马路清扫车的毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 摘 要 传动系统 是汽车的 重要组成部分 。 清扫 车采用的是 发动机前置、后轮驱动的传动系 ，其 主要组成包括离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器及半轴等 。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。 主减速器能降低转速以增加扭矩，并把由传动轴传来的动力传给差速器。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 差 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 ： 传动系统 ；离合器；变速器； 主减速器； 差速器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 is an of in to is on is of of to In of in do so or go to is in to to is a by as of of to in 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目录 摘 要 . 1 . 2 1 绪论 . 5 . 5 . 5 内发展概况 . 5 外发展概况 . 6 清扫车组成 . 6 . 6 . 7 2 传动系总述 . 8 . 8 . 9 案一、发动机前置、后轮驱动的传动系 . 9 案二、发动机后置、后轮驱动的传动系 . 9 方案三、发动机前置、前轮驱动的传动系 . 9 3 离合器的选择 . 11 .合器的选择 . 变速器的设计 . 12 . 12 . 12 . 12 数和传动比 . 12 心距 . 13 的直径 . 13 轮参数 . 13 档齿轮齿数的分配 . 14 轮分度圆及齿顶齿根圆直径 . 16 . 16 性式同步器 . 16 步器工作原理 . 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 4 5 变速器的操纵机构 . 17 4 6变速器的轴 . 18 的布置 . 18 的校核 . 18 4 7变速器壳体 . 21 5 驱动桥设计 . 21 . 21 减速器结构方案分析 . 21 减速器主、从动锥齿轮的支承方案 . 22 减速器锥齿轮主要参数的选择 . 22 减速器锥齿轮主要参数的计算 . 23 . 24 速器结构形式选择 . 24 通锥齿轮差速器齿轮主要参数选择 . 24 通锥齿轮差速器齿轮其他参数计算 . 25 . 25 . 25 . 26 小结 . 267 致 谢 . 29 参 考文献 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 1 绪论 述 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。可广泛立用于干线公路，市政以及机场道面、城市住宅区、公园等道路清扫。路面扫路车不但可以清扫垃圾，而且还可以对道路上的空气介质进行除尘净化，既保证了道路的美观，维护了环境的卫生，维持了路面的良好工作状况，有减少和预防了交通事故的发生以及进一步延长了路面的使用寿命。目前在国内利用路面扫路车进行路面养护已经成为一种潮流。 随着人们对生活环境要求的不断提高 ，清扫设备越来越受到重视。使用清扫车不仅在于提高作业效率，更重要的是避免了人工清扫作业时造成的尘土飞扬，环境污染等问题。对于高速公路，码头，机场等地，必须使用清扫车。据统计，一辆清扫车，由其吨位大小的不同，可相应代替 1050 人的作业进度，在经费开支方面也可节省约 20%40%。 我觉得此次毕业设计 意义很大，我也无时不想着能用自己所学习的知识去改善 目前清扫车 的生产状况，虽然所学知识有限，但我会尽全力去钻研，决定从自己能解决的机械方面的问题着手。 展概况 随着社会的发展、进步，不再满足于单纯意义上的吸 尘车，将从多功能、环保、经济等方面提出更多的要求，市场呼唤能满足各种需求的吸尘车 。首先，产品可靠性需不断提高。其次，提高产品的机电一体化和智能控制水平。 内发展概况 我国清扫车的研制起步比国外晚， 20 世纪 60 年代初开始研制。对清扫车的研制和开发可分为两个阶段。 20世纪 6070年代为第一阶段， 20世纪 80年代以后为第二阶段。第一阶段的清扫方式均属纯扫式。由于技术水平较低，可靠性差，大多数产品通过使用逐渐都被淘汰了。在清扫车研制的第二阶段，为适应改革开放形势的要求，大城市的一些环卫行业及有关部门在 20世纪 80年代引进了一些性能先进的清扫车，这又推动了国内产品的改进和发展。这个阶段的主要特点是引进先进的样机和技术，结合我国的具体情况，依靠国内多方面的技术力量和资金，研制技术先进的清扫车。但是国产清扫车在整机性能和质量方面与国外产品还有一定的差距。 目前国内使用的清扫车有部分是从美国，英国，德国，瑞士等国进口的，但主要是国内各生产厂家主产的国产车。国产清扫车在品种规格上，使用性能上已能基本满足国内各种需要。产品规格从 20008000用的底盘主要是庆铃五十铃和东风底盘，作业方式买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 为湿式吸扫结合，动 力为主，副双发动机形式，扫刷布置形式为前置和中置两种，吸嘴形式有中置长吸嘴，后置短吸嘴和侧置小吸嘴三种，风机形式有通用和专用风机两种。 虽然国内清扫车技术有了长足的进步，但还有待于改进提高，开发新产品。特别是提高国内清扫车的机电一体化水平和加强智能控制的应用，以满足市场的各种需求 。 外发展概况 国 外路面清扫车的研制已有几十年的历史，如美国 ,日本等一些工业发达国家，在道路清扫方面早已实现机械化，仅仅在一些无法进行机械清扫的地段才由人工清扫。国外不少厂家研制了许多不同类型规格的清扫车，比较著名的如日 本车岗公司，富士公司，英国的 司，美国的 国的 司，瑞士的司，奥地利 司等生产的清扫车。目前，将机械电子和信息处理等技术综合运用，已开发了智能化清扫车，并为欧美等国普遍使用。 路清扫车组成 清 扫车的基本结构包括二类汽车底盘、工作机构、除尘装置以及附属设备，其组成如下： 1、二类汽车底盘 2、除尘系统 干式除尘系统 干式除尘系统主要由高压离心鼓风机、重力除尘室、吹吸风嘴、风道、脉冲喷吹式除尘器、 清扫刷等组成。 温式除尘系统 温式除尘系统采用喷雾压尘，即在清扫刷前或车前方装有喷嘴， 将路面喷洒潮温，防止尘土飞扬，再由侧刷清扫收集至吸尘嘴吸入重力除尘室。它是在 干式除尘系统的基础上加设了水箱 (静水箱、污水箱 )、水泵、水滤器、喷雾嘴等装置后 组成的。 3、倾卸装置 倾卸装置主要由副车架、油泵、控制阀、油缸、油马达、液压管路、取力器、安全撑 杆、限位装置、锁紧机构等组成。 4、操纵系统 操纵系统主要由副机仪表控制盘、脉冲控制开关、离合器操纵杆和油门控制于柄等组成。 5、副发动机及传动系统 由副发动机专门驱动风机 。 题意义 虽然国内的保洁车的技术有了长足的进步，性能价格比大大优于进口产品，随着社会的发展，进步，不再满足于单纯意义上的扫路车，还有待于改进提高，开发新产品，以满足市场的各种需求 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 文主要的研究工作 本设计是分析目前市场中存在的马路清扫车 的利弊，根据 工人们对于清扫车使用方面的要求，对清扫车作一次全面的设计，设计出一辆满足人们需要的马路清扫车 。 本设计主要介绍了保洁车的工作原理，着重对发动机的选型、离合器、变速器、差速器等汽车部件进行设计。 我所要做的主要工作为： 路清扫车传动系统 的设计提出合理设计方案，并根据市场及人们的需求选定合理和实用有效的方案； 行设计计算，完 成整个传动系统的设计，绘制传动系统 的装配图和所设计零件的零件图； 设计说明书 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 2 传动系总述 动系的作用 传动系应具有如下功能： 1减速与变速 汽车的起步与驱动，要求作用在驱动轮上的驱动力足以克服各种外界的阻力，如地面对车轮滚动的阻力、空气对车身的阻力等。汽车发动机发出的转矩若直接传给车轮，所得到的驱动力很小，不足以驱动 汽车运动；另一方面，发动机的转速较高，一般在每分钟数千转，这一转速直接传到驱动轮上，汽车将达到几百公里的时速，这样高的车速既不实用，也不可能。 因此，要求传动系应具有降速增矩的作用，使驱动轮的转速降低到发动机转速的若干分之一，相应地使驱动轮的转矩增大到发动机转矩的若干倍。一般把驱动轮得到的转矩与发动机的输出转矩之比 (或发动机转速与驱动轮转速之比 )称为传动系的传动比。 汽车在使用过程中，其使用条件要求车速和驱动力在很大的范围内不断变化，而发动机的有利转速范围很窄，为了使发动机能保持在有利转速范 围内工作，而驱动力和转速又可以在足够大的范围内变化，应当使传动系的传动比能在最大值与最小值之间变化，即传动系应起变速的作用。因此在传动系中设置了主减速器 7和变速器 5以满足上述要求。 2实现汽车倒驶 汽车除了前进以外，在某些情况下还需要倒向行驶，而发动机是不能反向旋转的，这就要求传动系能够改变驱动轮的转动方向，以实现汽车的倒向行驶，一般是在变速器中设置一个倒挡。 3中断传动 在起动发动机后、汽车行进中换挡以及对汽车进行制动时，要暂时切断动力的传递路线，为满足此要求，在发动机与变速器之间设置 一个可由驾驶员控制的离开或结合的机构，称为离合器。另外在变速器中设置空挡，即各挡位齿轮都处于非传动状态，满足汽车在发动机不停止转动时能较长时间中断动力的传递。 4差速作用 汽车在转弯行驶时，左右驱动车轮在同一时间内滚过的距离不同，如果两侧的驱动轮用一根刚性轴驱动，则两轮转动的角速度必然相同，因而在汽车转弯时必然产生车轮相对地面滑动的现象，这将使转向困难，汽车的动力消耗增加，传动系内部某些零件和轮胎磨损加剧。为避免这些情况的出现，在驱动桥内安装了差速器，使左右驱动车轮以不同的角速度旋转。动力由主减速 器先传到差速器，再由差速器分配给左、右半轴，最后传到驱动轮上 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 动系的三种 方案 机械式传动系的常见布置型式主要与发动机的位置及汽车的驱动型式有关。 汽车的驱动型式通常用汽车全部车轮数驱动车轮数 (其中车轮数按轮毂数计 )来表示，如图 8 1 中共有四个车轮，其中两个后轮为驱动轮，则其驱动型式为 4 2。若四个车轮都是驱动的，则表示为 4 4，等等。另外，也有用车桥数来表示的，即汽车全部车桥数驱动桥数。 案一、发动机前置、后轮驱动的传动系 图 11 1 所示的传动系为这种型式的典型，是除越野汽 车以外各种汽车中最为常见的一种布置型式。 案二、发动机后置、后轮驱动的传动系 在一些大型客车上，从整个汽车具有较理想的总体布置设计出发，使汽车总质量能较合理地分配在前、后轴上，前轴不易过载，并能充分地利用车厢面积，采用发动机横向后置、后轮驱动的总体布置方案，为降低高度便于布置，常采用卧式发动机。 对于小客车来说，除上述原因之外，为使整个结构布置简化和紧凑，也有的采用了这种方案，变速器放在前部，使变速器操纵机构变得简化，前后轴的负筒分配也更合理。 采用发动机后置、后轮驱动方案 的传动系的缺点是发动机散热条件差，且行车中的某些故章不易被驾驶员察觉。 案三、发动机前置、前轮驱动的传动系 根据发动机布置的方向不同分为横置和纵置两种型式。 发动机前横置、前轮驱动的传动系由于取消了纵贯前后的传动轴，车身底板高度可以买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 降低，有助于提高高速行驶的稳定性。整个传动系集中在汽车的前部，因而其操纵机构比较简单。发动机前纵置、前轮驱动与发动机横置不同之处是：主减速器齿轮和差速器齿轮布置在离合器和变速器之间，主减速器齿轮为螺旋锥齿轮。 经过对三种方案的比较，最终选择发动机前置，后轮驱动 的传动系。 图 11 1所示为发动机前置，后轮驱动的传动系的组成和布置示意图。发动机纵向布置在汽车的前部，后轮为驱动轮。发动机的扭矩经传动系，即离合器 1、变速器 2、由传动轴 8 和万向节 3 组成的万向传动装置、安置在驱动桥 4 内的主减速器 7、差速器 5 和半轴 6，传给驱动轮。驱动轮得到的扭矩便给地面一个向后的作用力，并因此而使地面对驱动轮产生一个向前的反作用力，这个反作用力称为驱动力或牵引力。当驱动力足以克服行驶阻力时，汽车才会起步和正常行驶。 传动系各组成的功用如下： 离合器的功用是使发动机与传动系平顺接合，把发动机的 动力传给传动系，或者使两者分开，切断动力的传递。 变速器的功用是实现变速、变扭和变向。因为活塞式发动机转矩变化幅度小且有利转速变不同行驶阻力的需要。另外，由于活塞式发动机不能改变旋转方向，变速器则可在发动机旋转不变的情况下，改变输出轴的旋转方向，使汽车能够倒退行驶。此外，还可以在发动机运转的情况下切断发动机向驱动轮的动力传递。 万向传动装置的功用是将变速器传出的动力传给主减速器。由于变速器与车架一般是刚性连接，而驱动桥是通过悬架与车架弹性连接的，使得主减速器与变速器之间的距离及二者轴线之间的 夹角都经常发生变化。因而万向传动装置的长度是可以伸缩的，且装有能够适应传动夹角变化的万向节。 主减速器的功用是降低转速以增加扭矩 (保证汽车克服行驶阻力而正常行驶 )，并且通常要将传动系的旋转方向改变 90。，把由传动轴传来的动力传给差速器。 差速器的功用是将主减速器传来的动力分配给左右半轴，并允许左右半轴以不同的转速旋转，使汽车既能直行，又能轻便地转弯。 半轴将动力由差速器传给驱动车轮，使驱动轮获得旋转动力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 3 离合器的选择 离合器是传动系中直接与发动机联系的总成。其主动部分与发动机飞轮 相连，从动部分与变速器相连 。 合器的组成 摩擦离合器主要由主动部分（发动机飞轮，离合器盖和压盘等），从动部分（从动盘），压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（分离叉，分离轴承，离合器踏板及传动部件等）四部分组成 。主，从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构，操纵机构是使离合器主，从动部分分离的装置。 合器的选择 由于离合器大多已标准化或系列化，因此可根据被连接两轴的直径，计算转速和转矩，从有关手册和资料中选取合适的规格或进行类比设计来确定离合器的结构尺寸。故此处不对离 合器进行设计，仅以变速器一轴轴径在机械设计手册中选取所需离合器。 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 4 变速器的设计 速器与离合器的连接 变速器用螺栓紧固于离合器壳后端面，并用变速器第一轴（即离合器从动轴）的轴承盖凸缘与离合器壳后孔定心。为了保证变速器第一轴与曲轴的同轴度，离合器壳安装在汽缸体上，其后端应与曲轴轴线垂直，其后孔应与曲轴轴线同轴 。 速器传动机构布置方案 变速器传动机构有两种分类方法。根据前进挡数的不同，有三、四、五和多挡变速器。根据轴的形式不同，分为固定轴式和旋转 轴式 (常配合行星齿轮传动 )两类。固定轴式又分为两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。 与中间轴式变速器比较，两轴式变速器有结构简单、轮廓尺寸小、布置方便、中间挡位传动效率高和噪声低等优点。因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高挡工作时齿轮和鸯打承均承载，不仅工作噪声增大，且易损坏。此外，受结构限制，两轴式变速器的一挡速比不可能设计得很大。 中 间轴式四档变速器有以下四种传动方案， 其中方案 使倒档传动比略有增加。而 a、 b 方案则将变速器后端加长，缩短了传动轴长度。故可采用方案 将后端加长。 速器基本参数 数和传动比 根据任务书的要求，马路清扫车的挡数是四档，故取用四档变速器。目前轻型货车的传动比范围在 56之间，故可确定变速器一档传动比 档传动比 档传动比 档传动比 ,倒档比 I= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 心距 对中间轴式变速器，是将中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距 A。它是一个基本参数，其大小不仅对变速器的外形尺寸，体积和质量大小，而且对轮齿的接触强度有影响。中心距越小，轮齿的接触应力越大，齿轮寿命越短。初选中心距 根据下面的经验公式计算 3 m a x 1A e T i ，式中 A 为变速器中心距； 中心距系数，货车：发动机最大转矩； 1i 为变速器一档传动比； g 为变速器传动效率，取 96%。 计算时， 9， 1i = 2 09 3 经初步估算，取 A=128 的直径 变速器工作时，轴除 传递转矩 外，还承受 来自齿轮作用的径向力，如果是斜齿轮则还有轴向力。在这些力的作用下，变速器的轴必须有足够的刚度和强度。 中间轴式变速器的第二轴和中间轴中部直径 d 56的最大直径 d 和支承间距离 中间轴， d/L 第二轴， d/L 第一轴花键部分直径 e 3 m a x 式中， K= 轮参数 轮模数 齿轮 模数是一个重要参数， 故要遵守以下原则：为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽；为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽；从工艺方面考虑，各档齿轮应该选用一种模数，而从强度方面考虑，各档齿轮应由不同的模数。对货车，减小质量比减小噪声更重要，故齿轮应该选用大些的模数。 变速器低档齿轮应选用大些的模数，其它档位选用另一种模数。故在设计中一档及倒档齿轮模数为 其他档位的模数都为 4 力角 因国家规定的标准压力角为 20，所以变速器齿轮采用的压力角均为 20 。 旋角 与直齿圆柱齿 轮比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、 工作时噪声低等优点；缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力。变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，而直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒档。因此设计中倒档及一档齿轮采用直齿圆柱齿轮，其他档数 都用斜齿圆柱齿轮。斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用在轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡，以减少轴承负荷，提 高轴承寿命。故将中间轴上全部齿轮的螺旋方向一律取为右旋，则第一、 第二轴上的斜齿轮 应取为左旋。而选取斜齿轮买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 的螺旋角时，应该注意到它对齿轮工作噪声、 轮齿的强度和轴向力有影响。货车变速器的螺旋角范围为： 18 26。 宽 在选择齿宽时，应该注意到齿宽对变速 器的轴向尺寸、齿轮工作平稳性、 齿轮强度和齿轮工作时受力的均匀程度等均有影响。通常根据齿轮模数 齿： ,为 齿： ， 档齿轮齿数的分配 在 初选中心距、齿轮模数和螺旋角以后，可根据变速器的档数、 传动比和传动方案来分 配各档齿轮的齿数。 定一档齿轮的齿数 一档传动比 81 721 如果 齿数确定了，则 传动比可求出。为了求 齿数，先求其齿数和 2 822 h 计算后取 整数 60，然后进行大、 小齿轮齿数的分配。中间轴上的一档小齿轮的齿数尽可能取少些，以便使 z7/ z2/传动比可分配小些，使第一轴常啮合齿轮的齿数多些，以便在其内腔设置第二轴的前 轴承并保证轮买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 辐有足够的厚度。 最终选取 5,5。 对中心距 根据取定的 )(21 87 =135定常啮合传动齿轮副的齿数 求出常啮合传动齿轮的传动比 又可根据 co ( 21 n 可求出 2= 2,9。 定其他各档的齿数 二档齿轮是斜齿轮，螺旋角 6与常啮合齿轮的 2不 同，则 又可根据 6 65co n ， )1(t a nt a z 两个公式计算出 6=5,9。 同理可以相同的方法求出三档的齿数 又由443co ( n ， )1(t a nt a z 可求出 4= 6,6。 定倒档齿轮齿数 倒档齿轮选用的模数与一档相同， 且倒档齿轮 般在 2123 之间，故初选 2 ， 并 计 算 出 中 间 轴 与 倒 档 轴 的 中 心 距 A 21 810 为保证倒档齿轮的啮合和不产生运动干涉，齿轮 8和 9的齿顶圆之间应保持 齿轮 9的齿顶圆 9为 8 又已知 8求出 989时可取 7, 9 最后计算出倒档轴和第二轴的中心距 21)(21 97 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 轮 分度圆及齿顶齿根圆直径 n 24c o s 22(4)2c o s(1 5c o s 22(4)o s(1 同理可计算出 ， a ， f ， a ， f ， a ， f ， a ， f ， a ， f a ( 77 f 77 同理可算出 ， a ， f ， a ， f 910 ， a 10810 ， f 步器的选择 同 步器的作用是使接合套与待啮合的齿圈迅 速同步，缩短换挡时间；且防止在同步前啮合而产生接合齿之间的冲击。同步器都由同步装置（包括推动件 、 摩擦件） 、 锁止装置和结合装置三部分组成 。 性式同步器 同步器有常压式 、 惯性式和惯性增力式三 种。常压式同步器结构虽然简单，但有不能保证啮合件在同步状态下换挡的缺点，现已不用。得到广泛应用的是惯性式同步器，惯性同步器能做到换挡时两换挡元件之间的角速度达到完全相同之前，不允许换挡，因而能完善地完成同步器的功能和实现对同步器的基本要求。按结构分，惯性式同步器有锁销式 、买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 滑块式 、 锁环式 、 多片式和多锥式几种。其中，锁销式同步器的优点是零件数量少，摩擦锥面平均半径较大，使转矩容量增加。这种同步器轴向尺寸长是它的缺点，其多用于中 、重型货车的变速器中。 此次设计中选用锁销式同步器 。 步器工作原理 同步 器换挡过程由三个阶段组成。第一阶段：同步器离开中间位置，做轴向移动并靠在摩擦面上。 第二阶段：来自手柄传至