扫地车设计说明书

齐齐哈尔大学综合实践

滚筒式扫地车

院系：机电工程学院

班级：机电082班

姓名：栾志明

学号：2008113025

指导教师: 机械电子工程教研室

20101211

扫地车设计说明书

——栾志明

作品内容简介

针对目前环卫、保洁人员劳动强度大，效率低下，工作时间长等问题，而目前市场上没有出现比较成熟、实用的适合环卫工人使用的产品，我们设计了一种实用、简便的XX扫地车。该扫地车可以对路面,广场等较平坦的场地进行快速，高效的清扫，而且不需要其它动力，具有较强的适应性。我们在车上设计一个多排毛刷的滚筒配合一个大半个圆的弧形铲子可以将垃圾迅速扫起，只需扫地车前进这一个动作即可实现对地面垃圾的收集清扫工作。垃圾车上还设计有连杆机构可实现调节前面万向轮的高度同时控制离合器离合滚筒两个动作，可以使扫地车在不清扫时使滚筒离地的同时和链轮离合，这样方便使用者在不用的时候轻松移动扫地车。车轮上还有棘轮配合上万向轮的调高，可随意的后退而不带到垃圾，实现多次清扫。而在垃圾特别多的时候，车上的压缩装置可以增加扫地车的装载量，进行更持久的清扫。

1研制背景及意义

在对城市环卫工人的调查中我们了解到，他们工作的效率低、时间长、劳动强度大，他们一般每人负责5000米左右的街道，5点开始清扫，一直到8点，完成第一次清扫，上午和下午分别留半数负责日常维护，城市的美丽和清洁是建立在他们每天辛勤劳动的基础上的。而现在的工人还在使用着最基本的工具——扫帚和簸箕，使得工作效率不高，因而每天要工作很长时间，长时间的高强度工作是环卫工人易患腰椎间盘突出，关节炎等职业病。

当然国家也开始引进一些国外的清洁设备来提高环卫工人的工作效率，市场上已有的进口设备，大多采用的是内燃机带动的真空泵来“吸取”垃圾，这种方法效率虽然很高，但是设备较大，需要额外的牵引力，并且化石燃料的使用,既提高了成本,又污染环境,不符合当前社会的发展趋势。

所以，开发出一种高效，简单，廉价的清扫机械以降低“城市美容师”的劳动强度，就是一件十分必要的事。由于市场上的相关产品不完善，而城市清洁中也确实需求此类产品，可以预见其市场前景广阔。

2设计任务书

2.1设计简介及原理

本作品是针对环卫工人及保洁人员设计的一种高效，实用的垃圾清扫工具，使用者推动小车就可以将地面上的垃圾收集到车中。具体功能模块如下。

动力模块：清扫车中部靠近重心位置有2个主轮，其中装有链轮的右轮，作为动力输出带动滚筒。

清扫模块：车底装有带刷毛的滚筒，配合一段圆弧形挡板将垃圾卷进垃圾箱内，在挡板与地面接触的地方装有硬毛刷，以保证清扫效果。

升降模块：清扫车的万向轮装在平行四边形杆组上，以保证在调节万向轮高

度时万向轮始终水平，通过调节万向轮的高度使滚筒和地面脱离接触。

离合模块：采用齿式离合器，取较大的齿数，齿端面倒成尖角，这样结合起来非常容易。

压缩模块：采用曲柄摇杆机构实现垃圾的压缩。

2.2设计要求

1、运行速度：人平均行走的速度ν=0.8m/s，主轮的直径是d=0.2m，主轮的转速为n=ν/(πd)=1.27转/s就是76.4转每分钟，滚筒在200转每分钟时可以取得较好的效果，则需要传动比为i=76.4：200=1：

2、车体尺寸：0.8×0.75×0.5米，整车的容积有90L，既可以满足实际需要又使得整车比较紧凑。

3、处理垃圾：树叶：厚度纸张：平均厚度0.2mm；包装袋：厚度0.2—2mm；烟头：直径8mm,长度30mm；水果皮：厚度1—20mm；一些小的杂物：体积约为1cm³；一般的路边垃圾重量不会超过100g；

2.3设计内容

（1）根据任务要求,进行扫地车的总体机构设计，确定各个功能的实现机构。确定多功能模块的接口。

（2）根据相关参数和和设计要求，进行各部分的设计，使得扫地车的清扫效果能达到要求，整体操作人性化。

（3）进行传动机构的工作能力的设计计算，进行工作部件的强度校核，确定传动部件以及各个零件的尺寸与材料。

（4）对清扫车整体进行结构设计，绘制装配图及关键零件的工作图。

（5）绘制清扫车的实体三维模型，实现动画动作

3.方案设计

3.1清扫的方案设计

我们采用滚筒来实现我们的功能主体，主要原因是滚筒的清扫效果好、效率高、结构相对简单，安装也十分方便，再配合链轮的动力传输，所以运行稳定可靠。

滚筒转动时将垃圾卷入垃圾箱，如图。

在毛刷长度的选择上，应为考虑到垃圾的相关参数，在参考一些的滚筒刷毛

的长度后，我们选择刷毛的有效长度为5cm，与地面干涉是2.5个cm这样会有较大的压力，产生较大的摩擦力确保能将垃圾扫起。

在滚筒圆周上均分这10排刷毛，在滚筒转动时这些刷毛将交替的进行清扫保证清扫质量。10排刷毛是分别安装的，刷毛基底为梯形长条，装在圆筒的梯形槽内，保证不会在工作中出现松动现象，这样的安装也给刷毛的更换带来很大的方便。

3.2动力的方案设计

考虑到节能环保及简便性，选择推动车前进时转动的车轮作为动力源;考虑到传输的可靠性和安装的方便性，我们使用链轮传动。由于清扫车后退时滚筒是不工作的，所以在车轮中心装有棘轮，使它只能单向传动，这样更加符合实际需求。

向前推车，转动的车轮通过链轮及链条带动滚筒转桶。车向后运动时，由于棘轮的单向传动特性，车轮链轮不转动，因而滚筒不转动。

3.3压缩的方案设计

由于垃圾车的容量是有限的，考虑到有些情况下垃圾较多，而垃圾又是很松散的，这就需要压缩，使扫地车可以连续清扫更大的范围。并且该装置能防止垃圾在入口处堆积。

我们设计了一个曲柄摇杆机构来实现压缩功能。将压垃圾的挡板与连杆相连。这样可以使压缩时挡板按下面的轨迹运动，将下部的垃圾推走。当需要压缩时就只需将手柄转动一圈，垃圾压缩的过程就实现了。

3.4升降的方案设计

当扫地车不清扫而又需要将扫地车移动时，就要求使滚筒与地面脱离。很自然的，我们首先想到是让滚筒相对于车体向上运动，但这样会大大增加链传动及