手推式微型清扫机的设计说明

【摘　要】手推式微型清扫机主要适用于车站、校园、广场等人流较多，垃圾分布散乱的场所。动力源不依靠汽油机、柴油机等耗能设备，工作时不产生噪音污染，自身具有垃圾收集及防尘装置。本清扫机主要由清扫机构、传动机构、垃圾收集机构及机架四部分组成。由人推动清扫机，使其主动轮转动，通过链传动带动前置的滚筒扫刷转动实现清扫。同时垃圾收集装置将清扫到的垃圾全部集入垃圾箱，机壳也起到防尘罩的作用，保证清扫过程不会杨尘。当倒着拉动清扫机时，由于滚筒扫刷与链传动中的飞轮同轴，所以不会发生扫刷倒转的现象，保证了已清扫的垃圾不会吐出清扫机外部。

【关键词】清扫机；微型；链传动；滚筒扫刷

0.引言

手推式微型清扫机主要适用于车站、学校、广场等人流聚集，垃圾分布散乱的场所。在这些场所里常见一些环卫工人拿着扫把和簸箕进行清扫，其工作量大，清扫一次垃圾通常要走很多步，在行走不需要清扫时两只手都要提着清扫工具，这是一个十分耗力的过程，为了改善环卫工人这种耗力的清扫现状，笔者设计了手推式微型清扫机，它将扫把和垃圾收集装置科学的组合在一起，降低环卫工人不清扫时的体力消耗，也提高了清扫效率。

1.设计原理

1.1清扫原理

本清扫机的清扫原理是，如滚筒扫刷绕轴转动，将进入清扫范围的垃圾扫入与扫刷有一定挤压的簸箕内，并保证垃圾沿簸箕随扫刷转动进入垃圾箱。

1.2传动原理

图2传动原理图

由人推动清扫机使其主动轮转动并与链轮同轴转动，通过链条将动力传输到飞轮上，飞轮与滚筒扫刷同轴转动。整个过程为加速传动。

2.清扫机传动机构的设计

2.1传动机构的选择

笔者设计原则是：以最简单的原理实现所设计机构的要求动作。在这个方向上，进行齿轮传动、带传动、链传动及其实现难易程度的比较。最终选择链传动，并定为小节距单排链传动。主要传动装置定为链轮、链条。

2.2传动比的设计

要想使清扫机在人体步速0.8m/s的情况下完成清扫过程，传动过程必须是加速传动，根据传动比计算公式：i==，考虑链轮齿数比，而一般链轮的设计齿数不能少于17齿，为达到更大的传动比，我们将小链轮定为16齿的飞轮，大链轮的齿数设计为57，这样便得到传动比：i===3.56。

3.清扫机前后轴距离的确定

前后轴的距离主要是根据链传动装置的中心距来确定。

链传动中心距的计算：

4.清扫机扫刷运动轨迹的分析

手推式微型清扫机工作时，滚筒扫刷一面旋转，一面随清扫机前进，因此扫刷的绝对运动是滚筒扫刷的旋转和清扫机前进两种运动的合成，其运动轨迹是摆线。而摆线的形状主要由清扫机的清扫速比λq决定。

结论：如果λq

如果λq>1，则当扫刷运动到一定位置时，就会出现vx

5.总体方案图的设计

5.1 扫刷

5.2垃圾收集装置

5.3总装图

6.本清扫机的性能

7.手推式微型清扫机的创新和优势

7.1手推式微型清扫机的创新点

与其他清扫类机器相比，本清扫机的创新之处有以下几点：

（1）手推式微型清扫机只需人力推动即可完成清扫工作。与脚踏车式清扫机相比，本清扫机不需要承载人体重量，操作更省力。

（2）本清扫机完成所有清扫及垃圾收集等工作的同时不造成扬尘污染以及噪音污染，不需要任何燃料，不会产生有害气体，也符合现代人低碳生活的理念。

（3）本清扫机利用最简单的原理实现所设计机构的目标动作。

（4）清扫机整体结构易拆卸，使用方便，容易保养和维修。

7.2手推式微型清扫机的优势

与人工清扫相比较，笔者设计的这款清扫机的优势有以下几点：

清扫机所有的设计均以选取最安全有效又实用的材料为基础的原则上绘制设计图，材料容易购买且廉价实惠。

8.结束语

通过对手推式微型清扫机的设计、计算、分析，在理论方面验证了其可行性和可靠性，为其制造提供了科学依据。若经过实际制造和实验，结合实际再进行机构的改进设计，将更加保证清扫机的良好性能。在完成本文章的撰写时，手推式微型清扫机各机构已经开始进行实际制作材料的选定。　[科]

【参考文献】

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