《除雪車的整體結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵部件設(shè)計》8500字（論文）

[13]。攪龍軸的材料選用45鋼，正火，直接為d0=30mm，攪龍軸的結(jié)構(gòu)：兩端固定式結(jié)構(gòu)，選用軸承32106（2個）d=30mm，D=55mm，B=13mm。4.3減速器的選型本設(shè)計中采用的動力輸出是汽油機(jī)，汽油機(jī)轉(zhuǎn)速較大無法直接連節(jié)攪龍軸，所以需要借助減速器來降低傳到攪龍軸的轉(zhuǎn)速，需要傳動比大，零件數(shù)目較少的減速器，并且攪龍軸與傳動軸相互垂直，故選用渦輪蝸桿減速器。計算渦輪蝸桿軸的輸入功率；（4.14）計算作用在蝸輪蝸桿軸的轉(zhuǎn)矩T2（4.15）根據(jù)輸入功率和渦輪蝸桿的轉(zhuǎn)矩對蝸輪蝸桿進(jìn)行選型；選擇FC-80不帶電機(jī)法蘭型蝸輪蝸桿減速器，其參數(shù)如下表所示：項目A輸出力矩207N·m輸入功率1.61kW公稱傳動比30模數(shù)2中心距40mm轉(zhuǎn)速1500r/min蝸桿分度圓直徑22.4mm傳動效率0.84.4傳動軸的設(shè)計傳動軸是傳動系統(tǒng)的重要組成部分。傳動軸一端通過聯(lián)軸器與蝸輪蝸桿減速器相連，另一端與鏈輪相連，鏈輪接受發(fā)動機(jī)的動力再通過傳動軸傳送到蝸輪蝸桿減速器。計算傳動軸的轉(zhuǎn)速n2（4.16）確定傳動軸轉(zhuǎn)矩：（4.17）輸出功率P=P2=1.57k初步確定軸的最小直徑由《機(jī)械設(shè)計手冊》查得，取A0=112，將數(shù)據(jù)代入可知（4.18）將計算數(shù)據(jù)圓整并考慮鍵槽對軸的削弱，取dmin=10mm軸其他參數(shù)，諸如軸徑與軸的長度通過軸系設(shè)計的相關(guān)要求進(jìn)行確定即可。4.5拋雪裝置的設(shè)計拋雪裝置由儲雪箱和拋雪筒組成。除雪裝置工作時，攪龍葉片將積雪粉碎送到儲雪箱中，再通過拋雪筒拋出。拋雪裝置高度380mm，寬200mm采用2mm的鋼板制作圖4.6拋雪裝置拋雪裝置所需功率（4.19）式中：Px—吸雪口所需功率，v24.6鏈傳動的設(shè)計與計算由于除雪車運(yùn)行速度較低，運(yùn)行時所需力較大，因此采用鏈傳動較為合適，通過鏈傳動將動力源提供的動力傳遞來實現(xiàn)除雪車的除雪功能。4.6.1傳動鏈的設(shè)計根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊，對鏈傳動中傳動鏈進(jìn)行設(shè)計與計算：鏈輪齒數(shù)與傳動比的確定一般來說，鏈輪齒數(shù)不宜過多或過少，鏈輪齒數(shù)過少則動載荷較大，齒數(shù)過多則縮短鏈的使用壽命；傳動比對鏈傳動的包角有一定的影響，傳動比過大則包角小，容易發(fā)生爬高和跳齒的現(xiàn)象，且鏈傳動包角一般不小于120°。根據(jù)除雪機(jī)實際工作狀況，初定傳動比為1.4，小鏈輪齒數(shù)25，則大鏈輪齒數(shù)計算如下：（4.20）鏈的計算功率根據(jù)除雪機(jī)的實際工作狀況可知鏈傳動所受沖擊為中等，根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊可知KA=1.3，k（4.21）（4.22）上式：KA——齒數(shù)系數(shù)，；——多排鏈系數(shù)；P3——功率（輸入），kWPca——功率（輸出），kW鏈型號與節(jié)距的確定由上文的計算并根據(jù)鏈的選型表可知其型號為06B，節(jié)距為9.525毫米。中心距與鏈節(jié)的計算取a0=500mm，相應(yīng)的鏈節(jié)數(shù)L（4.23）（4.24）其中，由《機(jī)械設(shè)計手冊》查得f1（4.25）得a≈鏈速、壓軸力與潤滑的確定（4.26）由《機(jī)械設(shè)計手冊》查得采用定期人工潤滑的潤滑方式。（4.27）鏈輪選擇水平布置，其壓軸力系數(shù)查表知KF則壓軸力為：（4.28）4.6.2鏈輪參數(shù)的確定根據(jù)上文的設(shè)計計算，將鏈輪的相關(guān)參數(shù)匯入下表：序號名稱數(shù)值1節(jié)距p=9.525mm2滾子直徑d13內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b14銷軸直徑d5內(nèi)鏈板高度?6排距p7單排抗拉載荷8.9kN1.小鏈輪相關(guān)參數(shù)的確定分度圓直徑（4.29）齒頂圓直徑（4.30）（4.31）齒根圓直徑（4.32）小鏈輪選用15號鋼，熱處理方式采用淬火與回火，其硬度應(yīng)在50?60HRC。2.大鏈輪相關(guān)參數(shù)的確定分度圓直徑（4.33）齒頂圓直徑（4.34）（4.35）齒根圓直徑（4.36）材料選取：20，對其滲碳、淬火、回?zé)峄鹛幚?，使硬度達(dá)到50-60HRC。4.7發(fā)動機(jī)的選型發(fā)動機(jī)是除雪車的動力來源。為了保證除雪車的輕量化、便捷化，同時考慮到環(huán)境溫度、使用壽命、除雪面積、作業(yè)持續(xù)性、可靠性等因素，本次選用機(jī)動靈活的小型汽油機(jī)作為輪式機(jī)動除雪車的動力源。發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速：除雪車整車所需要的總功率：（4.37）P3P4P5通過上述公式計算參考，總功率約為2.8kW，為防止過載，保證駕駛員安全，選擇型號BS170F的航天巴山發(fā)動機(jī)。技術(shù)參數(shù)如下：參數(shù)名稱數(shù)值/介紹品牌航天巴山型號BS170F發(fā)動機(jī)單缸風(fēng)冷四沖程排量212cc發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)3600r/min最大功率4.2kW機(jī)油容量0.6L燃油容量4.5L凈重16kg圖4.7航天巴山發(fā)動機(jī)4.8車架的設(shè)計車架是除雪車各個裝置的基體，它應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和剛度。為了使除雪車簡單輕便，車架由Q235方鋼焊接而成。車架長1170mm，寬1084mm，高150mm。4.9輪胎的選型本文所設(shè)計的輪式機(jī)動除雪車在進(jìn)行除雪作業(yè)時可能會遇到多種多樣的發(fā)雜路況，因此，為了保證除雪車的正常運(yùn)行，除雪車需要選型一個萬向輪和一對充氣輪胎。萬向輪選用108FS參數(shù)如表所示。充氣輪胎選用280-4型充氣實心胎，其參數(shù)如表所示。表4-3108FS萬向輪參數(shù)直徑mm輪寬mm單輪靜載kg單輪運(yùn)載10840500250表4-4輪胎280-4型參數(shù)輪胎直徑mm輪胎寬度mm車輪軸粗mm材質(zhì)軸承型號2807620橡膠60245零件的強(qiáng)度校核5.1傳動軸的強(qiáng)度校核傳動軸的，故應(yīng)進(jìn)行校核計算。初定其效率為80%，轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)每分。1、功率P2與轉(zhuǎn)矩T，2、軸端力的計算由上文可知分度圓直徑為30毫米因此：圓周力

Ft==448.32徑向力（5.1）軸向力（5.2）擬定L=50mm，L=7503、軸上載荷的計算查機(jī)械設(shè)計手冊可知軸上載荷的計算公式為：（5.3）（5.4）（5.5）（5.6）（5.7）通過上文的計算可以看出危險截面處于軸端，因此對其進(jìn)行校核：表4.1M，MV，M載荷水平面（H）垂直面（V）支反力FFFF=405F=27彎矩MMM總彎矩M扭矩TT4、軸強(qiáng)度的校核計算根據(jù)除雪機(jī)的實際工作狀況，取α為0.6，因此軸強(qiáng)度的計算公式如下：（5.8）除雪車傳動軸采用45號鋼，其熱處理方式為正火，查機(jī)械材料手冊可知其強(qiáng)度為σ?1=55Mpa，根據(jù)上文計算可知σca

6總結(jié)本文輪式機(jī)動除雪車設(shè)計目的是校園道路、胡同巷道、人行橫道等場地能夠快速有效地除雪。在保證除雪效率的前提下還保持了輕量化，一個人便可以高效的除雪。在面對突發(fā)性雪災(zāi)，有了應(yīng)對的設(shè)備，生命財產(chǎn)安全問題都得到了保障。本文通過對輪式機(jī)動除雪車的設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。包含雪的密度的測量，計算攪龍葉片的受力，求出攪龍軸的載荷與轉(zhuǎn)速，然后對減速器進(jìn)行計算選型，通過除雪車的傳動系統(tǒng)、除雪與排雪系統(tǒng)以及行走系統(tǒng)所消耗的功率對發(fā)動機(jī)進(jìn)行選型。經(jīng)過長期的設(shè)計校核，方案對比，進(jìn)而確定了輪式機(jī)動除雪車的設(shè)計方案。輪式機(jī)動除雪車的設(shè)計涉及范圍較廣，由于所學(xué)知識有限，無法面面俱到，本文還有許多不足需要進(jìn)一步完善和研究。參考文獻(xiàn)馬巖,程森杰,任長清,楊鐵,姜新波.路遙新型自走式鋸切除冰雪設(shè)備的設(shè)計與研究[D],林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2016劉鴻文.材料力學(xué)I[M].北京：高等教育出版社，2004.王曉方.鏟雪車功能及主要參數(shù)設(shè)計[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2006,12:24～29.哈爾冰工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2013.西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室.機(jī)械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2018.鄧洪超，馬文星.DQX路面鏟雪車浮雪鏟除雪作業(yè)模型[J].吉林:吉林大學(xué)機(jī)械學(xué)院,2005，35（4）:381～385.田晉躍.國外道路除雪機(jī)械技術(shù)發(fā)展概況[J].專用汽車，2001（4）；43~41李盛,邱序庭.國內(nèi)外道路除雪裝置.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2003，(12):18~21.張建國.多功能清雪車前雪鏟仿真分析與改進(jìn)研究[D].吉林:吉林大學(xué)機(jī)械學(xué)院,2006.楊有為.軍用機(jī)場鏟雪車工作裝置設(shè)計方案研究[D].哈爾濱:哈爾濱大學(xué),2010.楊陽.除雪機(jī)組合除雪裝置的設(shè)計[D].哈爾濱:東北石油大學(xué),2012.劉繼德.多功能清雪車清雪裝置研究[D].吉林:吉林大學(xué),2008,（4）.薛洪麗,冉玉梅等.手推式清雪車的設(shè)計[J].德州學(xué)院,2016，29（145）:142～147.王智明，張連富等.中國除雪機(jī)械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].長春：吉林省交通科學(xué)研究所,2016，16（83）:4～5.張佳，張宇濤等.除雪機(jī)械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].機(jī)械工程師,2014，4:31～32.姚繼蔚,孫寬.路面除雪機(jī)械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].天津機(jī)械工程研究院,2013，6:68～73.張佳，馬博等.除雪機(jī)械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].新疆機(jī)械工程研究院,2014，（7）:31～32.劉中偉，張艷偉，鄭秀玲.一種全液壓破冰除雪機(jī)[B].裝用裝置零部件，2005，(04):48胡雅靈.道路除雪設(shè)備技術(shù)與創(chuàng)新研究［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010（18）：64崔憲江編譯.除雪機(jī)械[M].北京.人民交通出版社，1988.姚偉.巷道手扶式清雪機(jī)開發(fā)設(shè)計研究[D].沈陽建筑大學(xué)，2017.殷鵬翔.小型除冰車除冰裝置的工作機(jī)理及參數(shù)優(yōu)化研究[D].中北大學(xué)，2014.李曉建，李彩霞，袁磊，曲帥帥.小型清雪除冰機(jī)的研究設(shè)計[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2015(2)：107~108.BobTracinski,Snowremovalsafety,CleaningMaintenanceManagement［J］,2001,(9):36-38Dosn，Takespecialprecautiontokeepsnowremovalequipmentefficientandsafe,Cleaning&