【文章內(nèi)容簡介】 310 ㎡ 250 ㎏ / 3m ＝ 410 kg 利用拋雪葉輪拋雪，其數(shù)據(jù)為：拋雪揚程 3m，雪排出的初速度 4m/s，因此 排雪消耗的功率為： mgh／ t＝ 104 kg10N/kg3m/s247。3600= 集雪攪龍旋轉(zhuǎn)時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： 20Nm210r/s=1256w 掃雪機工作時要克服本身的重量 200kg，路面的摩擦系數(shù) ，前進速度 lm/s，因此前進時消耗的功率為： 200kg10N/kglm/s=400w 綜上，掃雪機消耗的總功率為： +1256w+400w= 積雪 集雪裝置 拋雪裝置 動力機 傳動裝置 行 走 裝 置 8 根據(jù)以上的設(shè)計要求，對動力源選型?？紤]到掃雪車在工作時可能遇到踏實的積雪，故選用功率稍大的發(fā)動機，以滿足不同工作狀況下的需要。 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： 型號 EM100 型式 單缸立式風(fēng)冷四沖程直噴式 汽 油機 排量 （ ml） 87 發(fā)動機轉(zhuǎn)速 （ r/min） 3600/3000 燃油推薦 7號汽油 機油容量 （ cm3） 163 啟動方式 反沖手拉啟動 /電啟動 重量 （ kg） 27 功率 Kw 表 EM100 汽 油機參數(shù) 傳動方式的選擇 首先由汽油機提供動力，經(jīng)鏈傳動將動力傳給傳動軸，經(jīng)過一個減速器和變速器分別將動力傳給拋雪葉輪和攪龍、行走裝置。結(jié)構(gòu)簡圖如下： 圖 小型清雪機的傳動原理圖 1 攪龍葉片 2 集雪斗 3 拋雪筒 4 拋雪葉輪 5 鏈傳動 6 變速器 7 行走裝置 8 原動機 9 減速器 9 集雪裝置的設(shè)計 積雪要被運輸?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)子由兩個旋向相反的螺旋軸對接而成，攪龍葉片螺旋旋轉(zhuǎn)，達到集雪的目的。設(shè)計中采用帶狀螺旋集雪輪，這樣的設(shè)計能對積雪有很好的破碎作用，不至于發(fā)生堵塞的情況。基本機構(gòu)如下： 以上形式的集雪裝置將切雪，碎雪，集雪，運雪幾大功能于一身，具有很好的清雪效果。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。考慮到積雪具有一定的粘性且較易堆積，所以集雪螺旋考慮使用帶式螺旋。帶式螺旋為螺旋式除雪機的主要除雪執(zhí)行元件，其主要參數(shù)包括螺旋外徑、帶寬、頭數(shù) 、螺距、螺旋長度及轉(zhuǎn)速等，這些參數(shù)的選擇直接關(guān)系到除雪機的除雪效率及積雪的除凈度。除雪機的除雪效率是指單位時間內(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；積雪除凈度是機器所清掃過的地面上，無雪面積占整個清掃面積的比例。由于積雪的性質(zhì)及除雪的特殊要求，積雪除凈度取決于螺旋對底層與路面凍結(jié)在一起的積雪的清除程度，它與螺旋的頭數(shù)及轉(zhuǎn)速成正比，與機器的行走速度成反比。 （ 1） 螺旋葉片對雪的推動作用 左右旋螺葉片加工時有一定的螺旋升角，安裝在螺旋軸上，在動力的作用下以一定的 轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)掃雪機向前行走時，積雪被收集在位于攪龍葉片后側(cè)的清雪鏟內(nèi)。積雪在動力作用下產(chǎn)生相反旋向的螺旋線運動，即周向運動與軸向運動的合成運動。積雪的軸向運動是除雪機工作的有用功，而周向運動是無用功，因此，使得軸向運動取較大值，同時使周向運動為較小值，才能夠最大限度地降低動力消耗，達到清除積雪的目的。 （ 2） 拋雪機構(gòu)的原理 離心拋雪機構(gòu)工作時，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能為 1/2mv02。根據(jù)對除雪車揚雪的要求：即要把積雪拋送到一定的高度 H，又要把積雪拋到最 高處離開拋雪筒時還應(yīng)該有一定的末速度，以便將積雪拋向路邊邊緣化地帶或拋向運雪車將積雪運走。 (3)離心排雪泵的原理 離心拋雪葉片的功用是在管路中造成壓差，形成強烈的氣流，來進行所需的工作。工作時，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，從而帶動積雪拋出。因此要使氣流在管路中流動，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，以克服氣流在流動過程中的阻力。 11 四 、 小型掃雪機的設(shè)計計算和校核 鏈傳動的計算 鏈傳動是一種撓性傳動，它由鏈條和鏈輪（大鏈輪和小鏈輪）組成。通過鏈輪輪齒 與鏈鏈條鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力。鏈傳動在機械制造中應(yīng)用廣泛。 與摩擦型的帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動比，傳動效率高；有因鏈條不需要像帶那樣張的很緊，所以作用于軸上的徑向壓力較小；鏈條采用金屬材料制造，在同樣的使用條件下，鏈傳動的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊；同時，鏈傳動能在高溫下和潮濕的環(huán)境中工作。 與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造與安裝精度要求較低，成本也低。 掃雪機上由汽油機到傳動軸之間的傳動方式選用鏈傳動，在掃雪機結(jié)構(gòu)中占有很重要的份重，因此，要對其進行設(shè) 計計算。 （ 1） 選擇鏈輪齒數(shù) 傳動比 i= 由《機械設(shè)計》課本查得小鏈輪齒數(shù) z1=21， 則大連輪齒數(shù)為 z2=z1i=21=29＜ 120 符合要求 （ 2）確定計算功率 因為鏈傳動工作平穩(wěn)，由《機械設(shè)計》課本查表選擇傳動系數(shù)為 KA= ，計算功率為 Pc=KAP=2= （ 3） 選擇鏈條型號和節(jié)距 根據(jù) Pc= 由《機械設(shè)計》課本查得 鏈條型號為 06B 單根鏈傳遞功率為 P0?lpzCkkkP ，按照估計轉(zhuǎn)速，根據(jù)相應(yīng)條件和公式得出： 192119 ??????????????? Zk z 10091100 ????????????????? plLk 單排鏈條排數(shù)系數(shù) pk =1 則 P0? ?lpzckkkP ??= kw 12 根據(jù)鏈輪的轉(zhuǎn)速 1n 和 0P ，查表選鏈號 06B 節(jié)距 p= （ 4） 計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距 0a =（ 30~50） p= 35p 確定中心距 ???????? ?????? ???????? ????????? ??? 2122212128224 ?ZZZZLZZLpaPp = 取 a=234 則鏈節(jié)數(shù)： apZZZZpaL p ?????? ????? ?222 1221 91352212122121352 2??????? ?????? ppp p ? 所以，鏈長節(jié)數(shù) L p =91 節(jié) （ 5） 計算鏈速 v,確定潤滑方式 鏈的平均速度： 100060 11 ? ??? npzv = V 小于 12~15m/s， 可用 由 v=，查《機械設(shè)計》課本得應(yīng)采用油池潤滑或油盤飛濺潤滑。 (6)計算壓軸 力 Fp 有效圓周力為 NV PF 210001000 ???? 鏈輪水平布置時的壓軸力系數(shù) Kfp= 則壓軸力為 Fp=FpF== 變速器的齒輪計算 13 在許多情況下，掃雪機機器需要在工作過程中根據(jù)不同的要求隨時改 變速度。變速器就是能隨時改變傳動比的傳動機構(gòu)。它一般是一臺機器整個傳動系統(tǒng)的一部分，很少作為獨立的傳動裝置使用，所以也常稱為變速機構(gòu)。變速器可分為有級變速器和無級變速器兩大類，前者的傳動比只能按既定的設(shè)計要求通過操縱機構(gòu)分級進行改變；而后者的傳動比則可在設(shè)計預(yù)訂的范圍內(nèi)無級的進行改變。 本次設(shè)計采用錐齒輪變速器，該種變速器最大的特點是傳動平穩(wěn)。 按齒面接觸疲勞強度進行計算 直齒錐齒輪的齒面接觸疲勞強度，按平均分度圓處的當(dāng)量圓柱齒輪計算，工作齒寬即為錐齒輪的齒寬 b。 設(shè)計計算公式是： （ 1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1) 初選載荷系數(shù)： 錯誤 !未找到引用源。 2） 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩： T1=9550833/2021= (Nmm) 3） 選取齒寬系數(shù)： ΦR=1/3 4)查得材料的彈性影響系數(shù) 錯誤 !未找到引用源。 ： ZE= 5)查得齒輪的接觸疲勞強度極限： 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。σHlim1=σHlim2=550MPa 6)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： N1=60n1jLh=6020211(836510)=109錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 N2=N1/2=109 7)查得接觸疲勞壽命系數(shù)： KHN1=， KHN2= !未找到引用源。 8)計算接觸疲勞許用應(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 ????錯誤 !未找到引用源。 [σH]2= MP aSK imHN ???? （ 2） 計算 1)計算小齒輪 最小 分度圓直徑 ? ?3 2121 )][( uKTZdRRHEt ??? ?? = ? ?3 22)(3/13 3 7 92)495(????? =(mm) 2）計算圓周速度 υm ??? 100060 1m nd m?? )/ s（= 3）計算載荷系數(shù) ?? ?? HHVA