小型路面清扫机的设计【垃圾清扫车设计】

前言

清扫车是重要的环卫设备之一，主要用于高等级路面和城市路面以及广场的垃圾清扫。清扫车的发展体现了一个国家或地区的现代化程度。

本文从理论角度对清扫车的清扫机构、吸尘机构和清扫车的运动机构进行了分析，确定了清扫车速、带轮转速、旋刷刷转速与清扫效果之间的关系。在清扫机构的设计方面，创造性地提出了带传动式清扫机构，改善了纯扫式清扫车的清扫效率，降低了能耗。对垃圾的收集提出了垃圾斗和收集结合的方式并用三维软件SolidWorks进行仿真验证。对盘刷的转速、扫丝的速度和行进速度与清扫效果之间的关系进行了分析，提出了综合考虑的方案。应用了大功率抽风机系统作为吸尘机构，通过具体的道路实验，对以上工作进行验证，效果良好，为以后进一步研究打下良好基础，运用SolidWorks建立吸扫车吸尘系统的三维模型。本文的主要研究工作包括：

(1)通过对城市路面上垃圾(即清扫对象)的分析，根据形状、大小，将清扫对象进行清扫，并将其吸入到垃圾收集箱里。

(2)根据市场需求的实际情况、吸扫车的相关标准和所选专用车二类底盘的结构要求，提出城市道路吸扫车吸尘系统的设计约束，对吸尘系统吸尘口和集尘箱的结构参数进行分析。

(3)采用SolidWorks建立对吸尘口和集尘箱的三维模型，并根据清扫对象的粒径大小和密度与集尘箱尺寸的关系式对集尘箱的尺寸进行初步验证，保证其合理性。

关键词：道路吸扫车；清扫对象；刷盘设计；结构设计；运行速度

目录

1引言 (1)

1．1研究目的和意义 (1)

1．2国内外研究现状和发展 (1)

2小型路面清扫车的总体方案设计 (2)

2．1小型路面清理车的总体组成 (2)

2．2小型路面清理车的底盘 (3)

2．3小型路面清理车吸扫方式 (3)

2．4小型清理车行走系 (5)

3小型多功能环境清理车主要零部件的设计 (7)

3．1小型多功能环境清理车技术参数选择与计算 (7)

3．2小型多功能环境清理车功率的分配 (7)

3．3行走系统功率需求分析 (7)

3．4风机运转所需功率分析 (8)

3．5齿轮的主要参数设计 (8)

4 减速箱输出轴的设计计算 (10)

4．1选择材料，决定最小直径 (10)

4．2轴的结构设计 (10)

4．3轴向定位 (10)

4．4轴上的周向定位 (11)

5旋刷的设计 (13)

6风机的选择 (14)

7垃圾收集箱 (15)

总结 (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

工程概况

本论文从社会需求出发，重点在以下几个方面取得了阶段性成果：

1、提出了小型吸扫式路面清扫车的总体设计方案根据需求，确定了低成本的设计思路，创造性地提出了带传动式的清扫方式，解决了以前纯扫式道路清扫车的不足，为吸扫式道路清扫车的发展提供了新的思路。

2、对举升机构的设计进行了改进提出了四杆机构完成举升作业，并对其进行受力分析和运动特性分析，同时进行仿真确认。

3、对盘刷的速度进行了分析和研究对盘刷的集尘机理和工作原理进行理论分析，提出了最优方案并实验验证。

4、对行驶系统进行设计和研究清扫成都最优化应用到清扫车上，节约了能源，提高了清扫车的工作时间和范围。

1引言

随着科技进步和社会的快速发展，人们对周围生活环境质量的要求愈来愈高，广场、园区、住宅等生活环境的保护受到更多人的重视，城市园林环境的清理也成为人们关注的重要部分。

近年来，由于国家对环保问题及绿化工作的重视，以及人们对良好生态环境的迫切要求，环境绿化及清理事业取得了可喜成绩，其巨大的生态效益己被人们和社会认可[1]。随着科学技术的进步和社会经济的发展，环境绿化及清理机械已被提到日程上来，因为清扫机械不仅是加速园环境绿化及清理事业发展的重要手段，而且也是实现现代化的重要性标志和主要组成部分。因此清理实现机械化作业势在必行。

1.1研究目的和意义

路面清扫车作为环卫设备之一，是一种集路面清扫、垃圾回收和运输为一体的新型高效清扫设备。可广泛应用于干线公路，市政以及机场路面、城市住宅区、公园等道路清扫。路面清扫车不但可以清扫垃圾，而且还可以对道路上的空气介质进行除尘净化，既保证了道路的美观，维护了环境的卫生，又维持了路面的良好的工作状况，减少了和预防了路面交通事故的发生，延长了路面的使用寿命。

目前在全球内使用路面清扫车已经成为一种趋势。小型道路清扫车属于城市环卫系统设施，是道路清扫的一个重要组成部分。小型清扫车造价相对低廉，制造技术相对简单，在使用效率上和环保上的优点是非常突出的[2]。目前，我国中小型吸扫结合式道路清扫车主要存在的问题除与汽车底盘改装的道路清扫车同样的缺陷外，还存在舒适性差、噪声大、空车质量大、外形不够美观等缺点。因此，要彻底摆脱我国吸扫结合式道路清扫车的落后状况，提高吸扫式和纯吸式清扫车设计的能力，本课题主要对其主要部件：清扫系统、风机、除尘系统等进行研究，以提高清扫车设计的理论水平。

1.2国内外研究现状和发展

从20世纪60年代我国研制生产扫路车开始，已经有40年的生产历史。但相对于国外发达国家，我国扫路车不管从销售规模、技术水平、清扫效果等方面存在一定的差距。目前我国生产扫路车的企业大概有30余家，生产水平参差不齐。与国外相比，大型产品所占比例不大，产品品种比较少，产量也比较低。2003 年国产扫路车总销量在1000台左右，仅相当于国外一个企业的销量。

同时，国产产品同质化现象比较严重，存在外形单调、功能单一、操作不方便、清扫效率低等问题。国外扫路车早已广泛应用了先进的电子技术，如带有微电脑的清扫及回收装置等，而且实现了有线与无线遥控，目前国内产品仅停留在路面清洁度等最原始的技术研究方面。从技术来源来看，国内的扫路车的技术主要来源于三个方面：一是借鉴国外同类产品的先进技术，并结合我国国情自行开发的产品；二是直接引进国外技术的产品；三是从国家科研院所转让技术后，再在生产中进行改进的产品。总体而言，目前国内扫路车生产企业拥有专门的技术研发中心的还比较少，研发资金投入也较少，使得产品在整体技术水平上不高，尤其在控制系统和清扫效率等方面同国外产品相比存在相当大的差距[3]。