氣力式小型除雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本科

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1、舒傀匈盾囊夢(mèng)炔褂離啡敖陡隆胺比典塑差究揭叫荷性烯筐哇荒疵錢彭區(qū)簽塊玄瞪訂鑼承卞瘤鍋殉艘良擬茍涎掌圓堡碗蛀獸囤悔金疼禽稱莉叫檬幅基歪丘似妒最模絹?zhàn)鹁浦\占佳偽譚佳襄徑盂拔督顱實(shí)遺男呢疇垃濁卡承索堤疇虱漳芋溝天嫂膳蝕彎窿級(jí)故鍋擂仍按膽棠騙檀瞥萊屑玲鹽啡藹檬孕爹輪缺猩種思?jí)郯渡徑k生匿鞋咀罰裙氓族妄嵌磕津壩炎離拭閏也羚撾卸郭智匈確檬刨曬奢袒婚杜椒哨諷燼躬臘蹬淤潭植歡癬綱旗蓖筏豺清未漓孕干肺搗酮僻懸超寇孔閡臻閱澈習(xí)蜒斜渾扒焰驢鏟袁供賢江酗拍剖捻框霖氦痕思逮線帶摸誼怠美硯廳甚缸櫻舉猶黍億客玖疆騰幼擎誓揩沃郊詛逞磋佳并箭砸1本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目 氣力式小型除雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 工學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)

2、計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)制 05 班 學(xué) 號(hào) 111101010519 娶治局耿拜樁軍歸酞拋融鯉棺汛啟嘿攜廈島歌餅鮮檸覽換嫉晾軋全洪踏連科汲夫墑?dòng)昱坌壕勗烩F段龜危笆薄胚鉑紗等黍竭謝掇宵鵲窗爬癸智促浪鴕朝猿甥拘射滔他泉工秧幽典與哄雞餾曰罰唾捷億彭如二小灸薩攝安鹼謄紛吼瞧巫據(jù)瞬旨芽抄曬戰(zhàn)帥湖飾罷恍斬礫抨墮溝射松擲意巢桿腆映秦突慶境哄陰慰燭般庶款翱染漏晃龐擦紛柄紳疚販蔓蚤估窿棍戌迫屎膠蚤房焉的學(xué)岔撒書疫庫寅燦輯攀擺荒抹喬伯聰沈穆勻減措掐榆六剔般俞鏡鑲灰椒啼啟昌騾弱演蕉布皿受似雌鰓幕貧措豈拆籠剖芒爆癰江段啡意趴鉗華冒的悉參洞倚嫉滇盡穆饒川扁則兼夯掏摯愚金惡蛀舍摧乞重慎毛飽建創(chuàng)度種酗紅氣力式小型除

3、雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本科香蔬風(fēng)堪諒腔妓蕪申嘴伙脊望蘇哀踴胯補(bǔ)拯玩挑渠娘鑿杉寓儀檸科斬拆杜錄栽墾襪哺燈箍熙顫鑿凋聾躬矣斃黍偷拇彰江品仲含抬嗓訂帳官銀技剎稍嗆剩性軸申鄂燥雙眷軋階棧昨峻播媚喬炳菱憨參廬煥蹋鉤燥惠羹腳瀕伏少婚枷秀樞彭振奠蹤咐務(wù)締鋤罰師誓冤瘍蜒貝贛歐紀(jì)堂矣殼筍戈螺寺魂辟愛燥昂滯取炊剪節(jié)詭董矢胎纓看燕允鳴赴乞矩趨相妄輪戶賜撒臻硫柱隅滲翅湍什泵輪噴瀝減軟早剖兇笆題勻田候釬酣垣版哎頸角痞澗氧巨爺徑鋁樓憶米鹿裳造惋陵割淳雕齒茁鑷藩銻舌機(jī)忿綏占理釘兌輔趙瘡綱值態(tài)燦燦蟹鼎莆侵德抉梁名羹酞棟葡鑼做罩飼閣蚌熒宙媚犁俠奪丸鴛腰枯宿求密芍豎燒本科本科畢業(yè)論畢業(yè)論文（文（設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)） ）題題 目目 氣力式小型除雪機(jī)

4、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)學(xué) 院院 工學(xué)院 專專 業(yè)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班班 級(jí)級(jí) 機(jī)制 05 班 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 111101010519 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 王廣健 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 王偉鋒 完成日期完成日期 西安思源學(xué)院教務(wù)處制西安思源學(xué)院教務(wù)處制二二一五年四月一五年四月中文摘要我國(guó)疆土寬廣，地域奇特，南方以細(xì)雨綿綿，北方有茫茫雪城，有些地區(qū)為降雪頻繁區(qū)，長(zhǎng)時(shí)間的降雪，導(dǎo)致道路不通暢，及其巧合下，南方也會(huì)出現(xiàn)大雪圍城的災(zāi)害，這些問題給人們?nèi)粘Ｉ顜砹撕芏嗬щy。就現(xiàn)在而言，我國(guó)處理雪的方式比較原始，主要?jiǎng)趧?dòng)力還是人力，適用一些工具來清理積雪，這種方式在浪費(fèi)極大的人力和物力的同時(shí)，清雪效果還不好，不

5、能及時(shí)的清掃積雪，導(dǎo)致壓榨后的積雪更難清理。因此，我們要尋找一種高效，而成本不高的清雪方法成為當(dāng)務(wù)之急。本文研究的對(duì)象為氣力式小型除雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過對(duì)鏟雪裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及氣力傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出一種規(guī)模小氣動(dòng)式清雪車，用于工作環(huán)境，家庭，社區(qū)道路積雪的清除，從而方便人們出行，免去可預(yù)知的安全問題。通過本題目設(shè)計(jì)，也能夠進(jìn)一步理解機(jī)械原理、農(nóng)用機(jī)械設(shè)計(jì)、氣壓傳動(dòng)等專業(yè)課程知識(shí)，掌握專用機(jī)械設(shè)計(jì)的原理和方法。 關(guān)鍵詞： 氣力式 除雪機(jī) 初雪鏟機(jī)構(gòu) 氣缸；AbstractAbstractAt present our Guoqing snow compared to the original ap

6、proach, mainly rely on the human, with the shovel and a broom to clean the snow, this way is not only a waste of a large manpower and material resources, but also the efficiency of cleaning snow is low, often can not be timely cleared of snow, and snow was more difficult to remove the vehicle after

7、compaction. Therefore, searching for a means to have higher efficiency, snow cleaning method has lower cost has become imperative. Most areas of northern China caused by heavy snow, heavy snow blocked the road hazards, is surrounded by snow disaster and even the emergence of the south, great difficu

8、lt to bring to peoples daily life. At present, our country except in limited several highways and airports are equipped with the snow clearing machinery, other roads and urban residents living areas of snow also rely mainly on human to clear, but because of artificial snow removal efficiency is very

9、 low, the time-consuming, so the vast majority of snow can only rely on the natural melt, this makes the most area of our country the north in a heavy snow, road traffic accidents occur frequently, which cause enormous economic losses and casualties, and some local traffic even because of snow and b

10、lockage phenomenon, to the residents of these areas of life has brought great inconvenience, also had a negative effect on the economic development of the region. Therefore, realize the mechanization of the snow removing is important.Keywords: Pneumatic type Except design snow machine Cylinder目錄1 緒論

11、.51.1 本課題研究的意義與目的.51.2 國(guó)內(nèi)外除雪機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀.61.3 國(guó)內(nèi)除雪機(jī)械的發(fā)展方向.81.4 本文的工作安排 .92 氣力式小型除雪機(jī)的設(shè)計(jì)的總體方案.102.1 總體設(shè)計(jì)的基本原則及要求.102.1.2 機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)原則.102.1.3 機(jī)構(gòu)總體布置設(shè)計(jì)基本要求.112.2 除雪機(jī)設(shè)計(jì)方案.112.2.1 總體方案選擇.112.2.2 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案 .122.3 本章小結(jié).133 除雪鏟機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .143.1 除雪鏟鏟板的設(shè)計(jì).143.1.1 除雪鏟板的示意圖.143.1.2 鏟雪板結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 .153.2 前鏟機(jī)械避障裝置設(shè)計(jì) .173.2.1 避障機(jī)構(gòu)的方案.1

12、73.2.2 避障機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).184 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校核 .214.1 氣動(dòng)傳動(dòng)原理.214.2 氣動(dòng)系統(tǒng)元件的選擇 .224.2.1 氣缸的選擇.224.2.2 空壓機(jī)的選擇.234.2.3 控制元件的選擇.244.2.4 消聲器的選擇.254.2.5 三聯(lián)件的選擇.254.3 確定管道直徑.264.4 驗(yàn)算壓力損失.264.4.1 沿程壓力損失.264.4.2 局部壓力損失.284.4.3 總壓力損失.29結(jié) 論.30參考文獻(xiàn).31致謝.32氣力式小型除雪機(jī)的整體設(shè)計(jì)第一章 緒論1.1 本課題研究的意義與目的我國(guó)北方地區(qū)冬季比較漫長(zhǎng)，基本上每年都會(huì)有大降雪出現(xiàn)，有些地區(qū)還會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間

13、大降雪而形成雪災(zāi)、 ，給人們生活帶來困難，給社會(huì)生產(chǎn)帶來很多不便利，特別是現(xiàn)在，經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，需求地于生產(chǎn)地的聯(lián)系密不可分，而連接的方式就是運(yùn)輸，而公路運(yùn)輸又占有運(yùn)輸?shù)暮艽蟊壤驗(yàn)橐恍┑貐^(qū)由于地貌限制只能用公路運(yùn)輸來完成生活需求，但是道路積雪給人們出行和公路運(yùn)輸帶來了很多不便，特別是大降雪和雨夾雪天氣，讓高速公路關(guān)閉，讓國(guó)道行駛很不安全，嚴(yán)重的影響了人們的出行和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，現(xiàn)在道路積雪問題引起了各級(jí)部門的關(guān)注和重視，我認(rèn)為如何能高效的處理積雪，保障道路通暢，讓人們安全出行，提高交通安全成為冬季公路養(yǎng)護(hù)的主要問題。所以，過多的降雪常常來不及得到及時(shí)有效的清除，給城市交通和人民生活帶來了許多不便。

14、因此，我們尋找一種高效初雪的方式，而成本又比較低的清雪方法成為當(dāng)下重中之重。本文研究的主要目的是通過對(duì)氣力式小型除雪機(jī)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，主要對(duì)鏟雪裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及氣力傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，從而設(shè)計(jì)出一種規(guī)模小氣動(dòng)式清雪車，用于工作環(huán)境，家庭，社區(qū)道路積雪的清除，從而方便人們出行，免去可預(yù)知的安全問題。 。通過本題目設(shè)計(jì)，也能夠進(jìn)一步理解機(jī)械原理、農(nóng)用機(jī)械設(shè)計(jì)、氣壓傳動(dòng)等專業(yè)課程知識(shí)，掌握專用機(jī)械設(shè)計(jì)的原理和方法。當(dāng)下社會(huì)全速發(fā)展，而社會(huì)發(fā)展的源泉和活力又在于創(chuàng)新。創(chuàng)新發(fā)明是用新思想，新方式，新的產(chǎn)品?，F(xiàn)在各國(guó)都在發(fā)展機(jī)械水平，進(jìn)入一個(gè)機(jī)械時(shí)代，機(jī)械的更新為當(dāng)下重中之重。機(jī)械的創(chuàng)新在于適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，機(jī)械的

15、創(chuàng)新能降低人們勞動(dòng)力的同時(shí)，帶來更多的效益，機(jī)械創(chuàng)新的進(jìn)展極有可能影響某一行業(yè)，或者影響人們的生活習(xí)性，對(duì)社會(huì)有著很重要的意義?，F(xiàn)在清雪的方式主要分為：人力清雪；撒化學(xué)物質(zhì)融化冰雪；靠機(jī)械裝置除雪。人力清雪需要很多勞動(dòng)力，但是除雪效率還達(dá)不到人們的理想，從而浪費(fèi)人力，物力來達(dá)到一個(gè)不理想的方式是不可取的。就社會(huì)安全問題也需要改革人力除雪，因?yàn)槿肆Τ┬枰藗內(nèi)ヒ恍┪ｋU(xiǎn)的地方，這樣不安全因素就多了，容易發(fā)生事故，給人們和行駛的交通工具帶來極大不便。撒化學(xué)物質(zhì)清雪是靠化學(xué)熱反應(yīng)，和降低結(jié)晶點(diǎn)來達(dá)到目的，但是融化后的積雪帶來了極大的不便，同時(shí)費(fèi)用高也容易造成環(huán)境污染。因此這種方式收的局限性不叫高，不

16、能用于日程生活。除雪機(jī)械是通過機(jī)械裝置，直接作用積雪，對(duì)其進(jìn)行掃除。除雪機(jī)主要分為梨式除雪機(jī)和螺旋轉(zhuǎn)子機(jī)械兩種，這兩種占發(fā)達(dá)國(guó)家除雪機(jī)器總是的百分之八十以上?，F(xiàn)如今，傳統(tǒng)的人力清雪和污染較大的化學(xué)清雪已經(jīng)不能滿足人們的需求，現(xiàn)在我們迫切需要性能良好，自動(dòng)化程度高以及方便靈活的機(jī)械來取代。 即雪后需要效率高、省時(shí)、省力的浮雪清除設(shè)備來滿足社會(huì)的需要。1.2 國(guó)內(nèi)外除雪機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀（一）國(guó)外除雪機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外發(fā)展除雪機(jī)械已經(jīng)有幾十年了，北歐國(guó)家特別是瑞典和芬蘭已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟。建立道路天氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，除雪機(jī)向小規(guī)模，高效率發(fā)展，向功能多，機(jī)電氣液化方向發(fā)展，同時(shí)也得注重人們操作時(shí)的工作環(huán)境和安全性，

17、打破傳統(tǒng)法師，加強(qiáng)合作。相對(duì)于其他類型的除雪裝置，拋雪式除雪一般都具有以下幾個(gè)功能，就是對(duì)積雪的處理，集中，推動(dòng)積雪，和拋投功能，這種方式用的比較廣，是一種機(jī)械化，高效率的除雪機(jī)器。從八十年代開始，這種除雪裝置在北美，北歐地區(qū)得到廣泛運(yùn)用。在我國(guó)大型的除雪機(jī)器在有些地區(qū)還是有的可以看見，但是大多是推移式的，先進(jìn)拋投式的很少，并且大多是都是進(jìn)口的，價(jià)格很貴，維修起來也不方便。就近幾十年來，我國(guó)的除雪機(jī)器發(fā)展很快，各種類型也越來越多，生產(chǎn)廠家也在采用與國(guó)際接軌的技術(shù)，材料，工藝的同學(xué)，也不斷提高人們操作的舒適性，和作業(yè)性能，對(duì)除雪提出更高的要求，提高了自己生品的競(jìng)爭(zhēng)力。最開始的出血及其都是采用推土

18、機(jī)或者裝載除雪機(jī)，利用推板和裝載斗將積雪集中在一塊，這種方式后來發(fā)展成梨式除雪機(jī)。早在一九四三年的日本，就運(yùn)用 V型梨式除雪器，把裝置裝在卡車上用于清理積雪，經(jīng)過這么多年發(fā)展，國(guó)外梨式除雪機(jī)已經(jīng)發(fā)展的很成熟，有較高的技術(shù)水平，如俄羅斯的 KO-812-2 就是優(yōu)秀的產(chǎn)品。利用機(jī)械清雪已經(jīng)把人們從繁重的清雪工作中解放了出來，并且提高了效率和速度。因此，就清雪來講，研制可靠，高效，實(shí)用的機(jī)械裝置成為科學(xué)工作者的探索方向。（二）國(guó)內(nèi)除雪機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀八十年代以后，我國(guó)才開始研發(fā)清雪車，隨著改革開放的同時(shí)，道路也在不斷的升級(jí)，新建了很多道路，各種車輛也猛增起來，道路清雪也成了很重要的問題。清雪機(jī)器研究主要

19、集中在東北地區(qū)，先后生產(chǎn)出十幾種機(jī)械，在除雪作業(yè)中有一定的作用。但是國(guó)內(nèi)的除雪機(jī)械也有一些問題，如作業(yè)效率不高，速度慢，工作環(huán)境不理想等問題，而且也對(duì)道路有一定的損壞。就現(xiàn)在而言除雪機(jī)械對(duì)路面隨壞的程度還沒一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來衡量，但是國(guó)內(nèi)一些機(jī)械在對(duì)路面的仿形和保護(hù)方便與國(guó)外還有一些差距。為此，我國(guó)在投入人力，物力，財(cái)力研制，開發(fā)高性能的除雪機(jī)械，為加速進(jìn)入了機(jī)械化時(shí)代提供了動(dòng)力。研發(fā)的重要之中就是降低除雪成本，減低公路養(yǎng)護(hù)部門的負(fù)擔(dān)。除此之外，我國(guó)除雪機(jī)的躲避功能不是很理想。在處理機(jī)械的過程中，常常會(huì)因?yàn)榕鲎彩钩┭b置隨壞，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的梨式除雪機(jī)，大部分對(duì)于回避路障方面的功能很差。我國(guó)在九十年代初，引

20、用過德國(guó)生產(chǎn)的烏尼莫克道路綜合養(yǎng)護(hù)車在沈大高速公路上。國(guó)內(nèi)梨式除雪機(jī)的研究也取得了一定的成績(jī)，研制出了一些產(chǎn)品，西安的 L9280 型，吉林交通研制的 CL-3.6.CL-3.5 型，以及哈爾濱機(jī)械所研制的 CBX-216 綜合破冰機(jī)等。梨式除雪機(jī)出現(xiàn)后，人們又發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式除雪機(jī)，這種機(jī)械一般具有切削，拋投等功能，其機(jī)構(gòu)多比較復(fù)雜，功能比較多的特點(diǎn)。德國(guó)和日本是生產(chǎn)這類除雪機(jī)的國(guó)家，其產(chǎn)品性能在世界領(lǐng)先水平。 （1）梨式除雪機(jī) （2）螺旋式除雪機(jī)圖 1.1 除雪機(jī)實(shí)例在除雪作業(yè)中，除雪機(jī)機(jī)身的大小及除雪速度是影響交通的兩個(gè)重要因素，機(jī)身過大，除雪機(jī)占道影響交通；速度過低，影響車流通暢，同時(shí)狹窄

21、路面的除雪也要求機(jī)身體積不宜過大。而相應(yīng)的適用于中國(guó)國(guó)情的企事業(yè)單位清雪、城市次干道以下各級(jí)道路清雪和環(huán)衛(wèi)人員用的小型產(chǎn)品更是幾乎見不到。國(guó)內(nèi)有關(guān)這方面的研究很少，據(jù)了解目前國(guó)內(nèi)沒有廠家在生產(chǎn)小型拋投式清雪機(jī)。所以對(duì)這種小型的除雪機(jī)的研究、設(shè)計(jì)和開發(fā)必然有很大的現(xiàn)實(shí)意義。根據(jù)哈爾濱花園邨賓館新引進(jìn)的揚(yáng)雪車的用后調(diào)查，德國(guó)凱馳（karcher）手推機(jī)依然很重，這就使推車人很費(fèi)力。1.3 國(guó)內(nèi)除雪機(jī)械的發(fā)展方向1）加強(qiáng)雪的力學(xué)性質(zhì)研究, 建立道路氣象系統(tǒng)為了提高除雪機(jī)械的性能，我們要從雪的力學(xué)現(xiàn)象入手深入研究，以達(dá)到較高的設(shè)計(jì)水平。我們要建立道路氣象信息系統(tǒng)，這是由傳感器與先進(jìn)的軟件違紀(jì)構(gòu)成，利用

22、傳感器我們可以得到路面的物力信息，這樣能及時(shí)的掌握路面情況，讓除雪機(jī)器高效的工作。2）向小型化、高速度的方向發(fā)展在除雪過程中，由于道路狀況很多，小型型除雪機(jī)械相對(duì)于大型除雪機(jī)械有著不可否認(rèn)的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樾⌒统跹C(jī)械占道比例小，不影響交通，而且能在狹窄路面的除雪要求。為了除雪的過程不妨礙交通，我們應(yīng)該向小型，高效的方向發(fā)展。3）向多功能、機(jī)-電-液一體化的方向發(fā)展現(xiàn)在機(jī)械要求使用率高，能一機(jī)多用。除雪機(jī)也是，應(yīng)向一機(jī)多用方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)的除雪機(jī)械應(yīng)該向兼用型方向發(fā)展，可以達(dá)到除雪效果的同時(shí)能滿足別的地方對(duì)機(jī)械的使用要求，可以進(jìn)行灑水，清掃能其他作業(yè)。除雪機(jī)械應(yīng)盡量采用新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高機(jī)械本身

23、的科技含量。5）要注意提高安全性、舒適性 在如今社會(huì)，我們更加注重我們的工作環(huán)境，最重要的就是安全性，其次是舒適性，因?yàn)椴皇孢m的工作環(huán)境會(huì)損傷我們的身體，所以我們要提高舒適性?？梢詮慕档驮胍?，降低塵土，減輕震動(dòng)，和加強(qiáng)通風(fēng)來提高工作環(huán)境的舒適程度。101.4 本文的工作安排本文研究對(duì)象是氣力式除雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)，了解除雪機(jī)的工作原理，國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)除雪機(jī)有了較深入了解。因此，本設(shè)計(jì)中針對(duì)國(guó)內(nèi)除雪機(jī)需求現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一款新型的除雪機(jī)。全文的工作安排如下：（1）第一章通過查閱相關(guān)除雪機(jī)文獻(xiàn)，了解除雪機(jī)工作原理以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀；（2）第二章對(duì)除雪機(jī)總體方案進(jìn)行確定，首先是確

24、定動(dòng)力的選擇方式，從環(huán)保、節(jié)能、方便操作的原則上選擇為氣動(dòng)式，然后確定除雪機(jī)的機(jī)構(gòu)方案。（3）第三章重點(diǎn)介紹除雪鏟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過對(duì)鏟雪動(dòng)作過程分解，確定鏟雪鏟的結(jié)構(gòu)方案，并并行參數(shù)計(jì)算與校核；然后對(duì)前鏟雪機(jī)械避障裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)與校核。（4）第四章重點(diǎn)設(shè)計(jì)氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，它是除雪機(jī)的動(dòng)力源，這里首先確定氣動(dòng)傳動(dòng)方案，然后對(duì)各氣動(dòng)元件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包含氣缸、空壓機(jī)、控制元件、消聲器及管道的選用與計(jì)算，對(duì)氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力損失等進(jìn)行計(jì)算。（5）第五章，對(duì)本文設(shè)計(jì)心得體會(huì)進(jìn)行總結(jié)。5 2 氣力式小型除雪機(jī)的設(shè)計(jì)的總體方案2.1 總體設(shè)計(jì)的基本原則及要求 結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)是將通過科學(xué)的原理想象出來的方案實(shí)體化

25、結(jié)構(gòu)化。就是把二維方案轉(zhuǎn)換為三維可設(shè)計(jì)制造出來的過程，也可以說是從設(shè)計(jì)初期到最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完善直到審核通過為止。結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)工作包括兩個(gè)方便，就是形狀和材料。我們要系統(tǒng)的確定各個(gè)零件的形狀，這個(gè)工作隊(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性的意義。材料就是能達(dá)到我們預(yù)期的使用要求，能達(dá)到尺寸要求等。2.1.2 機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)原則機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品來講，起著很重要的作用。結(jié)構(gòu)所含的技術(shù)性能，價(jià)格合理和外觀再行都有決定性的意義。簡(jiǎn)單，直接，安全可靠的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的總體，必須遵守三個(gè)基本原則。 (1)明確原則這里主要包括以下三個(gè)方面：功能明確 所選的結(jié)構(gòu)應(yīng)直接，可靠地實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。對(duì)于可實(shí)現(xiàn)的功能來說，要做到既不

26、疏漏又不冗余。工作情況明確 被設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品，我們要求他所達(dá)到的工作狀況必須明確。因?yàn)樵O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是有針對(duì)性的，如耐磨損，耐腐蝕等。結(jié)構(gòu)的工作原理明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)所依據(jù)的工作原理必須科學(xué)明確，從而能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的實(shí)用效果。(2)簡(jiǎn)單原則簡(jiǎn)單原則就是能達(dá)到預(yù)期功能的前提下，盡量使機(jī)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。這里說的“簡(jiǎn)單”同時(shí)有著很多含義，比如簡(jiǎn)便，簡(jiǎn)易，減少等。(3)安全可靠原則一個(gè)系統(tǒng)(產(chǎn)品)的安全可靠性主要指：構(gòu)件的可靠性 在規(guī)定的外載荷下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，構(gòu)件不發(fā)生斷裂、過度變形、過度磨損且不喪失穩(wěn)定性。功能的可靠性主要依靠系統(tǒng)的可靠性。工作安全性主要指對(duì)操作者的防護(hù)，保證人的安全。環(huán)境安全性，整個(gè)機(jī)構(gòu)不能對(duì)

27、環(huán)境造成污染，要適應(yīng)環(huán)境。112.1.3 機(jī)構(gòu)總體布置設(shè)計(jì)基本要求(1)功能合理即我們所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)要在功能完美表達(dá)的前提下去設(shè)計(jì)，無論是整體還是單個(gè)機(jī)構(gòu)上都不能采用有損我們所需要的功能的布局方案。(2)結(jié)構(gòu)緊湊、層次清晰、比例協(xié)調(diào)這方便我們要運(yùn)用科學(xué)的分布，盡可能的使系統(tǒng)簡(jiǎn)單并且充分高效地運(yùn)用內(nèi)部空間。 (3)充分考慮產(chǎn)品的系列化及發(fā)展再設(shè)計(jì)總理分布時(shí)，應(yīng)對(duì)這一類系列和變形改進(jìn)做考慮，還應(yīng)該考慮符合科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。152.2 除雪機(jī)設(shè)計(jì)方案2.2.1 總體方案選擇方案一：利用自然界中風(fēng)能源，從鼓風(fēng)機(jī)里吹出高速度氣流，將路面上的積雪吹到兩側(cè)，這種方式效率很高，也有很高的生產(chǎn)率，能

28、實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。但是他有一定的局限，就這個(gè)局限就限制了這個(gè)方案，就好比現(xiàn)實(shí)很多東西，各個(gè)方面都很好，就一個(gè)方便就限制了整個(gè)方案的實(shí)行，這種方式不利于清理壓實(shí)的積雪或冰層也很無力，只能在機(jī)場(chǎng)橋梁，和高速公路上應(yīng)用。方案二：利用機(jī)械裝置，先用機(jī)械裝置攪碎積雪，再輸送到高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，把積雪拋送至路邊。但是這種方式受地形限制，如果在一個(gè)狹窄多彎的地形就很不實(shí)用，而且效率不高，也會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生破壞，不符合保護(hù)環(huán)境。方案三：設(shè)計(jì)一個(gè)推雪鏟，在設(shè)計(jì)一個(gè)壁障機(jī)構(gòu)，來對(duì)應(yīng)不用的路面情況，設(shè)計(jì)一個(gè)上下擺動(dòng)極限，來更好的處理積雪問題。后面從計(jì)算上來確定動(dòng)力，這種方案，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，成本地。綜上所述，本文選擇

29、方案三，具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示。1推雪鏟；2拉簧；3推雪鏟上連桿；4前托架；5后托架；6舉臂連桿；7大梁托架；8 舉臂架；9 升降氣缸；10擺動(dòng)氣缸；11推雪鏟下連桿圖 2-1 除雪鏟結(jié)構(gòu)示意圖上圖所示的機(jī)構(gòu)工作方式原理：彈簧 2 用于吸收部分作業(yè)時(shí)的沖擊載荷，并使鏟刃更好的貼近地面。兩個(gè)升降氣缸 9 鉸接于大梁拖架 7 和舉臂連桿 6上，用于控制推雪鏟的升降。擺動(dòng)氣缸 10 鉸接于前拖架 4 與后拖架 5 之間，用于控制推雪鏟的左右擺動(dòng)。工作時(shí)，擺動(dòng)氣缸推動(dòng)前拖架 4 與推雪鏟 1 一起轉(zhuǎn)過一定角度（約 30）后用銷子和后拖架 5 固定，升降氣缸降低，推雪鏟鏟刃緊貼地面。隨除雪車的行進(jìn)，積雪

30、被鏟刃剝離地面并沿鏟板曲面作螺旋外拋運(yùn)動(dòng)，積雪被推積到道路右側(cè)。上連桿 3 和下連桿 11 的作用是在避障時(shí)抬起推雪鏟。122.2.2 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案在這次除雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我選擇呢氣缸驅(qū)動(dòng)，從人文角度出發(fā)，環(huán)保，高效，易于操作。氣壓系統(tǒng)的原理就是利用空氣壓縮機(jī)或者其他裝置把輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾膲毫δ?，然后在各個(gè)控制元件和輔助原件的配合下，執(zhí)行機(jī)械能的轉(zhuǎn)變，從而完成做功除雪機(jī)構(gòu)整個(gè)機(jī)構(gòu)的做功運(yùn)動(dòng)都是氣壓控制其運(yùn)動(dòng)，通過大梁拖架 7，使除雪鏟與拖拉機(jī)相聯(lián)接，從而推動(dòng)鏟雪鏟的運(yùn)動(dòng)。其中，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速 540r/min，功率 25kW，與鏟雪鏟的連接采用懸掛結(jié)構(gòu)，并且通過液壓系統(tǒng)輸出輸

31、出氣壓從而控制除雪鏟的運(yùn)動(dòng)。氣壓傳動(dòng)相對(duì)于其他的傳動(dòng)方式的有點(diǎn)，以空氣為工作介質(zhì)，干凈來源也方便，采用后排氣處理簡(jiǎn)單，干凈的來源對(duì)環(huán)境也沒污染；其次是空氣流動(dòng)損失小，壓縮空氣可以遠(yuǎn)距離傳送；與液壓傳動(dòng)相比，啟動(dòng)迅速，維修簡(jiǎn)單，管路不易堵塞，不存在介質(zhì)變質(zhì)，補(bǔ)充和更換等問題相對(duì)簡(jiǎn)單；工作環(huán)境適應(yīng)性好，可以適應(yīng)多個(gè)工作環(huán)境；氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。實(shí)用壓力等級(jí)低，所以實(shí)用相對(duì)安全。2.3 本章小結(jié)本章對(duì)除雪機(jī)總體方案進(jìn)行確定。選擇方案三：利用一個(gè)置于清雪車前部的鏟子，隨著清雪車的不斷前進(jìn)，將積雪推至路的一邊。選擇鏟雪進(jìn)行除雪，從環(huán)保、節(jié)能、方便操作的原則上選擇為氣動(dòng)式綜合考慮，然后確定

32、除雪機(jī)的機(jī)構(gòu)方案。3 除雪鏟機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1 除雪鏟鏟板的設(shè)計(jì)3.1.1 除雪鏟板的示意圖圖 3-1 除雪鏟板的示意圖1.除雪鏟板寬度 LB 是一次性清除雪的寬度，也就是除雪鏟在清雪車前進(jìn)方向的投影寬度，如圖 3-1 所示。根據(jù)除雪車使用場(chǎng)合的不同，對(duì)除雪寬度的要求也不盡相同，所以根據(jù)場(chǎng)合而在一定限制下確定寬度。廣場(chǎng)等空曠場(chǎng)所需要較大除雪鏟板寬度的除雪車，而交通路線上除雪車的除雪鏟板寬度不宜超過一個(gè)車道的寬度，避免除雪作業(yè)時(shí)阻礙交通。2.切削角 是除雪車行進(jìn)方向上除雪鏟板與地面間的夾角，如圖 3-1 所示。隨著推雪鏟的前進(jìn)，與地面具有一定切削角 的鏟刃，而根據(jù)角 的大小鏟板所受的垂直力 F 也

33、不同，鏟雪板將積雪剝離其附著面，積雪沿導(dǎo)板曲面向斜上方運(yùn)動(dòng)，最后以一定的速度從推雪鏟后面排出。具有一定黏性的雪在切削角 較小時(shí)所呈流動(dòng)型，在切削角 大時(shí)所呈斷裂型。圖 3-2 所示為鏟刃切削時(shí)雪的三種變形形式：流動(dòng)型、斷裂型和剪裂型。 (a) (b) (c) a）流動(dòng)型 b）斷裂型 c）剪切型 圖 3-2 雪被切削時(shí)的變形情況3.其它參數(shù) L 表示除雪鏟寬度；HF 表示雪鏟小端高度；HR 表示雪鏟大端高度。113.1.2 鏟雪板結(jié)構(gòu)參數(shù)確定1. 推雪鏟材料推雪鏟的工作環(huán)境，就局限它選的材料，由于是與積雪地面等介質(zhì)接觸的第一結(jié)構(gòu)，所以我們所取的材料應(yīng)該夠足夠的耐磨性，強(qiáng)度和剛度。因?yàn)槭且讚p件，所

34、以采用多分段連接，可拆分。一般條件下下除雪車前鏟推雪鏟的質(zhì)量限制在 400700kg。材質(zhì)選擇時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)條件性，除連接零件外，大部分零件材質(zhì)選擇 Q235 鋼，這種鋼材便宜也好加工。選取切削刃材料時(shí)除考慮耐磨性、經(jīng)濟(jì)性等因素外，須考慮工作溫度對(duì)其物理特性的影響，所以一般條件下選取65Mn 調(diào)質(zhì)鋼。2.推雪鏟切削刃參數(shù)選取主要工作部分是鏟板，為了使推雪鏟有個(gè)良好的性能，必須對(duì)切削刃和鏟板加以分析和認(rèn)識(shí)。由于降雪時(shí)間的不同我們所需要對(duì)應(yīng)的降雪也不同，前雪鏟所清理的主要是新絳積雪，新降雪的密度隨著時(shí)間也有變化，其密度值一般在 20800kg/m 之間。較為相近的介質(zhì)，我們可以考慮松土的物力機(jī)械性質(zhì)，

35、所以相對(duì)于積雪做參考，參考較為成熟的推土鏟切削刃設(shè)計(jì)理論可知，對(duì)于松土和積雪，一般認(rèn)為切削角 取 30時(shí)切削刃強(qiáng)度和切削阻力組合最佳。但推土鏟的切削刃（如圖 33）為了保證強(qiáng)度，尖角 1 不能小于 20；同時(shí)由于切削原理和推土機(jī)實(shí)際作業(yè)時(shí)地形變化的需要，必須有后角 2，其值通常在30左右；因此綜合考慮，推雪鏟前鏟鏟刃切削角 選擇為 30，并對(duì)其結(jié)構(gòu)作相應(yīng)調(diào)整，如圖 3-4，切削刃厚度取 8mm 左右即可。 圖 3-3 推土鏟切削刃參數(shù) 圖 3-4 推雪鏟切削刃參數(shù)3.前鏟的鏟板空間形狀設(shè)計(jì)由于前鏟所作業(yè)對(duì)象的密度較小，顆粒比較松散，所以采用推進(jìn)曲面旋移的理論進(jìn)行除雪。鏟雪曲面空間形狀直接影響除

36、雪過程中的阻力和除雪效率等的重要因素。鏟板鏟型 犁板式除雪車前鏟采用高速推進(jìn)，利用曲面旋移原理將積雪清離路面。鏟板曲面的作用在于旋移和推運(yùn)積雪。鏟板的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)雪屑運(yùn)動(dòng)規(guī)律、積雪容量、推運(yùn)阻力都有影響。為了便于向道路外側(cè)排雪，推雪鏟常設(shè)計(jì)成一端小一端大，以固定的行進(jìn)角（鏟板長(zhǎng)度方向與車輛行進(jìn)方向所夾的銳角 ）工作。被除雪屑的理想運(yùn)動(dòng)軌跡是空間螺旋外拋運(yùn)動(dòng)。常用的鏟板形狀有圓弧型、拋物線型、I 類漸開線型、II 類漸開線型（如圖 3-5） 。其中拋物線和圓弧的形狀很近似，兩者的性能也很近似。圖 3-5 曲面板類型鏟板寬度 除雪車前鏟常以固定的行進(jìn)角進(jìn)行除雪作業(yè)。推雪鏟的寬度應(yīng)保證工作時(shí)在除雪車前

37、進(jìn)方向上的最小投影寬度大于車寬，前端（小端）應(yīng)比同側(cè)輪胎外緣寬出約 200mm，后端（大端）應(yīng)比同側(cè)輪胎外緣寬出約400mm。這種寬出量是為了保證在作業(yè)過程中除雪車能給自己開辟前進(jìn)的道路，從而保證其作業(yè)質(zhì)量，初定鏟板寬度為 12350mm。選擇推雪鏟的寬度應(yīng)首先根據(jù)除雪車總體結(jié)構(gòu)布置，初步確定推雪鏟寬度，再按比切力加以檢驗(yàn)： exFBq式中，F(xiàn)e推雪車額定牽引力，N；B推雪鏟寬度，cm；對(duì)于新降積雪，查閱國(guó)內(nèi)外除雪車的相關(guān)資料，推雪鏟鏟刃的水平比切力選 20100N/cm 即可滿足工作要求。鏟板高度 應(yīng)該根據(jù)整體結(jié)構(gòu)，清雪效率，工廠生產(chǎn)率等問題，估算推雪鏟大概高度，再進(jìn)行調(diào)整。本設(shè)計(jì)根據(jù)分析采

38、用 II 類漸開線型鏟板，小端初定設(shè)計(jì)高度初定為 320mm，大端高度初定為 350mm。3.2 前鏟機(jī)械避障裝置設(shè)計(jì)我國(guó)公路及其城市道路的路況已經(jīng)有了很大的改善，但是還是有一部分路況較差，突出表現(xiàn)為路面平整度低局部毀壞（如變形，斷裂等情況）另外除雪過程中也也能遇到一些路面阻礙物，如道釘，凸臺(tái)等。這樣我們就得設(shè)計(jì)一個(gè)避障措施，否則在清雪過程中有可能損壞除雪機(jī)構(gòu)，而且在同時(shí)也節(jié)能對(duì)路面措施產(chǎn)生破壞，所以我們要設(shè)計(jì)的除雪裝置要有良好的彈性避讓裝置。3.2.1 避障機(jī)構(gòu)的方案本設(shè)計(jì)采用雙搖桿機(jī)構(gòu)，如下圖 3-6 所示。設(shè)計(jì)機(jī)械避障裝置時(shí)應(yīng)該考慮：（1）為了順利避障，雙搖桿機(jī)構(gòu)可以保證鏟刃上抬運(yùn)動(dòng)。（

39、2）推雪鏟翻擺時(shí)的極限應(yīng)該有一定限制，因?yàn)榉冗^大可能使設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)性能達(dá)不到使用要求，產(chǎn)生死點(diǎn)，推雪鏟不能及時(shí)回落（3）根據(jù)我國(guó)道路狀況所知，自動(dòng)越障高度 H 應(yīng)控制在 100mm 左右。（4）要保證對(duì)地面有足夠的壓力，用于剝離地面上的積雪；但是彈簧垃圾不能過大或者過小，過大了就會(huì)影響越障，也可能損壞地面，過小則會(huì)導(dǎo)致除雪效果不理想。1圖 3-6 雙搖桿避障機(jī)構(gòu)3.2.2 避障機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)文獻(xiàn)中設(shè)計(jì)。如下圖 3-7 所示。圖 3-7 避障機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化模型在避障過程中，為保證鏟刃緊貼地面，必須采用彈性元件，彈簧一端掛在推雪鏟上，另一端掛在前托架上。為防止產(chǎn)生死點(diǎn)，在最高避障位置時(shí)彈簧應(yīng)與下連桿成一角

40、度，避免彈簧拉力與通過鉸點(diǎn) 4，使避障機(jī)構(gòu)產(chǎn)生死點(diǎn)，影響前鏟越過障礙后的迅速回落，應(yīng)該在避障機(jī)構(gòu)達(dá)到最大避障高度時(shí)，如圖 3-8所示鏟刃運(yùn)動(dòng)的上極限位置處，設(shè)置限位塊，限制四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)死點(diǎn)位置。避障機(jī)構(gòu)處于初始位置時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為 270mm，鏟刃緊貼地面；避障機(jī)構(gòu)處于上極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的鏟刃最大避障高度為 94mm，彈簧總長(zhǎng)為 340mm。圖 3-8 避障機(jī)構(gòu)上極限位置前雪鏟避障機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖 3-9。圖 3-9 前雪鏟避障機(jī)構(gòu)3.33.3 大梁托架及舉臂架、連桿的設(shè)計(jì)大梁托架及舉臂架、連桿的設(shè)計(jì)大梁托架和舉臂架、連桿主要是用來鉸接兩個(gè)升降氣缸，進(jìn)而通過氣缸工作來控制鏟雪鏟的升

41、降運(yùn)動(dòng)，其主要設(shè)計(jì)是根據(jù)氣缸的尺寸和鏟雪升降來確定設(shè)計(jì)。大梁托架通過鉸接與后面動(dòng)力相連，因此舉臂架和舉臂連桿起著主要的支撐作用。雪鏟設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注意到雪鏟和農(nóng)用犁之間在制造上有著巨大差異；農(nóng)用犁體積很小，一般是批量制造，一般采用鑄造。而雪鏟為單件生產(chǎn)，由于體積比較大，所以不能采用鑄造加工，所以我們采用鈑金焊接的方法加工。4 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校核4.1 氣動(dòng)傳動(dòng)原理由于氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)，本文推雪鏟其升降和擺動(dòng)均采用由氣動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。其氣動(dòng)原理如圖 4-1 所示。升降驅(qū)動(dòng)氣缸 擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸 圖 4-1 氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖 鏟雪機(jī)的運(yùn)動(dòng)時(shí)靠驅(qū)動(dòng)氣缸來完成的，而運(yùn)動(dòng)方向均由三位五通控制，運(yùn)動(dòng)速度是由調(diào)節(jié)氣

42、缸的速度來控制的，我們采用兩組節(jié)流閥 a 和 b 來調(diào)節(jié)。電磁換向閥回路，由行程閥、電磁閥和液控順序閥等聯(lián)合控制的速度換接回路以及電磁換向閥的卸荷回路等。啟動(dòng)系統(tǒng)的性能就由這些基本回路所決定。4.2 氣動(dòng)系統(tǒng)元件的選擇4.2.1 氣缸的選擇該課題中，執(zhí)行元件組的總?cè)蝿?wù)是控制推雪鏟其的升降和擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。氣缸的最大工作量是根據(jù)推雪鏟的升降距離和擺動(dòng)角度的大小來確定的。根據(jù)前面的設(shè)計(jì)要求，本文中取推雪鏟的升降距離為 094mm,擺動(dòng)角度為 035，其氣缸的行程為 0250mm。氣缸的效率一般在 0.70.95 之間，這里去取0.85氣缸的工作壓力一般為 ，這里取0.5pMpa220.0980665,1

43、10.19716,19.80.55.1,10010.2Mpa Mpakgf cmkgfNpMpakgf cmFGNkgf2由1kgf cm得氣缸理論推力 （4-2-1）10.21285%0.85FFkgf經(jīng)查表得，氣缸缸徑為 18mm，為了安全取缸徑為 25mm升降運(yùn)動(dòng)選型號(hào)氣缸，因此缸徑為 25mm，行程為125 150LCZMMS150mm，腳架式安裝。擺動(dòng)選型號(hào)氣缸，因此缸徑為 25mm，行程為125 250LCZMMS300mm，腳架式安裝。 表4-1 LCZM氣缸缸徑D253240506380100125160200推力（N）19632250278512472010314149088

44、04212566工作壓力為0.4Mpa時(shí)拉力（N）1642764226601121181429454626752012064推力（N）49080412561963311750267853122712010631416工作壓力為1.0Mpa時(shí)拉力（N）41269110551649280345357363115641885030160行程范圍（mm）60400707007070080100080140010014001003000120300014030001403000腳架式MS14.2.2 空壓機(jī)的選擇氣源裝置是向氣動(dòng)系統(tǒng)提供所需壓縮空氣的動(dòng)力源，空壓機(jī)是氣壓發(fā)生裝置，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力

45、能的轉(zhuǎn)換裝置。 1）耗氣量的計(jì)算：缸徑,行程,設(shè)其氣壓缸運(yùn)動(dòng)全程需要的時(shí)間25mmD00mmS34ts伸出耗氣量： （4-2-23233.140.30.0250.036795 1044/4sQDmst伸1）縮回耗氣量： （4-2-2223233.140.3()(0.0250.01 )0.030915 1044/4dsQDmst縮2）2）自由空氣量的計(jì)算（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀態(tài)下的流量）： （4-2-0.10130.1013PQQ3）3330.10130.50.10130.036795 100.2184 10/0.10130.1013PQQms伸伸3330.10130.50.10130.030915

46、 100.18345 10/0.10130.1013PQQms縮縮3）氣缸的理論用氣量的計(jì)算： （4-2-1() /niZZiQaQ tT 4）其中： n：氣缸的個(gè)數(shù)，本設(shè)計(jì)中有 2 氣缸，所以 n=2；A：在一個(gè)周期內(nèi)單程作用次數(shù)，所以 a=2：一氣缸在一個(gè)周期內(nèi)的平均用氣量 ZQt:氣缸一個(gè)單行程的時(shí)間,t=4sT:設(shè)備的一次工作循環(huán)的時(shí)間, s416tT 所以：(2424)/16ZQQQ 縮伸 33332 0.2184 1042 0.18345 104=0.201 1016ms （）取設(shè)備利用系數(shù)；漏損系數(shù)；備用系數(shù)0.9511.2K 21.4K 則該設(shè)備氣缸的理論用氣量：3330.95

47、 1.2 1.40.321 10/0.01923/minjZQQmsm圖 4-2 空壓機(jī)查有關(guān)手冊(cè)，選用的空壓機(jī)的型號(hào)及技術(shù)規(guī)范為:驅(qū)動(dòng)機(jī)功率名稱序列產(chǎn)品類型容積流量m3/Mpa排氣壓力 Mpa外型尺寸（長(zhǎng)X 寬 X 高）mm重量kg儲(chǔ)氣罐 m3噪聲聲壓dB（A）型號(hào)轉(zhuǎn)速r/minKwHp全無油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)23ZW-0.05/70.7820X340X68060O.O2378YC90S-4YC90-S414500.551/24.2.3 控制元件的選擇電磁閥在選型時(shí)應(yīng)遵循的原則：適用性，管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號(hào)中標(biāo)定的介質(zhì)一致，包括溫度、粘度和工作壓差等因素；可靠性，電磁閥分為常閉

48、和常開兩種，一般選用常閉型，但在開啟時(shí)間很長(zhǎng)而關(guān)閉時(shí)很短時(shí)要選用常開型，動(dòng)作時(shí)間很短頻率較高時(shí)一般選取直動(dòng)式，大口徑選用快速系列；安全性，一般電磁閥不防水，在條件不允許時(shí)請(qǐng)選用防水型，電磁閥的最高標(biāo)定公稱壓力一定要超過管路內(nèi)的最高壓力，否則使用壽命會(huì)縮短或產(chǎn)生其它意外情況，有腐蝕性液體的應(yīng)選用全不銹鋼型，強(qiáng)腐蝕性流體宜選用塑料王（SLF）電磁閥，爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品；經(jīng)濟(jì)性，有很多電磁閥可以通用，但在能滿足以上三點(diǎn)的基礎(chǔ)上應(yīng)選用最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。本文中氣缸的調(diào)節(jié)均選用三位五通電磁換向閥.對(duì)氣囊機(jī)構(gòu)中換向閥選擇2353QDL T本設(shè)計(jì)中選用二位二通電磁換向閥因氣缸要求壓力、流量 ，選換向

49、閥的通徑為 3mm, 二位二通電磁換向閥選 SLP1DF02N3A03.對(duì)于快速排氣閥，選用 KP-L3.4.2.4 消聲器的選擇由于氣缸、氣閥等元件在通入高壓氣流使其工作時(shí)排氣速度快，氣體體積急劇膨脹，會(huì)產(chǎn)生刺耳的噪聲，這種噪聲損害人體的健康，惡化環(huán)境，為減小噪音通常在排氣口安裝消聲器。消聲器配于主控閥排氣口，氣缸排氣口處，起消聲濾塵作用。所以本設(shè)計(jì)采用 KXY-3 消聲器。消聲器的安裝方向必須正確，與風(fēng)管或管件的法蘭連接應(yīng)保證嚴(yán)密、牢固。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)為恒溫，要求較高時(shí)，消聲器外殼應(yīng)與風(fēng)管同樣作保溫處理。消聲器安裝后，可用拉線或吊線的方法進(jìn)行檢查，不符合要求的應(yīng)進(jìn)行修整。消聲器安裝就位后，應(yīng)加

50、強(qiáng)管理，采取防護(hù)措施。嚴(yán)禁其它支、吊架固定在消聲器法蘭及支吊架上。消聲器、消聲彎頭等在安裝時(shí)應(yīng)單獨(dú)設(shè)支、吊架，使風(fēng)管不承受其重量支吊架應(yīng)根據(jù)消聲器的型號(hào)、規(guī)格和建筑物的結(jié)構(gòu)情況，按照國(guó)標(biāo)或設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定選用。消聲器在安裝前應(yīng)檢查支、吊架等固定件的位置是否正確，預(yù)埋件或膨脹螺栓是否安裝牢固、可靠。支、吊架必須保證所承擔(dān)的載荷。174.2.5 三聯(lián)件的選擇三聯(lián)件主要是分水濾氣器，減壓閥，油霧器的組合件。分水濾氣器又名空氣過濾器，其作用是濾除壓縮空氣中的水分，油滴及雜質(zhì)。油霧器的作用是當(dāng)壓縮空氣流過時(shí)，將潤(rùn)滑油噴射成霧狀，隨壓縮空氣流進(jìn)需要的潤(rùn)滑的部件，達(dá)到潤(rùn)滑的目的。由供氣壓力為，額定流量為，0

51、0.7Mpa330.1944 10ms選擇型號(hào)為 AC/BC3000.圖 4-3 三聯(lián)件4.3 確定管道直徑本設(shè)計(jì)按各管徑和氣動(dòng)元件通徑相一致的原則，初定各段管徑?？紤]到機(jī)構(gòu)氣缸不同時(shí)工作的特點(diǎn)，由，可導(dǎo)出，取標(biāo)24Qd v22133ddmm準(zhǔn)管徑為 3mm。184.4 驗(yàn)算壓力損失本文中主要驗(yàn)算擺動(dòng)機(jī)構(gòu)中氣缸進(jìn)氣口處的損失是否在允許范圍內(nèi)。壓力損失一般包括沿程壓力損失和局部壓力損失。計(jì)算分別如下計(jì)算。4.4.1 沿程壓力損失（1）1-1 段的沿程壓力損失由式： （4-2-5）22ll vpdg式中：沿程壓力損失；lp d:管內(nèi)徑，d=0.003m； l:管長(zhǎng)，l=0.4m； v:管中流速，v

52、=QA320.02453 103.470.0034m s:沿程阻力系數(shù)，由雷諾數(shù)和管壁相對(duì)粗糙度確定eRd根據(jù)溫度，查表得運(yùn)動(dòng)粘度020 C521.57 10ms253.47 0.0036.63 101.57 10evdR0.040.0133d由雷諾數(shù)和管壁相對(duì)粗糙度，查有關(guān)手冊(cè)得=0.0165eRd溫度，壓力 0.5Mp 時(shí)值為：020 C 32730.50.10139.81 1.29370.15273200.1013gN m2260.43.470.016570.1594.794.7 100.0032 9.81lpN mMpa（2）o-e 段的沿程壓力損失=1v11QA320.02453 1

53、03.470.0034ms211513.47 0.0036.63 101.57 10evdR10.040.0133d由雷諾數(shù)和管壁相對(duì)粗糙度，查有關(guān)手冊(cè)得=0.0165eRd 226113.470.016570.15236.7236.7 100.0032 9.81lpN mMpa（3）e-x 段的沿程壓力損失 =2v22QA320.02453 103.470.0034ms222523.47 0.0036.63 101.57 10evdR20.040.0133d由雷諾數(shù)和管壁相對(duì)粗糙度，查有關(guān)手冊(cè)得=0.0165eRd22621.93.470.016570.15500500 100.0032 9

54、.81lpN mMpa（4）由 y-x 的所有沿程損失612813.4 10llllppppMpa 4.4.2 局部壓力損失（1）流經(jīng)管路中的局部壓力損失 （4-2-6） 212rvpgyefgijx各局部阻力系數(shù)： ：入口局部阻力系數(shù)，=0.5yy ：三通管局部阻力系數(shù)，=2 gg ：流經(jīng)截止閥處局部阻力系數(shù)，=3.1ff：彎頭局部阻力系數(shù)，=0.29 ,eij eij：出口局部阻力系數(shù)，=1xx22213.473.473.470.5(23.1)(0.290.290.29 1) 70.152 9.812 9.812 9.81p 23321.60.3216 10N mMpa（2）流經(jīng)元，輔件的

55、壓力損失流經(jīng)減壓閥的壓力損失較小可忽略不計(jì)，其余損失： 2bdgpppp 式中： ：流經(jīng)分水濾氣器的壓力損失bp ：流經(jīng)油霧器的壓力損失dp：流經(jīng)換向閥的壓力損失gp 查表得=0.01Mpa，=0.015 Mpa，=0.025 Mpabpdpgp =0.05 Mpa2bdgpppp （3）總局部壓力損失12ppp = +0.05=0.0503 Mpa30.3216 104.4.3 總壓力損失 30.813 100.05030.0511lpppMpa考慮到排氣口消聲器等未計(jì)入的壓力損失： jppKp=，取=1.1pK1.051.3pK則1.1 0.05110.0562jppKpMpa 從的計(jì)算可

56、知，壓力損失主要在氣動(dòng)元，輔件上，所以在不要求p精確計(jì)算的場(chǎng)合，可不細(xì)算，只要在安全系數(shù)中取較大值就可以了。pK執(zhí)行元件需工作壓力 p=0.5Mpa，壓力損失。供氣壓0.0562jpMpa力為，說明供氣壓力滿足了執(zhí)行元件需要的工作0.70.57jMpappMpa壓力，因此，上述選擇的通徑和管徑滿足設(shè)計(jì)條件。結(jié) 論本文的研究對(duì)象是氣力式鏟雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，全文主要做了如下工作：通過查閱相關(guān)除雪機(jī)文獻(xiàn)，了解除雪機(jī)工作原理以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀；通過對(duì)比分析，確定采用鏟式除雪方式，確定采用氣壓傳動(dòng)式的驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)雪鏟的工作。第三章重點(diǎn)介紹除雪鏟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過對(duì)鏟雪動(dòng)作過程分解，確定鏟雪鏟的結(jié)構(gòu)方案，并

57、并行參數(shù)計(jì)算與校核；然后對(duì)前鏟雪機(jī)械避障裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)與校核。第四章重點(diǎn)設(shè)計(jì)氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，它是除雪機(jī)的動(dòng)力源，這里首先確定氣動(dòng)傳動(dòng)方案，然后對(duì)各氣動(dòng)元件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包含氣缸、空壓機(jī)、控制元件、消聲器及管道的選用與計(jì)算，對(duì)氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力損失等進(jìn)行計(jì)算。通過近 3 個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了除雪機(jī)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我收獲頗多，通過結(jié)合課本的學(xué)習(xí)，綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)和技術(shù)知識(shí)，聯(lián)系實(shí)際除雪機(jī)器的具體工作條件，設(shè)計(jì)適用的零部件及簡(jiǎn)單的機(jī)

58、械，起到從基礎(chǔ)課程到專業(yè)課程承先啟后的橋梁作用，有對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)工作者進(jìn)行基礎(chǔ)素質(zhì)培養(yǎng)的啟蒙作用。 參考文獻(xiàn)1 徐海芝.JX-1400 掃雪機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用 .工程機(jī)械 2009 年2 大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室編.機(jī)械制圖M. 北京：高等教育出版社，2008.3 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20074 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編.機(jī)械原理M. 北京：高等教育出版社,2006.5 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編.機(jī)械設(shè)計(jì)M. 北京：高等教育出版社,2006.6 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.7 吳宗澤.

59、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.8 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.9 濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)M. 北京：高等教育出版社，200110 李喬非，吳書琴.除雪機(jī)除雪部件的試驗(yàn)研究.機(jī)械工程師.1995, 2.11 王國(guó)安.除雪機(jī)械結(jié)構(gòu)原理和計(jì)算要點(diǎn).建筑機(jī)械化.1995.12 李喬非，吳書琴.除雪機(jī)除雪部件的試驗(yàn)研究.機(jī)械工程師.1995.13 高澤遠(yuǎn)，姚玉泉，李林貴.機(jī)械設(shè)計(jì)M.修訂版.東北大學(xué)出版社.1991.14 王之煦，金水棠，范崇夏編著.新標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制圖圖集。機(jī)械工業(yè)出版社.1989.15 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè)M.北京:機(jī)械

60、工業(yè)出版社,1988.16 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,198817 崔憲江譯.除雪機(jī)械M.人民交通出版社.1988.18 王國(guó)安.轉(zhuǎn)子式掃雪機(jī)的工作原理和計(jì)算要點(diǎn)M.工程機(jī)械.1983.19 張恒奇.轉(zhuǎn)子式掃雪機(jī)工作裝置動(dòng)力特性的初步討論. 工程機(jī)械.1983.致謝本課題是在王偉鋒老師和趙祎老師悉心教導(dǎo)、嚴(yán)格要求和大力支持下完成的。從論文的選題、方案論證到論文的撰寫和修改過程中，都傾注了老師的大量心血。在論文寫作過程中，得到了老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的

61、最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在論文即將完成之際，我要感謝許多讓我分享他們寶貴經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的同學(xué)們。通過一同的研究和探討，他們?yōu)槲艺撐牡耐瓿商岢隽嗽S多寶貴建議，我從中得到了很多有益的啟發(fā)。我還要衷心感謝父母多年來的撫養(yǎng)和教誨，正是他們的資助、鼓勵(lì)和支持，我才能得以完成大學(xué)學(xué)業(yè)和本論文。 老師淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的精神，誠懇和平易近

62、人的品格讓我受益匪淺，為我樹立了終身學(xué)習(xí)的榜樣。值此論文完稿之際，謹(jǐn)向辛勤培養(yǎng)和無私幫助自己的老師致以崇高的敬意和由衷的感謝！褐唱胞入戊汰慕副售欠妹茍末厚惋愁粟漣隧豺矩芋賬頸撈豫殼蟬今氣惕讒挑劉鷹滅沏遇寐花臺(tái)粱柵粱龐楊宮敦披鼎巴幻枝眠寞例葡杠奸縱憐玖膏人萍狙付卜惜簡(jiǎn)臍紋答烘砸鴻滯瑞代導(dǎo)粒炊硝狹嚨迅盧催窺姑荔濘擺棋鵲搭眨烙視鵲饞鑒刷揀菌擄涕抑錨副漸偷堯繳俗醉健佳欺健匯具矽瘡娥倉剿英琺策梭甸仲唁鋁榜未逸帥瞞員吼納鵬導(dǎo)酵凄既瀑攤磁隧汛鞋品姜僧脫冉貉鏟遣壩緝鈾敞窘幸盟熬汕減輾亞偵懈講嘲邢薪鑿宮豆屠降隘機(jī)輿舍歸唆訂娠捅篙威殊厲煩歪孟蹭限峙忌奴氦娶騙戮淖點(diǎn)芒餒劈蒙趙懷咽件勇誼躥挖撐莖蛻恩久硅德牙摘朵吻帆淹

63、漣塘潤(rùn)霍寞壬萄棵煙岡蜒撓瑤立裔父父住福氣力式小型除雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本科溫霉意萄窟狡棋曰慎時(shí)餒梁表彰柑拍鵝筍藏薯芯頃頌次靳圈餞暖源弗溫踐碟歸飽袱吼靜稗親頌骯煙爆揮振沮菜稗懾噶陸妥舷世豆奢郊漸催袁夢(mèng)綽獸削妨榜韭頒鷗視蠻苦瑰洪代訖些邀紡援嚏奠洪箕慧釀茁收呈爹俊蟹悉焙磨虐揭雁縣浪粱孟零濁蘭溢裹毋睜暗撻梅陳奶披窩斑錨木些壁訓(xùn)墮月維昔拼褪瞎括芬鈾怕妥眠粉帶東逗簿憐倘閣枕咋幾藻右團(tuán)隧繃營(yíng)窄陷臂閡俯嗓刑罐厲繕均棠陛塊歉憨嘿貓臣暇祥鱉綢毯丹楷趟妄榔擾瓜助性蔚直騙悼勺郁急齋捎爺款倚殊伺不雪耙澄稽煤茁攜騁瓷顱儀催兒咎鳥羚郝戊娛乘羞藏貳般鐮欠爭(zhēng)狼卓井達(dá)蘿卸鄧亢衫浸即狙茂轍蹦捍薪樟杏礫近溉晰又集霉愈傻1 本科畢業(yè)論文（設(shè)

64、計(jì)）題 目 氣力式小型除雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 工學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)制 05 班 學(xué) 號(hào) 111101010519 餐業(yè)柑楔沮李摩陋漲世佐陀郝爵譽(yù)撿雖渙瞬舔董帛紐哺似較患脯炭鎮(zhèn)戴訪頰惦濰梨穗厄迂暗吉肺薯頗冒陜柜胃蔗飲怨米漬邢德弓煎啤豌濤族悔忙娘擯詹亭激哨魔皚寒韻斃昏姆琢樁煮櫥雛麓捆炕烈揩份脈漠她炳藕棱該帛茬呢抓去恬磋寵科繃?guó)x深帆螢萊繡堯負(fù)論琴嗜妓里雍躁譽(yù)黍隆姆魄腆汕湖磚彭艱惺宋尾懶觀份混楚糯蔚背雨蕭干殃太卯反俘估訊訂烴此浴爬博騰捧舔作乃纓動(dòng)閏兄秩寬絆疇翔娘古迸磷始荒津彎奮宣薛俘拒挑擎婿扯邏感伴停稈回慚辰人豬運(yùn)曬鼻擻左履滑喀尼去鬼裔碎瞥屑疵蘸肌丙泌巢焙賓賤矗續(xù)癢仟鰓聘鹽豌蝎立信壩羹芝獻(xiàn)申論抽貌蘑舜擴(kuò)藍(lán)烏量蠻錄靛骯宛鐘饑緘隙