草地落葉清掃機(jī)

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1、草地落葉清掃機(jī) 緒論 本次設(shè)計(jì)的課題是草地落葉清掃機(jī)。落葉清掃機(jī)作為城市的環(huán)衛(wèi)設(shè)備之一,是一種集路面清 掃落葉、落葉輸送為一體的新型高效清掃設(shè)備?？蓮V泛應(yīng)用于學(xué)校、公園、 街道等地落葉清 掃。落葉的清掃工作既可以保證道路的美觀,維護(hù)了環(huán)境的衛(wèi)生,又維持了路面的良好工作狀 況,延長(zhǎng)了路面的使用壽命。然而，一般的落葉清掃機(jī)并不能對(duì)樹(shù)底下、草坪上的落葉進(jìn)行 清掃， 眾所周知大量落葉不僅影響了城市環(huán)境，還給交通帶來(lái)不便。因此設(shè)計(jì)一種草地落 葉清掃機(jī)迫在眉睫。 1. 設(shè)計(jì)背景 1.1 國(guó)內(nèi)清掃機(jī)的發(fā)展概況 一、 我國(guó)清掃機(jī)的發(fā)展和不足 我國(guó)清掃機(jī)的發(fā)展歷史與發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展過(guò)程基本類(lèi)

2、 似，也是從純掃式清掃機(jī)車(chē)的研究開(kāi)始，然后逐步向吸掃式清掃機(jī)車(chē)發(fā)展。早在20世紀(jì)60 年代， 我國(guó)就已經(jīng)研制出純掃式清掃機(jī)車(chē)， 從此揭開(kāi)了我國(guó)研發(fā)清掃機(jī)車(chē)的序幕。 由于受當(dāng) 時(shí)我國(guó)的體制和當(dāng)時(shí)城市環(huán)衛(wèi)部門(mén)的經(jīng)濟(jì)狀況影響，只有上海、北京、南京、 深圳等少數(shù)大 城市使用數(shù)量很少的清掃車(chē)， 但是這種型式的清掃車(chē)給我國(guó)清掃車(chē)的發(fā)展史增添了濃濃的一 筆。 四川滬州機(jī)器廠制造出我國(guó)第一臺(tái)吸掃式清掃機(jī)，填補(bǔ)了我國(guó)在吸掃式清掃車(chē)市場(chǎng)上 的空白，清掃效率從我國(guó)研制的純掃式清掃車(chē)的80%提高到90%以上，它更以純掃式清掃車(chē) 無(wú)可比拼的優(yōu)勢(shì)迅速進(jìn)入我國(guó)的大中城市如北京、上海、南京、深圳等。20世紀(jì)末期，

3、市場(chǎng) 需求的迅速膨脹促使各種類(lèi)型和各種規(guī)格的清掃車(chē)不斷涌現(xiàn)。 清掃車(chē)的使用也從大中城市逐 漸擴(kuò)展到小城市，而且不少企事業(yè)單位與部分居民小區(qū)也開(kāi)始采用清掃車(chē)進(jìn)行路面清掃。 2000年以后，國(guó)內(nèi)清掃車(chē)市場(chǎng)繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的局勢(shì)。 近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)各個(gè)清掃車(chē)企業(yè)己 經(jīng)逐漸開(kāi)始意識(shí)到產(chǎn)品自主研發(fā)的重要性， 正逐步開(kāi)始加大對(duì)科研工作的投資力度， 其中有 不少企業(yè)取得較為先進(jìn)的研究成果。 但到目前為止， 國(guó)內(nèi)針對(duì)清掃車(chē)工作裝置匹配性能的研 究至今仍然不多，已經(jīng)取得的一些科技成果。謝立揚(yáng)在文獻(xiàn)[ 1 ]中根據(jù)吸掃式和純掃式清 掃車(chē)兩種車(chē)型不同清掃機(jī)理， 結(jié)合自己在實(shí)踐和試驗(yàn)兩方面的經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明了清掃速

4、度對(duì)清掃率 的影響關(guān)系，得出了如下結(jié)論: 無(wú)論是哪種形式的清掃車(chē)，當(dāng)清掃速度增加時(shí)，清掃效率總 的來(lái)說(shuō)呈下降趨勢(shì)， 對(duì)一些容重較小但形狀較大的物體， 在一定清掃速度范圍內(nèi)， 清掃速度 與清掃率無(wú)關(guān)[1] 。龔佰勛在文獻(xiàn)[2]中闡述：通過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了提高清掃車(chē)使 用效能的各種方案， 主要觀點(diǎn)包括在清掃一般的市政道路時(shí)， 清掃車(chē)車(chē)速一般應(yīng)控制 1.5m/s 左右；保潔行駛速度則可高達(dá)5m/s ，這樣最有利于垃圾的吸掃；風(fēng)機(jī)風(fēng)道應(yīng)采用圓形截面， 這樣可以有效減小風(fēng)阻等[2] 。 雖然我國(guó)在清掃機(jī)車(chē)研究方面取得部分令世界矚目的成就， 但是我國(guó)的清掃機(jī)車(chē)同發(fā)達(dá) 國(guó)家相比還存在著

5、不少差距。 我國(guó)自主研究設(shè)計(jì)的的清掃車(chē)雖然在清掃能力、 清掃效率 以及除塵效果等清掃作業(yè)方面的性能與發(fā)達(dá)國(guó)家的水平相差不太大，然而卻在噪聲控 制、可靠性、舒適性等方面仍存在較大差距。 目前我國(guó)清掃車(chē)設(shè)計(jì)還停留在理論分析 加經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)層面上， 缺乏對(duì)清掃機(jī)車(chē)專(zhuān)用元件工作性能的系統(tǒng)分析， 缺少對(duì)部分 專(zhuān)用零部件的研究， 缺乏具有明確目標(biāo)的設(shè)計(jì)理論的指導(dǎo)。 可以說(shuō)， 到目前為止我國(guó)對(duì) 清掃車(chē)的研究能力還相對(duì)來(lái)說(shuō)比較差， 對(duì)清掃車(chē)工作參數(shù)的相關(guān)的性能匹配研究也存在 很多不足之處，對(duì)清掃車(chē)綜合工作性能的優(yōu)化指導(dǎo)作用還很有限，與此同時(shí)，對(duì)清掃車(chē) 的研究還缺乏必要的研究條件。由于國(guó)內(nèi)清掃車(chē)

6、生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模都比較小，而且掃 路機(jī)產(chǎn)品批量也較小， 所以采用的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)手段都較為落后，加工的零部件難以 保證有穩(wěn)定的質(zhì)量要求。 此外，我國(guó)通用零部件制造水平較低， 也影響了掃路機(jī)車(chē)的質(zhì) 量。 二、我國(guó)清掃機(jī)的研究方向 要提高我國(guó)清掃機(jī)車(chē)的整體水平， 必須首先確定它的研究 方向，從清掃機(jī)車(chē)的基礎(chǔ)研究著手， 并根據(jù)我國(guó)清掃機(jī)車(chē)市場(chǎng)的需求， 逐步研究開(kāi)發(fā)出性能 先進(jìn)、可靠性高、符合我國(guó)基本國(guó)情的清掃車(chē)。隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步， 道路落葉的清掃工作 不再滿(mǎn)足于單純意義上的清掃 ，將從功能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等多方面提出更多更高的要求，市場(chǎng)呼 喚能滿(mǎn)足各種需求的清掃機(jī)車(chē)。已知的清掃車(chē)類(lèi)型有:

7、 (1)全天候清掃車(chē)。目前的這種清掃機(jī)車(chē)需要通過(guò)噴水壓塵來(lái)除塵，在我國(guó)的一些干旱 地區(qū)和我國(guó)的北方冬季無(wú)法使用此類(lèi)清掃車(chē)，要解決這一問(wèn)題，必須要開(kāi)發(fā)能在干旱環(huán) 境和冬季使用的清掃車(chē)或稱(chēng)為全天候掃路車(chē)，如果該車(chē)能夠成功研發(fā)不但解決了上述難 題，同時(shí)可節(jié)約用水，降低使用成本［3］。 (2)中小型全液壓清掃機(jī)車(chē)。未來(lái)市場(chǎng)的主要清掃車(chē)，為適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展的需求， 對(duì)中小型全液壓掃路車(chē)的研究工作已刻不容緩。目前，我國(guó)中小型全液壓掃路車(chē)不但存 在與汽車(chē)底盤(pán)改裝的掃路車(chē)同樣的缺陷，而且還存在舒適性差、噪聲大、空車(chē)質(zhì)量大、 外形不夠美觀等諸多缺點(diǎn)。因此，要徹底擺脫我國(guó)全液壓掃路車(chē)的落后狀況，必須從現(xiàn)

8、 在開(kāi)始就對(duì)其進(jìn)彳T詳細(xì)的研究 ［3］。 (3)多功能型清掃機(jī)車(chē)。目前的國(guó)產(chǎn)清掃機(jī)車(chē)基本上來(lái)說(shuō)都是單純意義上的清掃即 只能掃路不能它用。然而從全國(guó)許多環(huán)衛(wèi)局的信息來(lái)看，對(duì)清掃車(chē)功能的需求應(yīng)不僅僅 只停留在單方面應(yīng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)多方面的功能像鏟雪、除草等。因此，清掃車(chē)多功能是一個(gè) 發(fā)展方向 (4)環(huán)保型掃路車(chē)和單發(fā)動(dòng)機(jī)全液壓驅(qū)動(dòng)清掃機(jī)車(chē)。目前的掃路車(chē)尾氣污染和噪音 污染相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)環(huán)境造成的危害都比較大。隨著國(guó)家環(huán)保部門(mén)對(duì)環(huán)境的要求越來(lái)越 高，人們環(huán)保意識(shí)的普遍增強(qiáng)，現(xiàn)有掃路車(chē)就將很難適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，因此開(kāi)發(fā) 環(huán)保型清掃機(jī)車(chē)勢(shì)在必行，單發(fā)動(dòng)機(jī)全液壓驅(qū)動(dòng)清掃機(jī)車(chē)發(fā)展前景的也必將一片美 好。

9、 1.2國(guó)外落葉清掃機(jī)的研究現(xiàn)狀 國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家從20世紀(jì)40年代就開(kāi)始大量生產(chǎn)清掃機(jī)車(chē)，像美國(guó) ELGIN德國(guó) FAUN-KUKA日本KATQ英國(guó)JOHNSTO噂公司，這些公司目前不管在銷(xiāo)量的規(guī)模、還 是在技術(shù)應(yīng)用的檔次上都走在了世界的前列。文獻(xiàn)［5］中曾提出一種新型的路面清掃方 式，采用灑路車(chē)與清掃車(chē)聯(lián)合作業(yè)的方式，這種方式不但可以有效解決普通路面清掃車(chē) 的二次揚(yáng)塵問(wèn)題，而且還可以有效改善對(duì)片狀、絮狀或粉塵狀等輕質(zhì)物體的清掃效率低 較低的缺點(diǎn)［5］。此外，國(guó)外針對(duì)清掃車(chē)進(jìn)行的學(xué)術(shù)研究方向主要是面向清掃車(chē)性能優(yōu) 化、安全舒適性、集成控制、環(huán)保節(jié)能等課題。Peel G.M.和Park

10、er G.A.采用離散元素模 型的方法，理論分析了清掃車(chē)盤(pán)刷在作業(yè)時(shí)與路面間的相互作用關(guān)系，得出了如下結(jié)論 隨著盤(pán)刷轉(zhuǎn)速的提高，盤(pán)刷與路面間的摩擦系數(shù)會(huì)減小，并且盤(pán)刷的接地壓力也會(huì)減小， 這樣盤(pán)刷的驅(qū)動(dòng)扭矩會(huì)相應(yīng)下降［5］。 2 .產(chǎn)品規(guī)劃 設(shè)計(jì)的是一種用于草地落葉垃圾清掃的機(jī)器。機(jī)器露天工作，工作環(huán)境為草坪或草地。使用 期限10年 清掃工具1-2兩年更換一次。動(dòng)力來(lái)源為電力拖動(dòng)，牽引方式可以是人力牽引或 是機(jī)車(chē)牽引，在中等規(guī)模機(jī)械廠大批生產(chǎn)。 3 .方案設(shè)計(jì)選擇 該機(jī)器應(yīng)具備以下特點(diǎn) 1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因是小型清潔機(jī)器 要求成本低操作維護(hù)方便 便于工人使用 其結(jié) 構(gòu)需簡(jiǎn)單 可靠

11、性好。目前國(guó)內(nèi)雖然已有同類(lèi)機(jī)器 但其結(jié)構(gòu)偏復(fù)雜 成本高 無(wú)法推廣使 用。 2、清掃機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)即清掃時(shí)該機(jī)構(gòu)工作不清掃時(shí)該機(jī)構(gòu)不工作以免做無(wú)用功。 在以上分析的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)器各部分方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。 3.1 整體方案的設(shè)計(jì) 即機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)形式外觀的確定。有兩種方案可供選擇 （1）機(jī)器為四輪車(chē)形式由人推動(dòng)或機(jī)車(chē)拖動(dòng)。清掃的動(dòng)力來(lái)源為電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)帶 輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)清掃機(jī)的滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。 （2）機(jī)器為三輪車(chē)形式由人力驅(qū)動(dòng)。清掃的動(dòng)力來(lái)源為人蹬腳踏板的力。人蹬腳踏板 帶動(dòng)后輪運(yùn)動(dòng)，再將后輪運(yùn)動(dòng)傳遞給工作軸，掃把旋轉(zhuǎn)，完成運(yùn)動(dòng)。 對(duì)方案 （1）、（2）進(jìn)行比較 方案1:優(yōu)點(diǎn) 僅有一個(gè)傳動(dòng)

12、（從電機(jī)所在軸到工作軸）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 緊湊。自備動(dòng)力 源，通過(guò)一定方式控制機(jī)器運(yùn)動(dòng)，還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清掃。 方案 2:優(yōu)點(diǎn)動(dòng)力來(lái)源穩(wěn)定可直接在現(xiàn)有三輪車(chē)基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝成本低。因是 騎行效率較手推車(chē)高。缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大。 最終選擇方案 1大大節(jié)省了人力，提高了清掃的效率。 3.2 清掃功能實(shí)現(xiàn)形式的確定 因是小型清潔機(jī)器，考慮到動(dòng)力及成本，選擇清掃功能實(shí)現(xiàn)形式為通過(guò)鋼針與地面的相對(duì) 運(yùn)動(dòng) 將落葉掃起。主要運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。有以下兩種方案： 1 .鋼針運(yùn)動(dòng)方向與機(jī)器前進(jìn)方向相同。鋼針環(huán)繞工作軸成星形布置放射狀工作軸與 車(chē)輪所在軸平行。鋼針把與地面相對(duì)運(yùn)動(dòng)將落葉掃起。 2 .掃把運(yùn)動(dòng)方

13、向與機(jī)器前進(jìn)方向交錯(cuò)。掃把均勻布置在一盤(pán)狀物體周?chē)P(pán)狀物體與地面 平行通過(guò)盤(pán)裝物體旋轉(zhuǎn)掃把與地面相對(duì)運(yùn)動(dòng)將落葉掃起。 分析方案（1）（2）的優(yōu)缺點(diǎn) 方案（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清掃功能易實(shí)現(xiàn) 但清掃能力有限即可能清掃的不徹底。 方案⑵清掃能力強(qiáng) 但是是交錯(cuò)傳動(dòng)需借助圓錐齒輪或渦輪蝸桿來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 會(huì)增加機(jī)器成本而且效率較低。 考慮到機(jī)器清潔的主要是落葉或其他片狀體不需要較強(qiáng)的清掃能力故選方法（1） 2、落葉收集方式的確定 收集容器為一放在車(chē)后的垃圾箱。需確定的是如何將落葉由地面送入垃圾箱。有三種方案： （1）通過(guò)一傳送機(jī)構(gòu)。將落葉掃到傳送機(jī)構(gòu)上再由傳送機(jī)構(gòu)將落葉送入垃圾箱。需另設(shè)

14、 一條傳送鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高。 （2）將掃把成環(huán)狀布置在兩個(gè)滾筒上滾筒轉(zhuǎn)動(dòng) 則掃把連續(xù)地將落葉掃入垃圾箱如下 圖所示 孝被 (3)掃把成環(huán)狀布置在一根軸上環(huán)軸一圈鋼針 通過(guò)軸旋轉(zhuǎn) 掃把一點(diǎn)點(diǎn)地將落葉送 上斜坡通過(guò)擋板落葉摞入垃圾箱。 此方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 容易實(shí)現(xiàn)。該掃把適用于在草地上進(jìn)行工作，工作時(shí)通過(guò)鋼針將 樹(shù)葉穿起，在鋼針通過(guò)斜坡細(xì)縫時(shí)可以將樹(shù)葉捋下，方便，快捷，有較高的工作 效率止匕外，該落葉清掃機(jī)既能由垃圾車(chē)拖動(dòng)清掃，又可以由人工推動(dòng)清掃， 綜合考慮選擇方案 3 3.3 傳動(dòng)方案的選取 主要傳遞的是運(yùn)動(dòng)且是在兩平行軸之間傳遞可選的傳動(dòng)方案有 (1)帶傳動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)

15、平穩(wěn)，緩和載荷沖擊；運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪聲；制造和安裝精度不像 嚙合傳動(dòng)那樣嚴(yán)格；過(guò)載時(shí)引起打滑，防止其他零件損壞；增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工 作條件。缺點(diǎn)：有彈性滑動(dòng)和打滑 失使效率降低和不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；傳遞同樣大的 圓周力時(shí)；輪廓尺寸和軸上壓力都比嚙合傳動(dòng)大；帶的壽命較短。 (2)齒輪傳動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：使用的圓周速度和功率范圍廣；效率較高；傳動(dòng)比穩(wěn)定；壽命長(zhǎng); 工作可靠性高；可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯(cuò)軸之間傳動(dòng) 缺點(diǎn)：要求較高的制造和安裝精度，成本較高；不適宜遠(yuǎn)距離兩軸之間傳動(dòng)。 (3)鏈傳動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：安裝精度低，沒(méi)有滑動(dòng)；傳動(dòng)尺寸較緊湊；不需很大張緊力；效率較 高 98%

16、;能在溫度較高濕度較大的環(huán)境中使用。缺點(diǎn)：只能用于平行軸間滑動(dòng)；瞬時(shí)速 度不均勻告訴運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn) ；不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中應(yīng)用；工作 是有噪聲；制造費(fèi)用高。 對(duì)比三種方案，考慮經(jīng)濟(jì)成本，實(shí)用，普及，和裝配要求，最終選擇方案一。 至此機(jī)器的方案設(shè)計(jì)完成。其三維圖如下: 4 .各部分零件的具體設(shè)計(jì)及參數(shù)選定 4.1輪子的設(shè)計(jì) 輪子是用不同材料制成的圓形滾動(dòng)物體。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它包括輪子的外圈、與外圈相連 接的輻條和中心軸。透過(guò)滾動(dòng)，輪子可以大大的減少與接觸面的磨擦系數(shù)。如果配上軸，即 成為車(chē)的最主要構(gòu)成部份。輪子在交通運(yùn)輸中非常有用，是人類(lèi)的

17、重要發(fā)明之一。除了車(chē)輪 以外，其他圓形的輪還有船輪、飛輪等等。 在草地落葉清掃機(jī)，后輪采用的是固定式輪子，無(wú)法改變車(chē)輪的前進(jìn)方向，前輪采用 可給變方向的車(chē)輪，因此草地落葉清掃機(jī)的方向主要是通過(guò)前輪來(lái)改變的。前輪的直徑是 100mm,后輪的直徑是180mm。 4.1 鋼針掃把及滾筒的設(shè)計(jì) (1)滾筒 因工作軸較細(xì) 鋼針掃把不能直接固定在軸上。先將掃把固定在滾筒上 然后通過(guò)鍵將 軸與滾筒周向固定。 選擇滾筒外徑為D=150mm 內(nèi)徑與軸徑相等 為d=40mm。滾筒置在于 帶輪一側(cè) 長(zhǎng)度為L(zhǎng)=600mm 。 (2)掃把共有25把 均布在滾筒上。因工作軸中心離地面高度為230mm 滾

18、筒外徑為 150mm,掃把長(zhǎng)度為150,與地面的距離為5mm,以免與地面直接接觸，同時(shí)，便于將落葉掃 起。 4.2 斜板與垃圾箱的設(shè)計(jì) (1)斜板最高點(diǎn)離地高度為 339mm 與地面夾角為35°故斜板寬度為240。斜板長(zhǎng) 度為600mm 厚度為8mm。其上有20個(gè)間距5mm的縫隙。 8mm的鋼 (2)由于在落葉被清掃后，落葉需要統(tǒng)一存放于落葉收集箱，箱體采用厚為 板焊接而成。尺寸為 800 X 295 X 500。

19、 4.3 升降的方案設(shè)計(jì) 當(dāng)掃地車(chē)不清掃而又需要將掃地車(chē)移動(dòng)時(shí), 們首先想到是讓滾筒相對(duì)于車(chē)體向上運(yùn)動(dòng)， 復(fù)雜程度，且整體的穩(wěn)定性也將大打折扣。 就要求使?jié)L筒與地面脫離。很自然的，我 但這樣會(huì)大大增加帶傳動(dòng)及滾筒自身機(jī)構(gòu)的 使?jié)L筒升高還可選擇變化輪子的位置，由 于滾筒和萬(wàn)向輪相距較近, 的升降來(lái)調(diào)節(jié)滾筒的高度。 動(dòng)桿就可以將萬(wàn)向輪抬高, 而且移動(dòng)主輪會(huì)使動(dòng)力的穩(wěn)定性降低，所以我們選擇萬(wàn)向輪 抬升方法可以選擇萬(wàn)向輪與有一個(gè)有固定軸的桿相連，轉(zhuǎn) 但是這樣的話不能保證萬(wàn)向輪總是水平的，在轉(zhuǎn)過(guò)一定角度 后，萬(wàn)向輪與

20、水平線成一個(gè)角度，影響其工作。 于是我們采用平行四邊形四桿機(jī)構(gòu)，在調(diào)整萬(wàn)向輪高度的過(guò)程中可保持其水平 4.5車(chē)體的設(shè)計(jì) 車(chē)體是車(chē)輛上供裝載貨物或乘客的部分，又是安裝與連接車(chē)輛其他組成部分的基礎(chǔ)。早 期車(chē)輛的車(chē)體多以木結(jié)構(gòu)為主，輔以鋼板、弓形桿等來(lái)加強(qiáng)。近代的車(chē)體以鋼結(jié)構(gòu)或輕金屬 結(jié)構(gòu)為主 車(chē)體是整個(gè)草地清掃機(jī)的基礎(chǔ)，所有的組件都是建立在車(chē)體上，是承載重力的關(guān)鍵。 車(chē)體的底盤(pán)是800X1300的鋼板，中間開(kāi)有給滾筒鋼針掃把工作的孔洞，還有提供給工人 們使用的扶手。 4.6 帶輪的設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)

21、具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動(dòng)力， 且其造價(jià)低廉、不需潤(rùn)滑、維護(hù)容易等特點(diǎn)，在近代機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用十分廣泛。摩擦型帶傳 動(dòng)能過(guò)載打滑、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低，但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確（滑動(dòng)率在2%以下）；同步帶傳動(dòng)可保證傳動(dòng) 同步，但對(duì)載荷變動(dòng)的吸收能力稍差，高速運(yùn)轉(zhuǎn)有噪聲。帶傳動(dòng)除用以傳遞動(dòng)力外，有時(shí) 也用來(lái)輸送物料、進(jìn)行零件的整列等。 本草地落葉清掃機(jī)所用的是 V帶輪傳動(dòng)，采用的電機(jī)型號(hào)是 YH8-10650Z其轉(zhuǎn)速是 600RPM輸出功率是500W,查機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表5.3-7選取普通Vt中帶型A。 選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度1100mm 小帶輪的直徑為47.5mm大

22、帶輪的直徑為190mm,專(zhuān)動(dòng)比為1:4。最后轉(zhuǎn)速為 150r/min 。 根據(jù)公式：[(360-2 a) /360]*190 口+[2 a/360]47.5E[+2[95-23.75]*tg a 1100 求得中心距為368mm 4.7滾筒軸的設(shè)計(jì) 軸(shaft)是穿在軸承中間或車(chē)輪中間或齒輪中間的圓柱形物件，但也有少部分是方型的。 軸是支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀,

23、 各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。 滾筒中的軸要承受一定的扭矩和裁剪力 工作軸 扭矩T=1.65 X 4=6.6N*M 材料40Cr的剪切疲勞極限Tt=200 則軸的最小直徑為： 考慮到軸的加工、安裝及細(xì)長(zhǎng)軸剛度等問(wèn)題，將直徑放大到d=60mm,其 長(zhǎng)度 L=850mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 軸向力很小或沒(méi)有，可將此軸設(shè)計(jì)為一根光軸。帶輪及滾筒的軸向定位采用 彈性擋圈，周向定位采用平鍵，并選用滑動(dòng)軸承。 4.8擋板的設(shè)計(jì) 擋板是置于草地落葉機(jī)前端。防止電動(dòng)機(jī)和電源被風(fēng)吹日曬

24、，露打雨淋，影響機(jī)器的使用, 因此擋板還是很重要的。 5 .主要功能簡(jiǎn)述 5.1 總功能描述 對(duì)道路上的落葉進(jìn)行清掃并對(duì)落葉進(jìn)行篩選處理然后粉碎最后壓縮收集機(jī)器具 有升降功能 可以適應(yīng)不同地面。 電動(dòng) 粉砰 〉成片 有落葉匚 的路而 總其能上路面干不，粉砰成片 fey.］苴西隆捽逑 5.2 實(shí)現(xiàn)總功能的方法構(gòu)想 通過(guò)查閱大量資料和對(duì)生活中所用的落葉收集工具落葉處理工具的觀察設(shè)計(jì)的手扶式 落葉清掃粉碎一體機(jī)。由粉碎機(jī)將收集到的落葉粉碎并送至收集箱粉碎機(jī)系統(tǒng)由電機(jī)提供 動(dòng)力。 此種落葉收集處理機(jī)在對(duì)落葉進(jìn)行收集的同時(shí)能及時(shí)對(duì)收集的落葉進(jìn)行粉碎處理兩側(cè)的 清掃刷可方便

25、地清掃墻角及靠近障礙的地方。并且由于兩側(cè)的清掃刷的存在大大增加了清 掃寬度并且轉(zhuǎn)彎半徑并不大。 驅(qū)動(dòng)方式為電力驅(qū)動(dòng)。由于所設(shè)計(jì)的落葉收集處理機(jī)以環(huán)保為出發(fā)點(diǎn)故動(dòng)力裝置選擇噪 音低對(duì)空氣無(wú)污染的電力驅(qū)動(dòng)。配置大容量收集箱可大大提高工作效率和收集處理效 果進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的工作 電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式可以根據(jù)電源的種類(lèi)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)設(shè)備中常使用的有直流電動(dòng)機(jī) 和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。由于所設(shè)計(jì)的落葉收集處理機(jī)要求控制簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 因此選擇交流電動(dòng) 機(jī) 6 .設(shè)計(jì)方案的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 1、巧妙地采用逐漸變長(zhǎng)的掃把將落葉掃起 經(jīng)由斜板將

26、落葉直接掃入垃圾箱一個(gè)結(jié) 構(gòu)兩種功能使機(jī)器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。 2、設(shè)計(jì)了一個(gè)n級(jí)機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)一方面可以固定工作軸在空間的位置另一方面也可對(duì)工 作軸的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)使不清掃時(shí)掃把不與地面接觸達(dá)到不做無(wú)用功的目的。 本次為手扶式清掃機(jī)械設(shè)計(jì) 解對(duì)清掃機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與改造 們的清掃工作變的更加簡(jiǎn)單 小結(jié) 通過(guò)社會(huì)調(diào)查 上網(wǎng)查詢(xún) 通過(guò)對(duì)國(guó)外與我國(guó)清掃機(jī)械的了 使其更加方便 更加適于生產(chǎn)和生活它獨(dú)特的設(shè)計(jì)使我 方便。它更加節(jié)能更加環(huán)保更加適應(yīng)我們現(xiàn)在低碳的社會(huì)要 求。在這次的設(shè)計(jì)中 我了解了我國(guó)現(xiàn)在清掃機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢(shì)在老師的幫助下 完成了該清掃機(jī)的設(shè)計(jì)和改造。 此次設(shè)計(jì)使我學(xué)到了很多懂

27、得了很多 了解了很多 知識(shí) 得到了豐富。 此次設(shè)計(jì)對(duì)于我來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的考驗(yàn)也是一次很好的鍛煉它給了我一個(gè)很好的獨(dú)立 完成一項(xiàng)任務(wù)的機(jī)會(huì)。通過(guò)對(duì)此次設(shè)計(jì)任務(wù)的完成使我發(fā)現(xiàn)了機(jī)械對(duì)于我們生產(chǎn)生活的重要 它的發(fā)展也可以帶動(dòng)社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步 參考文獻(xiàn) [1]鄭文緯吳克堅(jiān)機(jī)械原理第七版高等教育出版社 2003年 [2]濮良紀(jì)名剛機(jī)械設(shè)計(jì)第七版高等教育出版社 2001年 [3]劉品劉麗華互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)修訂版哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2001年 [4]崔占全邱平善機(jī)械工程材料修訂版哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2003年 [5]黃靖遠(yuǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)機(jī)械工業(yè)出版社2004年 [6]紀(jì)名剛主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 西工大出版社2000 [7]王小東主編軸系部件設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)出版社1986 [8]黃云清主編公差配合與測(cè)量技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社2000 [9]劉鴻文主編材料力學(xué)高等教育出版社1991 [10]胡家秀主編 機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出1999 [11]黃鶴汀主編金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)上?？萍嘉墨I(xiàn)出版社 1986 [12]李天無(wú)主編 簡(jiǎn)明機(jī)械工程設(shè)計(jì)手冊(cè)云南科技出版社1988