论文总字数：20377字

摘 要

我国目前生产和使用的城市道路清扫车（road sweeping vehicle），主要适用于平坦路面的清扫，而对于有台阶道路（如人行道等）的清扫工作，大多仍由环卫工人手工完成。由于手工作业劳动强度大，速度慢，因此迫切需要一种能代替手工作业、能清扫路牙的道路清扫车。本文对道路清扫车路牙清扫系统进行机构设计，使清扫刷头能够伸到有台阶的路面区域并直接与之贴合，实现路牙地面的清扫，并对其进行运动学和力学研究。

论文简单介绍了路牙清扫系统的工作原理，并基于其工作需求，提出了一种3自由度的新型路牙清扫系统结构，具有操作方便，运输时通行性好，结构简单等特点。完成了路牙清扫系统总体设计，包括盘刷升降机构的设计，水平移动机构的设计，盘刷回转机构的设计等。关键零部件结构设计，最终完成AutoCAD出图。

对道路清扫系统进行运动学分析，静力学分析和部门关键零件的强度校核，保证所设计的路牙路面清扫系统能够承受自身重量的载荷，并能够顺畅运转。

关键词：路牙清扫；扫路车；结构设计；运动学分析

Finite element models for brush-debris interaction in road sweeping

Abstract

The road sweeping vehicles manufactured by domestic companies are usually used to sweep the flat road in cities. But the roads with steps are often swept by the dustmen. And it would take a great deal of time and energy to sweep those steps. So it is necessary to develop a new road sweeping vehicle to complete the work instead of the dustmen. This project is to design a machine system which can be fixed in the road sweeping vehicle to sweep the road with step. This machine can drive the brush to the surface of road with step and sweep it.

The motivation theory of the stepped road sweeping system briefly is briefly introduced in this paper. Based on the requirements, a motivation design with three DOF is put forward, which can move in three directions. The system can run freely and it would never have a impact on the travelling of the road sweeping vehicles. The overall design of the system, including the design of the rising and falling machine, the rotary system of brush, etc is introduced. AutoCAD is used to produce the engineering pictures.

Besides, the motion of the stepped-road sweeping system is analyzed and the intensity of some certain key parts has to be checked, so as to make sure that the system is able to undertake the body weight of itself and run freely.

Key Word: Sweeping the road with steps, road sweeping vehicle, analysis of the motivation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1扫路车及其清扫装置概况 1

1.1.1我国扫路车发展概况及发展趋势 1

1.1.2扫路车大致分类及清扫装置概述 2

1.2扫路车路牙清扫系统概况 4

1.2.1普通道路路牙清扫难题 4

1.2.2路牙清扫系统方案概述 4

1.3多功能环卫车辆的发展意义和现状 4

1.4本论文主要研究方向 4

1.4.1课题研究内容 5

1.4.2论文组织结构 5

第二章 扫路车路牙清扫系统总体设计 6

2.1路牙清扫系统设计需求分析 6

2.1.1工作环境需求分析 6

2.1.2 路牙清扫系统机构运动需求分析 8

2.1.3研究课题需求分析 8

2．2常用结构设计方案分析 8

2.2.1 常用驱动方案分析 9

2.2.2 常用传动方案分析 9

2.3路牙清扫系统总体结构设计 10

2.3.1 路牙清扫系统盘刷上下升降机构设计 10

2.3.2 路牙清扫系统水平移动机构设计 11

2.3.3 路牙清扫系统刷架回转机构设计 11

2.3.4 路牙清扫系统喷水装置设计 12

2.3.5 路牙清扫系统盘刷旋转装置 12

2.4总体尺寸和关键参数的确定 13

2.4.1 升降机构尺寸的确定 13

2.4.2 盘刷水平移动机构 14

2.4.3 刷架回转机构 14

2.4.4 喷水装置设计 15

第三章 路牙清扫系统机构静力学分析及强度校核 16

3.1升降机构静力学分析 16

3.2 平移机构强度校核 18

3.3 回转机构静力学分析和强度校核 18

第四章 路牙清扫系统具体零件设计 19

4.1 具体零部件设计 19

4.1.1 连杆设计 19

4.1.2 连杆支座设计 19

4.1.3 回转刷架设计 20

致 谢 22

参考文献 24

第一章 绪论

1.1扫路车及其清扫装置概况

1.1.1我国扫路车发展概况及发展趋势

道路清扫车（清道夫）是集清洁道路，垃圾收集和运输于一体的新型高效清洁设备。可广泛应用于城市道路，高等级公路，大型厂矿，露天广场等道路的清扫。清道夫能够快速有效地清除道路扬尘，既能保持道路清洁，延长道路使用寿命，又能减少和防止交通事故的发生。因此，近年来，我国道路清扫车的种类和数量逐渐增多，大中型城市使用扫地车成为趋势^[9]。
20世纪60年代，第一代扫路机在我国被研发出来。但是由于技术原因，导致这代清扫车，操作不方便且劳动强度大，很快就没有再使用了。七十年代，国家相关科研院所和生产厂家对扫路车的研究加强，我国第二代扫路机也由此问世。北京和上海开发了大型，中型和小型清道夫清扫车，如图1.1，S31大型清道夫和S32中型清道夫以及S15小型清道夫。天津开发的干式纯吸风机已投入小批量生产。第二代扫路机相比于第一代有了显著的进步。但是，由于清洁效率（清洁度）低，这种扫气机并没有普及。

图1.1 纯扫式扫地车

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：20377字