小型清雪机设计说明书.docx

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1、小型清雪机的设计Design of small snow blower在北方和一些经常下雪的地方，清雪给人们造成了极大的困扰。一些大的公路和路面可以用城市道路清雪机清除，但一些狭窄道路和人行横道上的雪难以清除。所以本文对家用，狭窄道路的清雪设备进行研究。通过清雪所需功率的计算，选择适合的电机，确定小型清雪机的基本参数，通过各项数据完成小型清雪机的设计。关键词：小型清雪机；清雪设备；家用；道路李昊天：小型清雪机的设计AbstractIn the north and some places where it often snows, clear snow has caused greattroub

2、le to people. Some large highways and pavements can be cleared by snow removalmachines on urban roads, but snow on some narrow roads and crosswalks is difficult toremove. Therefore, this article conducts research on snow-clearing equipment forhouseholds and narrow roads. Through the calculation of t

3、he power required for snowremoval, select the appropriate motor, determine the basic parameters of the small snowblower, and complete the design of the small snow blower through various data.Keywords: Small Snow Blower ; Snow Blower ; Household; Road摘要IAbstractII第1章绪论-5-1.1 选题的意义-5-1.2 目前除雪作业的方式-5-1

4、.3 国内外研究现状及发展趋势-6-1.4 本文主要任务-7-第2章小型清雪机总体方案-10 -2.1 总体方案的几种组合比较-10-2.2 小型转子式清雪机工作原理简述-10-2.2.1 基本机构-10-2.2.2 工作原理-10-2.3 具体方案的确定-11-2.3.1 原动机的选择-11-2.3.2 除雪功率的计算-11-2.4 传动方式的选择-13-2.4.1 设计车体-13-2.4.2 集雪器的设计-14-第3章结构设计计算-15-3.1 尺寸参数-15-3.1.1 挡雪板-15-3.1.2 排雪板-24-3.1.3 电瓶盖加网套-25-3.1.4 皮带盒-26-3.1.5 进风控制

5、片-26-3.1.6 清雪桶-26-3.1.8 压盖-27-3.1.9 轴承组-27-3.1.10 皮带轮-28-3.1.11 装配图错误!未定义书签。in第4章4.14.2第5章5.15.25.4驱动系统设计计算轴的强度计算4.1.1 强度计算概述4.1.2 按扭转强度条件计算.排雪装置的校核总结总体结构小型清雪机设计过程中的重点设计过程中需要解决的问题.设计成果与成本错误!未定义书签。-17-17-17-19-24-28 -错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。结论.参考文献-29-30-第1章绪论1.1 选题的意义及背景随着近年来科学技术的飞跃发展，基础建设的不断完善，尤

6、其是高速公路、城市高架桥、火车站、飞机场等建设，以及交通工具的发展也是多种多样，例如飞机、火车、高铁等。目前我国北方及一些经常下雪的地方，经常因为强降雪导致路面积雪、结冰严重，严重影响交通。我们知道路面结冰是造成车祸的白色杀手，其导致道路交通事故频发，造成了巨大的经济损失和人员伤亡，有些地方甚至因为强降雪而发生阻断现象。虽然一些高速公路和较大的路面可以采用城市道路清雪机来清雪，但对于我国小型的路面、狭窄道路、人行横道和自行车道等大型清雪机进不去，也会造成许多困难，所以还是选择用古老的人力，通过用铁锹、扫帚等工具来清雪。我们在生活中经常可以看到冬天环卫工人拿着扫雪工具和推车在路面上清雪，这种清雪

7、方式不仅效率低也会造成极大的安全隐患。及时清除积雪是最快速也是最有效的清雪办法。目前，欧美等发达国家基本上都在使用“实时融雪”的技术手段，意思就是降雪的同时及时的除雪，避免路面上的积雪被碾压成实雪最后变成冰，除雪的过程也就是清雪的过程。从工程角度来说，雪压的越实，除雪更困难，也需要消耗更大的能量和大把的时间。清除积雪中的雪也是低效的方法。，也有很多城市选择用融雪剂融雪融冰，不可否认的是，融雪剂对环境有害，所以还是尽可能选用科学的更安全的除雪设备。相比之下还是小型除雪机更高效更环保安全。据观察，在国内小型清雪机的普及少之又少，而在国外虽然使用小型清雪机的设施比较完善，但价格昂贵，结构复杂，不太适

8、合我们国内的地形结构。所以，这次我的毕业设计主要是针对小型清雪机的设计，其目的是为了提高路面的清雪效率，为减轻人力负担，为减少不必要事故的发生及人员伤亡，同时也为了使人们的生活更加方便。1.2 目前除雪作业的方式冬季的一场大雪带给人们欢乐和烦恼。降雪使路面积雪结冰，交通非常的不方便，所以人们发明了很多除雪装置。现在除雪的方法基本上分为三大类：第一类为人工除雪，清扫人员利用扫帚、铁锹、推雪板等清雪的工具来清扫路面上的积雪。这种除雪方式会浪费大量的时间人力物力，还有可能涉及人身安全，这种方式工作效率低，如果不能及时的除雪，就会使路面结冰，就需要人工去敲凿，这也大大缩短了道路的使用寿命。第二类为融雪

9、的方式除雪除冰，通过泼洒车或者人工将融雪剂泼洒到路面上，使雪和冰在融雪剂的作用下融化成水，达成除雪的目的。这种方式虽然除雪效果好，效率高,设备也很简单，容易实施，但是融雪剂一般都是盐或者化学药剂，这对环境和人类也造-5-成了影响，也大大缩短了路面的使用寿命。此外，在环境温度低于时多数融雪剂不能将雪溶解成可流动的液态水。因而，融雪剂的环保和低温性能是其技术关键。第三类是机械除雪法，利用机械装置将路面的积雪或冰清理到一边或者装车运走。这种方式也是最受欢迎也是利用最广泛的。但是在狭窄的路面、学校、机关等小面积的单位的积雪还是人工清扫，除雪的效率低、耗时长，不适用大型清雪机械清扫。1.3 国内外除雪车

10、的发展趋势1.4 . 1国内清雪机械的发展方向1 .除雪车的发展趋势是向着小型化、高速化的发展方向发展。在我们生活中经常会看见大型除雪机械在道路中央除雪，占用了两三条车道，并且城市除雪车一般速度较慢,在早晚高峰的时候很容易造成交通堵塞，严重影响交通。并且城市除雪机械很少带有集雪的功能，大多数都是需要人工，环卫工人拿着雪具一点点往车里铲，这也是影响交通的重要因素，甚至还会发生不必要的安全隐患。同时，除雪的狭窄道路也会要求车身的体积不应该过大。为了不妨碍交通，也减少人力的需求，中国的除雪机械将会向着小型化、高速化、更加完善的除雪集雪装置。2 .向多功能、机械化、自动化方向发展。从改革开放以来我们国

11、家东北地区工业化飞速发展，对机械类的生产研究做出了巨大的贡献，但还是比其他国家落后许多，这就需要我们研究更完善的机械理论体制，向多功能、自动化的方向发展。为了提高机械的利用率，除雪机应该在多方位方向发展。小型除雪机也可以用作环卫清洁方面，大型除雪机可用在春秋除积水和落叶等等，这样也提高产品的利用率。可以利用机械液压技术实现机械自动控制，这也能大大提高除雪机的利用率。小型清雪机和手推式清雪机可以选择用抛雪装置，大型路面清雪机可以选择清雪加集雪装置，这样可以节省人工运雪的麻烦。1.3.2国外道路小型扫雪机械技术发展目前国外主要采用的除雪方式有三种：机械扫雪、融雪扫雪和综合式扫雪。第一种是综合式扫雪

12、。综合式扫雪是将清雪、堆雪、融雪、吹雪等方式混合在一起的一种清雪方式，在国外经常可以在飞机场跑道等大型空地场所使用。小型清雪机目前国外主要生产厂家有瑞士的BOSCHUNG公司和美国的S&S公司。BOSCHUNG公司的小型清雪机在我国也有销售地点。可完成扫雪、吹雪、推雪、融雪等作业。第二种是融雪扫雪。融雪扫雪是针对一些被压实的雪跟冰，很难清理，利用热能或撒化学药剂使冰雪融化从而达到除雪的效果。使用融雪的方法，除去车辆的燃油消耗以外还要加上融雪剂的购买成本。还可以采用热能融雪方法，可供热源的主要有远红外加热和发动机废气等。采用撒布化学药剂融雪的方法危害也是很大的，有害物质会造成空气和环境的污染和对

13、路面表面的腐蚀造成老化坍塌，因此这种方法仍然没有大范围的实施。国外也没有专门撒布化学药剂的机械，基本都是采用汽车家装撒布装置进行作业。目前具有该类改装功能的公司主要有德国的DAIMLER-BENZ公司、瑞士的BOSCHUNG公司和英国的SCHMIDT公司。第三种是机械扫雪。机械扫雪基本都是通过机械对冰和雪直接破坏的一种方式，机械扫雪大致可以分为犁式小型清雪机械和螺旋转子式小型清雪机械两种。目前国外的扫雪技术装备主要也是以机械扫雪的方式进行清雪。该小型机械扫雪机的代表公司有德国的DAIMLER-BENZ公司、德国的VOLKSWAGEN公司等。该类型机械主要以汽车为基础，采用机械式变速箱或者液压机

14、械的方式，作业的速度也比较高。1.4本文主要任务根据我们目前已有的小型清雪设备来设计一种新型适用于学校、小区等小面积的小型清雪装置，能够一起实现集雪、运雪和抛雪的功能。工作原理是清雪机由人工推动进行移动，沿着积雪路面将雪收集到集雪器，再通过高速旋转的旋转绞龙叶片将雪在离心力的作用下通过抛雪装置抛出，完成清雪任务。在完成设计预想的情况下来做合理的方案论证和结构设计，并对主要零件进行设计，并进行校核。设计完成应包含以下工作：(1)查阅相关的资料，弄清积雪的物理性质以及雪在不同情况下的密度。(2)根据国内外资料进行方案设计，不同的方案进行比较筛选，选出最优设计方案。(3)具体进行各个工作部分的设计，

15、确定基本尺寸，安装方式，应用CAD建模。(4)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。-9 -第2章路面积雪特性的研究2.1路面积雪的物理性质我们要研究清雪机的清雪方法和用的装j助率等,我们首先都要掌握一些积雪的基本性质，设计计算清雪阻力和功率等问题。随着天气的不断变化，下雪留在路面上的时间长短，以及车辆不断碾压发实等因素的影响，积雪的物理性质也会跟着发生变化。积雪的主要物理性质包括：雪的密度、摩擦、硬度等。2. 1. 1雪的硬度雪的硬度也可以称之为雪的抗压强度，意思是指积雪受到外来物体挤压时产生的最大能力。表示方法：进入积雪内的刚体单位面积上受到来自积雪的阻力。雪的抗压强度在不同的环境下也会有所不同。我们所设计的