【正文】 計(jì)） 第 4 頁 共 28 頁 4 1 緒論 道路清掃車作為環(huán)衛(wèi)設(shè)備之一，是一種集路面清掃、垃圾回收和運(yùn)輸為一體的新型高效清掃設(shè)備。 隨著人們對生活環(huán)境要求的不斷提高，清掃設(shè)備越來越受到重視。 我覺得此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 意義很大，我也無時(shí)不想著能用自己所學(xué)習(xí)的知識去改善 目前清掃車 的生產(chǎn)狀況，雖然所學(xué)知識有限，但我會盡全力去鉆研，決定從自己能解決的機(jī)械方面的問題著手。 國內(nèi)發(fā)展概況 我國清掃車的研制起步比國外晚 ， 20 世紀(jì) 60 年代初開始研制。由于技術(shù)水平較低，可靠性差，大多數(shù)產(chǎn)品通過使用逐漸都被淘汰了。 目前國內(nèi)使用的清掃車有部分是從美國，英國，德國，瑞士等國進(jìn)口的，但主要是國內(nèi)各生產(chǎn)廠家主產(chǎn)的國產(chǎn)車。特別 是提高國內(nèi)清掃車的機(jī)電一體化水平和加強(qiáng)智能控制的應(yīng)用，以滿足市場的各種需求 。 清 掃車的基本結(jié)構(gòu)包括二類汽車底盤、工作機(jī)構(gòu)、除塵裝置以及附屬設(shè)備，其組成如下： 二類汽車底盤 除塵系統(tǒng) ① 干式除塵系統(tǒng) 干式除塵系統(tǒng)主要由高壓離心鼓風(fēng)機(jī)、重力除塵室、吹吸風(fēng)嘴、風(fēng)道、脈沖噴吹式除塵器、清掃刷等組成。 操縱系統(tǒng) 操縱系統(tǒng)主要由副機(jī)儀表控制盤、脈沖控制開關(guān)、離合器操縱桿和油門控制于柄等組成。 本設(shè)計(jì)主要介紹了保潔車的工作原理，著重對發(fā)動(dòng)機(jī)的選型、離合器、變速器、差速器等汽車部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 因此，要求傳動(dòng)系應(yīng)具有降速增矩的作用，使驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 降低到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的若干分之一，相應(yīng)地使驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩增大到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的若干倍。 2．實(shí)現(xiàn)汽車倒駛 汽車除了前進(jìn)以外，在某些情況下還需要倒向行駛，而發(fā)動(dòng)機(jī)是不能反向旋轉(zhuǎn)的，這畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)） 第 7 頁 共 28 頁 7 就要求傳動(dòng)系能夠改變驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以實(shí)現(xiàn)汽車的倒向行駛，一般是在變速器中設(shè)置一個(gè)倒擋。為避免這些情況的出現(xiàn)，在驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)安裝了差速器，使左右驅(qū)動(dòng)車輪以不同的角速度旋轉(zhuǎn)。若四個(gè)車輪都是驅(qū)動(dòng)的，則表示為 4 4，等等。 對于小客車來說，除上述原因之外，為使整個(gè)結(jié)構(gòu)布置簡化和緊湊，也有的采用了這種方案，變速器放在前部，使變速器操縱機(jī)構(gòu)變得簡化，前后軸的負(fù)筒分配也更合理。整個(gè)傳動(dòng)系集中在汽車的前部，因而其操縱機(jī)構(gòu)比較簡單。發(fā)動(dòng)機(jī)縱向布置在汽車的前部，后輪為驅(qū)動(dòng)輪。 傳動(dòng)系各組成的功用如下： 離合器的功用是使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順接合，把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給傳動(dòng)系，或者使兩者分開，切斷動(dòng)力的傳遞。此外，還可以在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下切斷發(fā)動(dòng)機(jī)向驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞。 主減速器的功用是降低轉(zhuǎn)速以增加扭矩 (保證汽車克服行駛阻力而正常行駛 )，并且通常要將傳動(dòng)系的旋轉(zhuǎn)方向改變 90。 3 離合器的選擇 離合器是傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)系的總成。 離合器的選擇 由于離合器大多已標(biāo)準(zhǔn)化或系列化，因此可根據(jù)被連接兩軸的直徑，計(jì)算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，從有關(guān)手冊和資料中選取合適的規(guī)格或進(jìn)行類比設(shè)計(jì)來確定離合器的結(jié)構(gòu)尺寸。 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種分類方法。固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽 車上。此外，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器的一畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)） 第 11 頁 共 28 頁 11 擋速比不可能設(shè)計(jì)得很大。 檔數(shù)和傳動(dòng)比 根據(jù)任務(wù)書的要求，馬路清掃車的擋數(shù)是四檔，故取用四檔變速器。中心距越小，輪齒的接觸應(yīng)力越大，齒輪壽命越短。 軸的直徑 變速器工作時(shí)，軸除 傳遞轉(zhuǎn)矩外，還承受 來自齒輪作用的徑向力，如果是斜齒輪則還有軸向力。 齒輪參數(shù) 齒輪模數(shù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)） 第 12 頁 共 28 頁 12 齒輪 模數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)，故要遵守以下原則：為了減少噪聲應(yīng)合理減小模數(shù)，同時(shí)增加齒寬；為使質(zhì)量小些，應(yīng)該增加模數(shù)，同時(shí)減少齒寬；從工藝方面考慮，各檔齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)，而從強(qiáng)度方面考慮，各檔齒輪應(yīng)由不同的模數(shù)。 壓力角 因國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20176。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，而直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒檔。故將中間軸上全部齒輪的螺旋方向一律取為右旋，則第一、 第二軸上的斜齒輪 應(yīng)取為左旋。 齒寬 在選擇齒寬時(shí)，應(yīng)該注意到齒寬對變速 器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)性、 齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)受力的均勻程度等均有影響 。為了求 z7 對中心距 A 進(jìn)行修正 根據(jù)取定的 zh 和齒輪變位系數(shù)重新計(jì)算中心距 A )(21 87 zzmA ?? =135mm 確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副的齒數(shù) 求出常嚙合傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比 78112 ???? zzizz 又可根據(jù) ?cos2 )( 21 zzmA n ??可求出β 2=176。 同理可以相同的方法求出三檔的齒數(shù) 21343 ???? zzizz ， 又由443cos2 )( ?zzmA n ?? ， )1(ta nta n4312242 zzzz z ????? 可求出 β 4=176。 慣性式同步器 同步器有常壓式 、 慣性式和慣性增力式三種。其中，鎖銷式同步器的優(yōu)點(diǎn)是零件數(shù)量少，摩擦錐面平均半徑較大，使轉(zhuǎn)矩容量增加。第一階段：同步器離開中間位置，做軸向移動(dòng)并靠在摩擦面上。 （ 1） 設(shè)有自鎖裝置，防止變速器自動(dòng)換擋和自動(dòng)脫檔 （ 2） 設(shè)有互鎖機(jī)構(gòu)，保證變速器不會同時(shí)換入兩個(gè)檔，否則會產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，甚至?xí)p壞零件。當(dāng)變速器中心距小，在殼體的畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)） 第 17 頁 共 28 頁 17 同一端面布置兩個(gè)滾動(dòng)軸承有困難時(shí)，軸可以直接壓入殼體孔內(nèi)，并固定不動(dòng)。變速器的軸要有足夠的剛度和強(qiáng)度。 一檔時(shí)， NdTF t 1 1 4 9 5 6 02 0 0 02 0 0 0111 ???? Nd TF t 1 6 0 9 0 0 02 0 0 02 22 ????? NFF tr 6 o s 20t a n1 1 49 9c o st a n11 ?? ???? ? ? NFF tr 8 5 820t a n1 6 0 9 5t a n22 ????? ? NFF ta a n11499t a n11 ????? ? 在水平面上受力如下所示 畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)） 第 18 頁 共 28 頁 18 21 ttBA FFFF ??? ， 21 24956276 ttB FFF ?? 聯(lián)立兩個(gè)方程，可得 NFB 12187? ， NFA 7591?? 彎矩圖如下 在垂直面內(nèi)的受力如下所示 畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)） 第 19 頁 共 28 頁 19 21 rrBA FFFF ????? ， 121 arrB FFFF ???? 聯(lián)立方程得 NFA ?? , NFB ?? 彎矩圖如下 故截面處 c的合成彎矩 mNM C . 5 2 5 22 ??? 軸上轉(zhuǎn)矩為 T= 則截面 c 處的當(dāng)量彎矩為 mNcM TMvC . 9 9)( 22 ??? ? 截面 c處當(dāng)量彎矩最大，故 其可能為危險(xiǎn)截面 ? ? M PaM PaMWM dCCc 5610 3 33 ??? ???? ?? ? 所以軸的強(qiáng)度足夠。 變速器殼體的尺寸要盡可能小，同時(shí)質(zhì)量也要小，并具有足夠大的剛度，用來保證軸和軸承工作時(shí)不會歪斜。變速器殼壁不應(yīng)該有不利于吸收齒輪的振動(dòng)和噪聲的大平面。差速器可使汽車兩側(cè)車輪以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，適應(yīng)汽車轉(zhuǎn)彎及在不平路面上行駛。當(dāng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為非斷開式， 即驅(qū)動(dòng)橋殼是一根連接左右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性空心梁，而主減速器、差速器及車輪傳動(dòng)裝置（由左、右半軸組成）都裝在它里面。 主減速器結(jié)構(gòu)方案分析 按齒輪副數(shù)目分，有單級式和雙級式。單級主減速器 廣泛應(yīng)用于轎車和輕、中型貨車的驅(qū)動(dòng)橋中。 采用單速式。為了盡可能地增加支承剛度，支承距離應(yīng)大于 倍的懸臂長度，且應(yīng)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)） 第 21 頁 共 28 頁 21 比齒輪節(jié)圓直徑的 70%還大，另外靠近齒輪的軸徑應(yīng)不小于懸臂長度。 懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡單，支承剛度較差，用于傳遞轉(zhuǎn)矩較小的轎車、輕型貨車的單級主減速器及許多雙級主減速器中。且為了增加支承剛度，兩軸承的圓錐滾子大端應(yīng)向內(nèi)。 D2 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選 mmTKD cD 3322 ???? 式中 ， D2 為從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑； 2DK 為直徑系數(shù)，一般為 ~； CT 為從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩。最后選取b1=27mm,b2=25mm。但是β過大，齒輪上所受的軸向力也會過大。對于雙曲面齒輪，選取平均壓力角時(shí)，貨車為 20176。它又可分為普通錐齒輪式差速器、摩擦片式差速器和強(qiáng)制鎖止式差速器等 。通常情況下，貨車： n=4。 選取 1z =11， 2z =22。 30′、齒高系數(shù)為 的齒形。 采用全浮式支承方式。因此，采用組合式橋殼。在這個(gè)過程中，我從前期的熟悉階段，到中期的逐漸了解，再到后期的深入分析，可以說，我確實(shí)學(xué)到了很多很多。 在設(shè)計(jì)的過程中，從一開始進(jìn)行關(guān)于馬路清掃車的現(xiàn)況調(diào)查來進(jìn)行市場使用需求分析，到后來的整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，整個(gè)設(shè)計(jì)都是在針對目前市場中同類清掃車產(chǎn)品所存在的問題，努力做到經(jīng)濟(jì)便捷，提高適用性和加工效率，為目前汽車傳動(dòng)出現(xiàn)的問題做出自己的貢獻(xiàn)。 1．這是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)新鮮事物的過程，從設(shè)計(jì)初的不懂到最后能夠順利完成，我體會到在實(shí)踐中學(xué)習(xí)的重要性，這對于將來我走上工作崗位具有重要意義。 4. 同時(shí)，設(shè)計(jì)期間，去圖書館查閱相關(guān)資料已成為我的日常工作，和同學(xué)之間的討論以及指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)也給了我很大的幫助。同時(shí)我也深刻的認(rèn)識到，在對待一個(gè)新事物時(shí)，一定要從整體 考慮，完成一步之后再作下一步，這樣對于設(shè)計(jì)而言才能更加有效。 首先我要感謝我的導(dǎo)師半年來在學(xué)習(xí)上一直對我悉心指導(dǎo)，嚴(yán)格要求、熱情鼓勵(lì)，為我創(chuàng)造了很多鍛煉提高的機(jī)會。 在此我謹(jǐn)向敬愛的導(dǎo)師致以最誠摯的謝意！