手扶式落叶清扫粉碎一体机——机构设计毕业设计(23页).doc
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1、-手扶式落叶清扫粉碎一体机机构设计毕业设计UDC 毕 业 设 计手扶式落叶清扫粉碎一体机设计机构设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定
2、,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用
3、授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日手扶式落叶清扫粉碎一体机设计机构设计摘 要据调查现在市场上的大多数城市的环卫工人还在使用最古老的方式去清扫落叶,并且处理落叶的方式还是焚烧,这使得不仅大气受到污染,是环境遭到严重破坏,而且造成了资源的严重浪费。与我们国家的可持续发展严重不符,作为2
4、1世纪新青年,我们有义务去改变这一现状,所以我们小组便设想出这个想法,将落叶清扫与粉碎结合成为一体机,大大增加了环卫工人的工作效率和资源利用率,真正意义上的做到学以致用。本论文主要针对的是手扶式落叶清扫粉碎机的机构设计,分别从粉碎机构设计、传动机构设计、电动机构设计和其他机构设计四方面入手进行分析设计。研究的目的是抛砖引玉,使更多的科研工作者参与到环卫工具的创新行列之中,从而设计出更多、更有价值的环卫工具,这样可以大大节约人力物力做到可持续发展,以创造更多的经济效益和社会。总之,该设计主要研究手扶式落叶清扫粉碎机的机构设计,与另两篇的三维设计和功能设计组成整体设计。关键词:高效率;环保;可持续
5、发展;落叶清扫机;机构设计Hand-typeleavescleansmashoneinnovative design-The designofthe overall structure of designAbstractAccording to the survey on the market now, most fitness devices do not have transformed the human physical function, in people fitness exercise while causing energy waste. Through our daily
6、fitness training and teaching practice a combination of mechanical and electronic and mechanical principle of fitness generating unit conducted a preliminary exploratory study.This thesis is focused on the institutional design of the hand-type leaves swept pulverizer, respectively, starting from the
7、 crushing mechanism design, transmission design and other design analysis and design. The study was designed to initiate more scientists to participate in the innovation among the ranks of sanitation tools to design more and more valuable sanitation tool can greatly save the human and material resou
8、rces to achieve sustainable development in order to create economic and social.In conclusion, the design of the institutional design of the hand-type leaves swept pulverizer, coupled with a series of graphic, overall design with the other two of the three-dimensional design and functional design.Key
9、words: high efficiency; environmental protection; sustainable development; deciduous cleaning machine;mechanism Design目 录1绪论11.1课题背景11.2国内外发展现状11.3选题的设计思想设计方法及改进22 CAD及三维设计简述22.1 cad结构简述22.2 Proe三维造型设计简述33主要功能设计33.1总功能描述33.2实现总功能的方法构想33.3分功能描述及其功能树43.4方案设定73.5方案评价和最佳方案83.6创新点归纳84主要机构设计84.1粉碎机构设计84.1
10、.1粉碎机刀片的确定84.1.2粉碎装置飞刀数量的确定94.1.3切削力的计算94.1.4 确定切屑厚度与单位切削力的关系104.2电动机构设计124.2.1电机的分类及发展状况124.2.2 三相异步电动机的结构及分析134.3传动机构设计134.3.1主轴的校核134.4其他机构设计144.4.1键的选择144.4.2螺栓和螺母的选择144.4.3垫圈的选择145结论15参考文献16致 谢17-第 16 页分类号 密级 1绪论1.1课题背景随着现代工业的飞速发展,露天焚烧落叶严重影响大气环境质量。1直接导致大气污染,影响大气环境质量。在秋天,落叶漫天飞舞的季节,为了尽早完成落叶的处理,环卫
11、工人将大量的落叶直接在大街上焚烧,导致空中总悬浮颗粒数量明显升高,焚烧产生的浓烟中含有大量的一氧化碳二氧化碳二氧化硫等有毒有害气体,对人体健康产生不良影响。2. 安全构成威胁 露天焚烧落叶带来的一个最突出的问题就是焚烧过程中产生的浓烟,直接影响公路的正常交通运输,对交通安全构成潜在威胁。机场每逢落叶纷飞季节都深受落叶露天焚烧的危害,有时大马路能见度低于400 m,严重影响人们的正常生活,一旦导致事故,将造成极为不良的社会影响。3. 的火灾隐患 近年来,落叶露天焚烧导致火灾事故频频发生。据相关资料报道,河南省每年因燃烧叶落造成直接经济损失达10亿元。在落叶清扫期间,由焚烧落叶引起的火灾占火灾起数
12、的大部分。据浙江宁波环保部门统计,秋季每个月因垃圾和落叶焚烧的投诉案例占全部投诉案例的1020,落叶焚烧投诉案例明显上升,无论从环境角度还是从安全角度考虑,这一现象都存在潜在危害,应该引起政府和有关部门的高度重视。另一方面,我国经济高速发展,人民生活水平逐步提高,在这个信息技术高速发展的当今社会,高效率生活已经成为了人们生活的主导。同时,各种先进机械的开发应用,传统的落叶清扫方式已经完全跟不上当今的时代的脚步。我们现在已经进入电气时代,跟换现有的落叶清扫方式,势在必行。提高落叶清扫效率,全面实行可持续发展。在新能源的探索日新月异,节能产品层出不穷的今天,落叶收集粉碎装置无疑是有规模开发条件和商
13、业发展前景的发电方式之一.同时也是普通民众从点滴做起,贯彻实行可持续发展的典范。1.2国内外发展现状我国粉碎机的研制工作始于20世纪60年代,70年代中期开始研究伐区木片生产工艺设备,80年代国家设立攻关课题,进行了系统研究,取得了一定成果。进入90年代,木片生产得到了快速发展,粉碎机机制造业也随之进一步发展。目前已至少有30多家生产削片机的厂家,生产20多种型号的粉碎机机。我国目前所用的粉碎机机主要有以下几种型号:(1)BX117C盘式机;(2)BX1107/4盘式机;(3)BX116盘式机;(4)BX1108/3盘式机;此外,还有极少量的BX1710B盘式机和BX1112盘式机等。至于粉碎
14、机,我国常州市林机厂及其它生产企业在90年代就曾研制过多种机型,功率一般为3-5kW,但都未推广,主要原因都是功率太小,无法满足使用要求。国外生产始于60年代,近年来发展很快,不仅产量迅速增加,而且在一些国家,如日本、前苏联、美国等国已发展成为木材工业部门中的一个独立体系。在瑞典、芬兰等国则成为木材加工企业中不可缺少的组成部分。而且国粉碎机的性能也比国内要好一些,这主要表现在其产品型号齐全,功率强劲,外形美观,操作方便,噪声低,人性化设计等。如美国的百莱玛设备公司的产品威猛系列粉碎机。其中威猛BC600XL型就是一款高产量、大功率的切枝机,它具有独创的外观设计和驱动系统,具有同类产品中最大的进
15、料口。1.3选题的设计思想设计方法及改进本课题要求设计的落叶清扫粉碎一体机主要用于粉碎树叶等园林绿化废料,粉碎出的碎料也是用于制造肥料等,对质量要求不高. 故对机器的主要要求是体积小,结构简单,移动方便和便于操作.针对这些要求,设计飞刀为对称分布的长刀,以满足最大切削直径和力矩平衡的要求。根据设计要求,进料口和出料口有了改进,刀盘保持一定的厚度加大其转动惯量,以防止切削过程中刀盘转速波动太大。由发动机的功率要求确定落叶清扫粉碎一体机的生产能力,计算出合适的飞刀数量和切削功率以及切削力。飞刀的伸出量能够调整,保证切削质量。2 cad及三维设计简述作为手扶式落叶清扫粉碎一体机设计应该把人作为产品和
16、环境设计的出发点,使其性能、色彩等更好的适应和满足人类的生理和心理的需要,从而使人们在工作中更安全便捷、舒适的使用。2.1 cad结构简述 图2.1.8 装配图2.2 Proe三维造型设计简述因为设计是适用于街道的清扫使用,使清扫落叶更加快捷,环保,避免工作量巨大而浪费大量人力物力,有做到资源的可持续利用。出于街道清扫使用的要求,我们整体从体积小巧、尽可能少占空间的角度出发,选择如图2.2.1的整体造型:图2.2.1 装配图3主要功能设计3.1总功能描述对道路上的落叶进行清扫,并对落叶进行筛选处理,然后粉碎,最后压缩收集,机器具有升降功能,可以适应不同地面。黑箱 电动 粉碎 成片 有落叶 的路
17、面 总共能:路面干净,粉碎成片 表3.1 总功能描述3.2实现总功能的方法构想通过查阅大量资料和对生活中所用的落叶收集工具,落叶处理工具的观察,设计的手扶式落叶清扫粉碎一体机。由粉碎机将收集到的落叶粉碎并送至收集箱,粉碎机系统由电机提供动力。此种落叶收集处理机在对落叶进行收集的同时能及时对收集的落叶进行粉碎处理,两侧的清扫刷可方便地清扫墙角及靠近障碍的地方。并且由于两侧的清扫刷的存在,大大增加了清扫宽度,并且转弯半径并不大。驱动方式为电力驱动。由于所设计的落叶收集处理机以环保为出发点,故动力装置 选择噪音低,对空气无污染的电力驱动。配置大容量收集箱,可大大提高工作效率和收集,处理效果,进行长时
18、间的工作。电动机的类型和结构型式可以根据电源的种类,工作条件(温度,环境,空间尺寸)和载荷特点(性质,大小,启动性能和过载情况)来选择。在移动设备中常使用的有直流电动机和步进电动机。由于所设计的落叶收集处理机要求控制简单,运动平稳,因此选择交流电动机。3.3分功能描述及其功能树 1.落叶清扫系统落叶清扫系统是根据清扫车的清扫地面的原理而设计得来的,机器前端两侧分别安装两个毛刷,将两侧落叶扫至中间,大大的加宽了清扫面积。清扫头采用pvc材料制作,柔软耐用。根据树叶重量的大小确定吸力的大小和吸口流量的大小,然后根据框架整体的大小确定清扫头和吸尘口的大小。Cad图见图3.1 和 图3.2 proe图
19、见图3.3 图3.1 cad清扫头 图3.2 cad吸尘口 图3.3 proe吸尘口2. 落叶粉碎系统主要功能是将清扫收集的落叶进行粉碎处理。落叶粉碎由电机提供动力,粉碎机所用为十字刀架,对落叶进行粉碎。根据整体的大小和粉碎叶片大小的选择确定粉碎腔的大小和形状,因为粉碎腔内有吸力通过,所以要保证粉碎腔与刀片之间的距离不能过大,过大可能使未被搅碎的树叶进入集尘箱达不到粉碎的效果。见图3.4 和 图3.5 图3.4 cad粉碎箱 图3.5 proe粉碎箱3.落叶收集系统集尘箱的大小根据整体来确定,形状可以自由设计使其美观,集尘箱上设计有开口,材料使用透明的玻璃可以随时观看集尘箱的内部情况,而且要保
20、证开合方便,这样可以方便集尘箱内的树叶碎片随时倒出,不至于影响落叶粉碎一体机的连续工作。如图3.6、图3,7、图3.8 图3.6 cad收集箱 图3.7 cad软管 图3.8 proe收集箱 4. 功能树手扶式落叶清扫粉碎一体机落叶清扫功能落叶收集功能落叶传送功能落叶粉碎功能实现道路清洁实现落叶收集实现落叶粉碎使落叶便于存放运输表3.2落叶收集处理机功能树3.4方案设定功能元功能元解1234A动力源电动机汽油机柴油机人力B移动传动齿轮传动蜗杆传动带传动C移动轨道及车轮轮胎履带D收集滚刷气流吸收 表3.3 方案设定方案一:A1-B1-C2-D2,电动式气流落叶清扫处理机。它根据吸尘器原理,电动机
21、带动叶轮告诉旋转,使收集箱产生真空,从而产生吸引力达到对落叶的收集。方案二:A2-B3-C2-D1,是一种由汽油机为动力源的落叶清扫处理机。以电机作为动力源,并且以齿轮为主要传动元件,又由上下传送带挤压传送落叶至粉碎机,粉碎后收集在收集箱。3.5方案评价和最佳方案方案一评价:电动式气流落叶清扫处理机,以电机作为动力源,噪音小并且可以安装节能系统,损耗小,清扫面积大,工作效率高。但是滚动时可能会激起地面灰尘。方案二评价:汽油机式落叶清扫处理机。以汽油机作为动力源,机器功率大,机器采用滚刷方式收集落叶,优点是不会激起灰尘,直接将其吸收掉,缺点是清扫面积小,工作效率不高。汽油机工作会产生废气,对环境
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