【導讀】故本小型便道除雪機的最優(yōu)設計方案為：A1-B4-C2-D2-E2。我國北方冬季降雪量大,給各城市、園林、賓館、別墅、庭院的道路,工作造成了極大困難和不便,交通事故屢屢發(fā)生。為了及時清除路面。在這種理念影響下，過去除雪機械的設計也主要是針對清除。壓實雪而開展的，并研制出各種清除壓實雪的機械設備。絕大多數(shù)壓實雪除雪機需要大功率車輛作為配套動力，燃油消耗大，機械化“實時除雪”才是科學合理的除雪方式。效率最高最省時省力的除雪方法。目前歐、美等工業(yè)發(fā)達國家基本上。被碾壓成實雪或冰。近幾年來高等級公路里程不斷增加,運輸效率、避免重大交通事故的發(fā)生,具有很大的社會經(jīng)濟效益。作業(yè)多由人工或其它代用機械完成,其勞動強度大,作業(yè)效率低。業(yè),則又浪費實用設備且對路面具有破壞性。成本、高效率、且宜大面積推廣應用的除雪設備,是一項艱巨而緊迫的任務?；顜碓S多不便。尤其凍結在道路上的積雪與薄冰,采用傳統(tǒng)除雪機用推刮的辦

　　

【正文】 一般用滾動軸承的 dn 值（ d為滾動軸承的內徑，單位為 mm； n 為軸承轉速，單位為 r/min） 來選擇軸承的潤滑方式。查得深溝球軸承 60206 的內徑 d=30mm，軸 1的轉速 n=2021r/min，適用于深溝球軸承脂潤滑的 dn 值界限是 16 410? 。 對于此對軸承 dn=30mm 2021r/min=6 410? ＜ 16 410? 。 故可以采用脂潤滑。 軸的校核 由于工作裝置中蝸桿軸（見小型清雪車裝配圖）直徑最小，而且跨度最大，因此要進行必要的校核計算。 由發(fā)動機傳向工作部分的功率 P=3Kw,效率 ? =，轉速 n=2021r/min。 1．求蝸桿軸上的功率 2P 和轉距 2T 2P =P? =3Kw = Nm mnPT 114602021 6262 ?????? 2．求作用在蝸桿上的力 已知蝸桿的分度圓直徑 1d = 而 122dTFt ? = 0 ? NFF ntr os 20t a ost a n ???? ???? NFF ta a 1 1t a n ???? ?? 圓周力 tF 、徑向力 rF 和軸向力 aF 的方向如下圖所示： 圖 33蝸桿受力示意圖 其中 1L =50mm , 2L =465mm。 小型便道除雪機設計 3． 初步確定軸的最小直徑 軸的材料是 45鋼，調質處理。取 0A =112，于是得 mmnPAd in ???? 軸上直徑最小的地方是左端 安裝軸承處，其直徑為 17mm。 4． 求軸上載荷 從軸的結構圖上可以看出蝸桿部分中間位置是最危險的截面，計算其 M、 HM和 VM 列于下表。 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1NHF =462N 2NHF =50N 1NVF =169N 2NVF =18N 彎矩 M HM =23100Nmm 1VM =8450Nmm 2VM =8132Nmm 總彎矩 1M = 22 845023100 ? =24597Nmm 2M = 22 813223100 ? =24490 扭矩 T 2T =11460N 表 31 取 ? =,軸上的計算應力 MpaW TMca )(24597)( 3 222212 ?? ????? ?? 軸的材料為 45 鋼，調質處理，查得 ? ?1?? =60MPa。 因此 ca? ＜ ? ?1?? ，故安全。 小型便道除雪機設計 三維造型、人機工程學應用和有限元分析 三維造型 小型便道除雪機整體造型 整體造型圖 工作部分造型 螺旋滾子圖 小型便道除雪機設計 行走部分造型 輪子三維圖 人 機工程學的應用 根據(jù)人機學原理，人要在各種環(huán)境中，使用工具、操作機器。人和機器及周圍的環(huán)境句構成了一個系統(tǒng)，人機學就是從系統(tǒng)論的觀點來研究人（操作者和使用者） — 機器（包括人操作和使用的機器工具，設備幾工程系統(tǒng)） — 環(huán)境（人操作和機器工作的環(huán)境）所組成的系統(tǒng)，組成三要素及其相互關系。它研究的重點是人，從人的生理和心理特征來考慮，使系統(tǒng)中的三要素相協(xié)調，以便促進人的身心健康，提高人的工作效率。 圖 54 在本設計中，由于人的身高不同，所以在操作本清雪車時，對扶手的高度要求也不一樣，因此要考慮扶手要能調 節(jié)，而且結構不能太復雜。本設計中采用一種簡單易行的辦法對扶手進行調節(jié)。如上圖所示。通過扶手末端和車架相連，調節(jié)高度時，先松開螺栓，進行調節(jié)到合適的高度，再擰緊螺栓，這種方法簡潔方小型便道除雪機設計 便，而且成本低。成年人的身高大約從 到 2m 不等。可調節(jié)的最大高度從 ，方便一般人的操作。 有限元分析 Solid Edge 是十分實用的三維設計軟件，應用此軟件可以對零件進行有限元分析，并導出分析報告。方便設計人員對設計的零件進行校核檢驗。本設計中對拋雪輪進行了有限元分析，并導出分析報告，結果如下： 1. 材料屬 性 材料名稱 鋼 質量密度 kg/m^3 楊氏模量 kPa 泊松比 .290 熱膨脹系數(shù) .0000 /C 導熱率 .032 kW/mC 屈服強度 kPa 極限強度 kPa 2. 載荷和約束信息 載荷集名稱 載荷 1 載荷類型 力 載荷元素數(shù)量 8 載荷值 mN 受約束面的數(shù)量 1 3. 研究屬性 網(wǎng)格類型 Tetrahedral 單元網(wǎng)格 元素數(shù)量 8,747 節(jié)點數(shù)量 18,013 求解器類型 Nastran 4. 應力結果 類型 范圍 值 X Y Z Von Mises 應力 最小值 +001 kPa mm .00 mm mm 最大值 +005 kPa mm mm mm 5. 位移結果 類型 范圍 值 X Y Z 所得位移 最小值 +000 mm mm mm mm 最大值 +000 mm mm mm mm 6. 安全系數(shù) 小型便道除雪機設計 安全系數(shù)值 圖 56 課題名稱 1 謝 辭 本文是在指導教師 馬愛梅老師 的悉心指導下完成的，從論文選題、課題調研、試驗指導、理論分析到論文撰寫，無不傾注了老師的心血和汗水。向所有曾經(jīng)關心和幫助過我的老師、同學和朋友致以誠摯的謝意！ 在整個設計即將完成之際，我要真誠地感謝馬愛梅老師，在她的指導下，設計得以順利的完成。 在機械創(chuàng)新設計這門課的學習過程中，馬老師認真負責的給我們講解這么課程和豐富的專業(yè)知識令我受益非淺。 并使我學到了許多進行科學研究的有益方法。 在這里，我要感謝他在設計中給我的幫助，也感謝她使我學到了知識。值此論文脫稿之際，謹向馬老師表示衷心的感謝，并致以崇高的敬意！ 這次設計是我第一次將自己所學的知識轉化為一項產(chǎn)品，而這次的設計的量大且較為復 雜，所以在設計過程中遇到了不少的阻力。另外整個設計的時間又很有限，很多地方不能去深入探討、研究。由于本 組 的設計水平有限，設計過程中存在一些不足或錯誤之處，懇請各位老師批評指正。 課題名稱 2 參考文獻 [1]楊可楨，程光蘊，李仲生 .機械設計基礎 [M]. 第五版 .北京：高等教育出版社 ,2021 年 10 月 . [2]孫恒，陳作模，葛文杰；機械原理 [M]. 第七版 .北京：高等教育出版社 , 2021 年 12 月 . [3]高志 ， 黃純穎 .機械 創(chuàng)新 設計 [M]. 第 二 版 .北京：高等教育出版社 ,2021 年 12月 . [4]王萬鈞，胡中 .農業(yè)機械設計手冊上冊 [M].機械工業(yè)出版社 ,1988 年 . [5]單輝祖；材料力學 .北京：高等教育出版社 ,2021 年 5 月 .74～ 86 [6]龔溎義，羅圣國，李平林 .機械設計課程設計指導書 [M].北京：高等教育出版社 ,1990 年 4 月 . [7]吳宗澤，羅圣國 .機械設計課程設計手冊 [M].北京：高等教育出版社 ,2021 年 4 月 . [8]韓進宏 .互換性與技術測量 [M].北京：機械工業(yè)出版社 ,2021 年 7 月 .65～ 78 [9]周健 .AutoCAD 2021 中文版應用教程 [M].北京：機械工業(yè)出版社 ,2021 年 1 月 .74～ 81 [10]王忠 .機械工程材料 [M].北京：清華大學出版社 ,2021 年 10 月 .196～ 232 [11]王擇，程靳 .理論力學 [M].北京：高等教育出版社 ,2021 年 8 月 . [12]嚴紹華 .熱 加工工藝基礎 [M].北京：高等教育出版社 ,1990 年 6 月 .33～ 65 [13]吳宗澤 .機械設計實用手冊 [M].北京：高等教育出版社 ,1998 年 7 月 . [14]胡海英 .國內除雪機械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J].工程機械與維修 ,2021 年第 8 期 . [15]張啟君 .國內除雪機械探討 [J].建設機械技術與管理 ,2021 年第 4 期 . [16]胡海英 .國內除雪方式探討及除雪機械的發(fā)展趨勢 [J].林業(yè)機械與木工設備 ,2021 年第 5 期 . [17]崔憲江 .拋揚式除雪機的應用 [J].；建設機械技術與管理 ,2021 年第 9 期 . [18]田集躍 .國外產(chǎn)品與技術 [J].江蘇理工大學 ,國外道路除雪機械發(fā)展概況， 2021. [19]彭冬生 , 劉富 ,王震 .多功能除雪機的設計 [J].湖北汽車工業(yè)學院學報 ,2021 年第 2 期 . [20]孟艷秋，巴吾東 .一種小型破冰除雪機的設計 [J].機械工程與自動化 ,2021 年第 4 期 . [21]李國燦，郎慧明 .城市道路破冰除雪機的設計淺論 [J].工程機械 ,1999 年第 4 期 .__ 課題名稱 3 附 錄 除雪機的二維內部機械結構圖和三維實體設計圖