机械设计大作业

发布 2022-08-28 01:13:28 阅读 9716

原理方案的设计:

小型清扫车的机电系统设计分为四个部分:驱动设计;传动系统的设计;执行部分,和测控部分。最终装配成一部小型清扫车。

电动汽车驱动系统由能源供给系统、电子驱动系统和机械传动系统组成。选择最佳的驱动系统是设计电动汽车的关键,而电动机的性能直接决定着驱动系统的性能,所以电动机的选择成为设计电动汽车驱动系统的主要基础。

在本文中,以交流三相感应电机驱动后轮的手推电动修剪机为研究对象,聚焦于其驱动系统的设计,实现其以低速在草坪上修剪的最基本功能,主要在以下几个方面进行了理论分析研究及设计。

驱动部分传动部分执行部分。

测控部分。1) 驱动方式:

驱动部分相当于人的心脏,位系统提供能量,其功能载体为各种形式的原动机。驱动部分接受测控部分发出的控制指令和信号,驱动执行部分工作。修剪机以蓄电池能源,只要有电能的**,电动车就有了取之不尽的动力源泉,不受石油资源的限制。

而电能的获得可以利用核能、水力、风力、太阳能等多种形式的原始能源。特别对于我国,水利资源和风力发电等清洁能源的潜在发电量是相当高的,如果能有效地利用这些能源,不仅有利于环保,节约宝贵的石油资源,解决全球面临的石油资源枯竭危机,而且更符合我国经济的可持续发展的战略。

(2) 传动系统的设计:

齿轮传动传动比稳定、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长。根据所设计的传动方案,选择大小齿轮的类型,材料并计算出大小齿轮的参数。

齿轮轴受弯曲和扭转复合应力作用,但载荷和转速均不高,冲击载荷也不大,所以具有一般综合机械性能即可满足要求。选择齿轮轴的材料,并对其进行强度校核。

3) 执行部分:

执行部分相当于人的手足,各种机器以不同的执行元件完成执行功能,达到他们的工作目的。

4)测控部分:

测控部分具有传感和控制功能。传感部分相当于人的眼,耳,鼻子等感觉器官。他把机器工作过程中的各种参数和状况监测出来,变成可测定和控制的物理量,传到信息处理部分。

一、驱动方式选择。

按发动机和各组成部分相对位置的不同,现代汽车的布置与驱动方式。

方案1,前置后驱(fr)

即发动机前置、后轮驱动,这是一种传统的发动机布置与驱动方式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种形式。采用这种驱动方式的汽车,它的前轮承担转向,后轮承担驱动,发动机输出的动力通过离合器、变速器、传动轴输送到后驱动桥上,并在此得到减速增扭后传送到左、右半轴上,驱动后轮使汽车运行。

优点是前后轮各司其职,转向与驱动分开,负荷分布比较均匀;缺点是由于传动轴从前面的发动机一直传到后桥上,使车内地板中间凸起,车内座椅不好布置。

方案2,前置前驱(ff)

即发动机前置、前轮驱动,这是20世纪70年代末才真正兴世纪起和在技术上逐渐完善的驱动形式,现在大多数中小型轿车都是采取这种方式。它将变速器之后的东西都往前挪,变速器与驱动桥做成一体,固定在发动机旁将动力直接输送到前轮上,前轮同时承担了转向和驱动两个重任,省去了长长的传动轴,缩短了传递动力的距离,减少功率传递损耗也就相应节省了燃油。

此驱动方式具有较多的优点:操纵机构简单、发动机散热条件好;没有纵向传动轴,轿车地板不必为它凸起一条通道,有利车厢内的布置;车架不必为后桥腾出空间位置,可以降低车身高度,有助于行车的稳定性;发动机横置缩短了发动机舱的长度,有利于汽车的小型化,而在汽车总长不变的情况下能增大客舱的长度和空间;前轮成为驱动轮,变成了“拉”着汽车前进,有利于方向控制。其缺点是:

上坡时汽车质量后移,使前驱动轮的附着质量减小,驱动轮易打滑;下坡制动时则由于汽车质量前移,前轮负荷过重,高速时易发生翻车现象。

方。方案3,四轮驱动(4wd)

4轮驱动又称全轮驱动,顾名思义,这是指汽车前后的轮子都有动力驱动,可以按照行驶路面状态的不同而将发动机输出扭矩分别分布在前后所有的轮子上,提高汽车的行驶能力[12]。

考虑到清扫车主要在城市路面行驶,其行驶速度比较低,一般是 30 km/h左右,作业速度更小。所以在设计时,要求使得整车结构紧凑,传动效率高,维护简单,操作简便,考虑底盘的空间利用率,所以采用发动机前置、后轮驱动(如图5)。

二、传动部分设计分析:

1、的特点。

普通v带是一种横断面为梯形的环形传动带,它适用于小中心距与大传动比的动力传递,广泛应用于纺织机械、机床以及一般的动力传动。

v带的速度:普通≤30(m/s),窄带≤40(m/s);功率<400kw,一般≤40kw;传动比≤6。

复合v带速度:≤40(m/s);功率<150kw;传动比≤8。[2]

传动的优点是:

1)带是弹性体,能缓和载荷冲击,运行平稳无噪声。

2)过载时将引起带在带轮上打滑,因而可起到保护整机的作用。

3)制造和安装精度不像啮合传动那样严格,维护方便,无需润滑。

4)可通过增加带的长度以适应中心距较大的工作条件。

传动的缺点是:

1)带与带轮的弹性滑动使传动比不准确,效率较低,寿命较短。

2)传递同样大的圆周力时,外廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大。

3)不宜用于高温和易燃等场合。

2、齿轮传动特点分析:

优点:圆周速度和功率范围广;效率较高;传动比稳定;寿命长;工作可靠性高;可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间传动。

缺点:要求较高的制作安装精度,成本较高;不宜远距离两周之间传动。

3、蜗杆传动特点分析:

1)能实现大的传动比。在动力传动中,一般传动比i=5~80;在分度机构或手动机构的传动中,传动比可达300;若只传递运动,传动比可达1000。由于传动比大,零件数目又少,因而结构很紧凑。

2)在蜗杆传动中,由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿,它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的,同时啮合的齿对又较多,故冲击载荷小,传动平稳,噪声低。

3)当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时,蜗杆传动便具有自锁性。

4)蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似,在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大,工作条件不够良好时,会产生较严重的摩擦与磨损,从而引起过分发热,使润滑情况恶化。因此摩擦损失较大,效率低;当传动具有自锁性时,效率仅为0.

4左右。

因此,综上所述:我们选择带传动方式。

三、清扫系统的设计分析。

吸扫式清扫车包括清扫装置、风机、减速器、柴油机、吸嘴及等组成。道路清扫机的扫刷分为盘式和滚筒式,盘式基本上用来清扫车辆两侧,滚筒式用来清扫车身较大宽度的路面,本次设计选用滚筒式。工作过程为:

首先由电机驱动清扫装置将垃圾清扫至车辆中间,其次利用副发动机输出的动力通过机械传动系统,驱动高压离心式除尘风机工作,在除尘设备中产生高速负压气流,通过特殊设计的吸尘罩,吸入路面上的垃圾尘土,经各级除尘设备滤尘,使垃圾尘土与流动气流分离,最后将干净空气排入大气,完成一个工作循环。

四。1、功能分析驱动。

扫除垃圾传动。

垃圾堆积。清理垃圾驱动。

收垃圾传动。

垃圾离地位移。

2、功能元解。

方案组合。可能有的方案n为。

n=5 x 4 x 4 x 2=160

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