落叶清扫机论文_.doc

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目录

摘要 I

Abstract II

1绪论 1

1.1落叶清扫机设计的目的和意义 1

1.2本课题应解决的主要问题及技术要求 1

1.3国内清扫机的发展概况 2

1.4国外落叶清扫机的研究现状 4

2总体方案选择 5

3落叶清扫机运动机构的设计 10

3.1连杆机构的设计 10

3.2落叶清扫车挤压机构运动分析与设计计算 11

3.3齿轮与轮轴的设计 14

4落叶清扫机带传动的设计计算 25

4.1平带传动机构的设计及计算 25

4.2V带传动机构的设计及计算 28

4.3带传动的张紧装置 31

5总结 32

参考文献 33

致谢 34

落叶清扫机设计

摘要

目前，城市街道、公园、道路落叶清扫大多用手工清扫，效率低、劳动强度大，且不利于落叶的二次利用。

本设计力求在落叶清扫过程中实现机械化，采用气吸方式收集落叶以利于路旁、树丛下落叶收集。

收集后的落叶，采用加热软化和机械强力挤压的方法，把松散的落叶加工成固体块状以利于运输储存及二次利用。

本设计采用带孔的旋转落叶机构解决了落叶粘附落叶网的问题，采用机械及液压的方式，提高了挤压的压力与作业效率。

本设计对各个机构进行了精确的运动分析与计算，解决了机构运动的配合与定时问题。

本设计基本上实现了落叶收集的自动化，在城市环卫应用上可能将有广阔的应用前景。

关键词：

落叶清除；加热软化；强力挤压；气吸方式；

TheDesignOfShatterSweeper

Abstract

Nowadays,thecleaningoftheshatterinthestreetandparkisusuallydonebylabors.Theworkloadislarge.Itwillcostalotoftimeandtheleafcollectedwillnotbeusedatthesecondtime.Thedesignispursuittoimprovetheprocessdidbymachine.Itwillusethegastocollecttheshatterwhichhidesunderthetreesandtheroadsides.Afterthat,theleavescollectedwillbeheatedtobesoftandbeextrudedbythemachine.Attheend,theshatterwillbemachinedtosolidsothatitwillbeusedandtransportedmoreconveniently.Infact,themachineusuallyworkswithmanyproblemsbecausetheshatterperhapsadherestothenet.Inordertosolvethisproblem,wedesigntherotatinginstitutiontoimprovethepressureandefficiency.Duringthedesigning,wedidalotofanalysisandcalculation,makingthemachineworkbycooperationanditcanbetiming.Wehavereasontobelieve,underoureffort,themachinewedesignedwillhavefantasticperformance.

Keyword:

deciduouscleared;heatingsoftening;powerfulextrusion;gassuctionmode;

机电工程学院本科毕业设计（论文）

1绪论

1.1落叶清扫机设计的目的和意义

本次设计的课题是落叶清扫机。

落叶清扫机作为城市的环卫设备之一,是一种集路面清扫落叶、落叶输送为一体的新型高效清扫设备。

可广泛应用于学校、公园、街道等地落叶清扫。

落叶的清扫工作既可以保证道路的美观,维护了环境的卫生,又维持了路面的良好工作状况,延长了路面的使用寿命。

然而，一般的落叶清扫机并不能同时对树底下、马路旁边等不易清扫的地方进行清扫，因此设计一种新式综合型的清扫机迫在眉睫。

众所周知大量落叶不仅影响了城市环境，还给交通带来不便。

现在一般都采用手工清扫落叶，这样做不但增加了清洁工人的劳动强度而且由于落叶收集后占用空间大给运输也带来不便。

落叶收集后通常采用焚烧或者填埋的方法来处理，这样做不但污染了环境还浪费了资源。

落叶是有机质，我们可以收集用于造纸，生产有机肥和饲料等。

此次设计所研究的落叶清扫机采用风机作为吸附装置可对路旁，树底下等目前清扫机无法清扫的地方进行清扫，并压缩落叶容积成块状，是一部综合型的清扫机，具有很高的商业价值与推广价值。

1.2本课题应解决的主要问题及技术要求

落叶由于质量轻而易受风机吸力影响粘附在落叶过滤网上，从而使风机吸力作用减弱，由于占用空间大需要较大存储装置，为节约空间需压缩成块存放，由于部件较多分布复杂故需合理布局，合理确定各个部件之间的连接关系。

一、设计过程中需要解决的主要问题为：

（1）落叶粘附过滤网问题

（2）风机的合理选择

（3）加压装置的设计

（4）各个部件之间的合理布局

二、设计过程中的技术要求：

（1）确定风机的类型与合理设计风机；风机作为吸附装置的动力，需合理选择风机的型号、叶轮直径、叶片数、风机流量、风机全压等。

（2）解决落叶粘附过滤网问题；合理设计落叶粘附过滤网方案，拨叉结构的设计、带轮的设计、拨叉外箱体的设计等。

（3）加压机构的确立；加压机构方案的确立，加压机构加压顺序的方案确立，加压机构各个零件如轴、推杆、转杆的设计。

（4）各个部件在机架上的合理布局。

1.3国内清扫机的发展概况

一、我国清扫机的发展和不足

我国清扫机的发展历史与发达国家的发展过程基本类似，也是从纯扫式清扫机车的研究开始，然后逐步向吸扫式清扫机车发展。

早在20世纪60年代，我国就已经研制出纯扫式清扫机车，从此揭开了我国研发清扫机车的序幕。

由于受当时我国的体制和当时城市环卫部门的经济状况影响，只有上海、北京、南京、深圳等少数大城市使用数量很少的清扫车，但是这种型式的清扫车给我国清扫车的发展史增添了浓浓的一笔。

四川沪州机器厂制造出我国第一台吸扫式清扫机，填补了我国在吸扫式清扫车市场上的空白，清扫效率从我国研制的纯扫式清扫车的80%提高到90%以上，它更以纯扫式清扫车无可比拼的优势迅速进入我国的大中城市如北京、上海、南京、深圳等。

20世纪末期，市场需求的迅速膨胀促使各种类型和各种规格的清扫车不断涌现。

清扫车的使用也从大中城市逐渐扩展到小城市，而且不少企事业单位与部分居民小区也开始采用清扫车进行路面清扫。

2000年以后，国内清扫车市场继续呈现蓬勃发展的局势。

近几年来国内各个清扫车企业己经逐渐开始意识到产品自主研发的重要性，正逐步开始加大对科研工作的投资力度，其中有不少企业取得较为先进的研究成果。

但到目前为止，国内针对清扫车工作装置匹配性能的研究至今仍然不多，已经取得的一些科技成果。

谢立扬在文献［1］中根据吸扫式和纯扫式清扫车两种车型不同清扫机理，结合自己在实践和试验两方面的经验说明了清扫速度对清扫率的影响关系，得出了如下结论:

无论是哪种形式的清扫车，当清扫速度增加时，清扫效率总的来说呈下降趋势，对一些容重较小但形状较大的物体，在一定清扫速度范围内，清扫速度与清扫率无关[1]。

龚佰勋在文献［2］中阐述：

通过多年的实践经验，提出了提高清扫车使用效能的各种方案，主要观点包括在清扫一般的市政道路时，清扫车车速一般应控制在1.5m/s左右；保洁行驶速度则可高达5m/s，这样最有利于垃圾的吸扫；风机风道应采用圆形截面，这样可以有效减小风阻等[2]。

虽然我国在清扫机车研究方面取得部分令世界瞩目的成就，但是我国的清扫机车同发达国家相比还存在着不少差距。

我国自主研究设计的的清扫车虽然在清扫能力、清扫效率以及除尘效果等清扫作业方面的性能与发达国家的水平相差不太大，然而却在噪声控制、可靠性、舒适性等方面仍存在较大差距。

目前我国清扫车设计还停留在理论分析加经验总结的基础层面上，缺乏对清扫机车专用元件工作性能的系统分析，缺少对部分专用零部件的研究，缺乏具有明确目标的设计理论的指导。

可以说，到目前为止我国对清扫车的研究能力还相对来说比较差，对清扫车工作参数的相关的性能匹配研究也存在很多不足之处，对清扫车综合工作性能的优化指导作用还很有限，与此同时，对清扫车的研究还缺乏必要的研究条件。

由于国内清扫车生产企业的生产规模都比较小，而且扫路机产品批量也较小，所以采用的生产设备和生产手段都较为落后，加工的零部件难以保证有稳定的质量要求。

此外，我国通用零部件制造水平较低，也影响了扫路机车的质量。

二、我国清扫机的研究方向

要提高我国清扫机车的整体水平，必须首先确定它的研究方向，从清扫机车的基础研究着手，并根据我国清扫机车市场的需求，逐步研究开发出性能先进、可靠性高、符合我国基本国情的清扫车。

随着社会的发展进步，道路落叶的清扫工作不再满足于单纯意义上的清扫,将从功能、环保、经济等多方面提出更多更高的要求,市场呼唤能满足各种需求的清扫机车。

已知的清扫车类型有：

（1）全天候清扫车。

目前的这种清扫机车需要通过喷水压尘来除尘，在我国的一些干旱地区和我国的北方冬季无法使用此类清扫车，要解决这一问题，必须要开发能在干旱环境和冬季使用的清扫车或称为全天候扫路车，如果该车能够成功研发不但解决了上述难题，同时可节约用水，降低使用成本[3]。

（2）中小型全液压清扫机车。

未来市场的主要清扫车，为适应国内市场发展的需求，对中小型全液压扫路车的研究工作已刻不容缓。

目前，我国中小型全液压扫路车不但存在与汽车底盘改装的扫路车同样的缺陷，而且还存在舒适性差、噪声大、空车质量大、外形不够美观等诸多缺点。

因此，要彻底摆脱我国全液压扫路车的落后状况，必须从现在开始就对其进行详细的研究[3]。

（3）多功能型清扫机车。

目前的国产清扫机车基本上来说都是单纯意义上的清扫即只能扫路不能它用。

然而从全国许多环卫局的信息来看，对清扫车功能的需求应不仅仅只停留在单方面应同时实现多方面的功能像铲雪、除草等。

因此，清扫车多功能是一个发展方向[3]。

（4）环保型扫路车和单发动机全液压驱动清扫机车。

目前的扫路车尾气污染和噪音污染相对来说对环境造成的危害都比较大。

随着国家环保部门对环境的要求越来越高,人们环保意识的普遍增强,现有扫路车就将很难适应社会发展的需要，因此开发环保型清扫机车势在必行，单发动机全液压驱动清扫机车发展前景的也必将一片美好[3]。

1.4国外落叶清扫机的研究现状

国外一些发达国家从20世纪40年代就开始大量生产清扫机车，像美国ELGIN、德国FAUN-KUKA、日本KATO、英国JOHNSTON等公司，这些公司目前不管在销量的规模、还是在技术应用的档次上都走在了世界的前列。

文献[5]中曾提出一种新型的路面清扫方式，采用洒路车与清扫车联合作业的方式，这种方式不但可以有效解决普通路面清扫车的二次扬尘问题，而且还可以有效改善对片状、絮状或粉尘状等轻质物体的清扫效率低较低的缺点[5]。

此外，国外针对清扫车进行的学术研究方向主要是面向清扫车性能优化、安全舒适性、集成控制、环保节能等课题。

PeelG.M.和P