街道护栏自动清洗机构-工作装置设计-基于并联机构的道路护栏清洗机器人含10张CAD图
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街道护栏自动清洗机构（工作装置设计）摘要随着中国经济的快速发展，高等级公路的建设逐步加速。确保交通和车辆分离为了安全起见，高速公路配备了防撞屏障。在使用护栏的过程中，由于车辆的排气灰尘，风，沙，雨，侵蚀以及其他自然或人为原因，护栏表面会出现粉尘污染，并随着时间的流逝而释放。出现污垢，不仅使护栏标志不清洁和无效，而且更可能导致交通事故，还使它们丢失美丽，影响道路外观。围栏的清洁度与城市的外观和外观有关，也反映了该国的形象。因为清洁护栏是各地环境卫生部门的一项重要任务。目前，中国大部分的护栏清洗操作都是人工完成的，劳动强度大，工作效率低。放置在道路中央，清洁时容易发生安全事故。因此，设计一种高效的护栏清洁车不仅会具有广阔的市场空间和良好的社会效益。关键词：护栏；清洗车；滚刷；公路；机械Automatic cleaning mechanism of street guardrails（DESIGN OF DEVICE）ABSTRACTWith the rapid development of our economy, the high grade highway construction speeded up. To ensure traffic and vehicle lane.Driving safety, highway guardrail are provided. In the process of using guardrail, due to vehicle exhaust.Put the wind, rain and other natural or man-made causes, guardrail surface will appear dust pollution, in the course of time will be a At this scale, it will not only make the guardrail mark unclean and failure, more likely to cause traffic accidents, but also make them lose the Beautiful, affect the appearance of road road. Guardrail clean related to the citys appearance, also is the embodiment of the image of the nation. Because of Cleaning the guardrail is an important work around the sanitation department.At present, guardrail cleaning work done by hand, large labor intensity, low operation efficiency, and most of the guardrail.In the road central, prone to accidents when cleaning. Therefore, the design of an efficient cleaning vehicle, not only.Has a broad market space, but also have good social benefit.Keywords: barrier; vehicle cleaning brush; highway; machinery;目录摘要IABSTRACTII1.1研究背景11.2国内外现状11.2.1一种道路护栏清洗装置11.2.2 一种用于智慧城市的节约水资源的道路护栏清洗装置31.3 国外研究现状4第一章 绪论61.1课题背景与目的61.1.1课题背景61.1.2课题目的61.2国内外研究状况61.2.1国外现状61.2.2国内现状71.3发展趋势72护栏清洗机构的设计82.1工作装置设计82.2同步带传动的设计112.3滚刷轴的设计与计算132.4 横杆的设计与计算152.5提升清洗刷的设计与计算192.5.1 选择电动机类型202.5.2 确定电机工作时的功率202.5.3 确定电动机的转速212.6水平往复机构设计与分析21第三章 结语24参考文献25致谢26III1绪论1.1研究背景随着城市人口密度的增加和各类机动车辆的增加，交通压力增加。城市道路的行 车安全及管理配套设施，如道路护栏、公交站牌、百米桩、标识牌、隔音板、防眩网、隧道臂、 信号标志等，得不到及时和有效的清洗保养，不仅影响到城市的市容市貌，而且影响到行车 安全。目前我国对城市护栏的清洗和保养主要还是采用人工清洗的方式，不仅工作量大、效 率低，而且还存在人身安全隐患。现有的各类车载护栏清扫装置大多结构繁杂、沉重，占用 空间大，工作不灵活，在清洗工作中特别是在道路窄的情况下经常造成交通拥堵。1.2国内外现状1.2.1一种道路护栏清洗装置图1.1为一种市政工程道路护栏清洗装置，操作人员需要将安装架1安装在道路护栏上时，操作人员可以通过握把 39提着安装架1，接着将安装架1安装在道路护栏上，安装架1上的两个太阳能板40也有效的 对其中的动力源提供了电力支持，操作人员对道路护栏进行清洗时，首先操作人员通过卡 紧组件4将安装架1安装在道路护栏上，卡紧组件4抵紧道路护栏的过程中，卡紧板块5通过 若干个压紧头7在若干个压紧杆8上进行活动，由于若干个压紧头7与若干个压紧杆8上均相 应的设有若干个弹簧9，因此，当卡紧板块5抵触道路护栏时，若干个弹簧9产生弹力将卡紧 板块5抵住道路护栏，当安装架1在道路护栏上移动时，擦洗布10也因此能够对道路护栏进 行擦洗处理，当安装架1安装在道路护栏上时，首先通过卡紧板块5抵触住道路护栏，接着9 个移动支座24均在导向杆23上滑动，两个移动机构也随着移动支座24来进行调节安装在道 路护栏上的位置，两个调节机构调节两个移动机构的过程中，首先旋转电机33转动带动旋 转连接板34转动，旋转连接板34转动带动两个连杆35进行转动，两个连杆35转动时，两个移 动支撑架29随着连杆35的转动来进行调节，两个移动机构也随着两个移动支撑架29来进行 调节安装于道路护栏上的位置，当两个移动机构安装在道路护栏上后，接着每个轮毂30均 在道路护栏上进行滑动来带动安装架1进行移动，在轮毂30转动的过程中，首先每个第二电 机28分别带动轮毂30转动，转动的轮毂30在道路护栏上进行滑动，不转的的轮毂30随着转 动的轮毂30在道路护栏上进行滑动，最终安装架1随着轮毂30在道路护栏上进行移动，当安 装架1通过轮毂30在道路护栏上进行移动时，安装架1上的滑动轮37也随着进行移动，滑动 轮37在道路护栏上的滑动对安装架1的移动更加具有稳定性，当安装架1在道路护栏上移动 的过程中，两个喷头20通过水箱19对着道路护栏进行喷水处理，水箱19里的水在安装架1移 动过程之前进行储备，需要储备的水通过进水口21进行灌入，将水箱19储备完成后，喷头20 才能通过水箱19对道路护栏进行喷水，当喷水机构对道路护栏进行喷水处理后，一个刷洗 轴11通过第一电机15转动，刷洗轴11转动带动同步轮14转动，接着另一个同步轮14随着同 步带13的配合带动另一个刷洗轴11进行转动，因此，两个刷洗轴11上的毛刷12均进行转动， 最后毛刷12对道路护栏进行全面的清洗。 安装架1、移动组件2、清洗组件3、卡紧组件4、卡紧板块5、安装板6、压紧头7、 压紧杆8、弹簧9、擦洗布10、刷洗轴11、毛刷12、同步带13、同步轮14、第一电机15、第一联轴 器16、第一机架17、第一安装盒18、水箱19、喷头20、进水口21、固定支座22、导向杆23、移动 支座24、条形板25、固定座26、条形口27、第二电机28、移动支撑架29、轮毂30、第二联轴器 31、第二机架32、旋转电机33、旋转连接板34、连杆35、第二安装盒36、滑动轮37、铰接座38、 握把39、太阳能板40。1.2.2 一种用于智慧城市的节约水资源的道路护栏清洗装置图1.2为一种城市的节约水资源的道路护栏清洗装置，清洗机构运行时，由升降组件带动升降块向下移动，使得U形的清洗框11向下移动，护栏进入清洗框11的U形开口内，而然后输水泵4通过输水管7输送水流，水流顺着输水管7进入到清洗框11内的横管13中，并向下流动进入到竖管14内，最终从清洗框11两侧的喷头12喷出水流，对清洗框11进行冲刷进行，同时PLC控制两侧的挤压组件启动，将残留在护栏表面的水流挤压，使其落在收集机构中，便于收集机构收集更多的水流，减小水的消耗。0030如图2所示，所述收集机构包括平移组件、平移板15、连接块16、收集块17、棉网18和收集管19，所述平移组件设置在凹口的靠近水箱2的一侧的内壁上，所述平移组件与平移板15传动连接，所述收集块17通过连接块16与平移块固定连接，所述收集块17的上方设有说明书3/5页6 CN 110409351 A 6收集口，所述棉网18设置在收集口内，所述收集管19的形状为L形，所述收集管19的竖直部位的顶端与收集口的底部连通，所述收集管19的水平部位套设在回流管8的远离回流泵5的一端，所述回流管8的外周与收集管19的内壁密封连接。在清洗机构对护栏清洗的同时，PLC控制凹口内的平移组件移动，带动平移板15向远离凹口的方向移动，通过连接块16带动收集块17伸出凹口的外部，使得收集块17移动至护栏的下方，此时清洗机构对护栏清洗的同时，水流带动护栏上的灰尘杂物落在收集块17的收集口内，利用棉网18对水流进行过滤，而灰尘等杂物落在棉网18上，之后PLC控制回流泵5启动，由棉网18过滤的水流通过收集管19进入回流管8，并顺着回流管8最终进入到水箱2内，便于实现水流的循环利用，减小水的消耗。1.3 国外研究现状1.3.1 一种道路护栏清洗用的翻转架图1.3为一种本发明道路护栏清洗用的翻转架，包括固定架和活动架，所述固定架包括两侧的固定板，两个固定板之间连接有连接横撑，所述固定板的一端设有转动槽，所述活动架包括两侧的活动板，两个活动板之间连接有连接轴，所述活动板的一端设有与所述转动槽铰接的滚轮甲，本发明使用时将活动架展开、不用时将活动架收回，本发明将清洗装置搭载到移动设备上时能够节省移动设备的尺寸，而且能够避免清洗装置长期裸露造成损坏。1.底座，2.水箱，3.控制器，4.输水泵，5.回流泵，6.注水管，7.输水管，8.回流管，9.履带，10.升降板，11.清洗框，12.喷头，13.横管，14.竖管，15.平移板，16.连接块，17.收集块，18.棉网，19.收集管，20.第一电机，21.第一连杆，22.第二连杆，23.滑轨，24 A 5动框，25.转轴，26.滚筒，27.套管，28.气缸，29.第二电机26第一章 绪论1.1课题背景与目的1.1.1课题背景工业化建设使城市人口和车辆逐年增加，人与车道路交通之间存在很大的矛盾。几乎所有拥挤的道路都装有围栏。城市公路的中央围栏可以引导驾驶员的视线，以防止车辆因出行而引起的交通事故。日晒雨淋后，隔离栅栏经常变脏，不仅影响道路通行的整洁美观，而且栅栏本身容易磨损。清洁城市高速公路的中央护栏，不仅外观整洁，而且可以延长护栏的使用寿命。为了保持良好的导向功能和城市高速公路中央护栏的清洁外观，需要定期清洁护栏。手动围栏清洁劳动强度大且清洁效率低。每个人每天只能清洁约600米。白天，交通繁忙，手动清洁护栏不安全，会影响交通。通常，当流量较小时，在夜间清理流量。晚上，汽车与环卫工人相撞时经常发生事故。因此，用于城市高速公路的中央护栏清洗机的出现具有现实意义1。1.1.2课题目的1.通过接近实际的毕业设计，学生将充分巩固过去四年在大学中学习的基础知识和专业知识。2.通过这种设计，学生可以精通数据收集，整理，分析和审阅的方法，并熟悉技术文档的编写。学生可以获得全面的实践练习。3.通过使用计算机辅助设计，学生可以快速有效地掌握计算机辅助设计的技能，积累一定的经验，并为以后的工作打下良好的基础。4.通过这种设计，学生将能够自己运用理论并真正体验产品设计的整个过程。1.2国内外研究状况1.2.1国外现状自1930年代末德国出现高速公路以来，一直到1970年代后期，防撞栅栏要么不清洗，要么手动擦洗。在1980年代初期，美国福特公司首先开发了一种防撞护栏清洁装置，该装置是在带轮行驶场所的前轴上的悬挂操作装置。它使用机械传动，并通过单刷水刀进行操作。水源，工作效率为35km / h，清洗宽度为300350mm，已引进并正在使用中国的京津唐高速公路。另一个代表产品是德国的多功能汽车多功能维修车。该车完全由液压驱动。当用于护栏清洁时，在汽车前部安装了悬挂清洁装置，以用双刷喷雾水完成操作。机舱内FRP水箱的容量为1.8kl。该车的最大特点是采用液压和液压传动。工作装置可以轻松地进入和退出操作。工作臂的变幅动作方便，容易，操作效果好。其工作宽度约为350mm，最佳工作速度为1.3km / h1.5km / h。该车已在我国山西太九和河北石狮高速公路上使用。以上模型代表了国外护栏清洁设备的当前基本水平2。1.2.2国内现状中国的公路建设和养护起步较晚。随着1980年代沉大公路的建设，防撞护栏及其清洁问题已提上议事日程。尽管进口设备具有许多优势，但某些方面与国情不符。例如，多辆汽车的运行读数仅低于1.5 km / h，其购买和使用成本高，全面推广是不现实的。根据项目的紧迫要求，山西省交通科学研究院开发了第一代防撞护栏清洁车（名为HXC-300），并在太九高速公路上进行了试验和工程应用。 1997年底，通过了技术鉴定。随后，一系列的护栏清洁车陆续出现，例如HXC600防撞护栏清洁车和国通高速公路护栏清洁车。原来的电机控制已进行了很大的更改和改进，更适合于我们的高速公路护栏清洁。需要31.3发展趋势随着中国经济的快速发展，高等级公路的建设逐步加速。结果，防撞栏的数量也增加了。由于英雄的排气，灰尘附着等因素，护栏表面会受到不同程度的污染。围栏的清洁度与城市的外观和外观有关，也反映了该国的形象。因此，清洁护栏是各地环境卫生部门的重要任务。目前，大多数的家用护栏清洁车都是手动完成的，座椅强度高，运行效率低。大多数护栏都放置在道路中央，在清洁过程中容易发生安全事故。因此，设计一种高效的护栏清洁车不仅具有广阔的市场空间，而且具有良好的社会效益4。2护栏清洗机构的设计2.1工作装置设计该作业装置由基座，机构支撑架，水平往复运动机构，滚刷机构，电动机，电动机支撑架，输送带，液压传递机构等构成。整个工作装置通过底座和底盘滑轨集成在一起，然后将机械支撑框架连接到底座。第一马达支撑板固定在机构支撑框架上，第二马达支撑板通过液压滑动杆连接到机构支撑杆。辊刷机构固定在支撑板上，并且辊刷由电动机，联轴器和皮带驱动器驱动。连接到电动机支撑板2的标记液压缸可以实现较小的水平移动范围，以处理不同的护栏宽度。连接至该机构的支撑杆的提升液压缸可实现整个机构的垂直运动以横越护栏。连接到该机构的支撑杆的牛头刨床机构可以将整个设备放入车身，并在工作时将整个机构推出。2.1.1工作速度的确定工作速度是清洁操作速度。这是与工作质量和效率有关的重要技术参数之一。当速度太高时，刷体与护栏表面之间的接触时间减少，这使得难以清洁。如果速度太低，工作效率将会降低。因此，应综合考虑工作质量和工作效率。确定工作速度的基本原理是：在要求清洁效果和操作简便的前提下，选择较高的工作速度。参照同类机械确定最大工作速度为10km / h。2.1.2滚刷结构参数及转速对于护栏清洁车技术参数的选择和公路刷辊的计算，目前还没有成熟的方法可供参考。通常，模拟方法用于设计或经验公式用于计算。滚筒刷的结构参数的选择应考虑护栏的表面机理。刷牙问题的有效程度应大于护栏本身的高度。根据最新的街道道护栏示意图：如下。 图1 护栏参数图按下式确定护栏高度：H=h+h 式中：h 护栏自身高度，mm；h 护栏与路面间安装距离偏差，mm，这里取h=50mm。 故：H=1000mm+50mm=1050mm。滚刷的直径应考虑护栏凹面尺寸，刷毛磨损量及车辆的行驶偏差，即可按下式确定：D=d+2L 式中：d 滚刷轴的直径mm，d=24mm； L 刷丝的长度mm，L=75mm。 故D=24mm+2*75mm=174mm。2.1.3滚刷材料的选取刷子材料与刷子的承载能力和去污能力直接相关，并且对洗涤效果有很大的影响。当然，材料的耐磨性和更换成本也是关注的重点。常见且更经济的刷毛材料是棉，尼龙和塑料。通过分析比较在清洁过程中用作刷毛的棉，尼龙和塑料材料的优缺点，考虑到棉布容易脱落，使用寿命短，塑料材料柔韧性差，在栏杆上刮擦油漆。清洁机的刷毛更合理。尼龙条用作硬毛，具有大的摩擦系数和高的柔韧性。尼龙网是所选材料样本中最大的。尼龙也是一种常见的廉价工业材料。单纹理尼龙网的另一个优点是其自然的可卷曲性。这种可卷曲性和旋转相互配合，以确保在使用寿命期间自然而方便地获得壁周围的摩擦力。车辆测试表明，以尼龙网为芯的缠绕技术可以有效清除顽固污渍，标准护栏的清洁度可以达到975。表1 尼龙66参数据上，选取尼龙66作为刷毛，其直径d=0.5mm，密度为1.14g/cm3。2.1.4滚刷电机的选取1、选取电机的类型根据实际要求，选取主动滚刷的转速n=1.5r/s=90r/min，电机功率P300W。选择ZYT系列永磁直流电机，立式安装。则电机角速度 =2n=9.42rad/s。由 P=T*得 T=P/=300*10-3/9.42=0.0318Nm=31.8Nmm。根据上面两个参数，及下方ZYT系列电机参数表，选取110（机座号）ZYT55(铁蕊长度，长磁蕊)。表2 ZYT系列永磁直流电机参数故110ZYT55永磁直流电机选定参数如下：额定转矩 980N-mm转速 3000r/min功率 308W电压 24V电流 16.5A质量 4.7kg2、电机的安装尺寸 表3 ZYT电机系列安装尺寸2.2同步带传动的设计电机额定功率p=308w，实际转速n1=90r/min，取从动轮转速n2=60 r/min，则传动比i= n1/ n2=1.5。1、计算功率PdPd=KA*P查参考文献9 P839表15-37，取KA=1.6故Pd= KA*P=1.6*308=492.8W2、选定带型和节距Pd=0.49W，n1=90r/min由参考文献9 P845 图15-8可知，选节型为L型查参考文献9 P834 图表15-33得Pd=9.525mm3、小带轮齿数由参考文献9 P840 表15-38可知Emin=12，取E1=204、小带轮直径 d=Z1Pd/=20*9.525/3.14=60.67mm查参考文献9 P843 表15-44知 外径da=59.88mm5、大带轮齿轮Z2=i*Z1=1.5*20=306、大带轮直径d= Z2Pd/=30*9.525/3.14=91mm查参考文献9 P843 表15-44知 da=90.20mm7、带速r=d1n1/(60*100)=3.14*60.67*90/60*1000=0.29m/s8、初定中心距a00.7(d1+d2) a02（d1+d2） d1+d2=151.67mm106.16a0303.32根据实际两滚刷轴之间的距离，初取a0=200mm9、带长及其齿数L0=2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a0 =400+3.14*151.67/2+(91-60.67)2/800 =400+238.12+1.15 =639.27mm由参考文献9 P834 表可知，选定带长代号240 基本尺寸Lp=609.60mm,节线上的齿数为6410、实际中心距aa0+(Lp-L0)/2=200+(609.60-639.27)/2=185.17mm11、小带轮啮合齿数Zm=entZ1/2-(9.525*20*10)/(2*3.142*185.17)=912、基本额定功率P0=(Ta-qv2)v/1000由参考文献9 P841 表15-40知Ta=245N q=0.096kg/m所以 p0=（245-0.096*0.292）*0.29/1000=0.071kw=71w13、带宽查参考文献9 P842 表15-42的L型轮宽为25.4，双边档圈最小宽度bf=26.714、作用在轴上的力FrFr=1000Pd/v=1000*0.49/0.29=1670N15、带轮的结构和尺寸根据参考文献9 P823 图15-3取小带轮为实心轮L=（1.52）d0 取L=1.5 d0=36,凸台高为2mm,总长为40mm大齿轮为隔板轮 L=36 S=0.25L=92.3滚刷轴的设计与计算电机功率P=308w，转轴转速n1=90r/min，同步带传动效率=0.971、滚刷轴上的功率P1、转矩T1P1=P*=308*0.97=298.76wT1=9.55*106*P1/n1=9.55*106*298376*10-3/90=31702N.mm2、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。=7.85g/cm3参考文献10 P370 表15-3 取A0=110故dmin= A0(P3/n3)3/2=110*(0.299/90)3/2=16.41mm由于轴上有两处键槽，dmin应增大10901590故dmin=dmin（1+1290）=18.38mm轴上最小直径处应为联轴器处的直径d1，从GB/T5014-1985中，选HLI弹性联轴器，取d1=24mm半联轴器长度L=52mm,轴配全长度L1=39mm3、轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案图2 主动轴2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径与长度（1）为了满足半联轴器的轴向定位要求，A轴段右端需一轴肩定位，故取d2=30mm ；左端用轴端挡圈定位。半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=39mm，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的断面上，故A段的长度应比L1略短一些，现取l1=36mm。（2）B处为一凸台，只对半联轴器起轴向固定作用，故d2=30mm，l2=10mm。（3）E为带轮安装处，根据前面计算可知d5=28mm，带轮带宽为bf=26.7mm，故取l5=25mm。（4）F处安装滚刷筒，前面计算知道，筒长L=1050mm，故取l6=1050mm，d6=24mm。（5）初选滚动轴承。因轴承只承受轴向力，故选取止推轴承。参照工作要求并根据d5=28mm，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列止推轴承51107，其尺寸为d*D*T=35mm*52mm*12mm。故d4=35mm。此止推轴承的轴向固定右端有滚刷支撑板固定，故根据实际情况选取l4=22mm。左端为轴肩定位，轴肩高度h0.07d，故取h=3mm，则轴环处的直径为d3=41mm。轴环宽度b1.4h，取l3=5mm。3）轴上零件的轴向定位半联轴器、带轮均用平键连接。按d1=24mm，6=28mm 查P491表9-4取b*h=8mm*7mm，键槽用键槽刀加工，长分别为L带=28mm，L半=34mm，t=4，同时为了保证带轮与轴有良好的对中性，故选择带轮与轴的配合为g6/H7；同样半联轴器与轴的连接，其配合为H7/r6。止推轴承与轴的轴向定位由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为j6。4）确定轴上圆角与倒角尺寸表4 零件倒角C与圆角半径R的推荐值直径d610101818303050508080120120180C或R：0.50.60.81.01.21.62.02.53.0取端倒角皆为1*45。4、轴上载荷做轴上的受力简图，显然，轴只在单一平面内受力图3 主动轴受力图以及弯矩图支反力：FA=835N FD=2505N显然D截面即为危险截面。弯矩M=20100Nmm，扭矩T=31702Nmm。5、抗弯矩合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。根据以上数据以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取=0.6，则ca=12.5Mpa前以选定轴的材料为45刚调质处理，由参考文献10 P362表15-1知-1=60 Mpaa，故安全。2.4 横杆的设计与计算单个滚刷的直径为D=164mm，前后滚刷中心距a为a D+L+L其中 L：栏杆最大厚度 L=80mmL:使支撑杆不与滚刷产生干涉的最小长度取L=110所以 a164+80+110=254mm，取a=400mm。横杆材料为空心矩形金属制作，结构强度高且重量较小，取其材料为碳钢，其密度为=7.807.85g/cm31、杆上各零件的重量1、主动轴的重量d1=24 L1=39 V1=(d1/2)2*L1=17.634cm3d2=30 L2=10 V2=7.065 cm3d3=41 L3=5 V3=6.597 cm3d4=35 L4=35 V4=33.657 cm3d5=28 L5=38 V5=23.387 cm3d6=24 L6=1050 V6=474.768 cm3d7=18 L7=25 V7=6.359 cm3V=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7=569.47 cm3故m=*V=7.85*569.47=4.47kg所以 G1=mg=4.47*9.8=43.81N2、从动轴的重量V=V3+V4+V5+V6+2V7=551.13 cm3所以 G2=*V*g=551.13*7.85*10-3*9.8=42.4N3、电机的重量G3=4.7*9.8=46.1N4、实心带轮重量CHT200 =7.2g/cm3V(31-12)2*36+(18-12)2*4-8*4*40=39.98cm3G4=7.2*39.98*9.8*10-3=2.82N5、辐板轮质量V(45.5-12)2*36+(36-12)2*27=105 cm3G5=7.2*105*9.8*10-3=7.41N6、滚刷质量刷丝均均匀分布在直径为30mm的圆筒上该圆筒上1/22/3分布着刷丝，取k=0.6则刷丝总面积S刷=0.6S=593.5cm3所以m=S刷*L*=593.5*7.5*1.15*10-3=6.68kgG6=mg=6.68*9.8=65.5N7、支撑板质量（碳钢 =7.85g/cm3）V270*100*3+100*3*20*2=93cm3G7=*V*g=7.85*93*9.8*10-3=7.2N8、电机支撑架质量 V4*22*2*60+112*112-（80/2）2*3=33.12 cm3G8=*V*g =7.85*33.12*9.8*10-3=2.5NG总=217.74N横杆材料为45钢-1=60Mpa，工作时，横杆受力如下：图4 横杆受力图根据受力分析可知，FC=FA=G=217.74N 图5 截面：横梁截面积S=(30*40)-(24*34)=384mm2V=S*h=384*350mm3=134.4cm3G1=*V*g=7.85*134.4*9.8*10-3=10.34N 图6 截面:S=(34*24)-(28*18)=312 mm2V=S*h=312*200mm3=62.4cm3G2=*V*g=7.85*62.4*9.8*10-3=4.8Nq=(G1+G2)/(150+240+110)=15.14/400=0.058N/mm根据合力平衡F0=FA+FC+q*400=217.74*2+15.14N=450.62N画出梁的弯矩图如下: 图7 梁的弯矩图最大弯矩在O点 Mmax= FA*110+ FC*400+(G1+G2)*200 =217.74*510+15.14*200 =114.075Nm由=Mmax/Z其中Z=(BH)2-(bh)2/h =(40*30)2-(24*34)2/40 =8774.4*10-9m3=11075.4/8774.4*106=13Mpa2,此时导杆摆角取600。此处 取 L/r=2.5则 sin/2=0.4S=2R*0.4R=800/0.8=1000mmK=(180。+)/（180。-）=1.71根据实际要求，装置往返速度不宜过快取 V=0.02m/s 1分钟内 S=Vt=0.02*60=1.2m，基本符合要求。由 V=*R 知 =V/R=0.02m/s/1m=0.02rad/s由 =2n 知 n=/2=3.2*10-3rad/s即 大齿轮转速为 n1=3.2*10-3rad/s，据经验取传动比i=3则小齿轮转速为 n2=n1/i=3.2*10-3/3=1.07r/s选取大齿轮节圆直径d1=420mm则小齿轮节圆直径d=140mm,齿数Z1=84取模数m=5a=m/2*(Z1+Z2)=2.5*(84+28)=250mm第三章 结语毕业设计是在本科学习期间将理论与实践相结合的难得机会。通过这种相对完整的护栏清洁车设计（工作设备设计），我摆脱了纯粹的理论知识的学习和实际设计的结合练习，除了能够全面地应用我所学到的专业基础知识之外，解决实际的工程问题，这也提高了我查阅文献，设计手册，设计规格，计算机图形学和其他专业技能的能力。当地的选择和对细节的认真考虑使我能够锻炼自己的能力，丰富我的经验，并在不同程度上提高了我的意志力，耐压力和耐力。这就是我们所有人都希望看到的，这就是我们进行毕业设计的原因。尽管毕业设计内容很多，而且过程很繁琐，但是我的收获却更多。随着设计的不断深入，不断学习各种知识技能的使用。与老师的交流使我对设计有了新的认识，并对自己提出了新的要求。在设计过程中，整个设备的设计，布局和连接使我头疼，因为所有内容都是凭空构思的，没有一个要引用的实体。为了选择各种参数，我读取了数据，然后在交流后被老师联系了Selected。尝试使整个设计更加合理。改进是有限的，但是改进是全面的。正是这个时候，设计积累了很多实践经验，使我的头脑更加了解知识，这肯定会使我在未来的工作和学习中更加有效。高应变能力，加强沟通和理解。毕业设计的成功完成使我充满了信心，让我了解了专业知识，并且对该专业的发展前景充满了信心。但是，这种设计仍然令人遗憾。整个工作装置的稳定性，可靠性和成本尚未考虑得太多。但是，我相信在随后的毕业设计中，我的同学将弥补我的遗憾和缺点。我相信只有发现问题并且正视问题，才有可能解决问题。缺点和遗憾不
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