摘要
为了解决当前道路垃圾的打扫问题,设计了轻型人力式道路清扫车。该小车采用人力驱动,并通过一系列的传动链将人的推力转化为毛刷的动力。
首先,根据设计要求的功能,对清扫车的主要部件以及传动链进行选型。确定了整套清扫系统由垃圾聚拢毛刷和垃圾收集毛刷组成,其材料为尼龙材料。垃圾收集毛刷的末端设置有垃圾箱,垃圾箱为方形结构,整体放置在小车的内部,并设置有合页提手,当垃圾即将收集满时,能够快速取出并倾倒。
其次,根据传动链的传动特性,确定整套清扫车,分三组传动系统。传动链1为齿轮传动,两个齿轮旋转轴平行于车轮轴。传动链2为O型带传动,两个带轮的旋转轴垂直,0型带能够完美解决因传动轴不平行造成传动效率低的。传动链3为V型带传动,因为两者的传动距离较大,V型带的效率最高。
再次,确定整车的质量为10千克,根据小车的质量,确定了车轮轴轴承的类型为圆柱滚子轴承。根据车轮轴的尺寸,确定了轴承座的安放位置。主传动齿轮与车轮轴同轴,确定了主齿轮的模量m=2,齿数为64,副齿轮的齿数为20,齿轮传动的传动比为16:5。根据传动效率,确定了O型带直径为8mm,传动距离为340mm,V带传动的参数与O型带相同。根据传动皮带的尺寸,设计了整套传动轮。其中,传动链3末端的传动轮设置有法兰,法兰可以连接毛刷,使毛刷在人力驱动下旋转。
最后,对受力较大的功能元器件进行了有限元分析,分析对象包括小车车身、车轮轴承座、小齿轮轴承座、传动带轮、滚刷臂。因为小车是在动态工况下工作,所以选取2.25为分析的安全系数。在零件导入ansys软件钱,对各零件的受力工况进行了分析,并展示。零件均采用命题网格进行划分,随后进行有限元分析。分析结果表明,各零件的受力均不大,且变形极小,应变数值也较小,都在安全范围内。
此次设计为今后人力是清扫车的进一步研发提供了有利的应用参考。
目录
摘要
Abstract
第 1 章 绪论
1.1 课题的研究目的和意义
1.2 国内 (外) 研究现状及分析
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 课题主要研究内容及可行性分析
1.4 研究内容和技术途径
1.5 本章小结
第 2 章 流行人力式道路清扫车设计方案
2.1 清扫车尺寸及功能元件布局
2.2 清扫车的主要传动链选取
2.3 清扫车整体方案设计
2.4 本章小结
第 3 章 轻型人力式清扫车关键零部件的结构设计
3.1 轮胎的结构设计
3.2 车轮轴承的选取
3.3 传动链 1 的结构设计
3.4 传动链 2 的结构设计
3.5 传动链 3 的结构设计
3.6 本章小结
第 4 章 轻型人力式清扫车结构件的有限元分析
4.1 后轮承重机构的有限元分析
4.1.1 后轮轴承座的有限元分析
4.1.2 小车车身的有限元分析
4.2 小齿轮轴承座的有限元分析
4.3 V 型带轮的有限元分析
4.4 侧刷壁的有限元分析
第 5 章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
说明书


三维模型
CAD图纸
