【導(dǎo)讀】臺(tái)階的復(fù)雜路面的清掃而設(shè)計(jì)的專用車輛。結(jié)合未來的發(fā)展方向，以人性化、審。計(jì)、功能區(qū)的布局和總體造型3個(gè)方面對(duì)小型清掃車進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。角及靠近障礙物的地方。其特點(diǎn)是操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)能環(huán)保。中，得到很好的作業(yè)效果。本文介紹了該車的設(shè)計(jì)思想、主要部件的設(shè)計(jì)方案和技術(shù)參數(shù)。確定出各個(gè)機(jī)構(gòu)零部件的尺寸及型號(hào)后，并對(duì)其進(jìn)。行了校核以保證其能夠滿足設(shè)計(jì)要求。由于該設(shè)備的零部件相對(duì)比較普通易于制。造，因此該設(shè)備的制造成本較低，是一種較為理想的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的道路清掃工具。

　　

【正文】 軸段的直徑為 30 mm，由軸承產(chǎn)品目錄初步選取 0基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的圓錐滾子軸承 32021型其尺寸為 dDT=30 mm55 mm13 mm,故選用 IIIIV 軸段的直徑為 30 mm，長(zhǎng)度為 22 mm。右端軸承采用采用套筒進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)查得厚度為 h=4 mm,取 IVV 軸段的直徑為 30 mm。套筒右端用定位。 （ 3） 安裝齒輪處的的軸段 VVI 的直徑為 30 mm齒輪左端用擋圈定位。右端用一套筒定位，同時(shí)套筒右端定位帶輪。已知帶輪的輪轂寬度為 25 mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度故采用 VIⅦ 軸段的長(zhǎng)度為 22 mm。帶輪的右端采用軸肩定位，軸肩徑為 35 mm，長(zhǎng)度為 193 mm。右端的零部件結(jié)構(gòu)的定位及軸徑長(zhǎng)度與左端的大體相同。 （ 4） 帶輪及齒輪與軸的軸向定位采用平鍵連接。按照齒輪與軸的直徑由手冊(cè)查表得平鍵截面尺寸分別為 bhl=6 mm6 mm14 mm、 bhl=8 mm7 mm16 mm、 bhl=10 mm8 mm16 mm(GB/T10951979)。鍵槽用鍵槽銑加工，同時(shí)為了保證齒輪和軸的配有良好的對(duì)中性，故選擇輪轂與軸的配合為 H7/n6。 圓錐滾子軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證，此處選軸的直徑尺寸公差為 h6。 軸的校核 對(duì)主軸進(jìn)行校核 根據(jù)設(shè)計(jì)的軸的尺寸和各處所傳遞的功率，計(jì)算軸上的力及力矩。 如下表 51： 表 51 軸的力及力矩 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F F 1NH =85N, F 2NH =125N F 1NV =217N, F 2NV =217N 彎矩 M MH =m MV =m 總彎矩 M1 = Nm 扭矩 T T= Nm 24 其 軸的受力 分析 如 下 圖 52圖 53所示 ： 2PF 2NHF F 1NH F1t F 1p F2t F 2NV F 1NV F1r F2r m m m M H m m MV 25 圖 52 主軸的受力示意圖 圖 53 主軸的受力示意圖 校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大 彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 C）。 軸的抗彎截面系數(shù) ： 由機(jī)械設(shè)計(jì)書式（ 155），軸的彎扭合成強(qiáng)度為： σca ﹤〔 σ1? 〕 所以該軸安全。 鍵的校核 鍵的失效形式主要是工作面被壓潰，一般只對(duì)擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核，由公式得： σp = kldT 3102 ? 式中： T— 傳遞 〔 σp 〕 — 鍵、軸、連軸器輪轂三者 中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，需用擠壓應(yīng)力 [σ p ]=70～ 80MPa，取其平均值 75MPa,得： σp = 3583 3?? ?? = Mpa ﹤ [σp ] 所以，鍵是安全的。 m m m M m m m T 26 第 6章 錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 錐齒輪 的各參數(shù)設(shè)計(jì)與 計(jì)算 選用斜齒錐齒輪傳動(dòng)， 小型道路 清掃 車 為一般機(jī)械轉(zhuǎn)速不高，故選用 8 級(jí)精度選擇小錐齒輪的材料 為 42SiMn(調(diào)質(zhì)硬度 240∽ 270HBS), 大錐齒輪的材料為42SiMn(調(diào)質(zhì)硬度 210∽ 240HBS)。 （ 1） 齒形角 α 選用 EN刀盤，則 α=20176。 （ 2） 大端端面模數(shù) 根據(jù)強(qiáng)度與類比法確定 m＝ 4 （ 3） 齒數(shù)比 由傳動(dòng)關(guān)系可知，齒數(shù)比 μ=21nn =12zz =2 （ 4） 確定齒數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 13311和實(shí)際空間得 z1 =17， z2 =μz1 =217= z1 和 z2最好無公因數(shù)，取 z2 =33，則實(shí)際傳動(dòng)比 μ= （ 5） 分錐角 δ tanδ1 =3517 = δ1 = 25176。54′23″ δ2 =64176。5′37″ （ 6） 分度圓直徑 d1 =m z1 =417=68mm d2 =m z2 =433=132mm （ 7） 錐距 R 27 R=11sin2 ?d = （ 8） 齒寬 b b=(41～31)R=22mm （ 9） 假想平面齒輪齒數(shù) Zc Zc =22sin z? = （ 10) 參考點(diǎn)錐距 Rp Rp =R－ =－ 22= （ 11） 小端錐距 Ri Ri =R－ b=－ 22= （ 12) 齒寬中點(diǎn)螺旋角 m? 取 m? =35176。，小齒輪右旋，大齒輪左旋。 （ 13）初定參考點(diǎn)螺旋角 /p? /p? =（ βm +6176。） =（ 35176。+6176。） =176。 （ 14） 選擇銑刀盤 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 13310，根據(jù) /p? =176。， Rp =,查得標(biāo)準(zhǔn)刀盤半徑rb =44mm，對(duì)應(yīng)的螺旋角 //p? =40176。，由表 13319得 Zw =4 （ 15） 選擇刀片型號(hào) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 13111和表 13319，根據(jù) Zc =， /p? =176。,確定選用 EN444刀盤時(shí)用 3號(hào)刀片 r2? =1972mm2 . （ 16) 參考點(diǎn)法向模數(shù) mp mp =22222??ZZ rRcp?? =2 222 ?? = （ 17) 參考點(diǎn)實(shí)際螺旋角 βp βp =pcpRZm2 = ? ? = βp =39176。55′ （ 18）齒高 h 28 h= mp +=+= （ 19) 銑刀軸傾角 Δα 由hrb== βp =39176。55′，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 13312得 δ max2 =79176。18′ 所以 Δα=0 （ 20）高變位系數(shù) x 因?yàn)?Z1 =17﹥ 16，所以 x1 = x2 =0 （ 21）齒頂高 ha h1a =(1+ x1 ) mp =(1+0)= h2a =(1+ x2 ) mp =(1+0)= （ 22）齒根高 hf h1f =h－ h1a =－ = h 2f =h－ h2a =－ = （ 23) 切向變位系數(shù) xt x1t = 501? = 5012? = x2t = x1t = （ 24）齒頂圓直徑 da d 1a = d1 +2h1a cosδ1 =68+2cos25176。54′23= d 2a = d2 +2h2a cosδ2 =132+2cos64176。5′37= （ 25) 外錐高 Ak A1k =Rcosδ1 h1a sinδ1 =cos25176。54′23″－ sin25176。54′23″ = A 2k =Rcosδ2 h1a sinδ2 =cos64176。5′37″－ sin64176。5′37″ = （ 26) 安裝距 按結(jié)構(gòu)確定 A1 =88mm, A2 =72mm （ 27) 支承端距 H H1 = A1－ A1k =88－ = 29 H2 = A2 － A 2k =72－ = （ 28) 大端螺旋角 β 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 13316，由 βp =39176。55′，PRR = =,查得 β=48176。54′。 （ 29）弧齒厚 s s1 =m(2?+??costan2 1x+x1t ) =4(+? ?costan02 ??+)= s2 =πm－ s1 =4－ = 將以上數(shù)據(jù)列 如 表 61所示 ： 表 61 中央螺旋傳動(dòng)錐齒輪主要參數(shù)表 項(xiàng)目 主動(dòng)齒輪 從動(dòng)齒輪 齒數(shù) z1 =17 z2 =33 大端模數(shù)（ mm） Me=4 Me=4 齒形角 α=20176。 α=20176。 螺旋角及旋向 m? =35176。（右） m? =35176。（左） 分錐角 δ1 = 25176。54′23″ δ2 =64176。5′37″ 高度變位系數(shù) x1 =0 x2 =0 切向變位系數(shù) x1t x2t = 大端分度圓直徑 d1 =68mm d2 =132mm 全齒高 h1 = h2 = 齒頂高 h1a = h2a = 齒根高 h1f = h2f = 參考點(diǎn)法向模數(shù) m1p = m2p = 齒寬 b1 =22mm b2 =22mm 大端錐距 R1 = R2 = 小端錐距 R1i = R2i = 齒頂圓直徑 d 1a = d 2a = 外錐高 A1k = A2k = 30 安裝距 A1 =88mm A2 =72mm A2 =72mm 支承端距 H1 = H2 = 大端螺旋角 β1 =48176。54′ β2 =48176。54′ 弧齒厚 s1 = s2 = 大錐齒輪如圖 61所示，小錐齒輪如圖 62所示： 圖 61 從動(dòng) 錐齒輪 31 圖 62 主動(dòng) 錐齒輪 錐齒輪校核計(jì)算 T1 =9550 n P =9550 =m Ft =11d2T = ? =135N 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 直齒錐齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度課近似地按照平均分度圓處的當(dāng)量圓柱齒輪進(jìn)行計(jì)算。 σF =)( RSaFatbm YYKF ?? 式中 ： K—— 載荷系數(shù) ； K=KA KV K? K? 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表 102得使用系數(shù) KA =1；查圖 108得動(dòng)載系數(shù) KV =；查表 103得齒間載荷分布系數(shù) K? =；查表 104得齒 向載荷分布系數(shù) K? =。 FaY —— 齒形系數(shù) ， 查機(jī)械設(shè)計(jì) 教材 表 105得 FaY =； SaY —— 應(yīng)力校正系數(shù) ， 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表 105得 SaY =； ФR —— 錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù) ， 取 ФR =。 32 σF =)(422 ???? ???= 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材 圖 10—— 20（ C）得〔 σF 〕 =400 Mpa ， σF ﹤〔 σF 〕 ∴ 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠 。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 σH ＝ 5ZEudKT RR 3121 )( ?? ? 式中： ZE —— 彈性影響系數(shù) ， 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表 106， ZE =188 Mp21a ； ФR —— 錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù) ， 取 ФR =； u—— 傳動(dòng)比 u=2。 σH ＝ 5188268)( 32 ????? ?= Mpa 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖 1021（ d），〔 σH 〕 =525 Mpa ， σH ﹤〔 σH 〕 ∴ 齒接觸疲勞強(qiáng)度足夠 。 第 7章 工作系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 機(jī)械通常是由 動(dòng)力裝置 ，傳動(dòng)系統(tǒng)，工作 系統(tǒng) 和控制裝置組成。 工作系統(tǒng)在機(jī)械動(dòng)力裝 置和 傳動(dòng)系統(tǒng)之 后 ，主要用來將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 經(jīng)過傳動(dòng)系統(tǒng) 傳過來 的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)清掃工作功能 。 小型 手 推 式清掃 車 是由電機(jī)做為動(dòng)力源，通過 V帶同時(shí)帶動(dòng)后面的主刷（滾筒 刷）和前面的 側(cè) 刷（ 圓盤 刷）實(shí)現(xiàn)垃圾的清掃。向后傳動(dòng)時(shí)， 經(jīng)過減速電機(jī)和兩 個(gè)大小 帶輪 配合 傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)了降速，將電機(jī)的 750r/min降到了 80r/min。側(cè) 刷在以這樣的速度進(jìn)行清掃時(shí)，完全 可以產(chǎn)生足夠的清掃垃圾的 速度，完全能夠 把垃圾清掃 到車子中間主刷工作的區(qū)域上 ；同時(shí)由 主刷 這個(gè)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的切向力足夠大，可以將塵土、紙削、果皮、樹葉等垃圾掃到 傳送 板上 傳送 到垃圾鏟里 ，完全能夠清掃干凈路面垃圾。 側(cè)刷裝置的設(shè)計(jì) 電機(jī)在向前傳輸動(dòng)力時(shí)，首先也是用 V帶實(shí)現(xiàn)的由電機(jī)到