【正文】 子凍結(jié)、碰撞前顆粒加熱和凍結(jié)等防冰除冰方法 ,但很多還處于理想或試驗(yàn)階段。它繼承了輪式車輛移動速度快捷的特點(diǎn)，又具有騎掛在電線上的能力，在傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)上采用了齒輪傳動設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)相對簡單，工作可靠。 本論文主 要完成了輸電線除冰機(jī)的原理設(shè)計(jì)，方案選擇，機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，各部分零件的設(shè)計(jì)與整機(jī)的裝配，并在此基礎(chǔ)上采用三維制圖軟件建立實(shí)體模型并進(jìn)行虛擬裝配和運(yùn)動仿真。它的前端是一對用于除冰的對滾刀具，用于清除在電線結(jié)的冰。兩個動壓輪分別與兩個固定壓輪配合 , 當(dāng)推動動壓輪時 , 動壓輪向上抬升 , 與固定壓輪配合從上下夾緊輸電線 , 依靠壓輪與輸電線的摩擦獲得前進(jìn)的動力。 精品文檔 值得下載 第 2 章 方案設(shè)計(jì) 工作原理 本設(shè)計(jì)采用四輪式結(jié)構(gòu)布局，具有小型輕質(zhì)，除冰效率高，安裝方便，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)的特點(diǎn)。行走機(jī)構(gòu)通過三級齒輪減速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減速，除冰機(jī)構(gòu)通過一級齒輪減速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減速。 2）電動機(jī)驅(qū)動 型號較多，選擇范圍廣。但所需空間比較大，不適用于受空間限制要求中心距小以及急速反向傳動的場合。 3）齒輪傳動 瞬時傳動比恒定；傳動比范圍大，可用于減速或增速；速度和傳遞功率的范圍大，可用于高速（ v40m/s）、中速和低速（ v25m/s）的傳動；功率可從小于 1W到 105kW；傳動效率高，一對高精度的漸開線圓柱齒輪，效率可達(dá) 99%以上；結(jié)構(gòu)緊湊，適用于近距離傳動。蝸桿傳動效率低，易發(fā)熱，環(huán)境適應(yīng)性差。但是履帶式行走機(jī)構(gòu)特別笨重，不適于作為輸電線除冰車的行走機(jī)構(gòu)。液壓傳動的各種元件，可根據(jù)需要方便、靈活地來布置。由于流體流動的阻力損失和泄漏較大，所以效率較低。為了使輪式行走機(jī)構(gòu)在輸電線上行走更加平穩(wěn)，在行走輪中部開通一個直徑為 30mm的凹槽。 2)化學(xué)法除冰 依靠撒布化學(xué)藥劑固體顆?；蛞后w使冰雪融化為化學(xué)融冰 , 其特點(diǎn)是除凈率高 , 但這種方法成本高 , 且容易對環(huán)境造成污染 , 尤其是鈉鹽融雪劑對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有破壞作用 , 易造成混凝 土路面的表層脫落 , 使電線質(zhì)量受損而縮短其使用壽命 , 對植被的損害也較嚴(yán)重。但是由于震動會引起電線的舞動，有違除冰的本意。化學(xué)法對環(huán)境污染大，對輸電線腐蝕比較大，不宜采用。下端行走輪通過齒輪與電動機(jī)相連，負(fù)責(zé)推進(jìn)除冰機(jī)行進(jìn)。因此，行走輪還應(yīng)該具有一定的越障能力。具體結(jié)構(gòu)如圖 24。前端是除冰機(jī)構(gòu)的一部分，能使其完成除冰工作。 圖 25 輸電線輪式除冰機(jī)上部 圖 26 輸電線輪式除冰機(jī)下部 減速器是指原動機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立傳動裝置。如圖 27，每級傳動比均是 2。 圖 27 輸電線除冰機(jī)減速器 圖 28 輸電線除冰機(jī)電池組支架 精品文檔 值得下載 第 3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳動零件的設(shè)計(jì) 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 選定齒輪的類型，精度等級，材料以及齒數(shù) 1） 按照圖 2— 1所示的傳動方案，因?yàn)辇X輪受軸向力很小，故選用直齒圓柱齒輪傳動，制作比較簡單可以降低成本。因此，對齒輪的材料性能基本要求為：齒面要硬、齒芯要韌。 根據(jù)齒輪材料選擇的原則以及常用材料的力學(xué)特性選擇大小齒輪的材料為ZG310570，采用表面淬火。設(shè)計(jì)除冰機(jī)的前后輪直徑均為 40mm。設(shè)計(jì)輸電線除冰機(jī)機(jī)工作壽命為 8年。 使用系數(shù) ?AK 。 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 m ≥ ? ? 23 aa21d 1 ?????????FSF YYZKT ?? (314) 由上可得，小齒輪的分度圓直徑大于 42mm，模數(shù)大于 要求。 圖 3— 1 小齒輪形狀結(jié)構(gòu)圖 圖 3— 3 大齒輪形狀結(jié)構(gòu)圖 精品文檔 值得下載 軸的設(shè)計(jì) 1 軸的材料選擇 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。因此，在傳遞大動力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。 高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵容易作成復(fù)雜的形狀，且具有價廉，良好的吸振性和耐磨性，以及對應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點(diǎn)，可用于制造外形復(fù)雜的軸。由于影響軸的結(jié)構(gòu)因素較多，而且結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而不同，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。 軸肩 分為定位軸肩和非定位軸肩 兩類，利用軸肩定位是最方便可靠的方法，但采用軸肩就必然會使軸的直徑加大，而且軸肩處將因截面突變而引起應(yīng)力集中。如兩零件的間距較大時，不宜采用套筒定位，以免增大套筒的質(zhì)量及材料用量。 軸承端蓋 用螺釘或榫槽與箱體聯(lián)接而使?jié)L動軸承的外圈得到軸向定位。安裝標(biāo)準(zhǔn)件（如滾動軸承、聯(lián)軸器、密封圈等）部位的軸徑，應(yīng)取為相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值及所選配合的 公差。軸的各段長度主要是根據(jù)各零件與軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的空隙來確定的。顯然，軸的最小直徑是安裝車輪處，即 mm10dd 21min ?? ? 。參照工作要求并根據(jù) mm10dmin ? ，參照國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 2761994,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0組基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列深溝球軸承 6004，其尺寸為 mm5mm19mm10d ????? BD ，由于不需要安裝擋油環(huán)，所以軸承內(nèi)用套筒定位，套筒用行走輪定位；外用軸承錐形套筒定位。因此設(shè)計(jì)成長度為 130mm的光軸，需要在指定位置開鍵 槽。 同時為了保證齒輪與軸的配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6；同樣車輪與與軸的聯(lián)接，選用 B型平鍵mm5mm4mm4 ?? ，車輪與軸的配合為 H7/k6. ⑧ 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得， M10螺紋倒角為 245 176。 圖 3— 4 軸Ⅰ的結(jié)構(gòu) 精品文檔 值得下載 3 提高軸強(qiáng)度的措施 (1) 合理布置軸上零件以減小軸的載荷 ； (2) 改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)以減小應(yīng)力集中的影響 ； 軸通常是在變應(yīng)力條件下工作的 ,軸的截面尺寸發(fā)生突變處要產(chǎn)生應(yīng)力集中 ,軸的疲勞破壞往往在此發(fā)生。當(dāng)靠軸肩定位的零件的圓角半徑很小時，為了增大軸肩處的圓角半徑，可采用內(nèi)凹圓角或加裝隔離環(huán)。 表面強(qiáng)化處理的方法有：表面高頻淬火等熱處理；表面滲碳、氰化、氮化等化學(xué)熱處理；碾壓、噴丸等強(qiáng)化處理。一般地說 ,軸的結(jié)構(gòu)越簡單 ,工藝性越好。它們的尺寸可參看標(biāo)準(zhǔn)或手冊。常用的滾動軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并由專業(yè)工廠大量制造即供應(yīng)各種規(guī)格常用的軸承。保持架的作用主要是均勻地隔開滾動體。因此，不論是設(shè)計(jì)制造 單位，還是維修使用單位，在選擇滾動軸承時都必須高度重視。選擇軸承類型時，通常應(yīng)考慮下列因素。通常是小軸選用球軸承，大軸選用滾子軸承。在載荷的作用方向方面，承受純徑向載荷時，可選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。 滾動軸承類型選擇應(yīng)注意的問題 : 考慮軸承的承受載荷情況 方向：受徑向力時，用向心軸承；受軸向力時，用推力軸承；徑向力和周向力聯(lián)合作用時，用向心推力軸承； 大?。菏艿捷^大載荷時，可用滾子軸承，或尺寸系列較大的軸承；受到較小載荷時，可用球軸承，或尺寸系列較小的軸承 考慮對軸承尺寸的限制 當(dāng)對軸承的徑向尺寸嚴(yán)格限制時，可選用滾針軸承； 考慮軸承的轉(zhuǎn)速 一般來講，球軸承比滾子軸承能適應(yīng)更高的轉(zhuǎn)速，輕系列的軸承比重系列的軸承能適應(yīng)更高的轉(zhuǎn)速；此外，各類推力軸承 的極限轉(zhuǎn)速很低，不易用于高轉(zhuǎn)速的情況。所選 6004深溝球軸承的基本額定動載荷 C為 。 2 敲擊的方式 采用特制沖擊頭固接于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊上，以 15Hz 的頻 率反復(fù)敲擊覆冰。加熱除冰方法對環(huán)境沒有任何污染，清除效率高。此方法工作效率高，清除效果好。滾刀結(jié)構(gòu)如圖 3— 10所示 ,滾刀的刀片形狀為傾斜平面 ,中部有一方便與輸電線接觸的弧度。 2 對滾刀具傳動裝置 對滾刀具傳動裝置由圖 3— 11中的兩對齒輪組成。 除冰機(jī)構(gòu)電機(jī)選擇 由于網(wǎng)絡(luò)上并沒有相關(guān)的完整計(jì)算的論文，而且此項(xiàng)目并非特別普及，所以電機(jī)選擇是很大的難題，沒有相關(guān)資料可以借鑒。 精品文檔 值得下載 整機(jī)三維裝配圖 圖 311 右端后側(cè)除冰機(jī)三維圖 圖 312 左端后側(cè)除冰機(jī)三維視圖 精品文檔 值得下載 圖 313 除冰機(jī)正面三維視圖 圖 314 除冰機(jī)俯視圖 精品文檔 值得下載 圖 3— 15 除冰機(jī)仰視三維視圖精品文檔 值得下載 第 4 章 功能及創(chuàng)新點(diǎn) 本設(shè)計(jì)作品的主要功能及特點(diǎn)如下： 該機(jī)采用對滾刀具的除冰原理，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，噪音小，無污染 ，使用靈活方便，適合在輸電線上除冰； 擁有減震機(jī)構(gòu)，具有一定越障能力，使用安全可靠，便于維修； 輸電線直徑可以在 20～ 40mm 之間調(diào)整，覆冰直徑 30~80mm,外型尺寸（長 寬 高： 330160380mm）； 車輪帶有凹槽，具有良好的導(dǎo)向性，使得除冰機(jī)在輸電線上行走時不易倒轉(zhuǎn)； 兩輪之間采用鏈傳動實(shí)現(xiàn)同步行走； 外觀造型美觀，適合家庭用戶的審美要求； 采用滾刀刀具，除冰效果理想，而且成本較低，是輸電線除冰機(jī)的首選產(chǎn)品。盡管在設(shè)計(jì)中遇到許多難題與不曾接觸過的 東西，但在老師的幫助和我的刻苦努力下都一一克服，并學(xué)到了許多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 對典型零件如直齒輪、軸進(jìn)行了詳細(xì)的 設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了校核。 精品文檔 值得下載 參考文獻(xiàn) [1］ Sawada J， Kusumoto K， Munakata T. 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Proceedings of the 1998 IEEE 8th International Conference on Transmission amp。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對自己的下一個階段的順利進(jìn)行作了一次適應(yīng)性的演練 ,很好的鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，回顧了以前的學(xué)習(xí)內(nèi)容并為將來的學(xué)習(xí)和工作打下了很好的基礎(chǔ)。我個人認(rèn)為我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成很大程度上源于老師教導(dǎo)我養(yǎng)成的專心致志，循序漸進(jìn) ,不斷積累，決不放過任何一個含糊問題，以高度的責(zé)任感面對所有的細(xì)節(jié)的良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我也得到其他老師的指點(diǎn)，以及同組成員的幫助，在此向所有關(guān)心幫助過本文寫作的老師、同學(xué)及參考文獻(xiàn)的作者表示衷心感謝！ 最后再一次的感謝母校和四年來辛勤培養(yǎng)