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毕业设计（论文）任务书 学生姓名 系部 汽车工程系 专业、班级 车辆 工程 指导教师姓名 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 否 题目名称 城市 道路清扫 车 的 设计 一、设计 目的、意义 目的 : 综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业设计的过程中，在所学知识得到疏理和运用，提高自己动手能力和培养自己的解决问题的能力 。 意义 ：随着我国经济的发展 ， 人民生活水平的 提 高 ，城市的规模也越来越大 。 近年来城市的 清扫任务量也越来越大。同时伴随着我国高速公路 建设通行里程的迅 猛增长，高速公路及公路的清扫除尘任务也越来越 繁重，因此为提高清扫速度，减轻环卫工人及道路养护工人的任务量和劳动量，道路清扫车的需求量日益增加。 二、设计 内容、 技术 要求 （研究方法） 本设计将参考 现有道路清扫车 的基本形状 ， 并根据设计要求查找相关资料进行的设计 。 其中主要的设计内容有， 二类底盘的计算与选择， 清扫刷及其动力系统 的选择 与设计 ， 吸尘 系统 的选择和设计 。在设计完整车后，对 轴荷进行合理的分配，使之符合使用要求。最后进行整车的性能分析计算 。在 对各种结构件进行了分析计算后， 绘制 道路清扫 的整体图及主要部件 的零件图。 本设计主要研究方法： （ 1） 对 二类底盘的计算与选择 ； （ 2）对 清扫刷及其动力系统的 选择与设计 ； （ 3）对吸尘系统的选择和设计 （ 4）使用 行 整车图和 零 部 件 图的绘制； 、设计完成后应提交的 成果 1、整体装配图 ； 折合 三 张 2、零件图 ； 一张 一张 3、说明书； 字 四、设计 进度安排 1、调研、资料收集，完成开题报告 第 1、 2 周 2、方案设计与分析 第 3 周 3、二类底盘选型（调研与分析）第 4 周 4、 清扫刷及其动力系统 的 设计计算选型 第 5 周 5、 吸尘系统 系统 设计计算选型 第 6 周 6、 总布置；第 7、 8 周 7、辅助系统设计 第 9 周 8、完成设计图纸 第 10、 11 周 9、整车性能计算分析；整车设计修正；第 12 周 10、完成设计说明书的撰写 第 13、 14 周 11、设计审核 第 15 周 12、设计修改 第 16 周 13、毕业答辩 第 17 周 五、主要参考资料 1、专用汽车设计 徐达 机械工业出版社 2、汽车设计手册 3、 专用汽车构造 刘哲义 ,何明辉主编 . 武汉工业出版社 4、机械设计手册 5、汽车构造 6、相关期刊、杂志 六、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 科学生毕业设计 城市道路清扫车的设计 系部名称： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 黑 龙 江 工 程 学 院 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 s of 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 摘 要 我国 道路清扫 车行业历经数十年的发展，产品从单一的纯扫式发展到目前的多种型式，产品性能和产品质量迅速提高，特别是在改革开放以后，通过进口关键外购件使扫路车产品性能和可靠性大大提高。但目前我国扫路车的水平与国外发达国家相比，还存在一定的差距，特别是在产品的可靠性方面。 文中介绍了道路清扫车的改装设计说明。叙述了在改装道路清扫车过程中容易出现的问题。对清扫系统进行了详细的设计，叙述了相关专用设备的工作原理，并进行了比较分析。对扫盘、吸嘴、集尘箱、风机等设备的选择进行了仔细的对比分析。 保证道路清扫作业的安全性。 关键词： 道路清扫车；扫刷；扫盘；吸嘴；集尘箱；专用车 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 I ur to of to of in In in to in to of on so on on 龙江工程学院本科生毕业设计 目 录 摘要 I 1 章 绪论 1 路清扫车改装的意义和目的 1 路清扫车改装的意义 1 路清扫车改装的目的 1 路清扫汽车的发展与展望 1 路清扫汽车的发展历史 1 路清扫汽车的现状 1 路清扫车的发展与展望 2 路清扫车的比较 2 设计的主要内容 3 第 2 章 道路清扫车的总体设计 4 计思想 4 车参数的确定 4 寸参数 4 量参数 5 动机结构 7 速器 7 装须知 7 体设计 8 作原理 8 造及功能 8 章小结 10 第 3 章 主要零件选择及其设计 11 机的选择 11 黑龙江工程学院本科生毕业设计 机的工作原理 11 机的选择 12 发动机的选择 14 发动机与风机的传动设计 14 尘箱的设计 15 尘箱卸载摆臂的设计 16 盘扫刷的设计 21 盘的布置形式 22 嘴的设计 23 水头、水泵、进尘管和水箱的选择设计 24 章小结 25 第 4 章 清扫系统的动力设计与计算 26 扫系统的动力选择 26 盘的驱动马达选择 26 泵马达的选择 26 压缸的选择 27 压泵的选择 27 路控制 27 力器的选择 28 章小结 29 第 5 章 整车性能分析 30 车动力性能分析 30 本参数确定 30 车的行驶方程 31 车最高车速的确定 33 油经济性计算 35 车轴荷分配计算 35 车稳定性分析 36 业质心高度的计算 36 业侧倾角的确定 36 小转弯直径的计算 36 黑龙江工程学院本科生毕业设计 章小结 37 结论 38 参考文献 39 致谢 41 附录 42 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章 绪 论 路清扫车改装的意义和目的 路清扫车改装的意义 随着我国经济的发展 ， 人民生活水平的提高，城市的规模也越来越大。近年来城市的清扫任务量也越来越大。同时伴随着我国高速公路建设通行里程的迅猛增长，高速公路及公路的清扫除尘任务也越来越繁重，因此为提高清扫速度，减轻环卫工人及道路养护工人的任务量和劳动量，道路清扫车的需求量日益增加。 路清扫车改装的目的 我国城市规模发展迅速，伴随着尝试的环保任务越来越重。道路清扫车能大大减轻城市环卫和道路的保养，同时缩小我国在道路清扫车设计自造技术与国外的差异。 路清扫汽车的发展与展 望 路清扫汽车的发展历史 道路清扫保洁机械 19 世纪 20 年代起源于欧洲，其技术发展经历了纯扫式、纯吸式、吸扫式扫路车 3 个阶段。其中吸扫式又有干、湿 2 种类型。 在我国的发展则始于 20 世纪 60 年 代，其发展历史可分 为 3 个 阶段。 20 世纪 60年代至 80 年代末，第 1 代纯扫式清扫车研制成功，揭开了我国自主研发清扫车技术的序幕；但因纯扫式清扫车有性能差、质量差、外观差，清扫效果差等缺陷。直至 20世纪 80 年代末，建设部长沙建设机械研究院设计出我国第一辆吸扫式清扫车，迅速缩短了我国清扫车与发达国家之间的差距，成为我国 清扫机械发展里程中的新起点。 第2 代 吸扫式扫路车具有清扫效率高、清扫能力强、清扫污染小等优点，被迅速应用到我国大中城市的主要道路清扫作业中。 21 世 纪之后，国内路面清扫车市场开始呈现多元发展的态势，出现了不同工作原理和模式的清扫机械，如纯吸式清扫车、干式清扫车等第 3 代扫路车。由于全国各地气候差异大，冬季水易结冰，对湿式除尘的吸扫式清扫车在部分区域作业效果有影响；而在高速公路，城市高架桥等处，由于取水点远，不便于湿式除尘清扫车连续作业，随着人们节水意识的加强，催生出无需洒水压尘的干式除尘扫路车系列 1。 路清扫汽车的现状 现在，在我国清扫车市场中，吸扫式清扫车占有率 在 95%以上。第 2 阶段 (20 世黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 纪 80 年代至 90 年代末 )，是我国清扫车发展最快的阶段，清扫车的使用不但从大中城市扩展到小城市，而且从城市道路拓展到公路和高速公路。市场需求的迅速膨胀，各种类型和各种规格的吸扫式清扫车不断涌现。这期间，我国清扫车多数 由 2 8 t 汽车底盘改装，适合于大面积、远距离清扫，常用于城市主干道、城乡结合部、高速公路的路面清扫作业 2。 随着清扫车市场的扩大，用户对清扫车的需求也在发生变化，出现了小型全液压清扫机。由于它具 有油耗低、行驶无级变速、体积小巧、机动灵活及操作简单等优点，备受用户青睐，特别适用于人口密度大、交通繁忙的城市道路以及居民小区、公园、车站、机场、企事业单位等路面的清扫保洁作业。不少清扫车生产企业也开发出专用底盘的中小型全液压清扫车。但发达国家相比，我国清扫保洁机械还存在不小的差距。我国的清扫车在清扫保洁效率、清扫保洁能力及除尘效果等作业性能方面与发达国家的水平相当，而在清扫保洁车辆的噪声、排放、可靠性、舒适性以及自动调整等方面仍存在差距，特别是全液压清扫车，仅相当于发达 国家 20 世纪产品的水平。 路清扫车的发展与展望 随着创建清洁城市的指标越来越高及环卫系统对清扫保洁车辆要求多功能化，出现了创新概念清扫保洁机 械 “洗扫车”，其中的代表车型有中联重科环卫机械分公司开发的大中型洗扫车。它集清扫、清洗、污水回收于一体，且一次行驶同步完成，清洁作业后即可达到无尘、无渍、无积水的作业效果，最大程度呈现路面本色，大大提高了道路清洁质量，实现了道路清扫保洁观念的突破，也是国际上首创的产品。 发展的趋势现代化清扫保洁机械应与生态型、现代化国际大都市发展相适应，具有环保优先、技术创新、国际先进等装备特征。从满足单 一的普通作业需求，向满足联合作业、规范作业、模块组合、环保作业及同步监控管理等需求发展 3。 路清扫车的比较 纯扫式清扫车有性能差、质量差、外观差，清扫效果差二次污染严重等缺陷，基本被淘汰。 吸扫式扫路车具有清扫效率高、清扫能力强、清扫污染小等优点，被迅速应用到我国大中城市的主要道路清扫作业中。我国吸扫式清扫车多数 由 2 8 t 汽车底盘改装，适合于大面积、远距离清扫，常用于城市主干道、城乡结合部、高速公路的路面清扫作业。现在，在我国清扫车市场中，吸扫式清扫车占有率在 95%以上。随着清扫车市场的扩大， 用户对清扫车的需求也在发生变化，出现了小型全液压清扫机。由于它具有油耗低、行驶无级变速、体积小巧、机动灵活及操作简单等优点，备受用户青睐，特别适用于人口密度大、交通繁忙的城市道路以及居民小区、公园、车站、机场、企黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 事业单位等路面的清扫保洁作业。不少清扫车生产企业也开发出专用底盘的中小型全液压清扫车。 纯吸式清扫车、干式清扫车等。由于全国各地气候差异大，冬季水易结冰，对湿式除尘的吸扫式清扫车在部分区域作业效果有影响。同时纯吸式清扫车清扫只适合灰尘较少的城市，对于我国东北地区、西北地区灰尘较大的城市基本不使用。 设计的主要内容 本设计主要内容： （ 1） 清扫形式的选择； （ 2） 对二类底盘的计算与选择； （ 3）对 清扫刷及其动力系统的选择与设计； （ 4） 对吸尘系统的选择和设计； （ 5）对 集尘系统的设计和计算； （ 6） 洒水系统的设计计算； （ 7） 对 整车液压系统的设计计算； （ 8） 整车性能的分析。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 第 2 章 道路清扫车的总体设计 计思想 根据我国目前的实际情况，经过反复的调查研究，确定如下设计原则： （ 1）既可在高等级公路上使用，也可在城市道路中使用； （ 2）合理地选择底盘及有关总成，以保证各总成之间的 匹配和整车性能； （ 3）整车结构布置合理，便于组织生产； （ 4）车辆运行机动灵活，工作可靠，功能齐全，附件装夹迅速，操作使用方便； （ 5）为便于车辆的维修，结构设计要最大限度地贯彻标准化、系统化和通用化； （ 6）结构紧凑，造型新颖，美观大方，保证性能的前提下，尽量降低生产成本； （ 7）符合国家、行业的有关标准和法规 4。 车参数的确定 寸参数 （ 1） 外廊尺寸 外廓尺寸即指整车的长、宽、高，由所选的汽车底盘及工作装置确定，但最大尺寸要满足法规要求。在我 国 93 汽车外廓尺寸的 界限 中， 明确规定，车辆高不 超过 4m； 车辆宽 (不包括后视镜 )不超过 开窗、后视镜等突出部分距车身不超 过 250辆长 :货车不超过 12m， 半挂汽车 列车不超过 挂汽车列车不 超过 20m。 设计的半挂液化气汽车总长度为 高为 宽为 2480 （ 2） 轴距 轴距影响到车辆总长，最小转向直径、纵向通过半径或纵向通过角、轴荷分配和质量转移系数，也影响到车辆的操纵稳定性和行驶平顺性。综合考虑设计的道路清扫车汽车 的车轴距 5200 （ 3） 轮距 轮距影响到车辆总宽、横向通 过半 径、转向时的通道宽度以及车辆的横向稳定性，轮距要与车宽相适应，设计的道路清扫车的轮距为 1800 右。 （ 4）前 、后悬 汽车的前、后悬直接涉及到汽车的接近角和离去角，一般要求都 在 25 以上，至黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 少不小于 20 。前悬应满足车辆接近角和轴荷分配的要求。前悬与驾驶室、发动机、转向器、前保险杠等总成布置有关。后悬应满足车辆离去角和轴荷分配的要求，同时还要满足有关标准的规定，即对于客车和全封闭厢式车辆，后悬不得超出轴距 的 对于其它车辆，后悬不得超出轴距的 ，但最长不得超出 在实际改装过程 中，后悬变动比较多。例如对于自卸车，一般要将所选的普通汽车底盘的后悬变短，而对于有些罐式和厢式汽车，则要将后悬加长。设计的道路清扫车的前悬 为1205后悬为 1700。 量参数 （ 1） 装载质量 对装载质量考虑以下两方面 : 到清扫城市和清扫范围，如果中小城市则宜采用小吨位车辆，如果大中城市则宜采用大吨位车辆，以便于提清扫效率。 分布合理，以利于专用车产品的系列化、通用化和标准化。对于同一底盘，在设计时应尽量提高装载质量。设计的道路清扫的装载质量 为 7000右 6。 （ 2） 整备质量 所谓整备质量是指专用汽车带有全部工作装置及底盘所有的附属设备，加满油和水，但未载人和载货时的整车质量。整备质量是一个重要设计指标，对运输型专用汽车的动力性和经济性有很大影响。据估计，载重汽车整备质量减 少 10%， 可使经济性提高 因此从设计原则上讲，应减少整备质量，尽量采用轻质金属材料和非金属材料，减少原材料消耗，降低制造成本。道路清扫的整备质量为 11000右。 （ 3） 总质量 所谓总质量是指专用汽车装备齐全，满载 (规定值 )货物及乘员时的质量。其计算公 式为 0a e pm m m m （ 式中： 乘员质量 座位数计， 65。 对于作业型专用汽车，如起重举升车、高空作业车等，总质量主要由改装后的汽车底盘质量和专用工作装置质量确定，无需考虑装载质量。为了部分弥补专用汽车装载质量的下降，可采用原车底盘允许的最大总质量，合理地利用原车底盘的超载能力。一般最大允许可超过原车型总质量的 5%。设计的道路清扫的总质 量为 12000 右。 结合设计要求及其我国主要城市环卫要求选择东风 牌 货汽车二类底盘进行改装。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 东风 牌 货汽车二类底盘的主要 参数见表 表 盘质量参数 底盘型号 载 整备质量 /750 前轴轴载质量 /970 后轴轴载质量 /465 额定轴载 质量分配 允许前轴最大轴载质量 /000 允许后轴最大轴载质量 /0000 表 能参数 底盘型号 单位或代号 高车速 Km/h 95 最大爬坡度 % 23 油箱容积 L 280 百公里油耗 L 35 最小转弯直径 m 车坡度 % 20 表 寸参数 外型尺 寸 总长 995 总宽 430 高 700 轴距 200 前悬 180 后悬 615 车架前高 50 车架后高 00 轮距 前轮 845 后轮 640 后轮胎最外尺寸 74 车架外宽 860 车架可用长度 5530 驾驶室后围位置 870 蓄电池位置 433 储气筒位置 198 油箱位置 2016 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 表 寸参数 续表 接近角（度） 34 离去角（度） 40 动机结构 该车的的发动机为直列六缸、四冲程水冷柴油增压发动机，参数见 表 表 动机参数 型式 直列四缸、四冲程水冷柴油增压发动机 型号 0 额定转速 r/ 2200 额定功率 2200r/m) 235 最大转矩 N M(1500r/ 880 最低燃油消耗率 g/(h) 200 缸径冲程 114135 排量 L 缩比 1 工作顺序 1油：夏季： 0 号轻柴油：冬季：根据气温选用合适的轻柴油 速器 变速器可以选装 六挡变速器，变速器参数见表 表 速器传动比 一档 二档 三档 四档 五档 六档 倒档 装须知 底盘的质量参数要求 底盘经过改装后，前、后轴的轴载质量应不超过允许的最大轴载质量。 改装后整车的要求： （ 1） 改装后，必须保证 汽车的功能和工作安全性，以及所有运动部件的运动空间； （ 2） 要保证改装部分有足够的维修保养空间，特别是各润滑点，紧固螺栓、蓄电池和制动装置零部件的可操作空间； （ 3） 日常保养的各检查及润滑点，必须保证不进行任何拆卸就能进行； （ 4） 为满足法规的要求，不允许撤卸所设置的隔音板； （ 5） 不允许对发动机的冷却系进行更改，不得妨碍空气吸入和废气排出； （ 6） 安装改装部分时，各个部件都必须保证安全通过性，运行安全性、可靠性、黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 功能及维修保养的方便性； （ 7） 要确保底盘运动件如车桥、悬架、传动轴、转向器、制动 元件及换档杆的功能和运动自由空间； （ 8） 不得妨碍维修保养和润滑作业的进行； （ 9） 当改装部分伸出驾驶室之上时，应保证驾驶室能够自由地翻转； （ 10） 不得因改装而影响汽车的行驶、制动和转向性能； （ 11） 所有的改装和对汽车的更改要按照国家现行法规实施； （ 12） 改装厂家不经许可不能取下或更换东风标志，也不得在其它部位设置东风的标志，随散装件提供的东风标志要安装在东风汽车有限公司规定的位置上 7。 体设计 作原理 该道路清扫车由东 风 车底盘、副发动机、风机 、垃圾箱、水箱、水泵、油箱、油泵、扫刷、吸盘、附车架等组成。见图 刷将垃圾扫至规定位置 ,吸尘系统的高压风机产生高速运动的气流 ,在吸盘处形成较强负压 ,将垃圾吸入垃圾箱。由于垃圾箱空间突然加大 ,气流速度突然降低 ,同时集尘箱在两进灰口交接处喷出高压雾化水，将进出集尘箱内的灰尘喷湿，喷湿的尘土、垃圾及体积质量较小的颗粒在重力作用下沉至垃圾箱底部 ,树叶、纸张等被网挡住 ,细小颗粒再经垃圾箱隔板、挡板等进行二次降尘 ,使空气进一步净化 ,最后经风机再次回吹到吸尘口。 图 道路清扫总体布置 造及功 能 （ 1） 副发动机及风机传动系统 该系统由发动机、发动机支座、带轮、风机、等组成。它为风机提供动力 ,副发动机启动后带动风机作业。副发动 机采用 油机 ,经传动轴、皮带传动带动风机运转 ,副发动机通过安装在驾驶室内的油门控制器控制油门开度对转速进行调整 ,通黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 过油门控制器上的限位螺钉限定其最高工作转速和怠速。发动机怠速 为 750800r/高工作转速限定 为 2200r/发动机最大扭矩为 200r/3800r/机采用 926 准 通用型风机 8。 （ 2） 吸盘装置 由吸盘、吸管、拖杆、吸口、侧滚轮、后滚轮等组成。为确保最佳清扫效果 ,吸盘支承滚轮着地后底边和地面的间隙应保 持 20右 ,该间隙可通过提高和降低吸盘两侧支承滚轮的安装高度来调节。不清扫时通过提升装置提起吸盘 ,保证吸盘刚性部分离地间隙大于 100利快速行驶。 （ 3） 清扫装置 该装置由与车架中心线对称的左、右两清扫装置组成。扫盘 离地 110右，扫刷触地状况对清扫效果和减少扫丝的磨损很重要 ,必须将扫盘对地倾斜成一定的角度 ,即将扫盘外 倾 3 左右。扫刷磨损后必须对扫盘进行 调整。当扫刷长度磨损减短至100就需更换新扫刷。 （ 4）垃 圾箱 垃圾箱为密闭的簿壁焊接容器 ,其作用是沉积垃圾和除尘。当从吸口吸入垃圾尘粒时含尘气流从吸口进入 ,经过垃圾箱空腔 ,通过分离孔板进入风机。垃圾箱内部经过防锈处理 ,垃圾箱安装在副车架上 ,由翻斗油缸倾翻卸料。垃圾箱与吸盘、风机、后箱门结合处用密封条严密密封以提高吸尘效果。当以上结合部密封条脱落或损坏时吸尘效果会明显下降 ,此时应及时紧固或更换密封条 9。 （ 5） 液压与电气系统 扫路车扫盘的旋转、伸出、缩回 ,垃圾箱的倾翻收回 ,吸盘的放下、提起等动作都由液压系统驱动和控制。液压系统主要由液压泵、液压马达、液压缸、电磁阀、单向节流阀、液压单向阀、背压阀、集流块、液压油箱、连接油管等组成。 扫路车具有汽车底盘电气和专用工作装置电控与仪表两个独立的电气系统。底盘电气系统为常规通用系统 ;专用工作装置电控与仪表系统由电控箱、副发动机电气元件及电磁阀等组成 ,通过驾驶室内的仪表盘按钮操作实现专用工作装置电、液控制 10。 （ 6） 洒水系统 本扫路车是湿式、吸扫式扫路车 ,该车在清扫时和吸入时都设有喷水装置 ,达到压尘和防止二次污染的目的。水泵选择三缸活塞泵，额定 转速 820r/高转速1200r/流 量 30L/最高压 力 3最大耗用功 率 扫作业时 ,将水泵工作控制开关旋至“工作”位置 ,压力水经洒水喷嘴及垃圾箱内喷嘴喷出 ,并形成水雾。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 章小结 本章主要是对整车方案进行了初步的分析，并确定了整车方案中基本参数。对整车设计基本方案的确定。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 第 3 章 主要零件选择及其设计 机的选择 机的工作原理 扫路车对尘粒的吸拾主要依赖风机对尘粒的作用力。这种作用力有两种 形式，即空气流动对尘粒产生的动压和风机直接对尘粒产生的负压 (静压 )。动压和负压之和为风机的全风压。空气流动时产生的动压力相对较小，它只能带动较小的尘粒流动，最终还要依靠风机产生的负压吸拾尘粒。对质量较大的尘粒的吸拾主要依靠风机对尘粒产生的负压力。动压和负压可以相互转化，根据风流通道的形式，动压和负压会有不同的表现形式。 通 过 尘粒在进人垃圾箱之前会经过两种不同形式的路径，即风道和吸嘴。在风 道内 ，风机对尘粒的作用力主要体现在风机的负压上。若仅使 用通道 吸拾尘粒，那么风机只需要有足够的负压力便可。风机的风流量可以很 小。但仅用风道吸拾尘粒，使得扫路车对路面的吸拾宽度太小，不适合扫路车的工作性能，为此增设 吸嘴，目 的是通过风流产生的动压将吸嘴宽度内的尘粒都带 到风道的 进口。在 吸嘴 内，除风道的进口存在极大的负压外，其余空间的负压较小，此时风机对尘粒的作用力主要依赖风机流量产生的动压力。根据动能定理 （ 可知风的流速越大，风流产生的动压越大。其中 ， E 为 风的动 能， m 为 空气介质的密度， v 为 空气的流速。能量守恒定律告诉我 们 :在一个封闭的系统中，流体的总能量是一个常数。根据伯努利方程可知 （ (在扫路车的吸尘系统中，式中的流体势 能 小，可以忽略不计 )，如果吸尘系统中的气流流经一个收缩 (节流 )截面时，气体将被加速。这种气体的加速将使它的动能增加，却使被加速处的静压力降低。 根据式 ( 以看出若能获得较大的流速，则 吸嘴的 风流截面越小越好。为此，在设计吸 嘴 时，在保证尘粒能顺利进人吸嘴的同时，应尽量减少吸 嘴与路 面的距 离。吸嘴的两个侧 面 和后侧面使 用围板，也可以有效地减少 吸嘴 的风流截面，同时在较大尘粒不能被风流的动能带动时，还可以将其 拖送至风道的 进口。根据几种典型风机的性能参数绘制风机的流量。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 图 几种 风机的流量和功率曲线 从图 以看出，随风流量的增加，风机所需的能量会急剧增加。而且，风机产生的噪声主要是因为气流间的摩擦、流量的增加。因此，在风机的负压能满足吸拾尘粒的要求时，尽量选用小流量的风机，在降低能耗的同时，还可有效的降低风流产生的噪声，有利于除尘。 机的选择 扫路车欲吸拾尘粒，必须满足下述条件 F 吸拾 G 尘粒 （ 式中： F 吸拾为吸拾尘粒所需的吸拾力， N； G 尘粒的重力， N。 选取尘粒密 度为 P，初 设可吸拾直 径为沪 d 的 尘粒 (不规则物体按当量直径计算 )，则吸拾尘粒所需的负压为 （ 式中： 理想状态下吸拾灰粒所需要的 负压， 密 度， D 直 径（或当量直 径）， 式（ 理想状态下，风机吸拾尘粒所需的负压。但在实际工作过程中往往因为吸口形式、管路形状、路面状况的影响，所 需的负压会大于理想状态下的负压，为此，需要用工况系数 k(kl)来弥补作业中的能量损失，此时 （ 风机的全风压为动压和负压之和，动压和负压的比例会随着吸尘系统结构的不同黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 而有所变化。离心式通风机在最佳工况下，出口动压约占全 压的 1020%，当偏离最佳工况时会大些。在此，取动压是全压的 20%计 算，于是，所需风机的全压为 （ 扫路车有多种除尘形式，每种除尘形式均有压力损耗，常用除尘形式的压 力损耗如 表 表 用除尘形式的压力损耗 . 质性除尘 重力除尘 袋式除尘 1001500 50150 7001000 其中袋式除尘多在干式扫路车上才有应用，在此，只选取惯性除尘和重力除尘的最大压力损 失之和 1650结 合式（ （ （ 可得风机所需的全风压应满足如下关系式 （ 式中： 扫路车在实际应用具有的全风力。 综合实际情况取 K=量直 径 d=150吸入最大灰粒重 量为 3 右。则 扫路 车上风机跟吸尘系统的关系密切，在选用扫路车的风机时可以参考以下两点 :为减少风机的能耗和噪声污染，应尽量减小风机的流量，在保证吸拾垃圾的性能的同时，最有效的办法是缩小吸嘴的风流截面。 风机的选型一般按下述步骤进行 : （ 1） 计算确定隧道内所需的通风量； （ 2） 计算所需总推力 （ 其中， 风口横截面 积 (： ：各 项阻力之 和 ( 设计扫路车风机选 择 9离心通风机输送介质的温度一般不超 过 80 度。介质中所含的尘土及 硬质细颗粒不大 于 150 毫克 /立方 米。风机机座号 5#、 风机的传动 方式为 A 式 。风机的传动方 式为 D 式传 动。出风口位置角度可按 装配需 要而定 ， 并可根据 装配 的实际需求制作非标产品。 风机性能参数见表 离心通风机 性能参数 传动方式 转速 流量 全压 内效率 内功率 所需功率 V 带传动 2900r/293m3/h 6035龙江工程学院本科生毕业设计 14 发动机的选择 副发动机在本设计中只驱动风机，因此对副发动机选择要求如下： (1)能完全驱动风机； (2)质量体积油耗越小越好； (3)价格越廉价越好。 综合考虑选择 为： 大扭矩： 200r/大功率：800r/ 发动机与风机的传动设计 根据风机和副发动机参数，风机与副发动机采 用 V 带传动，由风机工作载荷变动很小（每天工作 16 小时，参照（杨可桢、程光藴、李甚生主编机械设计基础第五版。高等教育出版 社， V 代的 设计参照表都为本数图表） 表 13择工作系数故功 率为 又由 ， 转速 n=2900r/查 13择 V 带 。 有参照表 13不小于 63取 =100由带轮传动比 （ 为 风机转 速 2 900r/发动转速 2 2003 800r/风 机带轮，副发动机带轮。 取 。 当时发动机基本处于最大功率，经济油耗工况下工作，满足设计要求。 验算带速 （ 带速 在 5s 范围，满足要求。 初选中心距 取 =450合 长 （ 参照表 13窄 带 L=1250 实际中心距 验算小带轮包角 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 （ 满足要求。 求 v 带根数 Z （ 式中： 单根 V 带 的基本功率； 单 根 V 带 i 1 附 录 （英文文献和中英文对照） is a it is to to in of to to of to to to is by is an by to to is to be at to by is in in to at to to in a to of a is to to to on to be to b) to be to 2 in on is to to to of to of of in of is is of in to be to to is to be is by to to is to to to so on it to to to to to to to to to to 3 to of to to to to to to to is in of of to to so on it to be to .5 m, to be to as 0 km/h, in a 25 mm as to or to to to so on in in to in to to s of of to to to 20 km/h. to to to be is is to be is or to so on is to to to 4 is 6 km/h; it to be to 20 km/h, to be to as 530 km/h. 5 吸嘴是扫路车的一个重要工作装置，它是把前方扫刷扫进车辆中部的垃圾由地面输送到垃圾箱体内的一种垃圾导向输送装置。吸嘴结构、性能的好坏直接影响到整车吸尘的效果。传统吸嘴的结构已越来越不适应现在的道路条件，使用时间一长，就暴露出许多缺陷。为提高扫路车清扫能力，改进吸嘴结构已迫在眉睫。 首先，分析一下扫路车吸嘴的结构原理。它是由四面金属板围成，呈扁平状，与地面围成具有一定容积的腔体。顶部开口通过橡胶吸管与箱体相通，同箱体形成一个密闭仓体，前面为垃圾吸人口。整个吸嘴体由左右侧及后部的橡胶滚轮支撑，调节滚轮机构使吸嘴底 边离地面间隙约为 5 10作时，风机不断的抽吸，使密闭箱体处于真空状态，这样吸嘴的周边就形成一定的负压。前方由扫刷拢于车辆中部的垃圾受到真空吸力的吸引，沿着箱体通道而被收集在箱体内。专用装置停止工作时，吸嘴体通过提升机构收到一定的高度，保证车辆运输行驶的安全性。因此针对吸嘴用途及使用环境，借鉴国内外先进扫路车吸嘴结构，对传统型吸嘴。 1 地面不平坦时，保证吸嘴接地间除均匀传统吸嘴的提升机构采用平行四边形机构。该机构通过销轴一端与吸嘴支耳相连，另一端与车架相连，通过钢丝绳收放使吸嘴升降。吸嘴体通过销轴可绕 该机构上下跳动，前后左右方向无法摆动。当遇到地面高低不平时 (如图 3)，由于吸嘴无法摆动，随着地面的升高，吸嘴体整体提升，而地势低的一边间隙就加大了，从而造成底部漏风，吸力下降，地面无法清扫干净。新型吸嘴就能克服这种道路条件带来的问题。吸嘴升降直接由油缸的伸缩来控制。油缸一端通过 U 形卸扣与吸嘴支耳相连，油缸为单作用缸，吸嘴放下时，活塞杆伸长，腔内无压力，吸嘴随路面高低而升降，油缸也会跟随伸缩，使吸嘴不受约束。前方导向杆通过铰接机构与吸嘴相连。铰接机构由铰接座和销轴 I、销轴 H 组成。铰接座的两个销孔成十字交叉布置 ，销 轴 I 连接导向杆和铰接座，销轴 n 连接铰座和吸嘴体。吸嘴体可绕销轴 I 前后摆动， 绕销轴 n 左右摆动。当路面高低不平时，吸嘴始终与地面保持平行，这样离地间隙也均匀不变，风机吸力也不受影响，同时降低对地面撞击的噪音，提高吸嘴的耐用性。 2 提商对密度大、多而厘、有粘性的垃圾的吸力沙土型垃圾比较湿，压实后对地面具有一定的附着力，传统型吸嘴需靠提高风机转速才能吸干净。新型吸嘴尾部加装卧式扫刷 (如图 能提高清扫效率。卧式扫刷装在吸嘴后部，由 5 把圆形扫刷固定在心轴上，液压马达带动心轴使扫刷高速旋转。如果垃圾具有一定的粘性，真空吸力不足以克服垃圾对地面附着力，需通过扫刷的滚动，使垃圾扬起，真空吸力作用面积增大。根据压强、压力公 式 S 压 强不变，作用面积加大，压力就变大，这样在相同的风机转速下，箱内的气体压强一致，垃圾受到的真空吸力 (即压力 )就大，就容 6 易被抽吸进垃圾箱体。此种机构清扫潮湿地面上枯枝烂叶特别有效。根据试验结果，两种吸嘴在相同路面作业时， 新 3 提 高滚轮的使用寿命，降低使用成本新型吸嘴尾部和车架之间装有悬挂拉簧、调节筒和链条。安装时，先调 节好链条长度，保持拉直状态，使前后滚轮着地。调节筒由两端左右旋螺杆和中部套筒组成，旋转套筒使拉伸弹簧拉长，直到弹簧拉力接近而略小于吸嘴的重力。吸扫式路面清扫车具有路面清扫范围宽、连续工作里程长、清扫保洁效率高、适应性好等特点。由于其吸扫装置对微细垃圾及尘埃具有良好的吸拾、除尘和输送效果 ,有效减少了清扫对环境的污染 ,同时能满足高等级公路快速往返和低速作业的要求 ,因而是高等级公路路面保洁最理想的清扫设备。 大型吸扫式清扫车采用定型汽车底盘和双发动机驱动形式 ,其行走系统具有汽车行驶的独立性和工作可靠性 ,同时副发动 机又可满足吸扫系统对动力的要求。掌握清扫车的关键应用技术 ,正确使用 ,合理维护 ,对保持清扫机械正常运转、提高出勤率和延长机械使用寿命有着十分重要的作用。 合理选用吸扫装置的结构形式国产吸扫式清扫车的吸扫装置有 4 种布置形式 :中置四扫盘后置吸嘴式、中置四扫盘加后置卧刷吸嘴式、前置二扫盘加中置二扫盘吸嘴式和中置二扫盘加中置卧刷双吸嘴式。中置四扫盘后置吸嘴式清扫车是在吸收国外先进技术的基础上 ,结合国内实际情况开发出的新一代路面清扫车 ,具有清扫视线好、易操作、清扫效果好等特点 ,其清扫宽度可 达 3.5 m,清扫速度可 高达 30 km/h,垃圾吸入粒度大 (最大可 达 125 扫净度可高 达 且对周围环境污染小 ,最适合清扫刚性水泥或其它硬性路面。采用前置式扫盘的清扫车具有清扫直观等优点 ,适合清扫城市道路和高等级沥青路面 ,但在路面灰尘较多、压尘不够理想的情况下不宜使用 ,以免由于扬尘影响驾驶员视线。由于扬尘的影响 ,此种前置式扫盘清扫车的清扫速度受到一定限制 ,通常应控制 在 320 km/h。 采用中置二扫盘加中置卧刷滚扫装置的清扫车 ,由于扫盘间距偏窄 ( 扫能力相对较低。通常其吸入粒度较小 ,二次污染较大 ,故清扫速度不宜过高 ,只适宜清扫城市 道路或灰尘较少的沥青路面两侧。根据高等级公路路面性质、路面状况、地理环境和气候等因素 ,合理选用清扫车吸扫装置的结构及布置形式 ,是提高路面清扫效率的首要问题。最佳作业速度的选择与控制如何选择和控制清扫车主车的行驶速度和驱动清扫工作装置的转速 ,对清扫使用效能有着直接的影响。实践证明 ,灰尘覆盖量和尘埃粒度大小、路面干燥程度和湿度状况是调节、改变行驶速度与工作转速的主要依据。通常 ,由于城市道路较窄 ,行人和障碍较多 ,故清扫城市道路时 ,其行驶速度一般应控制 7 在 56 km/h；对于高等 级公路路面 ,特别是高速路面 ,其清扫行驶速度应提高到 520 km/h,保洁行驶速度则可高达 1530 km/h。 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 系部 汽车工程系 专业、班级 车辆工程 导教师姓名 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 城市 道路清扫车的设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1 研究现状： 我国 清扫车 行业历经数十年的发展，产品从单一的纯扫式发展到目前的多种型式，产品性能和产品质量迅速提高，特别是在改革开放以后，通过进口关键外购件使扫路车产品性能和可靠性大大提高。但目前我国扫路车的水平与国外发达国家相比，还存在一定的差距，特别是在产品的可靠性方面。 为尽快提高我国扫路车的水平，缩小与 先进国家扫路车水平的差距，满足我国环卫部门对路面清扫作业的要求。 随着社会的发展、进步，不再满足于单纯意义上的吸尘车，将从多功能、环保、经济等方面提出更多的要求，市场呼唤能满足各种需求的吸尘车。 基于市场和环境的需要，清扫频率 的增加，给清扫作业机械提出了跟高的要求，除 适用于各种气候和不同干燥路面的清扫作业 外 ，更 要求 适 用 于 公园、 广场、 车站、码头、机场、水泥厂、电厂 、住宅小区、养殖场 等 场 所的清洁除尘。 2目的和意义： 综合 所掌握的 知识 ，以城市道路清扫车为
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