落叶收集机结构设计

落叶收集机结构设计摘要：在这次的设计中力图在落叶收集过程中达到机械化作业程度，减少人工劳动，采取气吸的形式对落叶进行收集。最后收集起来的落叶，通过机械磨碎，然后进行机械挤压的措施把所收集起来的的落叶进行加工，形成块儿状以便以运输存放和落叶的再次使用。本设计采用旋转拨叉机构轻松解决了落叶粘附落叶网导致落叶网孔堵塞的问题，对于挤压中所需的压力以及需要达到一定的工作效率，通过采取将机械与液压两者结合的形式来实现。此次设计中对机构中所用到的各类机构都进行了准确的分析与计算，有效地处理了机构在运动时所产生的配合方面的难题。所设计的机构在对落叶收集方面基本上达到了机械化的程度，在城市以及乡镇的环境卫生中可能做出贡献。关键词：落叶收集，机械磨碎，机械挤压，气吸方式StructureDesignOfDefoliationCollectingAbstract：Inthedesignoftheprocesstoobtainthedegreeofmechanization,reducelabor,taketheformofairsuctiontocollecttheleaves.Thecollectedleavesthegroundandmechanicalextrusionprocessingmeasurestoformcubesliketototransportandstoreandleavesagain.Thisdesignusesarotaryshiftingforkmechanismiseasytosolvethecloggingproblemcausedtheleavesofdeciduousleafnetadhesion,bytakingthecombinationofmechanicalandhydraulicpressure,thepressurerequiredtoachieveacertainjobefficiencyisachieved.Inthisdesign,allkindsofmechanismswhichareusedinthedesignareanalyzedandcalculated,whichcaneffectivelydealwiththeproblemsinthecooperationoftheorganization.Inthedesignofthemechanismofthelittercollectionhasbasicallyreachedthelevelofmechanizationinthecityaswellasthetownshipsenvironmentalhealthmaymakeacontribution.Keywords:Collectleaves,mechanicalgrinding,mechanicalcompression,gassuctionmode-0-目录1前言.11.1落叶收集机设计的目的和意义.11.2国内外研究进展.12总体方案的选择.32.1本课题要研究或解决的问题及技术要求.32.2总体方案的提出.32.2.1机构的选择.42.2.2传动方式的确定.72.3总体方案的确定.83落叶收集机运动机构的设计.93.1相关连杆机构.93.2落叶收集机挤压机构运动分析与设计计算.103.3齿轮和轮轴的设计.123.3.1锥齿轮的设计.123.3.2风机的选.143.3.3各轴转速的确定.163.3.4各轴输出功率的确定.173.3.5各轴传输扭矩的确定.184落叶收集机带传动的设计计算.204.1平带传动计算.204.2V带传动设计计算.234.3V带轮的设计.254.4V带传动的张紧装置.265总结.27参考文献.28致谢.291前言11.1落叶收集机设计的目的和意义此次设计的课题题目为落叶收集机结构设计。在众多的环卫设备之中，落叶收集机的使用率很低，因此，所设计出来的落叶收集机将成为重要的环卫设备，并且将会是一种非常有效的清扫设备。可广泛应用于街道、公园、草坪等地的落叶收集。落叶的收集工作既可以保证路面的美观及卫生，又可以提高人们驾车出门的安全系数。但是，传统的落叶收集机在清理那些树木草丛较密集的地方时就会显得非常困难，尤其是草坪上的落叶，因此设计一种综合型的落叶收集机来收集落叶至关重要。在人们的认识中，大家都知道路面堆积的大量落叶对城市的环境卫生影响极大，并且给人们的出行带来诸多不便，甚至可能引发交通事故。在今天，环卫工人大部分还是采用手工作业的方式对落叶进行清理，这种手工作业方式存在着许多缺点，如：加大了环卫工人的劳动强度、清扫时引起的灰尘会损坏环卫工人的健康、收集起来的落叶较多，环卫工人存储和运输都不方便。现在人们对于收集起来的落叶处理方式比较单一，通常是将其焚烧，这样做不仅污染了我们的家园，而且是对资源的极大浪费。落叶作为造纸原料中的一种，可以利用收集的落叶生产纸，生产有机肥等，减少的资源的浪费。本次设计的落叶收集机机构采用风机作为吸附装置，可对落叶密集处、收集机无法清扫到达的地方进行清扫，收集起来的落叶经过磨碎、压缩等步骤成为块儿状，是一部综合型的收集机。1.2国内外研究进展我国落叶收集机的发展过程大致可以分为两个阶段：纯扫式的机车吸扫式的机车，吸扫式机车也就是所说的收集机。第一个阶段的开始大致在20世纪60年代左右，那时我国的研究人员就已经设计出了初形，拉开了我国研制落叶收集机的序幕。但是，因为当时我国正处在经济建设的开头，在受到各种制度和地区经济条件差的影响下，我国只有极少数的地方拥有这种环卫设备。这仅仅一些为数不多的设备，也填补了我国研制落叶收集机历史的空白。四川泸州机器厂制造的第一台落叶收集机，填补了我国在落叶收集机市场上的2空白，落叶的处理效率也明显提高，迅速进入到我国的大中城市，在21世纪到来之际，由于对这种环卫设备的需求越来越强烈，市场上出现了多种多样的落叶收集机。市场需求的迅速膨胀促使各种类型的收集机车不断涌现，使用范围也扩展到了小城市，而且不少单位和小区也开始使用。落叶收集机的市场出现了良好的发展势头。随着社会的不断进步，科学技术已经占领着越来越重要的地位，中国制造已经不在适合我国的发展，在不久的将来，中国创造必将会代替中国制造，因此自主研发越来越重要。国内的各个厂家也意识到这个问题的严重性，知道一味的参考别人的不是长久之际，正在加大对研发落叶收集机的资金投入，对相关的科学技术的研发的投入也越来越大。由于资金的投入、研发人员不断努力，在我国，有相当一部分的厂家已经取得了比较高水平的研究成果。但是在某些也机械性能相匹配的研究方面进展不是很好，比如说：当加大机器的清扫速度，速度相对来说是提高了，但是清扫的效果并不是十分理想，路面残留的垃圾会比平时增加，并且当速度提高以后，机器的稳定性就得不到保证。对环卫工人的身体健康的影响也相对较大，噪音、灰尘等严重损坏了环卫工人的健康，舒适度更难得到保证。到目前为止，我国的相关研究还停在较低的研发层面上，对某些方面的研究还相当缺乏，就比如说在专用元件的分析、专用零件的研究、理论指导等方面。也就是可以这样说，我国对落叶收集车的的研发水平还是比较差的，研究中还存在这许许多多的不足之处，另一方面，由于国内工人工资较低，相比购买昂贵的设备合算，因此，国内生产厂家的生产规模都比较小，且批量不大，生产设备也比较老旧，生产出来的零件质量不高，严重影响了总体质量。我国自主研制的落叶收集机在性能方面与一些发达国家的水平差距越来越小，但是在对人体影响等方面依然存在着很大的差距。国外一些发达国家从20世纪40年代就开始大量生产，像美国、德国、日本、英国等，这些发达国家落叶收集机的生产规模巨大，所使用的技术也属于世界的先进技术。而且，现在这些国家对于落叶收集机的研究方向主要是在对于人体健康、节能环保等方面。32总体方案的选择2.1本课题要研究或解决的问题及技术要求收集到的落叶因为质量轻且有的落叶叶面较大，在风机吸力作用下容易堵塞过滤网的网孔，从而将会降低风机的工作效率；因为未被压缩的收集起来的落叶较为松散，分布较大，需要很大的空间来储存，并且不易运输，所以需将落叶压缩成块；因为机器部件多、分布复杂，所以需要安排好布局和零件间的连接关系。因此在设计中我们必须解决以下问题：(1)风机的合理选择，包括：风机类型、叶轮直径、叶片数、额定功率等。(2)落叶粘附过滤网问题。(3)加压装置的设计。(4)各个部件在机架上的合理布局及零件间的连接关系。2.2总体方案的提出落叶收集机是一种既能完成落叶的收集，又能对落叶进行挤压的机械。本次设计的任务，主要包括制定总体方案，进行落叶自动收集装置的传动设计及结构设计，设计出的机器要求实现对不同条件下的落叶进行收集并挤压成块的功能，并且满足功耗的合理分配，实现落叶的再利用。文献6中国内外通常按照清扫作业方式的不同将扫路车分为3大类：纯扫式扫路车纯吸式扫路车吸扫式扫路车。其中，纯扫式扫路车一般为“盘扫”与“滚扫”相结合的形式；纯吸式扫路车依靠系统的内外压来完成工作；吸扫式扫路车一般为“盘扫”与“吸盘”相结合的方式。三种类型的扫路车都有各自的优缺点。根据设计任务，选择纯吸式扫路车，则所设计装置的功能分配如下图4图2.1落叶清扫机工作原理图2.2.1机构的选择一：刮叶机构方案一：图2.2翻转机构该翻转机构由一个双曲柄驱动两个四杆机构来实现翻转。在该机构运动时，由于两杆的运动是相互进行的，所以可以将过滤网上的落叶刮下，使过滤网保持干净，风机一直处于正常工作状态。分析：通过该机构可以将粘附在过滤网上的落叶刮下，但在运动时两杆并不一5直成直线运动，造成资源的浪费。另外，该机构的运动的稳定性较差，实现这种运动在有限的空间里比较困难，对箱体内的整体布局不利。方案二：图2.3旋转拨叉机构旋转拨叉机构带有两个人旋转叶片，旋转轴带动拔叉上的两个叶片按一定的规律运动，将落叶始终控制在叶片一侧，风机就能源源不断的提供动力。利用拨叉叶轮的孔的闭合与开放来控制落叶的升降进而将落叶送入旋转定时拨叉机构。分析：旋转拨叉机构的旋转轴由皮带轮带动，而旋转拔叉的转动由旋转轴带动，落叶由风机通过旋转叶片的孔隙提供的吸力来吸附。因为旋转叶片在有序的运动，风机一直工作，不断吸入落叶，落叶数量增加，当叶片旋转到下方时，网孔将堵塞，风机提供的吸力减小，粘附的落叶就会落下，风机就能持续提供动力，反复运动。通过对比两种机构，选择旋转拨叉机构作为刮叶机构。二：定时机构落叶通过挤压成块的过程中，由于块状的落叶是由一定数量的松散落叶构成，因此需要收集到一定的数量才能挤压，为了解决这一问题，可以在收集箱上安装一个定时开关的门，方便对收集到的落叶进行处理。方案一：6图2.4齿轮齿条机构分析：如上图所示，曲柄为原动杆，间接带动门的运动，由于曲柄的运动带有周期性，故可以实现门的定时。但是定时开关门在机械内部，齿轮齿条带动时，摆幅较大，因此并不适合安装在此。方案二：图2.5拨叉定时机构分析：拨叉定时机构的旋转轴由皮带轮带动，同时带动叶片旋转。旋转叶片旋转过程中，旋转一周挤压箱内会完成两次落叶的挤压过程，在此就代替了定时开关门的功能。该机构在运动时可以平稳运行。7综合分析结果，选方案二。2.2.2传动方式的确定传动装置做为一台机器设备中非常重要的组成部分，在机器原动机与工作机之间取着至关重要的作用，因为下列这些原因：工作机所需的达到的速度与原动机不一致，顾需增速或减速大部分的工作机需要进行调速为了操作人员的安全以及日后的一些维护工作，原动机与工作机不能直接相连。所以，在设计研发相关的机械设备时，必须设计好对应的传动设备，而传动方式作为传动装置的核心，选择合适的传动方式就非常必要。一般常用的传动方式有三种：1、机械传动形式2、液压传动形式3、机械一液压复合传动根据机器所需完成的任务，动力由柴油机提供，则可选择机械-液压复合传动的方式，传动方案如下图所示图2.6传动方案82.3总体方案的确定本设计是一种靠风机提供吸力来收集落叶的清扫装置，其基本结构如下图所示图2.7总体方案1落叶收集口2吸管3带孔拨叉机构4风机5磨碎箱6挤压箱7液压缸8拨叉定时机构93落叶收集机运动机构的设计3.1相关连杆机构1、开关门板装置图3.1开关门板装置1手动遥控杆2传动杆3舱门门板连接杆根据相关农用车手动遥控杆的设计参数设计，杆为直径20mm的圆柱。工作原理：杆1作用时，与门板连接的杆3运动，门板将会被打开。2、上挤压杆的确定图3.2上挤压杆机构1曲柄摇杆2连接杆3上挤压杆工作原理：曲柄摇杆1在转动轴的带动下进行旋转，杆2随之运动，杆3上下往复运动，挤压板做挤压运动。103.2落叶收集机挤压机构运动分析与设计计算一、挤压机构工作原理挤压机构作为收集机重要的组成部分，各个运动件之间的运动就必须遵循严格的运动要求，运动时，定时开关门运动，使落叶进入挤压箱，上挤压杆运动，向下挤压落叶，上挤压上升后侧挤压杆运动，横向挤压，挤压完成后，打开箱门将块儿状落叶推出。二、挤压机构运动分析查询已有机构，各数据为：输出推力=14400N，液压缸的活塞直径D=100mm，1F液压缸活塞杆直径d=40mm，流量q=6L/min，液压缸回油腔压力=0，液压缸最后压0p力120N/cm2。图3.3单杆式活塞缸(3-1)21214FAppDpd（3-2）12qvA式中：P液压缸进出油口压力，单位Pa；液压缸容积效率v液压缸的机械效率m代入数据得：=0.2m/s1V1、液压缸的强度计算（1）缸筒壁厚校核711当时10D（3-3）2yPD当时10（3-4）0.4123yP式中：-壁厚，单位m；D-缸筒内径，单位m；-缸筒材料的许用应力，单位MPa；-缸筒实验压力，单位MPa；yP代入数据得：3.5（2）液压缸盖固定螺栓直径校核螺栓直径按下式校核(3-5)5.2skFdz式中：F-液压缸负载；z-固定螺栓个数；k-螺纹拧紧系数，k=1.121.5；，为材料的屈服点；/1.25ss带入数据，经检验合格。对于上挤压杆、侧挤压杆、定时开关门三者之间的协调配合运动，加入一个棘轮机构，可以合理分配各部件的运动时间，完成顺序运动。如图3.4：12图3.4棘轮机构1-上挤压杆齿轮箱盖2-上挤压杆的传动齿轮3-不完全齿轮箱盖4-不完全齿轮5-侧挤压杆的箱盖6-侧挤压杆齿轮7-定时门机构齿轮8-定时门机构齿轮箱盖3.3齿轮和轮轴的设计3.3.1锥齿轮的设计轴交角的标准直齿锥齿轮可以进行两个相互垂直方向之间动力传动，根90据设计需要，需要设计一组锥齿轮来完成动力间的传动。设计图形及所需设计的几何参数8。具体设计步骤如下：设定锥齿轮传动比1:1几何尺寸确定：1分度圆直径：由公式(3-6)dmz式中：m为模数；z为齿数计算得：124016dz2分度圆锥角：由公式13(3-7)12arctnz式中：、为锥齿轮圆锥角；12、为锥齿轮齿数；z得：1122arctn45z3齿顶圆直径：由公式（3-8）cosadm式中：d为分度圆直径，单位mm；m为模数；为圆锥角；得：1265.ad4齿根圆直径：由公式2cosfdm（3-9）得：1254.ffdm5外锥距：由公式(3-10)2sinzR得：4013.5im6齿顶角：由公式（3-11）2sintaz式中：为齿顶角；a得:求得12tnt0.35a12.a7齿根角：由公式（3-12）2.4sintafz14得：求得12tant0.4ff12.9ff8顶锥角：由公式（3-13）aa得：1245.7.2a9根锥角：由公式（3-14）ff式中：为根锥角f得：1245.92.1ff10齿顶高：由公式（3-15）ham得：124ham11齿根高：由公式（3-16）fhac得：12.4.8ffh12.锥距：有公式（3-17）21/Rmz得：R=113mm13齿宽:(取整)得B=36mm/3BR14冠顶距：由公式（3-18）sin2kdAha得：112sin7.93kdAham3.3.2风机的设计为使机器能够吸起落叶，选择风机的气流量大小为3000，风机的全压大小3/mh为4000pa左右。根据我们可以查出，符合要求的为高压离心通风机9。型号为9-19/9-26。这种类型的通风机用途较广，可以用于输送物料，因此合适。15选择离心通风机机号：，型号：9-26型。4.5-A-2900-2-3407-48634.5Nor/min内效率为77.1%、内功率5.87、所需功率6.8、每小时流量、全压3407vqh、温度t=左右。4863tFpa20oC1、流量系数：(3-19)24960.1428723vqDU参照9关于通风机主要形式和各种系数的选择流量系数取=0.03。2、全压系数（3-20）2SFtPu式中：-静压，单位Pa；sFp-通风机进口的气体密度，单位；3/kgm-叶轮外缘圆周速度，单位；2us3、比转速为sn（3-21）0.57138stn式中：-流量系数-全压系数t得：=22.3sn4、转速系数为（3-22）138sn5、比直径为sD（3-23）0.25.9SD式中：-可压缩性系数；ptK-全压，单位Pa；tF16-流量，单位；vq3/ms得：=5.87sD6、叶轮径向直径（3-24）260PDn式中：-全压，单位Pa；p-全压系数；-转数；n得：2D0.4197、叶轮流量为scq（3-25）.5scsqq式中：为每小时流量s得：（1.02-1.05）3407=35003.3.3各轴转速的确定柴油机动力输出轴的转速=540r/min，轴上所带齿轮齿数=202N2Z减速器箱体中各齿轮轴的转速：即图3.5中的轴2转速为=540r/min2由于减速器中为齿轮传动，传动比一般小于8，所以传动比选为3，即=3，12i12i则轴1齿轮齿数=60，轴1转速为=180r/min；传动比取为3，则轴3齿轮齿1Z1N数，所以轴3转速为=180r/min；轴3上面所带齿轮2齿数取为80，传动360z3比取4，则轴4齿轮齿数为20，转速=720r/min。i417图3.5减速器1-无孔拨叉动力轴；2-动力输入轴；3-带孔拨叉动力轴；4-风机动力轴棘轮机构各轴的转速：图3.6中轴6转速为540，设,传动比,则轴5转速为180r/min20Z213i；设，可以得出轴7转速为180。r/min340Z423ir/mn图3.6棘轮机构1-上挤压杆传动齿轮；2-不完全齿轮；3-侧挤压杆的传动齿轮；4-定时开关门传动齿轮；5-上挤压杆传动轴；6-不完全齿轮所在轴；7-定时开关门控制轴；3.3.4各轴输出功率的确定在图3.5中，由上述计算知输出功率46.8Pkw由功率计算公式知=v/2=我们取平均值=1.0g/c，V为1PFvmgh/2Vv3m18落叶的体积g为常数，v为吸附落叶时的圆周速度，h为落叶需要提升的高度。由其中r=0.21m，则v=1.26=3.958m/sr6（3-26）3/2/0.145FmghRgKN所以,取=1kw13.9580.14.579PvkwP同上述原理取3.kw因此可以得出图3.5的功率：（3-27）141231212/2.7jPP图3.6为棘轮机构，在此机构中，动力输入轴为轴6，通过锥齿轮，连接联轴器，为该机构的提供动力。齿轮1、3、4所在轴为该机构的动力输出轴，为各个机构提供动力。为了将落叶挤压成块儿，上挤压杆需要提供的压力为10，侧挤压杆需要2/Ncm提供的压力为20，为了打开定时开关门，此处需施加1kN的力，根据公式2/Ncm可以得出：FPA上挤压力=109595N=90.25kN1F侧挤压力=209512=22.8kN2挤压过程中，上挤压机构需要作用83cm，侧挤压机构需要作用83cm，定时开关门需要作用72.25cm。所以上挤压机构做的功为90.250.83=74.9074，11WFS上挤压杆的功率为。174.90.WPkwt侧挤压杆的功率为2.831.924.80kwt上定时门机构的功率为3.031WPkt因此可以得出图3.6所示机构的功率为：23121212/761.25jP19所以需要提供的总功率为：1323/1.94.8632.7jjPKW根据上述的计算，选择柴油机的功率为25kw。3.3.5各轴传输扭矩的确定输入轴的转矩(3-28)950PTn式中：P-功率，单位kW；n-转速，单位；/minr得：25904.13TNm动力输出轴轴3的转矩轴3中=1.5kw，转速=180P3nr/i于是331.595079.80PTNm204落叶收集机带传动的设计计算按照带传动是工作原理和工作性质，带传动可分为两大类：摩擦型带传动啮合型带传动。根据设计需要，设计中需要用到的主要是摩擦型传动，摩擦型带传动分为平带传动、圆带传动、V带传动和多楔带传动，现在就设计中用到的平带传动和V带传动做如下介绍。一、平带传动特点：特点：平带传动是最为简单的带传动形式，所需带轮结构简单，设计方便，制造也很容易，并且可以用于较大中心距的传递，传动效率较高，可以保持平稳运行。平带传动在生产生活中被广泛的应用，如：压力机、鼓风机等等的一些机械设备中二、V带传动特点：特点：V带是一种标准化的结构，具有等腰梯形似得的截面，与之相对应的轮槽也设计成相同的形状。V带传动允许的传动比大，相比平带传动，结构更加紧凑，所提供的摩擦力也更大。4.1平带传动计算如图3.5中轴4皮带，根据需要，传动间的距离比较大，因此选择带传动中平带传动。其设计过程如下：具体设计参数为输送带牵引功率，已知初始条件为大带轮转速46.8Pkw，小带轮转速。工作条件：连续单向运转，载荷平稳，4720/minnr5290/minnr单班制工作。1、主、从动轮直径的确定（4-1）4310Pdn式中：-轴4的传递功率；P-轴4的转速；n得：316.802.57dm21根据10表8-8加以适当圆整，取主动轮基准直径。124dm根据传动比45720.89ni因此可得出从动轮基准直径为，根据10表8-63取21.45.6di标准值。256d此时传动比21560.4id12.97/minnir验算带速（4-2）160nv得：3024758./s/2、确定传动中心距初定中心距。02am计算带所需的基准长度，由公式（4-3）2101204ddLaa得：2056243dm选带的基准长度45dLm实际中心距为（4-4）002dLa式中：-修整后的带长，单位mm；dL-初选带长，单位mm；0得：45032209am3、验算从动轮包角122（4-5）11257.380da式中：-实际中心距，单位mm；a得：1.45675.20910所以包角在允许范围内。4、验算曲饶次数u（4-6）1dmvuL式中：带轮数m-修整后的带长，单位mm；dL得：（次/s）=681028.463.755umaxu5、确定设计功率dP由功率计算公式（4-7）dAPK查10表3-8查的工况系数1A所以6.8dAkw6、带的截面积由10表2-9确定所设计的帆布平带单位横截面积所传递的额定功率=1.8860P3/kwcm（4-8）0dPAK式中：包角修正系数K-传动布置系数得：26.83.971.02Acm7、带宽b由10表的21Abk式中：k-带的张紧应力，单位；2/Nm23得：取b=63mm103.92765.4bm8、轴压力（取）0.8MPa(4-9)102sinrF式中：-小带轮上的包角1得：275.21.8397si412.5rN图3.5带的相关参数如下表：表2.1平带参数带号带型带速包角带长m曲饶次数截面积带宽mm轴压/ms0()2m力N轴1带普通平带6.232182.5636004.2760.64240632.1轴3带普通平带6.232183.2428005.380.52636512.5轴4带普通平带8.4446175.2545003.753.927631412.54.2V带传动设计计算图3.5中轴4的皮带传动的设计计算查阅11知1、确定计算功率caP由表查得工作情况系数=1.0AK（4-10）caAP式中：-工况系数；A-额定功率，单位kW；P得：1.083.cakw2、选择V带的类型根据=0.083kw，小带轮转速=540r/min，由8选用Z型。ca1n3、确定带轮的基准直径并验算带速d1)初选小带轮的基准直径。由8，取小带轮的基准直径.10dm2)验算带速。v2430(4-11)10542.87/606dnvms/s3)计算大带轮的基准直径。计算大带轮的基准直径2d213dim根据表8-8，圆整为=3152d4、确定V带的中心距a和带的基准长度dL1)根据，初定中心距=500。120.7d0120am2)由式8-22计算带所需的基准长度（4-12）2101204dddLa得：=232505m1648.3mm选带的基准长度160dLm3)按式8-23计算实际实际中心距。a(4-13)0016048.357622dam5验算主动轮上的包角：1（4-14）127.35.81840143.976da0所以包角合适。6确定带的跟数:1）计算单根V带的额定功率。rP由和，查表8-4a得。0dm1540/inn0.18Pkw根据,i=3和Z型带，查表8-4b得。154/inr4查表8-5得=0.9，表8-2得=1.16，于是KLK=（0.18+0.014）x0.9x1.16=0.2020rLPkw2)计算V带的根数z。25carPz取2根。7确定单根V带的初拉力的最小值0minF由表8-3得V型带的单位长度质量q=0.06kg/m，所以20min.5caKPFqvz=22.90.835.677N=13.5N应使带的实际初拉力。0Fmin8.计算压轴力p压轴力的最小值为10minmin143.92s2.5sin5.42pFzN同理可得图3.6中其他带的相关参数表2.2V带参数表带号带型带速m/s中心距mm包角带根数预紧力N0()轴1带Z2.6956653.2172.221021轴3带Z2.6956732.5154.821321.2轴4带Z2.827476143.921354.3V带轮的设计V带轮的设计主要包括以下一些内容：带轮所需材料的确定、带轮的结构形式、带轮各个部分的几何尺寸以及公差、技术要求等内容。（一）带轮的材料选择在设计带轮的时候，经常选择的带轮材料为HT150或者是HT200。而当设计出来的V带转速较高时，相应的带轮转速也比较高，此时我们可以选择铸钢或者用钢板26冲压后焊接来制作V带轮。当设计的V带所需传递的功率较小的时候，此时我们可以选择铸铝或者塑料来制作V带轮。（二）带轮的结构形式V带轮通常由三部分组成，这三部分分别为轮缘、轮辐以及轮毂。在V带轮的分类中，按照轮辐的结构形式不同，可以大致分为以下四类：实心式腹板式孔板式椭圆轮辐式。根据V带轮的基准直径不同，所选择的V带轮的结构形式也不同。具体的选择规定如下：当选择实心式结构时，带轮的基准直径应该小于2.5倍的带轮安装轴的直径；当选择腹板式结构时，带轮的基准直径应该小于300毫米；当选择轮辐式结构式，带轮的基准直径应该大于300毫米。（三）V带轮的轮槽V带轮的轮槽设计应该与所设计的V带的型号相对应。由于V带的材料弹性较大，绕在带轮上以后V带的工作面形状会发生一定的变化，因此V带轮槽的工作面的夹角应做成小于90。（四）V带轮的技术要求当带轮采用铸造、焊接或者烧结的方式制成时，带轮的表面上不可以出现砂眼、裂缝、缩孔以及气泡；如果需要对铸造的带轮表面进行修补时，前提是不能提高带轮的内部应力；当转速高于极限转速时，带轮需要做静平衡，当转速低于极限转速时，带轮需要做动平衡。4.4V带传动的张紧装置V带的材料包括顶胶、抗拉体、底胶和包布，这些材料在使用一段时间后，会因为塑性变形、磨损等原因而变的松弛。因此，V带传动在工作一段时间后，需要人为的进行张紧。相应的张紧装置主要分为三类：定期张紧装置自动张紧装置采用张紧轮的装置。三类张紧装置的工作原理各有不同，定期张紧装置采取定期改变中心距的方法；自动张紧装置主要利用电动机的重力，具体方法是将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上；采用张紧轮的装置采用在机械设备上安装张紧轮的方法。275.总结从拿到题目到现在已经过去了几个月，毕业设计的任务也即将结束。在这几个月的时间里，困难不少，但是只要自己努力，困难只是暂时的，慢慢地困难一个个的解决了，从中也收获了不少自己不曾了解的知识。本次的设计题目为落叶收集机结构设计。在论文中，对落叶收集机结构的设计进行了详细、全面的介绍，根据设计要求以及对市场需求的分析，在设计中采用气吸的方式对落叶进行收集，所设计的机构可灵活的在不同路段工作，如：大面积空旷地带，路旁、公园等树木草丛密集的地方。经过对不同的机构进行对比，选定的旋转拨叉机构可以将落叶轻松刮下，而拔叉定时机构解决了机构间的配合问题。对于机构的动力及动力传动的问题，这里选取柴油机为机械提供动力，通过机械与液压两者相结合的方式来实现动力传递，动力就可以轻松到达挤压箱，挤压杆运动，将收集起来的落叶挤压成块儿，方便运输和存储。在挤压箱中，由于不同方向的推杆不能同时运动，需要添加一个机构来完成这个顺序动作，这里选择采用棘轮机构。对于动力传递的问题，本设计采用由锥齿轮外接联轴器与总动力轴相连接提供总动力，通过两个锥齿轮轴分别连接棘轮机构和减速器机构，总动力就可以传递下去，这就是所设计的传动机构。本次设计所确定的方案虽然