【《某小型清扫车主要零件的设计案例》2800字】

-PAGE21-某小型清扫车主要零件的设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u19452某小型清扫车主要零件的设计案例 176341.1传动的计算 1311701.2清扫装置设计 3301511.2.1清扫刷的设计 314461.2.2拨叶刷的设计 4286561.3垃圾输送部分的设计 4128771.4车体的设计 5150301.5轴的设计 61.1传动的计算功率的确定：清扫车前进速度的大小是由人来决定的。人正常步行的速度V=1.1~1.5m/s。取V=1.2m/s用于计算。网上查阅资料，查到车轮与地面间的摩擦因数μ=0.04。假设整辆清扫车的重量为10Kg,由公式F=mg×μ通过计算得出摩擦力为4N。想要克服带与带轮间摩擦力，进而带动轴转动。假设最大推力为50NP=F×V=50×1.2=0.06KW。V带型号的选取：普通V带的带型有Y、Z、A、B、C、D、E七种。从左到右力学性能越来越好，承受载荷的能力也在增加。因为清扫车在重量上要尽可能的轻，受力要尽可能的小。所以选取Y型V带就可以满足使用要求。尺寸的确定：通过查阅V带轮基准直径表，就能确定带轮直径。选取较小的尺寸可以减轻整辆清扫车的重量。查表取小带轮直径为dd1=28mm。传动比的选择会对带的承载能力带来影响。选择大传动比，相应的会使小带轮包角减小，整根带的承载能力下降。所以，一般传动比不能选择太大，推荐值为i=2~5。因此选择传动比i=2，根据公式dd2=i×图3-1带轮布局通过动力的传递形式，将带轮布局成一个主动轮带动两个从动轮的形式。如图3-1所示，这样通过轮子的转动就能将动力借助V带传给其他零部件。将直径56mm的大带轮作为主动轮，直径28mm的小带轮作为从动轮。带长公式： Ld0≈2a0+πa amax=a+0.03初选带传动的中心距为： 0.7（dd1+由公式（3-4）可以初步确定中心距a0大小即0.7×84≤a0≤2×84,最终计算出将a0带入公式（3-1）中可求出带长即Ld0≈2×168+π2(28+56)+(56−28)由公式（3-2）可得实际中心距a≈168+31公式（3-3）确定中心距的变动范围amin=183.5−0.015×500=176mm,小带轮包角计算公式： α1≈由公式（3-5）可以求出α查带轮轮槽与带型相应的表可以确定Y型V带的具体参数图3-2Y型带轮轮槽截面尺寸1.2清扫装置设计小型清扫车选用清扫毛刷来对地面进行清扫，车轮旋转V带将动力传给清扫刷轴使得清扫刷来回旋转完成清扫工作。1.2.1清扫刷的设计小型清扫机器希望重量要轻，所以尺寸设计也要尽可能的小。因此将清扫刷的长度设计为165mm,对于整个清扫装置来说尺寸应不超过400mm。这样设计不仅能够顺利进入较窄地方清扫还能减轻整车的重量。图3-3清扫刷模型图如图3-3所示，清扫刷座是安装在滚筒上通过轴和滚筒的旋转进而实现旋转运动。滚筒的直径为55mm，为了减轻重量滚筒可以通过塑料注塑的方法获得。在滚筒内部开有直径22mm的孔和键槽。滚筒上交叉排布着5个清扫毛刷座和5个清扫刷针座。针与针之间间距是13mm，针长25mm.清扫毛刷之间相隔13mm,毛刷直径1mm，长28mm。10个排刷均用螺钉与滚筒相连接。1.2.2拨叶刷的设计清扫装置上交替排布着毛刷和针，清扫过程中随着滚筒一起做旋转运动的针，能够将路面上的树叶扎起。此时，就需要拨叶刷将抛起的树叶拨落到传送带上。将拨叶刷的滚筒长设为170mm,为了在清扫车作业时使拨叶刷与清扫刷互不干扰，因此需要合理布置排刷。拨叶刷也通过塑料注塑的方法获得。如图3-4所示。图3-4拨叶刷布局图拨叶刷滚筒直径为20mm，在滚筒上布置有塑料排刷，排刷要与清扫刷交错分布。1.3垃圾输送部分的设计垃圾的运送需要借助输送装置来实现，选用平带输送。最终垃圾会沿传送带进入垃圾箱。平带传动的确定：通过清扫刷和拨叶刷的选择，选择长165mm的平带，设计滚筒长度为200mm。滚筒结构图：图3-5滚筒为了确保带在平带传动中始终位于滚筒宽度的中央,不会滑落。可以把滚筒设计成中间凸的形状，这样就可以解决问题。如图3-5所示。滚筒要安装在车轮轴上，滚筒的内孔不能太细，将滚筒的直径设计成35mm,滚筒内孔直径为16m。两滚筒中心距取218mm。1.4车体的设计清扫车主要包括4根轴以及其他清扫装置。因此，清扫车的车身必须有足够的空间来安装其他零部件并能承受其他部件重量。综合考虑下，车体采用钣金件既能满足使用和外观要求，又能节省成本减轻重量。对轴的安装需要用到轴承、轴承、螺栓及螺母等零件。轴承座的固定方式如图3-6所示。图3-6轴承座在车体的固定车体两侧想要安装轴承座，所以需要开孔，可以通过冲孔的方式开出需要孔。然后，用螺栓进行固定。图3-7车体外壳车体外壳形式如图3-7所示，车体采用2mm钢板，通过折弯、冲孔等加工工艺获得。图3-8车体模型图车体三维图如图3-8所示，车体的最大宽度即为滚筒宽度，所以车体的宽度为200mm。1.5轴的设计清扫车总共有4根轴。拨叶刷和清扫刷尺寸差异不大，所以二者选用成同一根轴。轴系展开图如图3-9所示，从下而上分别是输送带轴、车轮轴、拨叶刷轴、清扫刷轴。图3-9轴系展开图车轮轴的确定：滚筒装在车轮轴上，滚筒内径16mm，所以轴的直径16mm，长度为200mm。滚筒选择圆形普通平键进行周向固定，键的长度尺寸L根据轮毂长度选择，普通平键的长度等于或略短于轮毂长度。因此选择键长L=180mm,根据轴径16mm，查表确定键宽b×键高h为5×5,最终确定平键型号为5×5×180。滚筒两边需要安装轴承。轴的直径为15mm。由于车轮和大带轮都需要安装在车轮轴上，因此会对车轮轴产生附加轴向力。为了承受轴向载荷，选用7203C型角接触球轴承。该轴承内径为17mm,尺寸系列代号02，接触角α=15°，普通级公差。为了尽可能减小宽度，将车轮布置在两端。带轮通过套筒进行定位。大带轮长20mm，普通平键的长度等于或略短于轮毂长度。因此选择键长L=16mm，根据轴径15mm，查表确定键宽b×键高h为5×5,最终确定平键型号为5×5车轮直径为140mm，使用轴端挡圈和套筒进行固定。用平键进行周向固定并传递转矩，因为车轮位于端部，所以选择单圆头普通平键，车轮总的长度30mm，普通平键的长度等于或略短于轮毂长度。因此选择键长L=28mm,根根据轴径11mm，查表确定键宽b×键高h为4×4，最终确定平键型号为4×4×28。图3-10车轮轴图清扫刷轴的确定：因为清扫刷和带轮都需要固定在带轮上，所以将清扫刷轴设计成阶梯轴。这样在很大程度上便于定位和安装。清扫刷的总长165mm，清扫刷滚筒内孔直径为22mm，由此确定了中间段轴直径是22mm。键的长度尺寸L根据轮毂长度选择，普通平键的长度等于或略短于轮毂长度，因此选择键长L=160mm,选择圆头普通平键，根据轴径22mm，查表确定键宽b×键高h为6×6,最终确定平键型号为6×6×160。清扫刷的左侧和右侧都需要安装轴承，轴承通过轴间进行定位。轴直径为15mm。为了承受轴向载荷，选择7203C型角接触球轴承。该轴承内径为17mm,尺寸系列代号02，接触角α=15°，普通级公差。清扫刷右边需要放置小带轮，为了方便定位和安装轴的长度，轴的长度需要比轴承短2mm。小带轮处轴段为11mm，小带轮长20mm，普通平键的长度等于或略短于轮毂长度，选择圆头普通平键键长L=18mm，根据轴径10mm，查表确定键宽b×键