改装道路清扫车设计【全套CAD图纸+毕业答辩论文】

买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 摘要 路面清扫车是近几年发展起来的路面养护专用车辆，主要用于高等级路面和城市路面以及广场的垃圾清扫。路面清扫车不但可以清扫垃圾，而且还可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，又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。 除尘装置是清扫车作业保洁的技术关健，传统的机械传动形式的道路清扫车油耗大、传动损失大、噪音大，并且清扫效果不佳。本文介绍了目前国内路面清扫车的现状，分析了除尘装置，对清扫车的总体进行布置。提出了除尘装置中机械传动形式 的改进，改变了原有的道路清扫车的一些关键缺点，实现了动能的最大利用率，大大提高了道路清扫车的清扫效果和清扫效率。 关键字 路面清扫车，除尘装置，机械传动形式的改进 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 of in on on to s of to of is a ey a of of of of of to of of up of to is 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 目 录 摘要 I 1章 绪论 1 研究路面清扫车的目的和意义 1 国内路面清扫车目前存在的问题及原因 2 水 平和质量的差距 2 生产设备和生产手段落后 3 设备的舒适性的差距 3 性能水平的差距 3 国内外的研究现状和发展趋势 3 第 2章 路面清扫车清扫装置的总体构造 5 道路清扫车布置形式的设计分析 5 总体布置 5 参数的确定 6 车架的改装 6 垃圾尘粒的吸送原理 7 除尘原理 8 重力沉降除尘 9 惯性除尘 11 特殊除尘结构 11 纵向稳定性分析 13 横向稳定性分析 13 本章小结 13 第 3章 风机传动系统的设计 14 风机的计算选择 14 变向器 15 锥齿轮的设计 16 箱体 17 行星齿轮加速器设计计算 17 设计要求 17 选加速其类型 17 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 确定行星轮数和齿数 18 压力角 ( )的选择 18 齿宽系数的选择 19 模数选择 19 预设啮合角 19 太阳轮与行星轮之间的传动计算 19 行星轮与内齿轮之间的传动计算 20 行星排各零件转速及扭矩的计算 21 行星排上各零件受力分析及计算 21 行星齿轮传动的强度校核计算 22 电磁离合器设计计算 24 选型 24 牙嵌式电磁离合器的动作特性 25 离合器的计算转矩 25 离合器的外径 25 离合器牙间的压紧力 25 线圈槽高度 26 磁轭底部厚度 26 衔铁厚度 26 油泵的选择 26 取力器的选择 29 本章小结 29 第 4章 扫盘装置的设计 31 扫盘的布局 31 扫盘装置对路面环境的适应性分析 32 扫路车扫盘装置的改进 32 4 个扫盘的效果 33 本章小结 34 第 5章 储存和倒泄垃圾部结构设计 35 举升机构结构型式的分类及特点 35 直接推动式举升机构 35 连杆组合式举升机构 35 举升机构型式的选择 35 本设计举升结构的选择 36 本设计举升结构的计算设计 36 初步设计 37 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 设计过程 37 设计计算与验证 38 本章小结 43 第 6章 车厢和铰链的结构设计 44 铰链的机构行的设计 44 座的结构形式 44 销的结构形式 44 本章小结 45 第 7章 除尘系统的设计 46 吸嘴装置 46 集尘箱的设计 46 进风口 46 帘网 46 滤网 47 洒水装置 47 本章小结 48 结论 49 致谢 50 参考文献 51 附录 1 52 附录 2 54 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 第 1 章 绪论 随着公路建设的发展及其管理现代化，以及城市路面和广场环卫管理现代化的需要，路面清扫车的应用愈来愈广。其作 用是将道路或广场地面上的垃圾、灰尘吸取并存储于车辆集尘箱内，便于集中倾卸到垃圾集中点，以达到清洁地 (路 )面的目的。路面除尘泛指除去路面上的一切废物杂料。这些废物杂料在个体上大至罐头瓶、酒瓶，小至尘埃等 ;在比重上重至石块、铁钉，轻至树叶、泡沫材料等；在形状上有规则的，也有不规则的。这些垃圾在清扫作业过程中被吸扫入车内，但除尘装置要从结构上保证垃圾留在集尘箱内，不会由于空气的循环而排出，从而不致于对环境造成二次污染。路面清扫车是一种技术含量较高的特种车辆，对其吸扫零部件具有特殊要求 ,尤其是吸扫盘的合理设计。本文 就其吸扫过程中产生除尘效果装置的结构、特征及作用作一分析及改进。 研究路面清扫车的目的和意义 路面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 的 用于干线公路，市政以及机场道 路 、城市住宅区、公园等道路清扫。路面清扫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， 又 有减少和预防交通事故的发生以及进一步延长路面使用寿命 的作用 。 虽然，我国清扫车技术的发展令世界瞩目，但与发达国家相比， 我国清扫车还存在不少差距。我国的清扫车 尽管 在清扫效率、清扫能力、除尘效果等清扫作业性能方面与发达国家的水平相当， 但 在清扫车的噪声、排放、可靠性、舒适性，自动调整等方面仍存在较大差距，特别是全液压清扫车，仅相当于发达国家 20 世纪 80 年代末到 90年代初产品的水平。就目前我国清扫车的水平和质量可知 ， 我国在清扫车设计中，还缺少对专用部件的研究，缺少设计理论的指导，经验多于计算，模仿较多，创新较 少 。可以说，目前我国对清扫车的研究能力还较差，还未真正达到对清扫车进行研究的目的和要求，同时缺乏必要的研究条件。随着国家不断 加大城市化的进程 ， 许多新兴的中小城市正在崛起，城市化规模不断扩大 ， 随着国内道路的不断扩展，机买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 械化养护已经成为一种必然 。 路面清扫车在我国经济发达的东部沿海地区 以及大中城市 已被广泛使用 ,目前正在向中西部地区扩展 之中。因此对路面清扫车进行改进以提高工作效率具有普遍意义 1。 国内路面清扫车目前存在的 问题 及原因 目前，国产路面清扫车在品种规格 及 使用性能 上 已能基本满足国内的需求，产品规格从 2t 到 8t，近 8 个规格。与国外相比，大型产品所占比例不大，产品品种较少，产量也较低。同时，国产产品同质化现象比较严重， 存在外形单调、功能单一、操作不方便、清扫效率低等问题。国外路面清扫车早已广泛应用了先进的电子技术，如带有微电脑的清扫及回收装置等，而且实现了有线与无线遥控，目前国内产品仅停留在路面清洁度等最原始的技术研究方面 2。 水平和质量的差距 虽然，我国清扫车技术的发展令世界瞩目，但与发达国家相比，我国清扫车还存 在 不少差距。目前，我国中小型全液压清扫车除与汽车底盘改装的清扫车存在同样的缺陷外，还存在舒适性差、噪声大、空车质量大、外形不够美观等缺点。另外国内的清扫车在以下几个方面有待改进：如在高可靠性上，设备的高可靠性就是指某种设备的可靠程度，即在其正常使用当中的无故障间隔时间的长短。国产工程机械平均无故障间隔时间为 150 小时 时 ， 而国外工程机械 大 都在 600 小时 时。我国工程机械的平均使用寿命仅为国外同类产品的 1/2，甚至不到 1/2。因此目前的首要工作是解决产品经久耐用的问题，提高可靠性的各项指标。就工程机械的重要品种清扫车、装载机、推土机、挖掘机等而言，这个指标和国外同类产品相比，差距还是非常大的。国内的清扫车产品可靠性不如国外，有三个方面的原因：一是国产基础件质量不稳定；二是制造工 艺问题；三是技术不完善造成先天不足；在多功能上 ： 目前国产路面清扫车基本上是单纯意义上的清扫车即只能扫路、不能它用。而从全国许多环保部门的需求信息来看，有的需要能清洗道路护栏，有的要求能铲雪等等；随着国家对环保要求越来越高，人们的环保意识普遍增强，现有清扫车就将很难适应 人们的 需要。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 生产设备和生产手段落后 由于国内清扫车生产企业的生产规模都较小，而且扫路机产品批量也较小，所以采用的生产设备和生产手段都较为落后，加工的零部件难以有稳定的质量。此外，我国通用零部件制造水平较低，也影响了扫路机的质 量。国外清扫车的扫刷、吸管、风机、吸嘴和风道等磨损件远比我国清扫车的耐磨。分析其原因主要在材料和设计上 ， 所以对清扫车易磨损件材料的研究和合理设计，提高易磨损件的耐磨性也是提高我国清扫车可靠性必不可少的工作。国产清扫车的老面孔仍未得到彻底改变，尤其是油漆的光泽性、附着力、抗冲击、硬度、耐候性和弯曲性能等还存在不小差距，特别是耐时性上不过关，新车放不到 3 个月就失光、 褪 色。 设备的舒适性的差距 设备的舒适性是指驾驶员在操作设备作业时所感受的舒适程度，包括环保方面的排放标准和噪声大小等。有的厂 家在驾驶室里安装收录音和 实在没解决设备噪声之前，这些都是徒劳的。同理，在没解决驾驶室密闭问题之前，一切空调通风换气设置都是没有任何意义的。以清扫车为例，首先应该解决噪声和排污问题。因为它不但对驾驶员身心健康有影响，更重要的是对与其配合工作的其它设备及人群有影响。而其驾驶室搞成轿车标准其实并不困难。要知道清扫车驾驶员比轿车 驾乘 人员更需要舒适。因为他在非常恶劣的环境当中 做往复性的 作业。 性能水平的差距 我国工程机械的整体性能参数与国外水平差距不是很大，但在舒适性 、低 污染、施工质量以及生产率等指标上都不同程度地落后于国外先进 15要原因是在许多先进的技术、结构、材料及工艺上存在着差距 2。 国内外的研究现状和发展趋势 路面养护机械化程度的高低，是一个国家工业化程度和综合实力强弱的重要标志之一。从 20 世纪 60 年代我国研制生产路面清扫车开始，已有 40年的生产历史。但相对于国外发达国家，我国路面清扫车不管从销量规模、技术水平、 清扫效果等方面都存在 一 定的差距。目前我国生产路面清扫车的买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 企业大概有 30 余家 。 从产销量和技术实力上看，中联重科中标事业部 (原长沙中标 实业有限公司 )，天津扫地王专用汽车有限公司，扬州盛达特种车有限公司 (原江苏省江扬集团特种车辆厂 )和北京爱清清扫车制造有限公司等厂家处于行业的领先位置 3。 随着社会的不断发展，单纯意义上的清扫作业已不能满足于现行路面的需求，高可靠、多功能，全天候和环保型等方面的要求越来越多，市场呼唤能够满足各种需求的路面清扫车的出现。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 第 2 章 路面清扫车清扫装置的总体构造 路面清扫车是路面清扫装置与主机的总称。路面清扫装置悬挂于主机后方 ,主要由水箱、扫滚、提升油缸、扫滚作业调整机构和驱动系统组成。清扫装置铰 接于主机油底壳上 ,通过提升油缸可使清扫装置绕铰接轴旋转离开地面 ,利于机器的转向及非工作行驶需要。扫滚刷分排固定于扫滚轴上 ,以较大的密度与扫滚轴线成螺旋线排列 ,便于垃圾自动流向路肩。水箱与扫滚架成一体制作 ,位于扫滚前部 ,水箱顶部有加水口及加气口直接与主机储气包相连 ,通过气阀开关使水箱内保持一定压力。水箱底部出水口与喷水管路相连 ,管路上向下方向安装的喷嘴可以保证相当好的雾化水喷向地面 ,喷水量可通过喷水管路上的节流阀进行调节。为了使扫滚在扫路时能精确定位 (即扫滚与地面接触时刷毛的压缩量保持不变 ),在主机和清扫装置 之间采用环链连接 ,可通过悬挂不同的链环节实现扫滚作业时的调整。扫滚采用液压马达一级链传动驱动 ,可通过管路连接完成驱动系统的连接 ,为了使操作快速、方便、管路的连接均采用 自封式快速接头 4。 道路清扫车布置形式的设计分析 总体布置 1 轴数 根据汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的构造来选择汽车的轴数。本设计中轴数选择为两轴。 根据汽车的用途、总质量以及对车辆通过性的要求来确定驱动形式。本设计驱动形式的选择为后轮驱动。 布置形式分 为发动机的布置和驾驶室的布置。 发动机的布置有以下几种形式：发动机前置后轮驱动、发动机前置前轮驱动、发动机后置前轮驱动、发动机后置后轮驱动、全轮驱动。根据性能的要求、行驶要求及经济性来确定发动机的布置。本设计中发动机的布置形式为前置 驾驶室的布置有以下几种形式：平头式、短头式、长头式、偏置式。基于汽车的总体设计及安全性的考虑，本设计中驾驶室的布置形式为长头式。 参数的确定 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 它包括长、宽、高。它的大小直接与轴距、轮距、驾驶室、车身和专用设备的布置有关。本设计中汽车的外廓尺寸为 766524433103 根据汽车的长度、质量和许多使用性能来确定轴距。本设计中轴距确定为4630 毫米。 根据汽车的质量、宽度、横向通过半径和横向稳定性及汽车的机动性能来确定。本设计中前轮距确定为 1930 毫米，后轮距确定为 1836 毫米。 总质量为 11990近离去角为 28/41,整备质量为 4770载重量 8000 车架的改装 车架是汽车底盘上各总成及专用工作装置安装的基础，改装时受到的影响最大，因此，要特别引起注意。 车架是受 载荷很大的部件，除承受整车静载荷外，还要受到车辆行驶时的动载荷，为了保持主车架的强度和刚度，原则上不允许在主车架纵梁上钻孔和焊接，应尽量使用车架上原有的孔。如果安装专用设备或其它附件，不得不在车架上钻孔或焊接时应避免在高应力区钻孔或焊接。主车架纵梁的高应力区在轴距之间纵梁的下冀面和后悬的上冀面处。因为这些部位纵梁应力较大，钻孔容易产生应力集中。 对于主车架纵梁高应力区以外的其余地方需要钻孔或焊接时，应注意以下事项： 尽量减小孔径，增加孔间距离，对钻孔的位置和孔径规范，在纵梁翼面高应力区外的其它部位钻孔，只 能在中心处钻一个孔。 在纵梁的边、角区域亦禁止钻孔或焊接，这些区域即为不允许钻孔和焊接加的部位。因为在这些部位进行钻孔或焊接，极易引起车架早期开裂。严禁将车架纵梁或横梁的男面加工成缺口形状 5。 垃圾尘粒的吸送原理 吸扫式清扫车利用风机在吸口处产生的负压气流来吸送尘粒。清扫车负压吸送系统的作用对象繁杂，要保证尘粒能被可靠地吸入垃圾箱，必须研究尘粒的几何性质 (包括粒径 ,粒度分布 ,孔隙率和外形系数等 )，动力学性质 (包括悬浮速度 ,流动性和磨损性等 )以及静力学性质 (包括磨擦角 ,垃圾箱内压力分布 ,附着性等 )。吸扫式清扫车所吸垃圾尘粒的动力学性质尤以悬浮速度最为重买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 要。悬浮速度的大小体现了吸送的难易程度，决定了对有关设备性能参数的具体要求。尘粒的几何性质对悬浮速度具有较大的影响，而静力学性质的影响程度则较小。 任何物质在空气场中都会因重力作用而下落，在下落的同时又会受到空气阻力。当空气流速大于垃圾尘粒速度时，垃圾尘粒将随气流向上飞去，进入垃圾箱，从而实现了负压稀相吸送 6。 有关研究表明，某种物质的悬浮速度与其密度和粒径之乘积的平方根成正比，即密度和粒径大的物质的悬浮速度大，难以吸送；密度和粒径小的物质悬浮速 度小 ,易于吸送。表 2清扫车经常遇到的部分垃圾尘粒的有关参数和悬浮速度。 表 2见垃圾尘粒的物理特性 尘粒名称 平 均 粒 径/度/(容量(悬浮速度(m/s) 吸 送 速 度(m/s) 干细盐 O(3) 式中， 为极限坡度角； 满载时质心到前轴的距离， 满载时的质心高度， O 为附 着系数，取 5） 横向稳定性分析 在侧坡上直线行驶时，或者垃圾箱翻转倾倒垃圾时，当坡度大到质心通过一侧车轮中心，而另一侧车的地面法向反作用力等于零时，则清扫车将发生侧向倾翻，此时 =B/(2h) (2式中， B 为前轮距： 2h 为满载时的质心高度。 本章小结 本章主要对道路清扫车的结构进行研究与分析，对道路清扫车的类型、结构进行概述，从而了解清扫车的结构与工作原理，为后面进行总体布置提供方便。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 含 纸和论文 最新答辩完整资料 第 3 章 风机传动系统的设计 风机的计算选择 8 风机的设计包括气动设计计算，结构设计和强度计算等内容。这一章主要讲第一方面，而且风机的气动设计分相似设计和理论设计两种方法。相似设计方法简单，可靠，在工业上广泛使用。而理论设讲方法用于设计新系列的风机。本章主要叙述离心风机气动设计的一般方法。 离心风机在设计中根据给定的条件 :容积流量，风机全压 ，工作介质及其密度 ，以用其他要求，确定风机的主要尺寸，例如，直径及直径比，转速 n,进出口宽度 和 ，进出口叶片角 和 ，叶片数 Z，以及 叶片的绘型和扩压器设计，以保证风机的性能。 对于风机设计的要求是： （ 1）满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近； （ 2）最高效率要高，效率曲线平坦； （ 3）压力曲线的稳定工作区间要宽； （ 4）结构简单，工艺性能好； （ 5）足够的强度，刚度，工作安全可靠； （ 6）噪音低； （ 7）调节性能好； （ 8）尺寸尽量小，重量经； （ 9）维护方便。 对于无因次数的选择应注意以下几点： （ 1）为保证最高的效率，应选择一个适当的 值来设计。 （ 2）选择最大的 值和低的圆周速度，以保证最低的噪音。 （ 3）选择最大的值，以保证最小的磨损。 （ 4）大时选择最大的 值。 在选用风机时，首先确定垃圾的悬浮速度，根据悬浮速度和吸尘口尺寸可以确定最低风量。根据需吸入垃圾的粒度和密度确定悬浮速度，垃圾在吸尘管中受到重力 G 和运动的气流所产生的浮力 F 的作用。当 F G 时，合力F=F G，方向向上，于是吸起的垃圾被气流浮起向上运动；当 F =既不上升也不下降，而这时在管道内的气流速度称为该物体的“悬浮速度”。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 含 纸和论文 最新答辩完整资料 悬浮速度的计算公式为 (3式中 垃圾当量直径， m； k 垃圾的密度， 3m/ 空气的密度， 3m/ K 为垃圾在沉降时受到的气体压差阻力及摩擦阻力之和的阻力系数。 决于雷诺数 根据清扫车的工作特点要求风机要 体积小、风量大、噪声低、耐磨的风机 。根据这些考虑因素，并根据现有的风机型号，选用型号为 小型离心风机。风机性能参数如表 3示，风机的外形尺寸如图 3示。 图 3机外形尺寸图 机号 传动 方 式 工作点 流量 全压 压 率 1183 7867 7800 1333 8000 7867 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 含 纸和论文 最新答辩完整资料 3 1500 8067 7933 1667 8153 7967 1833 8173 8000 2000 8000 7967 2100 8233 7947 3风机性能参数 列高压高心通风机，是纸箱机械专用风机，也可用于锻冶炉及高压强制通风，广泛应用于输送物料，温度一般不超过 50 ，最高不能超过80 ，介质中所含尘土及颗粒不大于 150mg/ 选择第 3 个，室外，平缓路面的工作环境。 厂家：南海九州惠普风机有限公司。 向器 由于本课题所设计的 风机的风机随风转动后，其扭矩是竖直传递的，所以需设计一装置使其转化成水平传递的才能满足设计要求，根据结构需要设计了一变向器。结构如图 3示。 图 3向器的主视图 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 含 纸和论文 最新答辩完整资料 变向器的作用只是将垂直的输出量转化成水平输出，无需变速，所以其锥齿轮的齿数比为 1，在以下的计算中只列出其中一个锥齿轮的数据，另一个锥齿轮数据与其相同。 计算如下： 齿轮比 u=1 大端分度圆直径 00数 2=30 大端模数 1=锥角 1=45 外锥距 Re=宽 宽系数 R=b/均分度圆直径 )=170 中锥距 e()=均模数 Mm=)=向变位系数 径向变位系数 1） =0 齿顶高 1+=6根高 1+c =隙 c= c m 齿距角 根角 f1=e)= 顶锥角 1+ 根锥角 1- 齿顶圆直径 =装距 顶距 =冠距 =1端分度圆齿厚 S1= /2+2 端面当量齿数 z1/=哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 含 纸和论文 最新答辩完整资料 箱体 箱体采用以垂直轴的圆锥齿轮的轴线为对称中心的对称机构，以便水 平轴圆锥齿轮调头安装，改变输出轴的方向。 行星齿轮加速器设计计算 9 设计要求 设计寿命 5 年，单班，一年 360 天，中等传动，传动逆转，齿轮对称布置，不允许点蚀，无