摘 要
雪是冬天的象征,瑞雪兆丰年,大雪纷飞,是世间美好而壮观的景象,最快乐的就属孩子们,他们在雪地里打雪仗,堆雪人,玩的不亦乐乎。可是雪对于国家来说,不仅仅只是美景而已,还是大自然带来的灾害。雪天路面湿滑,行人走在路面时常摔倒,也有很多车辆因为下雪发生交通事故,造成人员伤亡,家庭破裂。因此,扫雪机的发明,对人们的安全起到了至关重要的作用。
本设计主题是在分析了国内外各种扫雪机的发展现状后提出的,针对我国北方大量降雪的城市。此设计的运用范围主要是那些大型路面扫雪车所不能触及的街道。所以根据街道路面的宽窄,雪的厚度、硬度等因素,设计一种小型的路面扫雪机。
此次设计方案采用吸尘器的设计原理,由柴油机提供动力,风机叶轮在动力机的高速驱动下,将空气排出风机,同时,使吸雪口的空气不断补充进风机,形成较高的压强差,从而将雪吸入箱体,达到除雪效果。
关键词:扫雪机;吸尘器;压力差
目 录
1绪论 1
1.1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 1
1.4 扫雪机国内外的发展现状 2
1.5 小型路面扫雪机的结构原理 3
2 总 体方案设计 4
2.1 雪的物理性质 4
2.2 总体方案的设计 4
2.3 传动方案的设计 4
3 各系统的设计 6
3.1 原动机的选择 6
3.2 车体的设计 6
3.3 扫雪机的设计参数 7
4 扫雪机的设计计算与校核 8
4.1 带传动的计算 8
4.2 减速器的设计 9
4.2.1 减速器的动力参数设计 9
4.2.2 高速级齿轮传动的设计 10
4.2.3 低速级齿轮传动的设计 16
4.3 链传动1的设计 21
4.4 变速器的设计计算 22
4.4.1 高档位的齿轮传动设计计算 22
4.4.2 低速档齿轮传动的设计 28
4.5链传动2的设计 29
4.6 锥齿轮的设计 30
4.7 轴的设计计算 34
4.8 叶片轴的计算校核 36
5结 论 38
参考文献 39
致 谢 40
1绪论
1.1选题的目的与意义
在北方的冬天,人们往往是天天盼雪,倘若这个冬天一场雪都没下,就好像这个冬天不完整。冬季的早晨,当一觉醒来,看见一片白茫茫,就像诗里写的那样“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,这种景象是人间最美不过的画面。人们通常都喜欢出门玩耍,在雪地里拍照。然而也正是这种美景,给人们带来了无限的痛苦。
大雪过后,道路湿滑,摩擦阻力变小,车辆通行时很容易发生交通事故,就连行人也是时常滑倒,造成骨折。然而城市道路的清扫,大多是环卫工人。他们在雪停的那一瞬间,就扛起铁锹,扫帚赶到公路上开始工作,辛辛苦苦一整天却清扫不了几条街道。因此,雪越下越厚,道路越来越难通行,导致事故频繁发生。
人的力量是有限的,且工作效率低,现代社会,机械化代替了人工,解放了劳动力,因此,为了更加方便快捷的清扫雪路,提高工作效率,设计出一种小型路面扫雪机是很有必要的。机器可以代替人工,不仅工作效率高,且可以长时间持续工作,这样路面清扫速度快,事故发生也会减少。
1.2 目前主要的除雪方法
目前除雪采用的方法主要有:①传统的人工除雪;②利用融雪剂来清除;③利用各种除雪机器来除雪。
人工除雪工作效率低、浪费人力、作业成本高、占用路面的时间长且必须在白天工作,有很多不安全因素,容易发生交通事故,给来往的车辆,行人带来不便。
融雪剂除雪是一种依靠热的作用或化学药剂,使积雪融化的方法。主要用于机场、广场、停车场、城市道路等,可以起到除雪及防冻的作用,但是,同时也对周围环境造成危害。融雪剂的费用很高,且容易对道路和城市环境造成污染,损害人的身体健康。而且,当温度过低时,将失去其原有的作用,也不利于保护车辆的轮胎。所以,这种除雪方法的使用范围有一定的限制。
机械扫雪是通过机械直接对雪进行铲除或清扫,主要分为犁式扫雪机和螺旋转子扫雪机两大类。现如今,传统人工清雪法和融雪剂清雪法已经不能满足需要,所以需要性能良好、自动化程度高的机械设备来替代。但目前扫雪机种类并不是很多,且设备还不完善,存在着许多不足之处。
1.3 目前扫雪机种类及存在问题
目前市场上的扫雪机按其工作原理分为以下几种:
一是推移式扫雪机:在大型车辆上(如推土机)安装推雪铲刀,扫雪犁等装置,将雪推走,留出人们行走的通道,然后再利用其它车辆将雪拉走。这种形式的扫雪机,清理效率低,容易划伤地面,且耗费时间。由于借助大型车辆,所以在路面的选择上有一定的局限性。
二是抛雪式扫雪机:市面上大多数扫雪机多为抛雪式,先利用搅龙收集积雪,再利用抛雪泵将雪抛出。这种扫雪机清扫效率高,速度快,是使用最广泛的一种。
三是吹雪式扫雪机:利用航空发动机来产生强大空气流,再由喷口吹出来,从而清除地面积雪。这种扫雪机运行速度高,生产效率高,但同时成本也高,只能在机场、高速路等宽旷地区使用,不适合小型产品的生产。
这几种扫雪机大都是大型的设备,只适用于空旷无人的地区或者较宽的路面,在城市的交通道路上并不适用,且这几种扫雪机采用的是铲刀或者搅龙,容易划伤路面,且对于凹凸不平的地面,起不到很好地清理效果。
1.4 扫雪机国内外的发展现状
据了解,国外扫雪机发展已有很长的历史,近几十年来,发展尤为迅速,种类也逐渐增多,各生产商在采用新技术的同时,还不断提高产品的作业性能和操作性能,以便适应冬季扫雪的各种要求。最早的扫雪机是利用推土机,后来逐渐发展为犁式扫雪机。早在1943年,日本就开始把V型犁式扫雪器装载在卡车上,用来扫雪。经过多年发展,国外的犁式扫雪机已有较高的技术水平。
在国内,扫雪机的研究较少,据资料显示,国内对扫雪机的真正研究和开发是在上世纪80年代以后,随着改革开放的发展,开始不断新建道路,各种机动车层出不穷。扫雪机也随着时代发展的需求而出现,主要研究工作是在东北地区,那里下雪量大,需求高。通过深入研究,国内也生产出了几种机器,在除雪作业中,起到一定的作用,但是,工作效率低,成本高,对地面的保护能力差。
90年代初,我国的沈大高速公路上引进了德国产的“乌尼莫克道路综合养护车”,辅助机械备有犁式除雪器。国内犁式除雪机的研究也取得一定的成绩,先后研制了一些成功的产品,如西安公路研究所所研制的L9280型扫雪机,吉林交通科学研究所研制的CL-3.6,CL-3.5型系列扫雪机,以及哈尔滨林业机械研究所研制的CBX-216综合破冰机等。犁式扫雪机只对没冻的积雪清理效果好,并不能解决积雪久的路面。
旋转式扫雪机的出现,使清理路面积雪变得简单。旋转式扫雪机一般具有切削、集中、推移和抛投的功能,具有结构复杂、功能多的特点。德国和日本是生产此类扫雪机的主要国家,技术成熟,产品性能居世界领先水平。
在除雪工作中,扫雪机机身的大小和扫雪速度是影响交通的重要因素,机体过大,会导致占道影响;速度过低,会影响车流量,造成交通堵塞。而适应于企业单位、城市干道和环卫工人的小型扫雪机几乎不常见,且发展缓慢。所以





