【導(dǎo)讀】臺階的復(fù)雜路面的清掃而設(shè)計的專用車輛。結(jié)合未來的發(fā)展方向，以人性化、審。計、功能區(qū)的布局和總體造型3個方面對小型清掃車進行了創(chuàng)新設(shè)計。角及靠近障礙物的地方。其特點是操作方便，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)計思想、主要部件的設(shè)計方案和技術(shù)參數(shù)。確定出各個機構(gòu)零部件的尺寸及型號后，并對其進。行了校核以保證其能夠滿足設(shè)計要求。由于該設(shè)備的零部件相對比較普通易于制。造，因此該設(shè)備的制造成本較低，是一種較為理想的經(jīng)濟實用的道路清掃工具。

　　

【正文】 軸段的直徑為 30 mm，由軸承產(chǎn)品目錄初步選取 0基本游隙組標準精度級的圓錐滾子軸承 32021型其尺寸為 dDT=30 mm55 mm13 mm,故選用 IIIIV 軸段的直徑為 30 mm，長度為 22 mm。右端軸承采用采用套筒進行軸向定位。由手冊查得厚度為 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 軸段的長度為 22 mm。帶輪的右端采用軸肩定位，軸肩徑為 35 mm，長度為 193 mm。右端的零部件結(jié)構(gòu)的定位及軸徑長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，同時為了保證齒輪和軸的配有良好的對中性，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 對主軸進行校核 根據(jù)設(shè)計的軸的尺寸和各處所傳遞的功率，計算軸上的力及力矩。 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 校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大 彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）。 軸的抗彎截面系數(shù) ： 由機械設(shè)計書式（ 155），軸的彎扭合成強度為： 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，一般只對擠壓應(yīng)力進行強度校核，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)計計算 錐齒輪 的各參數(shù)設(shè)計與 計算 選用斜齒錐齒輪傳動， 小型道路 清掃 車 為一般機械轉(zhuǎn)速不高，故選用 8 級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)強度與類比法確定 m＝ 4 （ 3） 齒數(shù)比 由傳動關(guān)系可知，齒數(shù)比 μ=21nn =12zz =2 （ 4） 確定齒數(shù) 由機械設(shè)計手冊表 13311和實際空間得 z1 =17， z2 =μz1 =217= z1 和 z2最好無公因數(shù)，取 z2 =33，則實際傳動比 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) 參考點錐距 Rp Rp =R－ =－ 22= （ 11） 小端錐距 Ri Ri =R－ b=－ 22= （ 12) 齒寬中點螺旋角 m? 取 m? =35176。，小齒輪右旋，大齒輪左旋。 （ 13）初定參考點螺旋角 /p? /p? =（ βm +6176。） =（ 35176。+6176。） =176。 （ 14） 選擇銑刀盤 由機械設(shè)計手冊圖 13310，根據(jù) /p? =176。， Rp =,查得標準刀盤半徑rb =44mm，對應(yīng)的螺旋角 //p? =40176。，由表 13319得 Zw =4 （ 15） 選擇刀片型號 由機械設(shè)計手冊圖 13111和表 13319，根據(jù) Zc =， /p? =176。,確定選用 EN444刀盤時用 3號刀片 r2? =1972mm2 . （ 16) 參考點法向模數(shù) mp mp =22222??ZZ rRcp?? =2 222 ?? = （ 17) 參考點實際螺旋角 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′，查機械設(shè)計手冊圖 13312得 δ max2 =79176。18′ 所以 Δα=0 （ 20）高變位系數(shù) x 因為 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 查機械設(shè)計手冊圖 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 中央螺旋傳動錐齒輪主要參數(shù)表 項目 主動齒輪 從動齒輪 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 錐齒輪 31 圖 62 主動 錐齒輪 錐齒輪校核計算 T1 =9550 n P =9550 =m Ft =11d2T = ? =135N 齒根彎曲疲勞強度計算 直齒錐齒輪的彎曲疲勞強度課近似地按照平均分度圓處的當量圓柱齒輪進行計算。 σF =)( RSaFatbm YYKF ?? 式中 ： K—— 載荷系數(shù) ； K=KA KV K? K? 查機械設(shè)計教材表 102得使用系數(shù) KA =1；查圖 108得動載系數(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) ， 查機械設(shè)計 教材 表 105得 FaY =； SaY —— 應(yīng)力校正系數(shù) ， 查機械設(shè)計教材表 105得 SaY =； ФR —— 錐齒輪傳動的齒寬系數(shù) ， 取 ФR =。 32 σF =)(422 ???? ???= 查機械設(shè)計教材 圖 10—— 20（ C）得〔 σF 〕 =400 Mpa ， σF ﹤〔 σF 〕 ∴ 齒根彎曲疲勞強度足夠 。 齒面接觸疲勞強度計算 σH ＝ 5ZEudKT RR 3121 )( ?? ? 式中： ZE —— 彈性影響系數(shù) ， 查機械設(shè)計教材表 106， ZE =188 Mp21a ； ФR —— 錐齒輪傳動的齒寬系數(shù) ， 取 ФR =； u—— 傳動比 u=2。 σH ＝ 5188268)( 32 ????? ?= Mpa 查機械設(shè)計教材圖 1021（ d），〔 σH 〕 =525 Mpa ， σH ﹤〔 σH 〕 ∴ 齒接觸疲勞強度足夠 。 第 7章 工作系統(tǒng) 的設(shè)計 機械通常是由 動力裝置 ，傳動系統(tǒng)，工作 系統(tǒng) 和控制裝置組成。 工作系統(tǒng)在機械動力裝 置和 傳動系統(tǒng)之 后 ，主要用來將原動機的運動和動力 經(jīng)過傳動系統(tǒng) 傳過來 的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動以實現(xiàn)清掃工作功能 。 小型 手 推 式清掃 車 是由電機做為動力源，通過 V帶同時帶動后面的主刷（滾筒 刷）和前面的 側(cè) 刷（ 圓盤 刷）實現(xiàn)垃圾的清掃。向后傳動時， 經(jīng)過減速電機和兩 個大小 帶輪 配合 傳動實現(xiàn)了降速，將電機的 750r/min降到了 80r/min。側(cè) 刷在以這樣的速度進行清掃時，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 ；同時由 主刷 這個轉(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 電機在向前傳輸動力時，首先也是用 V帶實現(xiàn)的由電機到