【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 = 0 . 9 9 0 7? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 3) 3 1 1 f= c o s2rQN V Rg ??? ? ? 20 .0 3 6 .3 1 0= 1 6 0 .1 4 5 c o s 6 3 1 72 1 0?? ? ? ? ? ?? 故整機(jī)消耗的總功率 1 2 3N a =N +N +N =0 .25 839 +0 .18 373 +0 .99 07+ 9= 2282kw 原動(dòng)機(jī)的選擇 動(dòng)力采用微型發(fā)動(dòng)機(jī)，根據(jù)除雪所消耗的功率選用無(wú)錫凱馬動(dòng)力有限公司生產(chǎn)的 KM178F（ A）汽油機(jī)， 詳細(xì)參數(shù)如下： 表一 KM178F（ A）汽油機(jī) 型號(hào) KM178F（ A） 型式 立式、單缸、四沖程、風(fēng)冷、直噴式 缸徑 *行程 mm 78 62 活塞排量 L 功率 Kw 起動(dòng) 方式 反沖式手拉起動(dòng)或電起動(dòng) 油箱容量 L 凈重 kg 33 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 3000 外形尺寸 mm 385 420 450 傳動(dòng)方式的選擇 首先由一個(gè)帶傳動(dòng)將汽油機(jī)輸出，傳遞到中間傳動(dòng)軸。傳動(dòng)軸一部分通過(guò)同級(jí)帶傳動(dòng)傳動(dòng)到單級(jí)圓錐齒輪減速器處，通過(guò)聯(lián)軸器與拋雪轉(zhuǎn)子相連。另一部分通過(guò)鏈傳動(dòng)與集雪絞龍連接 。人推動(dòng)清雪機(jī)向前運(yùn)動(dòng)清雪。 圖 2 小型清雪機(jī)的結(jié)構(gòu)視圖 設(shè)計(jì)車 體 車體的作用是固定連接集雪器、汽油機(jī)等零部件，并具備行走功能。其主體采用 r=5mm 的角鋼焊制而成，并包括扶手，車輪等附件。車體前段 用螺栓固定連接集雪器，汽油機(jī)和減速器直接固定在機(jī)架上，汽油機(jī)后置減少自重。機(jī)架由車輪軸載重，前部設(shè)計(jì)兩個(gè)小車輪分擔(dān)一部分重量。 集雪器的設(shè)計(jì) 集雪器亦稱為螺旋集雪器，配置在整機(jī)前方，左右對(duì)稱旋向相反，是對(duì)路面積雪的切削元件 和將積雪向中央集攏的傳送工具，使雪從集雪器中部流入拋雪轉(zhuǎn)子。 圖 3 小 型清雪機(jī)螺旋絞龍 集雪器螺旋線的方向?yàn)樽舐菪陀衣菪靼?，分置于兩?cè)，通過(guò)氣快速旋轉(zhuǎn)時(shí)的橫向位移將雪推向中間。在轉(zhuǎn)子清雪機(jī)中，集雪螺旋設(shè)計(jì)成帶狀焊接在軸套上，軸套與軸用螺栓固定，是螺旋集雪器于軸固定。當(dāng)螺旋角小于 45 度時(shí)，刀片頂端直徑 32BD? ??，式中 B工作寬度近似等于除雪寬度，去除雪寬度 L=700mm，經(jīng)計(jì)算 D? =450mm， 集雪螺旋轉(zhuǎn)速 jn 必須滿足生產(chǎn)率，即單位時(shí) 間內(nèi)集雪器最大集雪量 24 60jj D n s????，整機(jī)除雪量 Q=l h v，所以24 60j lhvn Ds???， jn 越大，轉(zhuǎn)速也越快 。集雪量 Q=l h v= = 102m3/s。根據(jù)結(jié)構(gòu)，螺旋角為 31 度，螺距為 270mm,軸徑 為 60mm。 拋雪轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì) 螺旋集雪器配置在整機(jī)前方 , 左右對(duì)稱旋向相反 , 是對(duì)路面集雪的切削元件和將積雪向中央集攏的傳送工具 , 使雪從集雪器中部流 人拋雪轉(zhuǎn)子。拋雪轉(zhuǎn)子的工作過(guò)程 , 可比作葉片式鼓風(fēng)機(jī) , 而將雪看作小顆粒工質(zhì)。積雪經(jīng)螺旋集雪器傳送到轉(zhuǎn)子前方 , 由于高速旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生內(nèi)外氣流速度壓力差的作用 , 使積雪進(jìn)人高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中 , 并迅速充滿轉(zhuǎn)子葉片間的空間。進(jìn)入轉(zhuǎn)子的雪在離心力的作用下 , 沿轉(zhuǎn)子徑向葉片端部運(yùn)動(dòng) , 并被推壓到轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)的圓弧表面 , 隨轉(zhuǎn)子葉片作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) , 到達(dá)拋雪口時(shí)便被拋出。 轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)表面上的雪拋出速度 , 等于葉片頂部的圓周速度。其他雪粒沿徑向移動(dòng) , 從轉(zhuǎn)子拋出的絕對(duì)速度等于其出口時(shí)的徑向速度和葉片頂部圓周速度的矢量和。主 要參數(shù)有葉片卸載角 x? 、葉片外徑 R 和工作長(zhǎng)度gt、轉(zhuǎn)子拋雪生產(chǎn)能力 Qt 和拋雪距離 L。 圖 4 拋雪轉(zhuǎn)子示意圖 轉(zhuǎn)子卸載角，21(1 )41Xmm a rctg aa?? ? ???=, 式中 ma 系數(shù)，考慮雪的重量及雪與葉片間的摩擦力的影響，可近似取 111ma ? ?μ =，取 ma = 表 2 外摩擦阻力系數(shù) 1? +2～ 1 4 16～ 30 轉(zhuǎn)子外徑 R 取決于給定的生產(chǎn)率和轉(zhuǎn)子葉片頂部的圓周速度 , 也要考慮雪在葉片間的充填程度?？砂聪率接?jì)算半徑 R th22= 1(1 )h ch d pQRk v b k?=150mm 式中： thQ 清雪機(jī)的生產(chǎn)率（ T/s） ch? 雪的比重（ T/m3）ch? = T/m3 d? 轉(zhuǎn)子端部的圓周速度（ m/s） d? =16 m/s pb 為減小進(jìn)雪阻力轉(zhuǎn)子葉片上被截掉部分的寬度。 hk 轉(zhuǎn)子中雪的充填系數(shù)。 hk = 1k 卸載角影響系數(shù) 系數(shù) hk 與掃雪機(jī)的生產(chǎn)率、轉(zhuǎn)子的圓周速度和雪的物理機(jī)械性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)d? =, ch? =3時(shí)，一般取hk =。較大的 hk 值相對(duì)于較低的葉片周速度。221 2 +1= 2 x mxemK e??= 轉(zhuǎn)子葉片長(zhǎng)度按下式確定 lg=R(121k )，式中 222222+1=4 ( + 1 )xmx xemKe e m???，得 2 K = 清雪機(jī)拋雪轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)率與整機(jī)生產(chǎn)率的關(guān)系如下 th h ch tQ k Q ??? 拋雪速度 dv =1230m/s 時(shí)，拋雪距離 2 3v ddL avg? 式中 a系數(shù)， a= cv 拋雪速度， 16m/s 解得 L=?163= 機(jī)架 本次設(shè)計(jì)中，機(jī)架的設(shè)計(jì)主要是配合著其他部件的裝配尺寸，通過(guò)用角鋼焊接而成的。其外形結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 5 機(jī)架 6 小型清雪機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 由于清雪機(jī)的動(dòng)力源來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的輸出動(dòng)力，經(jīng)過(guò)帶傳動(dòng)傳輸?shù)街虚g傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸一部分同級(jí)帶輪與減速器相連，減速器輸出端與拋雪轉(zhuǎn)子相連，使轉(zhuǎn)子減速。另一部分用鏈與蛟龍螺旋軸相連。因?yàn)殒渹鲃?dòng)對(duì)制造和安裝的精度要求較低，能適用中心距較大的傳動(dòng)。 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速 n=3000r/min 各輸出軸的轉(zhuǎn)速 中間傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 1n = 2n =1500r/min 拋雪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 2n = 15n =300r/min 蛟龍螺旋軸的轉(zhuǎn)速 3n =240r/min 各軸的傳遞效率 拖拉機(jī)的標(biāo)定功率是 ，考慮到傳動(dòng)過(guò)程中存在功率的損失，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)錐齒輪的效率 1 ?? ，鏈條的傳遞效率為 2 ? ? ，軸承的傳動(dòng)效率為 3 ? ? （一對(duì)），帶傳動(dòng)的效率 4 ? ? 套筒聯(lián)軸器的效率 5 ? ? 。 中間傳動(dòng)軸的輸入功率； 14 p k w?? ? ? ? 拋雪轉(zhuǎn)子的功率； 222 1 4 5 3 . 6 8 0 . 9 7 0 . 9 5 0 . 8 6 2 . 7 7 1p p k w? ? ?? ? ? ? ? ? 積雪攪 攏軸的功率 ； 3 2 3 4 3 . 6 8 0 . 9 5 0 . 9 7 0 . 9 5 3 . 1 2 5p p k w?