小型手推式除雪機畢業(yè)設(shè)計說明書(有全套CAD圖)

本課題畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容為一整套，數(shù)據(jù)圖紙一一對應的，不用擔心不匹配。本說明書和圖直接可用。為了保護產(chǎn)權(quán)，樣圖已用紅色涂污，見諒。價格可談，絕對便宜。QQ852514960微信sexa01郵箱sexa01@126.com說明書內(nèi)容記得一定要改，這是我以前做過的，在官方知網(wǎng)系統(tǒng)有備案。為了防止查重，把內(nèi)容看懂后用自己的語言表達出來，否則查重結(jié)果肯定是100%，必掛無疑。摘要中國北部地區(qū)冬季時長相對南方地區(qū)更長，雪量也更大，加之北部地區(qū)冬季溫度較低，導致積雪長時間堆積不易融化，經(jīng)過車輛行人的碾壓后形成冰層，造成人們生活上的交通不便并且人們的個人安全也會受到不小的影響，特別是為老人和小孩的安全問題埋下隱患。而小型的除雪機兼實用性、便攜性于一身，并且價格適中，適用場景廣泛，容易得到推廣，因此，對此類小型手推除雪設(shè)備的研發(fā)是非常有必要的。在本說明書中，通過對大量技術(shù)資料、文獻的參閱，對路面積雪物理性質(zhì)的變化因素進行了必要的探究；考慮到實用性以及經(jīng)濟性，設(shè)計選擇汽油機作為所設(shè)計設(shè)備的動力來源；設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)以及相應的作用如下：設(shè)計原動力通過輸出軸、傳動鏈進行動力傳送，從而帶動設(shè)備各部位的運轉(zhuǎn)。設(shè)備的實際基本工作原理為：蛟龍葉片對積雪進行粉碎并且集中，拋雪葉輪高速旋轉(zhuǎn)，利用離心作用將積雪通過拋雪筒拋出設(shè)備，從而達到我們所希望的清雪的目的。本說明書將對所研究的設(shè)備進行必要的理論分析，通過理論分析得到的數(shù)據(jù)，進行相應的結(jié)構(gòu)設(shè)計，且通過CAD制圖軟件做出相應的二維裝配圖以及零件圖，為相關(guān)行業(yè)提供一定的技術(shù)資料。關(guān)鍵詞：除雪機；小型手推除雪設(shè)備；裝配圖AbstractInnorthernChina,thewinterislongerinthesouth,andtheamountofsnowisgreater,

Inaddition,thenorthernregionofthewintertemperatureislow,resultinginlongaccumulationofsnowisnoteasytomelt,

Causetrafficinconvenience，Andit'sdangerous

，Especiallyfortheelderlyandchildren.

Andsmallsnowremovalmachineandpracticality,portabilityinone,

Andthepriceismoderate,

Suitableforawiderangeofscenarios,easytogetpromotion,

Therefore,itisverynecessarytoresearchanddevelopmentofsmallhandpushandsnowremovalequipment.

Inthisspecification,throughalargeamountoftechnicalinformation,literature,

Changesinphysicalpropertiesonthesnowmadethenecessaryinquiry;

Consideringthepracticabilityandeconomy,thedesignofthegasolineengineisthepowersourceoftheequipment;Thebasicstructureofthedeviceaswellasthecorrespondingfunctionsareasfollows:

Designtheoriginalpowerthroughtheoutputshaft,thetransmissionchainforpowertransmission,soastodrivetheoperationofvariouspartsofthedevice.

Theactualbasicworkingprincipleoftheequipmentis:

TheDragonleavesonthesnowwascrushed,snowthrowingahigh-speedrotatingimpeller,

Byusingthecentrifugaleffect,thesnowcanbethrownintothedevicetoachievethepurposeofclearingsnow.

Thisspecificationwillcarryonthenecessarytheoreticalanalysistotheequipmentwhichstudied,andthedataobtainedthroughthetheoreticalanalysis,Thecorrespondingstructuredesign,andthroughtheCADdrawingsoftwaretomakethecorresponding2Dassemblydrawingandpartsdrawing,toprovidecertaintechnicalinformationfortherelevantindustry.

Keywords:Snowremovingmachine;Smallhandpushsnowremovingequipment;assemblydrawing;目錄TOC\o"1-4"\h\u2481.前言 7167911.1課題意義 7279071.2除雪機發(fā)展狀況 730931.2.1國外現(xiàn)狀 7203011.2.2國內(nèi)現(xiàn)狀 8222852.關(guān)于積雪特定性質(zhì)的研究 9295702.1物理性質(zhì) 9192552.1.1雪的密度 992942.1.2硬度(抗壓強度) 105342.1.3摩擦系數(shù) 11206173.任務要求和設(shè)計方案 緒論1.1選題意義我國的東北、華北、西北等北部的部分地區(qū)，冬季的積雪和冰常常造成嚴重的交通障礙，在有些路段如坡道、轉(zhuǎn)彎、交叉路口、機場跑道等，路面有積雪和積冰則影響更為嚴重，常常引發(fā)交通事故。冬季降雪覆蓋在路面上給人們的出行帶來諸多不便。對于城市來說，積雪會給城市的道路交通帶來很大的麻煩，尤其是我國較寒冷的北方地區(qū)。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。特別的是在一些學校里、工廠里、企業(yè)院內(nèi)或居民小區(qū)內(nèi)的窄小路面上的積雪得不到環(huán)衛(wèi)工作人員的及時清除，給過往的行人，居民的戶外生活帶來不便，甚至會發(fā)生安全事故。就目前來說，我國對于小型的、較窄路面的清雪方式主要是依靠人力，通過用鐵鍬、掃帚等工具對積雪進行處理，清雪的效率很低，浪費人們的很多寶貴時間。所以，這次畢業(yè)設(shè)計將針對小型路面積雪掃雪機的設(shè)備，為提高道路積雪的清掃效率，為過往的行人帶來更多的方便，同時減少不必要的事故發(fā)生，還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。本設(shè)計的目的在于設(shè)計一種小型低成本的除雪設(shè)備，可以廣泛用于各種小面積的除雪需求環(huán)境。1.2國內(nèi)外除雪機的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國外除雪機的發(fā)展現(xiàn)狀近幾十年來，國外的清雪機發(fā)展非常迅速，種類越來越多，各生產(chǎn)廠商在采用新技術(shù)、新材料、新工藝的同時，不斷提高產(chǎn)品的作業(yè)性能和操作性能，以適應冬季清雪提出的更高要求，增強產(chǎn)品的競爭力。在國外，最初的清雪機械是采用推土機或裝載機，利用其推土板和裝載斗將積雪集中在一起，這后來便發(fā)展成犁式清雪機。早在1943年日本就開始把V型犁安裝在載重卡車上清雪。經(jīng)過多年的發(fā)展，國外犁式清雪機已具有較高的技術(shù)水平。以俄羅斯新產(chǎn)品K0281222型犁式清雪機為例，這種清雪機基礎(chǔ)車采用MT328082型拖拉機，其功能有清雪、清除垃圾和砂堆，既可以用于街道、人行道的垃圾清除，也可用于公路和建筑工地的清雪。圖1.1美國Ariens掃雪機1.2.2國內(nèi)除雪機的發(fā)展現(xiàn)狀我國對除雪機械的開發(fā)、生產(chǎn)較晚，尚處于起步階段。目前，我國的公路和城市道路冬季除雪大部分仍沿用傳統(tǒng)的養(yǎng)護方式，及人工作業(yè)和小型除雪機械相結(jié)合的方式，高速公路和一級公路開始使用大型專用除雪機械進行冬季養(yǎng)護，但除雪機械在數(shù)量和品種規(guī)格上還很少，所用除雪設(shè)備基本上依賴進口，機械化程度和總體水平遠遠落后于發(fā)達國家。最近幾年，國內(nèi)一些廠家參照國外先進技術(shù)研制了適合我國國情的各式清雪機。陜西高速公路管理局研制了FCX-1型清雪車；吉林省公路機械廠與原吉林工業(yè)大學共同開發(fā)了CB1500壓實冰雪清除車；重慶迪馬公司生產(chǎn)的DMT5160TYFl多功能清雪車配備有推雪鏟、滾刷、融雪劑散布機等裝置；哈爾濱雪狼清雪機械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的CXL-ITID型清雪車可對雨雪薄冰具有很好的清除功能，對車輛碾壓過的2cm至8cm冰雪硬層能更有效的清除，是目前國內(nèi)理想的環(huán)保清雪車。哈爾濱天達科技有限公司研制的P2400拋雪式清雪車，前置組裝式螺旋風扇拋揚結(jié)構(gòu)，拋雪方向在足夠方位內(nèi)任選，是厚雪清除、拓寬道路、搶險救災的理想設(shè)備。圖1.2破冰除雪機1.3除雪工具的分類目前，各國普遍采用的除雪方法是機械除雪法和融雪法兩種基本方法。機械除雪法是通過機械對冰雪的直接作用而解除冰雪危害的一種方法,除雪機械包括除雪機和除冰機兩種。根據(jù)掃雪機工作原理的不同，可以將掃雪機分為推移式類型、拋雪式類型和吹雪式類型：推移式掃雪機：推雪鏟刀，掃雪犁等裝置是安裝在大型的車輛上，如推土機，來將雪推走，留出行走的通道，然后再用其他的車輛將堆雪拉走。它的缺點是這種掃雪機只能夠?qū)⒎e雪推到路邊，而沒有集雪、拋雪的能力，只適合用于新鮮的雪或破碎之后的冰雪，清理的效率低，很容易劃傷地面，并且耗費時間較多。拋雪式掃雪機：先收集積雪，再利用拋雪泵將積雪拋到路邊或拋上運輸車輛。其中最為常見的是螺旋式掃雪機類型。吹雪式掃雪機：利用航空發(fā)動機來產(chǎn)生強大的高壓空氣流，再由噴口吹出來清除地面上的積雪。吹雪式掃雪機的運行速度高，生產(chǎn)率高，成本也很高，它的缺點是只適用于新鮮的雪，只能夠在機場、橋梁和高速路上使用，不適合于開發(fā)小型產(chǎn)品。根據(jù)工作方法的不同，掃雪機有拋雪式、傳送式類型：一、拋雪式掃雪機：葉片高速旋轉(zhuǎn)時將雪旋進掃雪機里，再通過導管運送到儲雪箱中。它的特點是：采用大功率的主機，寬幅、高效，使用比較廣。二、傳送式掃雪機：先將積雪收集，再利用輸送帶向后傳送、裝車。這種掃雪機在俄羅斯內(nèi)比較常見。1.4設(shè)計的任務本課題預設(shè)計一臺小型路面積雪清掃機。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，在拋雪葉片的作用下作離心運動而離開拋雪桶，最后被拋到路邊，完成清掃任務。這種清掃機主要適用于較窄的小路和工廠、學校、單位或住宅小區(qū)內(nèi)路面積雪的清掃工作，能實現(xiàn)集雪、儲雪、拋雪的功能，可以提高積雪的清掃效率。在完成預想設(shè)備的基礎(chǔ)上進行合理的方案構(gòu)想和主要的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對其主要的零件進行計算和校核。(1)查閱相關(guān)除雪機的資料，弄懂積雪的物理性質(zhì)，根據(jù)查閱的數(shù)據(jù)，對不同地段不同時間不同溫度路面上的積雪的物理特性進行研究與分析；(2)查閱有關(guān)除雪機的國內(nèi)外資料進行方案設(shè)計，和不同的方案進行比較，選擇最優(yōu)，最后確定除雪機的基本設(shè)計方案；(3)詳細地對除雪機的各個工作部分進行設(shè)計，并確定掃雪機的基本尺寸，以及各部件之間的連接方式。（4）繪制該除雪機的三維模型以及二維裝配圖、零件圖，完成后編寫該手推式除雪機的設(shè)計論文。重要sex：令設(shè)計參數(shù)為：清掃幅寬為1m，清掃積雪的厚度最大為200mm，積雪揚程為3m。2路面積雪特性的研究2.1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。隨著天氣溫度的變化、積雪落下時間的長短，以及由于車輛行駛、除雪作業(yè)及水分介入等因素作用，積雪的物理性質(zhì)發(fā)生復雜的變化。積雪的主要物理性質(zhì)包括：雪的密度、雪的硬度、雪的摩擦系數(shù)等等。2.1.1雪的密度雪的密度直接決定了掃雪車的設(shè)計和使用方法。因為雪是由水固化而來的，所以雪的密度值為積雪融化之后，雪水的質(zhì)量和融化前積雪的體積的比值。雪的密度的變化范圍為：0．07~~0．79g／cm3。而其它的資料數(shù)據(jù)考察為：0．019g／cm3~~0．89g／cm3之間。雪密度的不同，因其降落的條件、沉積的條件和測量的方法等等因素而有差異[8]。由于我國的降雪條件和俄羅斯比較相符，因此有關(guān)雪質(zhì)的選擇，較多地選在0．019g／cm3~~0．89g／cm3這個范圍內(nèi)。許多外國的學者對不同條件下積雪的密度進行了綜合的測量與分析，得出以下的結(jié)論：雪的密度隨著雪沉積的時間的增大而增大，并且平均每個月的增加量大約為：10％～20％；表2.1雪的密度與時間的關(guān)系雪的狀態(tài)密度／g·cm-3新降雪0．10—0．1530天后的雪0．20—0．30多于30天后的雪0．34一0．42密實的雪0．40—0．60冰雪混合0．60—0．75冰0．90(2)雪的密度隨著雪的沉積深度的增加而變大。對于沉積兩個月之久的山坡上的積雪，深度為20cm的積雪的密度為0．3~~0．329g／cm3，而相同的地點深度為0．1～0．2cm的積雪的密度則變?yōu)?．6~~0．649g／cm3；(3)新降下的雪的密度隨著降落的時間長短的不同而不同，其測量的結(jié)果如表2.1所示；(4)新降下的雪的密度和當時的溫度也有一定的關(guān)系，其關(guān)系如表2.2所示。表2.2新降下的雪的密度和當時的溫度的關(guān)系降雪時的氣溫／oC新降下的雪的密度／g．cm-3最小值最大值平均值-10～-5．10．0110．2950．087-5．1～-2．10．0350．2580．104-2．1～-0．10．0430．4550．1280～+2．00．0690．5290．183+2．0以上0．1580．5880．1962.1.2雪的硬度雪的硬度也可以稱為雪的抗壓強度，其意義是指積雪在抵抗其他的物體進入本身時的最大能力[9]。表示方法為：進入積雪內(nèi)的剛體的單位面積上所受到的來自積雪的阻力。掃雪車設(shè)計時計算的重要參數(shù)包括雪的抗壓強度。由測量得知，雪的抗壓強度因環(huán)境的不同而不同。積雪抗壓強度特征：一般情況下積雪的抗壓強度會隨著雪的密度的增大而增大。雪的抗壓強度也與溫度有關(guān)，隨著溫度的降低而增大。2.1.3雪的摩擦系數(shù)雪的摩擦系數(shù)有：雪的內(nèi)外摩擦系數(shù)、輪胎與冰雪路面的附著系數(shù)[10]。平常路面上在積雪之后，它的使用特性將會發(fā)生很大的改變。當對冬季養(yǎng)護的道路的機器進行計算時，必須得知道機器是沿著各種各樣的冰雪路面行走的滾動阻力系數(shù)和附著系數(shù)。而行駛阻力系數(shù)，由于它不僅產(chǎn)生摩擦，而且還擠壓雪，因此一般要比外摩擦系數(shù)大。3.任務要求和設(shè)計方案3.1課題任務設(shè)計原理：在人的推動下將積雪儲存進存雪箱，雪在攪龍葉片作用下進入集雪裝置，利用拋雪葉片產(chǎn)生的離心作用將其拋出，完成清掃。實現(xiàn)集雪、儲雪、拋雪功能。對結(jié)構(gòu)方案進行確定，對工件進行計算與校核。1.查詢資料，弄清楚積雪物理性質(zhì)，根據(jù)查閱得到的數(shù)據(jù)，分析不同情況下積雪的物理性質(zhì)；2.查詢資料進行最優(yōu)方案的設(shè)計，確定設(shè)計方案；3.詳細對各個部位進行設(shè)計，確定其尺寸大小，以何種方式連接各部件；4.繪制設(shè)計設(shè)備的三維模型、二維裝配圖、零件圖等，完成課題論文。3.2設(shè)計參數(shù)如下：單人操作，具有鏟雪、拋雪、掃雪功能，。除雪寬度：0.7m；除雪最大厚度：300mm；拋雪揚程：3m；行走速度：人為操控；動力：內(nèi)燃機。3.3各種設(shè)計方案以及對比方案一：風吹式，風機產(chǎn)生的高速氣流將積雪吹到兩側(cè)。這種方式的設(shè)備運行速度高、效率高，但是只能用與剛沉積的雪，只能在寬敞的地方使用，而且造價高，不適用與較窄地區(qū)。方案二：鏟推式，利用車子前端的鏟子將雪推到兩側(cè)。但不可進行儲存，適用新鮮積雪，對所清除路面有傷害。方案三：拋式，用機械傳動將破碎后的雪用攪龍葉片收集到拋雪箱中，最后由拋雪葉片將其拋到路邊。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，方案三適用范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，且體積小、成本低，也更容易推廣。故本設(shè)計設(shè)備采用方案三。3.4所設(shè)計設(shè)備工作原理3.4.1基本結(jié)構(gòu)設(shè)備整體由原動機、傳動裝置、集雪箱、拋雪器、行動裝置、操作器幾個部分構(gòu)成。原動裝置這里將采用汽油機，集雪器主要為推鏟和攪龍葉片，拋雪器主要有鼓風機和拋雪葉片兩種，行動裝置為手推式，操作器主要由人對機器操作進行工作。3.4.2設(shè)備除雪原理工作時原動機提供動力，由傳動鏈傳動到工作部分。人推動設(shè)備前進過程中，集雪裝置將雪集中到集雪箱里，再由拋雪裝置的拋雪葉輪利用離心作用將雪排出箱體，達到除雪的目的。其結(jié)構(gòu)如下圖：設(shè)備除雪原理示意圖設(shè)備作業(yè)時動力傳動流程：汽油機→傳動鏈→傳動軸→渦輪蝸桿減速器→攪龍軸→葉片攪龍葉片3.5設(shè)備重要配件3.5.1原動機設(shè)計的設(shè)備趨于小型化，且適用地點面積較為狹窄，所以原動機體積要控制大小，故而我選擇了體積相對較小的汽油機。3.5.2傳動鏈鏈傳動相對帶傳動和齒輪傳動而言無彈性打滑、無需崩的過緊（對軸壓力較小）、傳動比準確、傳動效率高（達到0.95~0.98）、傳遞功率較大、適應重載低速，適應環(huán)境能力強且更平穩(wěn)。缺點:工作時產(chǎn)生噪聲、若有磨損易跳齒、應變能力相對較弱。通過對比，設(shè)計中原動機到傳動軸的能量傳遞選擇鏈式，且對其進行設(shè)計計算。1）鏈輪的齒數(shù)以及傳動比i的確定小鏈輪體積小，齒輪數(shù)也少，但是如果過少，會增加傳動時的不均勻性以及鏈輪載荷，鏈條進入和退出嚙合時會增加鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角，導致傳動時穩(wěn)定性降低，由于圓周齒數(shù)小，相同的工作量鏈條和鏈齒將會在更短的時間里被磨損。通過查詢網(wǎng)絡(luò)資源得知，高速轉(zhuǎn)動的鏈輪齒數(shù)不得低于25（即），且鏈輪的齒得更硬，降低磨損。但齒輪數(shù)也不能過大，通過查詢得知，最大不得超過150，設(shè)計中一般不大與114。傳動比i若大了，小鏈輪上作用齒數(shù)少（i大，大鏈輪體積相應增大），增加小鏈輪上鏈齒的負荷，加速磨損，且此情況下易跳齒。經(jīng)查詢，i低于6。2）鏈條型號與鏈條節(jié)距由鏈輪轉(zhuǎn)速P(上面當量的單排鏈算出的功率)與（主動鏈輪的轉(zhuǎn)速：由《機械設(shè)計》課本圖9-11確定）確定，最終確定了本設(shè)計鏈傳動的鏈條型號為鏈條06b，節(jié)距p（《機械設(shè)計》課本表9-1確定）為9.525mm。3.5.3傳動軸機器中所有回轉(zhuǎn)運動的零件必須與傳動軸搭配在一起才能產(chǎn)生作用，所以傳動軸的作用簡單的概括為傳遞原動機提供的動力和支撐回轉(zhuǎn)部件的工作。在本課題設(shè)計的除雪機中，傳動軸的作用是將原動機提供的能量通過傳動鏈傳遞到傳動軸，帶動軸上的拋雪葉輪，同時通過渦輪渦桿傳遞給攪龍軸，所以傳動軸的作用不可忽視。3.5.4渦輪渦桿減速器由于原動機通過傳動鏈傳遞給傳動軸的轉(zhuǎn)速很高，但是人的前進速度慢，集雪裝置速度相對也慢，所以需要一個減速裝置進行減速，通過考量設(shè)計的體積條件，選擇渦輪蝸桿進行減速。在設(shè)計的結(jié)構(gòu)中，渦桿作為動力輸入端安裝在渦輪的下方。由于渦桿傳動功率小，速速并不會很快，故渦桿采用45號鋼，為了提高其效率，對渦桿螺旋齒面進行淬火，表面的硬度45~50HCRC。渦輪選用鑄錫磷青銅，化學式為ZCuSn10Pb1，考慮到成本問題，齒圈選擇青銅，輪芯選擇灰鑄鐵HT100。3.5.5攪龍軸攪龍軸是集雪裝置中的重要部分，起到連接渦輪和攪龍葉片的作用，軸中間連接渦輪，兩端固定到箱體上。3.5.6攪龍葉片攪龍葉片的選擇對集雪效果影響較大。在設(shè)計中，兩端的攪龍葉片轉(zhuǎn)向相反，負責將兩邊的積雪向中間靠攏進行收集，而攪龍軸的中間同時連接著動力來源-渦輪，所以攪龍葉片的設(shè)計以及安裝都比較困難，并且材料耐磨耐腐蝕。在實際應用的時候，攪龍葉片由于工作強度大，容易磨損甚至損壞，影響效果，降低工作效率，考慮到成本問題，在此將攪龍葉片設(shè)計成可更換的。3.5.7拋雪葉輪離心葉輪的葉片形狀眾多，各有優(yōu)劣，根據(jù)需要我們選擇平板葉片，制作更為簡單且能滿足設(shè)計需要。離心葉輪的葉片常用材料為鐵、不銹鋼、銅、合金以及其他非金屬材料。本設(shè)計中選擇鐵為離心葉輪的制作材料。因為離心葉片經(jīng)常和雪水接觸，所以容易收到腐蝕，所以在其表面需要涂上相應的材料，防止腐蝕。由于鎳—磷合金耐腐蝕，耐磨損，故采用鎳—磷合金。4.手推除雪設(shè)備設(shè)計的計算、校核4.1原動機的選擇由于本課題給定參數(shù)有限，故設(shè)定設(shè)備每小時除雪量為1000，積雪密度定位250kg/m，設(shè)計書中給定了積雪厚度30cm，因此，設(shè)備每小時的除雪總量為：1.0×103m2×0.3m×250㎏/m3＝7.5×kg課題給定拋出揚程3m，設(shè)定其拋出速度為4m/s，故排雪時所消耗的功率：m·g·h／t＝7.5×10kg×10N/kg×3m/s÷3600=624.99w查閱相關(guān)資料，設(shè)定攪龍葉片在工作時受到積雪阻力作用的阻力矩m=20N·m，轉(zhuǎn)速=l2r/s，所以集雪裝置中攪龍消耗的功率：20N·m×2×3.14×1r/s=251.2w設(shè)定推行速度lm/s，地面的摩擦系數(shù)0.2，設(shè)備自重200kg，故行進消耗的功率：200kg×10N/kg×0.2×lm/s=400w綜上所述，設(shè)備在工作時的運行總功率為624.99+251.2+400=1276.19w考慮到設(shè)備的設(shè)計要求，且工作中可能遇到較實的積雪，所以選擇功率較大的內(nèi)燃機，以免帶不動機器運行，所以最終確定選用em100型號的汽油機，其參數(shù)如下：型式：單缸、風冷缸容積：163cm3排量：87ml輸出極限：2.2kw/2500r/min重量：27kg4.2關(guān)于鏈傳動部分的計算4.2.1鏈1）鏈的選擇計算由設(shè)計內(nèi)容設(shè)定i為1.4，有《機械設(shè)計》教學課本得知=25，由此得出大鏈輪上鏈齒數(shù)應為35。由于，故符合設(shè)計要求。2）當量的單排鏈的計算查《機械設(shè)計》課本知，齒數(shù)系數(shù)，傳動系數(shù)選為KA=1.3，多排鏈系數(shù)，于是計算得出其功率為：，其中P為功率，單位kw。3）鏈的節(jié)數(shù)和中心距的計算初選中心距為（30~50）p，故暫定為35p。確定中心距：故其中心距為233.39mm，≈234㎜。鏈節(jié)數(shù)，由公式計算有：因此，鏈節(jié)數(shù)為94。最大中心距，查《機械設(shè)計》課本表格9-7，得計算結(jié)果，即最大中心距為333mm。考慮到裝配時應留有空余空間，故定中心距mm，鏈節(jié)數(shù)4）鏈條速度v,并選擇鏈條的潤滑方式鏈條平均速度：由于v小于15m/s,故可用。有型號06B和鏈速v=15m/s，有課本《機械設(shè)計》圖9-14有，我們采用油盤飛濺潤滑或者利用油池潤滑。5）鏈對鏈軸的壓力FP的計算（壓軸力）有效圓周力N故通過查閱相關(guān)資料后水平傳動壓軸力系數(shù)定為（水平傳動；對于垂直傳動），故壓軸力的大小為4.2.2關(guān)于鏈輪的基本數(shù)據(jù)由上選定鏈條的型號是06b，《機械設(shè)計》表9-1中滾子鏈的規(guī)格以及其他主要參數(shù)有：節(jié)距P=9.525mm內(nèi)鏈接內(nèi)寬b1=5.72mm滾子直徑d=6.35mm單排抗拉載荷為8.9kN銷軸直徑d2=3.28mm內(nèi)鏈板高度h2=8.26mm排距1）小鏈輪的尺寸分度圓的直徑：齒頂圓的直徑：齒根圓的直徑：2）大鏈輪的尺寸分度圓的直徑：齒頂圓的直徑：齒根圓的直徑：4.3（傳動軸）結(jié)構(gòu)設(shè)計與其校核在設(shè)計軸的時候需要設(shè)計外形、結(jié)構(gòu)尺寸，有：軸的工作環(huán)境：無腐蝕原動機軸速：n1=2500r/min軸的輸入功率：P1=P=2.2kW轉(zhuǎn)矩：軸的工作強度較大，故選用實心軸，材料：45號鋼抗拉強度為600MPa，硬度（HB）為230MPa4.3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計扭矩算軸徑，由上知軸的材質(zhì)、硬度，查閱書籍，知c=118。1）算輸出軸上功率P2、轉(zhuǎn)速n2、轉(zhuǎn)矩T2輸入功率2.2kw，由《機械設(shè)計課程設(shè)計》有此鏈傳動為開式，取其效率為，則有：由：故：2）鏈輪受力有上面4.1.23）計算知大鏈輪的分度圓直徑是106mm故圓周力：3）初定傳動軸直徑最小值有4.2知軸材料為45鋼，由《機械設(shè)計》查表15-3知，取A0=112，則有：考慮到安裝余量，所以最小直徑定位12mm4）由設(shè)計要求選擇軸各部分直徑、長度，如圖1。5）軸承選擇根據(jù)設(shè)計需要，我將選用深溝球軸承6306，蝸桿連接處軸承為6301。4.3.2校核（軸）因為軸傳出速高導致工作強度較大，故必須對其校核。已知原動機到傳動軸的效率為0.92，轉(zhuǎn)速1786r/min。1）計算功率P、轉(zhuǎn)矩T（軸上）由公式：故P為2.024kw故轉(zhuǎn)矩T2為10822（N.mm）。2）軸端受到的力已知軸端分度圓直徑d1為30mmf=1082.2NFr==394.496NF=60.125N且有：L=50㎜L=750㎜3）計算軸上載荷且有，根據(jù)計算，軸端截面最危險，計算得到M，M，M，如下圖：4）根據(jù)彎矩合成應力對軸強度進行校核選定為0.6，軸上應力=，有：=1.4Mpa軸材料為45鋼，有[＜=60Mpa，滿足要求。4.4蝸輪蝸桿減速器的基本結(jié)構(gòu)4.4.1按齒面接觸疲勞強度計算由閉式渦桿的設(shè)計原則，先根據(jù)齒面接觸疲勞強度設(shè)計，然后校核齒根彎曲疲勞強度，計算減速器幾何尺寸和主要參數(shù)1）確定渦輪上作用的轉(zhuǎn)矩=2）載荷系數(shù)K因工作載荷穩(wěn)定，故載荷不均系數(shù)選為，由《機械設(shè)計》課本，使用系數(shù)，因轉(zhuǎn)速沖擊較低，動載荷系數(shù)。有：3）確定彈性系數(shù)因材料為鑄錫磷青銅蝸輪、鋼蝸桿，故ZE=1604）接觸系數(shù)接觸系數(shù)由《機械設(shè)計》得5）許用接觸應力因渦輪材料為鑄錫磷青銅，螺桿螺旋齒面的硬度至少為45HRC，查得蝸輪許用應力令蝸輪蝸桿的壽命為120000h，應力循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)則接觸強度安全系數(shù)6）初定中心距、倒程角、模數(shù)由閉式蝸桿的設(shè)計原則，有：得：取中心距，因，故取模數(shù)m為2，螺桿分度圓直徑d1為22.4mm，，查得接觸系數(shù)，因，故計算結(jié)果可用。分度圓導程角，直徑系數(shù)，變位系數(shù)4.4.2按齒面接觸強度驗算公式如下：==30.3<35mm(故原來的強度足夠）4.4.3計算傳動的主要尺寸中心距1）蝸桿的尺寸分度圓直徑蝸桿齒頂圓直徑蝸桿齒根圓直徑蝸桿軸向齒距蝸桿導程蝸桿齒頂高蝸桿齒頂圓蝸桿齒高蝸桿輪齒螺紋部分長度得：=20mm2）渦輪的尺寸渦輪分度圓直徑渦輪喉圓直徑渦輪齒根圓直徑渦輪外圓直徑渦輪輪齒寬度取渦輪齒寬4.4.4校核齒根彎曲疲勞強度當量齒數(shù)根據(jù)，，從《機械設(shè)計》課本圖11-19中可查的齒形系數(shù)螺旋角系數(shù)齒形系數(shù)查表得，螺旋角系數(shù)極限彎曲應力查表得，許用彎曲應力從《機械設(shè)計》表11-8中查得由鑄錫磷青銅ZCuSn10Pb1制造的渦輪的基本許用彎曲應力壽命系數(shù)彎曲應力： 彎曲強度滿足設(shè)計要求。4.4.5驗算效率已知；；與相對滑動速度有關(guān)從《機械設(shè)計》課本，表11-18中用插值法查得、；代入式（4.57）得，大于原估計值，因此不用重算。4.5攪龍軸的設(shè)計通過連接渦輪和裝有旋向不同的螺旋葉片的圓筒來實現(xiàn)集雪功能。軸的中間與渦輪相連接，依次往兩邊通過軸承固定在箱體上，最后連接圓筒，使整個機構(gòu)運轉(zhuǎn)順暢。軸的設(shè)計：軸的工作情況：無腐蝕條件軸的轉(zhuǎn)速軸輸入功率轉(zhuǎn)矩T=9.55106=9.55106軸是實心軸，材料：45，正火、回火。軸上各部分具體數(shù)值分布見圖4.4所示。4.6攪龍葉片的設(shè)計螺旋葉片的設(shè)計參數(shù)：節(jié)距P、葉片內(nèi)徑d、葉片外徑D。節(jié)距P：相鄰兩葉片上對應點間的軸向距離；葉