SLCX小型多功能养护车设计

1、本科学生毕业设计SLCX多功能养护车的设计院系名称： 汽车与交通工程学院 专业班级： 车辆07-6 学生姓名： 指导教师： 职 称： The Graduation Thesis for Bachelors DegreeDesign of the SLCX Multi-FunctionMaintenance CarCandidate： Specialty：Vehicle engineeringClass：B07-6Supervisor：Associate Prof Heilongjiang Institute of Technology 摘要随着我国公路事业的发展，特别是近几年来，高等级公路里程

2、的延长，我国的公路网的形成，道路清扫养护已引起人们的重视，人工清扫养护的低效率已不能满足时代的要求，开发高效、经济、实用的清扫机械对改变高速公路清扫作业现状，提高机械化养护水平有着重大意义。 文中介绍了SLCX小型多功能养护车设计说明。叙述了在改装道路养护车过程中容易出现的问题。对养护系统进行了详细的设计，叙述了相关专用设备的工作原理，并进行了比较分析。对扫盘、集尘箱、风机、推雪铲等设备的选择进行了仔细的对比分析。保证道路清扫作业的安全性。对用机械解决道路的清理问题，可以提高工作效率，使人、车出行更加便利，公路畅通、平坦，减少交通隐患，实现绿色交通。关键词：SLCX小型多功能养护车；扫刷；扫盘

3、；集尘箱；推雪铲、专用车ABSTRACTWith the development of Chinas highways. Especially The extension of high-grade highway mileage in recent years. Chinas road network, road sweeping conservation has attracted peoples attention, manual cleaning of the low efficiency of conservation can not meet the requirements of

4、 the times, the development of efficient, economic, practical mechanical sweeping changes in the highway clean-up operation of the status quo, raise the level of mechanization and conservation great significance.In the article introduced the path sweeps clear the vehicle the re-equipping design expl

5、anation.Narrated in re-equipped the path to sweep clear the question which in the vehicle process easy to appear.To swept clear the system good detailed design, narrated the correlation special purpose equipment principle of work, and has carried on the comparative analysis.To swept the plate, attra

6、cts mouth, collection dust box, air blower equipment and so on choice has carried on the careful contrast analysis.Guaranteed the path sweeps clear the work the security.Mechanical solution for cleaning,Snowing efficiency and other issues, people, vehicles travel more convenient, the road is smooth,

7、 flat, to reduce traffic problems and achieve green traffic.Key words: SLCX Maintenance Car；The Scanning；Sweeps The Plate；The Collection Dust Box；Push The Snow Shovel；The Private Car目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1SLCX小型多功能养护车设计的意义和目的11.1.1SLCX小型多功能养护车设计的意义11.1.2SLCX小型多功能养护车设计的目的11.2SLCX小型多功能养护车的发展与展望11.2.

8、1SLCX小型多功能养护车的发展历史11.2.3SLCX小型多功能养护车的发展与展望31.3SLCX小型多功能养护车的比较31.4本设计的主要内容5第2章 SLCX小型多功能养护车的总体设计62.1设计思想62.2整车参数的确定62.2.1尺寸参数62.2.2质量参数72.3 副车架的设计102.4总体设计122.4.1工作原理122.4.2构造及功能132.5本章小结14第3章 主要零件选择及其设计153.1风机的选择153.1.1风机的工作原理153.1.2风机的选择163.2副发动机的选择173.3副发动机与风机的传动设计173.4集尘箱的设计193.5扫盘扫刷的设计203.6扫盘的布置

9、形式233.7喷水头、水泵、进尘管、水箱的选择设计253.8推雪铲的设计253.9本章小结27第4章 清扫系统的动力设计与计算284.1清扫系统的动力选择284.2扫盘的驱动马达选择284.3水泵马达的选择294.4液压缸的选择294.5液压泵的选择294.6油路控制304.7取力器的选择314.8本章小结34第5章 整车性能分析345.1汽车动力性能分析345.1.1基本参数确定345.1.2汽车的行驶方程355.1.3汽车最高车速的确定385.2燃油经济性计算395.3整车稳定性分析405.3.1作业质心高度的计算405.3.2整车侧倾角的确定405.4本章小结41结 论42参考文献43致

10、 谢45附 录46附 录49第1章 绪论1.1SLCX小型多功能养护车设计的意义和目的全套图纸，加1.1.1SLCX小型多功能养护车设计的意义道路安全关系着社会生产、人民生活、交通安全、环境保护等诸多相关问题。对养护车的设计就是要用机械解决清扫、压尘、清雪问题，提高工作效率，使人、车出行更加便利，公路畅通、平坦，减少交通隐患，实现绿色交通。随着我国公路事业的发展，高等级公路里程的延长，道路清扫养护已引起人们的重视，人们需要高效、经济、实用的清扫机械对改变高速公路清扫作业现状，提高工作效率和机械化养护水平有着重大意义。1.1.2SLCX小型多功能养护车设计的目的随着我国公路建设，特别是高速公路的

11、建设，不仅数量增长快，技术标准也不断提高，而且交通量日益增加，车速加快，载质量加大。对公路养护的要求越来越高，因此专用道路养护车必须不断改进和发展。我国道路养护机械仍然较落后，与发达国家相比有很大的差距，存在着养护机械少、品种类型不全、生产量少、功能单一、技术水平低等缺点，为此有必要进行小型多功能养护车的设计。保障交通工具安全，顺畅通行是道路交通的首要任务。道路交通工具数量的快速增加及其通行速度的快速提高，要求道路养护质量与交通运输业的发展协调一致。因此，现代道路建设对道路养护专用汽车的发展提出了更高的要求，养护车的发展必适于社会总体发展使之具有智能化、环保化、节能化、专业化和多功能化的发展趋

12、势。1.2SLCX小型多功能养护车的发展与展望1.2.1SLCX小型多功能养护车的发展历史进入20世纪80年代中期，随着国外新建公路速度趋于平缓，公路养护工作在国外已提到明显的重要位置。为适应养护工作需要，国外工业发达的国家将大量的资本和开发都开始投向养护机械研制生产，从而使国外养护机械得到了迅速增加，对公路养护工作提出了新的、更高的要求，公路养护机械的研制开发工作因而也备受有关方面重视。欧美国家一般使用真空吸扫式清扫车，由于其普遍采用湿式降尘、密封式吸音隔音、液压或气动控制系统、吸、扫双重清扫作业，因而具有工作效率高、操作简单、环境污染小等优点。加装游动软管，以抽吸边沟及隔离带中的垃圾，扩展

13、了设备的功能。主要制造商有：美国ELGIN公司，其生产的GE系列清扫车，最大清扫宽度达3.45m，辅助发动机与风机之间采用机械传动，结构较为简单，维修方便，采用S型尘土分离器有较高的除尘效果，控制台装有电子状态显示及故障诊断系统，使操作更加简便。英国JOHNSTON公司，其生产600系列清扫车，最大清扫宽度达2.2m，辅助发动机与风机之间采用液力偶合器传递动力，功率损失小，在垃圾斗内设有冲击板、折流板、尾部有金属过滤网，增加气流碰撞，加大除尘效果，根据实际清扫需要，辅动发动机可分别在“节能状态”和“增强状态”两种工况下工作，节约能源1。我国公路养护机械发展严重滞后于公路建设发展，高等级公路的养

14、护机械至今仍依赖进口。和国外产品相比，国产养护机械在机械化程度、机械品种及数量、产品的性能及质量等方面存在较大差距，因此迅速发展我国公路养护机械已迫在眉睫。在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，近几年来，国内开始研制开发适合我国国情的公路养护机械，且产品质量也有一定的提高，某些养护械械的技术性能指标甚至接近或达到国外同类机械的先进水平。专家们提出了发展养护机械的几点意见：（1）养护机械必须与养护工艺、材料同时发展；（2）合理选型；（3）开发一机多用底盘；提高公路养护机械管理水平；（4）多功能养护底盘及工作装置；（5）沥青路面再生设备及就地再生机组；（6）合理选型；（7）水泥路面养护维修机械2

15、。我国自80年代开始生产道路清扫车，近几年发展较快，不仅表现在产品规格型号明显增多，而产品的技性能也有明显提高。工作装置采用美国ELGIN公司的全套产品，其生产的BAQ5130GXS型清扫车，最大清扫宽度达2.438m，垃圾斗容量6.1m3；BAQ5120GXS型清扫车，最大清扫宽度达3.45m，垃圾斗容量5.73m3。天津扫地王专用汽车有限公司，该公司是国内从事道路清扫车生产较早的厂家之一，其生产的TSW5110GXC型清扫车，采用国产东风底盘，最大清扫宽度达3.5m，垃圾斗容量5m3；TSW5090GX型清扫车，采用国产解放底盘，最大清扫宽度达2.7m，垃圾斗容量5m3；TSW5060GQ

16、S型清扫车，采用国产跃进底盘，最大清扫宽度达2.7m,垃圾斗容量3.5m3。扬州特种车辆厂，其生产的JT5140GXC清扫车，采用左右双驾驶系统，最大清扫宽度达2.2m，垃圾斗容量4m3。南京晨光集团公司，该公司在吸收意大利DULEVO清扫车技术基础上研制开发出CGJ5050GXCNKR型清扫车，该车采用五十铃汽车底盘，干式除尘，最大清扫宽度达2.6m，垃圾斗容量3.9m3。佛山市公路局机械厂，其生产的ZHF5110TSC型清扫车，采用东风底盘，所有清扫作业均由可编程序控制器自动控制，最大清扫宽度达2.2m，垃圾斗容量5.3m33。1.2.3SLCX小型多功能养护车的发展与展望随着我国公路养护

17、体制的变化及国家产业政策的调整、科技创新的力度不断加强，公路养护机械行业必将随着公路建设事业发展逐步成为技术先进、型号齐全、具有相当规摸的新兴行业。社会文明的进步也要求公路养护以机械化逐步取代人工作业，尽可能改善养护工人的作业条件，降低劳动强度。而养护机械化是提高公路养护作业质量、速度和效率的最重要手段，是实现传统养护方式向现代养护方式转变的物质基础。因而改革公路养护组织形式，加快养护机械化进程，是公路事业发展的客观要求。1.3SLCX小型多功能养护车的比较我国自行开发高等级公路养护车始于20世纪70年代初，到了80年代以后才有较快的发展。我国交通系统的一些科研单位、生产厂家、公路部门和高等级

18、院校研制了许多种养护机械，为我国养护车的发展打下了基础。改革开放后，从国外引进了公路建设技术与机械设备，促进了我国养护车的发展。主要体现在以下几方面：（1）小型路面养护车发展较快，大力推广节能新技术。公路养护与筑路一样耗能很大。在养护生产中应用节能先进技术放慢，我国处在领先水平。公路部门普遍推广了太阳能加热、红外辐射加热、导热油加热、热能综合利用技术等，都取得了良好节能效果。（2）积极开发新型养护车。近些年来，为适应公路养护的需要，有关部门和一些厂家积极开发新型养护车，诸如清扫车、清洗车、排障车、路面再生车等，为使我国养护车增加品种和进一步发展打下了基础。但是，我国公路养护车仍然较落后，与发达

19、国家相比有很大的差距，适应不了公路发展的需要。主要表现在以下几方面：（1）养护车少，且不配套，管理跟不上，还没有实现机械化养护。（2）品种类型不齐全。现在有不少种类的养护车在我国还是空白，或者处在研制阶段，没有定型批量生产，制约了养护机械化的实现。(3)生产量少。尽管生产养护车的厂家和单位不少，但生产总量不多，与公路养护的实际需要相差很大。许多养护车产品还处在试制阶段，没有形成专业化批量生产。(4)技术水平低。在养护车结构设计、制造工艺、零部件供应，使用管理等方面都存在技术水平低的问题，致使养护车可靠性差、故障多、效率低、寿命短、成本高，严重影响了养护车的发展。综观国内、外养护车的发展情况，约

20、呈现如下趋势:(1)采用先进技术 世界科技日新月异，为养护车的发展提供了技术条件，机、电、液一体化高科技成果不断应用到养护车上。电脑和高灵敏传感器等现代高新技术在养护车的各种装置和机具的操纵、计量、控制、报警、排障和作业智能化等方面得到推广应用。红外线、激光等先进技术也逐步应用在养护车上。这些高新技术的应用将使养护车更加可靠、多功能和高度自动化。(2)开发新产品 为了适应公路养护作业项目多、工序繁杂、工艺要求严的需要，在激烈的市场竞争下，各国生产厂家都致力于开发新产品，随着养护工艺的发展，不断推出新类型的养护车。养护车正朝着产品多样化、系列化、成套化、一机多功能综合化、大型与小型两极化方向发展

21、4。除雪养护车是用于清除路面冰雪，保障车辆、飞机和行人安全的冬季路场养护专用设备。利用机械清雪是把人从繁重的扫雪工作中解放出来的一种最好的途径，并大大提高了清雪效率和速度。因此，科学工作者一直在探索如何让研制出安全、可靠和使用的清雪机械。近几十年来，国外除雪车发展非常迅速，种类越来越多，各生产商在采用新技术、新材料、新工艺的同时，不断提高产品的作业性能和操作性能，以适应冬季除雪提出的更高要求，增强产品的竞争力。目前，国外除雪车的主要发展趋势如下。（1）开发高性能专用除雪车底盘，普遍采用液力变矩器、动力换挡装置和全自动电液控制系统，实现自动变速换挡功能，使作业速度自动适应除雪作业的负荷变化。（2

22、）研发配置于普通底盘的除雪属具，提高机器的使用效率，拓宽机器的使用范围。研制高效的清除坚硬冰雪装置、拓宽作业装置、滑雪装置、高雪堤处理装置、药剂散布装置等各种作业装置，并对已有除雪装置的结构、铲板形状、除雪切入角、叶片形状等进行优化设计，使除雪属具结构简单、受力合理、操作方便，提高其使用寿命、经济性和安全性。研制具有仿形能力的避让机构，保护路面和除雪工作装置，提高除雪车的路面适应能力，向高速度、智能化、机电液一体化的方向发展。加强雪力学性质的分析研究，建立道路气象系统，及时、准确地掌握路面温度、湿度、风向、风速、冰雪性质等方面的信息，为灵活、高效地使用除雪车辆及提高除雪车设计水平提供基本依据5

23、。国外清扫机械经过几十年的发展，产品经不断改进，工作性能和技术水平都达到了很高的程度，形成规格齐全、技术先进、能耗低、工作性能可靠的定型产品。自20世纪70年代以来，我国开始研制清扫机械。近年来，国内厂商先后研制成功采用喷水压尘、湿式除尘、吸扫结合的现代吸扫式清扫机；一些厂商引进国外先进的吸扫技术与国产汽车底盘配套，大大提高了国产清扫机械的技术性能，并已形成从小型到大型、从无动力到有动力、从手推式到自行式、从喷水压尘到湿式除尘。从清扫到吸扫等产品系列6。1.4本设计的主要内容本设计主要内容：（1）SLCX小型多功能养护车清扫形式的选择；（2）对二类底盘的计算与选择；（3）对清扫刷及其动力系统的

24、选择与设计；（4）对吸尘系统的选择和设计；（5）对集尘系统的设计和计算；（6）对整车液压系统的设计计算；（8）对推雪铲的选型与设计（7）整车性能的分析。第2章 SLCX小型多功能养护车的总体设计2.1设计思想根据我国目前的实际情况，经过反复的调查研究，确定如下设计原则：（1）既可在高等级公路上使用，也可在城市道路中使用；（2）合理地选择底盘及有关总成，以保证各总成之间的匹配和整车性能；（3）整车结构布置合理，便于组织生产；（4）车辆运行机动灵活，工作可靠，功能齐全，附件装夹迅速，操作使用方便；（5）为便于车辆的维修，结构设计要最大限度地贯彻标准化、系统化和通用化；（6）结构紧凑，造型新颖，美观

25、大方，保证性能的前提下，尽量降低生产成本；（7）符合国家、行业的有关标准和法规。2.2整车参数的确定2.2.1尺寸参数（1）外廊尺寸外廓尺寸即指整车的长、宽、高，由所选的汽车底盘及工作装置确定，但最大尺寸要满足法规要求。车辆高不超过4m；车辆宽(不包括后视镜)不超过2.5m；外开窗、后视镜等突出部分距车身不超过250mm;车辆长:货车不超过12m，半挂汽车列车不超过16.5m,全挂汽车列车不超过20m。（2）轴距轴距影响到车辆总长，最小转向直径、纵向通过半径或纵向通过角、轴荷分配和质量转移系数，也影响到车辆的操纵稳定性和行驶平顺性。综合考虑设计的养护车汽车的车轴距5200mm。（3）轮距轮距影

26、响到车辆总宽、横向通过半径、转向时的通道宽度以及车辆的横向稳定性，轮距要与车宽相适应，设计的养护车的轮距为1800mm左右。（4）前、后悬汽车的前、后悬直接涉及到汽车的接近角和离去角，一般要求都在25以上，至少不小于20。前悬应满足车辆接近角和轴荷分配的要求。前悬与驾驶室、发动机、转向器、前保险杠等总成布置有关。后悬应满足车辆离去角和轴荷分配的要求，同时还要满足有关标准的规定，即对于客车和全封闭厢式车辆，后悬不得超出轴距的0.65倍;对于其它车辆，后悬不得超出轴距的0.55倍，但最长不得超出3.5m。在实际改装过程中，后悬变动比较多。例如对于自卸车，一般要将所选的普通汽车底盘的后悬变短，而对于

27、有些罐式和厢式汽车，则要将后悬加长。设计的养护车的前悬为1205mm，后悬为1700mm9。2.2.2质量参数专用汽车的质量参数包括汽车的最大总质量、最大整备质量、装载质量以及以及汽车的轴载质量分配。汽车最大总质量以及轴间分配，直接影响汽车的各种性能。设计时应该参考原来底盘对汽车质量参数的要求，合理的加以选取。(1)车辆的最大总质量最大总质量指汽车装备齐全，并按照规定装满货物的总质量，其大小对货车为总质量与货物质量之和，对于乘用汽车为整车整备质量与所有乘员质量之和。专用汽车设计时，一般根据所选择底盘的承载能力，首先确定汽车的最大总质量，以便依据该数据对汽车各种性能进行全面估算。对于货车国内外汽

28、车厂家现今大都是以汽车的最大总质量作为不同级别汽车的分类标准。因此，所选择汽车的最大总质量一定要符合国家的相关规定。本设计中的车辆的最大总质量是12000kg。(2)车辆的整车整备质量整车整备质量指带有全部装备、加满油料和冷却水时空车总质量。这一参数是一个重要的设计参数，从结构设计来说，它必须不可以少的。当汽车处于运动状态的时候，则希望该值越小越好。设计时的原则是既要考虑减少整备质量对汽车的使用性能的好处，以及充分利用好材料，又要充分充分考虑结构设计时的可能，在满足结构和功能的前提下，尽可能地减小它。本设计中车辆的整车整备质量是11000kg。(3)车辆的装载质量汽车的装载质量是汽车的一个和重

29、要的参数。它直直接决定汽车的运输效率。专用汽车设计时，应该结合整车最大总质量，整车整备质量的选取，尽可能的增大汽车的装载能力。本设计中车辆的装载质量是2700kg。(4)汽车的轴载质量轴载质量是整车总质量在汽车的各个轴上的分配值。轴载质量分配值直接影响汽车的各种性能以及各轴轮胎的磨损状况。我国公路工程标准中规定，总质量20t的汽车，单后轴轴载质量不得超过13t，总质量为30t的汽车双后轴轴载质量不得超过26t。这一原则主要是从公路设施安全角度来规定的。从汽车的使用性能来看，考虑到轴轮胎的磨损的均匀性，应该将汽车的质量均匀地分配给各个轮胎。专用汽车设计时，由于考虑装载质量布置以及专用装置布置得可

30、能性，往往很难使轴载质量分配符合轮胎均匀磨损的原则，加之还要考虑轴载质量分配对其它性能的影响，此时的轴载质量分配必须满足GB7258-2004机动车运行条例的规定，即前轴轴载质量不得小于总质量的20%。本设计中车辆的前后轴轴栽质量分别是：4970kg和7465kg。综上所述，在专用汽车的设计中，汽车设计的有关参数选取的时候一定要遵循有关的规定。在规定的范围内，根据结构布置得可能性要求，进行设计的最优化的选择。所谓的二类底盘就是在原车的基础上去掉货厢剩下的部分就是我们所要选用的二类底盘。车辆的改装就是在二类底盘的基础上加装专用装置或者所需要的特种车身。而改装设计工作的重点就是整车的总体布置和专用

31、装置的设计。在设计时若严格控制了整车总质量、轴载质量分配、质心高度位置等，则基本上能保持原车型的主要性能。但是，还要对改装后的整车重新作出性能分析和计算10。结合设计要求及其我国主要城市道路养护要求选择东风牌EQ1122GZ12D7载货汽车二类底盘进行改装。东风牌EQ1122GZ12D7载货汽车二类底盘的主要参数见表2.1、2.2和2.3。表2.1 底盘质量参数底盘型号EQ1122GZ12D7空载整备质量/kg4750前轴轴载质量/kg4970后轴轴载质量/kg7465额定轴载质量分配允许前轴最大轴载质量/kg5000允许后轴最大轴载质量/kg10000表2.2 性能参数底盘型号单位或代号EQ

32、1122GZ12D7最高车速Km/h95最大爬坡度%23油箱容积L280百公里油耗L35最小转弯直径m12.5驻车坡度%20表2.3 尺寸参数外型尺寸总长 OL8995总宽 OW2430高 OH2700轴距 WB5200前悬 FOH1180后悬 ROH2615车架前高 FHF650车架后高 FHR700轮距前轮 N11845后轮 N21640后轮胎最外尺寸 N3974车架外宽 N4 860车架可用长度 M0 5530驾驶室后围位置 M1 870蓄电池位置 M21433储气筒位置 M32198油箱位置 M4 2016该车的发动机为直列六缸、四冲程水冷柴油增压发动机，参数见表2.4。表2.4发动机

33、参数型式 直列四缸、四冲程水冷柴油增压发动机型号 C240 10额定转速r/min 2200额定功率KW (2200r/m) 235最大转矩NM(1500r/min) 880最低燃油消耗率g/(KWh) 200缸径冲程mm 114135排量L 8.3压缩比 17.3：1工作顺序 1-5-3-6-2-4燃油：夏季：0号轻柴油：冬季：根据气温选用合适的轻柴油变速器可以选装DF6S750齿六挡变速器，变速器参数见表2.5。表2.5 变速器传动比一档二档三档四档五档六档倒档5.6063.6272.3131.48710.795.0452.3 副车架的设计为了汽车主车架承受尽可能均衡的载荷，在专用车厢或专

34、用装置与车架之间多采用副车架过度。1、副梁的截面尺寸及形状专用车辆副车架的纵梁（副梁）多采用如图2.1所示的槽形截面。其截面主要尺寸取决于专用车辆的种类及其所受载荷的大小。2、副梁的前端形状及其位置为了避免由于副梁刚度的突然变化而引起汽车车架纵梁的应力集中，副梁前端形式应该采用逐步过渡的方式。例如采用如图2.2的三种过渡形式。图2.2中，对于U形前端形状：对于角形前端形状：对于L形前端形状： ，图2.1副梁截面形状a) U形 b) 角形 c) L形 图2.2 副梁的前端形式对于这三种不同形式的副梁前端，在其与车架纵梁相接触的翼面上都加工有局部斜面，斜面尺寸如下：mm, mm 如果加工成这类形状

35、有困难时，可以采用如图2.3所示的副梁前端简易形状。此时斜面尺寸较大，如： 对于钢质副梁：mmmm mmmm 对于硬木质副梁：mmmm a) 钢质副梁 b) 硬木质副梁图2.3 副梁的前端简易形状 副梁在车架上安装的时候，其前端应该尽量靠近驾驶室，越近越好。以上的三种形式中角形端面的副梁被广泛的应用，考虑到本设计的需要和车辆的负载情况，本设计中选择了U形截面的副梁作为养护车的副梁。3、副车架与车架的连接可以采用多种结构形式的连接装置将副车架连接到车架上，常用的有三种形式分别是：止推板连接、连接支架连接、U形夹紧螺栓连接。本设计中选用了止推板连接。 4、副车架的形状本设计中副车架形式，如图2.4

36、 。图2.4所示的副车架是最常见的形式，其副梁和横梁均采用标准的槽钢，副梁采用的是碳素结构钢Q235型号是12.6，横梁采用的是同样的材料型号是18a11。 a) 副车架 b) 副梁断面图2.4 副车架的形式2.4总体设计2.4.1工作原理该SLCX小型多功能养护车由东风EQ1122GZ12D7汽车底盘、副发动机、风机、垃圾箱、水箱、水泵、油箱、油泵、扫刷、吸盘、推雪铲、附车架等组成。见图2.5扫刷将垃圾扫至规定位置,吸尘系统的高压风机产生高速运动的气流,在吸盘处形成较强负压,将垃圾吸入垃圾箱。由于垃圾箱空间突然加大,气流速度突然降低,同时集尘箱在两进灰口交接处喷出高压雾化水，将进出集尘箱内的

37、灰尘喷湿，喷湿的尘土、垃圾及体积质量较小的颗粒在重力作用下沉至垃圾箱底部,树叶、纸张等被网挡住,使空气进一步净化,最后经风机再次排出集尘箱。在冬季积雪路面时，车辆前部可安装附属配件推雪铲，将积雪推至路边，再进行清扫作业。图2.5 slcx多功能养护车总体布置2.4.2构造及功能（1）副发动机及风机传动系统该系统由发动机、发动机支座、带轮、风机、等组成。它为风机提供动力,副发动机启动后带动风机作业。副发动机采用BN492QA柴油机,经传动轴、皮带传动带动风机运转,副发动机通过安装在驾驶室内的油门控制器控制油门开度对转速进行调整,通过油门控制器上的限位螺钉限定其最高工作转速和怠速。发动机怠速为75

38、0800r/min,最高工作转速限定为2200r/min。该发动机最大扭矩为175.1N.m/2200r/min,最大功率为57.4KW、3800r/min。风机采用926-5A标准通用型风机。（2）吸盘装置由吸盘、吸管、拖杆、吸口、侧滚轮、后滚轮等组成。为确保最佳清扫效果,吸盘支承滚轮着地后底边和地面的间隙应保持20mm左右,该间隙可通过提高和降低吸盘两侧支承滚轮的安装高度来调节。不清扫时通过提升装置提起吸盘,保证吸盘刚性部分离地间隙大于100mm,以利快速行驶12。（3）清扫装置该装置由与车架中心线对称的左、右两清扫装置组成。扫盘离地110mm左右，扫刷触地状况对清扫效果和减少扫丝的磨损很

39、重要,必须将扫盘对地倾斜成一定的角度,即将扫盘外倾3左右。扫刷磨损后必须对扫盘进行调整。当扫刷长度磨损减短至100mm时就需更换新扫刷。（4）集尘箱集尘箱为密闭的簿壁焊接容器,其作用是沉积垃圾和除尘。当从吸口吸入垃圾尘粒时含尘气流从吸口进入,经集尘箱空腔,通过分离孔板进入风机。集尘箱内部经过防锈处理,集尘箱固定安装在副车架吊装臂上,通过吊装进行卸料。垃圾箱与吸盘、风机、后箱门结合处用密封条严密密封以提高吸尘效果。当以上结合部密封条脱落或损坏时吸尘效果会明显下降,此时应及时紧固或更换密封条13。（5）推雪铲推雪铲是养护车广泛配备的一种犁板式除雪工作装置，通过可拆卸固定连接方式安装于养护车的底盘前

40、端。推雪铲导板的形状一般呈现复杂空间曲面，可对新雪、粉雪、粒雪、压雪、冰水混合物等采取高速推进方式，利用曲面旋移原理清理路面。将积雪推至路边再进行清扫作业14。（6）液压与电气系统SLCX小型多功能养护车扫盘的旋转、伸出、缩回,推雪铲的摆动,吸盘的放下、提起等动作都由液压系统驱动和控制。液压系统主要由液压泵、液压马达、液压缸、电磁阀、单向节流阀、液压单向阀、背压阀、集流块、液压油箱、连接油管等组成。Slcx养护车具有汽车底盘电气和专用工作装置电控与仪表两个独立的电气系统。底盘电气系统为常规通用系统;专用工作装置电控与仪表系统由电控箱、副发动机电气元件及电磁阀等组成,通过驾驶室内的仪表盘按钮操作

41、实现专用工作装置电、液控制。2.5本章小结本章主要是对整车方案进行了初步的分析，并确定了整车方案中基本参数包括整车的尺寸参数，车辆质量参数，对整车设计基本方案的确定。对副车架进行了选型设计，简单阐述了小型多功能养护车各装置的工作原理。第3章 主要零件选择及其设计3.1风机的选择3.1.1风机的工作原理SLCX小型多功能养护车对尘粒的吸拾主要依赖风机对尘粒的作用力。这种作用力有两种形式，即空气流动对尘粒产生的动压和风机直接对尘粒产生的负压(静压)。动压和负压之和为风机的全风压。空气流动时产生的动压力相对较小，它只能带动较小的尘粒流动，最终还要依靠风机产生的负压吸拾尘粒。对质量较大的尘粒的吸拾主要

42、依靠风机对尘粒产生的负压力。动压和负压可以相互转化，根据风流通道的形式，动压和负压会有不同的表现形式。通过尘粒在进人集尘箱之前会经过两种不同形式的路径，即风道和吸嘴。在风道内，风机对尘粒的作用力主要体现在风机的负压上。若仅使用通道吸拾尘粒，那么风机只需要有足够的负压力便可。风机的风流量可以很小。但仅用风道吸拾尘粒，使得扫路车对路面的吸拾宽度太小，不适合扫路车的工作性能，为此增设吸嘴，目的是通过风流产生的动压将吸嘴宽度内的尘粒都带到风道的进口。在吸嘴内，除风道的进口存在极大的负压外，其余空间的负压较小，此时风机对尘粒的作用力主要依赖风机流量产生的动压力。根据动能定理 （3.1）可知风的流速越大，

43、风流产生的动压越大。其中，e为风的动能，m为空气介质的密度，v为空气的流速。能量守恒定律告诉我们:在一个封闭的系统中，流体的总能量是一个常数。根据伯努利方程可知 （3.2）(在吸尘系统中，式中的流体势能pgh很小，可以忽略不计)，如果吸尘系统中的气流流经一个收缩(节流)截面时，气体将被加速。这种气体的加速将使它的动能增加，却使被加速处的静压力降低。根据式(3.1)可以看出若能获得较大的流速，则吸嘴的风流截面越小越好。为此，在设计吸嘴时，在保证尘粒能顺利进人吸嘴的同时，应尽量减少吸嘴与路面的距离。吸嘴的两个侧面和后侧面使用围板，也可以有效地减少吸嘴的风流截面，同时在较大尘粒不能被风流的动能带动时

44、，还可以将其拖送至风道的进口。随风流量的增加，风机所需的能量会急剧增加。而且，风机产生的噪声主要是因为气流间的摩擦、流量的增加。因此，在风机的负压能满足吸拾尘粒的要求时，尽量选用小流量的风机，在降低能耗的同时，还可有效的降低风流产生的噪声，有利于除尘15。3.1.2风机的选择清扫时欲吸拾尘粒，必须满足下述条件F吸拾 G尘粒 （3.3）式中：F吸拾为吸拾尘粒所需的吸拾力，N；G尘粒的重力，N。选取尘粒密度为P，初设可吸拾直径为d的尘粒(不规则物体按当量直径计算)，则吸拾尘粒所需的负压为 （3.4）式中：错误！未找到引用源。理想状态下吸拾灰粒所需要的负压，pa； 密度，；D直径（或当量直径），mm

45、。式（3.1）为理想状态下，风机吸拾尘粒所需的负压。但在实际工作过程中往往因为吸口形式、管路形状、路面状况的影响，所需的负压会大于理想状态下的负压，为此，需要用工况系数k(kl)来弥补作业中的能量损失，此时错误！未找到引用源。 （3.5）风机的全风压为动压和负压之和，动压和负压的比例会随着吸尘系统结构的不同而有所变化。离心式通风机在最佳工况下，出口动压约占全压的1020%，当偏离最佳工况时会大些。在此，取动压是全压的20%计算，于是，所需风机的全压为错误！未找到引用源。 （3.6）SLCX小型多功能养护车有多种除尘形式，每种除尘形式均有压力损耗，常用除尘形式的压力损耗如表3.1。表3.1常用除

46、尘形式的压力损耗.质性除尘重力除尘袋式除尘1001500501507001000其中袋式除尘多在干式扫路车上才有应用，在此，只选取惯性除尘和重力除尘的最大压力损失之和1650Pa，结合式（3.2）、（3.3）、（3.4）可得风机所需的全风压应满足如下关系式错误！未找到引用源。 （3.7）式中：SLCX小型多功能养护车在实际应用具有的全风力。综合实际情况取K=1.2，当量直径d=150mm,能吸入最大灰粒重量为3kg左右。则风机跟吸尘系统的关系密切，在选用多功能养护车的风机时可以参考以下两点:为减少风机的能耗和噪声污染，应尽量减小风机的流量，在保证吸拾垃圾的性能的同时，最有效的办法是缩小吸嘴的风

47、流截面16。在吸尘车上使用的风机以离心式风机为宜。设计SLCX小型多功能养护车风机选择9-26型离心通风机输送介质的温度一般不超过80度。介质中所含的尘土及硬质细颗粒不大于150毫克/立方米。风机的传动方式为带式传动。出风口位置角度可按装配需要而定，并可根据装配的实际需求制作非标产品。风机性能参数见表3.2表3.2 9-26-5型离心通风机性能参数传动方式转速流量全压内效率内功率所需功率V带传动2900r/min4293m3/h6035pa77.2%9.12kw10.5kw3.2副发动机的选择副发动机在本设计中只驱动风机，因此对副发动机选择要求如下：(1)能完全驱动风机；(2)质量体积油耗越小

48、越好；(3)价格越廉价越好17。综合考虑选择为：BN49QA，最大扭矩：171.5N.M/2200r/min，最大功率：57.4kw/3800r/min。3.3副发动机与风机的传动设计根据风机和副发动机参数，风机与副发动机采用V带传动，由风机工作载荷变动很小（每天工作错误！未找到引用源。16小时，参照（马秋生主编机械设计基础。机械工业出版社，V带的设计参照表都为本书图表）表8-9选择工作系数错误！未找到引用源。故功率为又由，转速n=2900r/min，查8-12选择SPZ窄V带18。有参照表8-4，应不小于50mm，故取=100mm又由带轮传动比错误！未找到引用源。 （3.9）错误！未找到引用

49、源。为风机转速2 900r/min，为发动转速2 200错误！未找到引用源。3 800r/min，为风机带轮，副发动机带轮。取错误！未找到引用源。当错误！未找到引用源。时发动机基本处于最大功率，经济油耗工况下工作，满足设计要求。验算带速错误！未找到引用源。 （3.10）带速在5-25m/s范围，满足要求。初选中心距取错误！未找到引用源。=450mm，符合带长错误！未找到引用源。 （3.11）参照表8-3，窄带SPZ取L=1250mm。实际中心距验算小带轮包角错误！未找到引用源。 （3.12）满足要求。求v带根数Z错误！未找到引用源。 （3.13）式中：单根V带的基本功率； 单根V带时额定功率的

50、增量； 包角修正系数； 带常修正系数。查表8-6的=3.90kw。故传动比i查表8-7得=0.35又查8-8和8-3得错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 （3.14）取Z=4根。作用在带轮上的力查表8-2得SPZ窄V带单位长度质量q=0.17kg/m，由错误！未找到引用源。 （3.15）作用在轴上的压力为 错误！未找到引用源。 3.4集尘箱的设计垃圾输送提升系统,主要工作部分为位于车体中上部的集尘箱。集尘箱是集尘系统的核心,集尘箱的结构直接决定了其流场分布,从而决定了集尘效率。现代养护车的除尘系统，绝大部分采用重力降尘与惯性力除尘的组合方案，且基本上都以在气力输送过

51、程中对含尘系统的捕、集分离，提高除尘效率。根据牛顿定律可知，垃圾尘粒在流动的过程中，具有保持其原有速度和方向不变的特性。由于垃圾尘粒密度要远远大于空气的密度，也就是说尘粒的惯性要比空气的惯性大得多。因此，绝大多数清扫机在垃圾箱中设置一道或几道障碍挡板或孔板，利用尘粒惯性，使尘粒在与挡板的碰撞过程中，改变运动方向和速度大小，使其从运载空气中分离出来，达到除尘的目的。湿式喷雾输送的主要目的是利用雾化水对微细尘粒进行拦截捕获、收集以及湿尘团的碰撞凝聚作用提高系统除尘效率。由于微细尘粒的悬浮速度低，虽然易于输送，但其沉降速度也低，难以从输送气流中分离出来，是造成清扫机除尘不净，产生二次扬尘污染的主要原

52、因。利用湿式喷雾，在除尘之前的输送过程中，对微细尘粒经行预处理，使其凝成具有较大沉降速度的粉尘团，可以在不过大增加集尘箱空间的基础上，提高除尘系统对于微细尘粒捕集率，防止二次污染19。图为设计slcx养护车集尘箱的结构示意图。养护车工作时,含尘气流从吸尘管进入，经过集尘箱空腔，通过重力降尘作用，气流经集尘箱空腔从排气道排出。尘粒从吸管进入集尘箱后，因集尘箱的截面远大于吸管截面积，带尘气流速度降低，尘粒在重力作用下降落。而气流则会经由集尘箱的顶部,在风机的作用下排出集尘箱。图3.1 集尘箱结构为提高集尘箱体的容积利用率和降尘效率，对集尘箱体的结构进行了一系列的优化，其目的有三个：（1）提高集尘箱体的容积利用率和降尘效率；（2）降低在靠近底部位置的气流速度,有利于垃圾的沉降与堆积；（3）提高气流在集尘箱内部的停留时间。图3.1为本设计垃圾箱结构示意图，提高吸盘至集尘箱体内部的管道高度，增加圆弧挡板。这样高速气流主要集中在从吸盘导管的出口处与集尘箱内部挡板处，而且高度气流所占面积很小。在离开内部挡板后，气流速度迅速下降。在集尘箱体内部大部分区域，气流速度比较均匀，相对于不均应气流,其最高气流速度较低，这有利于垃圾与气流的分离。3.5扫盘扫刷的设计立式侧刷的工作原理见图3.2。刷毛栽装在圆盘上，与圆盘固联在一起，动力通过立轴输入，侧刷绕垂直轴线旋转。在工作