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正文內(nèi)容

道路垃圾清掃機(jī)工作頭設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-08-19 16:04 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 刷苗與上料板最后接觸的位置與上料板最高點(diǎn)的距離為 mmH 50? .設(shè)刷苗最遠(yuǎn)端的線速度為 v,要使質(zhì)量為 m 的垃圾上拋到最高點(diǎn),由 此 必須滿足下面條件: mgHmv ?221 計(jì)算 smgHv / ????? 又有 smsmnrv /??????? ??? 所以清掃車的電機(jī)能夠保證垃圾順利地拋送到傳送帶上。 清掃機(jī)的行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 清掃機(jī)行走速度:由 公式 Bvf ??1000 ,取 mB ? , hmf /k20? 得 smhKmBfv /??? 只要清掃機(jī)在不低于 ,就能夠保證生產(chǎn)率的額定值。 垃圾清掃機(jī)的動(dòng)力匹配 ( 1)電動(dòng)機(jī)的選擇 由以上計(jì)算可知清掃機(jī)所需要的功率為 kwPNP 2 8 1 ????? 輸送帶 電動(dòng)機(jī)的選擇 一般來說為了節(jié)省成本,在移動(dòng)的設(shè)備中和蓄電池配套的較常使用的電機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)合適。 直流電動(dòng)機(jī) : 有優(yōu)良的控制性能,其機(jī)械特性和調(diào)速特性均為平行的直線,這是各類交流電動(dòng)機(jī)所沒有的特性。此外,直流電動(dòng)機(jī)還有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、效率高、調(diào)速方便、動(dòng)態(tài)特性好等特點(diǎn)。 優(yōu)良的控制特性使直流電動(dòng)機(jī)在 70 年代前的很長時(shí)間里,在有調(diào)速、控制要求的場合,幾乎成了唯一的選擇。 但是,直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其定子上有激磁繞組產(chǎn)生主磁場,對功率較大的直流電動(dòng)機(jī)常常還裝有換向極,以改善電機(jī)的換向性能。直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子上安放電樞繞組和換向器,直流電源通過電刷和換向器將直流電送入電樞繞組并轉(zhuǎn)換成電樞繞組中的交變電流,即進(jìn)行機(jī)械式電流換向。 復(fù)雜的結(jié)構(gòu)限制了直流電動(dòng)機(jī)體積和重量的進(jìn)一步減小,尤其是電刷和換向器的滑動(dòng)接觸造成了機(jī)械磨損和火花,使直流電動(dòng)機(jī)的故障多、可靠性低、壽命短、保養(yǎng)維護(hù)工作量大 。換向火花既造成了換向器的電腐蝕,還是一個(gè)無線電干擾源,會(huì)對周圍的電器設(shè)備帶來有害的影響。電機(jī)的容量越大、轉(zhuǎn)速越高,問題就越嚴(yán)重。所以,普通直流電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器限制了直流電動(dòng)機(jī)向高速度、大容量的發(fā)展。 步進(jìn)電機(jī) 的缺點(diǎn):如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振; 難以運(yùn)轉(zhuǎn)到 較高的轉(zhuǎn)速。 難以獲得較大的 轉(zhuǎn)矩 ; 在 體積重量 方面沒有優(yōu)勢, 能源利用率 低 ; 超過負(fù)載時(shí)會(huì)破壞同步,高速工作時(shí)會(huì)發(fā)出振動(dòng)和噪聲。 步進(jìn)電機(jī) 的優(yōu)點(diǎn)如下:電機(jī)停轉(zhuǎn)的時(shí)候具有最大的 轉(zhuǎn)矩 (當(dāng) 繞組 激磁時(shí)); 電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù); 電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定,因而可以采用 開環(huán)控制 ,這使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控 制成本; 由于每步的精度在百分 之三到百分之五,而且不會(huì)將一步的誤差積累到下一步因而有較好的 位置精度 和運(yùn)動(dòng)的 重復(fù)性 ;優(yōu)秀的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng);由于沒有 電刷 ,可靠性較高,因此電機(jī)的壽命僅僅取決于 軸承 的壽命;僅僅將負(fù)載直接連接到電機(jī)的 轉(zhuǎn)軸 上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。由于速度正比于 脈沖頻率 ,因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍 由于 清掃機(jī)多在室內(nèi)環(huán)境下工作,要求控制較簡單,運(yùn)行平穩(wěn), 因此選擇直流電動(dòng)機(jī)。 參考如上圖; 選定 ZYT 系列直流永磁電機(jī)為動(dòng)力源 ( 2) 電池的選擇 :有稱為一次性鋅錳堿性干電池, 這種電池價(jià)格比較便宜,且電量較好,儲(chǔ)存時(shí)間長,溫度適應(yīng)條件好,適用于中小 電流密度 的放電。缺點(diǎn)是一般內(nèi)阻比較大,所以數(shù)碼相機(jī)使用 堿性電池 拍照張數(shù)非常少,電池放電過快,但電池放置一段時(shí)間后仍可正常使用 。 2. 鉛酸電池 :安全密封在正常操作中,電解液不會(huì)從電池的 端子 或外殼中泄露出。沒有自由酸 特殊的吸液 隔板 將酸保持在內(nèi),電池內(nèi)部沒有自由酸液,因此電池可放置在任意位置 。 維護(hù)簡單 由于獨(dú)一無二的氣體復(fù)合系統(tǒng)使產(chǎn)生的氣體轉(zhuǎn)化成水,電池的過程中不需要加水。使用壽命長 , 質(zhì)量穩(wěn)定,可靠性高 。 因此 , 選定兩個(gè) 12V 鉛酸蓄電池為電源,重量大約 15 斤 /個(gè) 同時(shí)布線時(shí)應(yīng) 該注意:根據(jù)電機(jī)的位置選擇符合規(guī)格的電線,剪取所要的電線長度,將電機(jī)聯(lián)起來,一端通過開關(guān)以后,一端接到 24V 電源正負(fù)極上,開關(guān)裝在扶手旁邊容易摸到的地方。 四、操作系統(tǒng)的確定及主要工作部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)方案的確定; 方案一、 垃圾清掃機(jī)傳動(dòng)方案 一 方案二 垃圾清掃機(jī)傳動(dòng)方案 二 由以上兩個(gè)方案可知,根據(jù)清掃機(jī)清掃時(shí)的實(shí)際情況,選用方案二更加合理恰當(dāng)。因?yàn)槟Σ潦綆鲃?dòng)有彈性滑動(dòng),不能用于分度系統(tǒng);摩擦易起電,不宜用于易燃易爆場合。軸與軸承受力較大,帶傳動(dòng)壽命較短。而鏈傳動(dòng)平均傳動(dòng)比為常數(shù),鏈條元件間形成的油膜有吸振能力,對惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,工作可靠,軸上載荷較小。所以選擇方案二更合理 確定各級傳動(dòng)比和主要參數(shù) 傳動(dòng)比的確定 已知電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 3000r/min0 ?n 額定功率 400W0 ?P m1274mN0 ??T 式中, 1? = 2? 、 3? 、 4? 和 5? 分別是傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng) 、圓錐傳動(dòng) 的傳動(dòng)效率(由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) @主編 趙又紅 周知進(jìn) 教科書)附表 23 取 1? = 2? =,3? =, 4? =, 5? = 設(shè) 第一級傳動(dòng)比 51?i 故求得: 第一級從動(dòng)軸 m in/600/ 101 rinn ?? mmNiTT ????? 1 1 51101 ? wPP 384101 ??? ? 第二級傳動(dòng)比 ?i 故求得: 第二級從動(dòng)軸 min/ rn ? mmNiTT ????? 6 4 1 72212 ? wPPP 5 3212 ???? ?)( 輸送帶 第三級 鏈 傳動(dòng)比 33?i 故求得: 第三級從動(dòng)軸 min/ rn ? mmNiTT ????? 6 8 7 53323 ? wPP ??? ? 齒輪傳動(dòng)比 44?i 故求得: min/1504 rn ? mmNiTT ????? 3 7 2 64414 ? wPP 6 8 1 4 2424 ??? ? 圓錐齒輪的傳動(dòng) 25?i 故求得: min/ rn ? mmNiTT ????? ? wPP ??? ? 主要工作零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第一級傳動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 已知電機(jī)額定功率 400W0 ?P ,轉(zhuǎn)速 3000r/min0 ?n ,第一級傳動(dòng)比 51?i 設(shè)定連續(xù)工作 12 小時(shí)。 (1)確定計(jì)算功率 caP 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》(第八版,濮良貴、紀(jì)名剛主編,高等教育出版社,以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書) P156 表 87 查得工作情況系數(shù) ?AK ,故計(jì)算 wwPKP Aca ???? (2) 選擇 V 帶的帶型 根據(jù)計(jì)算功率 caP 和帶輪轉(zhuǎn)速 0n , 由圖 811 選用 Z 型 ( 3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 并驗(yàn)算帶速 v 由查表 86,表 88,取小帶輪基準(zhǔn)直徑 mmdd 501 ? 從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 mmdid dd 2 5 0505112 ???? 根據(jù)表 88,圓整為 2d =250mm 驗(yàn)算帶的速度 smndv d / 0 0 060 3 0 0 0501 0 0 060 00 ?? ????? ?? smv /25? 故帶速合適 (4)確定 V 帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心距 根據(jù) 公式 (820),初定中心距 mma 5000 ? 。 計(jì)算帶所需基準(zhǔn)長度 mmaddddaL ddddd )50250()25050(250024)()(22202012100?? ?????????????? 由表 82 選取帶的基準(zhǔn)長度 mmLd 1400? 計(jì)算實(shí)際中心距為 mmLLaa dd 4 5 42 4 9 11 4 0 05 0 02 00 ??????? ( 5)驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ?????? 901 5 54 5 )502 5 0(1 8 )(1 8 0 121 ????????? add dd? 小帶輪上的包角合適 (6) 計(jì)算 V 帶的根數(shù) 由 mmdd 501 ? 和 3000r/min0 ?n ,查表 84a 得 kwP ? , 根據(jù) 3000r/min0 ?n , i=5 和 Z 型帶,查 84b 得 kwP ?? 查表 85,表 82 分別得到 ??K , ?lK 。計(jì)算單根 V 帶的功率為 kwKKPPP lr )()( 00 ???????? ? 計(jì)算 V 帶根數(shù) ??? rca PPz ,取 z=2 ( 7)計(jì)算單根 V 帶的初始拉力的最小值 min0)(F 由表 83 得 Z 型 V 帶單位長度質(zhì)量 mkgq /? ,所以計(jì)算得 NqvzvK PKF ca )(5 0 0)(5 0 0)(22m i n0????? ????????? 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 min00 )(FF ? ( 8)計(jì)算軸上的壓軸力 pF 壓軸力最小值為: NFmi inp 1 521 5 5s i i nFz2)( 10m i n ????????)( 第 二 級傳動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 已知功率 wPPP 5 3212 ???? ?)( 輸送帶 ,第二級從動(dòng)軸 min/6001 rn ? 第二級傳動(dòng)比 設(shè)定連續(xù)工作 12 小時(shí) (1)確定計(jì)算功率 caP 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》(第八版,濮良貴、紀(jì)名剛主編,高等教育出版社,以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書) P156 表 87 查得工作情況系數(shù) ?AK ,故計(jì)算 wwPKP Aca 8 5 ???? (2) 選擇 V 帶的帶型 根據(jù)計(jì)算功率 caP 和帶輪轉(zhuǎn)速 2n , 由圖 811 選用 Z 型 ( 3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 并驗(yàn)算帶速 v 由查表 86,表 88,取小帶輪基準(zhǔn)直徑 mmdd 801 ? 從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 mmdid dd ???? 根據(jù)表 88,圓整為 2d =355mm 驗(yàn)算帶的速度 smndv d / 0 0 060 6 0 0801 0 0 060 11 ?? ????? ?? smv /25? 故帶速合適 (4)確定 V 帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心距 根據(jù) 公式 (820),初定中心距 mma 5000 ? 。 計(jì)算帶所需基準(zhǔn)長度 mmaddddaL ddddd 7 2 15 0 04 )803 5 5()3 5 580(25 0 024)()(22202121000?? ?????????????? 由表 82 選取帶的基準(zhǔn)長度 mmLd 1600? 計(jì)算實(shí)際中心距為 mmLLaa dd 4 3 92 7 2 11 6 0 05 0 02 00 ??????? ( 5)驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ?????? 4 44 3 )803 5 5(1 8 )(1 8 0 121 ????????? add dd? 小帶輪上的包角合適 (6) 計(jì)算 V 帶的根數(shù) 由 mmdd 801 ? 和 r/min0061 ?n ,查表 84a 得 kwP ? , 根據(jù) r/min0060 ?n , i= 和 Z 型帶,查 84b 得 kwP ?? 查表 85,表 82 分別得到 ??K , ?lK 。計(jì)算單根 V 帶的功率為 kwKKPPP lr 1 8 )0 1 ()( 00 ???????? ? 計(jì)算 V 帶根數(shù) ??? rca PPz ,取 z=3 ( 7)計(jì)算單根 V 帶的初始拉力的最小值 min0)(F 由表 83 得 Z 型 V 帶單位長度質(zhì)量 mkgq /? ,所以計(jì)算得 NqvzvK PKF ca 1 )(5 0 0)(5 0 0)(22m i n0????? ????????? 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 min00 )(FF ? ( 8)計(jì)算軸上的壓軸力 pF 壓軸力最小值為: NFmi inp 6 42 4 4s i 1 6322s i nFz2)( 10m i n ????????)( 第 三 級傳動(dòng) 鏈傳動(dòng) 的設(shè)計(jì) ( 1)選擇鏈輪齒數(shù) 取小鏈輪齒數(shù) 191?z ,大鏈輪的齒數(shù) 5731912 ???? izz ( 2)確定計(jì)算功率 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》(第八版,濮良貴、紀(jì)名剛主編,高等教育出版社,以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書) P178 表 96 查得 ?AK ,由圖 913 查得 ?ZK ,單排鏈,則計(jì)算功率為 wPKKP ZAca 8 63 ?? ( 21) ( 3)鏈條型號與節(jié)距的選擇 根據(jù) wPKKP ZAca 8 63 ?? 及 min/ rn ? 插圖 911 可選 12A 鏈條,查表91 鏈條節(jié)距為 p= ( 4)計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距 mmmmpa 5 2~ 7 )50~30()50~30(0 ???? 取 mma 6000 ? ,相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為 02122100 )2(22 apzzzzpaL p ?????? ( 22) )2 1957(2 2 ???????? ? 取鏈節(jié)數(shù) 108?pL 節(jié) 查表 97 得到中心距計(jì)算系數(shù) ?f ,則鏈傳動(dòng)最大中心距為 mmzzLpfa p 657)]5719(1082[)](2[ 211 ?????????? ( 23) ( 5)計(jì)算鏈速 V,確定潤滑方式 smpznv /8 0 0 0 060 3 31 0 0 060 12 ?? ????? ( 24) 由 smv /? 和鏈號 12A,查圖 914 可知應(yīng)采用 滴油潤滑 ( 6)計(jì)算壓軸力 pF 有效圓周力為 NvPF e 4 2 4 21 0 0 01 0 0 0 33 ????? ? ( 25) 鏈輪水平布置時(shí)壓軸力系數(shù) ?FpK ,則壓軸力為 NFKF eFpp 4 9 24 2 ???? 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) ( 1)由前面的傳動(dòng)方案圖可知,選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 ( 2)由于輸送帶為一般工作構(gòu)件,速度不高,軸向載荷不大,故選用 7 級精度( GB1009588)
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