理工科類
本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
論文(設(shè)計)題目
電動道路清掃車清掃系統(tǒng)
作者所在系別
作者所在專業(yè)
作者所在班級
作 者 姓 名
作 者 學(xué) 號
指導(dǎo)教師姓名
指導(dǎo)教師職稱
完 成 時 間
2017
年
3
月
說 明
1．根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(論文)工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。
2．開題報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。
3．畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。
4．開題報告中除最后一頁外均由學(xué)生填寫，填寫各欄目時可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。
5．閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。
6．參考文獻(xiàn)的書寫應(yīng)遵循畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范要求。
7．開題報告應(yīng)與文獻(xiàn)綜述、一篇外文譯文和外文原文復(fù)印件同時提交，文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在2000字左右。
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學(xué)生姓名
專 業(yè)
車輛工程
班 級
指導(dǎo)教師姓名
職 稱
講師
工作單位
課題來源
教師自擬課題
課題性質(zhì)
課題名稱
本設(shè)計的目的、意義和汽車起重機液壓系統(tǒng)設(shè)計的研究現(xiàn)狀
選題目的和意義：
? 畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)計劃中最后一個綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是我們在教師的指導(dǎo)下，獨立從事車輛設(shè)計工作的初步嘗試，可以培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能研究和處理問題的能力。是對四年所學(xué)知識和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運用、總結(jié)和深化的過程。通過考察、立題、收集素材、設(shè)計方案、工藝制作等過程，檢查我們的思維能力、動手能力和掌握技藝的深度，并通過畢業(yè)答辯、畢業(yè)設(shè)計和實習(xí)工作，來考核教學(xué)水平，對深化教學(xué)改革也有重要意義。
研究現(xiàn)狀：
1. 研究現(xiàn)狀
從20世紀(jì)60年代到80年代末，第一臺道路清掃車成功研制，是我國自主研發(fā)的開始。但是，清掃車也有一些缺點，如性能差、外觀差、清洗效果不好。在1980年年底之前，我國長沙建筑機械工程建設(shè)工程部研制出第一臺清掃式清掃車，縮短了我國與發(fā)達(dá)國家之間的差距，成為我國清潔機械發(fā)展的良好開端。第二代清掃道路車，具有高效、清潔能力強、清潔污染小的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于我國大中型城市的主要道路清理工作。21世紀(jì)后，國內(nèi)道路清掃車市場開始呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢，各種清潔機械發(fā)展迅速，如純吸式清掃車、干洗車等第三代掃路車。
2.發(fā)展趨勢
目前，在我國清潔汽車市場中，吸掃式清掃車占有率超過95%。中國的電動道路清掃車現(xiàn)在是發(fā)展最快速的階段，電動道路清掃車的使用范圍從大中型城市覆蓋到小城市，從城市道路延伸到高速公路。市場需求的迅速擴(kuò)大創(chuàng)造了形式各樣的道路清掃車。隨著清潔工市場的擴(kuò)大，對電動道路清掃車的需求也發(fā)生了變化。因為它有低能耗，空間占有面積小，不使用化學(xué)燃料使用電能等優(yōu)點，所以深受用戶的喜愛。
設(shè)計內(nèi)容和預(yù)期成果
設(shè)計內(nèi)容：
本設(shè)計為電動道路清掃車清掃系統(tǒng)的設(shè)計。
（1）清掃形式的選擇；
（2）對清掃刷及其動力系統(tǒng)的選擇與設(shè)計；
（4）對集塵系統(tǒng)的設(shè)計；
（5）電動道路清掃車工作性能的分析。
預(yù)期成果：
1.設(shè)計目標(biāo)： 根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計要求，完整地設(shè)計出裝配圖一套、零件圖若干。
2.設(shè)計要求：系統(tǒng)地說明設(shè)計過程中問題的解決（確定傳動和結(jié)構(gòu)方案及零件材料的選擇）及全部計算。計算內(nèi)容應(yīng)包括有關(guān)計算簡圖，如主要參數(shù)的選擇及設(shè)計與校核、傳動方案簡圖、相關(guān)零件的結(jié)構(gòu)簡圖、零件的受力分析圖、彎矩和扭矩圖等。
3.計算過程完整有序，計算結(jié)果正確清晰，文字說明簡明通順。計算過程只需列出已知條件、計算公式，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，省略計算過程，直接寫出計算結(jié)果。將計算結(jié)果整理后，寫入右邊欄內(nèi)，并注明此結(jié)果是否“合用”或“安全”等結(jié)論。
4.任務(wù)完成驗收時提供材料：設(shè)計說明書一份，工作原理圖、裝配圖、零件圖若干。
擬采取設(shè)計方法和技術(shù)支持
設(shè)計方案：
清掃系統(tǒng)設(shè)計主要有兩個裝置：清掃裝置和吸塵裝置。
制定設(shè)計步驟：
1)整車參數(shù)的確定。
2)總體設(shè)計，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)。
3)主要零件的設(shè)計。
4)清掃和吸塵系統(tǒng)的動力選擇。
5)清掃車工作原理分析。
技術(shù)支持：
1）電動清掃車的工作原理。
2）對清掃系統(tǒng)相關(guān)知識。
實現(xiàn)本項目已具備的條件
1. 可以從圖書館借閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料。
2. 了解各項工藝的技術(shù)要求。
3. 了解清掃系統(tǒng)工作原理。
4. 了解清掃系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)知識。
各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度
(以周為單位)
1-4周 完成開題報告
5-6周 查閱資料，確定設(shè)計方案
7-8周 計算所需參數(shù)
9-10周 畫出液壓原理圖
11-12周 畫出各個零件圖和裝配圖
13-14周 細(xì)節(jié)工作，準(zhǔn)備答辯
開 題 報 告 審 定 紀(jì) 要
時 間
地點
主持人
參
會
教
師
姓 名
職 務(wù)（職 稱）
姓 名
職 務(wù)（職 稱）
論
證
情
況
摘
要
記錄人：
指
導(dǎo)
教
師
意
見
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
教
研
室
意
見
教研室主任簽名： 年 月 日
第 5 頁 共4頁
壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985
畢業(yè)設(shè)計報告(論文)
報告題目 ： 電動道路清掃車清掃系統(tǒng)設(shè)計
作者所在系部：
作者所在專業(yè)：
作者所在班級：
作 者 姓 名 ：
作 者 學(xué) 號 ：
指導(dǎo)教師姓名：
完 成 時 間 ：
摘 要
作為一種頻繁穿梭于城市街道的衛(wèi)生工具，“道路清掃車”對城市的形象有很大的影響。因此，一個小的道路清掃車不僅要提高它的性能，而且要有一個符合城市實際需要和城市形象的漂亮的外形。中國道路清掃車行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,產(chǎn)品從單一的純掃式發(fā)展到各種各樣的類型,產(chǎn)品的性能和質(zhì)量迅速增長,特別是在改革開放之后,進(jìn)口的清掃裝置關(guān)鍵部分使得道路清掃車產(chǎn)品性能和可靠性高。但目前我國道路清掃車的水平仍與發(fā)達(dá)國家有較大的差距，特別是在產(chǎn)品可靠性方面。
文中介紹了道路清掃車清掃裝置的設(shè)計說明。本文介紹了電動道路清掃車的常見問題。對除塵裝置進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計，介紹了相關(guān)設(shè)備的原理，并進(jìn)行了比較分析。對掃盤、吸嘴、集塵箱、風(fēng)機及其他設(shè)備的選擇進(jìn)行了仔細(xì)的比較和分析。新的電動道路清掃車可以將路面的垃圾和塵土全面的清潔，清掃效率非常高，適合各種氣候的干式路面清潔操作，以確保道路清潔操作的安全。
關(guān)鍵詞：道路清掃車 掃刷 掃盤 吸嘴 集塵箱
壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985
ABSTRACT
As a sanitary tool that frequently travels through city streets, "path sweeper" has a big impact on the city's image. As a result, a small road sweeper should not only improve its performance, but also have a beautiful look that matches the city's actual needs and the city's image. Road sweeper industry in China after decades of development, the development of products from a single pure sweep type all sorts of types, product quality and performance of rapid growth, especially after the reform and opening up, import a key part of cleaning device makes the road sweeper products performance and high reliability. However, the level of road
sweeper in our country is still far from the developed countries, especially in terms of product reliability.
This paper introduces the design of the cleaning equipment of road sweeper. This paper introduces the problem of electric road sweeper. The design of the dust removal device is detailed, the principle of related equipment is introduced, and the comparison analysis is carried out. The selection of sweep, mouth, dust box, fan and other equipment was carefully compared and analyzed. New electric road sweeper pavement can be garbage and comprehensive dust cleaning, cleaning efficiency is very high, suitable for all kinds of climate dry surface cleaning operation, to ensure the safety of road cleaning operations.
Key words: the path sweeps clear the vehicle the scanning sweeps the plate attracts the
VI
mouth the collection dust box
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 緒 論 1
1.1 道路清掃車的意義和目的 1
1.1.1 道路清掃車的意義 1
1.1.2 道路清掃車的目的 1
1.2 道路清掃汽車的發(fā)展與展望 1
1.2.1 道路清掃汽車的發(fā)展歷史 1
1.2.2 道路清掃汽車的現(xiàn)狀 2
1.2.3 道路清掃車的發(fā)展與展望 2
1.3道路清掃車的比較 2
1.4本設(shè)計的主要內(nèi)容 3
第2章 電動道路清掃車的總體設(shè)計 4
2.1設(shè)計思想 4
2.2整車參數(shù)的確定 4
2.2.1尺寸參數(shù) 4
2.2.2質(zhì)量參數(shù) 4
2.3總體設(shè)計 5
2.3.1工作原理 5
2.3.2構(gòu)造及功能 5
2.4本章小結(jié) 6
第3章 主要零件的設(shè)計 7
3.1集塵箱的設(shè)計 7
3.2掃盤和掃刷的設(shè)計 7
3.3掃盤的布置形式 8
3.4吸嘴的設(shè)計 9
第4章 清掃和吸塵系統(tǒng)的動力選擇 11
4.1清掃系統(tǒng)的動力選擇 11
4.2掃盤的驅(qū)動馬達(dá)選擇 11
4.3 風(fēng)機的選擇 12
4.4本章小結(jié) 12
第5章 清掃車工作原理分析 13
5.1清掃車清掃過程 13
5.1.1 掃盤的工作方式 13
5.1.2 吸塵裝置的工作方式 13
5.1.3 垃圾箱的清理 13
5.2 本章小結(jié) 13
結(jié) 論 14
致 謝 15
參考文獻(xiàn) 16
第1章 緒 論
1.1 道路清掃車的意義和目的
1.1.1 道路清掃車的意義
隨著我國綜合國力的不斷提升，工業(yè)的發(fā)展速度迅速，環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重，道路的垃圾和塵土也越來越多。近年來城市需要清理的工作量也有所增加。同時我國的交通業(yè)的發(fā)展也越來越快，不管是車輛保有量或者道路的建設(shè)里程的規(guī)模也越來越大，因此對環(huán)境的污染加大，以及對道路的清掃和除塵的任務(wù)也越來越重。所以為了提高環(huán)衛(wèi)工人清理速度,減少環(huán)衛(wèi)工人和道路維護(hù)工人的勞動配額,我們需要越來越多的，污染更小的電動道路清掃車來滿足道路清掃的需要。
1.1.2 道路清掃車的目的
我國城市規(guī)模發(fā)展迅速，城市的環(huán)保任務(wù)越來越重。但目前，中國電動公路清掃車的水平與其他的發(fā)達(dá)國家有差距，特別是在產(chǎn)品的可靠性方面。提高電動道路清掃車的清掃效率，盡快減少與發(fā)達(dá)國家的差距是我們面臨的重大任務(wù)。電動道路清掃車應(yīng)滿足我國有關(guān)部門的要求，清掃車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)選擇合適的電動清掃車的領(lǐng)域進(jìn)行深入的研究。
1.2 道路清掃汽車的發(fā)展與展望
1.2.1 道路清掃汽車的發(fā)展歷史
從20世紀(jì)60年代到80年代末，第一臺道路清掃車成功研制，是我國自主研發(fā)的開始。但是，清掃車也有一些缺點，如性能差、外觀差、清洗效果不好。在1980年年底之前，我國長沙建筑機械工程建設(shè)工程部研制出第一臺清掃式清掃車，縮短了我國與發(fā)達(dá)國家之間的差距，成為我國清潔機械發(fā)展的良好開端。第二代清掃道路車，具有高效、清潔能力強、清潔污染小的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于我國大中型城市的主要道路清理工作。21世紀(jì)后，國內(nèi)道路清掃車市場開始呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢，各種清潔機械發(fā)展迅速，如純吸式清掃車、干洗車等第三代掃路車。由于整個國家的氣候差異很大，冬季的水很容易結(jié)冰，而且濕式清潔車輛的吸力和清掃對某些地區(qū)的運行也有影響。在高速公路上，城市高架橋等地方，濕式除塵車不容易連續(xù)作業(yè)，隨著人們節(jié)水意識的增強，新式的各式各樣的道路清掃車出現(xiàn)。
1.2.2 道路清掃汽車的現(xiàn)狀
目前，在我國清潔汽車市場中，吸掃式清掃車占有率超過95%。中國的電動道路清掃車現(xiàn)在是發(fā)展最快速的階段，電動道路清掃車的使用范圍從大中型城市覆蓋到小城市，從城市道路延伸到高速公路。市場需求的迅速擴(kuò)大創(chuàng)造了形式各樣的道路清掃車。
隨著清潔工市場的擴(kuò)大，對電動道路清掃車的需求也發(fā)生了變化。因為它有低能耗，空間占有面積小，不使用化學(xué)燃料使用電能等優(yōu)點，所以深受用戶的喜愛,特別適用于人口密度大,交通繁忙的城市道路和公交車站,機場,居民區(qū)和企事業(yè)單位的道路清掃保潔業(yè)務(wù)。但與發(fā)達(dá)國家相比，我國的電動道路清掃車的技術(shù)水平還有待提升，不管是從電池的容量或者清掃裝置的設(shè)計水平來說，我們都還有很長的路要走，這就要求我們要不斷地提高我們的技術(shù)水平。從電動清掃車的安全性，可靠性，清掃效率的方面來加強。
1.2.3 道路清掃車的發(fā)展與展望
由于我國地域遼闊，南北氣溫差異明顯，地勢高低也不同，因此不管是高速公路還是城市道路的建設(shè)都有很大的區(qū)別，從而對于電動道路清掃車的清掃裝置或者吸塵裝置的設(shè)計也有很大的差異。所以要提升我們國家電動道路清掃裝置和吸塵裝置的整體水平，我們首先應(yīng)該選取合適的領(lǐng)域，集中優(yōu)秀的人才，攻克一些技術(shù)上的難點，實現(xiàn)較大的技術(shù)突破，研究出完全自主性，安全可靠的電動道路清掃車。在我國，由于電動道路清掃車開發(fā)時間較短，電動道路清掃車使用數(shù)量較少，專門從事電動道路清掃車領(lǐng)域?qū)＜液蛢?yōu)秀的技術(shù)人員有限，而且沒有建立專門的研究機構(gòu)進(jìn)行研究，因此對電動道路清掃車清掃裝置所取得的成果有限，對其主要部件的研究進(jìn)展也非常的緩慢。
為了提高電動道路清掃車的整體水平,必須對電動道路清掃車的主要組件進(jìn)行深入研究，吸塵系統(tǒng)、風(fēng)機、風(fēng)道系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)等都需要加強研究。
1.3道路清掃車的比較
一般以作業(yè)方式分類：
1、手推式清掃車和手扶式清掃車
2、自行式清掃車
3、純掃式清掃車
4、吸掃式清掃車
5、干式清掃車（吸塵車）
6、濕式清掃車
7、全吸式清掃車
純掃式清掃車有安全性能差、可靠性差、質(zhì)量差、外觀差，清掃效率低、二次污染比較嚴(yán)重等缺陷，現(xiàn)在市場上基本被淘汰。
吸掃式掃路車具有清掃效率高、清掃面積大、清掃能力強、清掃污染小等優(yōu)點，因此被廣泛的應(yīng)用于各大城市或者高速公路的清掃中。
電動式道路清掃車相較于傳統(tǒng)燃油道路清掃車具有污染小，噪音小，環(huán)保等眾多的優(yōu)點，而且隨著新能源汽車的發(fā)展，電動式清掃車的發(fā)展前景一片大好。
1.4本設(shè)計的主要內(nèi)容
本設(shè)計主要內(nèi)容：
（1）清掃形式的選擇；
（2）對清掃刷及其動力系統(tǒng)的選擇與設(shè)計；
（4）對集塵系統(tǒng)的設(shè)計；
（5）電動道路清掃車工作性能的分析。
第2章 電動道路清掃車的總體設(shè)計
2.1設(shè)計思想
根據(jù)我國目前的實際情況，經(jīng)過反復(fù)的調(diào)查研究，確定如下設(shè)計原則：
（1）既可在高等級公路上使用，也可在城市道路中使用；
（2）清掃裝置以及吸塵裝置布置合理，便于各個部件的布置；
（3）整車的整車整備質(zhì)量應(yīng)該盡可能小，裝載質(zhì)量應(yīng)該盡可能大；動力性要好，耗電量應(yīng)該盡可能小，制造成本也應(yīng)該盡可能低；
（4）采用大容量、性能良好的鋰離子電池組；
（5）選擇合適的制造材料，成本應(yīng)該盡可能低。
2.2整車參數(shù)的確定
2.2.1尺寸參數(shù)
（1）外廊尺寸
外廓尺寸即指整車的長、寬、高，由于電動清掃車消耗的能量為電能，所以電動道路清掃車的體積應(yīng)該選取的小一些，從而可以使得電動道路清掃車的工作里程更長，對能源的消耗更有效，還可以大大的提升電動道路清掃車的工作效率，因此綜合考慮設(shè)計電動道路清掃車的長為2608mm,寬為1260mm,高為1375mm.
（2）軸距
軸距影響到電動清掃車的總體尺寸，最小轉(zhuǎn)彎直徑，最高車速以及清掃面積等因素，因此綜合考慮設(shè)計的電動道路清掃車的軸距1400mm。
（3）輪距
輪距影響到電動清掃車內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及風(fēng)機的布置，而且對于汽車動力性也有很大影響，因此設(shè)計的道路清掃車的輪距為1250mm左右。
2.2.2質(zhì)量參數(shù)
（1）裝載質(zhì)量
對裝載質(zhì)量考慮以下兩方面:
a.清理范圍集中在公園，學(xué)校等公共領(lǐng)域的道路清潔；
b.應(yīng)該合理的將不同類型的電動道路清掃車劃分為不同的級別，以利于專用車產(chǎn)品的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。對于電動道路清掃車，在設(shè)計時應(yīng)盡量減小其整車整備質(zhì)量，提高其裝載質(zhì)量。綜合考慮設(shè)計的道路清掃的裝載質(zhì)量為100kg左右[6]。
（2）整備質(zhì)量
整備質(zhì)量對于汽車的設(shè)計和工藝水平有較高的要求，并且對于電動道路清掃車的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生很大的影響，因此從設(shè)計原則和工藝水平上講，應(yīng)盡可能減少整備質(zhì)量，所以應(yīng)盡量采用新型輕質(zhì)金屬材料和一些非金屬類材料，例如碳釬維，從而減少原材料消耗。因此電動道路清掃車的整備質(zhì)量為400kg左右。
（3）總質(zhì)量
所謂總質(zhì)量是指專用汽車裝備齊全，滿載(規(guī)定值)貨物及乘員時的質(zhì)量。其計算公式為
（2.1）
式中：mp——乘員質(zhì)量kg，按座位數(shù)計，65kg/人。
對于作業(yè)型專用汽車，例如濕式清掃車、舉升式車等，總質(zhì)量一般是由整車整備質(zhì)量和裝載量來確定的，因此設(shè)計的道路清掃的總質(zhì)量為500kg左右。
2.3總體設(shè)計
2.3.1工作原理
電動道路清掃車由風(fēng)機、垃圾箱、掃刷、掃盤等組成。掃刷因具有一定前傾角所以可以將垃圾掃到電動道路清掃車中間位置,吸塵系統(tǒng)的高壓風(fēng)機會利用大氣壓的作用，通過將垃圾吸塵口的空氣抽走，從而使得垃圾吸口出的大氣壓減小，在大氣壓的作用下，垃圾吸塵口處的灰塵和垃圾會經(jīng)過垃圾和灰塵管道進(jìn)入垃圾箱。由于垃圾箱空間突然加大,大氣壓力的作用會突然減小,塵土、垃圾及體積質(zhì)量較大的顆粒在重力作用下沉至垃圾箱底部,樹葉、紙張等質(zhì)量較小的垃圾會被擋板擋住,又經(jīng)過濾網(wǎng)的作用，空氣會得到進(jìn)一步的凈化,防止較大體積的垃圾或者塵土進(jìn)入高壓風(fēng)機，經(jīng)過濾的空氣最后經(jīng)風(fēng)機再次回吹到吸塵口。
2.3.2構(gòu)造及功能
（1）風(fēng)機系統(tǒng)
風(fēng)機采用B4-72防爆離心式風(fēng)機。
（2）掃盤裝置
由掃盤、掃盤馬達(dá)等組成。為了提高清掃效率，加快清掃的速度，掃盤應(yīng)保持4到5度的前傾角，同時掃盤應(yīng)和地面有充分地接觸，從而可以將垃圾和塵土清掃到預(yù)定的位置，以方便吸塵口可以將垃圾和塵土吸到垃圾箱中；不工作時，通過操縱提升裝置可以將掃盤提升遠(yuǎn)離地面，防止磨損掃盤，加快速度前進(jìn)，提升工作的效率。
（3）清掃裝置
該裝置由操操縱裝置、左右倆個掃盤裝置，壓緊彈簧、前傾桿兒等組成。通過操縱桿兒可以控制掃盤的工作狀態(tài)；通過前傾桿兒可以控制掃盤的前傾角，從而可以控制掃盤的工作范圍以及掃盤的磨損程度；壓緊彈簧可以控制掃盤和地面的緊密接觸，從而可以提升清掃裝置的工作效率。當(dāng)刷毛磨損比較大時應(yīng)及時更換刷毛。
（4）垃圾箱
垃圾箱為密封性良好的密閉式空間。當(dāng)風(fēng)機工作時，垃圾和塵土?xí)睦诮?jīng)過垃圾吸入管道進(jìn)入垃圾箱，由于垃圾箱的空間相較于管道變大，所以垃圾和塵土?xí)谥亓蛽醢宓淖饔孟?，落入垃圾箱底部。因為風(fēng)機的工作效率的大小和垃圾箱的密封性有緊密的聯(lián)系，所以垃圾箱的設(shè)計應(yīng)保證良好的密封性。同時垃圾箱底部裝有輪子，便于將垃圾箱內(nèi)的垃圾清理出去。
2.4本章小結(jié)
本章主要是對電動道路清掃車的總體基本尺寸，例如長寬高以及整車整備質(zhì)量和裝
載質(zhì)量方案進(jìn)行了初步的分析，并確定了整車方案中基本參數(shù)。
第3章 主要零件的設(shè)計
3.1集塵箱的設(shè)計
集塵箱是吸塵系統(tǒng)的重要組成部分，也是將氣流和垃圾分離的重要結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到集塵的目的。集塵箱的體積應(yīng)盡可能的大，從而可以提升電動道路清掃車的裝載量，但是集塵箱的質(zhì)量應(yīng)盡可能的小，為了減小對能源的消耗和減小電動道路清掃車的整車整備質(zhì)量。從吸嘴進(jìn)入風(fēng)道的垃圾和塵土在大氣壓力的作用下，沿著垃圾進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入垃圾箱，在擋板的作用下，一部分垃圾和塵土?xí)粨趼湓诶涞撞?；由于垃圾箱相?dāng)于垃圾進(jìn)風(fēng)口來說空間增大了很多，所以大氣壓力的作用會減弱，質(zhì)量稍大的垃圾或者塵土?xí)苯勇湓诶涞撞?。氣流會在?jīng)過濾網(wǎng)的過濾作用由反吹口輸出到吸嘴作為二次回吹。
圖3.1 垃圾箱
為了提高垃圾箱的容納率和提升吸塵系統(tǒng)的效率，對傳統(tǒng)的垃圾箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了一系列的優(yōu)化，優(yōu)化后的垃圾箱具有了很多的優(yōu)點：
（1）提高了垃圾箱的降塵效率，并且相較于傳統(tǒng)的垃圾箱優(yōu)化后的垃圾箱可以容納更多的垃圾，但是并不會增加電動道路清掃車整車整備質(zhì)量；
（2）可以提高垃圾箱的橫截面積與垃圾進(jìn)風(fēng)口橫截面積之比，可以充分的降低氣流的速度，使垃圾和氣流有效的分離；
（3）使得不同質(zhì)量的垃圾都內(nèi)降到垃圾箱內(nèi)，使得濾網(wǎng)不輕易堵塞。
3.2掃盤和掃刷的設(shè)計
掃刷是電動道路清掃車清掃裝置的重要組成部分，也是清掃裝置執(zhí)行輕掃任務(wù)的執(zhí)行元件。所以掃刷的直徑大小，刷毛的條數(shù)，刷毛的材質(zhì)以及掃刷的前傾角的大小和掃刷的離地間隙等都會對掃盤工作效率產(chǎn)生較大的影響。因為掃刷是電動道路清掃車清掃裝置的執(zhí)行元件，所以為了達(dá)到清掃的良好效果，必須對掃盤的各個組成部件進(jìn)行精密的設(shè)計。首先為了保證掃盤整體具有一定得剛度和強度，掃盤的上蓋板和下蓋板都采用HT200材料；同時為了提升清掃裝置的清掃效率，使垃圾和塵土都可以被輕掃到電動道路清掃車的中間，掃盤應(yīng)該具有大約4到5度的前傾角。其次，因為刷毛在進(jìn)行清掃作業(yè)時會和地面產(chǎn)生一定的摩擦，因此刷毛的選材也是一個重要的環(huán)節(jié)。若刷毛的材質(zhì)較硬，例如選擇鋼材，刷毛不易磨損，清掃效果也較好，但是刷毛會對地面產(chǎn)生較大的損傷，尤其是對于城市道路或則高速道路，因此刷毛的選材應(yīng)該選硬度低于鋼材的；若選擇塑料掃刷，硬度降低，但刷毛的磨損加快，且清掃效果也不好，因此刷毛的材料應(yīng)該選擇比塑料耐磨性更好的。而且清掃裝置在進(jìn)行清掃工作時，刷毛會產(chǎn)生較高的溫度，若材料的耐熱性不好，則刷毛在工作時刷毛會變軟，清掃的效果會大打折扣；同時因為冬季和夏季的溫度差異明顯，所以材料的工作溫度范圍應(yīng)該盡可能的大，從而可以適合在不同的季節(jié)和不同的溫度下工作，防止刷毛在較低的溫度下變脆，在進(jìn)行清掃工作時遇到硬度較大的垃圾時不會折斷；除此之外，刷毛材料的成本和制造成本也應(yīng)該考慮在內(nèi)，電動道路清掃車在進(jìn)行清掃工作時，經(jīng)常會因為刷毛的磨損嚴(yán)重而需要經(jīng)常更換刷毛，所以掃盤的上端蓋和下端蓋應(yīng)比較容易的打開，進(jìn)行刷毛的更換。
圖3.2 掃盤掃刷結(jié)構(gòu)
綜合以上的分析和考慮后，刷毛的耐磨性能要好，工作溫度范圍廣，硬度好，塑性適中，制造成本低，從而得到本設(shè)計掃刷如圖3.2所示，掃盤的直徑d=216mm, 厚h=40mm，材料為HT200，最大掃刷直徑D=500mm.刷毛長度（mm）：200～230，刷毛數(shù)量（根）：500±10％，材質(zhì)：HT200。
3.3掃盤的布置形式
電動道路清掃車清掃裝置掃盤的布置形式也多種多樣，通常大型的燃油道路清掃車具有四個掃盤和倆個垃圾吸口的結(jié)構(gòu)，適中的道路清掃車具有倆個掃盤和倆個吸塵口，而我們要設(shè)計的是電動道路清掃車的清掃裝置，從節(jié)能和整車設(shè)計的尺寸方面以及它所適用的場所方面考慮，我們設(shè)計的電動道路清掃車只具有倆個掃盤和一個吸塵口。相較于傳統(tǒng)的燃油道路清掃車來說，電動道路清掃車的清掃能力和效果可能稍有不及，但是由于電動道路清掃車的工作場所主要集中在學(xué)校，機場和公園等公共場所，所以電動道路清掃車的小巧和靈活的特點就可以得到良好的發(fā)揮。同時由于電動道路清掃車的能源消耗為電能，十分的環(huán)保，而且它的耗電量小，相較于傳統(tǒng)的燃油道路清掃車來說單位耗能更小，所以電動道路清掃車具有更好的發(fā)展前景。同時為了滿足道路清掃車的清掃面積的要求，為了得到更好的清掃效果，我們對電動道路清掃車的掃盤布置形式如下：
圖3.3 掃盤布置形式
3.4吸嘴的設(shè)計
吸嘴是道路吸塵裝置的重要部件，是電動道路清掃車吸塵的第一道工序，所以吸嘴的大小，形狀以及吸口橫截面積對于吸塵的效果來說都非常重要。它的功能是將掃盤集中起來的垃圾和塵土收集到風(fēng)道附近，由于電動道路清掃車在工作時會產(chǎn)生上下的跳動，并且由于道路的不平整吸嘴會隨著車架的傾斜而具有一定的傾角，所以吸塵效果會發(fā)生改變，這就要求吸嘴有較小的進(jìn)風(fēng)面積，同時要求風(fēng)機能夠產(chǎn)生較大的吸力；同時由于吸嘴的上下移動，吸嘴很有可能會和道路產(chǎn)生一定得摩擦，因此吸嘴的材料應(yīng)該具有一定的耐磨性和一定的硬度，因此選取材料為45鋼。同時為了取得較好的吸塵效果，吸嘴的整體形狀為邊長不斷減小的長方形，并且應(yīng)該具有一定的傾斜角度。
吸嘴結(jié)構(gòu)如圖3.4所示。
3.5本章小結(jié)
本章對電動道路清掃車清掃裝置和吸塵裝置的主要零部進(jìn)行設(shè)計以及這樣設(shè)計的好處，同時也對零部件的選材進(jìn)行了分析，最后綜合得出最好的設(shè)計方案和選材。
第4章 清掃和吸塵系統(tǒng)的動力選擇
4.1清掃系統(tǒng)的動力選擇
清掃系統(tǒng)主要是由動力源——電力，傳動裝置——前傾桿兒和壓緊彈簧以及鋼繩和滑輪，實現(xiàn)機構(gòu)作用的執(zhí)行構(gòu)件——馬達(dá)和掃盤這三個主要的大部件組成的。其中電力是電動道路清掃車的核心，因為電力是支撐電動道路清掃車運作和清掃任務(wù)的能量來源，電池的電容量越大，那么電動道路清掃車的續(xù)駛里程也就會相應(yīng)的增大，工作量也會加大，工作效率也會大大的提升；同時呢，因為電動道路清掃車的工作環(huán)境的差異很大，例如在冬季電池的電容量會大大下降，而在夏季則溫度對電池電容量產(chǎn)生的影響較小，地域南北的不同對電池也會產(chǎn)生很大的影響，因此電動道路清掃車應(yīng)該選擇合適的動力電池，綜合考慮選擇性能良好的鋰離子電池組。
馬達(dá)—掃盤回路是清掃作業(yè)的主要回路，按照操縱桿兒的位置不同一共有工作與非工作倆種狀態(tài)。通過對于馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的控制和前傾角的大小的控制，可以控制清掃作業(yè)的快慢。
設(shè)計的道路清掃車清掃系統(tǒng)的動力系統(tǒng)是電力提供能量，由一些機械結(jié)構(gòu)來傳遞動力，由掃盤來完成系統(tǒng)的運動。
4.2掃盤的驅(qū)動馬達(dá)選擇
掃盤的驅(qū)動馬達(dá)對于清掃裝置的清掃效果會產(chǎn)生非常大的影響，掃盤的驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)速較的情況下，清掃效果差；掃盤的驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速較高的情況下，清掃效果好，但是耗能，而且可能對地面產(chǎn)生一定的損傷，還有可能使灰塵形成二次污染。
綜合清掃道路實際情況選擇掃盤轉(zhuǎn)速為200r/min左右。故選擇南京金立MVE21微型交流單相震動馬達(dá)2個，馬達(dá)與掃盤通過聯(lián)軸器連接。聯(lián)軸器選擇凸緣聯(lián)軸器（GB/T5843-1986）YLD9。
表4-1 MVE21微型交流單相震動馬達(dá)
額定轉(zhuǎn)速
額定扭矩
最大被壓
輸出功率
重量
總效率
220r/min
100N.M
0.5Mpa
0.5KW
1.7kg
＞60%
綜合考慮電動道路清掃車的清掃道路的實際情況，清掃裝置選擇的馬達(dá)為MVE21微型交流單相震動馬達(dá)，這種馬達(dá)的質(zhì)量較輕，轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍廣，效率高；馬達(dá)與掃盤通過聯(lián)軸器連接。綜合考慮選擇的聯(lián)軸器類型為凸緣聯(lián)軸器（GB/T5843-1986）YLD3。
4.3 風(fēng)機的選擇
電動道路清掃車的清掃主要作用力是空氣的作用力。垃圾和塵土在進(jìn)入集塵箱之前需通過吸嘴和風(fēng)道倆個路徑。在風(fēng)道里，風(fēng)機主要是通過大氣壓力的作用力來將塵土和垃圾吸進(jìn)集塵箱內(nèi)；此時若吸塵系統(tǒng)只有風(fēng)道，那么只需選取較小功率的風(fēng)機即可。但是若僅使用風(fēng)道來作為吸收塵土和垃圾的入口，那么吸塵裝置的效率太低，可以清掃的道路寬度也太小，無法滿足城市道路或者高速公路的需求，因此風(fēng)道口需要安裝一個吸嘴。在風(fēng)機的吸力的作用下，垃圾和塵土?xí)患械捷^寬的吸嘴附近，然后通過吸嘴在大氣壓力的作用下進(jìn)入風(fēng)道，最終進(jìn)入集塵箱。因此安裝一個吸嘴最可以大大的提升電動道路清掃車的清掃效率。同時為了節(jié)約能約，風(fēng)機可適當(dāng)?shù)倪x擇一個較小功率的也可以取得很好的清掃效果，而且可以有效的降低工作時風(fēng)機所產(chǎn)生的噪音。
綜合考慮電動道路清掃車清掃道路吸塵實際情況，故清掃裝置選擇的風(fēng)機轉(zhuǎn)速為2000r/min左右。故選擇浙風(fēng)B4-72防爆離心式風(fēng)機1個。這種風(fēng)機的工作可靠，安全，穩(wěn)定，并且效率高，耗能小。
表4-2 浙風(fēng)B4-72防爆離心式風(fēng)機
額定
轉(zhuǎn)速
額定
扭矩
最大
被壓
輸出
功率
重量
總效率
2200r/min
270N.M
4Mpa
2.05KW
5.7kg
＞70%
4.4本章小結(jié)
在本章詳細(xì)的介紹了道路清掃車清掃系統(tǒng)的動力組成，綜合考慮選擇了合適的鋰離子電池組，并介紹了動力傳動的路徑以及如何利用動力來提升清掃的效率。
第5章 清掃車工作原理分析
5.1清掃車清掃過程
5.1.1 掃盤的工作方式
掃盤在掃盤馬達(dá)的作用下運轉(zhuǎn)，掃盤在前傾桿兒的作用下具有一定的前傾角，大約4到5度。駕駛室內(nèi)部有一根操縱桿兒，當(dāng)將操縱桿兒向前推到預(yù)定位置時，操縱桿兒下部的圓輪會將鋼繩收緊，在鋼繩的作用下掃盤會提升起來，從而會使電動清掃車清掃裝置處于非工作狀態(tài)；當(dāng)將操縱桿兒向后推到預(yù)定位置時，操縱桿兒下部的圓輪會使鋼繩處于松弛狀態(tài)，從而掃盤會在壓緊彈簧的作用下，緊貼地面，開始了清掃工作，處于工作狀態(tài)。又因為前傾桿兒使得掃盤具有一定的前傾角，所以垃圾和塵土?xí)趻弑P的作用下集中到電動清掃車的中間位置。
5.1.2 吸塵裝置的工作方式
風(fēng)機在電力的作用下開始運轉(zhuǎn)，隨著電動清掃車的向前行進(jìn)，集中起來的垃圾和 塵土?xí)诶诘淖饔孟聫睦艿牢M(jìn)垃圾箱。同時垃圾反吹口也可以將垃圾和塵土集中到一起，從而可以提高清掃車的清掃效率；除此之外，垃圾反吹口還具有清潔吸塵裝置的作用，當(dāng)吸塵裝置的濾網(wǎng)和吸塵管路需要清潔的時候，可以操縱風(fēng)機的工作狀態(tài)，使其運轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，從而可以清潔吸塵裝置。
5.1.3 垃圾箱的清理
當(dāng)垃圾箱內(nèi)的垃圾和塵土達(dá)到額定裝載量時，可以打開垃圾箱后蓋，垃圾箱下面裝有輪子，因此可以很省力的將垃圾箱拉出傾倒垃圾。
5.2 本章小結(jié)
本章對設(shè)計的電動道路清掃車的工作原理進(jìn)行簡單的分析，同時也對清掃裝置的主要 組成部件有了了解。
結(jié) 論
本次設(shè)計主要以最新新能源電動清掃車清掃裝置為基礎(chǔ)設(shè)計的。通過對現(xiàn)有的各種道路清掃車以及清掃裝置的對比，其中包括燃油和非燃油的道路清掃車，綜合可以得出電動道路清掃車的優(yōu)勢所在以及它的巨大前景。在全世界都提倡節(jié)能環(huán)保的大背景下，電動道路清掃車符合可持續(xù)發(fā)展的理念；并且新能源汽車的發(fā)展和國家的政策支持由對電動道路清掃車的發(fā)展起到了巨大有利影響。在了解了設(shè)計的重點和方向之后，對電動道路清掃車的整體進(jìn)行了基礎(chǔ)設(shè)計，著重對清掃系統(tǒng)和吸塵系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計。
研設(shè)計的內(nèi)容和成果如下：
（1）設(shè)計的電動道路清掃車的長為2608mm,寬為1260mm,高為1375mm，清掃寬度為1000mm，最高速度為30km/h的電動道路清掃車；
（2）電動道路清掃車的清掃裝置的設(shè)計是按照清掃工況以及環(huán)境的差異來設(shè)計的，最主要對清掃裝置和吸塵裝置進(jìn)行了動力設(shè)計，傳動設(shè)計以及工作原理的分析；
（3）對電動道路清掃車的環(huán)保性進(jìn)行了分析，它的前景巨大。
致 謝
本設(shè)計是在導(dǎo)師劉志強的悉心指導(dǎo)下完成的。在題目的選擇上，劉老師力求理論聯(lián)系實際，本人所做的有關(guān)電動道路清掃車清掃裝置和吸塵裝置的設(shè)計都是具有現(xiàn)實意義的實際題目。在整個設(shè)計過程中，劉老師耐心指導(dǎo)，使得本設(shè)計在原有基礎(chǔ)上有了明顯的提高。在劉老師的嚴(yán)格要求和諄諄教誨下，我的分析問題、解決問題的能力都有了顯著的進(jìn)步，為我走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。劉老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、堅持學(xué)習(xí)的精神和兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)是永遠(yuǎn)值得我們學(xué)習(xí)的。此外，在思想和生活上劉老師也給予了大量的、無微不至的教誨和關(guān)懷，使我得以安心學(xué)習(xí)。在此，我對劉老師表示最衷心的感謝和崇高的敬意。
最后要特別感謝在我的學(xué)習(xí)生活中，在精神和物質(zhì)上給予我大力支持、關(guān)懷和幫助的親人及好友們，正是有了他們的幫助和支持，才使我得以順利地完成學(xué)業(yè)，在此表示衷心的謝意。
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