落葉清理機(共4頁)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上落葉清理機的設(shè)計研發(fā)摘要：該落葉清理器主要用于對道路旁的落葉進(jìn)行清掃，該機器操作維護(hù)方便，便于工人使用，其結(jié)構(gòu)需簡單，可靠性好，清掃機構(gòu)可調(diào)節(jié)。該機器在整體方案上采用三輪傳動形式，通過前輪的旋轉(zhuǎn)來帶動整個機構(gòu)的運動。清掃功能實現(xiàn)形式確定為掃把運動方向與機器前進(jìn)方向相同。掃把環(huán)繞工作軸成星形布置（放射狀），工作軸與車輪所在軸平行。落葉收集方式確定為掃把成環(huán)狀布置在一根軸上，環(huán)軸一圈掃把逐漸增長，通過軸旋轉(zhuǎn)，掃把一點點地將落葉送上斜坡，由最長的那根掃把將落葉彈入垃圾箱。傳動的方式采用的兩軸間的帶傳動。改機器的設(shè)計適用于各種道路的落葉垃圾等的清理，有著很高的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：落葉收集清掃功能調(diào)節(jié)機構(gòu)1.設(shè)計背景目前路面上的清潔車基本都是用吹吸式或沖水式來清除垃圾，只能在大路中間行駛，清潔范圍有限。路邊或小路上等無法用清潔車清掃的地方，只能依靠工人手工清掃垃圾，勞動量大且效率低。所以有必要開發(fā)一種小型清潔機器，以減少工人勞動量，同時提高效率。2.產(chǎn)品規(guī)劃設(shè)計的是一種用于路面落葉（垃圾）清掃的機器。機器露天工作，工作環(huán)境為小路或主要街道旁的人行道。使用期限10年，清掃工具1-2兩年更換一次。動力來源為人力、或小型機車牽引，在中等規(guī)模機械廠大批生產(chǎn)。3.方案設(shè)計選擇該機器應(yīng)具備以下特點：1、結(jié)構(gòu)簡單。因是小型清潔機器，要求成本低，操作維護(hù)方便，便于工人使用，其結(jié)構(gòu)需簡單，可靠性好。目前國內(nèi)雖然已有同類機器，但其結(jié)構(gòu)偏復(fù)雜，成本高，無法推廣使用。2、清掃機構(gòu)可調(diào)節(jié)，即清掃時該機構(gòu)工作，不清掃時該機構(gòu)不工作，以免做無用功。在以上分析的基礎(chǔ)上，對機器各部分方案進(jìn)行設(shè)計。1、整體方案的設(shè)計，即機器的整體結(jié)構(gòu)形式（外觀）的確定。有兩種方案可供選擇：（1）.機器為四輪車形式，由人推動或機車拖動。清掃的動力來源為前輪與地面的摩擦力。前輪旋轉(zhuǎn)，帶動前輪所在軸旋轉(zhuǎn)，再帶動工作軸旋轉(zhuǎn)，掃把旋轉(zhuǎn)，完成運動。（2）.機器為三輪車形式，由人力驅(qū)動。清掃的動力來源為人蹬腳踏板的力。人蹬腳踏板，帶動后輪運動，再將后輪運動傳遞給工作軸，掃把旋轉(zhuǎn)，完成運動。對方案（1）(2)進(jìn)行比較：方案（1）：優(yōu)點：僅有一個傳動(從前輪所在軸到工作軸)，結(jié)構(gòu)簡單，緊湊。若機器自備動力源，通過一定方式控制機器運動，還可實現(xiàn)自動清掃。缺點：動力來源不穩(wěn)定，可能會使機器無法正常工作。而且要產(chǎn)生足夠大的摩擦力，機器自重必須足夠大。方案（2）：優(yōu)點：動力來源穩(wěn)定，可直接在現(xiàn)有三輪車基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，成本低。因是騎行，效率較手推車高。缺點：結(jié)構(gòu)尺寸相對較大。方案（1）動力開源問題難以解決，方案（2）雖然結(jié)構(gòu)尺寸較大，但相對來說，其穩(wěn)定性好，效率高。最終選擇方案（2），同時選定動力源為人力。2、清掃功能實現(xiàn)形式的確定因是小型清潔機器，考慮到動力及成本，選擇清掃功能實現(xiàn)形式為：通過掃把與地面的相對運動，將落葉（垃圾）掃起。主要運動為旋轉(zhuǎn)運動。有以下兩種方案：（1）.掃把運動方向與機器前進(jìn)方向相同。掃把環(huán)繞工作軸成星形布置（放射狀），工作軸與車輪所在軸平行。掃把與地面相對運動，將落葉掃起。（2）.掃把運動方向與機器前進(jìn)方向交錯。掃把均勻布置在一盤狀物體周圍，盤狀物體與地面平行，通過盤裝物體旋轉(zhuǎn)，掃把與地面相對運動，將落葉掃起。分析方案(1)(2)的優(yōu)缺點：方案(1)結(jié)構(gòu)簡單，清掃功能易實現(xiàn)，但清掃能力有限，即可能清掃的不徹底。方案(2)清掃能力強，但是是交錯傳動，需借助圓錐齒輪或渦輪蝸桿來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，會增加機器成本，而且效率較低。考慮到機器清潔的主要是落葉或其他片狀體，不需要較強的清掃能力，故選方案(1)。3、落葉收集方式的確定收集容器為一放在車后的垃圾箱。需確定的是如何將落葉由地面送入垃圾箱。有三種方案：（1）.通過一傳送機構(gòu)。將落葉掃到傳送機構(gòu)上，再由傳送機構(gòu)將落葉送入垃圾箱。需另設(shè)一條傳送鏈，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。（2）.將掃把成環(huán)狀布置在兩個滾筒上，滾筒轉(zhuǎn)動，則掃把連續(xù)地將落葉掃入垃圾箱，如下圖所示：此方案可行性好，傳輸平穩(wěn)，但結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜。（3） .掃把成環(huán)狀布置在一根軸上，環(huán)軸一圈掃把逐漸增長，通過軸旋轉(zhuǎn)，掃把一點點地將落葉送上斜坡，由最長的那根掃把將落葉彈入垃圾箱。此方案結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)。但最短掃把對落葉的清掃會受到最長掃把的限制，因最長掃把與地面接觸時被壓彎，最短掃把可能掃在它的上面，不能與地面接觸，只有通過增加兩掃把之間的距離才能解決。同時最長掃把將落葉彈起時會產(chǎn)生灰塵，傳送過程不平穩(wěn)，但不影響機器正常工作。綜合考慮，選擇方案（3）4、傳動方案的選取主要傳遞的是運動，且是在兩平行軸之間傳遞，可選的傳動方案有：（1）.帶傳動。雖然傳動平穩(wěn)，但不適合低速傳動，且要求有一定的初拉力，不合適。（2）.齒輪傳動。傳動比穩(wěn)定，效率高，但制造及安裝精度高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合，不合適。（3）.鏈傳動安裝精度低，可在惡劣環(huán)境下工作，可用于遠(yuǎn)距離傳動。雖然瞬時傳動比不恒定，但不影響本機器工作。最終選擇鏈傳動。至此，機器的方案設(shè)計完成。其三維圖如下:4.各部分零件的具體設(shè)計及參數(shù)選定4.1傳動件的設(shè)計，參數(shù)選定1、腳踏板到后輪軸的傳動可直接利用三輪車上原有的鏈輪傳動。大鏈輪齒數(shù)為38，分度圓直徑為200mm，飛輪齒數(shù)為23，分度圓直徑為121mm。大鏈輪與飛輪中心距為1000mm。2、后輪軸到工作軸的傳動鏈輪輪齒要有足夠的耐磨性和強度。因小鏈輪的嚙合次數(shù)較大鏈輪多，所受的沖擊也較大，故小鏈輪應(yīng)采用較好的材料制造。人正常騎行速度約為5m/s，車輪直徑為700mm，后輪軸轉(zhuǎn)速為n60136.4/min700nrp=，則主動輪轉(zhuǎn)速為10136.4/minnnr=設(shè)計時必須保證工作軸轉(zhuǎn)速高于后輪軸轉(zhuǎn)速（掃把與地面的相對速度必須大于零，才可將落葉掃起）?？紤]到鏈條傳動的多邊形效應(yīng)，取掃把與地面的平均相對速度為0.5m/s，以保證任意時刻掃把與地面的相對速度均大于零。4.2清掃及收集機構(gòu)的設(shè)計、參數(shù)選定專心-專注-專業(yè)