小型清雪机的优化设计
基于单片机技术的小型智能清雪车的设计
基于单片机技术的小型智能清雪车的设计设计方案:基于单片机技术的小型智能清雪车引言:随着现代科技的发展，人们对生活质量的要求也越来越高。
在寒冷的冬季，雪后的道路常常会给人们的出行带来困扰。
为了解决这一问题，我设计了一种基于单片机技术的小型智能清雪车。
一、方案设计:1.车辆设计:为了实现自动清雪的功能，我将选择一种小型的电动车作为基础车辆。
这种车辆具有较小的尺寸和灵活的机动性，可以适应不同道路条件的清雪需求。
2.清雪机构设计:清雪机构是整个清雪车的关键部分，我将设计以下几个部分:a.雪铲装置:在清雪车的前部，安装一个可动的雪铲装置。
这个装置可以通过电机带动雪铲上下移动，实现对道路上的积雪进行清除。
b.雪铲刷:在雪铲下方，安装一根旋转的雪铲刷，通过电机带动刷子旋转，进一步清除道路上的雪层。
c.处理装置:雪铲刷下方再安装一个处理装置，用于将清除的雪层进行存储或处理，例如可以将雪层输送至车身后部的储雪箱内。
3.单片机控制系统设计:单片机控制系统是小型智能清雪车的核心部分。
通过单片机的控制，实现车辆的自动行驶和清雪操作。
主要包括以下几个模块:a.传感器模块:利用红外线、超声波或激光传感器等，感知车辆周围的环境信息，例如检测积雪厚度和障碍物距离等。
b.控制模块:单片机通过控制电机的转动，实现雪铲装置和雪铲刷的运动控制。
同时，根据传感器模块的反馈信息，采取相应的决策，例如选择前进、停止或转向等操作。
c.通信模块:为了实现智能化的控制，可以添加一个无线通信模块，使清雪车能够与用户的手机或电脑进行通信，接收用户的指令或提供实时的工作状态反馈。
二、工作原理:在工作时，小型智能清雪车会先检测周围的环境情况，包括道路积雪厚度和障碍物距离等。
然后，根据传感器模块的反馈信息，单片机会进行决策，例如选择移动方向和清雪方式等。
同时，电机和传动装置会根据单片机的控制信号，实现雪铲装置和雪铲刷的运动。
清雪车会自动完成道路积雪的清除工作，并将雪层存储或处理。
小型轨道多功能除雪清洁车设计方案
轨道除雪清砂车一、设计目标小型，自动化，一机多能，铁轨行走。
二、工作装置轨道行走实现：（1）轮式（2）履带式（3）轨行式（4）走行式除雪功能实现：（1）犁式：单向犁，V型犁，变角度犁，复合犁，刮雪板式，侧翼板式（2）旋切式：螺旋式，转子式，单螺旋转子式，双螺旋转子式，立轴旋转转子式（3）扫滚式避障功能式实现：（1）液压缸：上下高度避让，左右角度调整。
清沙功能实现：（1）扫盘式（2）滚筒式（3）吸尘式（4）扫盘吸尘复合式动力装置：（1）单缸电动机（2）单缸内燃机：柴油机，汽油机三、计划方案（1）可拆卸+犁板式：犁板式的结构简单，造价低，性能可靠，由于作业车主体应该行驶在铁路线上，清除的是轨道上作业车前面的积雪，所以刮雪板式、侧翼板式不能满足要求，首先排除了可能， V型犁式比单向犁式的性能要好，但是动力要求较大，排雪功能不佳。
但是我们设计的除雪车要在铁路上工作，如果是复线，将会出现把一条铁路上的积雪清除到另一条铁轨上去，所以这种工作装置的应用范围是单线的线路。
如果是单向犁式，通过对推雪犁板曲面的优化设计，配合选择合适的行进角，可以获得很好的除雪、排雪性能。
因为大部分的铁路是单向行驶，即靠左行驶，我们可以把我们除雪装置的除雪方向设计成与车辆行驶方向相同就可以避免调整犁板角度的麻烦。
采用可拆卸犁板式实现了除雪清沙功能的切换，在没有冰雪的时期，可以拆卸犁板实现单一的清沙功能，减低成本，提高效率。
（2）扫盘式：根据功能划分：盘式主要用来清扫车辆两侧，滚筒式用来清扫车身下较大宽度的路面。
而铁道作业主要清洁范围是两端钢轨，所以比较而言采用双扫盘式更为经济节能。
盘刷处于工作状态时，应该外伸而且下落，与路面保持浮动接触，同时实现避障和清扫刷最佳角度和压力调整，将盘刷磨损减到最小。
（3）单缸柴油机：电动机已经是应用最多的一种动力来源，但是它有个缺陷，就是能源需要外部供应，我们的作业车属于清洁作业，在十分恶劣的情况下工作的，如果断电，就会影响我们的作业。
小型便携清雪车设计研究
小型便携清雪车设计研究作者：刘振达刘姝言来源：《知识文库》2018年第14期我国北方冬天气温寒冷，降雪比较多，给城市交通和行人外出造成较大困难，如何更好的解道路、居民区及时、快速和环保地清理道路积雪的问题，已经成为生活在北方的产品设计从业者们共同关注的问题。
1 前期调查与分析现今科技日新月异，目前已有的除雪技术也有很多，（1）有传统的人工除雪技术；（2）在道路上撒播化学物质融雪除雪技术；（3）靠各种清雪机械除雪技术。
这些技术可以说是各有利弊。
第一种为人工除雪，它需要人工使用推雪板、铁锹等清雪工具进行积雪的清扫。
这是一种效率非常低的方法不仅浪费大量的人力物力，作业成本高，而且不能及时快速除雪，安全系数低。
第二种为融雪除雪法，它是通过融雪剂泼洒车将融雪剂均匀地撒布于雪面，使雪溶化成水。
与人工除雪相比，这种技术除雪效果好、效率高、设备简单、易于实施而不足之处在于所使用的融雪剂主要是盐，不仅费用较高会使路面及周边植被遭到严重破坏，对环境的影响是长期不可恢复的。
融雪剂在气温过低时会失去作用，也不利于保护车轮胎。
第三类为机械除雪法，它是利用机械装置将路面的积雪或冰与路面分开并移送出路面的方法，它的优点是应用范围广，适应性很强。
缺点是大型机械无法进入，噪音又大。
人工清扫又耗时费工，极其迫切地需要自动化程度高、小巧灵活，噪音低，性能良好的机械来代替，进而，设计一款相对方便的清雪车势在必行。
2 设计构思及方案基于现有的清雪车在使用过程中噪声大又笨重等问题，为校园、庭院设计出一款低噪音轻巧的小型清雪车。
本设计针对，大型设备清理占地面积大、影响交通，窄小街道、机关大院、小区、学校、公园等小道大面积场所清雪费工费力的情况，经过实地调查咨询和严格思考，进行小型清雪机的设计。
这是一款人力电动两用清雪车，可以由使用者实现电动和手动两种方式工作，它提供了一种结构简单、生产成本低、能够明显改善平衡性且省力的链轮结构，给使用者轻巧、灵活、方便捷、省力等优点。
小型除雪车的总体设计与建模设计
中文摘要本文在分析了目前国内外的主要除雪方法的基础上，提出一种适合中国国情的小型机械旋转式清雪车的设计方案，并对其进行了理论分析和实用结构设计分析，同时用Solid Edge软件绘制了三维实体造型效果图和二维工程图，为国内生产该种清雪车提供了完整技术资料。
本文首先对道路上的压实积雪的物理机械性能进行分析研究，并查阅参考了目前的国内外有关该设备的大量资料，在已有成果的基础上，进行设计计算和机构创新，这些资料为本文设计计算提供了重要的理论依据。
在分析大型旋转式除雪机结构和设计理论的基础上，针对国内单位清雪分块承担的特点，本文对小型螺旋旋转式清雪车进行了深入分析，并进行了完善，设计了此种清雪设备。
通过对已有小型清雪设备的分析研究，表明现有设备能实现基本的集雪、运雪和抛雪功能。
但尚存在操作不方便，清雪效率不高等缺点。
根据已有的理论研究基础，针对目前已有机械的不足，本文设计了带有抛雪叶轮、加有内置蜗杆传动和螺旋状集雪搅龙装置的清雪车，确定了其主要参数，传动方案和结构形式。
设计时充分考虑了各种因素，对其中的关键部件—抛雪轮进行了有限元分析，并应用人机工程学原理，可对扶手高度进行调节，使操作更加舒适方便。
提出了一整套实用结构，使得该机型大小适中，操作方便，外表美观。
本文在设计和绘图中，采用先进的工程软件Solid Edge进行三维实体造型设计、二维工程图的绘制和有限元分析，为国内生产该种清雪车提供了一整套技术资料。
关键词：小型清雪车三维造型及工程图有限元分析人机工程ABSTRACTAfter analyzing the various means of snow-clearings in the world at present, the project of a sort of mini snow-blower fit for China is put forward in this paper. Based on the theory study and applied structural design, the three-dimensional solid model and planar drawing have be completed with Solid Edge engineering software, which can offer an entire technical data and engineering drawings for producing factory.This paper first analyse the physical and mechanical properties of snow compaction on the road, then access to a lot of information about this equipment at home and abroad. Design calculations and institutional innovation is based on the result which has been researched. All this information has provided an important theoretical basis for the design calculations and institutional innovate in this paper. On the basis of analysis structure and design theory of the large rotary Snowremoveing machine, arm to the characteristic of snowremoveing in the national company,Mini Snow-blower is deeply reseached and consummated in this paper. Mini Snow-blower is designed.Overpass the research and analysis of mini Snow-blower nowadays,we realize that the equipment nowadays can carry out the functions of collecting,carrying and throwing snow.But there are some disadvantages,for e example, the manipulation is discommodiousness,the efficiency of snow removing is low. Refering to the foundation of the academic researches nowadays, contraposing the deficiency of mini Snow-blower , we devise a type of mini Snow-blower which with impeller, worm inside and twist collect equipment. Mostly parameters, blue print of drive and modality of structure are ensured.All complications are calculated during design.The shrowing equipment is finite element analysisd which is pivotal part in mini Snow-blower.The principium of ergonomics is applied too,the height of handrail can be accommodated. Manipulations get more comfortable.A complete set of banausic structures are brought forward.The magnitude of this equipment is moderate. Manipulation is convenience. Appearance is beautiful.During the designing and ploting, the three-dimensional solid model, planar drawing and finite element analysis have been completed with Solid Edge engineering software. A complete set of data is provided for the national companies which manufacture this mini Snow-blower.KEY WORDS：Mini snow-blower, Experimental verification, Finite Element Analysis , Ergonomics目录第一章绪论 (1)1.1 选题的意义 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (2)1.3 本文主要任务 (2)第二章小型清雪车的总体方案研究比较 (3)2.1 总体方案的几种组合及比较 (3)2.2小型清雪车工作原理简述 (3)第三章小型清雪车的设计计算及校核 (7)3.1 带传动计算 (7)3.2蜗杆传动计算 (8)3.3轴承寿命计算和润滑方式的选择 (11)3.3.1 寿命计算 (11)3.3.2 润滑方式的选择 (13)3.4轴的校核 (13)第四章三维造型、人机工程学应用和有限元分析 (15)4.1 三维造型 (15)4.1.1 小型清雪车整体造型 (15)4.1.2 工作部分造型 (15)4.1.3 行走部分造型 (16)4.2 人机工程学的应用 (16)4.3有限元分析 (17)第五章结论 (20)5.1设计完成情况 (20)5.2结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)第一章绪论1.1选题的意义中国有句古话叫做“瑞雪兆丰年”，冬季一场大雪能带来明年的好收成。
气力式小型除雪机的结构项目设计方案
气力式小型除雪机的结构项目设计方案第一章绪论1.1本课题研究的意义与目的我国北方地区冬季比较漫长，基本上每年都会有大降雪出现，有些地区还会因为长时间大降雪而形成雪灾、，给人们生活带来困难，给社会生产带来很多不便利，特别是现在，经济飞速发展，需求地于生产地的联系密不可分，而连接的方式就是运输，而公路运输又占有运输的很大比例，因为一些地区由于地貌限制只能用公路运输来完成生活需求，但是道路积雪给人们出行和公路运输带来了很多不便，特别是大降雪和雨夹雪天气，让高速公路关闭，让国道行驶很不安全，严重的影响了人们的出行和经济发展，现在道路积雪问题引起了各级部门的关注和重视，我认为如何能高效的处理积雪，保障道路通畅，让人们安全出行，提高交通安全成为冬季公路养护的主要问题。
所以，过多的降雪常常来不及得到及时有效的清除，给城市交通和人民生活带来了许多不便。
因此，我们寻找一种高效初雪的方式，而成本又比较低的清雪方法成为当下重中之重。
本文研究的主要目的是通过对气力式小型除雪机进行整体设计，主要对铲雪装置进行结构设计及气力传动的设计，从而设计出一种规模小气动式清雪车，用于工作环境，家庭，社区道路积雪的清除，从而方便人们出行，免去可预知的安全问题。
通过本题目设计，也能够进一步理解机械原理、农用机械设计、气压传动等专业课程知识，掌握专用机械设计的原理和方法。
当下社会全速发展，而社会发展的源泉和活力又在于创新。
创新发明是用新思想，新方式，新的产品。
现在各国都在发展机械水平，进入一个机械时代，机械的更新为当下重中之重。
机械的创新在于适应社会的发展，机械的创新能降低人们劳动力的同时，带来更多的效益，机械创新的进展极有可能影响某一行业，或者影响人们的生活习性，对社会有着很重要的意义。
现在清雪的方式主要分为：①人力清雪；②撒化学物质融化冰雪；③靠机械装置除雪。
人力清雪需要很多劳动力，但是除雪效率还达不到人们的理想，从而浪费人力，物力来达到一个不理想的方式是不可取的。
除雪机 小型清雪机 道路除雪除冰机 除雪机械设计攻关总结
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊道路除雪除冰机械研发技术课题和攻关总结河北五星电力设备有限公司特推出仿人力智能除冰机械。
智能机械除冰稿系统，除冰效果极佳，属全国首创，螺旋导向清理冰雪，自动将冰雪清理至清扫车一侧；螺旋导向高强扫轮清扫浮雪并自动将浮雪清扫至清扫车一侧；驾驶员可通过观察、控制除冰镐工作情况和除冰雪效果；机械除冰镐易磨损的镐刃置换十分方便，并且成本低廉，多功能化设计可实现除冰、清雪、扫雪于一体，夏季可将整机前部拆下并十分方便的将装载机斗安装上，可做为装载机使用，体现整机设计巧妙，利用价值高，解决了一般清雪机的单一性。
本产品全新理念设计，功能卓越，已获得国家多项专利。
是根据国际和国内的最新形势和市场需求而确定的研究课题。
对实际的生产和生活有很大的实际意义。
是隶属于国家攻关课题----多功能铲雪车研制的一部分。
1.1.2 本次设计研究目的中国北方大部分地区,每年有3～5个月的降雪期,道路积雪给交通运输及人民日常生活带来许多困难,有时甚至阻断交通。
近几年来高等级公路里程不断增加,及时有效地清除路面积雪已成为亟待解决、刻不容缓的问题,这对于提高车辆的运输效率、避免重大交通事故的发生,具有很大的社会经济效益。
目前,国内除雪作业多由人工或其它代用机械完成,其劳动强度大,作业效率低。
进口外国先进的除雪设备,造价高且不适合中国国情;而用其它的代用机械如平地机进行除雪作业,则又浪费实用设备且对路面具有破坏性。
所以,尽快开发出适合中国国情的低成本、高效率、且宜大面积推广应用的除雪设备,是一项艰巨而紧迫的任务。
1.1.3 本次设计研究的意义我国北方大部分地区,每年有很长的降雪期,道路积雪给交通运输及人民日常生活带来许多不便。
尤其冻结在道路上的积雪与薄冰,┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊采用传统除雪机用推刮的办法无法清除,为此不得不耗费大量人力物力进行人工铲除。
小型路面扫雪机的结构设计综述
济南大学泉城学院毕业设计题目小型路面扫雪机的结构设计专业机械设计制造及其自动化班级机设07Q2学生马传磊学号20073006066指导教师蔡冬梅二〇一一年五月二十日1前言1.1选题的意义中国有句古话叫做“瑞雪兆丰年’，冬季一场大雪能带来明年的好收成.但是积雪给城市交通带来巨大的麻烦，尤其是我国的北方地区。
我国北方气候寒冷、冬季时间较长，降雪量较大，常会引起塞车、交通事故、行人摔伤等一系列问题，我们的环卫工作人员在大雪后忙于清除主干道等主要路面的积雪，而对于一些非大型机械车辆行驶的路面很难及时的清理，对过往的路人很不方便。
尤其是在一些校园，厂矿企业或居民小区内的小型路面积雪得不到相关部门的及时清除，来往的路人很不方便，甚至出现意外事故，给人们的户外生活带来不便。
目前我国对于较窄路面的清雪方式仍然是依靠人力，用铁锹和扫帚等工具将积雪清理，清雪效率较低，所以，我们准备设计这种针对小型路面除雪的小型机械，提高积雪的清扫效率，为过往的行人带来方便，同时减少了不必要的事故发生，能在大雪后为紧张的环卫部门减轻了一定的压力。
1.2国内外研究现状扫除冰雪机械在国外已有几十年的历史，其技术先进，现在已经有成型产品在广泛应用。
现在，清雪机械的发展迅速，已经在市场上流通的清雪机主要有铲刮式除雪机系列，抛扬式除雪机系列，刷扫式扫雪机系列，击振式破冰除雪机系列等，但仍以大型车辆带动清雪装置实现清理积雪的任务。
虽然它们整机性能稳定，但是造价都很高，并且不适合学校、单位等住宅小区内路面的清雪工作。
现在市场上的扫雪机按工作方法来分主要有两种类型：第一种为抛雪式扫雪机。
它利用高速旋转的叶片将雪旋进扫雪机，再沿导管抛运到车上的储雪箱中。
这冲机器最突出的特点是：宽幅、高效、采用大功率主机，在北欧国家使用较广。
第二种是先将积雪收集，再利用输送带向后传送、装车。
这种机器在俄罗斯较常见。
目前国内有几家单位正在进行扫除冰雪机械和扫雪机的研发，产品已进入市场。
小型手扶式清雪车设计 【汽车专业毕业论文】【答辩通过】
融雪剂清雪是一种靠热作用或撒布化学药剂使冰雪融化的方法。主要用于冬季机场、公路、广场、停车场、铁路、城市街道等，起到清雪及防冻作用，但同时也对城市环境产生了不可忽视的危害，融雪剂所需费用较高，易对道路和周围环境造成污染，而且气温过低时将失去作用，也不利于保护车轮胎，因此，这种方法的使用范围受到一定影响。
The snow clearing capacity of the snow-remover depends on the properties of snow clearing device,so it is necessary to study the structure and properties of snow clearing device deeply. The device mainly used for clearing floating snow is spiral snow collection,which is generally used with highspeed rotating fan and snow throwing cylinder.Snow is collected by spiral snow collection and threw to roadside or snow truck through snow throwing cylinder driven by rotating fan,which can save time,and the efficiency is high.
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题目:小型清雪车的优化设计课程:机械优化设计专业: 机械设计制造及其自动化班级: 机制106班姓名: 强学号: 103731627指导教师: 学军2013年12月15号中文摘要本文在分析了目前国外的主要除雪方法的基础上，提出一种适合中国国情的小型机械旋转式清雪车的设计方案，并对其进行了理论分析和实用结构设计分析，同时用Solid Edge软件绘制了三维实体造型效果图和二维工程图，为国生产该种清雪车提供了完整技术资料。
本文首先对道路上的压实积雪的物理机械性能进行分析研究，并查阅参考了目前的国外有关该设备的大量资料，在已有成果的基础上，进行设计计算和机构创新，这些资料为本文设计计算提供了重要的理论依据。
在分析大型旋转式除雪机结构和设计理论的基础上，针对国单位清雪分块承担的特点，本文对小型螺旋旋转式清雪车进行了深入分析，并进行了完善，设计了此种清雪设备。
通过对已有小型清雪设备的分析研究，表明现有设备能实现基本的集雪、运雪和抛雪功能。
但尚存在操作不方便，清雪效率不高等缺点。
根据已有的理论研究基础，针对目前已有机械的不足，本文设计了带有抛雪叶轮、加有置蜗杆传动和螺旋状集雪搅龙装置的清雪车，确定了其主要参数，传动方案和结构形式。
设计时充分考虑了各种因素，对其中的关键部件—抛雪轮进行了有限元分析，并应用人机工程学原理，可对扶手高度进行调节，使操作更加舒适方便。
提出了一整套实用结构，使得该机型大小适中，操作方便，外表美观。
本文在设计和绘图中，采用先进的工程软件Solid Edge进行三维实体造型设计、二维工程图的绘制和有限元分析，为国生产该种清雪车提供了一整套技术资料。
关键词：小型清雪车三维造型及工程图有限元分析人机工程第一章绪论1.1选题的意义中国有句古话叫做“瑞雪兆丰年”，冬季一场大雪能带来明年的好收成。
但是积雪给城市交通带来巨大的麻烦，尤其是在我国的东北，和新疆一带冬季道路积雪给车辆和行人带来极大不便，甚至造成车祸，严重地影响了人们正常的生产和生活秩序，这已成为北方各个城市急需解决的问题。
目前我国清雪方法比较原始，主要是依靠人力，用铁锹和扫把清理积雪，这种方式不但浪费了较大的人力和物力，而且清雪的效率低，往往不能及时清除积雪，而积雪被车辆压实后更加难以清除。
因此，寻找一种既有较高效率，成本又比较低的清雪方法就成为当务之急。
目前，各国普遍采用的除雪方法是机械除雪法和融雪法两种基本方法。
机械除雪法是通过机械对冰雪的直接作用而解除冰雪危害的一种方法。
积雪按状态可分成三种类型：(1)松散雪，即降雪不久且未经人员和车辆碾压的雪，质地松散；，体积大，流动性好；(2)压实雪，即降雪后经人踩和车压而形成的冰雪混合物，有不同程度的硬层，不易清除；(3)冰层，是积雪因暴晒或车辆碾压融化成水后又冻结成冰，冰层中除水分外还有大量尘土和泥沙，质地坚硬，和地面粘接牢固[3]。
所以除雪机械包括除雪机和除冰机两种。
根据工作原理的不同，除雪机可分为推移式、抛雪式和吹雪式三种。
推移式除雪机是将推雪铲刀，除雪犁等装置安装在推土机或其它车辆上，将雪推走，开出通道，然后用卡车将积雪运走。
这种方法只能将积雪推到路边，不具备集雪能力，且只适用于新鲜雪或破碎后的压实雪，效率较低，容易划伤地面。
抛雪式除雪机配有抛雪泵，将收集到的积雪抛到路边或送入运输车辆。
其中以螺旋式最为常见。
吹雪式除雪机一般配备航空发动机，产生强大的高压空气流由喷口吹除地面积雪。
吹雪式除雪机运行速度较高，有很高的生产率，但它只适用于新鲜雪，只能在机场、桥梁和高速路上应用，成本很高，不适合开发小型产品[4]。
由以上两种主要除雪方法的对比与分析，我们得出结论，除雪应以机械除雪为主。
1.2国外研究现状及发展趋势利用机械清雪是把人从繁重的扫雪工作中解放出来的一种最好的途径，并大大提高了清雪效率和速度。
因此，科学工作者一直在探索如何研制出安全、可靠和实用的清雪机械。
在国外，最初的清雪机械是采用推土机或装载机，利用其推土板和装载斗将积雪集中在一起，这后来发展成犁式除雪机。
早在1943年日本就开始把V型犁装在载重卡车上用于除雪，经过多年的发展，国外犁式除雪机已具有较高的技术水平。
犁式除雪机出现以后，又出现了将用合成材料制成的指向圆周不同方向排列的棒装在滚筒上作为清雪专用器械，但只对没冻的积雪效果好，直到后来出现了连续快速的大型旋转式清雪机后，清理积雪的工作才变得简单。
旋转式除雪机一般具有切削、集中、推移和抛投的功能，具有结构复杂、功能多的特点。
俄罗斯和日本是生产旋转式除雪机的主要国家，技术成熟。
其产品性能居世界领先水平。
除雪机在国外已经发展了几十年，特别是在瑞典、芬兰等北欧国家已经相当成熟。
根据我国国情，国应加强雪的力学性质研究，建立道路气象系统，除雪机械应向小型化、高速度的方向发展，向多功能、机电液一体化的方向发展，同时注意提高安全性和舒适性[5]。
简言之，与其它类型的除雪机械相比，抛雪式除雪机一般具有对积雪的切削、集中、推移和抛投功能，其应用较广，是一种现代化、高效率的除雪机械。
国有关这方面的研究很少，据了解目前国没有厂家在生产小型抛投式清雪机。
所以对这种小型的清雪机的研究、设计和开发必然有很大的现实意义。
1.3本文主要任务根据目前已有的小型清雪设备设计一种新型适用于学校、社区、工厂的小型清雪装置，能实现集雪、运雪抛雪功能。
要进行合理的方案论证和结构设计，对主要零件进行设计，并进行校核。
对整机应用Solid Edge软件进行三维建模和二维工程的绘制。
设计完成应包含以下工作：(1)根据国外资料进行方案设计，进行比较优化，从中选出最优方案。
(2)具体进行各个工作部分的设计，确定基本尺寸，安装方式，应用Solid Edge建模。
(3)应用人机工程学原理进行优化设计，对主要部件进行有限元分析。
第二章小型清雪车的总体方案研究比较2.1总体方案的几种组合及比较方案一：利用吹风的方式，从鼓风机里吹出的高速气流将积雪吹到路边，吹雪式清雪车运行速度较高，有很高的生产率，但它只适用于新鲜雪，对于压实的积雪或冰层无能为力，只能在机场、桥梁和高速路上应用，成本很高，不适合开发小型产品。
方案二：利用一个置于清雪车前部的铲子，随着清雪车的不断前进，将积雪推至路的一边。
推移式清雪车只能将积雪推到路边，不具备集雪能力，且只适用于新鲜雪或破碎后的压实雪，效率较低，容易划伤地面。
方案三：利用机械传动的方式，由集雪器先将积雪搅碎，并输送至一个高速旋转的叶轮，将其抛到路边。
螺旋转子式清雪车适用围广，无论是松散雪、压实雪清雪效果和效率要比前两方案好，而且这种方案设计，设计出的产品体积小、成本低、操作方便灵活，适用于道路窄的地方。
因此选用第三种方案。
2.2 小型清雪车工作原理简述2.2.1基本结构目前小型机械式清雪车主要由原动机、传动装置、集雪装置、抛雪装置、行走系统和操作系统组成。
原动机可以采用电机或发动机，目前大多采用汽油机或柴油机；集雪装置用来收集积雪，主要采用推雪铲或螺旋状搅龙；抛雪装置是将收集的积雪抛到路的一侧或收集装置中。
主要的方式有抛雪叶轮和鼓风机两种；行走装置是来实现机器的前进，有手推式和自走式两种；操作装置主要控制设备的运转和行进方向。
2.2.2工作原理工作时由原动机提供动力，经由蜗轮蜗杆传动或带传动将动力传递到工作部分和行走系统。
积雪由集雪装置收集到一个腔体，再由抛雪装置清除出机体，抛雪叶轮利用高速旋转时的离心力将积雪抛出；鼓风机利用气流将积雪吹出。
这样在人力推动(手推式)或原动机带动(自走式)下，清雪车不断前进，就能实现连续的清除积雪。
小型机械式清雪车结构示意图如下：图2-1小型旋转式清雪车结构示意图2.3具体方案的确定2.3.1原动机的选择动力采用微型发动机，本课题的设计需求大约是每小时扫雪量为1000㎡，以积雪平均密度为250㎏/3m ,积雪厚度以30cm 计算，那么每小时扫雪量为：1.0×310㎡×0.3m ×250㎏/3m ＝7.5×410kg在抛雪轮的作用下，设计最大抛雪高度为4m ，那么排雪消耗的功率为： mgh ／t ＝7.5×410 kg ×10N/kg ×4m ÷3600s=833w集雪搅龙在积雪的作用下阻力矩m=20Nm,那么集雪搅龙消耗的功率为： 20Nm ×2×3.14×10r/s=1256w,其中10r/s 是搅龙转速。
估计整机重量为200kg ，与路面的摩擦系数取0.2,前进速度约为1m/s, 那么前进消耗的功率为：200 kg ×10N/kg ×0.2×1m/s=400w整机消耗的功率为：833w+1256w+400w=2.49Kw在这一设计要求下，对动力源选型，考虑到清雪车在工作时可能遇到踏实的积雪，故选用功率稍大的发动机，以满足不同工作状况下需要。
选用凯马动力生产的KM170F 汽油机，详细参数如下：起动方式手拉起动/电起动油箱容量L 2.5净重kg 27外形尺寸mm 332×384×416表2-1 KM170F汽油机参数2.3.2传动方式的选择首先由一个带传动将动力由汽油机传出，向前通过一个蜗轮蜗杆传到工作装置，向后通过一个蜗轮蜗杆传到行走系统。
结构简图如下：图2-2小型清雪车结构简图1. 搅龙2. 清雪铲3. 抛雪筒4. 传动系统5. 发动机6. 操作装置7. 车轮8. 车架9. 抛雪轮2.3.3集雪装置设计本设计采用带状螺旋集雪轮，这样的设计能对集雪有很好的破碎作用，同时又不容易发生堵塞。
基本结构如下：图2-3带状螺旋集雪轮简图以上形式的集雪装置把切雪、集雪、运雪三大功能于一身，具有很好的效果。
其中左边搅龙左旋，右边搅龙右旋，这样积雪所受的力指向两个搅龙的中间部位，使积雪较容易的进入后面比清雪铲要窄的抛雪室。
第三章 小型清雪车的设计计算及校核3.1带传动计算发动机输出功率 P=3.6Kw, i=1.8 1． 确定计算功率ca P由于载荷变动微小，因此取A K =1.0 则ca P =A K P=1.0×3.6Kw=3.6Kw 式中ca P ——计算功率，单位为Kw ；A K ——工作情况系数；P ——传递的额定功率。
2．选择带型由ca P =3.6Kw,小带轮转速1n =3600r/min,选择A 型带。
3．确定带轮的基准直径1d d 和2d d 1 ) 初选小带轮的基准直径1d d =80mm ，则大带轮的基准直径2d d =i 1d d =1.8×80=144mm 查表取2d d =140mm 2 ) 验算带速V=11n d d π=3.14×80mm ×3600r/min=15.072m/s ＜35m/s, 4． 确定中心距a 和带的基准长度d L根据o.7(1d d +2d d )＜0a ＜2(1d d +2d d )得 初步确定a=300mm, 基准长度=948.4mm 公式（3-1） 取d L =900mm =275.8mm实际中心距a=0a +5． 验算主动轮上的包角1α-57.5=167.49°＞120° 包角合适。