扫雪机的设计
小型路面扫雪机的结构设计.

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。
小型扫雪车设计

扫雪车设计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、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。
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,最后编写该除雪机的设计说明书。
除雪机系统设计

目录1摘要-----------------------------------------------------5 2除雪机研制的现实意义-----------------------------------7 3 研究现状与动态-----------------------------------------73.1国内除雪机现状----------------------------------------73.2国内除雪机发展方向------------------------------------93.3国外道路除雪机技术发展状况---------------------------103.4国内除雪机械的缺陷-----------------------------------153.5除雪机市场分析---------------------------------------164.总体方案分析与设计------------------------------------174.1方案一-----------------------------------------------174.2方案二-----------------------------------------------185.对课题提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析----195.1 课题研究内容-----------------------------------------195.2可行性分析-------------------------------------------196.除雪机设计---------------------------------------------206.1除雪机与动力连接结构---------------------------------206.2犁形前雪铲曲面及铲体设计-----------------------------206.3 除雪装置升降机构------------------------------------23 6.4 推雪与扫雪机构-----------------------------------------236.5 铲刃------------------------------------------------256.6 仿形支重机构----------------------------------------266.7 液压控制系统----------------------------------------266.8 液压计算以及器件选择--------------------------------277.配套动力选择------------------------------------------277.1 动力选择---------------------------------------------277.2 动力校核---------------------------------------------277.3 除雪铲的力学模型及计算-------------------------------287.3.1除雪铲转移的行驶阻力------------------------------297.3.2 除雪阻力、附着力除雪功率的计算--------------------297.3.3除雪铲功率计算------------------------------------307.3.4计算步骤------------------------------------------308. 主要特点及技术性能参数------------------------------318.1 主要特点---------------------------------------------318.2 主要技术性能参数-------------------------------------318.3结束语------------------------------------------------32 参考文献--------------------------------------------------33 结论------------------------------------------------------35 设计心得-------------------------------------------------36 附件------------------------------------------------------371.摘要我国北方冬季降雪量大, 给各城市、园林、宾馆、别墅、庭院的道路, 机场跑道与场区路面, 林区运材道路, 以及高速公路等的交通运愉工作造成了极大困难和不便, 交通事故屡屡发生。
小型手推式除雪机毕业设计说明书(有全套CAD图)

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摘要中国北部地区冬季时长相对南方地区更长,雪量也更大,加之北部地区冬季温度较低,导致积雪长时间堆积不易融化,经过车辆行人的碾压后形成冰层,造成人们生活上的交通不便并且人们的个人安全也会受到不小的影响,特别是为老人和小孩的安全问题埋下隐患。
而小型的除雪机兼实用性、便携性于一身,并且价格适中,适用场景广泛,容易得到推广,因此,对此类小型手推除雪设备的研发是非常有必要的。
在本说明书中,通过对大量技术资料、文献的参阅,对路面积雪物理性质的变化因素进行了必要的探究;考虑到实用性以及经济性,设计选择汽油机作为所设计设备的动力来源;设备的基本结构以及相应的作用如下:设计原动力通过输出轴、传动链进行动力传送,从而带动设备各部位的运转。
设备的实际基本工作原理为:蛟龙叶片对积雪进行粉碎并且集中,抛雪叶轮高速旋转,利用离心作用将积雪通过抛雪筒抛出设备,从而达到我们所希望的清雪的目的。
本说明书将对所研究的设备进行必要的理论分析,通过理论分析得到的数据,进行相应的结构设计,且通过CAD制图软件做出相应的二维装配图以及零件图,为相关行业提供一定的技术资料。
关键词:除雪机;小型手推除雪设备;装配图AbstractIn northern China, the winter is longer in the south, and the amount of snow is greater, In addition, the northern region of the winter temperature is low, resulting in long accumulation of snow is not easy to melt, Cause traffic inconvenience,And it's dangerous ,Especially for the elderly and children. And small snow removal machine and practicality, portability in one, And the price is moderate, Suitable for a wide range of scenarios, easy to get promotion, Therefore, it is very necessary to research and development of small hand push and snow removal equipment.In this specification, through a large amount of technical information, literature, Changes in physical properties on the snow made the necessary inquiry; Considering the practicability and economy, the design of the gasoline engine is the power source of the equipment;The basic structure of the device as well as the corresponding functions are as follows: Design the original power through the output shaft, the transmission chain for power transmission, so as to drive the operation of various parts of the device. The actual basic working principle of the equipment is: The Dragon leaves on the snow was crushed, snow throwing a high-speed rotating impeller, By using the centrifugal effect, the snow can be thrown into the device to achieve the purpose of clearing snow.This specification will carry on the necessary theoretical analysis to the equipment which studied, and the data obtained through the theoretical analysis,The corresponding structure design, and through the CAD drawing software to make the corresponding 2D assembly drawing and parts drawing, to provide certain technical information for the relevant industry.Key words: Snow removing machine; Small hand push snow removing equipment; assembly drawing;目 录1.前 言 (7)1.1 课题意义 (7)1.2 除雪机发展状况................................................ 7 1.2.1 国外现状 ................................................ 7 1.2.2 国内现状 (8)2. 关于积雪特定性质的研究 (9)2.1 物理性质 (9)2.1.1 雪的密度 ................................................ 9 2.1.2 硬度(抗压强度) .......................................... 10 2.1.3 摩擦系数 .. (11)3. 任务要求和设计方案 (8)3.1 课题任务 (8)3.2 设计参数如下: (8)3.3各种设计方案以及对比 (8)3.4 所设计设备工作原理.......................................... 9 3.4.1 基本结构 ................................................ 9 3.4.2 设备除雪原理 (9)3.5 设备重要配件 (12)3.5.1 原动机 ................................................. 12 3.5.2 传动链 .. (12)1)链轮的齿数1z 2z 以及传动比i 的确定 (12)2)链条型号与链条节距 (12)3.5.3 传动轴 (13)3.5.4 涡轮涡杆减速器 (13)3.5.5 搅龙轴 (13)3.5.6 搅龙叶片 (14)3.5.7 抛雪叶轮 (14)4. 手推除雪设备设计的计算、校核 (15)4.1 原动机的选择 (15)4.2 关于链传动部分的计算 (20)4.2.1 链 (20)1)链的选择计算 (20)2)当量的单排链的计算 (21)3)链的节数和中心距的计算 (22)4)链条速度v,并选择链条的润滑方式 (18)5)链对链轴的压力FP的计算(压轴力) (18)4.2.2 关于链轮的基本数据 (18)1)小链轮的尺寸 (19)2)大链轮的尺寸 (19)4.3(传动轴)结构设计与其校核 (19)4.3.1 结构设计 (20)1)算输出轴上功率P2、转速n2、转矩T2 (20)2)链轮受力 (21)3)初定传动轴直径最小值 (21)4)传动轴,图1 (22)5)轴承选择 (22)4.3.2 校核(轴) (22)1)计算功率P、转矩T2(轴上) (22)2)轴端受到的力 (23)3)计算轴上载荷 (23)4)根据弯矩合成应力对轴强度进行校核 (24)4.4 蜗轮蜗杆减速器的基本结构 (25)4.4.1 按齿面接触疲劳强度计算 (25)1)确定涡轮上作用的转矩 (25)2)载荷系数K (25)Z (25)3)确定弹性系数EZ (26)4)接触系数p5)许用接触应力[]Hσ (26)6)初定中心距、倒程角、模数 (30)4.4.2 按齿面接触强度验算 (270)4.4.3 计算传动的主要尺寸 (27)1)蜗杆的尺寸 (27)2)涡轮的尺寸 (28)4.4.4 校核齿根弯曲疲劳强度 (29)4.4.5 验算效率η (30)4.5 搅龙轴的设计 (30)4.6 搅龙叶片的设计 (31)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)翻译译文 (39)翻译原文 (56)1 绪论1.1 选题意义我国的东北、华北、西北等北部的部分地区,冬季的积雪和冰常常造成严重的交通障碍,在有些路段如坡道、转弯、交叉路口、机场跑道等,路面有积雪和积冰则影响更为严重,常常引发交通事故。
小型扫雪车设计

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 serious 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 People's Daily life.Therefore, to develop small snow removal equipment, has a high practicality and use value. This article not only 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 blower's work principle is to use the 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 high-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 snow 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-dimensional plane figure小型扫雪车设计 (1)摘要 (1)第一章绪论 (5)1.1选题意义 (5)1.2国内外除雪机的发展现状 (5)1.2.1 国外除雪机的发展现状 (5)1.2.2 国内除雪机的发展现状 (6)1.3 除雪工具的分类 (7)1.4 设计的任务 (7)第二章积雪特性研究 (8)2.1 物理性质 (8)2.1.1 积雪的密度 (8)2.1.2 雪的硬度 (9)2.1.3 雪的摩擦系数 (9)第三章除雪机设计方案 (9)3.1 方案及比较 (9)3.2 工作原理 (10)3.2.1 基本结构 (10)3.2.2 工作原理 (10)3.3 基本结构确定 (10)3.3.1 动力装置选择 (10)3.3.2 传动方式的确定 (11)3.3.3 积雪收集装置设计 (11)第四章扫雪车的设计计算与校核 (12)4.1 链传动计算 (12)4.1.1 传动链的设计步骤 (12)4.1.2 链轮基本数据计算 (14)4.2 传动轴的设计及校核.................................................................... 错误!未定义书签。
小型扫雪机扫雪系统设计说明书

小型扫雪机扫雪系统设计说明书摘要扫雪机的问世,让人们在生活中减少了很多麻烦。
本文在分析了国内外多种扫雪机的发展现状之后提出,主要运用范围是大型除雪设备所不能触及到的路面。
结合路面的宽窄,积雪的厚度等因素,设计了一种小型的路面扫雪机。
本设计在对扫雪机的工作原理进行分析的基础上,通过计算确定机械传动机构及动力装置,然后进行控制系统设计,把控制和机械有机结合。
本设计运用三维绘图软件创建了扫雪机各零部件三维模型,进行整体的三维装配,展现其整体的造型效果,绘制部分二维零件图及装配图,完成了基于单片机的微机控制电气原理图。
关键词: 扫雪机;机械结构设计;控制系统设计;直流伺服电机;单片机IABSTRACTThe advent of snowplows has reduced people's troubles in their lives. This paper analyzes the development of many kinds of snowplows at home and abroad.The main application is the surface of the road that thelarge scale removal equipment cannot bined with the width ofthe road and the thickness of the snow, a small road snowplow was designed.This design on the basis of the analysis of the workingprinciple of the snowplow, through the calceolation to determine the mechanical transmission mechanism and power device and then designed the control system to combine the control and machanism in a organic way.This design using the 3 d drawing software to create a snowplowparts 3 d model, the whole 3 d assembly, show the modelling of itsoverall effect, the drawing part 2 d part drawing and assembly drawing, completed based on single chip microcomputer control electric schematic diagram.keywords: snow sweepers; Mechanical design; Control system design;Dc servo motor Single chip microcomputerII目录1 绪论 ..................................................................... .. 11.1 选题的目的与意义 (1)1.2 目前主要的除雪方法 (1)1.3 目前扫雪机种类及存在问题 (2)1.4 扫雪机国内外的发展现状 (2)1.5 课题主要内容 ......................................................... 3 2 总体方案设计 (5)2.1 雪的物理性质 (5)2.2 扫雪机总体方案及比较 (5)2.3 工作原理概述 (6)2.3.1 基本结构 (6)2.3.2 工作原理 (7)2.4 方案的实施 ........................................................... 7 3 扫雪机的机械结构设计 .......................................................93.1 动力装置的选择 (9)3.2 传动装置的设计计算 (10)10 3.2.1 减速器的设计计算 ..............................................3.2.2链轮的设计计算 .................................................143.2.3 动力轴的设计计算 ..............................................163.3 扫雪机构的设计计算 (19)3.3.1 工作电机的设计计算 ............................................193.3.2 扫雪辊的设计计算 ..............................................193.3.3 同步带传动的设计计算 ..........................................213.3.4 同步带的主要参数 .............................................243.3.5同步带的设计 ...................................................25 4 扫雪机的控制结构设计 (27)4.1 控制系统的选择及整体设计 (27)4.1.1 控制器 ........................................................274.1.2伺服电机控制 ...................................................284.1.3控制系统总体设计 ...............................................284.1.4伺服系统接口设计 ...............................................2929 4.2 控制系统的硬件结构设计 ..............................................总结与展望 (32)参考文献 ....................................................................33 致谢 ..................................................................... (34)III1 绪论1.1 选题的目的与意义冬天,北方的人都是天天盼这下雪,如果整个冬天没有下几次大雪,就好像这不是一个完整的冬天。
李隆迎小型扫雪机结构设计

毕业设计说明书题目:小型扫雪机的结构设计院(部):机电工程学院专业:机械工程及自动化班级:机械115姓名:李隆迎学号:2011071258指导教师:马爱梅完成日期:2015年6月15日目录目录 (Ⅰ)摘要 (1)ABSTRACT (2)1绪论 (3)1.1选题的背景和意义 (3)1.2课题关键技术以及除雪主要方式 (4)1.2.1 课题关键技术 (4)1.2.2 除雪作业以及其主要方式 (4)1.3国内外研究现状 (6)1.3.1 国外研究现状 (6)1.3.2 国内研究现状 (7)1.4小型扫雪机的分类 (8)2小型扫雪机的方案论证 (10)2.1总体方案的组合及比较 (10)2.2小型扫雪车工作原理简述 (11)2.2.1基本结构 (11)2.2.2工作原理 (11)2.3具体方案确定 (12)2.3.1车体设计 (12)2.3.2原动机设计 (12)2.3.3传动系统设计 (14)2.3.4集雪装置设计 (15)2.3.5抛雪装置设计 (16)3设计计算及校核 (17)3.1传动装置的总传动比的计算和分配 (17)3.2传动装置的运动和动力参数 (17)3.3锥齿轮传动计算 (19)3.4蜗杆蜗轮传动计算 (21)3.5轴的校核 (24)3.6轴承选择和润滑方式的选择 (25)4结构设计及三维造型 (27)4.1三维软件UG简介 (27)4.1小型扫雪车的整体造型 (27)4.2工作部分的造型 (28)4.3行走部分的造型 (28)5结论 (29)5.1设计完成情况 (29)5.2结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)摘要除雪机是冬季清雪的主要设备之一,在中国北方的多数地区逐步开始推广使用。
但是目前的设备大部分为价格高、外形大、功能单一的吹雪车、推雪车等。
所以研发小巧轻便、操作简单、价格便宜,适用于个人家庭、工作单位、学校、机场、停车场、小区、公园、中小型街道等场所的小型扫雪设备具有广阔的发展前景。
除雪车工作装置设计

除雪车工作装置设计
除雪车是一种专门用于清除雪地的机械设备,它的工作原理是通过车身上的装置将雪堆推到一旁或者吸入车内,以达到清除雪地的目的。
而除雪车的工作装置设计则是除雪车能否高效、快速地清除雪地的关键。
除雪车工作装置设计的主要目的是提高除雪车的工作效率和清除雪地的质量。
在设计除雪车工作装置时,需要考虑以下几个方面:
1. 装置的结构设计
除雪车工作装置的结构设计应该考虑到车身的重心和稳定性,以及装置的强度和耐用性。
同时,还需要考虑到装置的灵活性和可调性,以便适应不同的雪情和地形。
2. 装置的工作原理
除雪车工作装置的工作原理应该能够高效地清除雪地,并且不会对地面造成损害。
同时,还需要考虑到装置的安全性,以避免在工作过程中发生意外。
3. 装置的清理能力
除雪车工作装置的清理能力应该能够适应不同的雪情和地形,并且能够清除雪地上的所有杂物和障碍物。
同时,还需要考虑到装置的清理效率和清理质量,以确保清除雪地的效果。
4. 装置的维护和保养
除雪车工作装置的维护和保养应该简单方便,并且能够延长装置的使用寿命。
同时,还需要考虑到装置的易损部件和维修成本,以便在需要更换或维修时能够及时处理。
总之,除雪车工作装置设计是除雪车能否高效、快速地清除雪地的关键。
在设计除雪车工作装置时,需要考虑到装置的结构设计、工作原理、清理能力和维护保养等方面,以确保除雪车能够在不同的雪情和地形下高效地清除雪地。
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毕业设计(论文)题目:学生姓名:学号:班级:专业:指导教师:2014年 xx 月目录摘要 (1)关键词 (1)1 引言 (2)1.1 研究的目的和意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 设计任务与要求 (4)2.2 系统工作原理 (4)2.3 主要技术参数 (5)3 具体方案设计及加工 (5)3.1 动力参数 (5)3.2 链与链轮 (5)3.2.1 确定链条节数 (6)3.2.2 确定节距 (6)3.2.3 确定中心距 (6)3.2.4 验算链速 (6)3.2.5 压轴力 (6)4 传动轴的设计与校核 (7)4.1 轴的设计计算 (7)4.2 确定各轴的直径和长度 (7)4.3 轴的校核 (8)5 涡轮与蜗杆 (8)5.1 按接触强度计算 (8)5.1.1 确定蜗杆头数、蜗杆齿数 (8)5.1.2 确定涡轮转矩 (9)5.1.3 确定条件 (9)5.1.4 初定中心距、模数、倒程角 (9)5.1.5 计算传动效率 (9)5.2 验算齿面接触强度 (9)5.3 计算传动的主要尺寸 (10)5.4 弯曲强度验算 (10)6 搅龙轴设计与校核 (11)6.1 轴的设计计算 (11)6.2 确定各轴段的直径和长度 (12)6.3 轴的校核 (12)7 键的选择与校核 (14)8 螺旋叶片的设计 (14)9 结论 (15)9.1 设计完成情况 (15)9.2 结论 (16)参考文献 (16)致谢 (17)扫雪机的设计摘要: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扫雪机的设计方案。
本设计由汽油机提供动力。
经输出轴输出动力,通过链传动传递动力,带动其他工作。
该扫雪机的工程是利用搅龙旋转将雪集中并向后推送,通过搅龙的向后推力及螺旋桨产生的吸力使其到达螺旋桨。
由于螺旋桨高速旋转产生巨大的作用力,雪被高速推向弯管,再通过与弯管壁撞击折射出去。
从而达到清除积雪的目的和最佳效果。
关键词:扫雪机;搅龙;传动轴The Design of The Snow-blowerAbstract: After analyzing the various means of snow-clearings in the world at present, the project of a sort of snow-blower fit for China is put forward in this paper. Based on the theory study and applied structural design.This designis provided power by the petrol machine. It is outputted power by outputaxis, anddelivering power though a chain transmission, and arousing other work piece operations. Should in addition to the operate process of mini snow bloweris take advantage of stir revolution dragon to concentrate snow and push it backward, pass stir a dragon bckeward the vacuum force of thrust and aerofoil generate make it arrive aerofoil. Because of aerofoil with the top speed revolution generate enormous action force, and snow with top speed is pushed to the conduit bend, then collide with conduit bend wall and project out the conduit bend after refracting, thus hit the purposeKeywords: Snow-blower; auger;transmission shaft1 引言中国有句古话叫做“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,内蒙古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,是积雪因阳光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。
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。
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1.1 研究的目的和意义我国的东北、华北和内蒙东北部的部分地区,冬季的积雪和积冰常常造成严重的交通障碍,在有些路段如坡道、转弯、交叉路口、机场跑道等,路面有积雪和积冰则影响更为严重,常常引发交通事故冬季降雪覆盖在路面上给人们的出行带来诸多不便。
传统的人工除雪方式劳动强度大,工作效率低。
北方城市往往采用专业的大型除雪机除雪,但是由于其购置及使用成本高、工作幅宽大,往往只适用于城市马路的清扫。
而在中部及南方部分城市,由于一年中降雪的天数不多,往往不会配置除雪设备。
本设计的目的在于设计一种小型低成本的除雪设备,可以广泛用于各种小面积的除雪需求环境。
1.2 国内外研究现状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,国内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。
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。
国内有关这方面的研究很少,据了解目前国内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)。
2 总体设计方案2.1 设计任务与要求冬季降雪覆盖在路面上给人们的出行带来诸多不便。
传统的人工除雪方式劳动强度大,工作效率低。
北方城市往往采用专业的大型除雪机除雪,但是由于其购置及使用成本高、工作幅宽大,往往只适用于城市马路的清扫。
而在中部及南方部分城市,由于一年中降雪的天数不多,往往不会配置除雪设备。
本设计的目的在于设计一种小型低成本的除雪设备,可以广泛用于各种小面积的除雪需求环境(2)。
2.2 系统工作原理工作时由原动机提供动力,经由链传动将动力传递到工作部分。
积雪由集雪装置收集到一个腔体内,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;风机叶片利用气流将积雪吹出。
这样在人力推动(手推式)下,清雪车不断前进,就能实现连续的清除积雪。
机械式扫雪机结构示意图如下:图1 扫雪机结构示意图Fig1 Snowplow structure schematic drawing本设计通过利用搅龙旋转将雪集中向后推送,再利用离心式风机叶片高速旋转产生的作用力将雪高速推向弯管,再通过和弯管壁撞击折射扬出弯管,从而达到除雪目的。
动力传递过程为:发动机→传动轴→涡轮蜗杆减速器→驱动轴→搅龙结构简图如下:原动机 传动装置车架行走装置 抛雪装置集雪装置积雪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. 抛雪轮图2 扫雪机结构简图Fig2 Total diagrammatic drawing2.3 主要技术参数设计的基本参考数见表1、表2表1 技术参数Table1 Rechnnique parmeter型号 铲雪宽(mm ) 铲雪高(mm ) 抛雪距离(m ) 驱动功(kw )1000 200~250 2~3 2表2 技术参数Tabe2 Rechnnique parmeter 自重(kg ) ()h km /作业时间 清除率(%) 搅龙直径(mm ) ()()mm 高宽长尺寸⨯⨯100kg 2~2.5 95 360 1200×1100×11003 具体方案设计及加工4 传动轴的设计与校核传动轴是整个机构转动的重点,动力由汽油机输出后直接通过链轮将动力向传动轴,带动传动轴上的螺旋桨高速转动的同时还要连接涡轮蜗杆转动并将动力传给涡轮,以此实现方向的变化和动力的传输。