电动四轮清洁车的总体设计（全套含CAD图纸）
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本 科 毕 业 设 计 题目 电动 四轮 清洁车总体设计 系 别 专 业 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 电动 四轮 清洁车总体设计 摘 要 清洁车 大部分以中型和小型为主的 ， 属于室内的清洁设备。 主要 是靠人靠烧油，还有以 发动机作为动力 的 。 分析看， 采用人力 的话，人员劳动量太 大 了 。而且， 燃油发动机排放尾气 ，以至于 太 污染环境。 所以， 采用 电池 提供动力，清洁环保，研究和应用发展很快。目前 电池 发展已经非常完善，主要有 胶体 电池 ，有 池 ，有 池 ，有 池 等类型。但是 电动 四轮 清洁车 ，设计起来 难点 还是比 较多 的。其中还要考虑 到重量、面积 的因素，还有 成本、配套 之类的乃至布局等都要考虑 进去 ， 所以，电动四轮清洁车 以及组件 ，设计的时候算算朝向问题、移动设备 作业 的 方式和特点 等。除此还要计算 功率分配的 各种 关系问题等。 电动四轮清洁车这种 移动设备， 在研究电能代替石化燃料的 应用 中 具有实际意义。 关键字 ： 电池 ；清洁车； 设计 he is of on as of of of At is in of to as as of as a on of in of 目 录 1 绪 论 . 1 究背景 . 1 内外研究现状 . 1 2 电动 四轮 清洁车的设计方案 . 4 洁车的驱动型式和传动方案的设计 . 5 洁车的驱动部件设计 . 5 机 . 5 池 . 6 动清洁车清扫与除尘部件设计 . 7 扫部件及毛刷的设计 . 7 孔喷头的设计 . 8 孔喷头移动杆的设计 . 9 动清洁车承载部件设计 . 9 3 本方案的特点 . 10 4 电动清洁车部分零件的设计与校核 . 11 算最高车速 . 11 辆加速时间的计算 . 12 驶里程的计算 . 12 动汽车变速器的要求 . 12 速器设计方案论证 . 13 6 小结 . 15 参考文献 . 16 致 谢 . 17 1 1 绪 论 究背景 目前国内外的清洁车普遍为城市道路清洁车，是以燃油型汽车为载体，以液压马达驱动的回转刷 作 为清扫工具，采用负压吸尘，由小泵施压喷水。此类清洁车体积大，转弯半径大，而且燃油还会对空气产生一定的污染，因此这类清洁车不能用于室内地面的清扫，只适宜于城市街道清扫。而对于展览场馆、会议中心、星级宾馆、高档大型购物商场、卷烟厂、酒厂、制药厂等环境 还有 要求较高的高档室内地面 (如花岗石、大理石、镜面地砖、木质地板 )的清洁工作，目前基本上 是 采用人工清洁，其 工作的时候，劳动强度大 、效率低下。若要吸尘、清洁、 高档 的 地面就十分困难，需要大量的人力及费用。 电动四轮 清洁车 基本上 用于公路 清扫 、广场和厂房 的清洁为主。在国内外看来，地面的清洁工作都是 有较大发展 的。电动四轮清洁车的 种类和型号多 种多 样，作业 的方式以及 动力 机理也有很大差别 ， 基本上就能 满足城市 中环境卫生 的各种需求 和工作 。 内外研究现状 随着 我国 的经济发展与人民生活水平的 不断 提高 ， 人们对生活环境的质量要求 也越来越高。 随着人们的环保意识的日益增强，还有就是老百姓对环境的要求也越来越高 ， 所以 注意周围的环境保洁与美化 是我们每个 公民应尽的责任。电动四轮清洁车作为环境保护卫生的主要 设备 工具之一，是一种集路面清扫、垃圾回收和运输为一体的新型高效的清洁 设备，在国内外已有较长时间的使用历史 了。不论是从机场，还是在码头或者是 高速公路 上，都能看到清洁车的身影。而且涉及 到厂房、街道 也都可以 看到清洁车工作的身影，它在保证城市卫生 保护 质量中发挥着不可或缺的作用。从 1904 年英国出现第一台马拉清扫车算起，清扫车的发展已经有 百年 历史了 。日本、美国、德国、英国等国家从 60 年代 就开始 形成了清扫车 的批量生产。 清洁车的规格多样还有功能丰富多样 ， 在 国外 ， 清扫车 和清洁车 都在不断提高其机电液一体化 的 智能水平。我国清洁车的 研究与 研制起步 和国外比起来 较晚。在 20 世纪 60 年代 我国才 研制出纯扫式清洁车，80 年代末我国制造出第一台吸扫式清洁车。 因为清洁车的设计 在设计时采用了液压 技术的 ， 后来又加了 真空 技术 以及 和电 控 液 压 的 操作等 这些 技术，使得 清洁车的技术水平 与那个时候相比还是 有很大 提高 的 。从 清洁车在全国各城市的普通使用 越来越 广泛来看 ，清洁车 的发展应该更加提高一个阶段，并且在这个基础上应该再以各种类型和规格的电动四轮清洁车为主要 2 的研究对象 。 进入 21 世纪以后，环境保护的 卫生工作在清洁车的改良上也呈现出快速发展的态势，其 中，电动四轮清洁车的 使用性能和产品规格已基本上满足了国内 市场环卫工作 的需要。 比如以 最简单的纯扫式清洁车的工作原理为：（ 1）底部盘刷从外向内不停的旋转，从而将 滚刷外侧的垃圾集中到滚刷能清扫到的范围；（ 2）滚刷再将垃拾起后投掷到垃圾 箱中。 动四轮 清洁 车 发展简史 通常都认为 电动四轮车 辆与内燃机汽车几乎是同时问世的，实际上，如果仔细追溯世界汽车工业发展史，就会 发现 ， 电动四轮 清洁 车 的 发展历史比其他 汽车 的发展历史比如内燃机之类的发展 的 历史 还是 悠久 的。就是因为 电动四轮车在市场的竞争中因为车身的 重量大、 制造时候的 成本 比较高、续驶里程 还 短， 而且充电时间长的致命弱点，导致在与后面燃油的汽车清洁工作车 的竞争过程中曾屡遭败北。 从上个世纪 下半叶，为了考虑节能环保的要求， 又曾掀起过几次 在设计上用电池或者说 利用 电池 作为动力来 源的 电动四轮 清洁车 车 的热潮 ， 可惜最后 因 为对上述致命弱点没有太大的突破，还是被比下去厄运，最终就是没有被广泛推用，还是会带来那么多的 废 料和废品。这些 如何妥善处理 就成了环境保护中的一种 严肃对待的问题。这种问题正在被科学家成为清洁车历史上的的“另类”环保问题，这应 该 提 起 严 重 的 重 视 的 。据 1992 年 6 月 8 日 美 国 新 闻 周 刊 （ 上的“ Do 文介绍，按 照当时的人均 消费水平的使用情况还有 全世界已 经了解的 石油贮备量 。仅 仅够用 35 年 的，那么这样算的话 ， 那样也用不了多长时间，估计也就是在本世纪中期就要面临资源枯竭了。不仅如此， 全世界的石油资源 也差不多就没有了。随着汽车 危机和环境保护问题 的日益严重会让我们不得不重视这个能源危机的现状 ，要不就采取用电能来代替油耗的思路。虽然 电动四轮车 没有什么进展 ， 但是在能源考虑的现代社会，我们又重新 关注 了电 动四轮车的应用 。 正在世界各国的汽车领域内不断研究发展。 值得回味的是，人类在地球上住久了，渴望去太空旅游，上九天揽月，然而月球上是没有空气的 ,因此月球车无法采用内燃机，要想利用交通工具在月球上活动，这时 电动四轮车 倒是有了用武之地。为此，美国不惜耗费大量的资金来 特制了一辆电动 车（ 月球漫游车（ ） ,于 1971 年 7 月 16 日由 A 车在月球表面上行驶了 45 这场跨度实验成功表示了在月球上的任务完成。后来就留在月球了 ， 而且车上还 装有 彩色电视天线 。这样可以 将登月舱离开月球时的场面发送回地球 观看 。 展 电动清洁车的现实意义 3 当前，国内外电能 在并网电力运输上的研究应用较多，在移动设备上应用电能须考虑重量还有面积，成本以及 配套 最后乃至布局，其调查的 应用不多，而且应用 的 技术 什么也不成熟，考虑到电能在移动式设备上的应用具有很高的 价值 尤其是在工业上 。 电动四轮 清 洁车是一种常用的移动设备，不但 可以提高 机器在清扫时候的作业效率，更重要的是避免了工人在进行环境保护工作 时造成的 垃圾还有污染等负面的影响 ，对于 一般的交通要道比如高速或者普通 公路、海边的停泊厂区以及码头之类 、 飞机 机场等场地 ，要是使用电动四轮清洁车的话，已经尤为重要。就目前国内形势而言，在大中型 城市的交通要道、大型广场、高速公路等大面积的 环卫 清洁工作 主要通过大中型清洁车完成，而城市小巷、学校、公园和普通街道等小面积的清洁作业主要靠人 工清扫，如大城市广场、市内大小公园和学校等都主要由人工清扫完成。但是， 人工清扫 的话，不仅仅工作的 效率 要很低很低 ， 而且 工作人员的劳动强度 也非常的大。所以如果只靠工人进行打扫的话，不仅浪费了人力物力，还没有起到环保卫生节能的作用 。 就刚才而言， 另外，大中型清 洁车 们基本就是采用柴油或汽油来 作为动力 来源 ，那样的话 尾气污染和噪音污染 不就是更加污染环境了。 相对来说都较大，随 着国家对环保要求越来越高，人们的环保意识普遍增强，现在使用的 清扫 车 的工作方式以及环保问题已经 将很难适应需要，因此 ， 开发环保型路面 电动四轮清洁车就很重要了。但是小型清洁车 主要 是 采用 电池 为动力来源， 从而 研究如何利用 蓄 电池 的能量转换， 最终并将能量储存作为清洁车的驱动力。这样的电动四轮清洁车的设计不仅 既能发挥 路面以及室内清洁的功用，而且还同时节约能源、保护环境。这种电动四轮清洁车的设计是很具有 现实意义 的。 设计的主要工作 本课题的研究 主要内容就是 电池 ，电池在四轮车上的应用，把四轮清洁车作为 载体， 然后把纯扫式清洁车具体研究，从而设计出一个既能环保又带有能量转换的清洁车 。本文主要研究以下几个方面的问题： （ 1）清洁车的设计及功率匹配 本课题研究对象为 单 纯扫式清洁车，根据 电动四轮 清洁车的工作原理与特性对其结构、传动方案及主要部件进行设计。 （ 2）电池 的选择 在车体各部分的功率分配计算清楚之后，选择匹配的 电池 ，将各部分的负载和所需电能进行计算，合理分配电能。 （ 3）清洁车的三维仿真 利用制图 软件进 行设计， 最后 对 电动四轮 清洁车进行动态 的三维 仿真，通过虚拟 出来的样本机器 展示 电动四轮 清洁车的工作状态和运行过程，在确 4 定可以作业工作，安全运行保证各项机理完成目标时时再投产，以减少和避免浪费以及不必要的风险 。 2 电动清洁车的设计方案 洁车类型与动力来源 电动四轮清洁车的类型多种多样 ， 如果按车人员的操作方式可分为：手推清洁车 、手扶式 清洁车 和自行式 清洁车 ；按 清洁车的工作 作业方式可分为 单 纯扫式、吸 尘 扫式、纯吸式；按 清洁车 除尘 的 方式可分为干式和湿式；按车 身 的长度 大小 来分为 以 小型、中型 和大型。 所以， 不同类型的清洁车由于功率 和马力的 配置不同 ，所以 采用 了 不同的动力来源。 比如 以操作方式举 例，对清洁车的类型和动力进行说明。手推式 四轮 清洁车是一种小型的扫路车。 其进行清扫时的机理，就是操作人员推着 清洁车 使它前进，然后清洁车的动力来源就是 通过车载小容量 的 驱动电机来完成。 清洁车在清扫时的 清扫宽度一般在 800 1200间，基本 大多在 1000 下，平均清扫速度一般为 3 km/h，最高清扫速度一般为 5 km/h。 这种清洁车因为是用手推 ， 所以工作人员有大量的劳动力，所以 只适用于 面积比较小时间比较短的工作 ，像是 如 加工 车 间和一般的 房 屋 等 地 。手扶式清洁车 就是安装有行走装置，使清洁车在清扫作业时不用人工去推 ， 只要有人在后面推车操控就行，但是这车的干活是靠它的运动 电机来完成。 这车在工作时，比较一下它的 清扫速度和清扫宽度 ，差不多跟 手推式 的清洁车基本差不多 ，但 是吧，比较一下两种车的劳动力，还是手扶式的劳动强度比较低 ，所以最好在 手扶式 清洁车 的基础上 ，进行 室外路面 的清扫，而且路面还可以允许 有些坡度 。 自行式清洁车 可不是自行车那种原理。它的工作方式比其它类型优越之处在于，操作清洁车的劳动人员驾驶在车上 ，从而使清洁车保证按照工作人员的清洁路线行走，保证了清洁清扫的状态和作业要求。这种清洁车的类型有很多种， 有小型、中型和大型。中型 自行式的 清洁车 是 4.5 m 的清扫车。 如果是 车 身 长在 下的 就是属于 小型清洁车了。这种车 一般 都是 采用专用底盘，并主要采用单发动机为动力 。如果车身长度以及 清扫宽度在 下的小型清洁车 是 以 电池 为 驱动 力 ， 那样比较省时省力。再有 其它 清洁车就是 用小型柴油机提供。 如果是 车长在 上的中型和大型清洁车 ，车上呢，主要采用定型的汽车底盘，这时基本上就是 用汽 油发动机或柴油发动机，而且绝大多数采用的是双发动机，这种清洁车的 优点是行走系统和工作装置在动力上各自独立，行走速度和行走操作不会对工作装置的作业效果产生影响，从而操作人员可根据地面 5 的污染状况 清扫的时间效率也应该是最有效的。 自行式清洁车的这些特点大大的减少了工作人员的劳动力，提高了工作效率，同时也保证了工作环境的稳定与节能环保，这样也可以进行广泛的推广。 洁车的驱动型式和传动方案的设计 在 国内 ，一般的 清洁车主要采用 电池 带动电动机 作为动力来源的 ，由双电机驱动清洁车行驶和 作业。该类清洁车的优点是行驶与清 扫工作相互独立，互不干扰，就是因为这车需要动力的需要， 多用了一台电机， 导致这车的车身边长，除此之外的工作时的噪音也会相当大的 ， 还有就是必须呢用 两组 电池 来提供 ， 所以这样就不好了。 能源利用率不高。 电动四轮清洁车的工作地点基本就是 在城市路面行驶，行驶 的路程与时间的比值 较低，电量也需要很少。 我们 采用单电机驱动方式 的话， 这样就可以减轻重量，简化结构，降低成本， 即通过一个电机驱动清洁车行驶和清洁作业。这种驱动型式 清洁车是 一个电机和 电池 组，结构不复杂 ， 耗能还少机械性能还高。采用动力轮后置清洁装置前置的布置型式这种构型， 由 电池 进行发电来产生动力，然后后轮转，车子就开始运动，跟着的前轮也就动起来 ，通过链传动 的原理， 带动 了主 刷 的转动，其中的轴就 通过皮套轮带动盘刷转动， 这样 盘刷 也就可以直接把垃圾 集中 ，最后中间的垃圾再通过主刷直接拾起 至垃圾箱， 完成清扫垃圾的作业过程。 洁车的驱动部件设计 机 电动四轮 清洁车 在开动和进行 清扫 时主要是靠电机的驱动。 根据 电动四轮 清洁车的 运行路程和时间的满足效率也是想当重要的因素 ，平均速度在 6 m /s 左右。电池发动的驱动电机的种类很多，像是 普通 的 永磁直流电动机 还有 普通 的无刷直流 电机还有 印制绕组式或线绕盘式直流电机和外转子无刷直流电机等。普通 的 永磁直流电动机的转速很高，在 20004000r/间， 所以就要装上一个 减速齿轮箱 的装置 后 ， 才能用于 电动四轮车 上；普通 的 无刷直流电机转速 就 较低 了 ， 也就 不需减速机构 了 ，电机转速 要是在 500 1000r/话 ，电机 就会在清洁车的 中轴上，通过驱动 ，使 线路控制很容易 。方便我们实现调速，印制绕组。 线绕盘式直流电机具有薄饼式结构特点， 在 电动四轮 清洁车 的车身就是 合理放置，但 是一般来说，这类电机转速就 高，在 3000 4000r/间，电机功率较大， 6 需要与 加上 减速齿轮机构 。 相配 的话， 才能用于电动 清洁车 上；外转子无刷直流电机 ，它的 轴向 身子也是和 尺寸短 有关系的，但是 铁心 的 外径较大，形状还是如为扁平式结构上面 ，其 中的 电机 结构和工作原理还有跟 普通无刷电机 有些类似不仅减速机构相类似，可能 电机 是外面是清洁车的无刷 为外转子 还有尺寸及 式无刷直流 发动机车身 电机，电机极数 也 较多， 相当多的雨刷也是有线束支架的准数。要是转速较低，限制于 200r/右，无需减速齿轮，结构不复杂 ， 大概也就可安装在电动四轮清洁 车后轮轴上。由于无刷永磁直流电动机具有优越 的 车 起动 还有， 性能和调速性 的较低。其最大的特点就是没有 ，在于换向器和由电刷组成的接触结构。这种结构也就因为它的寿命长，噪音低， 运行 还可靠以及 维护简便等优点， 所以 选用 无刷永磁直流电动机，电压为 48V，额定功率 350W。 电机的选用必须要满足电动四轮清洁车的基本驱动的参数要求。 池 电池 的选择就要看电动四轮 清洁车 的 行驶 速度还有路程以及在进行清扫时还是考虑动力 源泉， 在选 电池 的 时候以 主要性能指标 为准。 在额定电压、容量和使用寿命的考虑因素当中，主要是看是不是能满足电动四轮清洁车的基本供应的动力 。 如果电 池选择合适，就可以 满足 电动四轮 清洁车的行驶和清扫作业的需求，尤其 是要求 这个电池还要 具备 的特点，比如 容量高 还有成本低还有 容易更换 方便使用 和维护等特点的动力。目前在电动汽车市场上使用的动力主要有铅酸、镍镉、镍氢、钠硫、锂离子、飞轮、燃料等等，从最终产品产业化可行性以及经济性综合因素来考虑，在电动专用环卫车辆上主要采用铅酸动力与锂离子动力。其中， 以 铅酸动力历史还是很久的，不仅 广泛应用于各种电动 车上，作为 工具车的动力以及汽车起动动力 的 电源， 这样不仅可靠性好、原材料比较容易获得， 价格 还比较便宜等优点，电动四轮清洁车的 所需的电池要是容量和功率也基本上能满足电力驱动系统的动力性要求；但是 锂离子 电池吧， 虽然具有比能量高、比功率高和循环寿命长等 特点，但因为它充电速度快 、放电性能差 的缺点 ，其充电过程和放电过程需要配备专用的充 点装置来 进行控制，而且 还 存在着 组与单个的一致性问题。 要是从成本因素方面 该清洁车 还是 选用铅酸 电池 最好 。另外，由于该清洁车使用太阳能板进行充电， 电动四轮清洁车的充电时间不能太长 ， 在设计时 为了防止电解渗漏 在车身装置中的 现象，选用阀控式密封铅酸 电池 来作为电动清洁车的电池 。综合考虑以上各方面因素，选用某公司生产的 6池 。关于 电池 的容量计算在后文中说明。 表 1 电池 参数 7 动清洁车清扫与除尘部件设计 扫部件及毛刷的设计 电动四轮 清洁车中的清扫部件 ，某 主要有 是 左右对称放置的 有个 盘刷 ，和中间放置的 有个 滚刷 ， 组成 这两种的作用是： 盘刷的作用在于通过 车身某 盘刷的旋转将 电动清洁车两侧的垃圾扫到 至中部， 从而 以增大 电动清洁车某公司的 清洁车清扫宽度 来为 的目的；滚刷的作用 就是 在于通过 某公司的 滚刷的旋转 从而将盘刷集中后的垃圾扫到垃圾箱里面来，在 清扫地面的时候，保证垃圾进入垃圾斗的 目的。目 前市场上应用 电动 清洁车 ，它 的盘刷和滚刷 ，大部分就是某公司已形成行业通用产品，也不用我觉得 特别设计和制作，通过选 和 购 的方式， 既可满足清洁车的使用要求，又能节约成本 这样不是更好 。综合考虑所需 的 样式和价格等 某公司 因素，选用或某公司生产的道路清扫车毛刷，具体参数见表 V 型的滚刷可使垃圾不向外抛出，提高清扫效率，而盘形的盘刷可以减小刷毛数量，减轻质量，同时节省成本。 表 2 毛刷参数对比表 如果 滚 子 刷 ，那就直接的还是 采用 比较的 水平 将，放在车身上 放置，为了提高 电动四轮 清扫车的清扫效果，将滚 子 刷的旋转 的方向还有 行驶方向相反，如图所示，这样 就 可 以增大滚刷与地面垃圾的速度时间还有效率，容易直接吧 垃圾扫入垃圾箱中，若与图示旋转方向相反，则会造成垃圾卡 8 入刷毛，同时由于向后 的抛力作用不 足 从而 造成垃圾遗落，使清扫效率降低。盘 子 刷虽然和滚 子 刷 ，可能 一样均为旋转 的方式进行清扫完成作业，好像是盘刷的植毛形式为盘形，它的作用，很有大部分因素在清洁车的清楚垃圾，将清洁车两侧的垃圾不是中部的可以扫到中部。 若盘 ， 刷的整个圆周平面接地旋转， 电动清洁车的 则垃圾尘粒 就会将切线还有反射线的垃圾目标还有尘粒就是在接触地面。还有整个 工作的是由打扫的装置，如扫丝 将会沿盘刷圆周的切线方向，向四周抛射，这样不仅不能达到定向输送垃圾尘粒的作用，反而造成垃圾，并且整个盘刷工作面与路面接触旋转，加快了扫丝的磨损。为了使垃圾由外侧并使其局部刷毛触地，当盘刷工作时只有触地部分将地面 。然后定四轮的扫除装置， 这样一方面解决了上述的扬尘问题，另一方面使盘刷毛丝周期性和间歇地接触地面完成清扫工作，大大减少 磨损清洁车的 其寿命延长，因此，设计盘刷倾斜角度为 6，盘刷毛丝与地面接触部分为周长的三分之一，这样既实现了盘刷的定向抛射，又减少阻力和延长毛丝的使用寿命。 图 1 毛刷 这样的 提高清洗效率，或在传输控制，磨损，那么它不利于传输效率。但也加速了盘刷和电刷磨损。考虑到清洗效率和清洗零件磨损，选择清洁车的清洗时间，旋转刷扫描速度比的是项数。中的传输 系统中，低速轮胎现在已能够完全满足， 刷的微型电动机速度大大提高，从而达到了清洗效果。 孔喷头的设计 由于在室内作业时考虑到室内灰尘对屋子内环境的影响，本设计方案采用了微孔喷头进行喷水，实现一边喷水一边用毛刷进行清扫，微型喷头的三维图如下。 9 图 2 微孔喷头 孔喷头移动杆的设计 该设计是指与支架摆动杠杆原理连杆柔性连接头，可以实现刷旋转，既增加了清洁，高效的 工作效率 ，可以扫尘的 将垃圾放在车的 中间。 图 3 回转杆 动清洁车承载部件设计 电动四轮 清洁车 最好是 具有完整的行走和 完美的清扫作业装置，工作的人员在进行电动四轮车的清扫时， 在车上驾驶，控制 着 清洁车的工作状态和方向。电动四轮清洁车的 车长在 下的小型清洁车一般采用专用底部的托盘 ，而且还要采用 单发动机 ，因为作 为动力 来源 ，清扫 的 宽度在 下的 话， 小型清洁车 就是 以 电池 来作为 驱动 了。工作效率还有在车上驾驶的一切就是 中型和大型清洁车 ， 大多数采用的是双发动机 的原理是不错的。 其优点是 ， 行走系统和工作装置在动力上各 自独立，行走速度和行走操作不会对工作装置的作业效果产生影响，所以呢， 操作人员 就完全 可 以 根据地面 上的垃圾的堆放情况看，根据垃圾的污染 状况选择最合适的 清洁车的 速度， 从而进行最有效的清扫。电动四轮 清洁车的这些特点降低了工作人员的劳动力，从而保证环境保护，稳定的工作环境， 且适用的 范围 也比较的 广泛 了 。 10 3 本方案的特点 本设计完成一种操作方 便、行驶灵巧、前进后退方便自如，而且清扫效率高，清洁度好，地面光整质量佳，其造价低，易于维护保养的电动多功能清洁车。 图 4 电动清洁车总图 电动四轮 清洁车是以 电池 驱动的电动四轮车为载体，并在电动四轮车的前面增设 了 一个前支架，同时 在前面的托架组真空设备，清洁剂和拖把喷涂设备类型的清洗设备，清洗装置由一个真空吸尘器中，真空管和真空头组成， 其中吸尘器位于电动四轮车尾部的下面，它通过车载 电池 获取电力，而吸尘管道穿过电动四轮车后，与位于前支架上的吸尘头连接，清洁剂喷施装置是由清洁剂箱、水管和微孔喷头组成，其中清 洁剂箱是位于电动四轮车尾部的上面，水管的一端与它相连，另一端穿过电动四轮车后，再与位于前支架上的微孔喷头相连。拖把式清扫装置是由拖把和拖把举升推压机构组成，其中拖把举升推压机构又是由置于电动四轮车上的自动气压泵站、气缸和摆杆构成，拖把是与摆杆的前端连接，油缸的活塞杆与摆杆的中间连接，而摆杆的尾端与电动四轮车前支架铰接。本设计有益效果 :该电动多功能清洁车不仅小巧灵便、操作简单、前进、后退方便自如，而且清扫效率高、清洁度佳，对地面的光整质量特别好，能在广大用户中推广使用。 11 4 电动清洁车部分零件的设计与校核 算最高车速 i nc o s 2C d A u (4其中： F 为车辆行驶的总阻力， N； 出去组的整车质量， 845 组质量， 400 f 为滚动阻力系数； f= 为坡道角； =15%； 空气阻力系数； A 为迎风面积； A= 行驶车速， km/h； 5； 为车辆旋转质量换算系数： 220221 (4其中：7.0 5.0 0i； km/h 其中： 驱动电机一最大限流工作时车辆获得的驱动力； r/ 567r/ 6000r 为车轮半径； r=i 12 辆加速时间的计算 (4 其中： 1v 加速行驶起始车速 m/h， 1v =0 2v 加速行驶终 止车速 m/h， 2v =45 km/h 由公式计算得： 22 (4 fi a r c t a na r c s a nt a n = (4驶里程的计算 0 =113 (4其中： E 为组充满电时的总能量， E=16 e 为 电动四轮 车 辆单位里程能耗， wh/kg，6.7 wh/ 0动四轮车 辆行驶的比耗， 动汽车变速器的要求： 选择正确的号码和传动齿轮比，使电动机的参数优化匹配，以保证该电动车具有良好的动态性能 1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）集中性，切断发动机的动力传输到驱动轮。 3）设置 倒档，使汽车能倒退行驶。 4） 设置动力输出装置，输出功率 可以在需要的时候进行 。 5）换挡迅速，省力，方便。 6） 工作可靠。在汽车行驶过程中，变速器齿轮可能没有跳，块和混沌移位出现休克。 21 13 7）变速器应当有高的工作效率。 8）变速器的工作噪声低。 此外，传输也应该外形尺寸和小，成本低，达到质量，维护容易的目标。要满足汽车的动力性和经济性指标，其数量是传输速度，传动比范围和各挡传动比。更复杂的汽车道路条件下工作，比功率，该变速器的传动比范围大。近年来，传输控制机制自动控制发展的趋势的方向。为了满足上述性能要求，当 前的传输步骤变速器的使用。传输由换档动力传输机构和运行机制。传动变速机构包括齿轮，传动齿轮，传动轴。这需要避免操作的实现，避免了同步器布置的影响，运行机制还需要一个自锁和互锁装置。两个多轴传动的汽车，卡车和三轴传动。同步器设计采用锁环式同步器。 速器设计方案论证 1）传动机构布置方案分析 有两种类型的变速箱传输方法。根据轴的形式，分为固定轴和旋转轴（常与行星齿轮）类。被分为两个轴，中间轴，双中间轴式变速器。应用人工范围广泛，包括两个多轴传动对发动机前置前轮驱动的汽车，且多为中间传动轴的前置发动机后 轮驱动的汽车。旋转轴主要用于液压机械传动。与中间轴传动相比，两个轴传动具有结构简单，外形尺寸小，易于布置。此外，因为它通过一对齿轮传递动力，同时传动效率高，噪音低。以二三轴传动轴的每个块的一对多的齿轮比，从而通过机械效率低噪声。所以选择两个轴双速传动设计。 2) 变速器主要参数的选择 (1) 档数 增加文件传输的数量可以提高汽车的动力性和经济性。文件编号，更复杂的传播结构，增加尺寸和外观质量。同时，复杂的运作机制，并利用移频时增加。由于电动汽车起步晚发展，由两个速变速箱，所以选择技术的局限性，反向齿 轮由电机正反转实现 (2)传动比范围 传输范围的传动比是低齿轮比最高端的旋转率。确定转动范围比选定的发动机参数，最大速度和使用条件等因素对汽车相关 。 (3) 中心距 A 两个轴传动，是输入轴和第二轴之间的距离称为传动中心距。不仅传输的大小尺寸，体积和质量的大小，但也的齿面接触强度的影响。中心距较小的齿轮接触应力，齿轮寿命短。允许的最小中心距为保证当齿轮要确定接触强度 。 3) 各档齿轮齿数的分配 14 在初选中心距模数和螺旋角齿轮在齿轮传动可根据传动比和传动方案来分配各齿轮齿数。两个高速传输来说明分配齿数的方法。尽 可能对每个齿轮比齿数不应该是一个整数。 4) 变速器的设计与计算 (1) 齿轮的损坏形式 轮齿折断，齿面疲劳剥落，移动换档齿轮端部破坏。 轮齿折断分两种：轮齿受足够大的冲击载荷作用，造成轮齿弯曲折断；轮齿再重复载荷作用下齿根产生疲劳裂纹，裂纹扩展深度逐渐加大，然后出现弯曲折断。前者在变速器中出现的很少，后者出现的多。 (2) 齿轮强度计算 与其它机械行业相比，对于不同的使用领域用途汽车传动齿轮仍然是相似的。此外，传动齿轮机车用的材料，热处理方法，处理方法，精度级的支持，也基本上是相同的方式。如低碳钢汽车变 速器齿轮，使用红色和剃红精磨，采用渗碳热处理工艺对齿轮表面， 水平和 7 精密齿轮 。 5) 轴承的选择 常用的圆柱滚子轴承，球轴承，传动轴承，滚针轴承，圆锥滚子轴承，衬套，和其他幻灯片。至于什么应该被用在轴承是受结构的限制的负载特性和不同的传播。 汽车变速器结构紧凑，体积小，大尺寸轴承结构的使用是有限的，并且经常在布置困难。第二轴在第一齿轮腔常规轴的前端支持传输，可以安排在足够大的圆柱滚子轴承腔，如果空间不够用滚针 轴承。在飞轮内腔的前端支持第一传动轴，因为有一个足够大的空间来成长的球轴承承受力的使用。 6）变速器操纵机构 根据使用条件要求的汽车司机使用的传动装置的选择和转向机构实现完全或撤退到中性轮班工作。 传输控制机制应满足以下关键要求：只挂换档时，人们应该对整个使移后的齿轮齿的长度，以防止自动或自动挂挡挡防止意外挂倒档换档轻便。 机械传动控制机构，通过变速杆件，主要是常见的呼叫阻塞，叉，拨叉轴互锁，自锁和倒档锁装置等组成，并依靠司机完成手档位选择，轮班工作，或撤退到中性的，称为手动换档变速器 15 6 小结 在本部分内容中设计了一种 电池性电动清洁车的总体结构，其包括车架载体 ，电池 、直流电机，吸尘装置，喷水装置，除尘装置等组成。本设计的目的在于提供电动清洁车，能在室内尤其是豪华场所比如会议室，广场等大型公共场所进行清扫，电动四轮车为载体，并在电动四轮车的前面增设一个前支架， 在前一站同时 设置清洗装置，吸尘器、拖把喷涂设备类型的清洗设备，清洗装置是由一个真空吸尘器，真空管和真空头组成 其中吸尘器位于电动四轮车尾部的下面，它通过车载 电池 获取电力，而吸尘管道穿过电动四轮车后，与位于前支架上的吸尘头连接，清洁剂喷施装置是由清洁剂箱、水管和微孔喷头组成，其中清洁剂箱是位于电动四轮车尾部的上面，水管的一端与它相连，另一端穿过电动四轮车后，再与位于前支架上的微孔喷头相连。实现一边喷水一边进行清扫，这样既不起灰尘还能更好的聚集垃圾，有利于吸尘器的高效运作。 16
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