【正文】 ...........................................25 5 結(jié)論 ......................……… .………….… ..…………… ..… .…… ...… ..… .… ....…… .......27 6 參考文獻(xiàn) ......................…………….… ..………… .… ..……………… .....………… .....28 7 致謝 ..................................................................................................................................29 1 一 、前言 選題的意義 俗話說(shuō)“瑞雪兆豐年’，對(duì)于農(nóng)地來(lái)說(shuō)，冬季的一場(chǎng)大雪能帶來(lái)明年的大豐收，農(nóng)民的喜悅。其他的動(dòng)力由變速器傳輸給車輪軸帶動(dòng)掃雪機(jī)前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)清雪工作。 掃雪機(jī)分類 根據(jù)掃雪機(jī)工作原理的不同，將掃雪機(jī)分為推移式 類型 、拋雪式 類型 和吹雪式 類型： 推移式掃雪機(jī)：將推雪鏟刀，掃雪犁等裝置安裝在大型車輛上如推土機(jī)，將雪推走，留出行走 通道，然后用其他車輛將堆雪拉走。 隨著天氣溫度的變化、積雪落下時(shí)間的長(zhǎng)短，以及由于車輛行駛、除雪作業(yè)及水分介入等因素作用，積雪的物理性質(zhì)發(fā)生復(fù)雜的變化。 (2)雪的抗壓強(qiáng)度隨溫度的降低而增大。積雪由集雪裝置收集到集雪桶內(nèi)，再由拋雪葉輪利用高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力將積雪拋出。除雪機(jī)的除雪效率是指單位時(shí)間內(nèi)清除積雪的面積，具體表現(xiàn)在所能輸送積雪的體積上，它與螺旋的各參數(shù)間存在著某種函數(shù)關(guān)系；積雪除凈度是機(jī)器所清掃過(guò)的地面上，無(wú)雪面積占整個(gè)清掃面積的比例。 掃雪機(jī)上由汽油機(jī)到傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)方式選用鏈傳動(dòng)，在掃雪機(jī)結(jié)構(gòu)中占有很重要的份重，因此，要對(duì)其進(jìn)行設(shè) 計(jì)計(jì)算。 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 ,取失效概率 1％，安全系數(shù) S=1 ? ? 3 2 1 2 1 5 . 0 1 ) ] [ ( 92 . 2 u KT Z d R R H E t ? ? ? ? ? 14 [σH]1= MP aSK imHN ????錯(cuò)誤 !未找到引用源。mm M 1V =19582N161??V? 嚙合效率 ? ? ? ? 1611514t a n 1514t a nt a n t a n 39。 本次設(shè)計(jì)的小型路面積雪掃雪機(jī)機(jī)構(gòu)，在通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)后得出以下結(jié)論： （ 1） 通過(guò)國(guó)內(nèi)外掃雪機(jī)設(shè)備的發(fā)展情況提出了掃雪機(jī)設(shè)備的工作原理。這次設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師蔡冬梅老師的悉心指導(dǎo)下完成的，不管再怎么不理解，不會(huì)設(shè)計(jì)，老師都會(huì)不耐其煩的講解，直到弄懂。 軸的設(shè)計(jì)： 軸的工作情況：無(wú)腐蝕條件 軸的轉(zhuǎn)速 n2= minr 軸輸入功率 kWPP 5 ???? ? rc s i n2a rc s i n212 ??? db? 27 轉(zhuǎn)矩 T=? 106 np =? 106? = mmN?? 510 軸是實(shí)心軸，材料： 45 正火、回火 攪龍葉片的設(shè)計(jì) 攪龍葉片是掃雪機(jī)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，對(duì)集雪工作有很大的影響效果。結(jié)合減速器的優(yōu)缺點(diǎn)，選取渦輪蝸桿減速器。 傳動(dòng)軸是掃雪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的重點(diǎn)，動(dòng)力由汽油機(jī)輸出后直接通過(guò)鏈輪將動(dòng)力傳向傳動(dòng)傳動(dòng)軸，帶動(dòng)傳動(dòng)軸上的螺旋槳高速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要連接渦輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)并將動(dòng)力傳給攪龍軸，以此實(shí)現(xiàn)方向的轉(zhuǎn)變和動(dòng)力的傳送。 本次設(shè)計(jì)采用錐齒輪變速器，該種變速器最大的特點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)。 （ 2） 拋雪機(jī)構(gòu)的原理 離心拋雪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，設(shè)質(zhì)量為 m的物體，被拋雪葉片以初速度 v0拋扔出去，則 10 該物體從葉片那里獲得的動(dòng)能為 1/2mv02。3600= 集雪攪龍旋轉(zhuǎn)時(shí)受到積雪的阻力作用， 阻力矩 m=20Nm，攪龍轉(zhuǎn)速 l0r/s，因此集雪攪龍消耗的功率為： 20N吹雪式清雪車運(yùn)行速度較高，生產(chǎn)率高，缺點(diǎn)是 只適用于新鮮雪，不能對(duì)壓實(shí)的積雪或冰雪進(jìn)行清理，并且只能在機(jī)場(chǎng)、橋梁和高速路等寬敞地上應(yīng)用，成本高，不適合用于小型地區(qū)。雪的密度因其降落條件、沉積條件和測(cè)量方法等因素的差異而不同。 根據(jù)工作方法的不同，掃雪機(jī)有拋雪式、傳送式類型： 一、 拋雪式掃雪機(jī)：葉片高速旋轉(zhuǎn)將雪旋進(jìn)掃雪機(jī)里，再通過(guò)導(dǎo)管運(yùn)到儲(chǔ)雪箱中。 特別的是在一些學(xué)校里、工廠里、企業(yè)院內(nèi)或居民小區(qū)內(nèi)的窄小路面上的積雪得不到環(huán)衛(wèi)工作人員的及時(shí)清除，給過(guò)往的行人，居民的戶外生活帶來(lái)不便，甚至發(fā)生 2 安全事故。 本論文首先進(jìn)行分析研究了路面上壓實(shí)積 雪的物理性能，并查閱參考了目前的國(guó)內(nèi)外有關(guān)該設(shè)備的大量資料，再次，在已有成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算以及機(jī)構(gòu)創(chuàng)新。掃雪機(jī)的性能穩(wěn)定，造價(jià)高，不適合 較窄的小路、工廠、學(xué)校、單位或住宅小區(qū)內(nèi) 路面的積雪清掃。 在完成預(yù)想設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的方案構(gòu)想和主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)其主要零件進(jìn)行計(jì)算校核。雪的抗壓強(qiáng)度是掃雪車設(shè)計(jì)計(jì)算的重要參數(shù)之一。原動(dòng)機(jī)可以采用電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)，目前大多采用汽油機(jī)或柴油機(jī)；集雪裝置用來(lái)收集積雪，主要采用推雪鏟或螺旋狀攪龍葉片；拋雪裝置是將收集的積雪拋到路的一邊，主要的方式有拋雪葉輪和鼓風(fēng)機(jī)兩種；行走裝置是來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器的前進(jìn)，有手推式和自走式兩種 。左右兩邊的攪龍旋向相反，能夠?qū)蛇叺难┘械街醒?，傳遞到拋雪輪下，在拋雪輪的高速旋轉(zhuǎn)下將雪拋出。鏈傳動(dòng)在機(jī)械制造中應(yīng)用廣泛。σHlim1=σHlim2=550MPa 6)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： N1=60n1jLh=6020211(836510)=109錯(cuò)誤 !未找到引用源。 軸的校核 因此軸 的轉(zhuǎn)速較高所以要對(duì)該軸進(jìn)行校核，以保證掃雪機(jī)的整體質(zhì)量由發(fā)動(dòng)機(jī)傳到軸上的功率為 p2 =3kw，效率 η 為 ，轉(zhuǎn)速為 2500r/min。 按接觸強(qiáng)度計(jì)算 （ 1） 確定蝸桿頭數(shù)、蝸桿齒數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本查表得 11?Z 301212 ??? ZnnZ （ 2） 確定渦輪轉(zhuǎn)矩 ? ?初估計(jì),2162 ???? ??nPT = 106? ? = 105 N 再者，同一根軸上葉片的磨損速度和程度也不一樣，旋轉(zhuǎn)處于無(wú)序狀態(tài)時(shí)，對(duì)葉片的磨損最為嚴(yán)重（尤其是負(fù)載較大或使用次數(shù)過(guò)多時(shí)）。在此，對(duì)導(dǎo)師的關(guān)心和培養(yǎng)致以衷心的謝意 ! 通過(guò)此次獨(dú)立的完成自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅重新拾起了這幾年學(xué)到的專業(yè)知識(shí)，并得到鞏固，同時(shí)也學(xué)到了很多東西，真心的懂的了需要知道的還有很多，自己只是冰山一角 。 節(jié)距 P：相鄰兩葉片上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離； 葉片內(nèi)經(jīng) d：等于空心圓筒的外徑，可從圓筒上直 接量?。? 葉片外徑 D：根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸來(lái)定。當(dāng)蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角 時(shí)，蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性。 取 0A = 118，于是得 )( 33220m inmmnPAd???? 考慮到安裝鏈輪的內(nèi)徑 ，故取輸出軸最小直徑為 12mm，即 1d =12mm。 2） 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩： T1=9550833/2021= (N工作時(shí)，由于拋雪葉片向管路中壓氣或吸氣，促使空氣在管路中流動(dòng)，從而帶動(dòng)積雪拋出。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析以及考慮到功率的磨損消耗，選用 EM100 汽 油機(jī)： 型號(hào) EM100 型式 單缸立式風(fēng)冷四沖程直噴式 汽 油機(jī) 排量 （ ml） 87 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 （ r/min） 3600/3000 燃油推薦 7號(hào)汽油 機(jī)油容量 （ cm3） 163 啟動(dòng)方式 反沖手拉啟動(dòng) /電啟動(dòng) 重量 （ kg） 27 功率 Kw 表 EM100 汽 油機(jī)參數(shù) 傳動(dòng)方式的選擇 首先由汽油機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳給傳動(dòng)軸，經(jīng)過(guò)一個(gè)減速器和變速器分別將動(dòng)力傳給拋雪葉輪和攪龍、行走裝置。 方案三 :機(jī)械傳動(dòng)，由集雪器先將積雪攪碎，再通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪運(yùn)到拋雪桶，最后被拋到路邊。對(duì)沉積兩個(gè)月的山坡積雪測(cè)量， 20cm深處的積雪密度為 0． 3— 0． 329／ cm3，相同地點(diǎn) 0． 1～ 0． 2cm深處的積雪密度則為 0． 6一 0． 649／ cm3； (3)新降雪的密度隨降落時(shí)間長(zhǎng)短不同而變化，測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表 2— 1； (4)新降雪密度與當(dāng)時(shí)溫度的關(guān)系見(jiàn)表 2— 2。這種掃雪機(jī)在俄羅斯較為常見(jiàn)。因此，科學(xué)設(shè)計(jì)者一直在探索如何研制出更安全、更可靠和更實(shí)用的掃雪機(jī)器。 濟(jì)南大學(xué)機(jī)械學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 小型路面積雪清掃機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)設(shè) 0902 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 202130062023 指導(dǎo)教師 二〇一三 年 五 月 四 日 II 摘 要 我國(guó)北方冬天時(shí)間較長(zhǎng)，降雪量大，道路積雪堆積多，尤其是車輛不經(jīng)常行走的小區(qū)內(nèi)，如果不及時(shí)的清除積雪，將嚴(yán)重影響交通安全，給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)諸多不便。 掃雪機(jī)在國(guó)外發(fā)展已有幾十年的歷史，技術(shù)先進(jìn)。 3 設(shè)計(jì)的任務(wù) 本課題預(yù)設(shè)計(jì)一臺(tái)小型路面積雪清掃機(jī)。 表 2— 1 雪的密度 雪的狀態(tài) 密度／ g螺旋轉(zhuǎn)子式清雪車適用范圍廣，無(wú)論是對(duì)松散雪還是壓實(shí)雪，清雪效果和效率都比前兩個(gè)方案好，而且這種方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品體積小、 成本低，適用于道路窄小的地方。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下： 圖 小型清雪機(jī)的傳動(dòng)原理圖 1 攪龍葉片 2 集雪斗 3 拋雪筒 4 拋雪葉輪 5 鏈傳動(dòng) 6 變速器 7 行走裝置 8 原動(dòng)機(jī) 9 減速器 9 集雪裝置的設(shè)計(jì) 積雪要被運(yùn)輸?shù)綊佈┩皟?nèi)，所以要把積雪往積雪桶中央 聚攏，因此螺旋集雪轉(zhuǎn)子由兩個(gè)旋向相反的螺旋軸對(duì)接而成，攪龍葉片螺旋旋轉(zhuǎn)，達(dá)到集雪的目的。因此要使氣流在管路中流動(dòng)，就必須在管路中制定一定的壓差，使氣流具有一定的壓力和速度，以克服氣流在流動(dòng)過(guò)程中的阻力。mm) 3） 選取齒寬系數(shù)： ΦR=1