【正文】 52。汽車工程手冊(cè)。JAS2008B型道路清掃車的設(shè)計(jì)。長(zhǎng)安大學(xué)機(jī)械電子工程,2010[23]陳忠基，吳曉元，徐廣譜，等，路面清掃車吸嘴裝置的實(shí)驗(yàn)研究。專用汽車，1995[22]張晨光。鞍山鋼鐵學(xué)院碩士學(xué)位論文,[21]王蓉。公路與汽運(yùn)，2005[20]孫洪亮。流體力學(xué)(上下冊(cè))[19]許禮鴻。西安交通大學(xué)博士學(xué)位論文，[17]李戰(zhàn)軍，鄭炳旭。掃路車吸嘴結(jié)構(gòu)的改進(jìn)[J].專用裝置,2005[16]高暉。清掃車清掃機(jī)構(gòu)的控制研究。高等級(jí)公路清掃車盤刷性能與技術(shù)研究。清掃車清掃裝置的性能研究。掃路車掃刷觸地壓力自控裝置的研究。馬路清掃車總體及關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)研究。清掃機(jī)立刷擺動(dòng)軸傾角的設(shè)計(jì)。江蘇交通科技，2003[8]孫桓，陳作模，葛文杰主編，機(jī)械原理，高等教育出版社。工程機(jī)械，2011[7]袁正前。西安公路學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，2010[6]、王健。專用汽車，2010[5]、宋永剛等。筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,1995[4]、張鐵山，凌和平。專用汽車[3]、張新榮。筑路機(jī)械與施工機(jī)械化[2]、徐寧，吳三達(dá)。最后，謹(jǐn)向在百忙之中抽出時(shí)間為我審閱設(shè)計(jì)說(shuō)明書和答辯工作的各位老師表示無(wú)限的敬意和衷心的感謝！參考文獻(xiàn)[1]、謝立揚(yáng)。感謝所有在5東401一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，謝謝你們?cè)诮淌医o予我學(xué)習(xí)上的指導(dǎo)，在生活上的支持與幫助，在401教室，我們有說(shuō)有笑，相互幫忙、相互鼓勵(lì)使得我在做設(shè)計(jì)過(guò)程不煩躁不焦慮，謝謝你們！感謝一起生活的舍友，給我創(chuàng)造一個(gè)溫馨和諧的宿舍環(huán)境，在我勞累困惑之時(shí)你們給以我?guī)椭ＫH切的問(wèn)候、耐心的說(shuō)教、振奮的鼓勵(lì)以及和藹的態(tài)度都深深的使我感動(dòng)，特別是在畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書階段，他不厭其煩的叮嚀與指導(dǎo)更是對(duì)我起了莫大的幫助。另外由于時(shí)間關(guān)系，沒(méi)有進(jìn)行樣車試驗(yàn)也是本文的一大缺憾。（3） 在吸風(fēng)口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究方面，分析了塵粒的懸浮速度，吸風(fēng)口的離地間隙，吸風(fēng)口漲肚、寬度等。主要完成如下的一些工作：（1） 根據(jù)中型吸掃式道路清掃車的功用，確定了其主要一些參數(shù)，并通過(guò)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作方式進(jìn)行分析，對(duì)主要工作裝置進(jìn)行了相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕。 式中：——網(wǎng)的局部壓損系數(shù)，由網(wǎng)孔密度約為70％，取經(jīng)驗(yàn)值O．58；由以上參數(shù)，求得：由以上參數(shù)，求得：該中型清掃車總的壓力損失為：驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)所需功率的計(jì)算 式中：——風(fēng)機(jī)的流體效率，取0．7；由以上參數(shù)，求得： 總結(jié)2013年3月，開始了畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，時(shí)至今日，設(shè)計(jì)基本完成。由于垃圾箱的截面面積遠(yuǎn)大于旋風(fēng)除塵系統(tǒng)的面積，氣體流通過(guò)程，截面積的突然縮小，將會(huì)產(chǎn)生局部壓力損失： 式中：清掃車的垃圾箱寬度，取1800；清掃車的垃圾箱箱高度，取1410mm。垃圾箱內(nèi)的負(fù)壓只吸風(fēng)口產(chǎn)生高速氣流，這些氣流將吸嘴下方的垃圾加速，并于空氣混合一起進(jìn)入到垃圾箱內(nèi)以補(bǔ)充垃圾箱內(nèi)的空氣修好，在這過(guò)程中空氣的流動(dòng)會(huì)消耗壓力，稱之為動(dòng)壓損失，這部分壓力損失稱之為動(dòng)壓損失： 式中：空氣和垃圾混合的氣流密度，當(dāng)混合比不同時(shí)，密度值會(huì)有所變化，約為，考慮到計(jì)算的需要，??；由以上參數(shù)，求得：吸嘴處的壓力損失由于混合氣流曲線流入吸嘴，摩擦壓損很小，在此忽略不計(jì)，因此，吸嘴處的壓力損失可以看作為混合氣流在吸風(fēng)口處產(chǎn)生的局部壓力損失： 式中：吸風(fēng)口處的局部壓損系數(shù)，通過(guò)查表，由吸嘴立體角。氣流流動(dòng)所需的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成的壓力稱為動(dòng)壓。其中，壓力損失包括：動(dòng)壓損失和靜壓損失兩部分位引。在氣體經(jīng)過(guò)這些管道過(guò)程中，會(huì)在管道內(nèi)產(chǎn)生壓力損失。但傾斜角增大，會(huì)產(chǎn)生氣流流向轉(zhuǎn)向，產(chǎn)生渦流，增大壓力損失，使吸塵效果衰落得很明顯，故在設(shè)計(jì)時(shí)，傾斜角不能過(guò)大，一般不得超過(guò)。6)傾斜角為了減小對(duì)吸塵口性能的影響，在設(shè)計(jì)吸塵口時(shí)，讓吸塵口略有傾斜。綜合考慮各個(gè)方面的因素，在吸塵口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，收縮角a不應(yīng)超過(guò)。從表中數(shù)據(jù)可以看出，隨著的變大而變大，說(shuō)明隨收縮角a的增大，氣流速度分布越來(lái)越不均勻。表示中心氣流速度，是表示平均氣流速度。B=460mm5)吸塵口收縮角 吸塵口收縮角是對(duì)吸塵口的吸塵效果影響很大，它影響吸塵口空氣的流速，影響吸塵口內(nèi)的壓力損失。根據(jù)對(duì)清掃車吸塵原理的分析，吸塵口寬度B越大，吸塵效果就越好。取L=1200mm4)寬度B 吸塵口寬度B主要取決于吸塵口吸氣面的風(fēng)速。但當(dāng)L值過(guò)大，離中心遠(yuǎn)的邊角吸塵效果差。一般取h=3)吸塵口進(jìn)風(fēng)口長(zhǎng)度L清掃車的吸塵寬度受到吸塵口進(jìn)風(fēng)長(zhǎng)度的影響。當(dāng)在風(fēng)量一定時(shí)，值的大小會(huì)影響到風(fēng)口的風(fēng)速大小。選擇離地間隙要根據(jù)路面環(huán)境而確定，如果路面不是很平坦，離地間隙就取值要大些。 清掃車吸塵口高度越大，說(shuō)明其在車輛底盤下的布置空間越大，這樣就更容易對(duì)吸塵口的結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)。吸塵口的離地間隙。其決定了吸塵軟管截面形狀和尺寸大小。排氣口管道中的風(fēng)速。 吸塵口的結(jié)構(gòu)參數(shù) 吸塵口主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有:排氣口面積、進(jìn)氣口長(zhǎng)度、進(jìn)氣口寬度、高度、縮角、傾斜角。 所需風(fēng)量的計(jì)算式中：風(fēng)管的截面積，??；管道的密封效率，取93％；由以上參數(shù)，求得：。要使垃圾被吸嘴吸入，距離極點(diǎn)處的氣流速度必須大于垃圾的懸浮速度。 如下圖20所示：截面為吸風(fēng)口，垃圾是在吸嘴處的通過(guò)負(fù)壓收集，垃圾箱內(nèi)的負(fù)壓，使得吸風(fēng)口產(chǎn)生高速氣流，帶動(dòng)吸嘴下方的垃圾，吸入垃圾箱。整個(gè)裝置由波紋管、吸風(fēng)口、滾輪、橡膠或尼龍板組成。純吸式和吸式掃路車的最大吸入粒度應(yīng)不小于15 mm, m/s。 吸風(fēng)口設(shè)計(jì) 掃路車吸風(fēng)口的功能是將垃圾吸到垃圾箱內(nèi),吸掃式掃路車的關(guān)鍵專用裝置。在不同的環(huán)境的地面垃圾，塵粒的密度，懸浮速度都有很大的差異。3)、吸塵口設(shè)計(jì)安裝到車輛上，在垃圾箱負(fù)壓的作用下，吸塵口要能產(chǎn)生高速氣流。也就是說(shuō)，吸塵口的設(shè)計(jì)，要能滿足清掃車的設(shè)計(jì)作業(yè)工況。吸塵口安裝到車輛上，還要避免部件運(yùn)動(dòng)干涉，要保證車輛的行駛通過(guò)性。該車的吸塵口是布置在汽車底盤下方尾部。因此，需要對(duì)上述公式加以修正，使計(jì)算設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際，修正后，混凝土顆粒被吸入時(shí)，顆粒實(shí)際懸浮速度由一下公式計(jì)算： （）式中：形狀系數(shù)，取1．5；為圓形風(fēng)管的直徑，取200；由以上參數(shù)，求得： 吸塵口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則對(duì)于吸掃式清掃車的吸塵口，其是安裝在車底部的，對(duì)吸塵的也有很大的要求，因此在設(shè)計(jì)清掃車的吸塵口，需考慮一下的因素：l)、吸塵口的布置要符合車子底盤空間的要求。是在理想狀態(tài)下計(jì)算出來(lái)的?，F(xiàn)選取粒徑為20mm的混凝土碎塊為例，計(jì)算其懸浮速度：①混凝土球形顆粒自由懸浮速度： （）式中：為重力加速度，取9．8；為顆粒直徑，取20；為顆粒塊的密度，；為空氣的密度，??；為阻力系數(shù)，其由氣流雷諾數(shù)決定，在吸掃式清掃中，被垃圾箱吸入的垃圾屬于湍流運(yùn)動(dòng)，取；由以上參數(shù)帶入公式，求得：。本身固有的懸浮速度時(shí)，垃圾塵粒就會(huì)懸浮在氣流中，這樣便具備了負(fù)壓稀相吸送的基本條件。密度、平均粒徑越大，物體的懸浮速度也就越大，吸嘴就越難以將其吸入垃圾箱。在吸掃式清掃車中，垃圾箱的負(fù)壓，使得吸嘴產(chǎn)生高速氣流，只有吸嘴處的告訴氣流大于或等于物體的懸浮速度時(shí)，垃圾才會(huì)會(huì)被吸嘴吸入垃圾箱。在地球的空氣場(chǎng)中，由于受到地球的引力，物體會(huì)受到自身手里作用而下落，在下落過(guò)程又受到阻力的作用，空氣阻力會(huì)隨著下落的速度變化而變化，知道物體所受到的重力與阻力平衡，此時(shí)該速度就稱為懸浮速度。因此，要對(duì)垃圾塵粒的起動(dòng)速度（懸浮速度）進(jìn)行研究。因此想要使清掃車清掃的地面更加干凈，就必須研究道路上塵粒的種類，幾何性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)等。鍵連接，采用GB/T 1096 鍵201280，軸承選用6207深溝球軸承。通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)教程得出和A值如表6：表6 和A值軸的材料A31Cr18Ni9Ti4540Cr、35SiMn、42SiMn/MPa1525203525453555A149261351212610312997本設(shè)計(jì)采用的臥式掃刷軸采用45鋼，A取110。因此開一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大3%。(5)驅(qū)動(dòng)滾盤刷所需的功率：E=Pa+Pb=滾刷軸的直徑計(jì)算：對(duì)于承受彎扭復(fù)合作用的軸可用經(jīng)驗(yàn)公式估算其最小直徑：式中：P——液壓馬達(dá)的功率n——掃刷的轉(zhuǎn)速當(dāng)彎矩相對(duì)扭矩很小或只受扭矩時(shí)，取較大值，A取較小值；反之，取較小值，A取較大值。由以上參數(shù)，求得：。受力如圖16,根據(jù)公式： 臥式掃刷的參數(shù)選擇與計(jì)算臥式掃刷刷接地壓力可用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：式中：式中：—刷毛直徑，取210；—盤刷半徑，；—刷毛自由長(zhǎng)度， ；E—刷毛的彈性模量，取J—刷毛斷面的慣性矩，取h刷毛的最大變形量，當(dāng)刷毛的最大變形量h≥O．15L的時(shí)候，刷毛或以側(cè)面開始沿路面滑動(dòng)，減小其自由長(zhǎng)度，因此，取0．01m；n—盤刷的轉(zhuǎn)速，取最高轉(zhuǎn)速120r/m—盤刷線速度， /s；—工作刷毛數(shù)，取50。 圖16滾輪受力分析在吸嘴上拉簧、調(diào)節(jié)筒和鏈條的功：可以有效的延長(zhǎng)吸嘴的使用壽命。滾刷沿清掃車作業(yè)前進(jìn)的反向滾動(dòng)，將吸嘴下方的垃圾塵埃揚(yáng)起，增大塵埃的受壓面積，即減小垃圾塵埃的懸浮速度，減輕風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，也可以使得垃圾更容易被吸入。吸嘴尾部加裝臥式掃刷可以減輕風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，又可以提高清掃效率。隨著城市建設(shè)不斷發(fā)展,沙土型垃圾越來(lái)越多。這兩根銷成十字交叉布置，如此布置，吸嘴將可以前后左右擺動(dòng)，是吸嘴在駛過(guò)不平的路面時(shí)能保持一定的離地間隙，而不會(huì)導(dǎo)致漏風(fēng)嚴(yán)重，保持了吸嘴的吸力，使得垃圾吸收干凈，也延長(zhǎng)了吸嘴的使用壽命，同時(shí)還能減小吸塵口處的噪音。鉸接機(jī)構(gòu)由鉸接座和兩根連接軸銷組成。油缸只對(duì)吸嘴的提升有作用，并沒(méi)有對(duì)吸嘴下放起作用，即下放時(shí)，油缸活塞在吸嘴重力的作用下自由伸長(zhǎng)，活塞缸腔內(nèi)不產(chǎn)生壓力，這樣使得吸嘴即使在不平路面上工作時(shí)，吸嘴都能隨路面的起伏而上下浮動(dòng)，油缸也隨之自由伸縮，相當(dāng)于吸嘴下放到地面后，就不受到油缸的約束了。圖15 吸嘴的結(jié)構(gòu) 如圖15所示，通過(guò)液壓缸來(lái)控制吸嘴的放下與提升。在吸嘴前方由兩掃刷掃到車子中間的垃圾，在吸嘴高速吸風(fēng)氣流的作用下被吸入，再經(jīng)過(guò)休息的出風(fēng)口進(jìn)入垃圾箱。整個(gè)吸嘴體下方分布3個(gè)橡膠滾輪,當(dāng)吸嘴水平放置后，滾輪水平接觸地面時(shí)，最底邊與地面的距離大約5~10 mm。掃路車的吸嘴一般由金屬焊接而成,有呈扁平狀，有傘形狀的,當(dāng)它下放到地面時(shí)，猶如一個(gè)空間罩，罩住了地面，地面與吸嘴形成一個(gè)空間腔體。4 吸嘴的設(shè)計(jì) 吸嘴結(jié)構(gòu)吸嘴是掃路車的一個(gè)重要工作裝置,它是把前方掃刷掃進(jìn)車輛中部的垃圾由地面輸送到垃圾箱體內(nèi)的一種垃圾導(dǎo)向輸送裝置。其外觀顏色可以是材料本身顏色，也可以通過(guò)化學(xué)加工生成其他的顏色，產(chǎn)品其他外觀要求應(yīng)符合表5的規(guī)定：表5盤刷的外觀要求項(xiàng)目要求聚丙烯單絲整潔、挺直、色差小、光滑柔軟、無(wú)傷痕、無(wú)氣泡、無(wú)裂紋刷柄光滑、清潔、無(wú)毛刺裝配裝配端正，不允許有可見雜質(zhì)如下由公式式，結(jié)合本車清掃性能的相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)可知盤刷刷絲壽命為T：式中：L——盤刷磨損限度，；R——盤刷半徑， m；n——盤刷轉(zhuǎn)速，取最大值120r/min；v——清掃速度，取最大值10km /h；h′——盤刷磨損系數(shù)，107。然而由于盤刷在作業(yè)時(shí)，刷絲與地面的接觸工況比較復(fù)雜，刷絲的磨損程度是受刷絲本身的物質(zhì)特性以及路面狀況共同作用的，況且在復(fù)雜的路況下，刷絲本身的物質(zhì)特性也可能會(huì)發(fā)生一些難以預(yù)計(jì)的變化，所以壽命計(jì)算只是對(duì)盤刷系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一個(gè)參考。通過(guò)對(duì)影響盤刷壽命的各種因素及其運(yùn)動(dòng)機(jī)理的分析，可以通過(guò)以下公式研究和分析刷絲壽命狀況：式中：T——盤刷壽命，h；L——盤刷磨損限度，m；R——盤刷半徑，m；n——盤刷轉(zhuǎn)速，r/min；v——清掃速度，km /h；h′——盤刷磨損系數(shù)。刷絲磨損率是衡量刷絲壽命的主要參考因素，受刷絲的硬度、導(dǎo)熱性、摩擦因數(shù)的綜合影響。盤刷刷絲的壽命分析由上述對(duì)盤刷刷絲的磨損因素分析可知，在路面清掃作業(yè)中盤刷刷絲的耐磨性與可持續(xù)能力是與盤刷系統(tǒng)清掃率等性能密切相關(guān)的。其中，由于地面平整程度以