小型扫雪车设计资料.doc
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1、小型扫雪车设计 Q:2505298556摘 要在我国的北方每年冬天会持续较长的时间,而且降雪量也颇大,所以导致道路积雪严重。尤其是一些比较狭小的道路不适合采用大型除雪设备,导致积雪堆积严重影响交通出行以及人们的日常生活。为此,研制小型除雪设备,有很高的实用性和使用价值。本文不仅分析了路面积雪的特性,而且通过阅读国内外现有除雪机的资料;设计采用汽油机作为动力源,由输出轴及链传动将动力输出与传递,从而使除雪机正常运行。除雪机的工作原理是利用绞龙旋转将积雪粉碎收集,再通过抛雪筒中的叶轮旋转将积雪由抛雪筒弯管抛出以达到清除路面积雪的问题。此次扫雪车的设计原理是,由原动机提供动力,经过链传动将动力传递给
2、输出轴,输出轴又带动抛雪叶轮高速旋转,利用离心力将雪抛出。同时利用减速器来减速带动搅龙传动轴和螺旋搅龙叶片旋转来实现集雪作业。而其他的动力则由变速器传输给车轮轴来带动扫雪机前进,实现清雪工作。本说明书中对小型手推式扫雪车进行了深刻的理论分析和结构设计计算,并采用UG绘图将扫雪车的三维实体造型和二维平面图形绘制出来。 关键词:小型扫雪车;三维实体造型;二维平面图形AbstractIn the north of our country every winter lasts for a long time, and the snow is quite large, so lead to seriou
3、s road snow.Especially some narrow roads are not suitable for using large snow removal equipment, cause the snow accumulation is seriously affect the transportation and Peoples Daily life.Therefore, to develop small snow removal equipment, has a high practicality and use value.This article not only
4、analyses the characteristics of the pavement of snow, and domestic and foreign existing snow blower from reading data;Design USES gasoline engine as power source, the output shaft and chain transfer power output and, so that the normal operation of snow blower.Snow blowers work principle is to use t
5、he heave snow dragon rotation crush collection, again by throwing snow cone rotation of the impeller by throwing snow snow tube bend thrown to clear the road snow.Design principle of the tractor is powered by a prime mover, a chain transfer power to the output shaft, output shaft and driven snow hig
6、h-speed rotating impeller, throw the snow use of centrifugal force.At the same time using reducer to decelerate drives the stirring shaft dragon and spiral dragon blade rotation to achieve the set snow job.While other power by gearbox transmission shaft to drive the car snow blowers, realize clear s
7、now job.In this manual for small hand push type tractor has carried on the deep theory analysis and structure design calculation, and USES the UG drawings will snowploughs three-dimensional entity model and two-dimensional plane figure.Keywords: small tractor;Three-dimensional entity model;Two-dimen
8、sional plane figure小型扫雪车设计1摘 要1第一章 绪论51.1 选题意义51.2 国内外除雪机的发展现状51.2.1 国外除雪机的发展现状51.2.2 国内除雪机的发展现状61.3 除雪工具的分类71.4 设计的任务7第二章 积雪特性研究82.1 物理性质82.1.1 积雪的密度82.1.2 雪的硬度92.1.3 雪的摩擦系数9第三章 除雪机设计方案93.1 方案及比较93.2 工作原理103.2.1 基本结构103.2.2 工作原理103.3 基本结构确定103.3.1 动力装置选择103.3.2 传动方式的确定113.3.3 积雪收集装置设计11第四章 扫雪车的设计计算
9、与校核124.1 链传动计算124.1.1 传动链的设计步骤124.1.2 链轮基本数据计算144.2 传动轴的设计及校核154.2.1 结构设计154.2.2 轴的校核174.3 蜗轮蜗杆减速装置设计184.3.1 选择材料194.3.3 按齿面接触强度验算204.3.4 计算传动的主要尺寸204.3.5 校核齿根弯曲疲劳强度214.3.6 验算效率224.4 搅龙轴的设计224.5 搅龙叶片的设计234.6 抛雪叶轮简述244.7二维CAD装配图24结论25致谢26参考文献27第一章 绪论1.1 选题意义在我国北部地区冬天路面积雪和路面结冰现象常常对人们交通出行造成阻碍,尤其是在某些弯道、
10、交叉路口以及坡道等地经常会导致交通事故的发生,为人们生产、生活、出行带来众多不便。积雪为城市交通出行带来了较大的麻烦,尤其是在气候寒冷降雪较多的北方地区,冬季持续时间长,降雪量大经常会由此引发各种交通事故。并且降雪后需要投入大量的人力去清除路面积雪和积冰,但是效率都比较低,清除起来比较困难,尤其是在一些学校、小区和人行道等地的狭窄路面由于得不到环卫工人的及时清理,经常为出行带来各种困扰与不便。因此就需要采用更为高效与快捷的清雪设备来及时清理路面积雪,以解决人们的出行问题。如今我国在对较为狭小的路面进行清洁时依旧是主要由人通过铁锹、扫帚等进行清洁处理,这样的方式不仅效率低,而且需要投入大量的人力
11、。因此,此次设计将主要针对狭小路面进行设计,以提高清雪效率,为人们的交通出行扫除障碍,较少交通安全事故,为环卫部门缓解由降雪带来的压力,此次设计的小型扫雪车将是一款价格较低,清雪效率较高,适用多种小型路面的的除雪机。1.2 国内外除雪机的发展现状1.2.1 国外除雪机的发展现状 近年来,美国、加拿大、俄罗斯以及欧洲一些高纬度国家研发了多种实用性很高的除雪设备,而且随着技术的不断发展与创新,这些国家的除雪设备的清雪效率也越来越高,清雪方式也越来越多样化 在国外,最初设计的除雪机是根据推土机的原理加以改进设计出来的,后来在其基础上又推出了将V型犁安装在汽车上的犁地式除雪机。现如今国外犁地式除雪机的
12、技术已经日益成熟。例如俄罗斯的新型K0281222犁式除雪机,此类型除雪机的基础车是MT328082型拖拉机,它不仅可以清雪还可以清除垃圾和堆沙。图1 美国Ariens扫雪机1.2.2 国内除雪机的发展现状 我国除雪机的研究与开发较晚,技术方面尚不成熟。现如今,我国大部分地区的道路仍然采用传统方式对路面进行积雪清理,有些地方则开始采用人工及机械相结合的方式,高速和一些主干道已经利用大型除雪设备尽情清理,但设备的种类和数量相对来说还较少。近几年,我国的一些生产厂商开始借鉴国外经验研发了一些适合我国路面的情况的除雪设备。例如;陕西高速公路管理局研究开发的FCX-1型除雪车;吉林公路机械厂和吉林工业
13、大学共同研制的CB1500压实冰雪清除车;重庆迪马公司制造的DMT5160TYFl多功能除雪车装有推雪铲、滚刷以及融雪剂散布机等装置;哈尔滨雪狼除雪机械有限公司研制的CXL-ITID型除雪车可以对雨雪薄冰等进行有效地清除,经由车辆碾压过的2至8cm的冰雪层可以有效进行清除,是目前国内较为理想的环保型除雪车。哈尔滨天达科技有限公司制造的P2400型抛雪式除雪车,前面装有组装式螺旋风扇抛扬机构,抛雪方向可根据需要进行适当调整,是清除积雪的理想设备。图2 破冰除雪机1.3 除雪工具的分类 目前,各国大都采用机械除雪或融雪或两种结合的方法进行积雪清除。机械除雪是利用机械对冰雪进行收集和清除的一种方法,
14、清雪机械有清雪机和除冰机两种。 而根据除雪机的工作原理,可以将其分为推移式除雪机、抛雪式除雪机和吹雪式除雪机: 推移式除雪机是由安装在大型车辆上的推雪铲,扫雪犁等装置组成,例如推雪机,利用推雪铲将积雪推走,然后再对积雪进行装卸和统一处理。然而这种扫雪机却没有集雪、抛雪的功能,而且它只适用于松软的雪或经过破碎之后的冰雪,其清理积雪的效率较低,而且还易划伤地面。 抛雪式除雪机的原理是先将积雪进行收集,再通过抛雪泵将积雪抛至路边或抛到运输车辆进行统一收集处理。其中螺旋式除雪机是最为常见的类型。 吹雪式除雪机的原理是采用发动机来产生强大的高压气流,再经由喷气口吹出来以达到清除积雪的目的。吹雪式除雪机其
15、运行起来速度较高、生产率也较高、但其成本也很高,其还有一个比较大的缺点就是只适用于松软的积雪,大多适合在机场和高速路上使用,对开发成本较低的小型产品帮助不大。 抛雪式除雪机根据工作方法的不同,又分为抛雪式和传送式两种:一、抛雪式除雪机是利用绞龙叶片的高速旋转将积雪旋进扫雪机,再利用导管将积雪运输送到储雪箱中。其特点是:利用大功率主机,宽幅、高效,使用范围比较广。二、传送式除雪机是先将积雪集中收集,再通过传送带传送到后面装车。这种除雪机目前在俄罗斯内被广泛应用。1.4 设计的任务 本次设计预计设计一台小型路面清雪机。工作原理:在工人的推行前进的情况下,将路面积雪收集到集雪筒中,积雪通过高速旋转的
16、抛雪叶片的离心作用抛出抛雪筒,抛到路边,以达到清雪目的。此除雪机主要适用于较为狭窄的小路、工厂、学校或小区内的路面的清扫工作,通过集雪、储雪、抛雪等步骤,大大提高清雪效率。对预想机械结构进行构想和结构设计,并对主要零部件计算和校核。 (1) 查阅相关资料,清除积雪物理性质,根据资料,对各种地段不同时间段各种温度的路面积雪的物理特性研究与分析; (2) 查阅除雪机国内外相关资料做方案设计,与多种方案比较,选取最优,确定除雪机的方案设计;(3) 对除雪机的各个部件精确地设计,确定扫雪车基本的尺寸精度,以及每个组件的连接方式。 (4)绘制除雪机的三维实体模型及其各部分零件图、二维装配图,最后编写该除
17、雪机的设计说明书。预计设计的参数是:清扫路宽1m,清除积雪最大厚度200mm,扬雪距离3m。第二章 积雪特性研究2.1 物理性质 要想有效的清理积雪,首先应该熟悉积雪的物理性质,然后计算清雪阻力以及预计功率。积雪的物理性质会受到气候变化、落下时间长短,以及车辆碾压、清扫工作的影响。积雪主要物理特性包含:积雪的摩擦系数、密度、硬度等。2.1.1 积雪的密度扫雪车的设计与积雪的密度有直接关系。雪溶化后产生的水质量与融化之前雪体积的比值就是积雪的密度。积雪的密度大多在007079gcm3范围内。因积雪的沉积条件、降落条件以及测量方法等因素导致积雪的密度不同8。俄罗斯与我国降雪情况比较相符,所以雪质的
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