街道護欄自動清洗機構-工作裝置設計-基于并聯(lián)機構的道路護欄清洗機器人含10張CAD圖

街道護欄自動清洗機構-工作裝置設計-基于并聯(lián)機構的道路護欄清洗機器人含10張CAD圖,街道,護欄,自動,清洗,機構,工作,裝置,設計,基于,并聯(lián),道路,機器人,10,CAD 街道護欄自動清洗機構（工作裝置設計）摘要隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，高等級公路的建設逐步加速。確保交通和車輛分離為了安全起見，高速公路配備了防撞屏障。在使用護欄的過程中，由于車輛的排氣灰塵，風，沙，雨，侵蝕以及其他自然或人為原因，護欄表面會出現(xiàn)粉塵污染，并隨著時間的流逝而釋放。出現(xiàn)污垢，不僅使護欄標志不清潔和無效，而且更可能導致交通事故，還使它們丟失美麗，影響道路外觀。圍欄的清潔度與城市的外觀和外觀有關，也反映了該國的形象。因為清潔護欄是各地環(huán)境衛(wèi)生部門的一項重要任務。目前，中國大部分的護欄清洗操作都是人工完成的，勞動強度大，工作效率低。放置在道路中央，清潔時容易發(fā)生安全事故。因此，設計一種高效的護欄清潔車不僅會具有廣闊的市場空間和良好的社會效益。關鍵詞：護欄；清洗車；滾刷；公路；機械Automatic cleaning mechanism of street guardrails（DESIGN OF DEVICE）ABSTRACTWith the rapid development of our economy, the high grade highway construction speeded up. To ensure traffic and vehicle lane.Driving safety, highway guardrail are provided. In the process of using guardrail, due to vehicle exhaust.Put the wind, rain and other natural or man-made causes, guardrail surface will appear dust pollution, in the course of time will be a At this scale, it will not only make the guardrail mark unclean and failure, more likely to cause traffic accidents, but also make them lose the Beautiful, affect the appearance of road road. Guardrail clean related to the citys appearance, also is the embodiment of the image of the nation. Because of Cleaning the guardrail is an important work around the sanitation department.At present, guardrail cleaning work done by hand, large labor intensity, low operation efficiency, and most of the guardrail.In the road central, prone to accidents when cleaning. Therefore, the design of an efficient cleaning vehicle, not only.Has a broad market space, but also have good social benefit.Keywords: barrier; vehicle cleaning brush; highway; machinery;目錄摘要IABSTRACTII1.1研究背景11.2國內外現(xiàn)狀11.2.1一種道路護欄清洗裝置11.2.2 一種用于智慧城市的節(jié)約水資源的道路護欄清洗裝置31.3 國外研究現(xiàn)狀4第一章 緒論61.1課題背景與目的61.1.1課題背景61.1.2課題目的61.2國內外研究狀況61.2.1國外現(xiàn)狀61.2.2國內現(xiàn)狀71.3發(fā)展趨勢72護欄清洗機構的設計82.1工作裝置設計82.2同步帶傳動的設計112.3滾刷軸的設計與計算132.4 橫桿的設計與計算152.5提升清洗刷的設計與計算192.5.1 選擇電動機類型202.5.2 確定電機工作時的功率202.5.3 確定電動機的轉速212.6水平往復機構設計與分析21第三章 結語24參考文獻25致謝26III1緒論1.1研究背景隨著城市人口密度的增加和各類機動車輛的增加，交通壓力增加。城市道路的行 車安全及管理配套設施，如道路護欄、公交站牌、百米樁、標識牌、隔音板、防眩網(wǎng)、隧道臂、 信號標志等，得不到及時和有效的清洗保養(yǎng)，不僅影響到城市的市容市貌，而且影響到行車 安全。目前我國對城市護欄的清洗和保養(yǎng)主要還是采用人工清洗的方式，不僅工作量大、效 率低，而且還存在人身安全隱患?，F(xiàn)有的各類車載護欄清掃裝置大多結構繁雜、沉重，占用 空間大，工作不靈活，在清洗工作中特別是在道路窄的情況下經(jīng)常造成交通擁堵。1.2國內外現(xiàn)狀1.2.1一種道路護欄清洗裝置圖1.1為一種市政工程道路護欄清洗裝置，操作人員需要將安裝架1安裝在道路護欄上時，操作人員可以通過握把 39提著安裝架1，接著將安裝架1安裝在道路護欄上，安裝架1上的兩個太陽能板40也有效的 對其中的動力源提供了電力支持，操作人員對道路護欄進行清洗時，首先操作人員通過卡 緊組件4將安裝架1安裝在道路護欄上，卡緊組件4抵緊道路護欄的過程中，卡緊板塊5通過 若干個壓緊頭7在若干個壓緊桿8上進行活動，由于若干個壓緊頭7與若干個壓緊桿8上均相 應的設有若干個彈簧9，因此，當卡緊板塊5抵觸道路護欄時，若干個彈簧9產(chǎn)生彈力將卡緊 板塊5抵住道路護欄，當安裝架1在道路護欄上移動時，擦洗布10也因此能夠對道路護欄進 行擦洗處理，當安裝架1安裝在道路護欄上時，首先通過卡緊板塊5抵觸住道路護欄，接著9 個移動支座24均在導向桿23上滑動，兩個移動機構也隨著移動支座24來進行調節(jié)安裝在道 路護欄上的位置，兩個調節(jié)機構調節(jié)兩個移動機構的過程中，首先旋轉電機33轉動帶動旋 轉連接板34轉動，旋轉連接板34轉動帶動兩個連桿35進行轉動，兩個連桿35轉動時，兩個移 動支撐架29隨著連桿35的轉動來進行調節(jié)，兩個移動機構也隨著兩個移動支撐架29來進行 調節(jié)安裝于道路護欄上的位置，當兩個移動機構安裝在道路護欄上后，接著每個輪轂30均 在道路護欄上進行滑動來帶動安裝架1進行移動，在輪轂30轉動的過程中，首先每個第二電 機28分別帶動輪轂30轉動，轉動的輪轂30在道路護欄上進行滑動，不轉的的輪轂30隨著轉 動的輪轂30在道路護欄上進行滑動，最終安裝架1隨著輪轂30在道路護欄上進行移動，當安 裝架1通過輪轂30在道路護欄上進行移動時，安裝架1上的滑動輪37也隨著進行移動，滑動 輪37在道路護欄上的滑動對安裝架1的移動更加具有穩(wěn)定性，當安裝架1在道路護欄上移動 的過程中，兩個噴頭20通過水箱19對著道路護欄進行噴水處理，水箱19里的水在安裝架1移 動過程之前進行儲備，需要儲備的水通過進水口21進行灌入，將水箱19儲備完成后，噴頭20 才能通過水箱19對道路護欄進行噴水，當噴水機構對道路護欄進行噴水處理后，一個刷洗 軸11通過第一電機15轉動，刷洗軸11轉動帶動同步輪14轉動，接著另一個同步輪14隨著同 步帶13的配合帶動另一個刷洗軸11進行轉動，因此，兩個刷洗軸11上的毛刷12均進行轉動， 最后毛刷12對道路護欄進行全面的清洗。 安裝架1、移動組件2、清洗組件3、卡緊組件4、卡緊板塊5、安裝板6、壓緊頭7、 壓緊桿8、彈簧9、擦洗布10、刷洗軸11、毛刷12、同步帶13、同步輪14、第一電機15、第一聯(lián)軸 器16、第一機架17、第一安裝盒18、水箱19、噴頭20、進水口21、固定支座22、導向桿23、移動 支座24、條形板25、固定座26、條形口27、第二電機28、移動支撐架29、輪轂30、第二聯(lián)軸器 31、第二機架32、旋轉電機33、旋轉連接板34、連桿35、第二安裝盒36、滑動輪37、鉸接座38、 握把39、太陽能板40。1.2.2 一種用于智慧城市的節(jié)約水資源的道路護欄清洗裝置圖1.2為一種城市的節(jié)約水資源的道路護欄清洗裝置，清洗機構運行時，由升降組件帶動升降塊向下移動，使得U形的清洗框11向下移動，護欄進入清洗框11的U形開口內，而然后輸水泵4通過輸水管7輸送水流，水流順著輸水管7進入到清洗框11內的橫管13中，并向下流動進入到豎管14內，最終從清洗框11兩側的噴頭12噴出水流，對清洗框11進行沖刷進行，同時PLC控制兩側的擠壓組件啟動，將殘留在護欄表面的水流擠壓，使其落在收集機構中，便于收集機構收集更多的水流，減小水的消耗。0030如圖2所示，所述收集機構包括平移組件、平移板15、連接塊16、收集塊17、棉網(wǎng)18和收集管19，所述平移組件設置在凹口的靠近水箱2的一側的內壁上，所述平移組件與平移板15傳動連接，所述收集塊17通過連接塊16與平移塊固定連接，所述收集塊17的上方設有說明書3/5頁6 CN 110409351 A 6收集口，所述棉網(wǎng)18設置在收集口內，所述收集管19的形狀為L形，所述收集管19的豎直部位的頂端與收集口的底部連通，所述收集管19的水平部位套設在回流管8的遠離回流泵5的一端，所述回流管8的外周與收集管19的內壁密封連接。在清洗機構對護欄清洗的同時，PLC控制凹口內的平移組件移動，帶動平移板15向遠離凹口的方向移動，通過連接塊16帶動收集塊17伸出凹口的外部，使得收集塊17移動至護欄的下方，此時清洗機構對護欄清洗的同時，水流帶動護欄上的灰塵雜物落在收集塊17的收集口內，利用棉網(wǎng)18對水流進行過濾，而灰塵等雜物落在棉網(wǎng)18上，之后PLC控制回流泵5啟動，由棉網(wǎng)18過濾的水流通過收集管19進入回流管8，并順著回流管8最終進入到水箱2內，便于實現(xiàn)水流的循環(huán)利用，減小水的消耗。1.3 國外研究現(xiàn)狀1.3.1 一種道路護欄清洗用的翻轉架圖1.3為一種本發(fā)明道路護欄清洗用的翻轉架，包括固定架和活動架，所述固定架包括兩側的固定板，兩個固定板之間連接有連接橫撐，所述固定板的一端設有轉動槽，所述活動架包括兩側的活動板，兩個活動板之間連接有連接軸，所述活動板的一端設有與所述轉動槽鉸接的滾輪甲，本發(fā)明使用時將活動架展開、不用時將活動架收回，本發(fā)明將清洗裝置搭載到移動設備上時能夠節(jié)省移動設備的尺寸，而且能夠避免清洗裝置長期裸露造成損壞。1.底座，2.水箱，3.控制器，4.輸水泵，5.回流泵，6.注水管，7.輸水管，8.回流管，9.履帶，10.升降板，11.清洗框，12.噴頭，13.橫管，14.豎管，15.平移板，16.連接塊，17.收集塊，18.棉網(wǎng)，19.收集管，20.第一電機，21.第一連桿，22.第二連桿，23.滑軌，24 A 5動框，25.轉軸，26.滾筒，27.套管，28.氣缸，29.第二電機26第一章 緒論1.1課題背景與目的1.1.1課題背景工業(yè)化建設使城市人口和車輛逐年增加，人與車道路交通之間存在很大的矛盾。幾乎所有擁擠的道路都裝有圍欄。城市公路的中央圍欄可以引導駕駛員的視線，以防止車輛因出行而引起的交通事故。日曬雨淋后，隔離柵欄經(jīng)常變臟，不僅影響道路通行的整潔美觀，而且柵欄本身容易磨損。清潔城市高速公路的中央護欄，不僅外觀整潔，而且可以延長護欄的使用壽命。為了保持良好的導向功能和城市高速公路中央護欄的清潔外觀，需要定期清潔護欄。手動圍欄清潔勞動強度大且清潔效率低。每個人每天只能清潔約600米。白天，交通繁忙，手動清潔護欄不安全，會影響交通。通常，當流量較小時，在夜間清理流量。晚上，汽車與環(huán)衛(wèi)工人相撞時經(jīng)常發(fā)生事故。因此，用于城市高速公路的中央護欄清洗機的出現(xiàn)具有現(xiàn)實意義1。1.1.2課題目的1.通過接近實際的畢業(yè)設計，學生將充分鞏固過去四年在大學中學習的基礎知識和專業(yè)知識。2.通過這種設計，學生可以精通數(shù)據(jù)收集，整理，分析和審閱的方法，并熟悉技術文檔的編寫。學生可以獲得全面的實踐練習。3.通過使用計算機輔助設計，學生可以快速有效地掌握計算機輔助設計的技能，積累一定的經(jīng)驗，并為以后的工作打下良好的基礎。4.通過這種設計，學生將能夠自己運用理論并真正體驗產(chǎn)品設計的整個過程。1.2國內外研究狀況1.2.1國外現(xiàn)狀自1930年代末德國出現(xiàn)高速公路以來，一直到1970年代后期，防撞柵欄要么不清洗，要么手動擦洗。在1980年代初期，美國福特公司首先開發(fā)了一種防撞護欄清潔裝置，該裝置是在帶輪行駛場所的前軸上的懸掛操作裝置。它使用機械傳動，并通過單刷水刀進行操作。水源，工作效率為35km / h，清洗寬度為300350mm，已引進并正在使用中國的京津唐高速公路。另一個代表產(chǎn)品是德國的多功能汽車多功能維修車。該車完全由液壓驅動。當用于護欄清潔時，在汽車前部安裝了懸掛清潔裝置，以用雙刷噴霧水完成操作。機艙內FRP水箱的容量為1.8kl。該車的最大特點是采用液壓和液壓傳動。工作裝置可以輕松地進入和退出操作。工作臂的變幅動作方便，容易，操作效果好。其工作寬度約為350mm，最佳工作速度為1.3km / h1.5km / h。該車已在我國山西太九和河北石獅高速公路上使用。以上模型代表了國外護欄清潔設備的當前基本水平2。1.2.2國內現(xiàn)狀中國的公路建設和養(yǎng)護起步較晚。隨著1980年代沉大公路的建設，防撞護欄及其清潔問題已提上議事日程。盡管進口設備具有許多優(yōu)勢，但某些方面與國情不符。例如，多輛汽車的運行讀數(shù)僅低于1.5 km / h，其購買和使用成本高，全面推廣是不現(xiàn)實的。根據(jù)項目的緊迫要求，山西省交通科學研究院開發(fā)了第一代防撞護欄清潔車（名為HXC-300），并在太九高速公路上進行了試驗和工程應用。 1997年底，通過了技術鑒定。隨后，一系列的護欄清潔車陸續(xù)出現(xiàn)，例如HXC600防撞護欄清潔車和國通高速公路護欄清潔車。原來的電機控制已進行了很大的更改和改進，更適合于我們的高速公路護欄清潔。需要31.3發(fā)展趨勢隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，高等級公路的建設逐步加速。結果，防撞欄的數(shù)量也增加了。由于英雄的排氣，灰塵附著等因素，護欄表面會受到不同程度的污染。圍欄的清潔度與城市的外觀和外觀有關，也反映了該國的形象。因此，清潔護欄是各地環(huán)境衛(wèi)生部門的重要任務。目前，大多數(shù)的家用護欄清潔車都是手動完成的，座椅強度高，運行效率低。大多數(shù)護欄都放置在道路中央，在清潔過程中容易發(fā)生安全事故。因此，設計一種高效的護欄清潔車不僅具有廣闊的市場空間，而且具有良好的社會效益4。2護欄清洗機構的設計2.1工作裝置設計該作業(yè)裝置由基座，機構支撐架，水平往復運動機構，滾刷機構，電動機，電動機支撐架，輸送帶，液壓傳遞機構等構成。整個工作裝置通過底座和底盤滑軌集成在一起，然后將機械支撐框架連接到底座。第一馬達支撐板固定在機構支撐框架上，第二馬達支撐板通過液壓滑動桿連接到機構支撐桿。輥刷機構固定在支撐板上，并且輥刷由電動機，聯(lián)軸器和皮帶驅動器驅動。連接到電動機支撐板2的標記液壓缸可以實現(xiàn)較小的水平移動范圍，以處理不同的護欄寬度。連接至該機構的支撐桿的提升液壓缸可實現(xiàn)整個機構的垂直運動以橫越護欄。連接到該機構的支撐桿的牛頭刨床機構可以將整個設備放入車身，并在工作時將整個機構推出。2.1.1工作速度的確定工作速度是清潔操作速度。這是與工作質量和效率有關的重要技術參數(shù)之一。當速度太高時，刷體與護欄表面之間的接觸時間減少，這使得難以清潔。如果速度太低，工作效率將會降低。因此，應綜合考慮工作質量和工作效率。確定工作速度的基本原理是：在要求清潔效果和操作簡便的前提下，選擇較高的工作速度。參照同類機械確定最大工作速度為10km / h。2.1.2滾刷結構參數(shù)及轉速對于護欄清潔車技術參數(shù)的選擇和公路刷輥的計算，目前還沒有成熟的方法可供參考。通常，模擬方法用于設計或經(jīng)驗公式用于計算。滾筒刷的結構參數(shù)的選擇應考慮護欄的表面機理。刷牙問題的有效程度應大于護欄本身的高度。根據(jù)最新的街道道護欄示意圖：如下。 圖1 護欄參數(shù)圖按下式確定護欄高度：H=h+h 式中：h 護欄自身高度，mm；h 護欄與路面間安裝距離偏差，mm，這里取h=50mm。 故：H=1000mm+50mm=1050mm。滾刷的直徑應考慮護欄凹面尺寸，刷毛磨損量及車輛的行駛偏差，即可按下式確定：D=d+2L 式中：d 滾刷軸的直徑mm，d=24mm； L 刷絲的長度mm，L=75mm。 故D=24mm+2*75mm=174mm。2.1.3滾刷材料的選取刷子材料與刷子的承載能力和去污能力直接相關，并且對洗滌效果有很大的影響。當然，材料的耐磨性和更換成本也是關注的重點。常見且更經(jīng)濟的刷毛材料是棉，尼龍和塑料。通過分析比較在清潔過程中用作刷毛的棉，尼龍和塑料材料的優(yōu)缺點，考慮到棉布容易脫落，使用壽命短，塑料材料柔韌性差，在欄桿上刮擦油漆。清潔機的刷毛更合理。尼龍條用作硬毛，具有大的摩擦系數(shù)和高的柔韌性。尼龍網(wǎng)是所選材料樣本中最大的。尼龍也是一種常見的廉價工業(yè)材料。單紋理尼龍網(wǎng)的另一個優(yōu)點是其自然的可卷曲性。這種可卷曲性和旋轉相互配合，以確保在使用壽命期間自然而方便地獲得壁周圍的摩擦力。車輛測試表明，以尼龍網(wǎng)為芯的纏繞技術可以有效清除頑固污漬，標準護欄的清潔度可以達到975。表1 尼龍66參數(shù)據(jù)上，選取尼龍66作為刷毛，其直徑d=0.5mm，密度為1.14g/cm3。2.1.4滾刷電機的選取1、選取電機的類型根據(jù)實際要求，選取主動滾刷的轉速n=1.5r/s=90r/min，電機功率P300W。選擇ZYT系列永磁直流電機，立式安裝。則電機角速度 =2n=9.42rad/s。由 P=T*得 T=P/=300*10-3/9.42=0.0318Nm=31.8Nmm。根據(jù)上面兩個參數(shù)，及下方ZYT系列電機參數(shù)表，選取110（機座號）ZYT55(鐵蕊長度，長磁蕊)。表2 ZYT系列永磁直流電機參數(shù)故110ZYT55永磁直流電機選定參數(shù)如下：額定轉矩 980N-mm轉速 3000r/min功率 308W電壓 24V電流 16.5A質量 4.7kg2、電機的安裝尺寸 表3 ZYT電機系列安裝尺寸2.2同步帶傳動的設計電機額定功率p=308w，實際轉速n1=90r/min，取從動輪轉速n2=60 r/min，則傳動比i= n1/ n2=1.5。1、計算功率PdPd=KA*P查參考文獻9 P839表15-37，取KA=1.6故Pd= KA*P=1.6*308=492.8W2、選定帶型和節(jié)距Pd=0.49W，n1=90r/min由參考文獻9 P845 圖15-8可知，選節(jié)型為L型查參考文獻9 P834 圖表15-33得Pd=9.525mm3、小帶輪齒數(shù)由參考文獻9 P840 表15-38可知Emin=12，取E1=204、小帶輪直徑 d=Z1Pd/=20*9.525/3.14=60.67mm查參考文獻9 P843 表15-44知 外徑da=59.88mm5、大帶輪齒輪Z2=i*Z1=1.5*20=306、大帶輪直徑d= Z2Pd/=30*9.525/3.14=91mm查參考文獻9 P843 表15-44知 da=90.20mm7、帶速r=d1n1/(60*100)=3.14*60.67*90/60*1000=0.29m/s8、初定中心距a00.7(d1+d2) a02（d1+d2） d1+d2=151.67mm106.16a0303.32根據(jù)實際兩滾刷軸之間的距離，初取a0=200mm9、帶長及其齒數(shù)L0=2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a0 =400+3.14*151.67/2+(91-60.67)2/800 =400+238.12+1.15 =639.27mm由參考文獻9 P834 表可知，選定帶長代號240 基本尺寸Lp=609.60mm,節(jié)線上的齒數(shù)為6410、實際中心距aa0+(Lp-L0)/2=200+(609.60-639.27)/2=185.17mm11、小帶輪嚙合齒數(shù)Zm=entZ1/2-(9.525*20*10)/(2*3.142*185.17)=912、基本額定功率P0=(Ta-qv2)v/1000由參考文獻9 P841 表15-40知Ta=245N q=0.096kg/m所以 p0=（245-0.096*0.292）*0.29/1000=0.071kw=71w13、帶寬查參考文獻9 P842 表15-42的L型輪寬為25.4，雙邊檔圈最小寬度bf=26.714、作用在軸上的力FrFr=1000Pd/v=1000*0.49/0.29=1670N15、帶輪的結構和尺寸根據(jù)參考文獻9 P823 圖15-3取小帶輪為實心輪L=（1.52）d0 取L=1.5 d0=36,凸臺高為2mm,總長為40mm大齒輪為隔板輪 L=36 S=0.25L=92.3滾刷軸的設計與計算電機功率P=308w，轉軸轉速n1=90r/min，同步帶傳動效率=0.971、滾刷軸上的功率P1、轉矩T1P1=P*=308*0.97=298.76wT1=9.55*106*P1/n1=9.55*106*298376*10-3/90=31702N.mm2、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調質處理。=7.85g/cm3參考文獻10 P370 表15-3 取A0=110故dmin= A0(P3/n3)3/2=110*(0.299/90)3/2=16.41mm由于軸上有兩處鍵槽，dmin應增大10901590故dmin=dmin（1+1290）=18.38mm軸上最小直徑處應為聯(lián)軸器處的直徑d1，從GB/T5014-1985中，選HLI彈性聯(lián)軸器，取d1=24mm半聯(lián)軸器長度L=52mm,軸配全長度L1=39mm3、軸的結構設計1）擬定軸上零件的裝配方案圖2 主動軸2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑與長度（1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，A軸段右端需一軸肩定位，故取d2=30mm ；左端用軸端擋圈定位。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=39mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的斷面上，故A段的長度應比L1略短一些，現(xiàn)取l1=36mm。（2）B處為一凸臺，只對半聯(lián)軸器起軸向固定作用，故d2=30mm，l2=10mm。（3）E為帶輪安裝處，根據(jù)前面計算可知d5=28mm，帶輪帶寬為bf=26.7mm，故取l5=25mm。（4）F處安裝滾刷筒，前面計算知道，筒長L=1050mm，故取l6=1050mm，d6=24mm。（5）初選滾動軸承。因軸承只承受軸向力，故選取止推軸承。參照工作要求并根據(jù)d5=28mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標準精度級的單列止推軸承51107，其尺寸為d*D*T=35mm*52mm*12mm。故d4=35mm。此止推軸承的軸向固定右端有滾刷支撐板固定，故根據(jù)實際情況選取l4=22mm。左端為軸肩定位，軸肩高度h0.07d，故取h=3mm，則軸環(huán)處的直徑為d3=41mm。軸環(huán)寬度b1.4h，取l3=5mm。3）軸上零件的軸向定位半聯(lián)軸器、帶輪均用平鍵連接。按d1=24mm，6=28mm 查P491表9-4取b*h=8mm*7mm，鍵槽用鍵槽刀加工，長分別為L帶=28mm，L半=34mm，t=4，同時為了保證帶輪與軸有良好的對中性，故選擇帶輪與軸的配合為g6/H7；同樣半聯(lián)軸器與軸的連接，其配合為H7/r6。止推軸承與軸的軸向定位由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為j6。4）確定軸上圓角與倒角尺寸表4 零件倒角C與圓角半徑R的推薦值直徑d610101818303050508080120120180C或R：0.50.60.81.01.21.62.02.53.0取端倒角皆為1*45。4、軸上載荷做軸上的受力簡圖，顯然，軸只在單一平面內受力圖3 主動軸受力圖以及彎矩圖支反力：FA=835N FD=2505N顯然D截面即為危險截面。彎矩M=20100Nmm，扭矩T=31702Nmm。5、抗彎矩合成應力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強度。根據(jù)以上數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取=0.6，則ca=12.5Mpa前以選定軸的材料為45剛調質處理，由參考文獻10 P362表15-1知-1=60 Mpaa，故安全。2.4 橫桿的設計與計算單個滾刷的直徑為D=164mm，前后滾刷中心距a為a D+L+L其中 L：欄桿最大厚度 L=80mmL:使支撐桿不與滾刷產(chǎn)生干涉的最小長度取L=110所以 a164+80+110=254mm，取a=400mm。橫桿材料為空心矩形金屬制作，結構強度高且重量較小，取其材料為碳鋼，其密度為=7.807.85g/cm31、桿上各零件的重量1、主動軸的重量d1=24 L1=39 V1=(d1/2)2*L1=17.634cm3d2=30 L2=10 V2=7.065 cm3d3=41 L3=5 V3=6.597 cm3d4=35 L4=35 V4=33.657 cm3d5=28 L5=38 V5=23.387 cm3d6=24 L6=1050 V6=474.768 cm3d7=18 L7=25 V7=6.359 cm3V=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7=569.47 cm3故m=*V=7.85*569.47=4.47kg所以 G1=mg=4.47*9.8=43.81N2、從動軸的重量V=V3+V4+V5+V6+2V7=551.13 cm3所以 G2=*V*g=551.13*7.85*10-3*9.8=42.4N3、電機的重量G3=4.7*9.8=46.1N4、實心帶輪重量CHT200 =7.2g/cm3V(31-12)2*36+(18-12)2*4-8*4*40=39.98cm3G4=7.2*39.98*9.8*10-3=2.82N5、輻板輪質量V(45.5-12)2*36+(36-12)2*27=105 cm3G5=7.2*105*9.8*10-3=7.41N6、滾刷質量刷絲均均勻分布在直徑為30mm的圓筒上該圓筒上1/22/3分布著刷絲，取k=0.6則刷絲總面積S刷=0.6S=593.5cm3所以m=S刷*L*=593.5*7.5*1.15*10-3=6.68kgG6=mg=6.68*9.8=65.5N7、支撐板質量（碳鋼 =7.85g/cm3）V270*100*3+100*3*20*2=93cm3G7=*V*g=7.85*93*9.8*10-3=7.2N8、電機支撐架質量 V4*22*2*60+112*112-（80/2）2*3=33.12 cm3G8=*V*g =7.85*33.12*9.8*10-3=2.5NG總=217.74N橫桿材料為45鋼-1=60Mpa，工作時，橫桿受力如下：圖4 橫桿受力圖根據(jù)受力分析可知，F(xiàn)C=FA=G=217.74N 圖5 截面：橫梁截面積S=(30*40)-(24*34)=384mm2V=S*h=384*350mm3=134.4cm3G1=*V*g=7.85*134.4*9.8*10-3=10.34N 圖6 截面:S=(34*24)-(28*18)=312 mm2V=S*h=312*200mm3=62.4cm3G2=*V*g=7.85*62.4*9.8*10-3=4.8Nq=(G1+G2)/(150+240+110)=15.14/400=0.058N/mm根據(jù)合力平衡F0=FA+FC+q*400=217.74*2+15.14N=450.62N畫出梁的彎矩圖如下: 圖7 梁的彎矩圖最大彎矩在O點 Mmax= FA*110+ FC*400+(G1+G2)*200 =217.74*510+15.14*200 =114.075Nm由=Mmax/Z其中Z=(BH)2-(bh)2/h =(40*30)2-(24*34)2/40 =8774.4*10-9m3=11075.4/8774.4*106=13Mpa2,此時導桿擺角取600。此處 取 L/r=2.5則 sin/2=0.4S=2R*0.4R=800/0.8=1000mmK=(180。+)/（180。-）=1.71根據(jù)實際要求，裝置往返速度不宜過快取 V=0.02m/s 1分鐘內 S=Vt=0.02*60=1.2m，基本符合要求。由 V=*R 知 =V/R=0.02m/s/1m=0.02rad/s由 =2n 知 n=/2=3.2*10-3rad/s即 大齒輪轉速為 n1=3.2*10-3rad/s，據(jù)經(jīng)驗取傳動比i=3則小齒輪轉速為 n2=n1/i=3.2*10-3/3=1.07r/s選取大齒輪節(jié)圓直徑d1=420mm則小齒輪節(jié)圓直徑d=140mm,齒數(shù)Z1=84取模數(shù)m=5a=m/2*(Z1+Z2)=2.5*(84+28)=250mm第三章 結語畢業(yè)設計是在本科學習期間將理論與實踐相結合的難得機會。通過這種相對完整的護欄清潔車設計（工作設備設計），我擺脫了純粹的理論知識的學習和實際設計的結合練習，除了能夠全面地應用我所學到的專業(yè)基礎知識之外，解決實際的工程問題，這也提高了我查閱文獻，設計手冊，設計規(guī)格，計算機圖形學和其他專業(yè)技能的能力。當?shù)氐倪x擇和對細節(jié)的認真考慮使我能夠鍛煉自己的能力，豐富我的經(jīng)驗，并在不同程度上提高了我的意志力，耐壓力和耐力。這就是我們所有人都希望看到的，這就是我們進行畢業(yè)設計的原因。盡管畢業(yè)設計內容很多，而且過程很繁瑣，但是我的收獲卻更多。隨著設計的不斷深入，不斷學習各種知識技能的使用。與老師的交流使我對設計有了新的認識，并對自己提出了新的要求。在設計過程中，整個設備的設計，布局和連接使我頭疼，因為所有內容都是憑空構思的，沒有一個要引用的實體。為了選擇各種參數(shù)，我讀取了數(shù)據(jù)，然后在交流后被老師聯(lián)系了Selected。嘗試使整個設計更加合理。改進是有限的，但是改進是全面的。正是這個時候，設計積累了很多實踐經(jīng)驗，使我的頭腦更加了解知識，這肯定會使我在未來的工作和學習中更加有效。高應變能力，加強溝通和理解。畢業(yè)設計的成功完成使我充滿了信心，讓我了解了專業(yè)知識，并且對該專業(yè)的發(fā)展前景充滿了信心。但是，這種設計仍然令人遺憾。整個工作裝置的穩(wěn)定性，可靠性和成本尚未考慮得太多。但是，我相信在隨后的畢業(yè)設計中，我的同學將彌補我的遺憾和缺點。我相信只有發(fā)現(xiàn)問題并且正視問題，才有可能解決問題。缺點和遺憾不會打擊我。這只會更好地激勵我前進。今后，我將更加關注新技術，新設備和新工藝的出現(xiàn)，力爭以最快的速度掌握這些先進知識，更好地為祖國的四個現(xiàn)代化服務。在設計過程中，我意識到了設計方法的重要性，同時發(fā)現(xiàn)了很多缺點。深受感動：1.僅了解書籍中的知識是不夠的。只有將其結合實際情況進行實踐，您才能更好地理解和學習。2，在工作中必須不斷積累經(jīng)驗，學會用自己剛剛解決的實際問題。3.我所學到的東西太有限，知識也太狹窄。將來，我仍然需要加強順暢性和練習。4.不斷向他人學習，尤其是向老師學習。它們可以使我們少走彎路，也可以讓我們知道許多出色的設計方法和獨特的設計概念。5.創(chuàng)新設計是我們未來生存的法寶，因此從現(xiàn)在開始，我們必須自覺地鍛煉和培養(yǎng)我們在這方面的能力參考文獻1勒長征，寧維慶，楊彩蕓.高等級公路濕式護欄清洗車的研制.陜西交通科技，1998,032黃海兵.新型城市護欄清洗車的開發(fā)研究.工程機械，2009,403楊文科，卜潤懷，姚偉紅.試論告訴公路剛裝護欄干式清洗車的結構設計.山西交通科技，1998,054吳宗澤，羅圣過.機械設計課程設計手冊，3版.北京：高等教育出版社，20065高跟樹，秦娜，陳誠.道路護欄機械清洗刷具技術研究.中聯(lián)重科環(huán)衛(wèi)機械有限公司2013，126趙悟，李冠峰.城市護欄清洗養(yǎng)護車工作裝置的設計與仿真分析.長安大學道路施工技術與裝備教育部重點實驗室，2011，077黃海兵，新型城市護欄清洗車的開發(fā)研究.廣東省高級技工學校，2008,108李宇峰，一種道路護欄清洗車.南寧專用汽車廠，2001,109謙德，李振清.袖珍機械設計師手冊，第二版.機械工業(yè)出版社2000，1210濮良貴，紀名剛.機械設計，第八版.高等教育出版社2012,211 長征，寧維慶，楊彩蕓.HXC-30型道路防撞護欄清洗車.筑路機械與施工機械化，1998,1512 田流.現(xiàn)代高等級公路養(yǎng)護機械.北京：人民交通出版社，200313趙顯新.工程機械液壓傳動裝置原理與檢修.遼寧科學技術出版社，200014周萼秋等.現(xiàn)代工程機械.人民交通出版社，199715車輛及高速公路護欄清洗設備的現(xiàn)狀與展望.沈陽航空工業(yè)學院學報，2003，0216李文春，閆德新，曹思真.一種道路護欄清洗車的設計特點.專用汽車，2002，0217護欄清洗車滾刷規(guī)避機構的設計算.筑路機械與施工機械化，1999，16(6)18城市道路鋼護欄清洗車設計與研制.機械工業(yè)出版社，2000 19靳長征，寧維慶，楊彩蕓.HXC-30型道路防撞護欄清洗車.筑路機械與施工機械化，1998，1520宋庚水.新型道路養(yǎng)護車的開發(fā)及其可行性分析.筑路機械與施工機械化，1997，12 21李永勝，王建安等.HXC60型防撞護欄清洗車的基本設計.新產(chǎn)品新技術22鄧起孝.城市道路鋼護欄清洗車設計與研制.機械工業(yè)出版社，200023機械零件設計手冊，第二版下冊.冶金工業(yè)出版社，1990,624成大先.機械設計手冊，單行本液壓傳動.化學工業(yè)出版社，2004致謝我的本科畢業(yè)設計是在李明復老師的指導下進行的。李明復老師的學術態(tài)度嚴謹，知識淵博，和可親，有幽默感。在畢業(yè)設計的整個過程中，李明復先生不斷提出有關我的設計的新問題，指出錯誤和不足之處，這使我得以繼續(xù)我的畢業(yè)設計主題，并使我面臨許多新的理論和實踐問題，我做了很多有用的想法。特此表示誠摯的感謝和真誠的尊重。