路面除雪机器人机械系统设计和实现 机械工程及其自动化专业.docx

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1、路面除雪机器人机械系统设计DESIGNOFMECHANICA1SYSTEMOFROADSNOWREMOVA1ROBOT摘要因为我国北方冬季温度较低所以降雪不仅持续时间长而且降雪量也比较大，如果道路上的积雪不能够得到及时且有效的清除，那么城区道路交通的安全将会受到极为严重的影响,给居住在当地的人民群众尤其是老人们的日常生活以及工作中带来了很多不便。因此制造多功能电动除雪车是非常有必要的，同时也有很大的实用性。不仅能够的提高相映地区的经济发展，还能够提高当地居民的幸福指数。有着具有重要性的指导意义。各种清雪驱动装置使用性能的整体好坏在除雪机的除雪驱动能力的整体强弱上起到决定性的作用，因此深入地研究

2、不同清雪的工具装置与对应的性能是不可缺少的，由于高速清除浮动积雪的集风装置大多是螺旋式的清雪扫除工具，它不仅拥有高速转动的滚筒风机，而且抛雪风机大部分都是需要联合安装才能使用。它的运作原理是利用螺旋式集雪筒，通过装置自动收集积雪，然后由电动机上的螺旋齿轮转动从而带动抛雪筒，将路上的积雪清理到一边或者是运上雪车。风机收集积雪所花费的的大量时间被极大的节省了，这种清洗运雪车是比较高效率的本文主耍从通风积雪的机械物理性质和机械工作特点这两方面入手来分析，和提出对机械式通风除雪的几种解决方案，并且对机械除雪传动机构应用中的集雪螺旋桨和集雪传动机构的机械工作性和原理特点进行针对性的实例分析,在进行理论实

3、例通过分析得出基本的结论关键词:电动除雪机、螺旋式、联合安装、机械物理性质。ABSTRACTBecauseof1owertemperatureinwinterinthenorthofChinaso1ongtimenoton1ysnowandsnowisre1ative1y1arge,ifthesnowontheroadhecantgettime1yandeffectiveremova1,urbanroadtrafficsafetywi11beextreme1yseriousimpact,to1iveinthe1oca1peop1e,especia11ytheo1dPeop1esDai1y1if

4、eandworkofthenecessarytrave1bringsmanysafehiddentroub1e.Therefore,theresearch,deve1opmentandmanufacturingofmu1ti-functiona1e1ectricroadsnowremova1vehic1eisveryimportantinpractica1va1ue.Ita1sohasimportantguidingsignificanceforsteadi1ypromotingthehea1thyandsustainab1edeve1opmentofourprovincesnationa1e

5、conomy.Theovera11performanceofthesnowremova1drivedevicep1aysadecisivero1eintheovera11strengthofthesnowremova1driveabi1ityofthesnowthrower,Soitisessentia1tostudythebasicstructureandperformanceofthesnowremova1drivedeviceindepth.Thewindco11ectingdeviceusedtoremovef1oatingsnowathighspeedismain1yaspira1s

6、nowco11ectingandremovingdevice.Thero11erfanwithhighspeedrotationandthesnowthrowingdrumfanarejoint1yinsta11edandusedinmostcases.Theprope11er-typesnowco11ectorisautomatica11yco11ectedbythedeviceanddrivenbytherotatinggearonthee1ectricfan,sothatthesnowisthrowntotheroadsideorthesnowc1eaningtruckthroughth

7、eendofthesnowthrowingcy1inder.A1otoftimespentbythefantoco11ectsnowisgreat1ysaved,andtheefficiencyofthiskindofc1eaningtruckisre1ative1yhigh.Thisartic1eismain1ybasedonventi1ationsnowmechanica1physica1andmechanica1propertiesofthesetwoaspectscarriesontheana1ysis,andputsforwardsevera1so1utionsofmechanica

8、1venti1ationandsnowremova1,andtheapp1icationofdeicingmechanica1transmissionmechanismofsnowsnowprope11erandsetstheworkabi1ityandmechanica1princip1eoftransmissionmechanismcharacteristicwithspecificcaseana1ysis,onthenecessaryonthebasisoftheoretica1ana1ysisDrawaconc1usion.KEYWORDSsnowremoverspira1snowco

9、11ectionwa1king摘要IAbstractII1概述11.1 电动路面除雪机设计的目的和意义11.2 国内外研究现状61.3 电动路面除雪机的结构及原理81.4 本章小结82总体方案设计92.1 设计车体92.2 动力系统设计102.3 传动系统设计102.4 本章小结123各系统设计133.1 电动机的选用133.2 集雪器的设计133.3 抛雪器的设计153.4 抛雪器性能参数的分析计算163.5 机器性能参数计算173.6 本章小结184校核194.1 链轮校核194.2 键的校核204.3 轴承校核204.4 轴的校核21结论24致谢25参考文献261概述1.1 电动路面除雪

10、机设计的目的和含义1.1.1 能够准确无误的清除积雪的重要性我国的冬季比其他季节持续时间长的地区是东部北方地区，每一年的冬季都会出现有较大幅度降雪增长,其中一些降雪时间较长的部分北方地区还会形成严重的雪灾，会严重影响到城市社会经济生产力和生活出行,特别多的是由于社会不断的发展我国是民经济和工业也在不断地快速发展，所以高速公路等高级地段的公路行驶里程的快速增加，冬季城市里人们的日常出行生活受到路面上积雪的巨大影响,特别是在冬季大雪和雨夹雪这样特别恶劣的寒冷天气，甚至出于安全性的考虑大部分城市高速公路常常会采取限速的方式行驶，积雪严重的情况下甚至不得不临时封闭数天,对城市交通和城市经济社会的发展造

11、成了很严重的影响和制约，这引起了各个地方政府对于道路积雪清除的高度重视。怎样才能够干净并且高效率的清除相关道路上的积雪，保证城市道路通畅，保证相关地区居民能够安全顺利的出行。这将成为冬天城市道路上安全出行的问题。并且积雪也给当地的居民生活带来了一定的困扰，使他们出行不便。所以清除到面上的积雪是刻不容缓的事情。持续的降雪后所产生的冰雪使得路面较为光滑,导致汽车轮胎与地面的摩擦力减小，因此汽车很容易打滑。对于一些大城市来说，一旦到了冬天，对于汽车都有严格的车速限制，但还是不能高效的解决车祸的发生。想要高效的解决冬季交通事故问题还是要找到问题的核心,那就是路面。目前为止，用于解决路面冰雪方法有人工铲

12、雪、机器铲雪。使用人工除雪会消耗大量的人力物力，且效率低下，不便于交通路面除雪；使用机器铲雪虽然效率较人工除雪高，但铲雪过程中不能达到理想的路面清洁效果，且易遗留少量的冰雪在地面上，造成地面湿滑，反而容易造成交通危险。因此,寻找一种同时有着比较高工作效率,成本又比较低的清洁积雪的处理方法就已经成为当务之急。大型电动汽车设备占用小道积雪清理汽车除雪道路占用大型道路上进行积雪的处理，需要占用很大的道路面积。这影响了道路的交通，可能导致交通堵塞。在小型的城市道路或者是小区、公园等狭小的地方进行积雪的处理，要比其他大型道路处理积雪时耗用更多的时间，人力，物力实际使用情况是我们主要针对的,首先实地调查现

13、场以及设计咨询、严格执行设计方案思考,进行小型车辆电动汽车占用路面积雪小道清理除雪道路清理电动设备小道总体系统结构设计，该电动路面除雪机主要是根据我国现有的手扶除雪机的设计思路，构思出了我的电动路面除雪机的设计思路，根据这个思路，我的脑海里已经具备了除雪机的雏形。有了整体思路的指引，然后再各个方面攻坚克难，我认为该电动路面除雪机的设计会通过一步步的努力走向成功。可能我各方面专业基础不是特别扎实，在各个问题上完成起来会很艰难，所以我会尽更大的努力去完成这个设计，这个设计的可行性还是很高的。1. 1.2主要除雪方法目前清雪采用的主要方式有：犁式除雪机；旋切式除雪机；化学除冰法(1)犁式除雪机犁式滑

14、坡除雪机主要用途适用于未经压实的雪区积雪，特别针对是积雪密度较小的新加坡降雪区积雪，是目前使用最广泛的一种除雪处理机械主要是因为其操作价格低、效率高、工作可靠。犁刀的工作形式主要包括有各种V形方型犁、U形方型犁、单向方形犁和各种侧翼式刀铲等。国外的新型犁式犁刀除雪机,大多数设备具有减速避让自动功能,此外,还具备可以轻松实现立式犁刀自动升降以及犁刀作业方向角度的自动变化。犁式传动除雪机械它是国外市场使用较早的一种除雪传动机械。早在1943年，日本就已经开始把犁式V型除雪犁装在汽车载重重型卡车上并应用于大型道路斜坡除雪。拿俄罗斯新公司产品的mk0-812-2型高速犁式道路除雪机来举例,这种犁式除雪

15、机在其基础上在车型上采用了mmt3-8082型犁式拖拉机,其使用功能主要有道路除雪、清除道路垃圾和清理砂堆,不仅仅可以广泛用于城市街道、人行道，也同样可以应用于高速公路和其他建筑工地的道路除雪;犁机工作原理装置主要有两块推土板、犁刀和犁车圆盘铲及刷，除雪板的宽度：推土板250Omm;推土犁刀250Omm;犁刀圆盘铲和刷1800mmo(2)旋切式除雪机旋切式自动除雪机一般都拥有五种主要的功能。分别是能够自动加快切削，推移，集中，和加速抛光以及反射。但功能越多他所拥有的结构就越复杂。旋切式多功能特点主要有如下几种旋切式键刀切削自动除雪机像刀风扇型又可以分别细分为单级式和单的双轴单级式两种，其中单级

16、式又分别可以被细分为单轴切削自动铳刀型和双轴切削镇刀风扇型，双轴单级式又分别可以细分为单的双轴自动旋转螺旋铳削锋刀切削风扇型及单级式的双轴自动旋转螺旋铳削链刀切削风扇型。世界生产除雪旋切式自动除雪机的主要生产国家主要有俄罗斯、我国以及日本所生产的除雪机器技术比较成熟，并且产品的使用性能一直处于世界的领先水平。日本的高速除雪机器一般是行走采用旋切式传动除雪机,作业除雪速度一般为70kmh,该轴式除雪机主要采用高速四轮驱动作业方式,利用传动盘式齿轮制动,全长宽度为7790mm,机宽249OnI1n,最大累计除雪作业宽度249Onini,发动机最大功率220kw,最大累计除雪作业速度70kmh,最大累计除雪量3000tho放眼全世界，各个国家的寒冷积雪地区冬季积雪路面上都可能存在不同承受程度的雪地积雪或者结冰。所以研究我国