?-尼龙刷苗与地面间摩擦系数为0.4；
Vm-刷苗圆周线速度取0.35m/s；
V-扫路车行走速度为大于0.09m/s，取0.10m/s；
?-传动效率为0.9；
P值可根据以下公式计算；
13P?5.3?10?d(EJ/L)hZ[1?0.18(Vm?2)]arccos(1? d-尼龙刷苗半径为3?10?3m； R-滚刷半径为0.150m； L-刷苗自由长度为0.10m； E-刷苗弹性模量取0.9?1011Pa； J-刷苗断面惯性矩为3.97?10h-刷苗变形量为0.025m； Z-工作刷苗数量可由公式计算：
?1222h) Rm4；
Z?5.5BV/d?1Vm
其中?1为刷苗和路面接触点到它的垂直位置的转角；
?1?arccos(R?h)?0.150?0.025???arccos??1.234 R1800.150180Vm/V-速度比值为3.5；
B-滚刷清扫宽度为0.6m； 计算得出Z?5.5BV/d?1Vm?5.5?0.6?253.8
3?10?3?1.234?3.5
根据清扫机实际，以及刷苗数合理分布和安排，取Z=240; 可计算变形刷苗对路面上的压力为
P?5.3?10?d(EJ/L)hZ[1?0.18(Vm?2)]arccos(1?12?32213h)R0.9?1011?3.97?10?12?5.3?10?3?10?()?0.0253?240?
0.100.025[1?0.18?(0.35?2)]?arccos(1?)0.150?789.6N所以可得
N1?P?(V?Vm)/1000??789.6?0.4?(0.35?0.1)?0.158Kw
1000?0.9已知滚刷转速为n=62.5r/min，可计算
??arcsin(R?h)?3(2Rh?h2)/R(R?2)??/180?0.088
因此，刷苗变形所消耗的功率为
N2?0.26?10?7Z?计算克服空气阻力所消耗的功率为
nEJ??h??0.045466Kw dL32N3?0.01N1?0.00158Kw
克服垃圾与上料板的摩擦阻力所需的功率为
N4?P?Vm789.6?0.15?0.350??0.04606Kw
1000?1000?0.9提升垃圾所消耗的功率N5太小可忽略不计。 所以清扫部分所消耗的总功率为：
N?N1?N2?N3?N4?N5?0.158?0.045466?0.00158?0.04606?0?0.27Kw3.3.2 垃圾输送收集装置的设计
滚轮外经：150mm 滚轮转速：100r/min 传送带宽幅：600mm 小齿轮分度圆直径d1：50mm 大齿轮分度圆直径d2：250mm 小齿轮齿数z1：20 大齿轮齿数z2：100 齿轮模数m：2.5mm 输送带所需功率计算；
假定每一时刻输送带载有的垃圾量和皮带重量为m=2kg，忽略倾斜的角度不计；传送带的线速度为
2?nr2??100?75?10?3v???0.79m/s
6060输送带所需功率为
p输送带?Fevmgv2?9.8?0.79???0.016kw
1000?w1000?w1000?0.963.2.3 清扫机运动所需功率的计算
假设最恶劣的工作环境，当整机重M?70kg，阻力系数f?0.7，清扫机以前进速度V?0.10m/s工作计算。则有：
P?3.2.4 清扫机扫辊速度验算
FvMgfv??0.048kw 10001000设定清扫轮刷苗与上料板最后接触的位置与上料板最高点的距离为H?50mm.设刷苗最远端的线速度为v，要使质量为m的垃圾上抛到最高点，由此必须满足下面条件：
1mv2?mgH 2计算v?2gH?2?9.8?0.05?0.98m/s
2?nr2??62.5?205?10?3又有v???1.34m/s?0.98m/s
6060所以清扫车的电机能够保证垃圾顺利地抛送到传送带上。
3.2.5 清扫机的行走机构的设计
清扫机行走速度：由公式f?1000v?B，取B?0.6m，f?20km/h得
v?f?0.33Km/h?0.09m/s
1000B只要清扫机在不低于0.09m/s的行走速度下运行，就能够保证生产率的额定值。
3.2.6 垃圾清扫机的动力匹配
（1）电动机的选择
由以上计算可知清扫机所需要的功率为
P?N?P输送带?0.27?0.016?0.286kw
电动机的选择
一般来说为了节省成本，在移动的设备中和蓄电池配套的较常使用的电机有直流电动机和步进电动机合适。
直流电动机：有优良的控制性能，其机械特性和调速特性均为平行的直线，这是各类交流电动机所没有的特性。此外，直流电动机还有起动转矩大、效率高、调速方便、动态特性好等特点。 优良的控制特性使直流电动机在70年代前的很长时间里，在有调速、控制要求的场合，几乎成了唯一的选择。
但是，直流电动机的结构复杂，其定子上有激磁绕组产生主磁场，对功率较大的直流电动机常常还装有换向极，以改善电机的换向性能。直流电机的转子上安放电枢绕组和换向器，直流电源通过电刷和换向器将直流电送入电枢绕组并转换成电枢绕组中的交变电流，即进行机械式电流换向。
复杂的结构限制了直流电动机体积和重量的进一步减小，尤其是电刷和换向器的滑动接触造成了机械磨损和火花，使直流电动机的故障多、可靠性低、寿命短、保养维护工作量大。换向火花既造成了换向器的电腐蚀，还是一个无线电干扰源，会对周围的电器设备带来有害的影响。电机的容量越大、转速越高，问题就越严重。所以，普通直流电动机的电刷和换向器限制了直流电动机向高速度、大容量的发展。
步进电机的缺点：如果控制不当容易产生共振； 难以运转到较高的转速。 难以获得较大的转矩 ；在体积重量方面没有优势，能源利用率低； 超过负载时会破坏同步，高速工作时会发出振动和噪声。
步进电机的优点如下：电机停转的时候具有最大的转矩（当绕组激磁时）； 电机旋转的角度正比于脉冲数； 电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用开环控制，这使得电机的结构可以比较简单而且控 制成本； 由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性；优秀的起停和反转响应；由于没有电刷，可靠性较高，因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命；仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转。由于速度正比于脉冲频率，因而有比较宽的转速范围
由于清扫机多在室内环境下工作，要求控制较简单，运行平稳，因此选择直流电动机。
参考如上图；选定ZYT系列直流永磁电机为动力源 （2） 电池的选择
1.干电池：有称为一次性锌锰碱性干电池，这种电池价格比较便宜，且电量较好，储存时间长，温度适应条件好，适用于中小电流密度的放电。缺点是一般内阻比较大，所以数码相机使用碱性电池拍照张数非常少，电池放电过快，但电池放置一段时间后仍可正常使用。
2. 铅酸电池：安全密封在正常操作中，电解液不会从电池的端子或外壳中泄露出。没有自由酸 特殊的吸液隔板将酸保持在内，电池内部没有自由酸液，因此电池可放置在任意位置。维护简单 由于独一无二的气体复合系统使产生的气体转化成水，电池的过程中不需要加水。使用寿命长，质量稳定，可靠性高。
因此，选定两个12V铅酸蓄电池为电源，重量大约15斤/个
同时布线时应该注意：根据电机的位置选择符合规格的电线，剪取所要的电线长度，将电机联起来，一端通过开关以后，一端接到24V电源正负极上，开关装在扶手旁边容易摸到的地方。
四、操作系统的确定及主要工作部件的设计计算 4.1 传动方案的确定； 方案一、
垃圾清扫机传动方案 一
方案二
垃圾清扫机传动方案 二
由以上两个方案可知，根据清扫机清扫时的实际情况，选用方案二更加合理恰当。因为摩擦式带传动有弹性滑动，不能用于分度系统；摩擦易起电，不宜用于易燃易爆场合。轴与轴承受力较大，带传动寿命较短。而链传动平均传动比为常数，链条元件间形成的油膜有吸振能力，对恶劣环境有较强的适应能力，工作可靠，轴上载荷较小。所以选择方案二更合理
4.2 确定各级传动比和主要参数
4.2.1 传动比的确定
已知电动机的转速 n0?3000r/min额定功率 P0?400W T0?1274mN?m
式中，?1=?2、?3、?4和?5分别是传动、链传动、齿轮传动、圆锥传动的传动效率（由机械设计课程设计指导 @主编 赵又红 周知进 教科书）附表2-3 取 ?1=?2=0.96，
?3=0.97，?4=0.97，?5=0.92
设 第一级传动比 i1?5 故求得：