【正文】 ┊ ┊ ┊ 輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 5502lim ?? ； ⑥ 由圖 1019 ]2[ 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK ； ?HNK ⑦ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率 1%，安全系數(shù) S=1，由式（ 1012） ]2[ 得 ? ? MP aMP aSK HHNH i m11 ???? ?? ? ? MP aMP aSK HHNH ???? ?? 2）計(jì)算 ① 試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，代入 ? ?H? 中較小的值，由式（ ）可見(jiàn) = ?????3 24 ) ( mm. ② 計(jì)算圓周速度 ? smsmnd t 11 ?? ????? ??? ③ 計(jì)算齒寬 b b=d1t （ 2）選定齒輪類型、精度等級(jí)及齒數(shù) 1）按圖 71 所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。如一級(jí)圓柱齒輪傳功的效率可達(dá) 99％。近年來(lái)，在電動(dòng)汽車上得到了一定的應(yīng)用。因而可靠性好，轉(zhuǎn)速可達(dá) 15000r／ min。永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是一種高性的電動(dòng)機(jī)。與同樣功率的直流電動(dòng)機(jī)相比較，質(zhì)量減輕 一半左右，價(jià)格便宜，維修方便。此外，機(jī)械換向器的換向能力限制了直流有刷電機(jī)的容量、電壓和轉(zhuǎn)速。 （ 4）低速時(shí)的高轉(zhuǎn)矩。 （ 2）高效率。 若設(shè) 總的阻力約為 1200N,設(shè)最高車速 為 16km/h,其功率為 P=F V=1200 16000/3600=5333W 式中 F—— 阻力； V—— 最高車速。 （ 6）電池初充電：新的蓄電池在投入使用前，必須進(jìn)行初充電， 這和正常的充電不同，是需要較長(zhǎng)時(shí)間的特別充電。放電電流一般要求在 3C, UPS 在正常使用中都能滿足此要求，但也要防止意外情況的發(fā)生，如電池短路。在 35℃ —— 45℃，每增加 1℃，增加 25個(gè)循環(huán) 。使用壽命指電池在正常的維護(hù)情況下，電池能使用的最長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)于常用 的額定輸出電壓為12V 的品種有： 6, 8,10,12,15,33,38,50,65,75,90,100,120,140,180,200AH。 鎳鎘電池 :用于特殊場(chǎng)合及特殊設(shè)備上，水為介質(zhì)，充放電不會(huì)產(chǎn)生 .有害氣體 。三是當(dāng)用電設(shè)備負(fù)荷較小時(shí)，蓄電池接受發(fā)電機(jī)的充電，將電能儲(chǔ)存起來(lái) 。箱體內(nèi)部需有過(guò)濾網(wǎng) ,防止垃圾通過(guò)出風(fēng)口降落到地面 ,造成二次污染 。駕駛室后圍留出一定的空間布置吸口管道?？紤]到整車的結(jié)構(gòu) ,采用直連的布置型式。 （ 2） 清掃車的作業(yè)速度 根據(jù)路面的干凈程度 ,清掃車的作業(yè)速度設(shè)定為 8km/h左右 。但軸距過(guò)短 ,會(huì)造成垃圾箱長(zhǎng)度不足或前、后懸過(guò)長(zhǎng) ,制動(dòng)或上坡時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過(guò)大 ,使得車本身的制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性變壞。 考慮到清掃車主要在城市路面行駛，其行駛 速度比較低，一般是 30 km／ h左右，作業(yè)速度更小。其缺點(diǎn)是：上坡時(shí)汽車質(zhì)量后移，使前驅(qū)動(dòng)輪的附著質(zhì)量減小，驅(qū)動(dòng)輪易打滑；下坡制動(dòng)時(shí)則由于汽車質(zhì)量前移，前輪負(fù)荷過(guò)重，高速時(shí)易發(fā)生翻車現(xiàn)象。該清掃車屬掃地、吸塵功能結(jié)合吸空式清掃車。 (3) 電動(dòng)車用電機(jī)的研究： 電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)車區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的關(guān)鍵部件。 清掃車工作原理 該型清掃車屬掃吸結(jié)合式清掃車，是由汽車底 盤(pán)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)裝置，吸嘴裝置，清掃裝置，垃圾箱，液壓系統(tǒng)，噴水系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)等總成裝置組成。現(xiàn)代電動(dòng)車具有清潔無(wú)污染、動(dòng)力源多樣化、能量轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便等特點(diǎn)，被稱為“ 21 世紀(jì)的綠色環(huán)保汽車”。 所以，綜合以上的利弊，我們決定利用電瓶作為驅(qū)動(dòng)力源，設(shè)計(jì)出完整的既對(duì)環(huán)境無(wú)污染又可以節(jié)省勞動(dòng)力的電動(dòng)清掃車。路面清掃車作為環(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。傳統(tǒng)的掃路車尾氣污染和噪音污染相對(duì)來(lái)說(shuō)較大。環(huán)保型清掃車采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)替代使用柴油的副發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，降低能耗、降低機(jī)械故障率、減少了環(huán)境污染 電動(dòng)清掃車是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清潔環(huán) 保的清掃工具 ,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 .本文分析了清掃車的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了研究。目前在國(guó)內(nèi)利用路面清掃車進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)已經(jīng)成為一種潮流，但相比于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)路面清掃車不管從銷量規(guī)模、技術(shù)水平、清掃效果等方面都存在一定的差 距。 電動(dòng)車的基本概況 作為清潔，節(jié)能的新型交通工具，電動(dòng)車具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。電動(dòng)車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富于的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。 在本文中，以交流三相感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪的電動(dòng)清掃車為研究對(duì)象，聚焦于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)其以低速在平坦的公路上行駛的最基本功能，主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了分析研究及設(shè)計(jì)。根據(jù)所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案，選擇大小齒輪的類型，材料并 計(jì)算出大小齒輪的參數(shù)。采用這種驅(qū)動(dòng)方式的汽車，它的前輪承擔(dān)轉(zhuǎn)向，后輪承擔(dān)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力通過(guò)離合器、變速器、傳動(dòng)軸輸送到后驅(qū)動(dòng)橋上，并在此得到減速增扭后傳送到左、右半軸上，驅(qū)動(dòng)后輪使汽車運(yùn)行。這種驅(qū)動(dòng)方式只用在一些高性能跑車上，在普通的轎車上較難看到 。風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、掃刷運(yùn)轉(zhuǎn)也是通過(guò)泵控馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 2） 前、后輪距 B 輪距增大 ,對(duì)增大垃圾箱寬度與提高車身橫向穩(wěn)定性有利 ,但輪距過(guò)大 ,使得 清掃車總寬和總質(zhì)量增大。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 36 頁(yè) 第 12 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第四章 道路清掃車總布置設(shè)計(jì) 確定基準(zhǔn)線 基準(zhǔn)線包括 :車架上平面 ,它作為垂直方向尺寸的基準(zhǔn)面 。駕駛室后圍有足夠的空間保證風(fēng)機(jī)管道的通過(guò) 。噴水管能夠 向掃刷內(nèi)側(cè)傾斜 ,以保證降塵效果。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 36 頁(yè) 第 13 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 5） 轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系的布置 采用如下型式：由于清掃車寬度較大型，方向盤(pán)應(yīng)布置在駕駛室的左側(cè) , 因?yàn)榍鍜哕囎鳂I(yè)時(shí)靠近路牙行駛 , 采取這種布置型式的目的是保證駕駛員能很好的判斷路面的潔凈程度 。 蓄電池的種類、用途、特點(diǎn)和選擇 蓄電池的種類一般可分為鉛酸電池、鉛酸免維護(hù)電池及鎳鎘電池等，它們各自的特點(diǎn)如下 : 鉛酸電池 :也稱為汽車用電池 (需加水維護(hù) )，充放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生氫氣，安置地點(diǎn)必須設(shè)置在通風(fēng)處以免造成危險(xiǎn) ?？煞胖糜谌魏螑毫迎h(huán)境。 影響電池容量和壽命的因素 影響電池容量和使用壽命的因素有 :電池的使用環(huán)境、環(huán)境溫度、充放電電流、充電電壓、放電深度、設(shè)計(jì)參數(shù)和制造工藝。所以對(duì)暫時(shí)不用的電池應(yīng)存儲(chǔ)在低溫、干燥的環(huán)境。 （ 3）充放電電流：由于電池的可用量隨放電電流的增大而降低，所以談電池容量必須指明電池的放電率 。如果充電電壓過(guò)高就會(huì)使電池過(guò)充電，反之會(huì)使電池充電不足。蓄電池在使用初期，隨使用時(shí)間增加，放電容量增加，逐漸達(dá)到最大值，以后隨充放電次的增加，放電容量減少。由于成本及空間的限制，電機(jī)的出力也受到了制約，所以電機(jī)的高密度小型輕量化和低成本對(duì)整車來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。因此，隨著稀土永磁材料價(jià)格的下降，將替代汽車輔助電機(jī)用的鐵氧體磁鋼 。 電動(dòng)機(jī)類型 （ 1）直流有刷電機(jī) 早期電動(dòng)汽車由蓄電池供電故最早采用的是直流有刷電機(jī)。其轉(zhuǎn)子和定子之間沒(méi)有相互接觸的滑環(huán)、換向器等部件。交流三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于交流三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)本身， 此外，交流三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能也較差。此外它的轉(zhuǎn)速不受機(jī)械換向的限制如果采用空氣軸承 或磁懸浮軸承可 以在每分鐘高達(dá)幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)運(yùn)行永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與其它電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)相比具有更高的能量密度和更高的效率，在電動(dòng)汽車中有著很好的應(yīng)用前景。調(diào)速范圍寬，控制靈活，易于實(shí)現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩速度特性，而且在很 廣的范圍內(nèi)保持高效率，因而，更加適合電動(dòng)汽車動(dòng)力性能要求。 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)是按照國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國(guó)際互換性特點(diǎn)。 3)工作可靠、壽命長(zhǎng) 設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作十分可靠，壽命長(zhǎng)達(dá)一、二十年，這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。由表 101]2[ 選擇小齒輪材料為 40Cr （調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240HBS，兩者材料硬度差為 40HBS。 ⑥ 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10— 5 ]2[ 查得 ?SaY ； ?SaY 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 36 頁(yè) 第 27 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 7－ 3軸的載荷分析圖 圖 7－ 3 中 1F 是一個(gè)虛擬力，是清掃車行駛后產(chǎn)生的力，假設(shè)工件材料是 45鋼， 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 36 頁(yè) 第 28 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 密度 33 / mkg? ，長(zhǎng)度 900mm，直徑 180mm，則重力 G 為： NvgmgG 43 ????????? ? 取 1F ＝ NG 44 2121 ????? (1) 求出齒輪的轉(zhuǎn)矩 T 已知電機(jī) 功率 P＝ ，大齒輪轉(zhuǎn)速 min/165rn ? ，所以， mNnPT ????? 115758165 (2) 求作用在大齒輪上的力 已知大齒輪輪直徑 d＝ 286mm，所以， 圓周力 NdTFt ???? 徑向力 NtgtgFF tr 9 0 9 ????? ?? 。其主要功能是清掃和收集護(hù)欄附近及隔離帶邊的垃圾。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 36 頁(yè) 第 30 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第八章 清掃裝置的設(shè)計(jì) 清掃裝置是決定清掃車性能的最重要部分 ,其性能好壞決定著清掃車的清掃效率。 40Cr 需經(jīng)淬火加高溫回火熱處理。 mm= 104N 以下是高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算： 已知條件： 輸入功率 P1=，小齒輪轉(zhuǎn)速 n1=2900r/min，齒數(shù)比 u=2900/170≈ 17，傳動(dòng)用途、載荷性質(zhì)、原動(dòng)機(jī)種類及工作制度。電機(jī)如圖所示，電機(jī)的型號(hào)選擇為 Y132L1－ 2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 36 頁(yè) 第 20 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1軸承端蓋 ； 2軸； 3電機(jī)； 4電機(jī)軸 圖 61 電機(jī)