落叶清理机(共4页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上落叶清理机的设计研发摘要：该落叶清理器主要用于对道路旁的落叶进行清扫，该机器操作维护方便，便于工人使用，其结构需简单，可靠性好，清扫机构可调节。  该机器在整体方案上采用三轮传动形式，通过前轮的旋转来带动整个机构的运动。清扫功能实现形式确定为扫把运动方向与机器前进方向相同。扫把环绕工作轴成星形布置（放射状），工作轴与车轮所在轴平行。落叶收集方式确定为扫把成环状布置在一根轴上，环轴一圈扫把逐渐增长，通过轴旋转，扫把一点点地将落叶送上斜坡，由最长的那根扫把将落叶弹入垃圾箱。传动的方式采用的两轴间的带传动。改机器的设计适用于各种道路的落叶垃圾等的清理，有

2、着很高的应用前景。关键词： 落叶收集  清扫功能  调节机构 1. 设计背景 目前路面上的清洁车基本都是用吹吸式或冲水式来清除垃圾，只能在大路中间行驶，清洁范围有限。路边或小路上等无法用清洁车清扫的地方，只能依靠工人手工清扫垃圾，劳动量大且效率低。所以有必要开发一种小型清洁机器，以减少工人劳动量，同时提高效率。 2. 产品规划 设计的是一种用于路面落叶（垃圾）清扫的机器。机器露天工作，工作环境为小路或主要街道旁的人行道。使用期限10年，清扫工具1-2两年更换一次。动力来源为人力、或小型

3、机车牵引，在中等规模机械厂大批生产。 3. 方案设计选择 该机器应具备以下特点： 1、结构简单。因是小型清洁机器，要求成本低，操作维护方便，便于工人使用，其结构需简单，可靠性好。目前国内虽然已有同类机器，但其结构偏复杂，成本高，无法推广使用。 2、清扫机构可调节，即清扫时该机构工作，不清扫时该机构不工作，以免做无用功。  在以上分析的基础上，对机器各部分方案进行设计。 1、整体方案的设计，即机器的整体结构形式（外观）的确定。有两种方案可供选择： （1）.机器为四轮车形式，由人推动或机车拖动。清扫的动力来源

4、为前轮与地面的摩擦力。前轮旋转，带动前轮所在轴旋转，再带动工作轴旋转，扫把旋转，完成运动。 （2）.机器为三轮车形式，由人力驱动。清扫的动力来源为人蹬脚踏板的力。人蹬脚踏板，带动后轮运动，再将后轮运动传递给工作轴，扫把旋转，完成运动。 对方案（1）(2)进行比较： 方案（1）： 优点：仅有一个传动(从前轮所在轴到工作轴)，结构简单，紧凑。若机器自备动力源，通过一定方式控制机器运动，还可实现自动清扫。 缺点：动力来源不稳定，可能会使机器无法正常工作。而且要产生足够大的摩擦力，机器自重必须足够大。 方案（2）： 优点：动力来源稳

5、定，可直接在现有三轮车基础上进行改装，成本低。因是骑行，效率较手推车高。 缺点：结构尺寸相对较大。 方案（1）动力开源问题难以解决，方案（2）虽然结构尺寸较大，但相对来说，其稳定性好，效率高。最终选择方案（2），同时选定动力源为人力。  2、清扫功能实现形式的确定 因是小型清洁机器，考虑到动力及成本，选择清扫功能实现形式为：通过扫把与地面的相对运动，将落叶（垃圾）扫起。主要运动为旋转运动。有以下两种方案： （1）.扫把运动方向与机器前进方向相同。扫把环绕工作轴成星形布置（放射状），工作轴与车轮所在轴平行。扫把与地面相对运动，将落叶扫起

6、。 （2）.扫把运动方向与机器前进方向交错。扫把均匀布置在一盘状物体周围，盘状物体与地面平行，通过盘装物体旋转，扫把与地面相对运动，将落叶扫起。 分析方案(1)(2)的优缺点： 方案(1)结构简单，清扫功能易实现，但清扫能力有限，即可能清扫的不彻底。 方案(2)清扫能力强，但是是交错传动，需借助圆锥齿轮或涡轮蜗杆来实现，结构较复杂，会增加机器成本，而且效率较低。 考虑到机器清洁的主要是落叶或其他片状体，不需要较强的清扫能力，故选方案(1)。  3、落叶收集方式的确定 收集容器为一放在车后的垃圾箱。需确定的是如何将落

7、叶由地面送入垃圾箱。有三种方案： （1）.通过一传送机构。将落叶扫到传送机构上，再由传送机构将落叶送入垃圾箱。需另设一条传送链，结构复杂，成本高。 （2）.将扫把成环状布置在两个滚筒上，滚筒转动，则扫把连续地将落叶扫入垃圾箱，如下图所示：此方案可行性好，传输平稳，但结构稍显复杂。 （3） .扫把成环状布置在一根轴上，环轴一圈扫把逐渐增长，通过轴旋转，扫把一点点地将落叶送上斜坡，由最长的那根扫把将落叶弹入垃圾箱。  此方案结构简单，容易实现。但最短扫把对落叶的清扫会受到最长扫把的限制，因最长扫把与地面接触时被压弯，最短扫把可能扫在它的上面，不能与

8、地面接触，只有通过增加两扫把之间的距离才能解决。同时最长扫把将落叶弹起时会产生灰尘，传送过程不平稳，但不影响机器正常工作。 综合考虑，选择方案（3）  4、传动方案的选取 主要传递的是运动，且是在两平行轴之间传递，可选的传动方案有： （1）.带传动。虽然传动平稳，但不适合低速传动，且要求有一定的初拉力，不合适。 （2）.齿轮传动。传动比稳定，效率高，但制造及安装精度高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合，不合适。 （3）.链传动安装精度低，可在恶劣环境下工作，可用于远距离传动。虽然瞬时传动比不恒定，但不影响本机器工作。&

9、#160;最终选择链传动。 至此，机器的方案设计完成。其三维图如下:4. 各部分零件的具体设计及参数选定 4.1 传动件的设计，参数选定 1、脚踏板到后轮轴的传动 可直接利用三轮车上原有的链轮传动。大链轮齿数为38，分度圆直径为200mm，飞轮齿数为23，分度圆直径为121mm。大链轮与飞轮中心距为1000mm。 2、后轮轴到工作轴的传动 链轮轮齿要有足够的耐磨性和强度。因小链轮的啮合次数较大链轮多，所受的冲击也较大，故小链轮应采用较好的材料制造。 人正常骑行速度约为5m/s，车轮直径为700mm，后轮轴转速为n60136.4/min700nrp´=´=，则主动轮转速为 10136.4/minnnr= &