水面垃圾自动打捞船的设计【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 本文主要是对水面垃圾自动 打捞船 的船体结构、动力装置、传输装置 、 垃圾存储装置以及其他零部件 的设计、计算 、校核等。在了解此次设计的成果所需实现的功能需求，以及实际环境背景的情况下， 研究 水面垃圾自动清扫机的系统构成及功能 的设计方法。 水面垃圾自动 打捞船 针对水面环境污染的问题，致力于中小型湖泊河流等水域的固体垃圾清理，如塑料袋、饮料瓶，树枝树叶以及其它易清理的水面垃圾。实现水面垃圾清理的机械化与自动化， 整个打捞过程无需人工参与，安全性非常好，效率大约是人工打捞的几百倍，水面越大、风浪越大效果越显著。 此次设计 除了动力装置与其他船类相同，传输装置以及垃圾存储装置都有一定的独特设计。采用链齿轮与链条的传动带动传输带的形式，以及船体前方两个旋转叶片的设计都使得水面垃圾的收集更加有效率。此外，垃圾存储装置采用的是 三个可替换式的存储箱，其底部设计为多孔式，使得水面垃圾的收集更加方便，可执行性有所加强。 本文对设计中，水面垃圾收集船的结构图，装配图，零件图，都有详细的说明。 关键字 ： 水面垃圾 自动 清理 环境保护 船舶 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 n of of as as of In of of of to as as to of of of to as as as to of is of of is in to a of is by a in of so on In is to In a of is a 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目录 摘要 . 1 . 2 目录 . 3 第一章 绪论 . 5 . 5 . 6 意义 . 7 第 二 章 船体的设计 . 7 . 7 . 11 . 11 . 11 . 11 . 12 . 12 . 12 . 13 第三章 动力装置的设计 . 13 . 13 . 14 . 18 第四章 传输装置的设计 . 20 . 20 . 21 . 21 . 23 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 . 26 第五章 垃圾存储装置的设计 . 29 第六章 其它零部件的设计 . 31 . 31 . 31 . 32 总结 . 34 致谢 . 35 参考文献 . 36 附录 水面垃圾自动清扫机 3. 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第一章 绪论 业设计的选题背景 随着社会经济的飞速发展，环境问题日益突出，水环境 的污染问题 也越来越受到人们的关注。河流、湖泊 以及水上游乐场里的 漂浮垃圾的污染已经逐步 影响 到市民的饮水、环境卫生及 市容市貌 ，如图 1示。 图 1面垃圾污染 为解决水面垃圾收集的问题，目前很多地区还是 采用利用人工打捞的方式为主， 如图1示 1。 但 这种 人工打捞水面垃圾的 作业方式劳动强度 较大 、工 作环境恶劣 ， 效率也十分低下 。 因此， 自动 机械化清理水面垃圾已成为 急需的 水环境保护措施。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 图 1工打捞水面垃圾 业设计 研究 现状及特点分析 水面垃圾自动清扫机 （一般是清漂船） 是 将水上漂浮的垃圾（主要是树枝、农作物秸秆、白色塑料、生活垃圾和水生植物、少量动物尸体等）从水面打捞后，直接装运或者经压缩后装运到垃圾 处理厂进行处理。 日本“”号是一艘专事回收海面或江面浮游垃圾和漏出油的环保型船，从双船体中央开口部放下垃圾回收集装箱，操船时把垃圾引入双体间，以此回收海面浮游垃圾。为提高垃圾回收宰，船型采用非对称双体型。船舶首尾两舷都设有压载舱，船体结构纵肋骨方式船尾还载有垃圾回收补助用调查艇。该船总长 线间长 28m， 载吃水 153高航速 航力 500n m。可载员 510名。有 2只垃圾回收集装箱， 5 15机为二台直接喷射式 900四冲程 续最大输出功率 2290为 735 加拿大的 司研制的 A 系列 1010 型清扫船采用单体船型，具有清扫水面垃圾、油污水处理、曝气、消防 4方面功能。主要的作业机具包括翻斗、垃圾箱、油水分离设备、油箱、喷气曝气装置、消防水枪。 意大利的 司的清扫船主要用于海边保洁作业，具有清除水面垃圾和油物污水处理两种功能。主要作业机具包括导流装置、传送带、垃圾箱、油箱、感应泵。该船最大的特 点是传送带采用了一种多孔的聚氨酯材料；这种材料允许海水透过，能吸收轻质的油污水，同时不让重质油污水穿过。在传送带的水下部位安装了一个感应泵，起抽吸导流作用。 上海市废弃物处置公司研制的水面漂浮物打捞船，以实现导流、打捞、压缩、储存、转运连续作业为目的，采用双体船型 , 打捞装置采用传送带形式 ,克服了以往人工打捞及抓斗间隙打捞的缺点，打捞速度快，劳动强度低，且可以实现较长时间的连续作业，减少了运转过程的损耗。独立作业能力强，单船作业便可完成从打捞到转运的全部工作。从打捞到转运全部实现机械化作业，大大提高了工作效 率，并减轻了工人的劳动强度。适用于各种复杂水域环境作业。特别适合大面积水生植物污染治理 ,作业装置主要由喷水导流、固液分离器、螺杆压榨机组成的拦截打捞装置具有作业效率高、作业适应性强。采用机械买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 式固液分离装置打捞水葫芦大大地减轻了工人的劳动强度。 课题的研究目的及意义 随着社会物质文明的高度 进步 ，人们的生活都有了质的飞跃，特别是工业革命以来，由于人们过于重视工业和经济的发展，往往忽视了对环境的保护，这就使得近几年来世界环境日益恶劣， 带来了各种各样的环境问题，湖泊、河流中随处可见的垃圾污染 。各种废物会通过 不同的渠道进人江河 ,导致河面的漂浮物越来越多。由于潮起潮落的原因 ,河面的弃置物或水草也会流人其它的水面、港湾。它们的集结造成水面污染 ,影响市容卫生 ,甚至阻碍航道。 水面垃圾自动清扫机针对水面环境污染的问题，致力于中小型湖泊河流等水域的固体垃圾清理，如塑料袋、饮料瓶，树枝树叶以及其它易清理的水面垃圾。实现水面垃圾清理的机械化与自动化， 整个打捞过程无需人工参与，安全性非常好，效率大约是人工打捞的几百倍，水面越大、风浪越大效果越显著。 本次课题最主要的目的和意义还是在于对相关水域的环境的治理与维护，水面环境的改善 对于水质，乃至人类生存环境都有重大意义。希望本次课题的研究与推广，能在有效改善水面环境的过程中发挥作用，共同维护我们美丽的地球。 第 二 章 船体的设计 体的结构设计 首先， 船体 结构设计的基本思想应该明确。 1） 船体的设计是在结构功能、构件重量、占有空间和制造工艺等几个相互矛盾的需求中寻找一个平衡的解决方案； 2）总体的结构设计解决方案也非唯一的； 3)在所有的考虑因素中，安全性对结构设计是最重要的 1。 其次，对于船体结构设计中的一些问题 加以分析 与解决 。 1）船体结构设计应尽可能满足所要求功能的合理 需求； 2）有些船体结构上的问题，其可行的解决方案需要遵从其他专业的设计，应积极合理配合。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 根据对所搜集资料的整理和分析 ， 最终 设计出来的 水面 垃圾 自动清扫 船 的 整体结构如图 2示： 图 2体结构 图 2三维 软件 出来的船体结构 。船体是 指 整个船的主体部分， 不包括任何设备、装置、系统等的船身结构物及上甲板以上的围蔽建筑 。 船体的结构、形状以及各部分尺寸的大小在整个船的设计计算和整个系统的设计中都起着至关重要的作用。 鉴于船上各部分零部件的安装和焊接都是在原始的船体的基础上完成的，故船体的 结构 设计要综合考虑多方面的因素。比如： 1） 船体 的总体 结构方面， 包括 单船体结构、双船体结构， 以及 多船体结构； 2） 船体 的 形状 方面 ， 由于风向与水流会对船体的行驶造成阻碍，故适当的流线型以及斜角在设计都必不可少 ； 3)船 体结构 各部分 的 尺寸 的设计是否合理； 4)船体的材料方面 （力学性能） ， 包括 制造船体所用的材料 的强度、硬度、塑性与韧性 是否符合要求 ，耐疲劳性能、耐腐蚀性能以及材料的焊接性等工艺性能 能否满足需求 ；5） 船的重量 以及 吃水深度是否 符合需求 ； 6） 船上各零部件的 安装以及相互配能否满足要买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 求，比如焊接方式、配合方式等等 ； 7）船的动力 来源及其传输 结构 ，等等。 在设计该 水面 垃圾 自动 打捞船的时候， 我的基础 理念就是 实用性强 。在不影响该船正常 运行 的基础上， 简化其结构，美化外观 ， 安全性高，易推广 。 整体方案 确定 后画 出 的船体 结构 二维图 2如图 2 2示。 1） 船体采用左右船体对称 ，中空 布置的双船体结构， 再在 两船体之间用杆件焊接起来， 以起到连接加固的作用，该结构既减轻了船体重量，而且降低了船在行驶中的阻力 ；2） 左右船体 的外壁 采用的是 5的薄钢板， 且船的两侧外壁有 15的倾角， 因此可构成上宽下窄的船体结构，有利于减 小 水流阻力 ，此外，船的左右船体前端也要做成弧形以减小其水流阻力 ； 3） 为了便于垃圾的集中和收集，船 的左右 船体内侧的前端做成夹角为40的 以便于水面垃圾更容易输送 到 传输带上。 如图 2示， 除了双船体结构外， 考虑到传输装置的安装与配 对，还应有的结构时： 1） 左右船体内侧的前沿设有 两块 支撑板， 支撑架上留有螺纹孔 ，其目的是通过螺栓连接来固定轴承座，以起到支撑大链轮轴的作用； 2） 左右 船体 内侧的 中间 设有 2 个留有螺纹孔的凸台，目的是 用来固 定 轴承座，以起到支撑小链轮轴的作用； 3）左右船体前面设有 4 块留有螺纹孔的支撑板，用于旋转传输装置的安装与固定； 4） 右船体内部设有一个 用于支撑固定电机 ，因为电机的输出轴和小链轮轴是通过联轴 器连在一起的，采用 此外， 考虑到支撑板自身以及承受的重力，为防止其弯曲变形， 在支撑板下方和船体内侧 间焊接一块肋板， 以 起到辅助支撑的作用。 为了便于收集以及各功能区互不干扰， 在船的左右船体内均有隔板。 右 船体 设有一块隔板，其作用是将 垃圾存储箱 和电机装置隔开；左 船体 设 有 3块隔板，形成 4个独立的空间， 后面的区域属于人的坐立区域，前面的 3块区域分别是：前后 2块 为 杂物区，中间为垃圾存储箱，这样的设置有效的把人 的区域 和垃圾 的 区域分开，同时利于空间的最大利用。 如图 2虑到 动力装置的安装与固定 ，在船尾上部设有支架，主要是用来安装船用推进器，支架上开出 2个圆形小孔，目的是保证船用推进器固定的可靠性。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10图 2体结构俯视图 图 2体结构正视图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 体材料的选择 体材料的介绍 船体的材料 采用的 是船 体 用结构钢，主要用来制造远航、沿海和内河航区船舶的船体结构 ， 按照其最小屈服点划分强度级别为 一般强度钢和高强度钢 。船用结构钢 是用来制造船体及其附属结构的最主要金属材料 。 为 了 使船体结构能在现代造船生产条件下顺利建造 ，也 为 了 保证船的使用安全、可靠 ，船体 除 了 需要合理的设计和 正确 施工工艺外 ， 还要求船体结构钢材必须具有各项良好的技术性能 ， 如强度、 硬度、塑性、 韧性、耐疲劳性能、耐海水腐蚀性能以及某些特殊性能 ， 还必须具有良好的工艺性能 ， 如冷热弯曲工艺性能和焊接工艺性能等 3。 中国船级社规范标准的一般强度结构钢分为： A、 B、 D、 E 四个质量等级；中国船级社规范标准的高强度结构钢为三个强度级别、四个质量等级 ： 40、 体材料的确定及相关参数 该水面垃圾自动打捞船主要是用在 城市和风景区河道、湖泊水域的水面垃圾 的打捞 。为了使 船体不至于太重，故 船体的钢板厚度定为 5在满足各方面的功能需求的情况下，选择船体材料为 。 该材料 的化学成分与力学性能为： 含碳量 %，含锰量为 含硅量为 含磷量 %，含硫量 %，不含铌、钒 2元素。且该材料的屈服强度，抗拉强度 440 伸长率 %22 。 船体顶长 3120侧倾角 15，船体总宽 2200 船体宽 800高 600棚长 2100 1085 2200体前端内侧夹角 40 ，其他相关尺寸见船体装配图以及 零件图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的排水量和吃水深度的计算 船的 排水量是用来表示船尺度大小的重 要指标， 船的排水量的计算也是为计算船在一定载重条件下的最大吃水深度做准备的。 船的排水量又可分为轻排水量，重排水量和实际排水量。 （一） 轻排水量（ 又称空船排水量，是船舶本身加上船员和必要的给养物品三者重量的总和，是船舶最小限度的重量。 （二） 重排水量（ 又称满载排水量，是船舶载客，载货后吃水达到最高载重线时的重量，即船舶最大限度的重量。 （三） 实际排水量（ 是船舶每个航次载货后实际的排水量。 在设计 该垃圾打捞船时，重点考虑的就是该船在满载的情况下，最大的排水量是多少，从而计算出此时的最大吃水深度，从而来判断船体的高度设计是否合适。所以在这里要研究的就是该船的重排水量。 体质量的计算 利用数学的计算方法可估算出船体的体积 V m 。 由质量的计算公式 （ 3/8.7 ）可得： 船体的质量为 船m 排水量的计算 船在满载时的总质量 m 总 =m 船 +m 人 +m 蓄电池 +m 电极 +m 电机 +m 垃圾 其中船体的重量约为 1600的重量约为 70电池的重量为 20机的重量为 20所能存储的垃圾的 最大 重量约为 50总质量 总公式 （其中 23 /1 水）可得 V 排 = 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13=1 ) 310 376.1 m 该船的重排水量为 排水 V 大吃水深度的计算 由公式吃排 可得船的最大吃水深度为 吃H 排V/A 该船的最大吃水深度为 353而船体的高度为 600 船体的高度 满足需求 。 第三章 动力装置的设计 电池的选择 蓄电池也称二次电池 ,是将所获得的电能以化学能的形式贮存并可将化学能转化为电能的一种电学装置。蓄电池按电解质不同 ,通常分为碱性蓄电池和酸性蓄电池。 近年来 ,由于交通、通讯、计算机产业的高速发展 ,其产品系列、产品种类、产品性能发生巨大变化 ,以满足不同用途的需要。蓄电池主要应用于各种车辆、船舶、飞机等内燃机的起动以及照明、点火、蓄能、应急电源、电话交换机、不间断电源、移动通讯、计算机、电子、仪表、便携式电动工具、电动玩具中等。 鉴于 该作 品设计的目的 是 研制一种具有环保、高效、技术先进的环保型水面垃圾 自动 打捞 船 ，故选用蓄电池作动力源 。 蓄电池在这 次 设计中有 两 方面的作用，一方面是带动便携式船用推进器（马达），以实现船在水中的行驶和转向；另一方面是驱动电机，进而带动垃圾输送装置，以实现垃圾的输送。 船用电池一般用 200 150头电池 ,目前有统一、风帆、白云、海欧、建行等买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14等。其中统一电池是具有国家级的船检证的，使用较放心。 整理 资料 后 选 取 蓄电池型号为统一蓄电池 4蓄电池绿色环保，电池容量大，比容量高， 集电效率和 强度高 ， 性能稳定， 电池的使用寿命长。如图 3示： 图 3电池 该蓄电池的相关参数如下： 电压： 24V 容量： 200量： 20形尺寸为： 9 72 9 55 3 6 高）宽（长 动机的选择 电动机的作用是将电能转换成机械能， 通过蓄电池供电，带动传输装置完成垃圾打捞动作。输送装置的受力情况如图 3示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15图 3输装置的受力情况 其中：带板垃圾链 选取 链条型号为 12A，每米链的重量为 42 链故 设垃圾的重量为 10 由式 带板可算得 93 带板 故 G 由图 3以算出 24F 33 设输送装置的速度为 s，则 功率 9 查 微特电机应用手册 4选择电机型号为 85下图 3示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16图 3动机 其 额定功率 定电压为 24V， 转速为 3000r/ 由于船体空间的限制，电动机是横向放置在 右船体中，所以为了配合传输装置的轴心方向，电动机还需与涡轮蜗杆减速箱配合使用，如图示 3 3示。涡轮蜗杆减速器选用 ，传动比为 31，涡轮齿数为 31，蜗杆头数为 1 头。 图 3 蜗轮蜗杆减速箱 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17图 3力装置 其中涡轮蜗杆减速箱的传动效率为 动比为 31。具体参数见零件图以及装配图。 故由电动机以及涡轮蜗杆减速箱配合使用后的输出参数为： 输出转速 V=3000/31=外，为了能够控制电机的启动以及停止，在左船体的人坐立空间的前面装 置一个电机控制台，具体位置可参照三维图以及装配图。如图 3示即为其启保停控制电路图，控制电机以及传输装置的动作。 图 3保停控制电路图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 舶推进器 的选择 船舶推进器是船舶上提供推力的工具，它的作用是将船舶动力装置提供的动力转换成推力，推进船舶。 船舶推进器 即 推动船舶前进的机构。它是把自然力、人力或机械能转换成船舶推力的能量转换器。推进器按作用方式可分为主动式和反应式两类。靠人力或风力驱船前进的纤、帆（见帆船）等为主动式，桨、橹、明轮、喷水推进器、螺旋桨等为反应式。现代运输船舶大多采用反应 式推进器，应用最广的是螺旋桨。 根据蓄电池的直流供电特点 以及 船体的 简易 结构 等 特点，选用悬扣式 电动船舶 推进器，该 类 推进器 功能性强， 结构简单，操作方便安全，应用范围广。 电动 船舶 推进器是种新颖的水中 动力器具，有体积小、结构紧凑、效能转换率高、工作时无噪音等特点， 且还具有绿色环保，按装便捷、维护简易的特点，是一些小型的船艇作为动力的首选产 品，比较符合本设计的功能需要。 该类 船舶 推进器的主杆选用不锈钢、铝合金或高强度合成纤维，保证推进器具有足够的刚性并经久耐用；采用机械多级调速时，正转五档调速，反转二档调速；也可采用 电子调速，以满足不同速度的需要；有固定把和可伸缩把 2 种选择，使操控更加方便；弦外悬挂式安装快速方便，并带有防撞脱扣机构，保护马达安全；防缠型螺旋浆，防止推进器因被水草缠绕而堵转。 鉴于 船在行驶的过程中会因为水流以及自身结构所造成的阻力而受到影响 ， 故 在选择船用推进器的时候就要考虑 该船舶 推进器的最大推力是否大于 船在行驶过程中所受到的最大阻力，并以此为依据来选择合适的 船舶 推进器。水流对船体的阻力可由下式来确定 式中：流体阻力系数，一般取 侵湿面积（ 2m ） 流体的密度（ 3/ 侵湿面积 S 取船在最大吃水深度时的值， 而最大吃水深度在前面计算得为 353根据数学 方法计算可以可 得 S 221.0 m ，设船在水中行驶时的最大速度为 3m/s,则船在行驶过程中，水流对船体的阻力为： 31010 0 3 阻F 了 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19则 阻 故根据算出来的值可选择如图 3示的推进器，查得该推进器的基本参数如下所示： 图 3舶推进器 型号：海伯船用推进器 最大推力： G 控制方式：手控 动力方式：电机推动（蓄电池供电） 变速挡： 5 档前进挡 / 2 档倒档 电机电压： 24V 电机最大电流： 48A 推荐使用蓄电池： 12v120度： 120以伸缩式控制手柄范围： 13量： 14买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20第四章 传输 装置的设计 输 装置的总体设计 传输装置是经由动力装置驱动，将水面垃圾传输至垃圾存储装置。 根据船体的构造原理，将传输装置放在左右船体之间。 鉴于该传输装置的前端 有一部分需要浸没在水中，考虑到要适应较恶劣的环境，故选用链传动。 整个传输装置 设计为 齿轮与链条之间的传动，再带动 传输带 的传动方式。 如图示 4示 . 图 4输带 链条结构的形式如图 4示，链节的形式链与输 送带之间用螺栓进行固定，以带动传输带的运转。且在输送带上隔一定的距离就焊接一些倒钩，以保证水面垃圾能够输送到垃圾存储装置内，如图 4示。此外，有些垃圾可能会被倒钩钩住，导致垃圾无法顺利进入垃圾存储装置内，故可储备一根带有钩子的长杆，以备不时之需 5。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21图 4条 图 4结构 传动的设计 条的选择和计算 链传动的 链速 定为 v=s，根据 链与 链轮齿数 的关系 ， 以及 小链轮的齿数 选用的优先数列 ,取小链轮齿数 191 Z ， 传动比的推荐值为 i=2取 i=2,所以 大链轮的齿数为382 Z 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 00 1202100 )2(22 p 2)2 2538(402 3825402 p=节数的选取可适当变化，故取链节数为 152 节 6。 因小链轮轴是直接与电机的输出轴连接在一起的，故由功率 308W,和转速 图 52A，查表 50 （中心距可调）得 100060 11 故取 191 Z 合适。 据节距 p ，链速 由图 5得该链条的润滑方式为人工定期润滑。 1018 算结果采用节距为 A 系列、单排 152 节滚子链， v 000买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轮相关尺寸的计算 已知小链轮的齿数 9，大链轮的齿数 8，链条节距 P=子直径0链轮的设计和计算 因为小链轮的直径小，在考虑了制造成本和制造方便的基础上，将小链轮做成整体式，并为了小链轮与轴的固定，将小链轮与轴焊接在一起。其相关尺寸计算入下： 分度圆直径：)1801 9180s 齿顶圆直径：11m a 5.1 a 2 m a 齿根圆直径：111 f 10116 齿宽：11 93.0 倒角宽： 111m a 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24齿侧凸缘圆角半径： 4.0 倒角半径： 链轮的设计计算 大链轮直径较小，在考虑了 相关情况后，将大链轮做成整体式并与轴焊接在一起，其相关尺寸的计算如下： 分度圆直径： )1802)38180 齿顶圆直径：12m a 5.1 0 d 122m 8 齿根圆直径：122 f 因链条节距为 大小链轮的齿宽，倒角宽，齿侧凸缘圆角半径，倒角半径相等。即： ,2,121 的设计 轴是机器中的重要零件，用来支撑做回转运动 的传动零件，并起着传递运动和扭矩的作用。考虑到轴有断裂、磨损、振动和变形等失效形式，所以轴在设计是应具有足够的强买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25度和刚度，良好的振动稳定性和合理的结构。这里主要介绍的是小链轮轴，如图所示。其作用是和小链轮一起转动，带动链条和带一起运动，将垃圾输送到垃圾收集箱内。由于小链轮的直径较小为了便于小链轮与轴的固定，故将小链轮与轴焊接在一起 7，如图 4示。 图 4轮 考虑到轴的失效形式，轴的材料应具有一定的强度、刚度和耐磨性，该链轮轴无特殊要求，故选用调质处理的 45 钢。 2求 链轮轴的功率 P，转速 n，和扭矩 T 因在设计该船的时候，将电机 和涡轮蜗杆减速箱配合使用后 的输出轴通过连轴套直接与小链轮轴连接起来，所以小链轮轴的输入功率 P=链轮轴的转速 = 矩 T=9550P/n =9550 m 3估算最小轴轴径 因轴的材料是 45 调质钢，故查表 8机械设计第三版），取 C=110(C 由轴的材料和承载情况所确定的常数 ) 由轴的 最小直径估算公式3买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26=19虑到轴上开有一个键槽，轴径需增大 7%，又因为小链轮轴是直接与 电机和涡轮蜗杆减速箱配合使用后 的输出轴连接在一起的，故在此基础上选取轴的直径为 40 因选取的轴径远大于估算的最小轴径，所以该轴的强度不需要校核。 转筒的设计 为了增加 水面垃圾自动打捞船的打捞面积，在船体前方增加两个旋转筒，如图 4由于传输带的收集面 积有限，安装位置仅为左右船体的中间空余部分，所以在左右船体前方安置两个旋转筒，以扩及到船体所经过位置的所有范围 ，两个旋转筒相对安装。 图 4转筒 旋转筒的动力也来源于动力装置，经过 带以及链传动，然后由齿轮轴与 一对圆锥齿轮配合传递转动到旋转筒， 以达到垂直传递运动的目的，如图 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27图 4锥齿轮啮合 旋转筒的结构设计如图 4主要由上下 2对中心交叉的杆件构成，上下对应的杆件边缘焊接有与其有一定角度的洞心网板，既能启动网络垃圾的功效，又能减少水的阻力。交叉杆件的中心处焊接有 中心轴，以启动传递运动、动力以及固定作用。 除了上述结构外，还在杆件以及网板的交界处焊接有圆筒，目的在于防止水草、线状物体等 缠绕到中心轴上，难以清理掉。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28图 4转筒的结构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29第五章 垃圾 存储装置的设计 鉴于传输装置的设计特点，在船体中间的后方位置设 计出一个垃圾存储 箱 。考虑到本设计的功能需求为自动打捞，以及 为了 垃圾打捞完毕后的进一步处理的方便性，最终设计方案 如图 5图 5面垃圾打捞船 垃圾 存储 装置是用来暂时 存储从传送带上传输 下来的垃圾的， 整个过程是 自动、无需人操作的，垃圾从传送带上传输下来正好落在垃圾存储箱内。 同时左右船体的空余空间也为存储垃圾的作用，但考虑到在船上和上岸后垃圾转移的方便性，充分利用有效空间，增添两个可替换的垃圾存储箱，并用隔板与其他空间隔开。 设计出 的单个的垃圾存储箱 如图5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30图 5圾存储箱 单个的 垃圾 存储 箱总长 650体宽 500厚 2垃圾收集装置与船体是分开的，整个垃圾存储箱是利用箱子两边的搭扣扣在船体中间的长方体外框（无底板）上，两者之间留有 20空间。另外 ，由于垃圾在从水中输送 上来的过程中会连同水一起运上来， 传输进去的垃圾多少带点水， 所以，箱底采用网格状结构 设计 ，以便将随垃圾一起上来的水从 垃圾存储 箱底的孔中漏出，以减少船在行驶过程中所受的阻力 ，垃圾存储更有效。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31第六章 其它零部件的 设计 动轴承的选择 滚动轴承 是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少 摩擦损失 的一种精密的机械元件。 其作用是 支承转动的轴及轴上零件 (链传动中的轴以及链齿轮 )，并保持轴的正常工作位置和旋转精度，滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高 8。 如图 6 示： 图 6动轴承 根据 链传动的 轴径 d=50以及 主要承受径向载荷等特点， 滚动轴承选用的是深沟球轴承，其适用于转速高、刚度大的轴，常用于中、小功率的轴。 故 选择滚动轴承型号为：