【正文】 /0 . 1 0 1 3 0 . 1 0 1 3PQ Q m s????? ? ? ? ? ?伸 伸 39。 表 41 LCZM氣缸 缸徑 ΦD 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 工作壓力為 時(shí) 推力（ N） 196 322 502 785 1247 2020 3141 4908 8042 12566 拉力（ N） 164 276 422 660 1121 1814 2945 4626 7520 12064 工作壓力為 時(shí) 推力（ N） 490 804 1256 1963 3117 5026 7853 12271 20206 31416 拉力（ N） 412 691 1055 1649 2803 4535 7363 11564 18850 30160 行程范圍（ mm） ≥ 60 ≤ 400 ≥ 70 ≤ 700 ≥ 70 ≤ 700 ≥ 80 ≤ 1000 ≥ 80 ≤ 1400 ≥ 100 ≤ 1400 ≥ 100 ≤ 3000 ≥ 120 ≤ 3000 ≥ 140 ≤ 3000 ≥ 140 ≤ 3000 腳架式 MS1 西安思源學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 22 空壓機(jī)的選擇 氣源裝置是向氣動(dòng)系統(tǒng)提供所需壓縮空氣的動(dòng)力源，空壓機(jī)是氣壓發(fā)生裝置，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力能的轉(zhuǎn)換裝置。 氣缸的效率一般在 ~ 之間，這里去取 ?? 氣缸的工作壓力一般為 ，這里取 Mpa? 220 . 0 9 8 0 6 6 5 , 1 1 0 . 1 9 7 1 6 , 1 9 . 80 . 5 5 . 1 , 1 0 0 1 0 . 2M p a M p a k g f c m k g f Np M p a k g f c m F G N k g f? ? ??? ? ? ? ?2由 1 k g f c m得 氣缸理論推力 1 0 .2 128 5 % 0 .8 5FF kgf?? ? ? （ 421） 經(jīng)查表得，氣缸缸徑為 18mm，為了安全取缸徑為 25mm 升降運(yùn)動(dòng)選 125 15 0LC ZM M S? ? ?型號(hào)氣缸，因此缸徑為 25mm，行程為150mm，腳架式安裝。根據(jù)前面的設(shè)計(jì)要求，本文中取推雪鏟的升降距離為 0~94mm,擺動(dòng)角度為 0176。 氣動(dòng)系統(tǒng)元件的選擇 西安思源學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 氣缸的選擇 該課題中， 執(zhí)行元件組的總?cè)蝿?wù)是控制推雪鏟其的升降和擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。電磁換向閥回路， 由行程閥、電磁閥和液控順序閥等聯(lián)合控制的速度換接回路以及 電磁 換向閥的卸荷回路等。其氣動(dòng)原理如圖 41 所示。而雪鏟為單件生產(chǎn)，由于體積比較大，所以不能采用鑄造加工， 所以我們采用鈑金焊接的方法加工。大梁托架通過鉸接與后面動(dòng)力相連，因此舉臂架和舉臂連桿起著主要的支撐作用。 圖 38 避障機(jī)構(gòu)上極限位置 前雪鏟避障機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖 39。為防止產(chǎn)生死點(diǎn)，在最 高避障位置時(shí)彈簧應(yīng)與下連桿成一角度，避免彈簧拉力與通過鉸點(diǎn) 4，使避障機(jī)構(gòu)產(chǎn)生死點(diǎn)，影響前鏟越過障礙后的迅速回落，應(yīng)該在避障機(jī)構(gòu)達(dá)到最大避障高度時(shí)，如圖 38所示鏟刃運(yùn)動(dòng)的上極限位置處，設(shè)置限位塊，限制四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)死點(diǎn)位置。如下圖 37 所示。 （ 4） 要保證對(duì)地面有足夠的壓力，用于剝離地面上的積雪；但是彈簧垃圾不能過大或者過小，過大了就會(huì)影響越障，也可能損壞地面，過小則會(huì)導(dǎo)致除雪效果不理想。 設(shè)計(jì)機(jī)械避障裝置時(shí) 應(yīng)該考慮 ： （ 1） 為了順利避障，雙搖桿機(jī)構(gòu)可以保證鏟刃上抬運(yùn)動(dòng)。這樣我們就得設(shè)計(jì)一個(gè)避障措施，否則在清雪過程中有可能損壞除雪機(jī)構(gòu)，而且在同時(shí)也節(jié)能對(duì)路面措施產(chǎn)生破壞，所以我們要設(shè)計(jì)的除雪裝置要有良好的彈性避讓裝置。本設(shè)計(jì) 根據(jù)分析 采用 II類漸開線型鏟板，小端 初定設(shè)計(jì)高度初定為 320mm，大端高度初定為 350mm。 選擇推雪鏟的寬度應(yīng)首先根據(jù)除雪車總體結(jié)構(gòu)布置，初步確定推雪鏟寬度， 再按比切力加以檢驗(yàn)： exFB q? 式中， Fe— 推雪車額定牽引力， N； B— 推雪鏟寬度， cm； 對(duì)于新降積雪，查閱國(guó)內(nèi)外除雪車的相關(guān)資料，推雪鏟鏟刃的水平比切力選 20～ 100N/cm 即可滿足工作要求。推雪鏟的寬度應(yīng)保證工作時(shí)在除雪車前進(jìn)方向上的最小投影寬度大于車寬，前端（小端）應(yīng)比同側(cè)輪胎外緣寬出約 200mm，后端（大端）應(yīng)比同側(cè)輪胎外緣寬出約 400mm。其中拋物線和圓弧的形狀很近似，兩者的性能也很近似。被除雪屑的理想運(yùn)動(dòng)軌跡是空間螺旋外拋運(yùn)動(dòng)。鏟板的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)雪屑運(yùn)動(dòng)規(guī)律、積雪容量、推運(yùn)阻力都有影響。 ①鏟板鏟型 犁板式除雪車前鏟采用高速推進(jìn)，利用曲面旋移原理將積雪清離路面。 圖 33 推土鏟切削刃參數(shù) 圖 34 推雪鏟切削刃參數(shù) 西安思源學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 計(jì) 由于前鏟所作業(yè)對(duì)象的密度較小，顆粒比較松散，所以采用推進(jìn)曲面旋移的理論進(jìn)行除雪。左右；因此綜合考慮，推雪鏟前鏟鏟刃切削角δ選擇為 30176。但推土鏟的切削刃（如圖 3– 3）為了保證強(qiáng)度，尖角 1 不能小于 20176。 較為相近的介質(zhì)，我們可以考慮松土的物力機(jī)械性質(zhì)，所以相對(duì)于積雪做參考， 參考較為成熟的推土鏟切削刃設(shè)計(jì)理論可知，對(duì)于松土和積雪，一般認(rèn)為切削角δ 取 30176。 主要工作部分是鏟板， 為了 使 推雪鏟 有個(gè)良好的性能 ，必須對(duì) 切削刃和鏟板加以分析和認(rèn)識(shí)。材質(zhì)選擇時(shí)兼顧 經(jīng)濟(jì)條件性 ，除連接零件外，大部分零件材質(zhì)選擇 Q235 鋼 ，這種鋼材便宜也好加工 。因?yàn)槭且讚p件，所以采用多分段連接，可拆分。 (a) (b) (c) a）流動(dòng)型 b）斷裂型 c）剪切型 圖 32 雪被切削時(shí)的變形情況 西安思源學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 L 表示除雪鏟寬度； HF 表示雪鏟小端高度； HR 表示雪鏟大端高度。 具有一定黏性的雪在切削角δ 較小時(shí) 所 呈流動(dòng) 型，在切削角δ 大時(shí) 所 呈斷裂型。 除雪車 行進(jìn)方向上除雪 鏟板 與地面間的夾角，如圖 31 所示。 根據(jù)除雪車使用場(chǎng)合的不同，對(duì)除雪寬度的要求也不盡相同 ，所以根據(jù)場(chǎng)合而在一定限制下確定寬度 。 選擇鏟雪進(jìn)行除雪，從環(huán)保、節(jié)能、方便操作的原則上選擇 為氣動(dòng)式 綜合考慮 ，然后確定除雪機(jī)的機(jī)構(gòu)方案 。 本章小結(jié) 本章對(duì)除雪機(jī)總體方案進(jìn)行確定。 氣壓傳動(dòng)相對(duì)于其他的傳動(dòng)方式的有點(diǎn)，以空氣為工作介質(zhì)，干凈來源也方便，采用后排氣處理簡(jiǎn)單，干凈的來源對(duì)環(huán)境也沒污染；其次是空氣流動(dòng)損失小，壓縮空氣可以遠(yuǎn)距離傳送；與液壓傳動(dòng)相比，啟動(dòng)迅速，維修簡(jiǎn)單，管路不易堵塞，不存在介質(zhì)變質(zhì)，補(bǔ)充和更換等問題相對(duì)簡(jiǎn)單；工作環(huán)境適應(yīng)性好，可以適應(yīng)多個(gè)工作環(huán)境；氣動(dòng)裝置 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。氣壓系統(tǒng)的原理就是利用空氣壓縮機(jī)或者其他裝置把輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾膲毫δ?，然后在各個(gè)控制元件和輔助原件的配合下，執(zhí)行機(jī)械能的轉(zhuǎn)變，從而完成做功 除雪機(jī)構(gòu)整個(gè)機(jī)構(gòu)的做功運(yùn)動(dòng)都是氣壓控 制其運(yùn)動(dòng) ，通過大梁拖架 7，使除雪鏟與拖拉機(jī)相聯(lián)接， 從而推動(dòng)鏟雪鏟的運(yùn)動(dòng) 。上連桿 3 和下連桿 11 的作用是在避障時(shí)抬起推雪鏟。）后用銷子和后拖架 5 固定，升降氣缸降低，推雪鏟鏟刃緊貼地面。擺動(dòng)氣缸 10鉸接于前拖架 4與后拖架 5之間，用于控制推雪鏟的左右擺動(dòng)。 1— 推雪鏟； 2— 拉簧； 3— 推雪鏟上連桿； 4— 前托架； 5— 后托架； 6— 舉臂連桿； 7— 大梁托架； 8 舉臂架； 9 — 升降氣缸； 10— 擺動(dòng)氣缸； 11— 推雪鏟下連桿 圖 21 除雪鏟結(jié)構(gòu)示意圖 上圖所示的 機(jī)構(gòu) 工作方式原理 ： 彈簧 2 用于吸收部分 作業(yè)時(shí)的 沖擊載荷，并使鏟刃 更好的貼近 地面。后面從計(jì)算上來確定動(dòng)力，這種方案，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，成本地。但是這種方式受地形限制，如果在一個(gè)狹窄多彎的地形就很不實(shí)用，而且效率不高，也會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生破壞，不符合保護(hù)環(huán)境。但是他有一定的局限，就這個(gè)局限就限制了這個(gè)方案，就好比現(xiàn)實(shí)很多東西，各個(gè)方面都很好，就一 個(gè)方便就限制了整個(gè)方案的實(shí)行，這種方式不利于清理壓實(shí)的積雪或冰層也很無力，只能在機(jī)場(chǎng)橋梁，和高速公路上應(yīng)用。 (3)充分考慮產(chǎn)品的系列化及發(fā)展 再設(shè)計(jì)總理分布時(shí)，應(yīng)對(duì)這一類系列和變形改進(jìn)做考慮，還應(yīng)該考慮符合科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 [11] 機(jī)構(gòu) 總體布置設(shè)計(jì)基本要求 (1)功能合理 即 我們所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)要在功能完美表達(dá)的前提下去設(shè)計(jì)，無論是整體還是單個(gè)機(jī)構(gòu)上都不能采用有損我們所需要的功能的布局方案。 ③工作安全性主要指對(duì)操作者的防護(hù)，保證人的安全。 (3)安全可靠原則 一個(gè)系統(tǒng) (產(chǎn)品 )的安全可靠性主要指： ①構(gòu)件的可靠性 在規(guī)定的外載荷下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，構(gòu)件不發(fā)生斷西安思源學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 裂、過度變形、過度磨損且不喪失穩(wěn)定性。 (2)簡(jiǎn)單原則 簡(jiǎn)單原則就是能達(dá)到預(yù)期功能的前提下，盡量使機(jī)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因?yàn)樵O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是 有針對(duì)性的，如耐磨損，耐腐蝕等。 對(duì)于可實(shí)現(xiàn)的功能來說，要做到既不疏漏又不冗余。簡(jiǎn)單，直接，安全可靠的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 的總體，必須遵守三個(gè)基本原則。 機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)原則 機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品來講，起著很重要的作用。我們要系統(tǒng)的確定各個(gè)零件的形狀，這個(gè)工作隊(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性的意義。就是把二維方案轉(zhuǎn)換為三維可設(shè)計(jì)制造出來的過程，也可以說是從設(shè)計(jì)初期到最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完善直到審核通過為止。 （ 5）第五章，對(duì)本文設(shè)計(jì)心得體會(huì)進(jìn)行總結(jié)。 （ 3） 第三章重點(diǎn)介紹除雪鏟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過對(duì)鏟雪動(dòng)作過程分解，確定 鏟雪鏟 的結(jié)構(gòu)方案， 并并行參數(shù)計(jì)算與校核；然后對(duì)前鏟雪機(jī)械避障裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)與校核。因此，本設(shè)計(jì)中針對(duì)國(guó)內(nèi)除雪機(jī)需求現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一款新型的除雪機(jī)。 [10] 本文的工作安排 本文研究對(duì)象是氣力式除雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 。 5） 要注意提高安全性、舒適性 在如今社會(huì)，我們更加注重我們的工作環(huán)境，最重要的就是安全性，其次是舒適性，因?yàn)椴皇孢m的工作環(huán)境會(huì)損傷我們的身體，所以我們要提高舒適性。國(guó)內(nèi)的除雪機(jī)械應(yīng)該向兼用型方向發(fā)展，可以達(dá)到除雪效果的同時(shí)能滿足別的地方對(duì)機(jī)械的使用要求，可以進(jìn)行灑水，清掃能其他作業(yè)。 3） 向多功能、機(jī) 電 液一體化的方向發(fā) 展 西安思源學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 現(xiàn)在機(jī)械要求使用率高，能一機(jī)多用。 2） 向小型化、高速度的方向發(fā)展 在除雪過程中，由于道路狀況很多，小型型除雪機(jī)械相對(duì)于大型除雪機(jī)械有著不可否認(rèn)的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樾⌒统跹C(jī)械占道比例小，不影響交通，而且能在狹窄路面的除雪要求。 國(guó)內(nèi)除雪機(jī)械的發(fā)展方向 1） 加強(qiáng)雪的力學(xué)性質(zhì)研究 , 建立道路氣象系統(tǒng) 為了提高除雪機(jī)械 的性能，我們要從雪的力學(xué)現(xiàn)象入手深入研究，以達(dá)到較高的設(shè)計(jì)水平。所以對(duì)這種小型的除雪機(jī)的研究、設(shè)計(jì)和開發(fā)必然有很大的現(xiàn)實(shí)意義。而相應(yīng)的適用于中國(guó)國(guó)情的企事業(yè)單位清雪、城市次干道以下各級(jí)道路清雪和環(huán)衛(wèi)人員用的小型產(chǎn)品更是幾乎見不到。德國(guó)和日本