǎn)。 （ 3）行走機(jī)構(gòu)：有四個(gè)萬(wàn)向輪組成 ,前兩個(gè)不可變向，后兩個(gè)可改變方向。 （ 4）操作系統(tǒng)：手推式扶手，控制電機(jī)開(kāi)關(guān)。 （ 5）動(dòng)力匹配：由電瓶驅(qū)動(dòng)的直流電動(dòng)機(jī)。 其結(jié)構(gòu)圖如圖 1： 總成 圖 1 垃圾清掃機(jī)主要結(jié)構(gòu)圖 of 各主要機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算 已知條件：清掃機(jī)生產(chǎn)率為 h/垃圾清掃設(shè)計(jì) 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(zhǎng)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(guān)公式計(jì)算清掃部分所需功率 [6] 克服刷苗和 面間摩擦力所需功率 , ?? 1000/)(1 ? （ 1） N）； ? m/s； s，取 s； ? 7 )1ar cc o s ()]2((122 m ?????? （ 2） ? ； ； 121097.3 m?? ； ??[7] （ 3） 其中 1? 為 刷苗和路面接觸點(diǎn)到它的垂直位置的轉(zhuǎn)角； r c c a r c c ?????? ??? R （ 4） 計(jì)算得出 ???? ??? ?根據(jù)清掃機(jī)實(shí)際，以及刷苗數(shù)合理分布和安排，取 Z=200; 可計(jì)算變形刷苗對(duì)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(jì)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） 8 計(jì)算克服空氣阻力所消耗的功率為 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(shè)計(jì) 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(jì)算過(guò)程在寫(xiě)在后面 輸送帶所需功率計(jì)算； 假定每一時(shí)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(jì)；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(dòng)清掃機(jī)所需功率計(jì)算 假設(shè)最惡劣的工作環(huán)境，當(dāng)整機(jī)重 0? ，阻力系數(shù) 7.0?f ，清掃機(jī)以前進(jìn)速度 工作計(jì)算。則有： gf 010 00 ??? [11] （ 10） 9 清掃機(jī)掃輥速度驗(yàn)算 設(shè)定清掃輪刷苗與上料板最后接觸的位置與上料板最高點(diǎn)的距離為 0? v，要使質(zhì)量為 參考文獻(xiàn) [19]得知必須滿足下面條件： 221 [12] （ 11） 計(jì)算 ???? 又有 ?????? ??? 所以清掃車的電機(jī)能夠保證垃圾順利地拋送到傳送帶上。 走設(shè)計(jì) 清掃機(jī)行走速度：由 公式 ? 1000 ，取 ， 得 00 ??? [13] （ 12） 只要清掃機(jī)在不低于 能夠保證生產(chǎn)率的額定值。 垃圾清掃機(jī)的動(dòng)力匹配 （ 1）電動(dòng)機(jī)的選擇 由以上計(jì)算可知清掃機(jī)所需要的功率為 8 ???? 輸送帶 [14] 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)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(diǎn)（性質(zhì)、大小、啟動(dòng)性能和過(guò)載情況）來(lái)選擇。在移動(dòng)的設(shè)備中和蓄電池配套的較常使用的電機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：容易購(gòu)得，型號(hào)多，功率大，接口簡(jiǎn)單，適合大型機(jī)器。 直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)：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(fù)雜 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 的優(yōu)點(diǎn)：精確的速度控制，型號(hào)多，適合室內(nèi)機(jī)器人的速度，接口簡(jiǎn)單，便宜。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn) : 功率與自重比小，電流通常較大，體積大，較難與車輪裝配，負(fù)載能力低，功率小，控制復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)。 清掃機(jī)多在室內(nèi)環(huán)境下工作，要求控制較簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)，因此選擇直流電動(dòng)機(jī) [15]。 選定 山電機(jī)） [17]。 10 電機(jī)型號(hào)： 110定功率： 40024 扭矩： ?3000r/n（ 2）電池的選擇 選定兩個(gè) 12量大約 15斤 /個(gè) 同時(shí)布線時(shí)應(yīng)該注意：根據(jù)電機(jī)的位置選擇符合規(guī)格的電線，剪取所要的電線長(zhǎng)度，將電機(jī)聯(lián)起來(lái)，一端通過(guò)開(kāi)關(guān)以后，一端接到 24V 電源正負(fù)極上，開(kāi)關(guān)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(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)方案的確定 方案一 圖 2 垃圾清掃機(jī) 傳動(dòng)方案一 案二 11 圖 3 垃圾清掃機(jī)傳動(dòng)方案二 以上兩個(gè)方案可知，根據(jù)清掃機(jī)清掃時(shí)的實(shí)際情況，選用方案二更加合理恰當(dāng)。因?yàn)槟Σ潦綆鲃?dòng)有彈性滑動(dòng)，不能用于分度系統(tǒng)；摩擦易起電，不宜用于易燃易爆場(chǎng)合。軸與軸承受力較大，帶傳動(dòng)壽命較短 [16]。而鏈傳動(dòng)平均傳動(dòng)比為常數(shù)，鏈條元件間形成的油膜有吸振能力，對(duì)惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，工作可靠，軸上載荷較小。所以選擇方案二更合理 [19]。 設(shè)定各級(jí)傳動(dòng)比和主要 參數(shù) 傳動(dòng)比確定 第一級(jí)傳動(dòng)比 61?i 第二級(jí)傳動(dòng)比 42 ?i 第三級(jí)傳動(dòng)比 23 ?4 ?i 各軸轉(zhuǎn)速確定 第一級(jí)從動(dòng)軸 001 第二級(jí)從動(dòng)軸 252 第三級(jí)從動(dòng)軸 上滾輪軸 004 各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算 第一級(jí)從動(dòng)軸 ???? 3 81101 ?第二級(jí)從動(dòng)軸 ???? 1 7 82212 ? 第三級(jí)從動(dòng)軸 ???? 6 6 63323 ? 12 上滾輪軸 ???? 各軸功率計(jì)算 第一級(jí)從動(dòng)軸 84101 ??? ?第二級(jí)從動(dòng)軸 ??? ?）（ 輸送帶第三級(jí)從動(dòng)軸 0 4 6323 ??? ?上滾輪軸 ?? ? 主要工作零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第一級(jí)傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì) 已知電機(jī)額定功率 400P，轉(zhuǎn)速 3000r/n，第一級(jí)傳動(dòng)比 61?i ，設(shè)定連續(xù)工作 8小時(shí)。 （ 1）確定計(jì)算功率械設(shè)計(jì)》（第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） [19]表 8工作情況系數(shù) K ，故計(jì)算 4 04 0 ??? （ 13） （ 2）選取 根據(jù),n，由圖 8型 （ 3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑由查表 8 8小帶輪基準(zhǔn)直徑 00 ?從動(dòng)輪基準(zhǔn)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(jì)算帶所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度 0315()31550(250024)()(22202011000????????????????（ 15） 13 由表 8600?計(jì)算實(shí)際中心距為 962 0 ??????? （ 16） （ 5）驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ?????? 0315(180 121 ????????? （ 17） 小帶輪上的包角合適 （ 6）計(jì)算 z 查表 8 8， ?查表 8 8K， 16.1?算單根 V 帶的功率為 ( 00 ???????? ? （ 18） 計(jì)算 ?? 取 z=2 （ 7）計(jì)算單根 型 ，所以計(jì)算得 1 0 0) 0 0)(22m i ????????????（ 19） 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力(（ 8）計(jì)算軸上的壓軸力NF m i i 10m i n ?????? ??）（ （ 20） 第二級(jí)傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì) 已知功率 ? 輸送帶速 r/n，第二級(jí)傳動(dòng)比 4，設(shè)定連續(xù)工作 8小時(shí)。 （ 1）確定計(jì)算功率械設(shè)計(jì)》（第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） [19]表 8K ，故 計(jì)算 14 ??? （ 2）選取 根據(jù),n，由圖 8型 （ 3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑查表 8 8小帶輪基準(zhǔn)直徑 00 ?從動(dòng)輪基準(zhǔn)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(jì)算帶所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度 4 85004)80315()31580(250024)()(22202122100????????????????有表 8600?計(jì)算實(shí)際中心距 a 762 0 ??????? （ 5）驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ?????? 0315(180 121 ????????? 小帶輪上的包角合適 （ 6）計(jì)算 z 查表 8 8， ?查表 8 8K， 18.1?算單根 ( 00 ???????? ? 計(jì)算 15 ?? 取 z=2 （ 7）計(jì)算單根 型 ，所以計(jì)算得 KF 00)00)( 22m i ???? ?????????應(yīng)是帶的實(shí)際初拉力(（ 8）計(jì)算軸上的壓軸力Fm 7s i i 10m i n ?????? ??）（第三級(jí)傳動(dòng)鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) （ 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(jì) 算功率 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） [19]表 9得 K ，由圖 9得 K ，單排鏈，則計(jì)算功率為 63 ?? （ 21） （ 3）鏈條型號(hào)與節(jié)距的選擇 查圖 9選 08表 9 （ 4）計(jì)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(yīng)的鏈長(zhǎng)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(dòng)最大中心距為 p 4 0 5)]4020(942[ 8 8 (2[ 211 ?????????? （ 23） （ 5）計(jì)算鏈速 V，確定潤(rùn)滑方式 16 0 060 0 060 12 ?? ????? （ 24） 由 和鏈號(hào) 08A，查圖 9（ 6）計(jì)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(shí)壓軸力系數(shù) 壓軸力為 ??? 齒輪傳動(dòng)（驅(qū)動(dòng)輸送帶）的設(shè)計(jì) （ 1）選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料 由于輸送帶為一般工作構(gòu)件，速度不高，軸向載荷不大，故選用 7 級(jí)精度（ 齒圓柱齒輪傳動(dòng) 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） [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(qiáng)度設(shè)計(jì) 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 17 521 l i ??? ?? （ 29） M P 2 81 6 0 l i ??? ?? 計(jì)算小齒輪分度圓直徑入 ][ H? 中較小的值 8)528 [( 233 211 ????????? ???? （ 30） 計(jì)算圓周速度 v t /0038100060 11 ?? ????? ?? （ 31） 計(jì)算齒寬 ??? ?（ 32） 計(jì)算模數(shù) ??（ 33） 計(jì) 算齒高 ???（ 34） 計(jì)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(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， 圖 102 0 7 ????? ?? （ 35） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑，由式 10311 ????（ 36） 計(jì)算模數(shù) ??（ 3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由圖 10M 8021 ?? ?? 18 由圖 10? 彎曲疲勞安全系數(shù) ，由式 10 111 ???? ?? （ 37） M P 222 ???? ?? 計(jì)算載荷系數(shù) 1 8 1 2 ????? ?? （ 38） 由表 10? 0? 并加以比較 111 ???Y ? 222 ???Y ? 小齒輪的數(shù)值大 計(jì)算模數(shù) [(2 3 2 33 211 ??? ????? ?? （ 39） 綜合齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，根據(jù)模數(shù)系列值以及清掃機(jī)實(shí)際取 （ 4）幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑計(jì)算 ??? （ 40） 5 022 ???? 中心距計(jì)算 5 02 2 5 0502 21 ?????計(jì)算齒輪寬度 ???? ?,根據(jù)清掃機(jī)實(shí)際取 51 ? ， 02 ? 19 4. 主要受力零件的強(qiáng)度或壽命校核計(jì)算； 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 第一級(jí)從動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 （ 1）初步確定軸的最小直徑 先根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì) 》（第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） [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(qiáng)度與運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，取軸的最小直徑為 28 2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 4 第一級(jí)從動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)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(zhǎng)度為35B 處長(zhǎng)度為 596C 處長(zhǎng)度為 31D 處長(zhǎng)度為 39E 處長(zhǎng)度為 60《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 (參考文獻(xiàn) )查得平鍵截面 8 ??? （ 1096） ,平鍵長(zhǎng)度為 25向定位采用擋圈進(jìn)行定位。E 處周向定位采用平鍵聯(lián)接，由手冊(cè)查 的平鍵截面 8 ??? （ 1096），平鍵長(zhǎng)度為 50向定位采用擋圈進(jìn)行定位。軸上倒角圓角均為 1 （ 3）求軸上的載荷 20 圖 5 第一級(jí)從動(dòng)軸的載荷分析圖 of 先由軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 821 ???? ， ， 04 ? ，根據(jù)軸的簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出 4交界面是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出截面處的 ,得值列入表 表 1 第一級(jí)從動(dòng)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(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩截面（及危險(xiǎn)截 面）的強(qiáng)度。 21 根據(jù)式（ 15上表中的數(shù)值，并取 ?=的計(jì)算應(yīng)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(qiáng)度 判斷危險(xiǎn)截面 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看， 的截面處引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看， 面 應(yīng)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(yīng)力 M P 195 ??? （ 45） 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)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(yīng)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 22 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(guò)強(qiáng)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(jì)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(jí)從動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 （ 1）初步確定軸的最小直徑 先根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的 相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） [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(qiáng)度與運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，取軸的最小直徑為 28 2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 圖 6 第二級(jí)從動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)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(zhǎng)度為 35 處長(zhǎng)度為 596C 處長(zhǎng)度為 33D 處長(zhǎng)度為 39E 處長(zhǎng)度為 25F 處長(zhǎng)度為32深 2《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [18]查得平鍵截面 10 ??? （ 1096） ,平鍵長(zhǎng)度為 25向定位采用擋圈進(jìn)行定位。 F 處周向定位采用平鍵聯(lián)接，由手冊(cè) [18]查的平鍵截面 8 ???（ 1096），平鍵長(zhǎng)度為 25向定位采用擋圈進(jìn)行定位。軸上倒角圓角均為 1 （ 3）求軸上的載荷 24 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 921 ???? ， ， 04 ? ，根據(jù)軸的簡(jiǎn)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(jiàn)圖 7。 圖 7 第二級(jí)從動(dòng)軸的載荷分析圖 of 軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出 4交界面是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出截面處的 ,得值列入表 2(參看圖 6)。 表 2 第二級(jí)從動(dòng)軸的載荷分析 of 荷 水平面 垂直面 25 支 反力 3 5, 8F 21?47F 21N ??彎矩 ?? ? ? 0 3 8 0 ??? 301583,134374 21 扭矩 ? （ 4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上 承受最大彎矩和扭矩截面（及危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式（ 15上表中的數(shù)值，并取 ?=的計(jì)算應(yīng)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(qiáng)度 判斷危險(xiǎn)截面 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看， 的截面處引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看， 面 應(yīng) 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(yīng)力 M P 1 95 34 ???? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ??? 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(yīng)力集中系數(shù)??及??按照附表 3取。因 26 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 ???????? ???