【正文】 文在分析了目前國內(nèi)國外的主要除雪方法的基礎(chǔ)上，提出了一種適合中國國情的小型路面機械清雪車的設(shè)計方案，并對其進行了理論分析和具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析，為國內(nèi)以后生產(chǎn)該種掃雪車提供了完整的技術(shù)參考資料。 濟南大學(xué)機械學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目 小型路面積雪清掃機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機設(shè) 0902 學(xué) 生 學(xué) 號 202130062023 指導(dǎo)教師 二〇一三 年 五 月 四 日 II 摘 要 我國北方冬天時間較長，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)，如果不及時的清除積雪，將嚴重影響交通安全，給人們?nèi)粘Ｉ顜碇T多不便。因此，研發(fā)多功能的掃雪機，有很重要的實用、使用價值，更對國民經(jīng)濟的發(fā)展起到推動作用。 本論文首先進行分析研究了路面上壓實積 雪的物理性能，并查閱參考了目前的國內(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，進行設(shè)計計算以及機構(gòu)創(chuàng)新。同時利用減速器來減速帶動攪龍傳動軸和螺旋攪龍葉片旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)集雪作業(yè)。 本論文對小型路面機械清雪車進行了深入的分析，并進一步完善了此機構(gòu)，設(shè)計出此種掃雪設(shè)備。Collect snow Community throwing snow IV 目 錄 摘要 ……………………………………………… ..…… .… .……… .................…… ..... .....II ABSTRACT… ………… .…………………… ..……… ......................................… .… ........III 1 前言 ……… .……………………………………… .................................……… ...… .......1 選題的意義 .............................................................................................................1 國內(nèi)外 研究現(xiàn)狀 ...................................................................................................1 掃雪機分類 ..........………………………….….. ..… ..................… ..……… ..........1 設(shè)計的任務(wù) .............................................................................................................2 2 路面積雪特性的研究 ...........… .… ..… .……… ....… .........................................................3 積雪的物理性質(zhì) … …………………… .................…………… ..............................3 雪的密度 …………………………… .……… .…… … .......… ......................3 雪的硬度 …………………………… .… ......…………… ...........................4 雪的摩擦系數(shù) …………………………… .… … ..…… … ........… .................4 3 小型清雪機設(shè)計方案的分析比較 .…………… ....…… ...................................................5 總體方案及其 比較 ..................................................................................................5 小型清雪機的工作原理 ..........................................................................................5 原動機的選擇和具體的實施方式 .........................................................................6 4 小型清雪機的設(shè)計計算和校核 ......................................................................................10 鏈傳動的計算 .......................................................................................................10 變速器的齒輪計算 ...............................................................................................11 傳動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和校核 ...................................................................................17 減速器的選擇 .......................................................................................................21 攪龍軸的設(shè)計 .......................................................................................................25 攪龍葉片的設(shè)計 ...................................................................................................25 5 結(jié)論 ......................……… .………….… ..…………… ..… .…… ...… ..… .… ....…… .......27 6 參考文獻 ......................…………….… ..………… .… ..……………… .....………… .....28 7 致謝 ..................................................................................................................................29 1 一 、前言 選題的意義 俗話說“瑞雪兆豐年’，對于農(nóng)地來說，冬季的一場大雪能帶來明年的大豐收，農(nóng)民的喜悅。 我國北方氣候寒冷、溫差大、冬季時間持續(xù)較長，降雪量大，常常會引起滑車、交通事故、行人摔傷等一些不便 ，而環(huán)衛(wèi)工作人員在降大雪后都忙于清除主要路面的積雪，而對于一些小型機械行駛的路面，以及很少人行走的小區(qū)內(nèi)很難有效清理，這給過往的路人，居民帶來不便。 就目前來說，我國對于小型的、較窄路面的清雪方式主要依靠人力，通過用鐵鍬、掃帚和簸箕等工具對積雪進行處理，清雪效率很低，浪費人們的很多寶貴時間，所以，這次畢業(yè)設(shè)計將針對小型路面掃雪機的設(shè)備，為提高道路積雪的清 掃效率，為過往的行人帶來方便，同時減少不必要的事故發(fā)生，能夠在大雪后為緊張的環(huán)衛(wèi)部門減輕一定的壓力，而設(shè)計一款小型掃雪機。因此，科學(xué)設(shè)計者一直在探索如何研制出更安全、更可靠和更實用的掃雪機器。 最初的掃雪機是采用推土機或裝載機。掃雪機的性能穩(wěn)定，造價高，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。對于我國來說，應(yīng) 根據(jù)國情，加強對雪的力學(xué)性質(zhì)研究，根據(jù)不同雪的特性，以及路面區(qū)別設(shè)計不同的掃雪機械，來提高清雪的效率。其缺點是這種掃雪機只能將雪推到路邊，而沒有集雪、拋雪能力，只適合于新鮮雪或破碎后的冰雪，清理效率低，很容易劃傷地面，并且耗費時間多。其中最為常見的是螺旋式類型。吹雪式掃雪機運行速度高，生產(chǎn)率高，成本很高，其缺點是只適用于新鮮雪，只能在機場、橋梁和高速路上應(yīng)用，不適合開發(fā)小型產(chǎn)品。其特點是：采用大功率主機，寬幅、高效，使用較廣。這種掃雪機在俄羅斯較為常見。工作原理是掃雪機在工人的推行操作下，沿積雪路面將雪收集到儲雪筒中，雪在高速旋轉(zhuǎn)的葉片下通過拋雪桶做離心運動，最后被拋到路邊，完成清掃任務(wù)。 在完成預(yù)想設(shè)備的基礎(chǔ)上進行合理的方案構(gòu)想和主要結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對其主要零件進行計算校核。 設(shè)計參數(shù)： 清掃幅寬為 1m，清掃積雪的厚度最大為 200mm，積雪揚程為 3m 4 二 、路面積雪特性的研究 積雪 的物理性質(zhì) ， 要 研究合適有效的除雪方法和裝置，首先要掌握積雪的物理性質(zhì)，再設(shè)計計算除雪機械的除雪阻力、除雪功率等相關(guān)問題。 雪的主要物理性質(zhì)包括：密度、硬度、摩擦系數(shù)等。由于雪是水的固態(tài)形式，所以雪的密度值等于積雪在融化后雪水的質(zhì)量與其融化前積雪體積的比值。而其它資料顯示在與 空氣密度相近的 0． 019／ cm3與冰密度相近的0． 89／ cm3之間變化。因為我國降雪條件與俄羅斯較為接近，所以關(guān)于雪質(zhì)較多地選用了后者的研究結(jié)果。對沉積兩個月的山坡積雪測量， 20cm深處的積雪密度為 0． 3— 0． 329／ cm3，相同地點 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間長短不同而變化，測量結(jié)果見表 2— 1； (4)新降雪密度與當時溫度的關(guān)系見表 2— 2。 cm3 新下的雪 0． 10— 0． 15 落下 30 天的雪 0． 20— 0． 30 大于 30 天的雪 0． 34 一 0． 42 密實的雪 0． 40— 0． 60 冰雪混合 0． 60— 0． 75 冰 0． 90 表 2— 2 新降雪密度與當時溫度的關(guān)系 5 降雪氣溫／ o C 新降雪密度／ g． cm3 最小值 最大值 平均值 10～ 5． 1