清扫车可行性分析报告

典型机械产品设计可行性分析报告班 级：姓 名：学 号：指导教师：年月日名目一、绪论 4..........................................................4设计小型清扫车的意义 4国内外清扫车介绍 51.2.1国内清扫车 51.2.2一、绪论 4..........................................................4设计小型清扫车的意义 4国内外清扫车介绍 51.2.1国内清扫车 51.2.2国外清扫车 7..........................................................7二、清扫车设计方案的选择 8..........................................................8总体方案 8驱动方案比较及确定 92.4蓄电池选择 112.蓄电池的种类、用途、特点 122.电瓶的布置 122.5电动机选择 132.本车对电机驱动系统的根本要求 132.电动机类型 142.沟通电机的选择 16三、清扫车机械构造设计三、清扫车机械构造设计 18关键局部的机械设计 183......................................................18关键局部的机械设计 183......................................................18齿轮轴的设计 25四、产品市场分析 294.1用户群 294.2市场前瞻 29五、结论 30六、参考文献 31第一章绪论1.1课题争论的目的和意义1.1越来越成为社会进展的迫切要求，高等级大路以空前的速度进展，道路的清扫一个既环保又节能的小型道路清扫车，使人们生活在干净安康的环境中，这也的小型电动清扫车对我国清扫车概况和开发机型有着格外重要的意义！40700万就是我们常说的“电动车”，顾名思义，以蓄电池能源，电动机为牵引，依据蓄电噪音等优点。国内外清扫车介绍国内扫雪机械北方气候枯燥，尘土较多，对道路清扫车有不同的需求。对经济性、安全性、牢靠适宜的道路清扫车争论方向。清扫车开头，然后向吸扫式和纯吸式进展。津市环卫设备厂大量纯吸式生产道路清扫车〔当时称为吸尘车，尽管当时的道种车辆的单位甚至不择手段进展抢购。率快速上升。目前，我国道路清扫车多数为汽车底盘改装，这种道路清扫车转场速度快，车，以适应目前我国对路面清扫机械市场的需要。虽然，我国道路清扫车技术的进展令世界瞩目，但是，与兴旺国家相比，我排放、牢靠性、舒适性，自动调整等方面仍存在较大差距。就目前我国道路清扫车的水平和质量可知，我国在道路清扫车设计中，还缺件制造水平较低，也影响了扫路机的质量。依据我国道路清扫车市场的需求,要提高我国道路清扫车的水平，必需要首车。下面，将对我国道路清扫车的进展方向进展表达。又没有特地的争论机构对其进展争论，所以缺少对道路清扫车主要部件的争论。高道路清扫车设计的理论水平，为设计供给理论依据。国外扫雪机械国外兴旺国家从20世纪40年月就开头批量生产路面清扫车，像英国的量规模、技术档次都处于世界的前列。主要争论内容设计；液压系统的设计；集尘系统的设计，最终装配成一部小型清扫车。传动系统的设计：的传动方案，选择大小齿轮的类型，材料并计算出大小齿轮的参数。核。系统的造型设计和工程图的制作。其次章清扫车设计方案的选择产品的市场定位此款产品的市场定位为：降低本钱性产品。总体方案34转动，目52－1的所示。1－方向盘；2－轮胎；3－液压系统；4－盘刷；5－排气口；6－吸口；7－集尘箱；8－排气箱；2－1总体分布图驱动方案比较及确定按发动机和各组成局部相对位置的不同，现代汽车的布置与驱动方式通常有52-2所示〕2-2汽车的驱动方式1，前置后驱〔FR〕它的前轮担当转向，后轮担当驱动，发动机输出的动力通过离合器、变速器、传使汽车运行。优点是前后轮各司其职，转向与驱动分开，负荷分布比较均匀；缺椅不好布置。2，前置前驱〔FF〕了传递动力的距离，削减功率传递损耗也就相应节约了燃油。动时则由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。3，后置后驱〔RR〕和轻型轿车也承受这种型式。4，中置后驱〔MR〕为解决这一问题，全部的车后轮均比前轮大。5，4轮驱动〔4WD〕4轮驱动又称全轮驱动，顾名思义，这是指汽车前后的轮子都有动力驱动，可以依据行驶路面状态的不同而将发动机输出扭矩分别分布在前后全部的轮子上，提高汽车的行驶力量。30km／h(如2-3所示)，这种布置的特点使是驾驶室的布置不受发动机的限制，噪声小、对载荷安排比较有利。2-3后轮驱动蓄电池选择汽车“电瓶”是汽车上储存电能的装置，学名称“蓄电池是当汽车发动机起动时，向起动机供给电能，并由起动机将电能变为机械转矩，机的点火系统等供电;二是在汽车运行过程中，当用电设备的用电量超过发电机电池单独向用电设备供电，因此，蓄电池是汽车的其次电源;三是当用电设备负通过吸取用电负载突变时的过电压，防止损坏汽车上的电子设备。蓄电池的种类、用途、特点自的特点如下:铅酸电池:也称为汽车用电池(需加水维护)，充放电时会产生氢气，安置地点必需设置在通风处以免造成危急;电解液呈酸性，会腐蚀金属;价格低廉。铅酸免维护电池:密封式充电不会产生任何有害气体，摆设简洁，不需考虑安置地点通风问题，免保养，免维护;放电率高，特性稳定，价格较高。镍镉电池:用于特别场合及特别设备上，水为介质，充放电不会产生.有害气体;蓄电池按用途可分为汽车启动用、工业用、铁路及其他用途。怎样正确选购蓄电池型号:蓄电池的型号必需适当。型号选小了，造成小马拉大车，大电流放电会缩短电池的寿命;型号选大了，则不经济。对于常用的额定输12V6,8,10,12,15,33,38,50,65,75,90,100,120,140,180,200AH。性能价格比最大的是首选。网络，才能无后顾之忧。电瓶的布置限制，噪声小、对载荷安排比较有利。假设设总的阻力约为120N,设最高车速为45KMH,其功率为PFV120450003600 (2.1)1500WF——阻力；V——最高车速。这样可以考虑承受2kw的电机,其有效功率约为1.4-1.6KW,其时速应当能到达45KMH此时车的工作电流为U——电瓶电压。

IPU150048 (2.2)30AH12048V120AHUSP2-42-4电瓶电动机的选择本车对电机驱动系统的根本要求关重要。高密度小型轻量化。大小和重量都需要削减到一半以下;汽车驱动电动机输出1kW只需0.6kg重量，这是一般电机不行想象的。高效率。由于是以电池为电源，一次充电的行车距离应尽可能长;汽车驱动电动机的磁材料价格的下降，将替代汽车关心电机用的铁氧体磁钢;目前，汽车关心电机绝大局部是永磁直流电动机。牢靠性、耐久性、适应性。件的要求，使电机牢靠、稳定、安全地运行。低速时的高转矩。声与低本钱技术也至关重要。2.5.2直流有刷电机电刷和换向器由于损耗存在于转子上，使得散热困难，限制了电机转矩质量比车上已根本不承受直流有刷电机。感应电机率掩盖面很宽广，转速可高12023～15000r／min。可承受空气冷却或液体冷却率的直流电动机相比较，质量减轻一半左右，价格廉价，修理便利。沟通三相三相感应电动机掌握系统的造价远远高于沟通三相感应电动机本身，此外，沟通三相感应电动机的调速性能也较差。稀土永磁电机永磁同步电机(通常称为稀土永磁无刷直流电机)。正弦波稀土永磁同步电机的以在每分钟高达几十万转运行永磁无刷直流电动机与其它电动机系统相比具有一套简单的控系统，从而使得永磁无刷直流淌机的驱动系统造价很高。开关磁阻电机开关磁阻电动机是一种型电动机，该系统具有很多明显的特点：它的构造比15000r／min85％～93％，比沟通滤波电容器。近年来，在电动汽车上得到了肯定的应用。目前，电动车用电机根本上形成主流，但并不单一，而是呈多样化趋势进展，异步电机和永磁无刷直流电机用得比较普遍。沟通电机的选择小型清扫车电机承受Y系列三相异步电动机。Y系列三相异步电动机是依据国际电工委员会(IECY〔IP44〕95％，380V，50HZ。适用于无特别要求的机械上。2.2KW已经可以满足小型清扫车的需2-1Y90L1－21-轴承端盖；2-轴；3-电机；4-电机轴图2-5 电机第三章清扫车机械构造设计1 关键局部的机械设计3.1.1齿轮的设计齿轮传动的主要特点有；效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高。如一级圆柱齿轮传很大的经济意义。构造紧凑在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般较小。工作牢靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作格外矿井内工作的机器尤为重要。用，也就是由于具有这一特点。以下是齿轮的设计计算：P1

2.2kwn1

120rminu1.37，1按图3-1所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。7〔GB10095-88〕。材料选择。由表10-140Cr〔调质〕，硬度为280HBS，大45〔调质〕240HBS，40HBS。z118z2uz11.371824.66z225。；2-大齿轮；3-小齿轮3-1清扫车传动简图按齿面接触强度设计由设计计算公式进展试算，即3KT3KTt1u1Z2udEH1t

〔3.1〕式中K ——载荷系数；tT——小齿轮的传递转矩；1 ——齿宽系数；dZ ——材料的弹性影响系数；Eu——齿数比； ——接触疲乏许用应力。H确定公式内的各计算数值试选载荷系数K 1.3t计算小齿轮的传递转矩T95.5105Pn1 1

95.51052.2120N214.242104Nmm由表10-7选取齿宽系数 1d由表10-6查得材料的弹性影响系数Z 189.8MPa12E由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲乏强度极限 600MPa；Hlim1大齿轮的接触疲乏强度极限 550MPa；Hlim2(6)由图10-19查得接触疲乏寿命系数K 0.90；K 0.95HN1 HN2(7)1%，S=1，由式〔10-12〕2]得 H1

K HN1SK

0.9600MPa500MPa HN2H2

0.95550MPa522.5MPa计算试算小齿轮分度圆直径d1t

，代入

可见H3KT u3KT u1Z2t1du EH1t31.331.3214.24210142.37 189.821.37 522.52.232198mm d1tn1

601000

ms1.24msbb d 1198mm 198mmd 1t计算齿宽与齿高之比bh模数mt

d z1t

1981811齿高h2.25mt2.251124.75h19824.758计算数荷系数依据v1.24ms，7级精度，由图10—8[2]查得动载系数K 1.12；VKA

F b＜100N／mm。由表10—3查得K Kt H F

1.2；由表10—2[2]查得使用系数K 1；A10—42]7K 1.120.18(16.7H

d

20.23103b将数据代入后得K 1.120.18(16.712)0.231031982.552H 由bh8；K 2.552查图10—13[2]得K 1.8 H F故载荷系数KK K K K 11.121.21.82.019A V H H按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式(1010a)2]得3KKt3KKt1

计算模数md z1

208.12518 11.5mm按齿根弯曲强度设计由式(10—5)[2]得弯曲强度的设计公式为2KT2KTY Y1zd 12Fa aF式中K——计算载荷系数；

〔3.2〕T——小齿轮的传递转矩；1 ——齿宽系数；dz——小齿轮齿数；1Y ——齿形系数；FaY ——应力校正系数；Sa——弯曲疲乏许用应力。F1)确定公式内的各计算数值10—20c2]查得小齿轮的弯曲疲乏强度极限

FE1

500MPa曲疲乏强度极限

380MPa；FE210—182]K(3)计算弯曲疲乏许用应力

FN1

0.85,K

0.88；取弯曲疲乏安全系数S1.4，由式(10—12)2]得 F1 F2

K FN1SK FN2S

FE1

0.855001.40.883801.4

MPa303.57MPaMPa238.86MPaKKK K K K 11.121.21.351.814A V F F f查取齿形系数10—52]查得YFa1

2.65；Y

Fa2

2.26。由表10—5[2] 查得YSa1Y

1.58；YSa2Y

1.764。计算大、小齿轮的

Fa F

并加以比较Y Fa1

Sa

2.651.58303.57

0.01379FYFa2

1YSa

2.226 1.764238.86

0.01644F 22〕设计计算，由式〔3.2〕可见，m 21.814214.2421041182

0.01644mm10.872mmm11mm，按接触强度算得的分度圆直径d 208.125mm，算出小齿轮数1z d1

208.125 191 m 11大齿轮齿数z uz 1.371926.03，取z 262 2 23-2计算分度圆直径d zm1911mm209mm1 1d zm2611mm286mm2 2计算中心距ad d 22092862mm249.5mm1 2计算齿轮宽度b d 1209mm209mmd 1取B 209mm，B1

215mm。2TF 1t d1K FA t

2214.24210420501.6N209120501.6Nmm98Nmm100Nmm，适宜b 2093-2大齿轮3-3齿轮啮合图3.2与一般钢材具有更好的力学性件。40Cr40Cr温度一般在500℃～650℃，回火后快冷(水冷或油冷)，有利于韧性的提高。热处理后的组织是回火索氏体。3-43-4齿轮轴3-53－5轴的载荷分析图

是一个虚拟力，是清扫车行驶后产生的力，假设工件材料是451钢，密度7.85103kg/m3900mm，180mmGGmgvg7.851030.90.18101.27104N1 1取F＝G 1.271040.64104N1 2 2求出齿轮的转矩T电机功率P＝2.2kW，大齿轮转速n165r/min，所以，2.2P2.2T9550000 9550000 n 165求作用在大齿轮上的力大齿轮轮直径d＝286mm，所以，2T 2115758Ft

809.49Nd 286Fr

Ftg809.49tg20 294.45N。t求轴承的支反力由图3-5轴的载荷分析图可知，FF FF

t809.49404.75NNH1

NH2 2 2F

F

F Fr 147Fr

186F1

94FNV2FNV1

16707N,FNV2

34457NM FH M Fv1 NV1

47404.754719023.3Nm4716707477.85105NmM Fv2 1

926400920.6106Nm求总弯矩19023.32(7.85105)2M 19023.32(7.85105)210(0.6106)2M 0(0.6106)22