除雪机设计(毕业论文+图纸)

机械设计毕业论文：除雪机设计含论文，CAD图纸

摘  要

我国较多地区存在冬季降雪现象，雪后的及时清除工作一直困扰着人们，尤其城市街道、机场等地更为迫切。然而国内的除雪机与国外先进水平有一定差距，除雪效率很低，而且不能进行大范围的除雪工作，所以国内需要一种高效的除雪机械，来应对雪后的积雪清除工作。

本文设计的除雪机当车体以一定速度向前移动时，积雪从前方不断进入集雪器中，集雪器由反向安装的双向螺旋轴、推雪板和挡板组成，由于螺旋轴的高速旋转，积雪被切碎并通过双向螺旋的横向位移迅速集中于集雪器中部抛雪筒的入口处，积雪同时受到螺旋轴高速旋转带来的吸附力和切线方向上的离心力的双重作用，从而沿抛雪筒预定方向被抛掷到刮板输送机的入料处，刮板输送机在电动机的牵引下连输运转，通过刮板的移动带动雪向前运动，到达刮板输送机的出料口，出料口下方为除雪机的转载部分，这样雪就能高效、无阻滞的被运走。

本文对除雪机的装载机构以及输送机构进行了设计分析，装载机构主要负责对积雪进行清除和收集，输送机构负责把雪从装载机构运到转载机构，具体包括螺旋集雪器结构设计、集雪器消耗功率的分析、抛雪筒的设计、小型刮板输送机设计以及刮板输送机链条的断链检测。前者

关键词：螺旋集雪器；抛雪筒；刮板输送机

ABSTRACT

It snows in winter in a large area of China, the work how to clear away the snow after it snowed is always bothering us, especially somewhere there are many streets or there is an airport. We know that the local machinery on clearing snow is not developing well, which is much worse than those abroad, having a low efficiency, can not carrying out large scale work. So we need a new machine to clear snow which is ordered to have a good efficiency.

In this article I design a machine on clearing snow. When it moves along the snow on the road is put in the gathering snow organ which is constituted of two direction helix axes, the board pushing snow and baffle. Because of tail-wagging of the helix axes, snow is cut up and fastens on entrance to the channel of throwing snow, then snow comes in for huge absorbability and mental efforts on the aspect of tangent, so it is thrown on the destine direction to the ream boards feeding engine which keeps running under traction of electromotor, drives snow ahead by moving of ream boards, sends snow to the export of ream boards feeding engine, and then snow comes to the carrying organization of the snow-clearing machine. Thus snow is carried away with no block.

I have analyzed and designed the loading organization and feeding organization, the former is used to clean up and gather the snow, the latter is used to carrying snow design of helix gathering-snow organ, the analysis on the power it consumes, the design of flinging-snow channel, the design of small type ream board feeding machine and checking if the chains are snapped in it.

Keywords:helix gathering-snow organ; flinging-snow channel; ream board feeding machine

目    录

1 绪论        1

1.1选题的意义        1

1.2主要的除雪方法        1

1.3国内外研究现状及发展趋势        3

1.4本文的主要任务        7

2 除雪机方案的研究        8

2.1除雪机工作原理简述        8

2.1.1除雪机装载部分基本结构        8

2.1.2除雪机装载部分工作原理        8

2.1.3除雪机主要的特点和性能指标        9

2.2具体方案的确定        9

2.2.1集雪器的选型        9

2.2.2抛雪器的设计        10

2.2.3刮板输送机的确定        11

3 集雪装置的总体设计        11

 3.1集雪器参数的分析        11

3.1.1集雪器螺旋参数的分析        12

3.1.2集雪器功率的分析        14

3.2无转子抛雪筒参数的分析        16

3.3基本结构尺寸计算        19
4 刮板输送机的总体设计        21
  4.1输送机输送能力的计算        21
  4.2输送机运行阻力的计算        22
4.3电动机功率的计算        23
  4.4减速装置的计算        24
  4.4.1传动装置的运动和动力参数计算        25
  4.4.2传送零件的设计计算        26
  4.4.3轴的设计计算        35
  4.4.4键的选择与强度验算        47
  4.4.5滚动轴承的校核        49
  4.4.6联轴器的选择        53
4.4.7减速器附件的选择        54
  4.4.8润滑与密封        55
5 刮板链监测装置的分析        56
  5.1刮板链实时监测现状        56
  5.2刮板链监测装置的基本要求        56
  5.3刮板链监测方案的确定        57
  5.4传感器的选用与安装        59
  5.5控制器的选择        60
总结        62
参考文献        63
翻译部分        65
英文原文        65
中文译文        73
致谢        80

1 绪论

1.1选题的意义

中国大部分地区，每年有 个月的降雪量，积雪严重地影响了交通运输的畅通与安全，给交通运输及人们日常生活带来许多不便。尤其是冻结在道路上的积雪与薄冰，采用传统除雪机用推刮的办法无法清除，为此不得不耗费大量人力物力进行人工铲除。

随着我国现代化建设的快速发展,做为经济大动脉之一的高速公路,由于其快速、高效、可通达区域广泛等优点更得到高于其他设施的迅猛发展,我国高速公路的通车里程已经跃居世界第二位,对国民经济的发展起到至关重要的作用. 我国幅员辽阔,四分之三的国土降雪,雪害是高速公路运营中重大隐患. 积雪对高速公路的影响,轻则断路,造成严重的经济损失和社会影响,重则引发交通事故,造成财产和生命的重大损失. 数辆乃至数十辆车在高速公路上因雪害而首尾相撞的案例屡有报道,雪害已经成为高速公路“白色杀手”. 因此，如何能在降雪后迅速、有效地清除积雪，保证道路通畅一直是困扰政府和交通部门的问题，也是各企事业单位的一个难题。

由于目前我国清雪方法比较原始，主要是人工法，基本上是人海战术，不但浪费了较大的人力和物力，而且清雪的效率低，往往雪还没有被清理完，就被来往的车辆压实，又增加了清雪难度。所以，过多的降雪常常来不及得到及时有效的清除，给城市交通和人民生活带来了许多不便。因此，寻找一种既有较高效率，成本又比较低的清雪方法就成为当务之急。

1.2主要的除雪方法

目前，各国普遍采用的除雪方法是机械除雪法(位移法)和融雪法(化学溶解法)两种基本方法。

机械除雪法是通过机械对冰雪的直接作用而解除冰雪危害的一种方法。

这种方法是迄今为止应用最为广泛的除雪方法，是人类传统而有效的除雪方法。研制性能优越的除雪机械成为世界上冬季降雪国家的一个重要课题。除雪机的种类很多，可按工作原理、使用范围、底盘形式和行走方式的不同进行分类：

1)接工作原理分类　根据除雪机械工作原理的不同可以把除雪机分为推移式、螺旋式、螺旋转子式(抛投式)、滚压式、铲剁式、锤击式、吹雪式6种。
    (2)按用途分类　按照除雪机械的用途可把除雪机分为泛用除雪机、人行道除雪机、铁道除雪机和高速公路除雪机4种。

3)按底盘分类　根据除雪机械的底盘不同可把除雪机分为专用底盘和兼用底盘两种。

4)按行走机构分类　根据除雪机械的底盘差异可以把除雪机分为轮胎式和履带式两种。 
积雪按状态可分成三种类型(1)新鲜雪，即降雪不久且未经人员和车辆碾压的雪，质地松软;(2)压实雪，即降雪后经人员和车辆碾压而形成的冰雪混合物，质地较硬且和地面粘接紧密;③冰层，是积雪因阳光暴晒或车辆碾压融化成水后又冻结成冰，冰层中除水分外还有大量尘土和泥沙，质地坚硬，和地面粘接牢固。所以除雪机械又包括除雪机和除冰机两种。
推移式除雪机是将推雪铲刀，除雪犁等装置安装在推土机或其它车辆上，将雪推走，开出通道，然后用卡车将积雪运走。这种方法只能将积雪推到路边，不具备集雪能力，且只适用于新鲜雪或破碎后的压实雪，效率较低，容易划伤地面。常见的推移式除雪机有前置正铲式、前置侧铲式和V型除雪犁等等。抛雪式除雪机配有抛雪泵，将收集到的积雪抛到路边或送入运输车辆。为清除压实雪和冰层还配有破冰装置，主要有锤击式、压裂式、剁式和铲式，将压实雪或冰层破碎并和地面分离后清除。常见的抛雪式除雪机有螺旋式、手臂式和叶片式三种，其中以螺旋式最为常见。吹雪式除雪机一般配备航空发动机，产生强大的高压空气流由喷口吹除地面积雪。吹雪式除雪机运行速度较高，有很高的生产率，但它只适用于新鲜雪，只能在机场、桥梁和高速路上应用，成本很高，不能开发小型产品。除冰机是指具有切割、破碎、剥离道路表面冰层和压实雪的机械。除冰机包括震动式除冰机、铣切式除冰机和撞击式除冰机。

融雪法是一种靠热作用或撒布化学药剂使冰雪融化的方法，可供利用的热源主要有电热、地热、发动机热及海水热等。

融雪法包括化学融雪法和热融雪法。化学融雪法又包括固体融雪法和液体融雪法。固体融雪就是将化学药剂直接撒布在路面上使雪融化。液体融雪法是将化学药剂溶于水中，然后进行液体喷洒使冰雪融化。其化学药剂多采用氯化物(如NaCD或尿素等，国内一些研究所和道路养护部门在这方面也做过一些工作，例如吉林交通科学研究所成功研制的SY一20型撒盐机，使用效果很好。热融雪法就是用加热方法使雪融化，如电加热、红外线照射、天然气加热、蒸汽加热及利用发动机排气等。例如，北京西客站坡道工程中使用了热水化雪装置，当时该项目获得北京市新技术应用一等奖。

不过，融雪法所需费用较高，易对道路和周围环境造成污染，而且气温过低时将失去作用，也不利于保护车轮胎，因此，这种方法的使用范围受到一定影响。

由以上两种主要除雪方法的对比与分析，我们得出结论，除雪应以机械除雪为主。

1.3国内外研究现状及发展趋势

目前国外采用的除雪方式有三种：融雪除雪、机械除雪和综合式除雪。 
综合式除雪是将推雪、清雪及吹雪等多种除雪方式混合在一起的一种除雪作业方式，在国外常用于机场跑道的除雪作业。除雪机目前国外的主要生产厂家有瑞士的BOSCHUNG公司和美国的S＆S公司。瑞士的BOSCHUNG公司的机场除雪机目前在我国已有销售。该机的行走驱动功率约为160kW，吹吸雪功率约为140kW，可完成推雪、扫雪、吹雪、收雪和喷撒融雪溶液等作业。除雪机械和行走采用液压驱动，结构非常复杂，但作业功能单一，是机场跑道不可缺少的养护设备之一。

融雪方式利用热能或撒布化学药剂使冰雪融化。使用融雪的方法，所需费用除车辆燃油消耗外，还要加上融雪的成本。采用热能融雪可供利用的热源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容易对环境造成污染和对路表面产生腐蚀，因此，这种方法的使用目前仍在探讨研究之中。融雪机械目前国外尚无专用机械，均是采用非公路汽车改装，冬季需要时安装好储液罐，加装撒布装置，进行喷撒融雪作业。具有该类功能改装能力的公司主要有德国的DAIMLER－BENZ公司、瑞士的MARCEL BOSCHUNG公司和英国的SCHMIDT公司等

目前国外除雪技术装备主要是以机械除雪的方式为主。最初的清雪机械是采用推土机或装载机，利用其推土板和装载斗将积雪集中在一起，这后来发展成犁式除雪机。早在1943年日本就开始把V型犁装在载重卡车上用于除雪，经过多年的发展，国外犁式除雪机已具有较高的技术水平，如俄罗斯新产品KO一812一2型犁式除雪机便是其中的优秀产品之一。90年代初我国的沈大高速公路上也引进了德国产的乌尼莫克道路综合养护车，辅机备有犁式除雪器。

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