资源描述
购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 开题报告 学生姓名 专 业 班 级 指导教师姓名 职 称 讲师 工作单位 课题来源 教师自拟课题 课题性质 应用设计 课题名称 湿式清扫车设计 本设计的科学依据 （科学意义和应用前景，国内外研究概况，目前技术现状、水平和发展趋势等 ） 一、 湿式清扫车的科学意义和应用前景 1、 湿式清扫车的科学意义 1） 解决人们生活在满是灰尘的环境中的健康问题； 2） 满足国家法律或地方法规要求的环境指标； 3） 解决由于灰尘或垃圾造成路面过早过度的破损问题； 4） 解决生产车间的产品被灰尘污染的问题； 5） 解决生产车间内固定或移动的机器被灰尘 污染的问题； 6） 能够带来更大的利润或节约开支； 2、湿式清扫车的应用前景 随着经济的发展和社会进步，人们对生存质量的要求愈来愈高，交通便捷也越来越成为成为社会发展的迫切需要，高等级公路的速度发展使多年来的人工清扫不再适合我国高等级公路的需要，所以清扫车的发展将会越来越好，而湿式清扫车做为清扫车之中的一种也会随之进一步迅猛发展，而且应用也将越来越广泛，不仅用于道路，甚至进入工厂及各家各户。但是由于全国气候差别大，冬季易结冰，对湿式除尘器的作业效果有影响，而且在高速公路和城市高架桥等处取水不方便，对湿式清扫车的持 续作业能力有影响，在此方面还需技术攻破。 二、湿式清扫车的国内外研究概况 1、湿式清扫车国外研究状况 道路清扫保洁机械 19 世纪 20 年代起源于欧洲，其技术发展经历了纯扫式、纯吸式（干、湿）、吸扫式三个阶段。国外发达国家于 20 世纪40年代就开始批量生产扫路车，如英国的 国的 本的 国的 ，这些公司生存的扫路车不管从销售规模还是可靠性和技术水平都比国内生产的扫路车有优势，而且发达国家已经在向紧凑、环保、多功能发展，并开始采用新材料。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 2、湿式清扫车国内研究状况 我国道路清扫保洁机械的发展始于 20世纪 60 年代，历经数十年的发展，产品从单一的纯扫式发展到目前的多种形式，产品性能与产品质量迅速提高， 特别是在改革开放以后，通过进口关键 外购件 使 扫路车 产品性能和可靠性大大提高。但目前我国扫路车的水平与国外发达国家相比，还存在一定的差距，特别是 在产品 的可靠性方面 。为尽快提高我国扫路车的水平，缩小与先进国家扫路车水平的差距，满足我国环卫部门对路面清扫作业的要求，扫路车生产企业应选择一个合适的扫路车研究方向。随着社会的发展、进步，不再满足于单纯意义上的 吸尘车 ，将从多功能、环保、经济等方面提出更多的要求，市场呼唤能满足各种需求的吸尘车。 三、 湿式清扫车 的发展水平 现在，在我国清扫车市场中，吸扫式清扫车占有率在 95%以上。我国清扫车大多由 2距离清扫。我国清扫车在清扫保洁效率、清扫保洁能力和除尘效果作业性能方面与发达国家相当，但是在清扫保洁车辆的噪声、排放、可靠性和舒适性等方面仍存在差距。 设计内容和预期成果 （具体设计内容和重点解决的技术问题、预期成果和 提 供 的 形式） 一、 湿式清扫车设计内容 设计以湿润吸尘方式的清扫机构，将垃圾清扫并通过吸尘系统吸入垃圾箱，为实现清扫目的的清扫车。 二、预期成果 1、 设计目标： 根据产品设计要求，完整地设计出装配图一套、零件图若干，设计出的产品能应用于实际生产中。 2、设计要求：系统地说明设计过程中问题的解决（确定传动和结构方案及零件材料的选择）及全部计算。计算内容应包括有关计算简图，如主要参数的选择及设计与校核、传动方案简图、相关零件的受力分析图、弯矩和扭矩图等。 3、计算过程完整有序，计算结果正确清晰，文字说明简明通顺。计算过程只需列出已知条件、计算公式，将有关数据代入公式，省略计算过程，直接写出计算结果。将计算结果整理后，写入右边栏内，并注明此结果是否“合用”或 “安全”等结论。 4、任务完成验收时提供材料：设计说明书一份，总装配图 2张、零件图若干。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 拟采取设计方法和技术支持 （设计方案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等） 一、 设计方法 查阅资料，设计湿式清扫车清扫机构与吸尘系统的参数并运用 二、 技术要求 设计以湿润吸尘方式的清扫机构，将垃圾清扫并通过吸尘系统吸入垃圾箱，为实现清扫目的的清扫车。 三、 可能遇到的问题 清扫机构与吸尘系统的工作方式与工作简图自己查询相关资料； 若装配图有 问题，可以查阅资料或请教同学； 实现本项目已具备的条件 （包括过去学习、研究工作基础，现有主要仪器设备、设计环境及 协 作 条 件等） 设计参数： 底盘尺寸（长宽高） 4000*2000*2000定载货质量 3000身质量 1200高车速 100km/h，最大爬坡度 30%。 发动机功率最大 80200大扭矩 300000距2600距前后都是 1400小转向直径 12m，驱动轮半径 280减速器传动比 速箱一档传动比 数据如果有冲 突，可以适当自己调整。 各环节拟定阶段性工作进度 (以周为单位 ) 1 完成开题报告 5 查阅资料，确定设计方案 7 计算所需参数 9 画出各个零件图和装配图 11 编写设计说明书 13 细节工作，准备答辩 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 开 题 报 告 审 定 纪 要 时 间 地点 主持人 参 会 教 师 姓 名 职 务（职 称） 姓 名 职 务（职 称） 论 证 情 况 摘 要 记录人： 指 导 教 师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 教 研 室 意 见 教研室主任签名： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 摘 要 从我国开始重视清扫车到现在 ， 清扫车的形式经过了 从单一的纯扫式发展到目前的多种型式， 虽然很快的提高了 产品性能和产品质量， 迅速缩短了与发达国家的差距。 但 是情况仍然不容乐观，我国清扫车 的 发 展 水平 和 国外发达 国家依旧无法 相比，特别是在 某些高端方面，例如可靠性、环保性等。 本次毕业论文介绍了湿式清扫车清扫机构的设计内容。说明了在设计湿式清扫车清扫机构时容易出现的问题，同时对清扫系统的设计进行了详细的说明，并且分析对比了各种相关专用设备的工作原理。最后还对清扫机构各个设备如扫盘、吸嘴、集尘箱、风机等的选择进行了仔细的对比分析，最大程度的保证了道路清扫作业的安全性与环保性。 关键词： 湿式清扫车 清扫机构 扫刷 扫盘 吸嘴 集尘箱 购买设计文档后加 费领取图纸 2 of to to of to of a to of a of in of up in of of of of is of s be in as so of of is in of is of as a of of of 购买设计文档后加 费领取图纸 目 录 摘 要 . 1 . 2 目 录 . 1 第一章 绪论 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 2 第二章 道路清扫车的总体设计 . 3 . 3 . 3 . 3 . 5 速器 . 5 . 5 . 5 . 6 . 6 第三章 主要零件选择及其设计 . 8 . 8 . 8 . 9 . 10 . 11 . 12 . 13 . 18 购买设计文档后加 费领取图纸 . 19 . 19 泵、进尘管和水箱的设计 . 20 . 21 第四章 清扫系统的动力设计与计算 . 22 . 22 . 22 . 22 . 23 . 23 . 24 . 25 . 26 第五章 结论 . 27 致 谢 . 28 参考文献 . 29 购买设计文档后加 费领取图纸 1 第一章 绪论 路清扫车改装的意义和目的 路清扫车改装的意义 （ 1）提高在城市中的居民的生存质量； （ 2）可以提高城市环境质量，使其可以满足国家的环境指标； （ 3）避免路面因为灰尘或垃圾过早过度的破损； （ 4）提高清扫工作效率，降低成本，可以节约人力物力； 路清扫汽车的发展现况与 未来发展 路清扫车的国内发展现状 我国在 20世纪 60 年代开始发展道路清扫车于 20世纪 60年代。但我国第一辆吸扫式清扫车出现于 80年代末。因为吸扫式清扫车拥有较多优点，例如清扫效率高，清扫能力强等，所以它可以被广泛使用。到了 21世纪，由于市场呈现多元化等因素，促进了清扫车的发展。与此同时湿式清扫车也出现了。因为湿式清扫车风道结构相对简单，也不需要采用灰尘过滤器，同时又具有清扫效率高、二次污染小的优势，获得了大家的喜欢。但由于全国各地气候差别大，尤其是在寒冷状态下，湿式清扫车的做种效果更是大打折扣。同时在高速以及城市高架桥处，由于给水不方便，更加影响 了湿式清扫车工作的持续性。这些劣势也需要以后科技发展来克服。 路清扫汽车的国外发展现状 欧洲在 19世纪 20 年代开始发展道路清扫保洁机械，但到了 20世纪 40年代就可以批量生产扫路车，如英国的 国的 国的 ，这些公司生存的扫路车不管从销售规模还是可靠性和技术水平都比国内生产的扫路车有优势，而且发达国家已经在向紧凑、环保、多功能发展，并开始采用新材料。 路清扫车的发展与展望 随着经济的发展和社会进步，人们对生存质量的要求愈来 愈高，交通便捷也越来越成为成为社会发展的迫切需要，高等级公路的速度发展使多年来的人工清扫不再适合我国高等级公路的需要，所以清扫车的发展将会越来越好，而湿式清扫车做为清扫车之中的一 购买设计文档后加 费领取图纸 2 种也会随之进一步迅猛发展，而且应用也将越来越广泛，不仅用于道路，甚至进入工厂及各家各户。但是湿式清扫车还有众多缺点仍然需要以后克服。 设计的主要内容 本设计主要内容： （ 1）清扫形式的选择； （ 2）二类底盘的计算与选择； （ 3）清扫刷的设计； （ 4）吸尘系统的选择和设计； （ 5）集尘系统的设计和计算； （ 6）洒水系统的设计计 算； （ 7）整车液压系统的设计计算； 购买设计文档后加 费领取图纸 3 第二章 道路清扫车的总体设计 车参数的确定 寸参数 （ 1）外廊尺寸 搭载设计的清扫机构的湿式清扫车总长度为 13400m，车高为 3500m，车宽为 2480 （ 2）轴距 搭载设计的清扫机构的湿式清扫车的轴距为 5200 （ 3）轮距 搭载设计的清扫机构的湿式清扫车的轮距前后都为 1800 （ 4）前、后悬 搭载设计的清扫机构的湿式清扫车前悬为 1205悬为 1700 量参数 （ 1）装载质量 搭载设计的清扫机构的湿式清扫车的装载质量大约为 7000 （ 2）整备质量 搭载设计的清扫机构的湿式清扫车的整备质量大约为 11000 （ 3）总质量 总质量的计算公式为 0a e pm m m m （ 式中： 乘员质量 座位数计， 65。 搭载设计的清扫机构的湿式清扫车的总质量为 12000 结上选择东风牌 货汽车二类底盘进行改装。 东风牌 货汽车二类底盘的主要参数见表 表 盘质量参数 底盘型号 载 整备质量 /750 前轴轴载质量 /970 后轴轴载质量 /465 额定 前轴最大轴载质量 /000 购买设计文档后加 费领取图纸 4 轴载 质量分配 后轴最大轴载质量 /0000 表 能参数 底盘型号 单位或代号 高车速 Km/h 95 最大爬坡度 % 23 油箱容积 L 280 百公里油耗 L 35 最小转弯直径 m 车坡度 % 20 表 寸参数 外型尺 寸 总长 995 总宽 430 高 700 轴距 200 前悬 180 后悬 615 车架前高 50 车架后高 00 轮距 前轮 845 后轮 640 后轮胎最外尺寸 74 车架外宽 860 车架可用长度 5530 驾驶室后围位置 870 蓄电池位置 433 储气筒位置 198 油箱位置 2016 表 寸参数 续表 接近角（度） 34 离去角（度） 40 购买设计文档后加 费领取图纸 5 动机结构 设计的湿式清扫车的发动机参数见表 表 动机参数 型式 直列四缸、四冲程水冷柴油增压发动机 型号 0 额定转速 r/ 2200 额定功率 2200r/m) 235 最大转矩 N M(1500r/ 880 最低燃油消耗率 g/(h) 200 缸径冲程 114135 排量 L 缩比 1 工作顺序 1油：夏季采用 0 号轻柴油：冬季则根据气温选用合适的轻柴油 速器 变速器参数见表 表 速器传动比 一档 二档 三档 四档 五 档 六档 倒档 体设计 作原理 该湿式道路清扫车是由汽车底盘、副发动机、风机、垃圾箱、水箱、油箱、扫刷、吸盘等组成。见图 吸尘系统的高压风机产生高速运动的气流 ,在吸盘处造成较强负压 ,将垃圾吸入垃圾箱。因为垃圾箱空间突然变大 ,气流速度忽然降低 ,此时集尘箱在两进灰口交汇区喷出高压雾化水，把进出集尘箱内的灰尘变湿润，被雾化水湿润的尘土、垃圾及体积质量较小的颗粒在重力作用下降到垃圾箱底部 ,而 树叶、纸张等被网挡住 ,细小颗粒继续经垃圾箱隔板、挡板等进行二次降尘 ,使空气进一步净化 ,最终经风机再次回吹到吸尘口。 购买设计文档后加 费领取图纸 6 图 道路清扫总体布置 造及功能 （ 1） 副发动机及风机传动系统 该系统替风机提供动力 ,副发动机启动后带动风机工作。副发动机采用 动机怠速运行为 750800r/高工作转速限制为 2200r/发动机最大扭矩为 200r/大功率为 3800r/据要求风机采用 927 （ 2） 吸盘装 置 吸盘装置由吸盘、吸管、拖杆、侧滚轮、后滚轮等组成。作用是吸取垃圾。 （ 3） 清扫装置 该清扫装置是由左、右两清扫装置组成。作用是清扫垃圾。 （ 4）垃圾箱 垃圾箱为密闭的簿壁焊接容器。作用是沉积垃圾和去除灰尘 （ 5）液压与电气系统 液压系统是由液压泵、液压马达、液压缸、电磁阀、单向节流阀、液压油箱等组成。作用是控制清扫机构的动作。 （ 6）洒水系统 洒水系统是由水泵、喷嘴等组成。作用是压尘和减少二次污染。该系统选用的是水泵三缸活塞泵，额定转速 820r/高转速 1200r/量 30L/ 高压力 3大耗用功率 章小结 本章主要是初步分析了整车方案，不但基本确定了整车方案中所用到的基本参数。而 购买设计文档后加 费领取图纸 7 且确定了整车设计的基本方案。 购买设计文档后加 费领取图纸 8 第三章 主要零件选择及其设计 机的选择 机的工作原理 湿式清扫车主要靠的是风机产生的高速气流对垃圾尘粒的作用力来吸取尘粒。该作用力有两种形式，即空气流动对垃圾尘粒产生的动压和风机产生的高速气流直接对垃圾尘粒产生的负压 (静压 )，俩种压力之和为风机的全风压，但是吸取垃圾尘粒主要靠风机产生的负压。 依据动能定 理 221 （ 可知风速越大，动压就越大。 其中， E 风的动能； M 空气介质的密度； V 空气的流速。 根据伯努利方程可知 221（ 当吸尘系统中的气流通过一个收缩 (节流 )截面时，气流速度增加，因此动能增加，从而使加速处的静压力降低。 依据式 (以看出如果要获得较大的流速，那么吸嘴的风流截面应该越小越好。依据几种典型风机的性能参数绘制风机的流量。 购买设计文档后加 费领取图纸 9 图 几种 风机的流量和功率曲线 从图 机所需的能 量会随着风流量的增加而会增加，所以在满足设计的要求下，应该尽量选择较小流量的风机。 机的选择 湿式清扫车想要吸拾尘粒，应该满足以下条件 F 吸拾 G 尘粒 （ 式中： F 吸拾力， N； G 尘粒本身的重力， N。 吸拾尘粒所需的负压为 321 （ 式中： 1p 理想状态下吸拾垃圾尘粒所需要的负压， P 密度， 3m ； d 直径（或当量直径）， 因为会有能量损失，所以需要工况系数 误 !未找到引用源。 （ 在此，取动压是全压的 20%计算，于是，所需风机的全压为 错误 !未找到引用源。 （ 湿式清扫车会有压力损耗。除尘方式的压力损耗如表 表 用除尘形式的压力损耗 . 购买设计文档后加 费领取图纸 10 质性除尘 重力除尘 袋式除尘 1001500 50150 7001000 因为袋式除尘基本不会湿式清扫车上应用，所以惯性除尘和重力除尘的最大压力损失之和 1650合式（ （ （ 得风机需要的全风压应满足以 下关系式 16 5065 拾 （ 式中：吸拾p 扫路车在实际应用具有的全风力。 根据实际情况取 K=量直径 d=150吸入最大灰粒重量大约为 3 下面开始选择风机型号 : （ 1） 计算隧道内所需的通风量； （ 2）计算所需总推力 未找到引用源。 （ 其中， 风口横截面 积 (： 错误 !未找到引用源。 ：各 项阻力之 和 ( 风机性能参数见表 传动方式 转速 流量 全压 内效率 内功率 所需功率 2900r/293m3/h 6035发动机的选择 选择副发动机的要求如下： (1)能 满足驱动风机的要求； (2)质量体积油耗在满足要求的条件下越小越好； (3)价格越低越好。 根据以上考虑选择为： 大扭矩为 200r/800r/ 购买设计文档后加 费领取图纸 11 发动机与风机的传动设计 依据风机和副发动机参数，风机与副发动机采用 于风机工作载荷变动很小，选择工作系数 2.1c 又由 转速 n=2900r/择 带。 又因为 1d 应不小于 63取 1d =100为带轮传动比 )1(1 221 d 1n 为风机转速 2 900r/2n 为发动转速 2 200 3 800r/1d 为风机带轮， 2d 副发动机带轮。 取 302 。 验算带速 1 （ 带速在 5足要求。 初选中心距 取0a=450合 ( 21 0a2 )( 21 带长 6 24 )()(22 21221 （ 参照表 13带 =1250 实际中心距 验算小带轮包角 a 21 180 。（ 满足要求。 求 购买设计文档后加 费领取图纸 12 00 （ 式中：0p 单根 0p 单根 V带 i 1 时额定功率的增量； 包角修正系数； 带常修正系数。 查表 13 故传动比 i 查表 = 。 1338.0k 00 = （ 取 Z=4根。 作用在带轮上的力带单位长度质量 q=m，由 0 20 （ 作用在轴上压力为 错误 !未找到引用源。 （ 尘箱的设计 集尘箱是集尘系统主要组成部分。图 3式清扫车工作时 ,进入集尘箱的高速流动的垃圾 ,因为集尘箱体内部空间大 ,气流在集尘箱内速度迅速降低 ,而当气流速度低到一定程度后 ,在垃圾本身重力的作用下 ,垃圾将会与气流分离并沉积在集尘箱的底部 ,与此同时气流会经由集尘箱的顶部 ,通过风机排出集尘箱 ,到达吸盘作为二次净化。 购买设计文档后加 费领取图纸 13 图 集尘箱结构 图 高吸盘至集尘箱体内部的管道高度，增加圆弧挡板。这样可以使高速气流主要集中在从吸盘导管的出口处与集 尘箱内部挡板处，而且高速气流所占容积很小。因此高速气流离开内部挡板后，气流速度迅速降低。而且这样做可以使集尘箱体内部大部分区域的气流速度比较均匀，其最高气流速度较低，也有利于垃圾与气流的分离沉积。 尘箱卸载摆臂的设计 集尘箱卸载才用摆臂卸载，用摆臂卸载有利于卸载时整车的稳定。 购买设计文档后加 费领取图纸 14 图 集尘箱卸载摆臂结构 摆臂的材料为 45钢，摆臂折点采用接点表面焊接而成。 摆臂受力如图所示，因为摆臂在上升时候 B 点受力最大，所以 图 集尘箱卸载摆臂受力分析 221 （ 222 （ 1 （ 式中 : 1F 齿轮齿宽中间平面上的径向力（ N）； 2F 齿轮齿宽中间平面上的圆周 力（ N）； E 弹性模量（ E =105 购买设计文档后加 费领取图纸 15 I 惯性矩（ 对于实心轴， 644 ； d 轴的直径（ 花键处按平均直径计算； a 、 b 齿轮上的作用力距支座 A、 L 支座间的距离（ 轴的全挠度为 sc 摆臂在垂直面和水平面内挠度的允许值为 销轴 1、 2、 3的材料都为 45钢。销轴 1、 2、 3的直径分别为 729050 销轴结构如图 示： 图 集尘箱卸载摆臂结构销轴 当摆臂作业时 ， 校核三销 轴。计算输入轴的支反力。 7448c o N 12 448c o N 644 8)1c 22311313 N （ 1）垂直面内支反力 对点取矩，由力矩平衡可得到 2 （ 将有关数据代入（ ，解得， 2F =11868N 对 2点取矩，由力矩平衡公式可解得， 4201 。 （ 2）水平面内的支反力 购买设计文档后加 费领取图纸 16 由力矩平衡和力的 平衡可知 （ 1（ 将相应数据代入（ （ 式，得到： 812268 （ 3）计算垂直面内的弯矩 56700 4）计算水平面内的弯矩 296700 5）计算合成弯矩 222 3084901980056700296700 222222 的应力为 332 （ 式中 : 222 （ d 轴的直径（ W 抗弯截面系数（ 将数据代入得 0 84 9 03232 33 作业时， 400合要求。 经校核 1、 3销轴都满足要求。 举升液压缸销轴的校核，举升液压缸销轴 L=840d=40料 45钢。 销轴受力如图 示： 购买设计文档后加 费领取图纸 17 图 液压举升销轴受力图 计算输入轴的支反力。 17448c N （ 1）垂直面内支反力 由力矩平衡可得 A （ 将有关数据代入（ ，解得， 8724N （ 2）水平面内的支反力 由力矩平衡和力的平衡可知 （ （ 将相应数据代入（ （ 式，得到 268 （ 3）计算垂直面内的弯矩 5600 4）计算水平面内的弯矩 700 5）计算合成弯矩 222 1 9 0 3 41 9 8 0 05 6 7 0 02 9 6 7 0 0 222222 购买设计文档后加 费领取图纸 18 轴在转矩 T 和弯矩的同时作用下，其应力为 332 （ 式中 : 222 （ d 轴的直径（ W 抗弯截面系数（ 将数据代入得 084903232 33 作业时， 400合要求。 经过校核之后 1、 3销轴都满足强度要求。 盘扫刷的设计 图 扫盘扫刷结构 综合考虑本次清扫机构中的扫刷如图 盘直径 d=216厚
展开阅读全文