清洁机械 道路清洁车设计

中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第1页清洁机械中国矿业大学本科生毕业设计姓名：学号：学院：机电工程学院专业：机械工程及自动化设计题目：清洁机械专题：指导教师：职称：副教授中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第2页二O一一年六月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院机电工程学院专业年级机械工程及自动化学生姓名任务下达日期：2011年2月25日毕业设计日期：2011年2月25日至2011年6月10日毕业设计题目：清洁机械毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：主要内容设计道路清洁车最大清扫速度：7.5km/h最大清扫宽度：1000mm中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第3页设计任务与要求设计清洁车主体结构参数尺寸设计清洁车变速器设计清洁车清扫系统绘制总装配图纸绘制变速器图纸和部分零件图绘制清扫系统部件图纸院长签字：指导教师签字：中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第4页中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第5页成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第6页中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第7页成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第8页中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第9页成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第10页中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况回答问题提出问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年月日中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第11页学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第12页摘要随着时代发展，汽车的种类繁多，用途更是广泛。本文将介绍一种用于道路清洁的车辆，介绍了国内清扫车的概况及其主要机构部件工作原理，主要研究其传动系、变速器及清扫部件系统等。该种清扫车采用的是直列四缸汽油发动机，其结构简单、维修方便、造价低廉、工作可靠、宽度小、易布置。冷却方式采用风冷，系统简单、维修简便，与水冷相比，更加轻便。发动机产生的转矩在实际使用的转速范围内几乎没有变化，所以当起步或上坡时，可通过大幅度降低转速来增加转矩，发挥这种作用的装置就是变速器。清扫系统包括盘刷装置、清扫装置、吸口装置和垃圾储备箱等部分，这是清扫车的关键部分。关键词：清扫车；发动机；变速器；清扫系统中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第13页中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第14页ABSTRACTWiththedevelopmentofthetimes,thecarswiderangeofapplicationsisextensive.Thisarticledescribesavehicleusedforroadcleaning,presentedanoverviewofdomesticcleaningcarpartsworksanditskeyinstitutions,andmajorstudyofitstransmissionsystem,transmissionandpartscleaningsystems.Thekindsofsweeperusesinlinefour-cylindergasolineengine,anditssimplestructure,easymaintenance,lowcost,reliable,widthissmall,easytolayout.Theuseofair-cooledcoolingsystemsimple,easymaintenance,comparedwithwater,morelight.Torquegeneratedbytheenginespeedrangeinactualuseisalmostnochange,sowhenstartingoruphill,cansignificantlyreducethespeedtoincreasethetorque,thisroleisthetransmissiondevice.Brushcleaningsystemincludingdiskdevices,cleaningdevices,suctiondevicesandgarbagecontainersandsomereserve,whichisakeypartofthesweeper.Keywords：Sweeper;engine;transmission;cleaningsystem中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第15页目录1绪论.11.1引言.11.2国内外道路清洁车的概况.11.3道路清洁车的组成.21.4道路清洁车的类型.21.5道路清洁车的前景分析.21.6论文选题的意义.31.7论文主要研究的内容及任务.32普通汽车布置结构.42.1基准线的选择及其画法.42.1.1车架上平面线.42.1.2前轮中心线.42.1.3汽车中心线.42.1.4地面线.42.1.5前轮铅垂线.42.2车厢及驾驶室的布置.42.3垃圾储备箱布置.53道路清洁车主要参数的选择.63.1道路清洁车主要尺寸参数.63.1.1前、后轮距.63.1.2轴距.63.1.3汽车的前悬和后悬.63.2道路清洁车质量参数的确定.73.2.1道路清洁车的装载量.73.2.2道路清洁车的整备质量.73.2.3道路清洁车的总质量.7中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第16页3.2.4道路清洁车的整备质量利用系数.73.2.5汽车的轴荷分配.73.3道路清洁车主要性能参数的选择.83.3.1道路清洁车的动力性参数.83.3.2道路清洁车的机动性参数.93.3.3道路清洁车操纵稳定性参数.94道路清洁车发动机的选型.114.1发动机基本型式的选择.114.2发动机主要性能指标的选择.114.2.1发动机最大功率及其相应转速.114.2.2发动机最大转矩及其相应转速.114.2.3发动机适应性系数.125道路清洁车的传动系.135.1传动系的结构布置.135.2传动系静强度计算的载荷工况.135.3传动系零件的疲劳强度计算.136道路清洁车的变速器设计.146.1变速器的基本结构.146.1.1变速器结构分析.146.1.2变速器零部件的结构分析与型式选择.156.1.3变速器的操纵机构.156.2道路清洁车变速器基本参数的确定.156.2.1变速器的档位数和传动比.156.2.2中心距.166.2.3各档齿轮齿数的分配.176.2.4确定常啮合传动齿轮副的齿数.186.2.5确定II档位的齿轮齿数.18中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第17页6.2.6确定倒档齿轮副的齿数.186.3同步器.186.3.1同步器的主要分类及作用.196.3.2惯性同步器的结构类型.196.3.3惯性同步器的工作原理.206.3.4惯性锁止式同步器的主要结构参数.206.3.5转动惯量的计算.206.3.6同步器摩擦副的材料.216.4变速器轴与轴承.216.4.1变速器轴.216.4.2变速器轴承.246.5变速器档位齿轮的设计.256.5.1I档齿轮设计计算.256.5.2II档齿轮设计计算.276.6变速器轴的设计.296.6.1轴的材料及其选择.296.6.2轴的计算.306.6.3轴的结构设计.316.6.4按复合强度进行计算.326.6.5变速器中轴的设计.346.6.6中轴的强度计算.346.6.7轴的内力分析，作弯矩图、扭矩图.356.6.8轴的弯扭合成强度计算.366.6.9轴的疲劳强度安全系数校核计算.367差速器的基本公用.387.1差速器的工作原理.387.2对称式圆锥行星齿轮差速器.41中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第18页7.3轮胎的选定.418道路清洁车的离合器.428.1离合器的基本功用.428.1.1离合器的结构与分类.428.1.2离合器的原理.428.1.3离合器的作用.438.2摩擦离合器的结构型式.438.2.1中央弹簧离合器.438.2.2压盘的驱动方式.438.2.3压盘与飞轮的连接方式或其驱动方式.438.2.4分离杠杆的结构型式.438.3道路清洁车离合器操纵机构.438.3.1离合器要求.438.3.2离合器操纵机构的结构型式选择.448.3.3离合器异常问题.449道路清洁车的车架.459.1车架的概述.459.1.1作用在承载系统上的载荷.459.1.2承载系统的扭转和弯曲刚度.469.2道路清洁车车架的结构.479.2.1车架的结构型式.479.2.2纵梁、横梁及其联接.479.2.3车架的制造工艺及材料.4810清扫部件设计.4910.1清扫系统工作原理.4910.2清扫系统.4910.3清扫系统的主要构件.49中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第19页10.3.1扫地盘刷.4910.3.2风机.4910.33风道.5010.3.4垃圾箱.5010.3.5易磨损零部件.50参考文献.52翻译部分.53英文原文.53中文译文.58致谢.62中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第20页1绪论1.1引言随着经济的发展和社会进步，人们对生存质量的要求愈来愈高，交通便捷也越来越成为社会发展的迫切要求，道路以空前的速度发展，道路的清扫和保洁也越来越受到有关部门的重视，多年来形成的人工清扫的格局显然已不适应我国高等级公路发展的客观要求，人工清扫粉尘飞扬，严重影响清洁工人的身体健康，也不可避免的造成环境的二次污染。公路车辆的高速行驶对清洁工人的生命安全造成潜在威胁，这就要求我们必须迅速发展清扫机械，只有这样才能满足迅速发展的高等级公路的客观要求，使人们生活在洁净健康的环境中，这也是人类二十一世纪高品质生活的必然要求。因此对我国清扫车概况和开发机型的探讨有着十分重要的意义。道路清扫车作为环卫设备之一，是一种集路面清扫、垃圾回收和运输为一体的新型高效清扫设备。可广泛应用于干线公路，市政以及机场道面、城市住宅区、公园等道路清扫。路面扫路车不但可以清扫垃圾，而且还可以对道路上的空气介质进行除尘净化，既保证了道路的美观，维护了环境的卫生，维持了路面的良好工作状况，有减少和预防了交通事故的发生以及进一步延长了路面的使用寿命。目前在国内利用路面扫路车进行路面养护已经成为一种潮流。道路清扫车是配有扫刷等清扫系统的专用环卫车辆，主要用于大中型城市环卫部门进行清扫作业工作。扫路车极大地解放了环卫工人的工作强度，提高了工作效率，减少了扬尘等二次污染。随着中国经济以及公路的发展，公路的养护作业现在化问题已经提上了议事日程。公路取得最佳的经济效益和社会效益，就必须保证交通畅顺、路容美观和路线环境良好。清扫养护作业是公路养护作业中作业量大且频繁的作业之一。在公路上作业的扫路车应具有足够的行驶速度和作业速度，以便在前往作业地点和返回驻地的过程中能符合公路对车辆行驶速度的要求，并在尽可能短的时间内完成养护作业，以尽量减少对交通的妨碍。以小型底盘或为基础发展的各种悬挂式小型清扫车作为一般公路或市政街道清扫的机械，对于提高我国公路养护机械化和环卫机械化程度，是不可缺少的。清扫车要在技术性能和品种规格上形成系列，对我国公路养护机械化具有重要的意义。1.2国内外道路清洁车的概况国内清扫车的发展经历过程如下：第一阶段，20世纪60年代，我国研制出纯扫式清扫车，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，加之又受限于当时我国的体制和当时城市环卫部门的经济状况，故只有少数大城市使用纯扫式清扫车。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台吸扫式清扫车。中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）第21页它以其纯扫式清扫车无可比拼的优势，进入我国的大中城市。现在，在我国清扫车市场中，吸扫式清扫车占有率为95%以上。第二阶段，20世纪末期，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，高速公路，而且不少企业、居民小区也采用清扫车进行路面清扫。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。相比之下，国外路面清扫车的研制已有几十年的历史，如美国,日本等一些工业发达国家，在道路清扫方面早已实现机械化，仅仅在一些无法进行机械清扫的地段才由人工清扫。国外不少厂家研制了许多不同类型规格的清扫车，比较著名的如日本车岗公司，富士公司，英国的JOHNSTON公司，SCHMIDT公司，美国的ELGIN公司，德国的FAUN-KUKA公司，瑞士的ROLBA公司