湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全全日日制制普普通通本本科科生生畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 道路垃圾清掃機(jī)設(shè)計(jì)道路垃圾清掃機(jī)設(shè)計(jì)ROAD SWEEPING MACHINE DESIGN學(xué)生姓名學(xué)生姓名：湯湯 毓毓學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：200841914711200841914711年級(jí)專(zhuān)業(yè)及班級(jí)：年級(jí)專(zhuān)業(yè)及班級(jí)：20082008 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化化(7)(7)班班指導(dǎo)老師及職稱(chēng)：指導(dǎo)老師及職稱(chēng)：全臘珍全臘珍 教授教授學(xué)學(xué) 部：部：理工學(xué)部理工學(xué)部湖南長(zhǎng)沙提交日期：2012 年 5 月湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。同時(shí)，本論文的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院、指導(dǎo)教師共同擁有。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年 月 日目 錄摘要1關(guān)鍵詞11 前言11.1 垃圾清掃現(xiàn)狀分析11.2 國(guó)內(nèi)外垃圾清掃機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀21.3 國(guó)內(nèi)清掃機(jī)發(fā)展趨勢(shì)22 垃圾清掃總成 設(shè)計(jì)計(jì)算22.1 設(shè)計(jì)思想22.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32.3 各主要機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算32.3.1 垃圾清掃設(shè)計(jì)42.3.2 垃圾輸送收集裝置設(shè)計(jì)42.3.3 推動(dòng)清掃機(jī)所需功率計(jì)算62.3.4 清掃機(jī)掃輥速度驗(yàn)算62.3.5 行走設(shè)計(jì)62.3.6 垃圾清掃機(jī)的動(dòng)力匹配73 操作系統(tǒng)的確定及設(shè)計(jì)算73.1 傳動(dòng)方案的確定73.2 設(shè)定各級(jí)傳動(dòng)比和主要參數(shù)83.2.1 傳動(dòng)比確定83.2.2 各軸轉(zhuǎn)速確定83.2.3 各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算93.2.4 各軸功率計(jì)算93.3 主要工作零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算93.3.1 第一級(jí)傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì)93.3.2 第二級(jí)傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì)113.3.3 第三級(jí)傳動(dòng)鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)123.3.4 齒輪傳動(dòng)（驅(qū)動(dòng)輸送帶）的設(shè)計(jì)134 主要受力零件的強(qiáng)度或壽命校核計(jì)算164.1 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核164.1.1 第一級(jí)從動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核164.1.2 第二級(jí)從動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核194.2 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核234.2.1 第一級(jí)從動(dòng)軸軸承設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核234.2.2 第二級(jí)從動(dòng)軸軸承設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核234.2.3 第三級(jí)從動(dòng)軸軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核244.3 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核254.3.1 第一級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核254.3.2 第二級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核254.3.3 第三級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核264.3.4 上滾輪軸聯(lián)接鍵的校核265 結(jié)論265.1 主要優(yōu)點(diǎn)265.2 主要缺點(diǎn)265.3 有待改進(jìn)的地方275.4 維護(hù)和保養(yǎng)276 設(shè)計(jì)心得28參考文獻(xiàn)29致謝301道路道路垃圾清掃機(jī)的設(shè)計(jì)垃圾清掃機(jī)的設(shè)計(jì)學(xué) 生：湯 毓指導(dǎo)老師：全臘珍（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128）摘 要：本文敘述了道路清掃機(jī)械化的現(xiàn)狀，以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。該清掃機(jī)以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，通過(guò)帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)以及齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)清掃輥和傳送帶工作。該清掃機(jī)主要用于平坦道路的垃圾清掃，提高了清掃效率，降低了清潔工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。該清掃機(jī)成本低，使用性能好，壽命長(zhǎng)，非常適合清潔工人使用。關(guān)鍵詞：清掃機(jī)；傳動(dòng)；設(shè)計(jì)計(jì)算Road Sweeping Machine DesighStudent:Tang YuTutor:Quan la-zhen（Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128）Abstract: The essay describes the current situation of road sweeping mechanization, and its development trendency in future. The sweeping machine use the motor as power source, use the belt transmission, chain drive, gear driven roller and conveyor belt to work. The sweeper is mainly used for the rubbish in the flat road, it also improve the cleaning efficiency and reduce the labor intensity of cleaners. The cleaning machine of low cost, good performance ,long life is remarkably fit for cleaners.Key Words: Cleaning machine; Sweep roll; Design calculations1 前言1.1 垃圾清掃現(xiàn)狀分析隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，城市、工廠生產(chǎn)、公共交通、市政建設(shè)、園林綠化、環(huán)境衛(wèi)生等行業(yè)的工作任務(wù)越來(lái)越重，人們對(duì)生活環(huán)境要求的不斷提高。然而環(huán)衛(wèi)行業(yè)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展形勢(shì)存在很大差距，道路清掃設(shè)備落后的問(wèn)題較為突出。這就要求養(yǎng)護(hù)手段要不斷改進(jìn)，就路面清掃而言，亟需由以往原始笨拙的2低效率的人工清掃改為現(xiàn)代靈活高效率的機(jī)械清掃 1。因此，很有必要?jiǎng)?chuàng)造條件，實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)械化，以減輕清掃工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，不斷提高道路清掃質(zhì)量和環(huán)境衛(wèi)生水平，本課題的研究有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2 國(guó)內(nèi)外垃圾清掃機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀目前，我國(guó)的國(guó)產(chǎn)掃路車(chē)在品種規(guī)格上、使用性能上已能基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)各種需求。產(chǎn)品規(guī)格從 2t 到 8t，有將近 8 個(gè)規(guī)格 2，清掃車(chē)的作業(yè)方式主要為濕式吸掃結(jié)合,動(dòng)力為主、副雙發(fā)動(dòng)機(jī)形式,掃刷布置形式為前置和中置兩種,吸嘴形式有中置長(zhǎng)吸嘴、后置短吸嘴和側(cè)置小吸嘴三種形式,風(fēng)機(jī)形式有通用和專(zhuān)用風(fēng)機(jī)兩種形式。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清掃效率低等問(wèn)題。國(guó)外清掃車(chē)由于有幾十年的發(fā)展史,加之基礎(chǔ)零部件可靠性高,因此都有一個(gè)共同的特點(diǎn),可靠性相對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品要高；而且早已廣泛應(yīng)用了先進(jìn)的電子技術(shù)，有些還應(yīng)用了有線和無(wú)線遙控。1.3 國(guó)內(nèi)清掃機(jī)發(fā)展趨勢(shì)隨著許多新興的中小城市正在崛起, 城市化規(guī)模不斷擴(kuò)大, 路面清潔養(yǎng)護(hù)已經(jīng)越來(lái)越重要，清掃機(jī)發(fā)展前景會(huì)越來(lái)越好。在功能多樣性方面，由單一功能向多功能方向發(fā)展；在傳動(dòng)系統(tǒng)方面，由機(jī)械傳動(dòng)向全液壓傳動(dòng)的方向發(fā)展；在除塵方面，由干式除塵方式向濕式除塵方式發(fā)展3；在清掃方式上，由純吸式、純掃式向吸掃復(fù)合式方向發(fā)展；在重量和體積方面，由體積大、自重大的清掃機(jī)向體積小和輕便式，綜合利用價(jià)值高的方向發(fā)展 4。2. 垃圾清掃機(jī)總成設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 設(shè)計(jì)思想 本垃圾清掃機(jī)由清掃部分，傳送部分，行走部分和箱體、箱架等結(jié)構(gòu)組成，其特征在于清掃部分由橫置帶有清掃刷苗的清掃滾筒構(gòu)成；清掃機(jī)將街道上的垃圾通過(guò)清掃滾筒清掃并拋擲到傳送部分中的傳送帶上，傳送帶通過(guò)齒輪變向?qū)崿F(xiàn)與清掃機(jī)行走方向成反向旋轉(zhuǎn)，然后垃圾在傳送帶的末端由于重力的作用掉入垃圾桶中；走部分由兩個(gè)定向前輪和兩個(gè)萬(wàn)向后輪實(shí)現(xiàn)，既方便又經(jīng)濟(jì)；箱體、箱架主要由角鋼焊接而成，部分零件用螺栓連接，垃圾箱用塑料制成5。本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新特點(diǎn)首先是利用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源，清潔環(huán)保，操作方便；其次是清掃滾筒用鏈傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，能在潮濕和油膩的環(huán)境中工作；最后，利用臥式滾刷對(duì)路面起清掃及垃圾拋起的雙重作用。以上小小的創(chuàng)新能夠降低清潔員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率的目的。32.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)分為以下幾個(gè)部分：（1）垃圾清掃總成：有清掃滾筒、清掃刷苗、清掃滾筒鏈輪。 清掃輥通過(guò)軸承座固定在機(jī)架中間，軸承座主要通過(guò)六角螺栓固定在機(jī)架底盤(pán)上，清掃刷苗是通過(guò)定位銷(xiāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)軸向固定。（2）垃圾輸送收集裝置：由上料板、垃圾輸送帶、上滾輪總成、下滾輪總成、變向軸以及垃圾桶等部件組成。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、作業(yè)質(zhì)量好、價(jià)格低廉、拆裝轉(zhuǎn)移方便、操作輕巧省力等特點(diǎn)。（3）行走機(jī)構(gòu)：有四個(gè)萬(wàn)向輪組成,前兩個(gè)不可變向，后兩個(gè)可改變方向。（4）操作系統(tǒng)：手推式扶手，控制電機(jī)開(kāi)關(guān)。（5）動(dòng)力匹配：由電瓶驅(qū)動(dòng)的直流電動(dòng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)圖如圖 1：1.機(jī)架 2.鏈輪 3.清掃滾筒總成 4.上料板 5.輸送帶 6.下滾輪總成 7.皮帶輪 8.第二級(jí)從動(dòng)軸 9.電瓶 10.萬(wàn)向輪 11.第一級(jí)從動(dòng)軸 12.皮帶 13.電動(dòng)機(jī) 14.垃圾箱 15.上滾輪總成 16.扶手 17.齒輪圖 1 垃圾清掃機(jī)主要結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Main structure map of road sweeping machine2.3 各主要機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算已知條件：清掃機(jī)生產(chǎn)率為h/km2042.3.1 垃圾清掃設(shè)計(jì)清掃輪消耗功率 N 主要包括：克服刷苗和地面間摩擦力所需的功率，刷苗變1N形所消耗的功率，克服空氣阻力所需的功率,克服垃圾與上料板的摩擦阻力所2N3N需的功率，提升垃圾所消耗的功率得。4N5N654321NNNNNN（1）主要參數(shù)清掃輥半徑：85mm清掃輪寬幅：600mm尼龍刷苗與地面間摩擦系數(shù)：0.4刷苗自由長(zhǎng)度：120mm尼龍刷苗直徑：3mm刷苗變形量：25mm工作刷苗數(shù)量：200清掃軸鏈輪半徑：81mm清掃輪轉(zhuǎn)速：62.5r/min（2）由相關(guān)公式計(jì)算清掃部分所需功率 6 克服刷苗和面間摩擦力所需功率, （1）1000/ )(1mVVPNP-變形刷苗對(duì)路面上的壓力（N） ；-尼龍刷苗與地面間摩擦系數(shù)為 0.4；-刷苗圓周線速度取 m/s；mVV-掃路車(chē)行走速度為大于 0.09m/s，取 0.09m/s；-傳動(dòng)效率為 0.9；P 值可根據(jù)以下公式計(jì)算； （2）)1arccos()2(18. 01 )/(103 . 53122RhVZhLEJdPmd-尼龍刷苗半徑為；m3103R-滾刷半徑為 0.205m；L-刷苗自由長(zhǎng)度為 0.12m；E-刷苗彈性模量??；Pa11109 . 0J-刷苗斷面慣性矩為；4121097. 3m5h-刷苗變形量為 0.025m；Z-工作刷苗數(shù)量可由公式計(jì)算： 7 （3）mVdBVZ1/5 . 5其中為刷苗和路面接觸點(diǎn)到它的垂直位置的轉(zhuǎn)角；1 （4）488. 1180205. 0025. 0205. 0arccos180)(arccos1RhR-速度比值為 3.5；VVm/B-滾刷清掃寬度為 0.6m；計(jì)算得出2 .2115 . 3448. 11036 . 05 . 5/5 . 531mVdBVZ根據(jù)清掃機(jī)實(shí)際，以及刷苗數(shù)合理分布和安排，取 Z=200;可計(jì)算變形刷苗對(duì)路面上的壓力為 NRhVZhLEJdPm6 .854)205. 0025. 01arccos()2315. 0(18. 01 200025. 0)12. 01097. 3109 . 0(103103 . 5)1arccos()2(18. 01 )/(103 . 5311211323122所以可得KwVVPNm154. 09 . 01000)09. 0315. 0(4 . 06 .8541000/ )(1已知滾刷轉(zhuǎn)速為 n=62.5r/min，可計(jì)算 （5）083. 0180/)2(/)2( 3)arcsin(2RRhRhhR因此，刷苗變形所消耗的功率為 （6）KwLEJhdnZN033466. 01026. 02372計(jì)算克服空氣阻力所消耗的功率為KwNN00154. 001. 013克服垃圾與上料板的摩擦阻力所需的功率為 （7）KwVPNm04487. 09 . 01000315. 015. 06 .85410004提升垃圾所消耗的功率太小可忽略不計(jì)。5N所以清掃部分所消耗的總功率為：6KwNNNNNN24. 0004487. 000154. 0033466. 0154. 0543212.3.2 垃圾輸送收集裝置設(shè)計(jì)滾輪外經(jīng)：150mm滾輪轉(zhuǎn)速：100r/min傳送帶寬幅：600mm小齒輪分度圓直徑：50mm1d大齒輪分度圓直徑：250mm2d小齒輪齒數(shù)：201z大齒輪齒數(shù)：1002z齒輪模數(shù)：2.5mmm齒輪計(jì)算過(guò)程在寫(xiě)在后面 3.3.4 節(jié)。輸送帶所需功率計(jì)算；假定每一時(shí)刻輸送帶載有的垃圾量和皮帶重量為 m=5kg，忽略?xún)A斜的角度不計(jì)；傳送帶的線速度為10 （8）smnrv/79. 060107510026023輸送帶所需功率為 （9）kwmgvvFpwwe041. 096. 0100079. 08 . 9510001000輸送帶2.3.3 推動(dòng)清掃機(jī)所需功率計(jì)算假設(shè)最?lèi)毫拥墓ぷ鳝h(huán)境，當(dāng)整機(jī)重，阻力系數(shù)，清掃機(jī)以前進(jìn)kgM807 . 0f速度工作計(jì)算。則有：smV/09. 0 11 （10）kwMgfvFvP05. 0100010002.3.4 清掃機(jī)掃輥速度驗(yàn)算設(shè)定清掃輪刷苗與上料板最后接觸的位置與上料板最高點(diǎn)的距離為.mmH50設(shè)刷苗最遠(yuǎn)端的線速度為 v，要使質(zhì)量為 m 的垃圾上拋到最高點(diǎn)，由參考文獻(xiàn)19得知必須滿(mǎn)足下面條件： 12 （11）mgHmv 221計(jì)算smgHv/98. 005. 08 . 9227又有smsmnrv/98. 0/34. 160102055 .6226023所以清掃車(chē)的電機(jī)能夠保證垃圾順利地拋送到傳送帶上。2.3.5 行走設(shè)計(jì)清掃機(jī)行走速度：由公式 ，取，得Bvf1000mB6 . 0hmf/k20 13 （12）smhKmBfv/09. 0/33. 01000只要清掃機(jī)在不低于 0.09m/s 的行走速度下運(yùn)行，就能夠保證生產(chǎn)率的額定值。2.3.6 垃圾清掃機(jī)的動(dòng)力匹配（1）電動(dòng)機(jī)的選擇由以上計(jì)算可知清掃機(jī)所需要的功率為 14kwPNP284. 0041. 024. 0輸送帶電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式可以根據(jù)電源的種類(lèi)、工作條件（溫度、環(huán)境、空間尺寸）和載荷特點(diǎn)（性質(zhì)、大小、啟動(dòng)性能和過(guò)載情況）來(lái)選擇。在移動(dòng)的設(shè)備中和蓄電池配套的較常使用的電機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：容易購(gòu)得，型號(hào)多，功率大，接口簡(jiǎn)單，適合大型機(jī)器。直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)：太快需要齒輪減速器，電流通常較大，較難與車(chē)輪裝配，控制復(fù)雜步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：精確的速度控制，型號(hào)多，適合室內(nèi)機(jī)器人的速度，接口簡(jiǎn)單，便宜。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn): 功率與自重比小，電流通常較大，體積大，較難與車(chē)輪裝配，負(fù)載能力低，功率小，控制復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)。清掃機(jī)多在室內(nèi)環(huán)境下工作，要求控制較簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)，因此選擇直流電動(dòng)機(jī)15。選定 ZYT 系列直流永磁電機(jī)為動(dòng)力源（博山電機(jī)）17。電機(jī)型號(hào)：110ZYT105額定功率：400W0P電壓：24VU 扭矩：m1274mN0T轉(zhuǎn)速：3000r/min0n8（2）電池的選擇選定兩個(gè) 12V 鉛酸蓄電池為電源，重量大約 15 斤/個(gè)同時(shí)布線時(shí)應(yīng)該注意：根據(jù)電機(jī)的位置選擇符合規(guī)格的電線，剪取所要的電線長(zhǎng)度，將電機(jī)聯(lián)起來(lái)，一端通過(guò)開(kāi)關(guān)以后，一端接到 24V 電源正負(fù)極上，開(kāi)關(guān)裝在扶手旁邊容易摸到的地方。3. 操作系統(tǒng)的確定及主要工作部件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 傳動(dòng)方案的確定方案一圖 2 垃圾清掃機(jī)傳動(dòng)方案一Fig.2 The first transmission scheme方案二圖 3 垃圾清掃機(jī)傳動(dòng)方案二9Fig.3 The second transmission scheme由以上兩個(gè)方案可知，根據(jù)清掃機(jī)清掃時(shí)的實(shí)際情況，選用方案二更加合理恰當(dāng)。因?yàn)槟Σ潦綆鲃?dòng)有彈性滑動(dòng)，不能用于分度系統(tǒng)；摩擦易起電，不宜用于易燃易爆場(chǎng)合。軸與軸承受力較大，帶傳動(dòng)壽命較短 16。而鏈傳動(dòng)平均傳動(dòng)比為常數(shù)，鏈條元件間形成的油膜有吸振能力，對(duì)惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，工作可靠，軸上載荷較小。所以選擇方案二更合理19。3.2 設(shè)定各級(jí)傳動(dòng)比和主要參數(shù)3.2.1 傳動(dòng)比確定第一級(jí)傳動(dòng)比61i第二級(jí)傳動(dòng)比42i第三級(jí)傳動(dòng)比23i上滾輪軸齒輪傳動(dòng)比54i3.2.2 各軸轉(zhuǎn)速確定第一級(jí)從動(dòng)軸min/5001rn 第二級(jí)從動(dòng)軸min/1252rn 第三級(jí)從動(dòng)軸min/5 .623rn 上滾輪軸min/1004rn 3.2.3 各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算第一級(jí)從動(dòng)軸mmNiTT24.73381101第二級(jí)從動(dòng)軸mmNiTT8 .281782212第三級(jí)從動(dòng)軸mmNiTT8 .546663323上滾輪軸mmNiTT8 .3412244143.2.4 各軸功率計(jì)算第一級(jí)從動(dòng)軸wPP384101第二級(jí)從動(dòng)軸wPPP38.329212）（輸送帶第三級(jí)從動(dòng)軸wPP2048.316323上滾輪軸wPP12.3574143.3 主要工作零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 第一級(jí)傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì)已知電機(jī)額定功率，轉(zhuǎn)速，第一級(jí)傳動(dòng)比400W0P3000r/min0n61i，設(shè)定連續(xù)工作 8 小時(shí)。10（1）確定計(jì)算功率 caP 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) （第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） 19表 8-7 查得工作情況系數(shù)，故計(jì)算1 . 1AK （13）wwPKPAca4404001 . 1 （2）選取 V 帶帶型根據(jù)，由圖 8-11 選用 Z 型caP0,n（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速dd由查表 8-6，表 8-8,取小帶輪基準(zhǔn)直徑mmdd500從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑mmdiddd300506011根據(jù)表 8-8，圓整為 315mm驗(yàn)算帶的速度 （14）smsmndvd/25/85. 710006030005010006000故帶速合適(4)確定 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距根據(jù)公式(8-20） ，初定中心距。mma5000計(jì)算帶所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度 （15）mmaddddaLddddd5 .16085004)50315()31550(250024)()(22202011000由表 8-2 選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度mmLd1600計(jì)算實(shí)際中心距為 （16）mmLLaadd49625 .16081600500200（5）驗(yàn)算小帶輪上的包角1 （17）9039.1494963 .57)50315(1803 .57)(180121adddd小帶輪上的包角合適（6）計(jì)算 V 帶的根數(shù) z查表 8-4a，表 8-4b 分別得到，kwP28. 00kwP04. 0011查表 8-5，表 8-2 分別得到，。計(jì)算單根 V 帶的功率為815. 0K16. 1lK （18）kwKKPPPlr34. 016. 1915. 0)04. 028. 0()(00計(jì)算 V 帶根數(shù)，取 z=229. 134. 044. 0rcaPPz（7）計(jì)算單根 V 帶的初始拉力的最小值min0)(F由表 8-3 得 Z 型 V 帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以計(jì)算得mkgq/06. 0 （19）NqvzvKPKFca97.2985. 706. 085. 72915. 044. 0)915. 05 . 2(500)5 . 2(500)(22min0應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力min00)(FF （8）計(jì)算軸上的壓軸力pF壓軸力最小值為 （20）NFmiinp5 .10574sin97.29222sinFz2)(10min）（3.3.2 第二級(jí)傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì) 已知功率，轉(zhuǎn)速，第二級(jí)傳動(dòng)比 4，設(shè)定連續(xù)W38.3291輸送帶PPr/min0050n工作 8 小時(shí)。（1）確定計(jì)算功率 caP 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) （第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） 19表 8-7 查得工作情況系數(shù)，故計(jì)算0 . 1AKwwPKPAca38.32938.3290 . 1 （2）選取 V 帶帶型根據(jù)，由圖 8-11 選用 Z 型caP0,n（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速dd查表 8-6，表 8-8,取小帶輪基準(zhǔn)直徑mmdd800從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑mmdiddd320804011根據(jù)表 8-8，圓整為 315mm驗(yàn)算帶的速度smsmndvd/25/09. 21000605008010006011故帶速合適12(4)確定 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距根據(jù)式（8-20） ，初定中心距。mma5000計(jì)算帶所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度mmaddddaLddddd08.16485004)80315()31580(250024)()(22202122100有表 8-2 選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度mmLd1600計(jì)算實(shí)際中心距 ammLLaadd476208.16481600500200（5）驗(yàn)算小帶輪上的包角1907 .1514763 .57)80315(1803 .57)(180121adddd小帶輪上的包角合適（6）計(jì)算 V 帶的根數(shù) z查表 8-4a，表 8-4b 分別得到，kwP15. 00kwP013. 00查表 8-5，表 8-2 分別得到，。計(jì)算單根 V 帶的功率為93. 0K18. 1lKkwKKPPPlr179. 018. 193. 0)013. 015. 0()(00計(jì)算 V 帶根數(shù)，取 z=284. 1179. 033. 0rcaPPz（7）計(jì)算單根 V 帶的初始拉力的最小值min0)(F由表 8-3 得 Z 型 V 帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以計(jì)算得mkgq/06. 0 NqvzvKPKFca9 .6609. 206. 009. 2293. 033. 0)93. 05 . 2(500)5 . 2(500)(22min0應(yīng)是帶的實(shí)際初拉力min00)(FF （8）計(jì)算軸上的壓軸力pF壓軸力最小值為NFmiinp5 .2617 .77sin9 .66222sinFz2)(10min）（133.3.3 第三級(jí)傳動(dòng)鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)，大鏈輪的齒數(shù)201z4022012izz（2）確定計(jì)算功率根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) （第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） 19表 9-6 查得，由圖 9-13 查得0 . 1AK，單排鏈，則計(jì)算功率為35. 1ZK （21）wPKKPZAca88.4263（3）鏈條型號(hào)與節(jié)距的選擇查圖 9-11，可選 08A 鏈條，查表 9-1 得鏈條節(jié)距為mmp7 .12（4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距mmmmpa6353817 .12)5030()5030(0取，相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為mma4000 （22）02122100)2(22apzzzzpaLp 31.934007 .12)22040(240207 .1240022取鏈節(jié)數(shù)節(jié)94pL查表 9-7 得到中心距計(jì)算系數(shù)，則鏈傳動(dòng)最大中心距為24884. 01f （23）mmzzLpfap405)4020(9427 .1224884. 0)(2211（5）計(jì)算鏈速 V，確定潤(rùn)滑方式 （24）smpznv/529. 01000607 .122012510006012由和鏈號(hào) 08A，查圖 9-14 可知應(yīng)采用定期人工潤(rùn)滑smv/529. 0（6）計(jì)算壓軸力pF有效圓周力為 （25）NvPFe5276 . 0102048.3161000100033鏈輪水平布置時(shí)壓軸力系數(shù)，則壓軸力為15. 1FpKNFKFeFpp60652715. 13.3.4 齒輪傳動(dòng)（驅(qū)動(dòng)輸送帶）的設(shè)計(jì)（1）選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料14由于輸送帶為一般工作構(gòu)件，速度不高，軸向載荷不大，故選用 7 級(jí)精度（GB10095-88）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) （第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） 19表 10-1 選擇大小齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 217255HBS,取硬度為 240HBS選擇小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù)201z1002z（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)選定載荷系數(shù)3 . 1tK計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （26）mmNnPT7334500384. 0105 .95105 .955151由表 10-7 選取齒寬系數(shù)4 . 0d由表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù)218 .189 MPaZE由圖 10-21d 按齒面硬度查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為MPaH600lim由式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 （27）811104 . 8)1035081 (15006060hjLnN （28）9121068. 1iNN由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù)88. 0,92. 021HNHNKK計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為 1%，安全系數(shù)為 S=1，由式 10-12 得 （29）MPaSKHNH552160092. 0lim11MPaSKHNH528160088. 0lim22計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值td1H （30）mmZTKdHEdtt38)5288 .189(234 . 07103 . 132. 2)(132. 23233211計(jì)算圓周速度 v （31）smndvt/733. 01000605003810006011計(jì)算齒寬 （32）mmdbtd15384 . 0115計(jì)算模數(shù) （33mmzdmtt9 . 1203811）計(jì)算齒高 （34mmmht275. 49 . 125. 225. 2）計(jì)算齒寬與齒高之比為89. 81hdhbt計(jì)算載荷系數(shù)由圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù)，直齒輪，05. 1vK1FaHaKK由表 10-2 查得使用系數(shù)1AK由表 10-4 用插值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，,15. 1HK查圖 10-13 得125. 1FK故載荷系數(shù)為 （35）2075. 115. 1105. 11HHvAKKKKK按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑，由式 10-10a 得 （36）mmKKddtt076.373 . 12075. 1383311計(jì)算模數(shù)mmzdm85. 120076.3711（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由圖 10-20c 查得大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為MPaFEFE38021由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù)84. 0,91. 021FNFNKK計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)，由式 10-12 得3 . 1S （37）MPaSKFEFNF2663 . 138091. 0111MPaSKFEFNF5 .2453 . 138084. 0222計(jì)算載荷系數(shù) （38）18125. 1125. 1105. 11FFVAKKKKK16由表 10-5 查得齒形系數(shù)18. 2, 8 . 221FaFaYY由表 10-5 查取應(yīng)力校正系數(shù)79. 1,55. 121SaSaYY計(jì)算大小齒輪的，并加以比較FSaFaYY0163. 026655. 18 . 2111FSaFaYY01589. 05 .24579. 118. 2222FSaFaYY小齒輪的數(shù)值大計(jì)算模數(shù) （39）mmYYzKTmFSaFad19. 10163. 0204 . 010718125. 12)(23233211綜合齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，根據(jù)模數(shù)系列值以及清掃機(jī)實(shí)際取mmm5 . 2（4）幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑計(jì)算 （40）mmmzd505 . 22011 mmmzd2505 . 210022中心距計(jì)算mmdda150225050221計(jì)算齒輪寬度,根據(jù)清掃機(jī)實(shí)際取mmdbd20504 . 01，mmb251mmb2024. 主要受力零件的強(qiáng)度或壽命校核計(jì)算； 4.1 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核4.1.1 第一級(jí)從動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核（1）初步確定軸的最小直徑先根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) （第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） 19式 15-2 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 15-3，取，于是得1250A （41）mmnPAd44.11500384. 012533110min17為了保證系統(tǒng)的強(qiáng)度與運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，取軸的最小直徑為 28mm（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 4 第一級(jí)從動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)圖Fig.4 The sketch map of the first level driven shaft由圖可知 A、D 處安裝軸承，C 處安裝齒輪，E 處安裝大小帶輪。軸承安裝 A、D處的直徑為 30mm，B 處直徑為 36mm，C 處直徑為 30mm，E 處直徑為 28mm。A 處長(zhǎng)度為35mm，B 處長(zhǎng)度為 596mm，C 處長(zhǎng)度為 31mm，D 處長(zhǎng)度為 39mm，E 處長(zhǎng)度為 60mm。C 處軸與齒輪的周向定位采用平鍵聯(lián)接。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)(參考文獻(xiàn))查得平鍵截面（GB/T1096）,平鍵長(zhǎng)度為 25mm，周向定位采用擋圈進(jìn)行定mmmmhb78位。E 處周向定位采用平鍵聯(lián)接，由手冊(cè)查的平鍵截面（GB/T1096） ，mmmmhb78平鍵長(zhǎng)度為 50mm；軸向定位采用擋圈進(jìn)行定位。軸上倒角圓角均為 1mm。（3）求軸上的載荷圖 5 第一級(jí)從動(dòng)軸的載荷分析圖18Fig.5 The load analysis chart of the first level driven shaft首先由軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距，根據(jù)軸的簡(jiǎn)圖做出軸的彎mmLL5 .674365 .63821mmL5 .363mmL304矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出 L3 與 L4 交界面是軸的危險(xiǎn)截面。現(xiàn)將計(jì)算出截面處的得值列入表MMMVH及,表 1 第一級(jí)從動(dòng)軸的載荷分析Table1 The load analysis of the first level driven shaft 載荷 水平面 垂直面支反力 NFNNH3 .351,4 .56F21NHNFNNVV1 .119,31.29F21N 彎矩 mmNMH4 .36011mmNMV28.30041mmNM4 .76045V2 總彎矩 mmNMmmNM1 .84141,5 .3613621 扭矩 mmNT24.7338（4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩截面（及危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式（15-5）及上表中的數(shù)值，并取=0.3，軸的計(jì)算應(yīng)力 MPadTMWTM49.16281 . 0)24.73383 . 0(5 .361361 . 0)()(322322122目前已選擇軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，由表 15-1 查得。因此MPa601，故安全。1（5）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度判斷危險(xiǎn)截面從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，L3 與 L4 段的截面處引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，L1 段得右截面不受扭矩作用，截面 L3、L4 的應(yīng)力最大。校核 L3 段得右截面抗彎截面系數(shù) （433332 .2195281 . 01 . 0mmdW）抗扭截面系數(shù) （443334 .4390282 . 02 . 0mmdWT）19L3 段右截面的彎矩 M 為mmNM9 .212855 .36155 .365 .36136截面的扭矩為mmNT24.7338截面上的彎曲應(yīng)力 （45）MPaWMb7 . 92 .21959 .21285截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 （46）MPaWTTT67. 14 .439024.7338軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理。由表 15-1 查得,MPaB640MPa2751MPa1551截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按照附表 3-2 查取。因,經(jīng)插值法可查得1,0357. 0281dddr,02. 237. 1又由附圖 3-1 可得軸的材料的敏性系數(shù)為,82. 0q85. 1q故有效集中系數(shù)按式（附表 3-4）為 （47）8364. 1) 102. 2(82. 01) 1(1qk （48）6845. 1) 137. 1 (85. 11) 1(1qk由附圖 3-2 的尺寸系數(shù)；由附圖 3-3 的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。67. 180. 0軸按照車(chē)加工，由附表 3-4 得表面質(zhì)量系數(shù)為88. 0軸未經(jīng)過(guò)強(qiáng)化處理，即則按式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為1q （48）236. 1188. 0167. 18364. 111kK （49）242. 2188. 018 . 06845. 111kK又由3-1 及3-2 得碳鋼的特性系數(shù)為1 . 0, 2 . 01 . 0取05. 0, 1 . 005. 0取于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按式（15-6）（15-8）則得caS20 （50）94.11201 . 097. 1236. 12751mbKS （51）81835. 005. 0835. 0242. 21551maKS （52）5 . 182.658194.1128194.1122222SSSSSSca故可知其安全。4.1.2 第二級(jí)從動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核（1）初步確定軸的最小直徑先根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) （第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)） 19式 15-2 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 15-3，取，于是得1250AmmnPAd27.171251038.329125333220min為了保證系統(tǒng)的強(qiáng)度與運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，取軸的最小直徑為 28mm（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 6 第二級(jí)從動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.6 The sketch map of the second level driven shaft由圖可知 A、D 處安裝軸承，C 處安裝鏈輪，F(xiàn) 處安裝帶輪。軸承安裝 A、D 處的直徑為 30mm，B 處直徑為 36mm，C 處直徑為 34mm，E，F(xiàn) 處直徑為 28mm。A 處長(zhǎng)度為35mm，B 處長(zhǎng)度為 596mm，C 處長(zhǎng)度為 33mm，D 處長(zhǎng)度為 39mm，E 處長(zhǎng)度為 25mm，F(xiàn) 處21長(zhǎng)度為 32mm，槽深 2mm。C 處軸與齒輪的周向定位采用平鍵聯(lián)接。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 18查得平鍵截面（GB/T1096）,平鍵長(zhǎng)度為 25mm，周mmmmhb810向定位采用擋圈進(jìn)行定位。F 處周向定位采用平鍵聯(lián)接，由手冊(cè)18查的平鍵截面（GB/T1096） ，平鍵長(zhǎng)度為 25mm；軸向定位采用擋圈進(jìn)行定位。軸mmmmhb78上倒角圓角均為 1mm。（3）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距，根據(jù)軸的簡(jiǎn)圖做出軸的水mmLL5 .675365 .63921mmL5 .323mmL304平面上的彎矩圖，和垂直面上的彎矩圖和水平面上的扭矩圖，垂直面上的扭矩圖,具體情況見(jiàn)圖 7。圖 7 第二級(jí)從動(dòng)軸的載荷分析圖Fig.7 The load analysis chart of the second level driven shaft22從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出 L3 與 L4 交界面是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出截面處的得值列入表 2(參看圖 6)。MMMVH及,表 2 第二級(jí)從動(dòng)軸的載荷分析Table2 The load analysis of the second level driven shaft 載荷 水平面 垂直面支反力 NFNNH4 .1435,9 .208F21NHNFNNVV8 .422,147F21N彎矩 mmNMH6 .133591mmNMV5 .144791mmNM6 .270380V2總彎矩 mmNMmmNM301583,13437421扭矩 mmNT8 .28178（4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩截面（及危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式（15-5）及上表中的數(shù)值，并取=0.3，軸的計(jì)算應(yīng)力 MPadTMWTM13. 6281 . 0)8 .281783 . 0(1343741 . 0)()(322322122目前已選擇軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，由表 15-1 查得。因此MPa601，故安全。1（5）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度判斷危險(xiǎn)截面從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，L3 與 L4 段的截面處引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，L1 段得右截面不受扭矩作用，截面 L3、L4 的應(yīng)力最大。校核 L3 段得右截面抗彎截面系數(shù)3332 .2195281 . 01 . 0mmdW抗扭截面系數(shù)3334 .4390282 . 02 . 0mmdWTL3 段右截面的彎矩 M 為mmNM8 .80134361536134374截面的扭矩為mmNT8 .28178截面上的彎曲應(yīng)力MPaWMb5 .362 .21958 .8013423截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力MPaWTTT4 . 64 .43908 .28178軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理。由表 15-1 查得,MPaB640MPa2751MPa1551截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按照附表 3-2 查取。因,經(jīng)插值法可查得1,0357. 0281dddr,01. 233. 1又由附圖 3-1 可得軸的材料的敏性系數(shù)為,79. 0q84. 1q故有效集中系數(shù)按式（附表 3-4）為7979. 1) 101. 2(79. 01) 1(1qk6072. 1) 133. 1 (84. 11) 1(1qk由附圖 3-2 的尺寸系數(shù)；由附圖 3-3 的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。60. 185. 0軸按照車(chē)加工，由附表 3-4 得表面質(zhì)量系數(shù)為92. 0軸未經(jīng)過(guò)強(qiáng)化處理，即則按式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為1q083. 3192. 0160. 17979. 111kK978. 1192. 0185. 06072. 111kK又由3-1 及3-2 得碳鋼的特性系數(shù)為1 . 0, 2 . 01 . 0取05. 0, 1 . 005. 0取于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按式（15-6）（15-8）則得caS48. 201 . 05 .36038. 32751mbKS88.232 . 305. 02 . 3978. 11551maKS245 . 147. 288.2348. 288.2348. 22222SSSSSSca故可知其安全。4.2 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核4.2.1 第一級(jí)從動(dòng)軸軸承設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核已知清掃軸的徑向載荷和軸向載荷可以忽略不計(jì)，又帶輪的壓軸力,rFaFNFp367軸向力，軸承轉(zhuǎn)速，裝軸承處的軸徑可在 2840mm 范圍內(nèi)NFa9 .433min/500rn 選取，運(yùn)轉(zhuǎn)有輕微沖擊看， 表 13-3 選擇預(yù)期使用壽命20。根據(jù)工作條hLh20000件選取深溝球軸承。（1）求比值 （53）0raFF根據(jù)參考文獻(xiàn)20 13-5，。eFFra（2）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P, 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) （第七版，濮良貴、紀(jì)名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關(guān)公式及表格均出自本書(shū)）19式（13-8a）)(arpYFXFfP按照表 13-6， ，按照表 13-5，2 . 1, 2 . 10 . 1ppff取0, 1YX （54）NYFXFfParp4 .44036712 . 1)(（3）根據(jù)式 13-6，求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值 （55）NnLPCh85.37171020000500604 .4401060366按照手冊(cè)選擇的 6006 軸承18。此軸承的基本額定靜載荷NC13200，驗(yàn)算如下NC83000根據(jù)式 13-5 （56）hhPCnLh20000109)4 .44013200(5006010)(60105366即高于預(yù)期計(jì)算軸承壽命，故滿(mǎn)足要求。軸承內(nèi)徑,外經(jīng)。mmd30mmD554.2.2 第二級(jí)從動(dòng)軸軸承設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核已知清掃軸的徑向載荷和軸向載荷可以忽略不計(jì)，又鏈輪和帶輪壓軸力rFaF25,軸向力，軸承轉(zhuǎn)速，裝軸承處的軸徑可在NFp5 .867NFa79.2908min/125rn 2840mm 范圍內(nèi)選取，運(yùn)轉(zhuǎn)有輕微沖擊看，預(yù)期使用壽命。根據(jù)工作條件hLh20000選取深溝球軸承。（1）求比值0raFF根據(jù)表 13-5，。eFFra（2）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P,根據(jù)式（13-8a）)(arpYFXFfP按照表 13-6， ，按照表 13-5，2 . 1, 2 . 10 . 1ppff取0, 1YXNYFXFfParp10415 .86712 . 1)(（3）根據(jù)式 13-6，求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值NnLPCh553110200001256010411060366按照手冊(cè)選擇的 6006 軸承。此軸承的基本額定靜載荷，NC13200NC83000驗(yàn)算如下根據(jù)式 13-5hhPCnLh20000107 . 2)104113200(1256010)(60105366即高于預(yù)期計(jì)算軸承壽命，故滿(mǎn)足要求。軸承內(nèi)徑,外經(jīng)。mmd30mmD554.2.3 第三級(jí)從動(dòng)軸軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核已知清掃軸的徑向載荷和軸向載荷可以忽略不計(jì)，又鏈輪的壓軸力rFaF,軸向力，軸承轉(zhuǎn)速，裝軸承處的軸徑可在NFp606NFa3 .2909min/5 .62 rn 2840mm 范圍內(nèi)選取，運(yùn)轉(zhuǎn)有輕微沖擊看，預(yù)期使用壽命。根據(jù)工作條件hLh20000選取深溝球軸承。（1）求比值0raFF根據(jù)表 13-5，。eFFra26（2）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P,根據(jù)式（13-8a）)(arpYFXFfP按照表 13-6， ，按照表 13-5，2 . 1, 2 . 10 . 1ppff取0, 1YXNYFXFfParp2 .72760612 . 1)(（3）根據(jù)式 13-6，求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值NnLPCh72.306610200005 .62602 .7271060366按照手冊(cè)選擇的 6006 軸承18。此軸承的基本額定靜載荷NC13200，驗(yàn)算如下NC83000根據(jù)式 13-5hhPCnLh20000106 . 1)2 .72713200(5 .626010)(60106366即高于預(yù)期計(jì)算軸承壽命，故滿(mǎn)足要求。軸承內(nèi)徑,外經(jīng)。mmd30mmD554.3 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核4.3.1 第一級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核鍵、軸的材料都是鋼，由表 6-2 查得許用應(yīng)力為=100120MPa，取其平均值p為=110MPa20。p齒輪與軸聯(lián)接處得軸徑為，由前面軸mmd30mml31mmNT24.73381設(shè)計(jì)可知選用 A 型平鍵，鍵的尺寸為，鍵長(zhǎng)為 L=25mm，鍵的工作長(zhǎng)度為78hb，鍵與輪轂鍵槽接觸高度，根據(jù)公式參考文mmbLl17825mmhk5 . 35 . 0獻(xiàn)20式 6-1 可得(合適) （57）MPa22. 830175 . 324.73382kld10T23pp帶輪與軸聯(lián)接處得軸徑為，由前面軸mmd28mml60mmNT24.73381設(shè)計(jì)可知選用 A 型平鍵，鍵的尺寸為，鍵長(zhǎng)為 L=50mm，鍵的工作長(zhǎng)度為78hb，鍵與輪轂鍵槽接觸高度，根據(jù)公式參考文mmbLl42850mmhk5 . 35 . 0獻(xiàn)20式 6-1 可得(合適)MPa57. 328425 . 324.73382kld10T23pp4.3.2 第二級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核鍵、軸的材料都是鋼，由表 6-2 查得許用應(yīng)力為=100120MPa，取其平均值p為=110MPa20。p27鏈輪與軸聯(lián)接處得軸徑為，由前面軸mmd34mml33mmNT8 .281782設(shè)計(jì)可知選用 A 型平鍵，鍵的尺寸為，鍵長(zhǎng)為 L=25mm，鍵的工作長(zhǎng)度為810hb，鍵與輪轂鍵槽接觸高度，根據(jù)式 6-1 可得mmbLl17825mmhk45 . 0(合適)MPa38.24341748 .281782kld10T23pp帶輪與軸聯(lián)接處得軸徑為，由前面軸mmd28mml32mmNT8 .281782設(shè)計(jì)可知選用 A 型平鍵，鍵的尺寸為，鍵長(zhǎng)為 L=25mm，鍵的工作長(zhǎng)度為78hb，鍵與輪轂鍵槽接觸高度，根據(jù)式 6-1 可得mmbLl17825mmhk5 . 35 . 0(合適)MPa83.3328175 . 38 .281782kld10T23pp4.3.3 第三級(jí)從動(dòng)軸上聯(lián)接鍵的校核鍵、軸的材料都是鋼，由表 6-2 查得許用應(yīng)力為=100120MPa，取其平均值p為=110MPa20。p鏈輪與軸聯(lián)接處得軸徑為，由前面軸mmd36mml31mmNT8 .546663設(shè)計(jì)可知選用 A 型平鍵，鍵的尺寸為，鍵長(zhǎng)為 L=25mm，鍵的工作長(zhǎng)度為810hb，鍵與輪轂鍵槽接觸高度，根據(jù)式 6-1 可得mmbLl17825mmhk45 . 0(合適)MPa66.44361748 .546662kld10T23pp4.3.4 上滾輪軸聯(lián)接鍵的校核鍵、軸的材料都是鋼，由表 6-2 查得許用應(yīng)力為=100120MPa，取其平均值p為=110MPa20。p齒輪與軸聯(lián)接處得軸徑為，由前面軸mmd34mml29mmNT8 .341224設(shè)計(jì)可知選用 A 型平鍵，鍵的尺寸為，鍵長(zhǎng)為 L=25mm，鍵的工作長(zhǎng)度為810hb，鍵與輪轂鍵槽接觸高度，根據(jù)公式參考文獻(xiàn)mmbLl17825mmhk45 . 020表 6-1 可得(合適)MPa52.29341748 .341222kld10T23pp5 結(jié)論5.1 主要優(yōu)點(diǎn)（1）本清掃機(jī)清掃能力強(qiáng)、效率高，能夠?qū)覊m、樹(shù)葉、紙屑等日常垃圾進(jìn)行有效地清掃。28（2）本清掃機(jī)以電能作為動(dòng)力能源，環(huán)保，綠色無(wú)污染。 （3）本清掃機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，操作靈活方便，保養(yǎng)、維修及常見(jiàn)故障排除簡(jiǎn)易。（4）本清掃機(jī)清掃輥由鏈輪驅(qū)動(dòng)，所以在下雨天清掃效果不會(huì)受到較大影響。5.2 主要缺點(diǎn) （1）本清掃機(jī)以人力推動(dòng)前進(jìn)，這就要求輪子與地面之間存在一定大小的摩擦系數(shù)、地面相對(duì)比較平坦，所以這種清掃機(jī)適應(yīng)范圍不是很廣，主要適用于一般平坦道路的清掃21。（2）本清掃機(jī)需要操作人員具備較好的身體素質(zhì)。5.3 有待改進(jìn)的地方 （1）機(jī)械零部件的布置還可以緊湊一些，尺寸可以縮小一些，減少機(jī)器本身的重量，降低機(jī)器對(duì)操作人員的要求。機(jī)架連接處可以采用弧形連接，避免方塊尖銳棱角。（2）清掃機(jī)的功能可以設(shè)計(jì)得較為豐富一點(diǎn)，機(jī)器前進(jìn)可以設(shè)計(jì)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)電瓶沒(méi)電時(shí)，可以設(shè)計(jì)由人力推動(dòng)清掃等。（3）在機(jī)架空間空余較大的地方可設(shè)計(jì)一個(gè)工具箱用來(lái)放置一些常用清掃工具，以便在清掃機(jī)不能有效清掃的情況下使用備用清掃工具進(jìn)行清掃。（4）在一些比較清潔的路段，不能有效的控制清掃機(jī)使輪子和傳送裝置停止運(yùn)動(dòng)22。5.4 維護(hù)和保養(yǎng)（1）要不定期的檢查刷毛的磨損情況，及時(shí)調(diào)節(jié)刷毛與地面的接觸長(zhǎng)度，保證清掃干凈、徹底；（2）要對(duì)鏈條和齒輪定期進(jìn)行人工潤(rùn)滑和檢查，防止鏈條和齒輪的磨損失效。6 設(shè)計(jì)心得通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我充分認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)其實(shí)就是綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)知識(shí)的過(guò)程。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我逐步樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，熟悉掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)了我分析和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)資料，使我進(jìn)行了全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。另外通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我熟悉了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程為：設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算、裝配圖設(shè)計(jì)、零件工作圖設(shè)計(jì)、編寫(xiě)29設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。如果隨意打亂這些過(guò)程，則在設(shè)計(jì)過(guò)程中肯定會(huì)多走彎路。我在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的同時(shí)，要時(shí)刻跟指導(dǎo)老師溝通和請(qǐng)教，要掌握設(shè)計(jì)進(jìn)度，認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)。每個(gè)階段完成后要認(rèn)真檢查，有錯(cuò)誤要認(rèn)真修改，精益求精。畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段是相互聯(lián)系的。設(shè)計(jì)時(shí)，零部件的結(jié)構(gòu)尺寸不是完全由計(jì)算確定的，還要考慮結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟(jì)型以及標(biāo)準(zhǔn)化、系列化要求。由于影響零部件尺寸的因素很多，隨著設(shè)計(jì)的進(jìn)展，考慮的問(wèn)題要更全面和合理，故后階段設(shè)計(jì)要對(duì)前階段設(shè)計(jì)中的不合理結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行必要的修改。所以，設(shè)計(jì)要邊計(jì)算邊修改、邊繪圖，反復(fù)修改，設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖交替進(jìn)行。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)熟悉和正確采用各種有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，并應(yīng)注意一些尺寸需圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。同時(shí)設(shè)計(jì)中應(yīng)減少材料的品種和標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格。另外，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我更加進(jìn)一步熟悉了機(jī)械繪圖軟件的運(yùn)用，使我整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程大大簡(jiǎn)化了，設(shè)計(jì)速度也得到了很大的提高。相信通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們?nèi)w畢業(yè)生都能得到一個(gè)很大的提高，鍛煉了我們將來(lái)在社會(huì)工作中解決問(wèn)題的能力。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1鄒俊.小型路面清掃車(chē)Y