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1、河南科技大学毕 业 设 计 中文题目:小型清扫机清扫装置的设计 英文题目:Design of Sweeping Device for Miniature Sweeper 学生姓名 系 别 专业班级 指导教师 2011年6月15日 目 录1 前言11.1 国内外研究现状11.1.1 国外研究现状11.1.2 国内研究现状11.2 研究的主要内容22 方案确定32.1 设计方案的选择32.2 清扫装置工作原理介绍33 传动机构设计43.1 V带传动的选型43.2 V带轮的设计63.3 传动轴的设计63.3.1 初步确定轴的最小直径63.3.2 轴的结构设计73.3.3 轴承的选择83.3.4 零件
2、的周向定位83.4 传动轴的强度校核84 垃圾清扫滚筒设计104.1 清扫滚筒的结构设计104.1.1 轴径的确定104.1.2 各轴段长度的确定104.1.3 轴承的选择114.1.4 零件的周向定位114.2 滚筒轴的强度校核115 垃圾收集转运机构设计145.1 主胶带的传动设计145.2 主胶带轮的设计165.3 压紧胶带的传动设计175.4 压紧胶带轮的设计186 结论19参考文献20致谢21附录1 相关英文文献22附录2 英文文献中文译文27附图1 总装配图34附图2 轴35附图3 张紧轮36附图4 平带轮37摘要清扫装置是清扫机的核心部件，清扫装置性能的改进可以提高清扫机的工作的
3、效率，减轻环卫工人的劳动强度，加速环卫死角的清理，提高保洁效率。针对目前环卫工作的情况设计了集清扫、收集转运为一体的清扫装置，清扫装置由清扫机构和上料机构等组成。该清扫装置价格便宜，工作可靠，操作简单，效果好，同时其造型简单美观，结构合理，适用性强。此外，该清扫装置在清扫过程中无二次污染，方便与现有的其他设备进行组合使用，便于推广。关键词: 滚刷；清扫；装置 ABSTRACT Sweeping device for sweeper is the core components, sweeping device performance improvement can improve sweepe
4、r working efficiency, reduce the labor intensity, accelerated sanitation dead clean, improve cleaning efficiency. Aiming at the situation of sanitation work design cleaning, collection and transport as one of the cleaning device, cleaning device comprises a cleaning mechanism and a feeding mechanism
5、. The cleaning device is cheap, reliable work, simple operation, good effect, and its model is simple in appearance, reasonable structure, strong applicability. In addition, the cleaning device in a cleaning process of no two pollution, convenience and other existing equipment used in combination, c
6、onvenient popularization.Key words: Roller brush; Cleaning; Device 小型清扫机清扫装置的设计1 前言伴随着我国社会经济的不断发展，城市化的进程也日益加快，从而也使得城市人口不断增长，因而导致城市生活垃圾的不断增长，这就使得城市环卫工作的强度不断加大，特别是一些死角地带更是难以清理。此时小型清扫机就显示出它的优越性，而清扫装置是清扫机的核心部件，所以对小型清扫机清扫装置进行研究是很必要的。小型清扫机清扫装置集清扫、收集转运为一体。由传动机构、垃圾收集转运机构、垃圾清扫滚筒等组成。可应用于拾捡城市街道常见的生活垃圾，如：烟头、纸屑、
7、果皮、树叶、纸质饮料杯等杂物。1.1 国内外研究现状1.1.1 国外研究现状路面养护机械化程度的高低，是一个国家工业化程度和综合实力强弱的重要标志之一。世界发达国家，如日本，美国，环卫保洁工作做的非常好，都是纯机械化的。德国生产的凯驰KSM750型扫地机分为汽油驱动型和电瓶驱动型。汽油驱动型适合院落、停车场等户外清扫作业；电瓶驱动型因其噪音低，污染小，适合室内清扫作业。尘箱容积为40升，配合手柄和车轮，可以轻松被拉出，倾倒垃圾简单易行。电瓶驱动型的优点，（1）移动方便：向下轻压手柄，可以轻松移动设备，配有坚固外壳及防护杠，防止非专业人员操作时对设备造成的损害。无级变速驱动根据清扫环境的不同，调
8、整行进速度，即可获得最佳的清扫效果，省时省力。（2）噪音低本机的外壳拥有吸收噪音的功效，精确地时间记录表，刷毛采用V字型排列方式，大垃圾挡板使得本机具有非凡的清扫效果，对于像加油站之类的环保要求极高的场所，您也可以放心使用。1.1.2 国内研究现状我国从上个世纪六十年代以来开始研制生产路面清扫车，至今已有将近五十年的历史了。但与发达国家相比，我国的路面清扫车不管是从清扫效果、技术水平还是从销售规模上都还相差甚远。目前我国生产路面清扫车的企业大概有30多家，其中中联重科中标事业部、天津扫地王专用汽车有限公司和北京爱清清扫车制造有限公司等处于行业领先地位。1.2 研究的主要内容通过对清扫装置性能的
9、改进可以提高清扫机的工作的效率，减轻环卫工人的劳动强度，加速环卫死角的清理，提高保洁效率。该设计的主要任务是完成对小型清扫装置的设计，研究的主要内容是清扫机构和上料机构设计，清扫工作由卧式滚刷完成。技术路线图如图1所示：小型清扫装置的设计选题背景研究确立研究方案及步骤传动机构的设计垃圾清扫滚筒的设计垃圾收集转运机构的设计设计成果查阅相关资料了解国内外行业现状，初步认识清扫装置根据前面对于清扫装置的了解确立研究方案根据相关计算及技术手册完成设计并绘制CAD图纸完成对小型清扫装置的设计论文图1 技术路线图2 方案确定2.1 设计方案的选择该方案设计的是小型清扫机清扫装置。主要与自行车配套使用，运用
10、于城市道路清扫保洁，它由车架、车轮、传动机构、垃圾收集转运机构、垃圾清扫滚筒组成，其中车轮的轮轴两端分别连有轴承。车架连在轴承上，垃圾收集装置由伸到地面且由轮轴带动的扫地滚刷，通过轮轴带动的内运输带，与内运输带联动的外运输带和垃圾收集箱构成。通过推动自行车，将动力传至扫地滚刷和内运输带，从而达到清扫地面垃圾并将清扫的垃圾通过内、外运输带配合传到垃圾收件箱。2.2 清扫装置工作原理介绍清扫装置主要由滚刷清扫机构、上料机构、传动机构、垃圾收件箱等组成。利用转轴的转动作为驱动装置，从而促使清扫工作的顺利完成。如图2所示。图2 清扫装置原理结构图1.轴 2.主胶带 3.滚筒 4.带轮 5.张紧轮 6.
11、车轮7.轴 8.轴 9.滚刷 10.垃圾收集箱 采用卧式滚刷清扫机构，其主要功能是对路面垃圾起清扫和抛起的双重作用，使垃圾按抛物线轨迹运动。上料机构利用橡胶带的物理特性，靠带的弹性力运送垃圾。物料颗粒大，则带的夹持力增大。采用双带互夹料原理，便于喂料和提升，适合各种形状和尺寸的垃圾。该机构由一条主胶带2和一条压紧胶带(带轮上的胶带)组成，主胶带2由传动滚筒3驱动，而压紧带没有独立的传动装置，它随主胶带2一起运行。主胶带2由下端进料段、弯曲段、垂直段和上端出料段等组成。在下端进料段，主胶带2和压紧胶带共同配合协作，将被滚刷9清扫并抛起的垃圾物诱导进入弯曲段。当垃圾物进入弯曲段时与压紧胶带汇合，被
12、压紧胶带压紧并被覆盖，通过主胶带和压紧胶带的夹持力使垃圾物被包容在其中。当垃圾物被提升到上端出料段时，压紧胶带与主胶带分开，绕过改向滚筒3进入返行分支，而垃圾物到达卸料端，进入垃圾箱10。主胶带接着进入返行分支。为了确保两胶带有足够的张紧力，各自都设有张紧装置。该上料机构对各种形状的垃圾物都适用，具有连续上料的功能，工作平稳可靠。即使在垃圾物中断给料的情况下也不会使夹持在垂直段的垃圾物从断面中撤落下来。 3 传动机构设计带传动的优点是：适应于两轴中心距较大的传动；带具有良好的弹性，可以缓冲、吸振，尤其是V带没有接头，传动平稳，噪声小；当过载时，帯与带轮之间会自动打滑，可以防止其他零件因过载而损
13、坏；结构简单，制造和维护方便，成本低。所以选用V带轮传动。3.1 V带传动的选型（1）计算设计功率Pd取自行车车重为25kg，主动轮转速为600r/min，从动轮的转速为300r/min，行进速度为1m/s，人推车时用的力为200N。功率P=FV=2001=200W,根据传动的功率P、载荷性质和工作情况等确定设计功率。取工况系数KA=1.25，故Pd=KAP=1.25200=250W。（2）选择带型根据Pd=250W，=600r/min,初选Z型。（3）选取带轮基准直径dd1和dd2取dd1=100mm，由公式得dd2=dd1（1）=196mm取dd2=200mm。（4）验算带速=3.14 m/s带速合适。（5）确定中心距和带的基准长度Ld初选中心距=300mm，符合由式得带长 =1079.3mm对于Z型v带选取基准长度Ld=1120mm，计算实际中心距 162.25mm1250mm所以320.6mm取320mm。（6）小带轮包角 小带轮包角合适。（7）确定带的根数Z由
