道路垃圾清扫机工作头设计毕业设计(编辑修改稿)

道路垃圾清扫机工作头设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

刷苗与上料板最后接触的位置与上料板最高点的距离为 mmH 50 .设刷苗最远端的线速度为 v，要使质量为 m 的垃圾上抛到最高点，由 此 必须满足下面条件： mgHmv 221 计算 smgHv /  又有 smsmnrv /  所以清扫车的电机能够保证垃圾顺利地抛送到传送带上。 清扫机的行走机构的设计 清扫机行走速度：由 公式 Bvf 1000 ，取 mB  ， hmf /k20 得 smhKmBfv / 只要清扫机在不低于 ，就能够保证生产率的额定值。 垃圾清扫机的动力匹配 （ 1）电动机的选择 由以上计算可知清扫机所需要的功率为 kwPNP 2 8 1  输送带 电动机的选择 一般来说为了节省成本，在移动的设备中和蓄电池配套的较常使用的电机有直流电动机和步进电动机合适。 直流电动机 ： 有优良的控制性能，其机械特性和调速特性均为平行的直线，这是各类交流电动机所没有的特性。 此外，直流电动机还有起动转矩大、效率高、调速方便、动态特性好等特点。 优良的控制特性使直流电动机在 70 年代前的很长时间里，在有调速、控制要求的场合，几乎成了唯一的选择。 但是，直流电动机的结构复杂，其定子上有激磁绕组产生主磁场，对功率较大的直流电动机常常还装有换向极，以改善电机的换向性能。 直流电机的转子上安放电枢绕组和换向器，直流电源通过电刷和换向器将直流电送入电枢绕组并转换成电枢绕组中的交变电流，即进行机械式电流换向。 复杂的结构限制了直流电动机体积和重量的进一步减小，尤其是电刷和换向器的滑动接触造成了机械磨损和火花，使直流电动机的故障多、可靠性低、寿命短、保养维护工作量大。 换向火花既造成了换向器的电腐蚀，还是一个无线电干扰源，会对周围的电器设备带来有害的影响。 电机的容量越大、转速越高，问题就越严重。 所以，普通直流电动机的电刷和换向器限制了直流电动机向高速度、大容量的发展。 步进电机 的缺点：如果控制不当容易产生共振； 难以运转到 较高的转速。 难以获得较大的 转矩 ； 在 体积重量 方面没有优势， 能源利用率 低 ； 超过负载时会破坏同步，高速工作时会发出振动和噪声。 步进电机 的优点如下：电机停转的时候具有最大的 转矩 （当 绕组 激磁时）； 电机旋转的角度正比于脉冲数； 电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用 开环控制 ，这使得电机的结构可以比较简单而且控 制成本； 由于每步的精度在百分 之三到百分之五，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的 位置精度 和运动的 重复性 ；优秀的起停和反转响应；由于没有 电刷 ，可靠性较高，因此电机的寿命仅仅取决于 轴承 的寿命；仅仅将负载直接连接到电机的 转轴 上也可以极低速的同步旋转。 由于速度正比于 脉冲频率 ，因而有比较宽的转速范围 由于 清扫机多在室内环境下工作，要求控制较简单，运行平稳， 因此选择直流电动机。 参考如上图； 选定 ZYT 系列直流永磁电机为动力源 （ 2） 电池的选择 ：有称为一次性锌锰碱性干电池， 这种电池价格比较便宜，且电量较好，储存时间长，温度适应条件好，适用于中小 电流密度 的放电。 缺点是一般内阻比较大，所以数码相机使用 碱性电池 拍照张数非常少，电池放电过快，但电池放置一段时间后仍可正常使用。 2. 铅酸电池 ：安全密封在正常操作中，电解液不会从电池的 端子 或外壳中泄露出。 没有自由酸 特殊的吸液 隔板 将酸保持在内，电池内部没有自由酸液，因此电池可放置在任意位置。 维护简单 由于独一无二的气体复合系统使产生的气体转化成水，电池的过程中不需要加水。 使用寿命长 ， 质量稳定，可靠性高。 因此 ， 选定两个 12V 铅酸蓄电池为电源，重量大约 15 斤 /个 同时布线时应 该注意：根据电机的位置选择符合规格的电线，剪取所要的电线长度，将电机联起来，一端通过开关以后，一端接到 24V 电源正负极上，开关装在扶手旁边容易摸到的地方。 四、操作系统的确定及主要工作部件的设计计算 传动方案的确定； 方案一、 垃圾清扫机传动方案 一 方案二 垃圾清扫机传动方案 二 由以上两个方案可知，根据清扫机清扫时的实际情况，选用方案二更加合理恰当。 因为摩擦式带传动有弹性滑动，不能用于分度系统；摩擦易起电，不宜用于易燃易爆场合。 轴与轴承受力较大，带传动寿命较短。 而链传动平均传动比为常数，链条元件间形成的油膜有吸振能力，对恶劣环境有较强的适应能力，工作可靠，轴上载荷较小。 所以选择方案二更合理 确定各级传动比和主要参数 传动比的确定 已知电动机的转速 3000r/min0 n 额定功率 400W0 P m1274mN0 T 式中， 1 = 2 、 3 、 4 和 5 分别是传动、链传动、齿轮传动 、圆锥传动 的传动效率（由机械设计课程设计指导 @主编 赵又红 周知进 教科书）附表 23 取 1 = 2 =，3 =， 4 =， 5 = 设 第一级传动比 51i 故求得： 第一级从动轴 m in/600/ 101 rinn  mmNiTT  1 1 51101  wPP 384101   第二级传动比 i 故求得： 第二级从动轴 min/ rn  mmNiTT  6 4 1 72212  wPPP 5 3212  ）（ 输送带 第三级 链 传动比 33i 故求得： 第三级从动轴 min/ rn  mmNiTT  6 8 7 53323  wPP   齿轮传动比 44i 故求得： min/1504 rn  mmNiTT  3 7 2 64414  wPP 6 8 1 4 2424   圆锥齿轮的传动 25i 故求得： min/ rn  mmNiTT   wPP   主要工作零件的设计计算 第一级传动带轮的设计 已知电机额定功率 400W0 P ，转速 3000r/min0 n ，第一级传动比 51i 设定连续工作 12 小时。 (1）确定计算功率 caP 根据《机械设计》（第八版，濮良贵、纪名刚主编，高等教育出版社，以下所用到的相关公式及表格均出自本书） P156 表 87 查得工作情况系数 AK ，故计算 wwPKP Aca  (2) 选择 V 带的带型 根据计算功率 caP 和带轮转速 0n ， 由图 811 选用 Z 型 （ 3）确定带轮的基准直径 d 并验算带速 v 由查表 86，表 88,取小带轮基准直径 mmdd 501  从动轮基准直径 mmdid dd 2 5 0505112  根据表 88，圆整为 2d =250mm 验算带的速度 smndv d / 0 0 060 3 0 0 0501 0 0 060 00    smv /25 故带速合适 (4)确定 V 带的基准长度和传动中心距 根据 公式 (820），初定中心距 mma 5000 。 计算带所需基准长度 mmaddddaL ddddd )50250()25050(250024)()(22202012100  由表 82 选取带的基准长度 mmLd 1400 计算实际中心距为 mmLLaa dd 4 5 42 4 9 11 4 0 05 0 02 00  （ 5）验算小带轮上的包角 1  901 5 54 5 )502 5 0(1 8 )(1 8 0 121  add dd 小带轮上的包角合适 (6) 计算 V 带的根数 由 mmdd 501  和 3000r/min0 n ，查表 84a 得 kwP  ， 根据 3000r/min0 n ， i=5 和 Z 型带，查 84b 得 kwP  查表 85，表 82 分别得到 K ， lK。 计算单根 V 带的功率为 kwKKPPP lr )()( 00   计算 V 带根数  rca PPz ，取 z=2 （ 7）计算单根 V 带的初始拉力的最小值 min0)(F 由表 83 得 Z 型 V 带单位长度质量 mkgq / ，所以计算得 NqvzvK PKF ca )(5 0 0)(5 0 0)(22m i n0  应使带的实际初拉力 min00 )(FF  （ 8）计算轴上的压轴力 pF 压轴力最小值为： NFmi inp 1 521 5 5s i i nFz2)( 10m i n ）（ 第 二 级传动带轮的设计 已知功率 wPPP 5 3212  ）（ 输送带 ，第二级从动轴 min/6001 rn  第二级传动比 设定连续工作 12 小时 (1）确定计算功率 caP 根据《机械设计》（第八版，濮良贵、纪名刚主编，高等教育出版社，以下所用到的相关公式及表格均出自本书） P156 表 87 查得工作情况系数 AK ，故计算 wwPKP Aca 8 5  (2) 选择 V 带的带型 根据计算功率 caP 和带轮转速 2n ， 由图 811 选用 Z 型 （ 3）确定带轮的基准直径 d 并验算带速 v 由查表 86，表 88,取小带轮基准直径 mmdd 801  从动轮基准直径 mmdid dd  根据表 88，圆整为 2d =355mm 验算带的速度 smndv d / 0 0 060 6 0 0801 0 0 060 11    smv /25 故带速合适 (4)确定 V 带的基准长度和传动中心距 根据 公式 (820），初定中心距 mma 5000 。 计算带所需基准长度 mmaddddaL ddddd 7 2 15 0 04 )803 5 5()3 5 580(25 0 024)()(22202121000  由表 82 选取带的基准长度 mmLd 1600 计算实际中心距为 mmLLaa dd 4 3 92 7 2 11 6 0 05 0 02 00  （ 5）验算小带轮上的包角 1  4 44 3 )803 5 5(1 8 )(1 8 0 121  add dd 小带轮上的包角合适 (6) 计算 V 带的根数 由 mmdd 801  和 r/min0061 n ，查表 84a 得 kwP  ， 根据 r/min0060 n ， i= 和 Z 型带，查 84b 得 kwP  查表 85，表 82 分别得到 K ， lK。 计算单根 V 带的功率为 kwKKPPP lr 1 8 )0 1 ()( 00   计算 V 带根数  rca PPz ，取 z=3 （ 7）计算单根 V 带的初始拉力的最小值 min0)(F 由表 83 得 Z 型 V 带单位长度质量 mkgq / ，所以计算得 NqvzvK PKF ca 1 )(5 0 0)(5 0 0)(22m i n0  应使带的实际初拉力 min00 )(FF  （ 8）计算轴上的压轴力 pF 压轴力最小值为： NFmi inp 6 42 4 4s i 1 6322s i nFz2)( 10m i n ）（ 第 三 级传动 链传动 的设计 （ 1）选择链轮齿数 取小链轮齿数 191z ，大链轮的齿数 5731912  izz （ 2）确定计算功率 根据《机械设计》（第八版，濮良贵、纪名刚主编，高等教育出版社，以下所用到的相关公式及表格均出自本书） P178 表 96 查得 AK ，由图 913 查得 ZK ，单排链，则计算功率为 wPKKP ZAca 8 63  （ 21） （ 3）链条型号与节距的选择 根据 wPKKP ZAca 8 63  及 min/ rn  插图 911 可选 12A 链条，查表91 链条节距为 p= （ 4）计算链节数和中心距 初选中心距 mmmmpa 5 2~ 7 )50~30()50~30(0  取 mma 6000  ，相应的链长节数为 02122100 )2(22 apzzzzpaL p  （ 22） )2 1957(2 2   取链节数 108pL 节 查表 97 得到中心距计算系数 f ，则链传动最大中心距为 mmzzLpfa p 657)]5719(1082[)](2[ 211  （ 23） （ 5）计算链速 V，确定润滑方式 smpznv /8 0 0 0 060 3 31 0 0 060 12   （ 24） 由 smv / 和链号 12A，查图 914 可知应采用 滴油润滑 （ 6）计算压轴力 pF 有效圆周力为 NvPF e 4 2 4 21 0 0 01 0 0 0 33   （ 25） 链轮水平布置时压轴力系数 FpK ，则压轴力为 NFKF eFpp 4 9 24 2  齿轮传动的设计 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （ 1）由前面的传动方案图可知，选用直齿圆柱齿轮传动。 （ 2）由于输送带为一般工作构件，速度不高，轴向载荷不大，故选用 7 级精度（ GB1009588）。