小型清扫机的设计(毕业设计).doc

本 科 毕 业 设 计 (论 文)走廊清扫机的设计The design of the corridor cleaning machine学 院： 机械工程学院 专业班级： 机械设计制造及其自动化 机械 学生姓名： 学 号： 指导教师： （讲 师） 20 年 月毕业设计（论文）中文摘要走廊清扫机的设计摘 要：电机安装在清扫机的前上方，下部分空腔留给质量比较大的电池安放，这样可以降低清扫机的重心高度，使清扫机工作过程中更加的平稳。电机通过V带与带轮带动主传动轴转动，主传动轴通过两相对安装的锥齿轮传动将动力传给前端两侧的圆盘刷上，带动圆盘刷反向旋转，两侧垃圾被扫到中间位置。推动清扫机前进，滚筒刷通过主传动轴带传动向前旋转，向前运行过程中将垃圾扫入紧贴地面的导板中，滚刷在此过程中还紧贴导板将垃圾送达导板最上端，使垃圾自然坠落进入带刷导板中。本课题设计的清扫机，是工作区域为工厂、办公楼等较大的长廊大厅等地方工作，大型清扫工具不方便进行作业的场合，宜选用本清扫作业装置，由于工作场合的特殊 ，对噪音上面的要求比较严格，采用的电力驱动可以有效地减少噪音，又可以减少污染，设计过程中所采用的零部件大多为标准件，生产加工比较容易，设备的生产成本比较低，功能可靠，是理想的清扫设备。关键词：清扫机；盘形刷；滚刷；成本低毕业设计（论文）外文摘要The design of the corridor cleaning machineAbstract: Motor installed in the above before cleaning the machine, the part of the cavity for quality larger battery placed, so that we can reduce the cleaning the machines center of gravity height, make in the process of cleaning the machine work more smoothly. Motor through the V belt and pulley drive main shaft turn, the main transmission shaft bevel gear drive with two relative installation will drive to the front on both sides of the disc brush, brush reverse rotation driven disc, on both sides of the rubbish swept to the middle position.On either side of the force to the front disc brush, drive disc brush reverse rotation, on both sides of the rubbish swept to the middle position. Promote cleaner, brush roller through the main transmission belt drive forward rotation, will waste into running forward close to the guide of the ground, the roller in the process is close to the top guide to guide the garbage, garbage natural fall into the plate with a brush.This topic design cleaning machine, is the work area for places such as factories, office buildings and other large long corridor hall, large cleaning tool is not convenient for operation, appropriate chooses the cleaning operation device, due to the particular workplace, is strict with the noise, the electric drive can effectively reduce the noise, but also can reduce pollution .Adopted by most of the parts in the process of design for standard parts, it is easy to production and processing equipment of the production cost is lower, reliable function, is the ideal cleaning equipment.Keywords: Cleaning machine; Disc brush; Rolling brush.;The cost is low目 录1 绪论 11.1 设计清扫机的意义、行业发展状况及趋势 11.2 课题思路、会产生的困难、解除困难的方法和措施 21.3 课题的设计方法、和分析 22 总体方案的设计 32.1 技术要求 32.2 总体方案的确定 33 动力装置的确定 63.1 蓄电池的选择 63.2 电动机的选择 64 清扫机的机构设计 84.1 传动比的配算 84.2 带轮的选择设计 84.2.1. 主轴 I带轮的设计计算 84.2.2 主轴I-滚筒上带轮计算 124.2.3 V轴的带轮设计 154.2.4 IIIV轴的带轮设计 164.3 传动主轴I的计算 164.3.1 设计主轴I的结构 164.3.2 锥齿轮设计184.4 强度校核204.4.1 校核锥齿轮齿根弯曲疲劳强度 204.4.2 轴的校核214.4.3 键的校核234.5 其余部分设计244.5.1 车体的设计244.5.2 滚筒刷的设计24结论 25致谢26参考文献27淮海工学院二一五届本科毕业设计（论文） 第 29 页 共 28 页 1 绪论1.1设计清扫机的意义、行业发展状况及趋势1.1.1 研究的意义：无论是生活还是办公，一个舒适的环境是对于人们来说是很重要的。现在的生活条件好了，人们的工作生活更加的注重身边的环境，现在的城镇发展很快，人口越来越集中，生活垃圾也越来越多。这种情况使得对于环境的清扫强度也越来越大。对于有些地方清理起来费时费力，这个时候就应该设计一款较小型的清扫机来解决人们对于保洁的困扰。走廊清扫机的出现，将会彻底改变人们对于这方面的困扰，此款清扫机的可以用于公司长廊，或者一些工厂的走道清扫，也可以作为社区的人行道清扫机器，帮助人们完成对常见的生活垃圾的清扫工作1.1.2行业状况：在行业中，西方发达国家早就有所发展，比如日本、美国、德国等发达国家。在这些国家中，清扫机的设计早已趋向智能化。例如德国的凯驰系列清扫机比较具有代表性。现有的市场上的清扫机主要有两种驱动方式，一是油气驱动式，另一个是电力驱动式。在一些露天的场所中使用油气式的清扫机比较合适，油气式的清扫机动力比较大，清扫能力更强，但是其由于会产生超大的噪音与较高的能源消耗问题，同时还会产生大量的尾气，因此此种动力方式的清扫机不适合在人群较多且对环境要求较高的地方工作。电力驱式清扫机，其工作起来比较轻便，噪音小，零污染，比较适在公司的办公大楼内作业，以及在一些人口密集的社区厂区过道工作。同时还可以根据不同的清洁环境来调整清洁的行进速度,就可以取得最佳的清洁效果,节省时间与人力。如今在中国，发展清扫机的企业也很多。苏州梁玉玺清洁设备有限公司生产各种品牌工业清洁机与用品。佛山市格美清洁设备有限公司生产的盘式清扫机。江苏南通品德环保科技有限公司，其生产的可靠的环保清扫设备使其在中国的清扫设备业制造方面树立了标杆。其公司主要从事智能化清扫机、洗地机的生产研发，作为中国智能清扫机行业的领跑者，将国内的清扫设备的技术，逐渐的与发达国家缩小了差距。其公司及时跟踪社会的发展情况，以及不断变化的清洁难题，不断的加以创新改进，这些企业的发展，为中国的环境清扫设备行业的发展带来了希望。1.1.3 发展趋势：如今市场上的清扫机五花八门，现如今的清扫机设备的发展跟不上当今的经济发展，比方对于社区以及公司的车间走廊以及其他类似地方来说，能够有一款相对较大范围且高效的清洁设备的出现是符合现实需要的，但是现如今的研发比较落后，很少有一款能够适合在这种环境中工作的。市场上的清扫机大多笨重且清扫效果不佳，加上人工的清扫，费时费力效率低下，同时还面对着人工劳动成本增加的问题。对于社区，人行道路及公司走廊、路面清扫而言，很有必要实现创新，使环境的清扫工作机械化来减少劳动强度降低成本，同时不断的增进清扫的效果和环卫水平。1.2 课题思路、会产生的困难、解除困难的方法和措施通过对清扫环境的分析，然后对现有市场上清扫机的性能基础之上进行改进，可以更好的提高工作的效率，对于清洁人员的劳动强度能够有效的减轻，同时还可以更快速的清理卫生死角。清扫机的动力装置，还有传动件的设计将会比较突出体现出来。在后续的部分中添加辅助功能部分，例如垃圾收集装置，采用带刷的输送的方式。垃圾收集主要通过滚刷的旋转带动垃圾沿着导板通过惯性进入传送带从而送到垃圾收集箱。可能遇到的主要问题是导板与地面之间存在间隙，会影响到清扫的效果。此问题可以通过在导板边缘加装橡胶软边条，与地面减小间隙的方法来解决，另外一个需要解决的是抬升机构，当清扫机不工作的时候，需要将清扫刷抬离地面来减少与地面的摩擦，对清扫刷起到保护作用。此问题可以通过在车轮上加装螺旋抬升机构来解决，使其能够自如的升降。1.3.课题的设计方法、和分析本次设计利用绘图软件对清扫机进行三维或二维建模，对具体结构进行设计和校核。对于小型清扫机装置的研究，首先对本课题的选题背景进行研究，查阅相关资料了解国内外行业现状，初步认识了解清扫装置。在现有资料的基础之上对清扫机的设计拟出初步方案，之后在方案之上加以改进。在设计阶段对清扫机传动系统、清扫机构和垃圾转运上料机构进行细节设计，根据相关计算数据以及查询相关手册完成设计，并绘制图纸，并完成报告。设计当中会有很多问题出现，应当根据需求进行查阅相关资料，再电机的选择上、涉及零件的材质上，以及诸多的受力情况，还有许多的功能方面都要满足相关的要求。比如电机的选择要合理，轴的强度要满足设计要求，相关的通用件的选择要能够适应机器的设计。选用好的材质对清扫机的使用寿命会有很大的好处，调查市场上的清扫机，很多的部分因为外观的损坏而影响美观，同时还会因为机体损坏会造成再次污染的现象发生，清扫机的设计，在带轮，齿轮以及其他各方面的设计都必须要符合规定。对于机器的材料选择，强度与硬度要符合要求，能够与清扫机的动力方面进行匹配。因此清扫机的零部件的结构设计、尺寸、功能、以及位子的设置都要合理，这项工作比较繁重。2 总体方案的设计2.1 技术要求本课题设计的清扫机，是工作区域为工厂、办公楼等较大的长廊大厅等地方工作，大型清扫工具不方便进行作业的场合，宜选用本清扫作业装置，由于工作场合的特殊 ，对噪音上面的要求比较严格，在此采用的电力驱动可以有效地减少噪音，又可以减少污染。2.2 总体方案的确定开始接触本课题时大量的查阅了相关资料，在资料的基础之上最初设计了几种方案，认为有四种方案较符合技术要求。在此进行一一对比。方案一：图 2.1 方案一简图工作原理：在方案一中，电机与电池安装在清扫机前端，电机带动滚刷转动，将地面杂物清扫到导板4上，通过惯性滑入垃圾箱6中。方案一的设计，机构结构设计较为低端，制造成本低廉。虽然结构简单制造简单，但是响应的缺陷也是比较多。首先滚刷安装在车架中，无法自由上下提升，在非工作状态下，滚刷无法回收，行走过程中会损伤滚刷。导板的位置过高，滚刷的旋转能力无法将大多数的杂物带向导板，从而造成清扫效率低下的问题。 方案二：图 2.2 方案二简图工作原理：与方案一类似的工作原理，都是通过前端滚刷的旋转来实现清扫目的，与方案一有着相同的问题，同时容易存在清理死角。但是此方案中添加了一个旋转上料装置，滚筒刷将垃圾带到导板后，通过上料装置将垃圾输送到垃圾箱中，这样的好处是可以避免在工作过程中一些垃圾的滚落。方案三：图 2.3 方案三原理图工作原理：电机安装在清扫机的前上方，下部分空腔留给质量比较大的电池安放，这样可以降低清扫机的重心高度，使清扫机工作过程中更加的平稳。电机通过V带与带轮带动主传动轴转动，主传动轴通过两相对安装的锥齿轮传动将动力传给前端两侧的圆盘刷上，使圆盘刷向中间旋转，将外侧杂物清扫到机器到中部。推动清扫机前进，滚筒刷通过主传动轴带传动向前旋转，向前运行过程中将垃圾扫入紧贴地面的导板中，滚刷在此过程中还紧贴导板将垃圾送达导板最上端，使垃圾自然坠落进入带刷导板中。同样的原理，带刷的安装位置比较高，刷毛紧贴导板，将垃圾刮入垃圾箱中。机架前轮与后轮采用了螺旋提升机构，不工作时候，旋转提升螺母，将机架抬高，使滚刷与盘刷离开地面，减少因与地面的摩擦损耗，此功能可以有效的解决不工作时候的行走问题。采用带刷与导板的配合的原因是可以将垃圾箱做的更加的高大，这样清扫机又可以适合在露天环境中工作，比方是小区的人行道等，会有大量的落叶，容积大会更好的解决清扫问题。方案四：图 2.4 方案四功能图工作原理：方案四的工作原理是在方案三的基础之上进行的试想，方案三中的螺旋抬升机构有个缺点就是每次工作与结束工作都要前后的调试清扫刷的高度，造成了不必要的时间浪费，在此基础之上现将前端盘刷的结构安装到四边形机构中，使盘刷可以自由的上下活动。但是此方法造成了部件的难以安装问题，制造安装比较复杂。 方案对比：通过对以上几种方案的对比后发现，选择方案三，可以弥补前两种方案的不足，可以轻易的清扫到各个地方不留死角。虽方案四的补充设计，方案比较不错，但是由于安装比较复杂，不适合小型的清扫机结构，因此最终设计方案选择方案三。3 动力装置的确定3.1 蓄电池的选择清扫机属于小型的电动装置，设计要求清扫机应符合节能环保的要求，所以选用的蓄电池应当能够完全放电，不会造成污染环境，因此选用24V6AH型号铅酸电池，电压为24V，基本尺寸：=151mm98mm95mm3. 2 电动机的选择根据实际情况，清扫刷材料为尼龙，盘刷在工作过程中受到的力约为F=40N，转速拟定为，清扫机上滚刷在清扫过程中受到的力约为,转速拟定为。上料刷上料受力，转速为计算盘刷转矩T= FR=400.13=5.2Nm计算所需功率P= =44W在本设计中所有带传动均采用V带传动，盘刷到锥齿轮间的传递效率为0.96。中间有一对6005型深沟球轴承，传递效率0.99，一对30205圆锥滚子轴承，传递效率0.99。大锥齿轮功率：P=W锥齿轮间的传动为开式脂润滑，传递效率为0.92.小锥齿轮的功率P= W带刷处轴的转矩TIV=Nm此处的功率 P=W计算轴的转矩T2=Nm功率为P=126.5W滚刷到主轴I之间用V带传动，传递效率为0.96，其中滚刷上有两对深沟球轴承，传递效率为0.99.主动轴上有两对深沟球轴承，传递效率为0.99.P=W电机到主轴I之间用V带传动，=0.96计算电机的输出功率 对于清扫机来说，工作速度需求不是很快，一般直流电动机旋转速度都相对较高，经查阅相关资料，选用直流减速电机，查找选择电动机的型号为北京欧特利机电设备有限公司生产的直流减速电动机，其型号为J-SZ(ZYT)-PX系列110ZYT55电机，输出功率为308W，输出转速750r/min，电压为24V。4 清扫机的机构设计4.1传动比的配算电动机到滚筒轴的传动比i=8.3设计电机到I轴的传动比i=3.5； I轴到III轴的传动比i=3。电机传递到盘型刷的传动比i=9.4设计齿轮间的传动比为i=1.9 1图4.1 清扫机的内部结构图4.2 带轮的选择设计4.2.1. 主轴 I带轮的设计计算1）确定计算功率Pca主轴I传递的功率P=252+126.5=230.5，因为两侧盘刷传递到I轴总的转矩为T=2TV=25.2=10.4N.m,滚筒刷到主轴I的转矩为，所以I轴的转矩为T=N.m，所以I轴的转速为nI=r/ min。清扫机工作的性质为轻载荷工作平稳，每天运行时间比较短，根据I轴传递功率P，计算功率Pca P=1230.5=230.5W式中：P计算功率 K工况系数。查机械设计课本表6.6得工况系数14 PI轴传递传递功率P2）计算传动比i=据传递功率,，查机械设计课本图6.13取型V带3）由机械设计课本表6.5,选取最小基准直径为d4）大带轮直径=，查表6.5取标准带轮直径5）计算带速vv=m/s6）初定中心距a初定 mm7）计算基准长度 =1524mm由机械设计课本表6.3，选V带基准长度8）实际中心距a 取a=430mm9）小带轮上验算包角小V带轮包角选用合理10)选用V带根数Z取Z=1P0单根V带额定功率，由d1及n1查机械设计课本表6.8，并用线性插值法求得KWP功率增量，根据传动比由表6.9查得功率增量K包角系数,由包角查表6.7得包角系数14Kl长度系数，由基准长度查表6.10得系数查机械设计手册一般A型V带单根可传递的功率可以达400W。在这里传递的功率小于，所以选用一根A型V带就满足选用要求。11）单根V带的初拉力F0=61.3N式中：包角的系数 ， 查机械设计课本表6.7得=0.89qV带的单位的长度质量，kg/m。查表6.2得q=0.10 kg/m12）计算压轴力FQ 14N13) V带轮结构尺寸设计V带轮的应当有的设计要求是：首先要有小的质量；其次还要有好的设计工艺性；带轮的铸造内应力不应过高；带轮材料受力均匀，对于带轮的轮槽与槽角应当要求有较高的尺寸与工艺精度，必要时候采用磨削加工，可以有效的减少载荷不均与带的磨损消耗问题。参照机械设计课本表6.4可知：V带带轮基准宽度bd为11 ；槽顶高hamin =2.75 ；槽根高为hfmin =8.7 ；带轮宽B=2fmin=210；外径；进而计算V带轮各外形尺寸。图4.2 电机小带轮由之前选定的J-SZ(ZYT)-PX系列110ZYT55电机，查表得电动机轴径为22mm，半圆键长L=40mm。选定电机上小带轮轮毂内径，基准带轮直径，外径，轮宽，轮槽宽。轮槽角=34o,轮毂直径。小带轮直径较小，采用实心非加工结构。大带轮基准直径，设计I轴上大带轮的孔径，因为，所以用结构为孔板式的带轮。带轮宽B=20mm。轮缘厚度min=6mm,mm，mm，轮槽角38o 。 轮腹孔径腹板宽轮毂直径 腹孔间距，图4.3 主轴I大V带轮4.2.2 主轴I-滚筒上带轮计算1）计算功率Pca式中：计算功率 工况系数。机械设计课本表6.6取工况系数 PII轴传递的功率2）据传递功率=126.5W,=机械设计课本图6.13用A型V带。3）计算传动比4）查机械设计14课本6.5，最小带轮取5）大带轮直径=查6.5选标准大带轮6）计算带速v7）带轮初始中心距考虑到滚刷直径与I轴大带轮直径原因定8）计算基准长度Ld =1016mm查课本6.3，取V带长度mm9）实际中心距a因此所以取a=400mm 10）小带轮包角 所以包角在规定范围11）确定选用V带根数Z取Z=1式中：P0V带额定功率，由d1及n1查课本表6.8，并求得KWP功率增量，根据传动比由表6.9查得K包角系数,由包角查表6.7得Kl长度系数，由带的基准长度查表6.10得A型单根V带可传递160W的功率，需传功率低于,单根足够满足使用。12）单根V带的初拉力F0=5.8N式中：包角系数查课本表6.7取=0.98 qV带的单位长度质量，kg/m。查表6.2得q=0.10 kg/m13）计算压轴力FQ 14N14）带轮结构的设计 查询机械设计课本6.4，小带轮孔径根据I轴最小轴径计算，主轴I选用材料为调制处理的45钢,最小轴径段安装小带轮，且采用键连接，计算主轴最小轴径。取，则： 根据轴径估算公示 取V带带轮基准宽度bd为11 ；槽顶高hamin =2.75 ；槽根高为hfmin =8.7 ；带轮宽B=2fmin；外径 ；带轮的基本尺寸从而得以确定，V带轮的安装轮毂孔径直径 外径带轮轮宽 带轮基准槽宽 轮槽角=34o,轮毂直径。由于带轮尺寸比较小所以选用实心结构V型带轮。 设计计算大带轮孔径根据公式确定带轮的采用腹板式结构。计算轮宽，轮缘厚度min=6mm,mm，mm，轮槽角38o 。 轮腹孔径腹板宽S 轮毂直径 腹孔间距，4.2.3 V轴的带轮设计1）确定计算功率2）确定传动比由机构的总体传动比为9.4，锥齿轮传动比为1.9,盘刷转速80r/min,I轴转速152r/min，可计算V轴的带轮传动比i=1据传递功率，查课本图6.13选用A型V带。3）据课本表6.5,选取最小基准带轮直径为4）计算带速5）计算中心距 取mm6）计算V带基准长度 据课本表6.3使用V带长度7）实际中心距a8）确定选用V带根数Z查机械设计课本表6.8A型V带单根可以输送功率为160W。在此处设计需要传送的低于160KW，所以选用单根A型V带够满足使用要求。9）单根V带的初拉力F0 式中：查表得=1，q=0.10 10）计算压轴力FQN11)带轮结构设计为了方便清扫机的设计计算小带轮的尺寸选用与电机带轮的基本尺寸同等。V带带轮基本宽度bd为11 ；槽顶高hamin =2.75 ；槽根高为hfmin =8.7 ；带轮宽B=2fmin；外径 ，计算该部分基本尺寸，小带轮轮毂设计为孔径，基准带轮直径mm，带轮大径mm，带轮轮宽mm，带轮轮槽宽mm。轮槽角=34o,轮毂直径。小带轮的结构选用实心式。4.2.4 IIIV轴的带轮设计同上4.3 传动主轴I的计算4.3.1 设计主轴I的结构1)主轴I选用材料为调制处理的45钢,最小轴径段安装带轮，且采用键连接，计算主轴最小轴径。取，则：最小轴直径，因带轮安装在最小的轴上，考虑到轮毂孔径，根据使用需求选取最小轴径，带轮的宽度，为了便于带轮的轴向固定，因此轴段应小于轮毂的宽度取。轴端的固定采用轴端挡圈来完成轴上零件的固定，按轴端直径查机械设计与实践创新表18.9,取挡圈的直径25 ，宽度H=4mm。2）对主轴I上各轴的直径和长度进行计算为了使小带轮的实现轴向定位， 需要在L1轴段右侧加工一轴肩，因此取L2 轴的轴径为23 ，长度L2=14 。L3段上安装滚动轴承，因L3段左侧为非定位用的轴肩，因此高度取,又因主轴上有两对称啮合的锥齿轮，传动时承受的轴向力作用可以相互抵消，只剩下较大的径向力，根据L2轴段直径为23，查表14.2标准轴承尺寸系列，选用6005 型深沟球轴承，内圈直径d=25mm，外圈直径，宽度，为使轴段能够与轴承紧密配合，L3直径取25，L3=28。轴承在轴上的定位采用轴肩来进行轴向定位，左端使用轴承端盖进行固定。查表轴承内圈厚度为h=3.5，取L4轴段直径为30 。因为L4轴段上安装锥齿轮，因为锥齿轮在传动时候产生向右的轴向力，所以锥齿轮左端采用弹性挡圈进行轴向定位。因为L5上大带轮右侧采用轴环轴向定位，右端可以采用锥齿轮右端进行定位，因带轮毂宽度60，为了使带轮能够可靠的被压紧在右侧轴环上，轴段L5应相对略短于大带轮轮毂宽度，因此设计L5轴段的长度为58 。大带轮上右侧轴环L6直的径为46。轴环宽度取L6=15mm1.4h。为了使右侧齿轮的轴向固定，拟用阶梯轴固定形式，为了保证清扫机上各部件不会相互干扰，因此选用L7轴段的直径为42 ，长度为200 。右侧锥齿轮、轴承的安装的结构、定位以及轴径、长度与左侧的装配方式大体一致。轴上带轮与齿轮的轴向固定都采用平键连接进行传递转矩。查机械设计与实践创新表18.1，根据齿轮毂大小与轴径查得键连接的各部分截面尺寸，小带轮键连接bhL=6616，大带轮键连接bhL=12850，锥齿轮的键连接bhL=10820。采用国标(GB/T1095-2003)。为了使齿轮与轴之具有良好的配合的对中性，要求配合公差为H7/n6。轴承的安装采用过渡配合，因此选用轴段尺寸公差为h6。4.4主轴的设计尺寸如图所示4.3.2 锥齿轮设计清扫机的设计当中涉及到一个动力方向转变的问题，将垂直于水平面的旋转运动转换成平行于水平面的旋转运动，因此选用8级精度的直齿圆锥齿轮传动方案。小锥齿轮在主轴中为主动轮对传动要求比较高因此选用材料为45钢调质的处理，硬度质量为240HBW, 大圆锥齿轮选为从动轮相比较于小锥齿轮来说要求较小一点故使用用45钢正火处理的，硬度质量为180HBW。选用标准的锥齿轮传动齿形角顶隙系数，齿顶系数,螺旋角=0o,轴交角=90o，1）锥齿轮的传动比i根据之前的计算数据，得到两锥齿轮间的传动比2)锥齿轮的节锥角3）确定锥齿轮的齿数确定不产生根切最小齿数为确保齿轮的可靠性，取，则4）计算锥齿轮传动的几何传动尺寸据曲面接触疲劳强度设计公式计算小带轮分度圆直径初选载荷系数，小齿轮传递的转矩，材料系数,，许用接触疲劳应力，计算得根据应力循环次数查机械设计与实践创新图8.6得.查图8.8得，安全系数。取较小的值齿宽中点分度圆直径 齿宽中点圆周速度计算载荷系数K据机械设计课本表8.2、图8.11、8.13得使用系数根据表8.2得动载系数根据图8.11得齿向载荷分布系数根据据图8.13得对进行修正大端模数m取标准模数m=3锥齿轮传动几何尺寸大端分度圆直径d锥顶距齿宽 ，4.4强度校核 4.4.1校核锥齿轮齿根弯曲疲劳强度F=208N1) 查机械设计课本图8.7得弯曲疲劳强度极限2）查图8.9得弯曲疲劳寿命系数3）查取弯曲疲劳安全系数4）允许使用的最大弯曲应力系数 5）6）由查表机械设计课本表8,4得，7) 对齿根的弯曲疲劳强度进行校核由所以设计锥齿轮的齿根弯曲疲劳强度设计符合要求。4.4.2 轴的校核 图4-4 I轴受力图由之前的数据带刷、滚筒刷产生的扭矩 ，盘刷产生的扭矩,根据轴上零件尺寸，计算得出根据之前计算得出的数据，小锥齿轮处受到的扭矩T=3.3Nm得水平面内支反力 图4-5 I轴水平面内受力图两轴承处受力力矩：由B点取： F处轴承受力方向向下由F点取：B处轴承受力：方向向上 图4-6 I轴水平面内弯矩图垂直面支反力图4-7 I轴垂直面内受力图锥齿轮，由B点取：由F点取：在垂直面内的弯矩图为 图4-8 I轴垂直面内弯矩图总的弯矩图为 图4-9 I轴总弯矩图扭矩图 图4-10 I轴扭矩图抗弯截面系数：，因为轴为单向旋转，取，选用45钢的材料进行调质处理，查表得许用应变力，实际应变力远小于许用值因此轴可以放心使用。4.4.3 键的校核主轴上平键连接的主要工作面是两侧面，对于键的校核只需要对校核键的压应力强度进行校核。=式中：t传递的转矩，为39.4NMk键的工作长度，为25 d轴的直径 ，为30 键、轴、轮毂取三者中材料许用应变力最弱材料的，需用挤压应力 p =7080MPa，取其平均值,得：=1.58 Mp p 所以，键是安全的。4.5其余部分设计4.5.1车体的设计清扫机车体是承载动力部分，传动部分，工作部分的主体结构，车身的设计，在一定和程度上影响着清扫机的工作性能。在前人的基础之上进行了改进。车身采用Q235冷拔方钢焊接而成，在车身后侧装有两个万向轮，前方装有一个万向轮，在清扫过程中可以更好的避开障碍物，行走灵活。在此基础之上加装了螺旋提升装置，前后万向轮上安装有导杆，通过旋转提升螺母，螺母与螺杆配合，实现车轮的上下提升，方便了在清扫机的不工作时候的自由行走而不伤害其他部件。车身底板采用热轧Q235钢板，通过设计计算，电机与大带轮间中心距较大，为了充分利用车体空间，在车身底板上安装方舱，盛放电机所需用的电源电池，方舱上端安放直流减速电动机，给予清扫机动力。4.5.2滚筒刷的设计 滚筒刷的体积比较大，采用在两侧安装轴的方式进行连接，中心采用空心结构，质量比较小，带轮带动滚筒刷的旋转，运动能耗少。两端轴的结构采用锻造轴，在最大轴径上开有螺栓孔，与滚筒通过螺栓连接来进行固定。结 论从上学期末以来，毕业设计一直持续到现在，很快将结束了，在此过程中经历了很多，开始的查找资料，总结课题要求，书写开题报告，期间进入企业实习，学习到了一些特别实用的技术，对于我的毕业设计有很大的帮助。在本次的毕业设计中，做了以下几方面主要事情：1) 上学期末，在老师下达了毕业设计任务要求后，就开始着手查找资料，在学校图书馆登陆中国知网查询资料，到图书馆查阅大量相关书籍，到各大设计论坛寻找相关设计资料，为后续的清扫机设计做好了充分的准备。 2)在大量的设计资料的基础之上，对课题进行了深入的研究，着手提交开题报告，在报告中体现自己的设计方案目的，以及功能作用的阐述。在此期间，查找了相关的了外文论文进行了翻译，对其中的相关词句的着重理解，对于专业英语上面有了更深的巩固。3)开始进行毕业设计的设计选型，根据前期做的大量准备，自己根据可提要求拟出几份不同思路的设计方案，根据实际情况中的加工成本，以及现实的使用情况，最终选出一种比较理想的设计方案。4)根据自己拟出的设计方案，进行更加细致的分析设计计算，对于涉及到的传动系统，垃圾收集收集装置，还有清扫装置进行了认真细致的设计计算，使最初的方案变成有据可依。5）根据自己的设计