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1 is . is be to in at AMs is to to so on is as so on to of on to in to to as to 1.1 of is up is Ls in is in of to be in 1.2 of is in to in to in is in 0s . 2 as is ( S ( ( so PT up to of as is so to to is to of is of to to ADs s to as up In of PTs 978 , Cs is in so on of 3 is as to go so on AD AM to in up 0s on AMs is At E in to to on of at is a we 2、 is by as 2.1 on a of Cs s 4 is Is in is is as so of in is to is an SG , of to of is to u is in to on is in of in by in of of to s to on a on 5 Cs .2 to on a to to be to to in to on in to in to to on Cs be as to to up In is to in Cs up at is s up of of in of to so 6 to be of on ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) on of on of by of so on to at of of , by P ( of is 991 on in is an of it is 7 to up is by is on is a a It is of is in is in of go a of of so on of be be up up is on of as to s is in In up to it is in to 8 In be to s in is of NCs to of in It be is to NCs .3 on in AMs is AM at AMs is of AMs AMs in so AMs in so . is ADs is by of ADs no is AMs of in AMs Cs s is 9 is in is is of so on In it is of is to on on of in of is be a of is is of be is in i is to 10 In of of of by s is is a it is s It of in of in Cs Cs + It to C Cs is on is in Cs on is on on AM in Cs is is 11 2.4 of of In AMs NCs s is ADs by of . s is in is is in is Cs NCs in AM NCs to of ADs of AMs to be is a in by of In is in AMs , a as to so to do AMs 12 is to to is is of AM is an is ADs AMs if AMs of is to in ADs to something购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 业设计（论文） 题目： 手推式除冰车设计 学生姓名： 学 号： 班 级 : 专 业： 指导教师： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 录 摘要 1 关键词 1 引言及国内外研究现状 2 2 总体方案设计 4 设计任务与要求 4 系统工作原理 4 主要技术参数 5 3 具体方案设计及加工 5 动力参数 5 链与链轮 5 确定链条节数 6 确定节距 6 确定中心距 6 验算链速 6 压轴力 6 4 传动轴的设计与校核 7 轴 的设计计算 7 确定各轴的直径和长度 7 轴的校核 8 5 搅龙轴设计与校核 11 轴的设计计算 11 确定各轴段的直径和长度 12 轴的校核 12 6 键的选择与校核 14 7 螺旋叶片的设计 14 8 结论 15 设计完成情况 15 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 结论 16 参考文献 16 致谢 17 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 要 随着国民经济的发展，人们对休闲运动方面的要求提高，冬季滑冰运动非常普及。除冰车 是冰场整冰工作必不可少的装备之一，广泛应用于室内外冰场的整冰工作。 除冰车 种类多，有全自动，半自动，机械式，简易式。全自动 除冰车 整冰过程由微处理器自动控制，实现了自动化，但是价格贵。 本设计主要从 除冰车 的工作机理出发，详细地阐述了简易式 除冰车 的工作原理和工作性能的影响因素。根据实际生 产需要，计算 除冰车 所需的功率，确定传动部结构设计，并最终得出了一套关于简易式 除冰车 的设计思路，对 除冰车 的推广应用和进一步的理论研究起了理论指导作用。 关键词： 除冰车 ；链轮；轴；设计 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 of of s is is in is in it is in is by it is in s s on s to of s up a of s as of of 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 言 整冰车是处理冰、 冰 面的好帮手，集推铲、滚刷和刮除于一体，能高效、节能地处理由各种原因造成的凹凸不平的冰面，迅速、高效率地把溜冰场的坑脊清除变成如锦标赛运动场式的平滑冰面，而且低污染、低噪声，双式 冰 箱操作简便，可以很轻松地循次装、卸 冰 ，备用（倒退）警报、特大型水箱、自动除冰机、洗涤系统、 4轮驱动、前（侧）卸式等装置。 而作为整冰工作的主要器械 除冰车 ，通过上下悬挂板连带前行车辆将其 拖动 使其 在冰面上行进， 机 架下的 整冰 刀 装在链条上，通过不断转动的链轮带动 将冰面刨平。同时，水箱 里的水从水管喷淋到刨过的冰面上，经抹布拖过，水就均匀地覆盖在冰面上，冷却后，就形成了光滑平整的冰面。 随着人们生活条件的改善，越来越多的人们开始关注，喜爱冰上运动，在一些北方的中、小学校也开展了冬季冰上运动课程，而今年的索契冬奥会更是让冰上运动的热度推到了一个全新的高度，因此整冰工作也变得沉重起来。 整冰工作耗时、耗功，人工整冰往往需要消耗大量的人力物力，因此有必要开发减轻冰场工作人员劳动强度的 除冰车 ，提高冰面质量。但无论国内还是国外的 除冰车的价格都十分的昂贵，所以简易 除冰车 的设计应运而生，无论从性能还是价 格，都可以满足人们的需要。 本产品生产所需要的加工设备简单，大大降低了生产成本，为中小冰场的服务提供了合适的选择，正因为本产品在同类产品中价格低，对工作环境要求不高，适应能力更强，因此它将会受到广大客户的欢迎。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 国内外研究现状 在国外， 除冰车 械的发展比较先进，技术也趋于完善，最有名的是美国的赞博尼公司。第一台原型 除冰车 于 1949年生产于犹他州该原型机会刮除，收集表面的冰层，再用清水刷洗表面。这就是后世的 除冰车 的雏形。 50年代初期，法兰克以吉普 1956 年至 1964 年 都是使用此车型。因为机器热卖，生产线扩增到加拿大和瑞士等地，此后，“赞博尼”（ 次也常作为 除冰车 的代名词。 作为 除冰车 的鼻祖，赞博尼公司的技术力无疑是遥遥领先的。以该公司的产品为例，一台赞博尼的 除冰车 ，平均每场曲棍球赛， 除冰车 要走上 5 公里的路，每年行走3500 公里，每次运作时，除冰量为 680 公斤，进行清洗时，会洒下超过 500 公升的水。它可以“将原要 5个人花 90分钟的工作转变成只要一个人花 15分钟即可完成”。极大的节省了人力和物力。 1988 年 7 月，销售量超过 1000 台。 2012 年 4 月，第 10000 台 除冰车 被卖给蒙特利尔加拿大人队的主场贝尔中心。 目前我国整冰方法比较原始，主要是改装车辆，加装滚刷和喷水系统进行整冰，这种方式不但浪费了较大的物力，而且工作的效率低，往往不能及时制造出冰面，而积累的冰渣被车辆压实后更加难以清除。因此，寻找一种既有较高效率，成本又比较低的整冰方法就成为当务之急。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 总体设计方案 系统工作原理 工作时由原动机提供动力，经由链传动将动力传递到工作部分。积冰由集冰装置收集到一个腔体内，再由抛冰装置清除出机体，抛冰叶轮利用高速旋转时的离心力将积冰抛 出；风机叶片利用气流将积冰吹出。这样在人力推动 (手推式 )下， 除冰车 不断前进，就能实现连续的清除冰渣。机械式 除冰车 结构示意图如下： 图 1 除冰车 结构示意图 设计通过利用搅龙旋转将冰渣集中向后推送，再利用离心式风机叶片高速旋转产生的作用力将冰渣高速推向弯管，再通过和弯管壁撞击折射扬出弯管，从而达到整冰目的。 动力传递过程为：发动机传动轴涡轮蜗杆减速器驱动轴搅龙 原动机 传动装置 车架 行走装置 抛冰 装置 集冰 装置 冰渣 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 构简图如下： 1. 搅龙 2. 清冰铲 3. 抛冰筒 4. 传动系统 5. 发动机 6. 操作装置 7. 车轮 8. 车架 9. 抛冰轮 图 2 除冰车 结构简图 主要技术参数 设计的基本参考数见表 1、 表 2。 表 1 技术参数 号 铲冰宽（ 铲冰高（ 抛冰距离（ m） 驱动功（ 1000 200250 23 2 表 2 技术参数 自重（ 业时间清除率（ %） 搅龙直径（ 高宽长尺寸 100 2 95 360 1200 1100 1100 3 具体方案设计及加工 动力参数 发动机型号： 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 动机型式：单缸、风冷、四冲程 缸的容积： 163量： 87 最大输出： 500 净重： 27链轮、链 链轮和链条将发动机的动力输给传动轴以实现整个机构的运转。为了既能保证动力的平 稳传递，又能保证转速要求，链轮的设计和在整个机构中的作用也就显得尤为重要。 暂选齿数为 21，传动比 1:1 链轮，链条暂选型号 06B。 功率 2=A=据查表得 )（ 3） (1) 定链条节数 假定中心距 a=35p ,则链节数位 p 222 122191352212122121352 2 p (2) 所以， 91 节 确定节距 P 单根链传递功率为 P04）。按照转速估计，根据相应条件和公式得出； , Zk z (3) k (4) 单排链条排数系数 。则 =2.4 (5) 根据链轮的转速 1n 和0P，查表选链号 06B。得出节距 p= 确定中心距 a 初定中心距，其最小中心距 50 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2122212128224 ) =整数 234） 验算链速 链的平均速度：100060 11 ) =s V 小于 1215m/s, 可用。 压轴力 效圆周力为 F 1 00 01 00 0 (8) 取 K,则压轴力为 ) 4 传动轴的设计与校核 传动轴是整个机构转动的重点，动力由汽油机输出后直接通过链轮将动力向传动轴，带动传动轴上的螺旋桨高速转动的同时还要连接涡轮蜗杆转动并将动力传给涡轮，以此实现方向的变化和动力的传输。 轴的设计过程如下： 轴的工作情况：无腐蚀条件 轴的转速： 500r/的 输入功率： 转矩： T=Td 0) 所设计的轴选用是实心轴，材料牌号： 45 正火，回火。 硬度（ 230拉强度： 6005） 。 传动轴的设计计算 按照 扭矩初算轴径，轴选用 45 钢调质，硬度 317 根据机械设计基础 14，并查表 14 c=118 输入轴 33111 (11) 确定各轴段的直径和长度 (根据设计要求 ) 轴的总长为 615的段数位 4，各段的直径及长度见表 3。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 各轴段长度及直径 度 直径 备注 30 20 装配深沟球轴承 191 34 轴肩 76 26 装配链轮 243 20 深沟球轴承 235 14 连接螺旋桨 轴段的载荷信息见表 4： 表 4 各轴段的载 荷信息 a 0 15 0N 0N 0N 6494N 20 0N 0N 0N 6494N 所受支撑的信息如表所示： 表 5 轴的支撑信息 径 距左端距离 20 150 的校核 垂直支反力计算 距左端距离 15直支反力 左端距离 直支反力 Q=B , 又因 0有 ， 82 0 9 ， (12) 截面 C 左侧弯矩 )( 9 4 (13) 直径 距左端距离 垂直面剪力 垂直面弯矩 水平面剪力 水平面弯矩 轴向扭矩 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 面 )(104 8 8 (14) 5 搅龙轴设计与 校核 搅龙轴是整个系统运转的核心，通过连接涡轮和装有螺旋叶片的圆筒来实现其功能。轴的中间与涡轮相连接，依次往两边在通过轴承固定在箱体上，然后连接圆筒，是整个机构运转顺畅。 搅龙轴的加工，先车一根 25 长 670料，然后将左右两端车到 17 ，再根据设计要求车出所需要的大小、长度以及精度，最后铣出花键。整个加工过程不算是很复杂，但是需要反复的加工以及把握 好精度的控制 （ 11） 。 轴的设计过程如下： 轴的工作情况：无腐蚀条件 轴的转速 3.3 轴输入功率 转矩 T= = = 510 所设计的轴是实心轴，材料牌号为 45 正火、回火 （ 12） 。 轴的设计计算 按扭矩初算轴径，轴选用 45钢调质，硬度 217据机械设计基础 262P(14，并查表 14 c=118 输入轴 3222 (30) 考虑有键槽，将直径增大 5%，则 所以选择 d=17确定各轴的直径和长度 轴的总长为 615 轴的段数为 7，各段的直径及长度见表 6 表 6 各轴段长度及直径 T 度 直径 备注 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 17 装配轴承 装配搅龙滚筒 15 20 装配轴承 10 24 轴肩 装配搅龙轴承 30 17 装配轴承 轴的校核 1、求水平面支反力 根据涡轮蜗杆传动的受力分析， 蜗杆径向力 5222 涡轮受径向力 22 a n 涡轮受轴向力 4 422112 轴支撑的跨度为 620以； 32 （ 13） (31) 2、水平弯矩： )(3 (32) 3、 求垂直面支反力， 由 0 022 21 33) 则有： 2 (34) 由 0 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4、 垂直弯矩： 截面 C 左侧弯矩 截面右侧弯矩 5 合成弯矩：根据 22得 （ 14） ， 6252522 、 转矩： 532 当量弯矩： 22 (35) 由当量弯 矩图和轴的结构图可知， C 和 D 处都有可能是危险截面，分别计算其当量弯矩 （ 15） 。 C 截面： e e625622D 截面： 纸和说明书 ,咨询 、 校核危险截面处的强度： M P 363 (36) M P 363 (37) 所以轴的强度足够。 6 键的选择与校核 已知涡轮处的轴径 d=20轮齿宽 16要传递扭矩为 1492 T 。 1、选择键链接的类型和尺寸 选用平键连接。且选用圆头普通平键（ A 型）。根据 d=20 查表得键的截面尺寸，键宽 =6高 h=6据参考键长系列，选键长 L=1816） 。 2、校核键连接的强度 键、轴的材料都是钢，涡轮材料为 表得键的许用应力 M 20110 ，取 10 。工作长度 2618 ，键与轮毂键槽的高度 （ 17） 。于是可求得： 02 32 (38) 该键标记为取件标记为：键 6 19791096/18 7 螺旋叶片的设计 搅龙的螺旋叶片是整个结构的重要组成部分，它的工作直接影响的除冰的效果。而且设计和安装都比较困难，其动力输入部分在中间，搅龙也要讲冰向中间集中并向后输送，所以，搅龙叶片左右旋向相反。螺旋叶片成型后的节距 P、叶片内径 d、叶片外径 D（ 18） 。 节距 P：相邻两叶片上对应点间的轴向距离； 叶片内经 d： 3等于空心圆筒的外径，可从圆筒上直接量取； 叶片外径 D：根据设计尺寸来定。 一般情况下，叶片是搅龙上易损的部分。开始阶段，叶片的外侧被磨成刃口状，这时并不会影响其工作性能。但慢慢地叶片的外径越磨越小，直至无法运输，严 重影响运转效果 （ 19） 。 再者，同一根轴上叶片的磨损速度也不一样，旋转无序状态，对叶片的磨损最为购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 重（尤其是负载较大或使用次 6数过多）。往往一根轴上只有一端的三五篇叶片磨损需要更换，由此而废弃整根轴很可惜，我们将叶片设计成可以互换的，这样大大减少成本 （ 20） 。 螺旋叶片的下料尺寸其尺寸可通过计算得，计算式： )(213 6 0)(1 2 51 2 01 1 3 61 2 03 6 22222222(39) 式中： L 外螺旋 线实长（ l 内螺旋线实长（ h 叶片高（ r 叶 片展开里口径（ 切口角度（度） C 切口弦长 （ P 节距 （ 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 结论 设计完成情况 通过一个学期的努力，终于顺利完成了 除冰车 的设计工作，进行了工程图的绘制、传动的计和重要零件的校核。基本完成了设计要求。当然其中还有些 不足之处，在以后的学习工作中要注意。 论 通过此次 除冰车 的设计过程中的理论分析和设计得出以下结论： 1通过研究目前国内外该种设备的发展情况提出了一种整冰设备的工作原理。 2设计出了该种整冰设备，并进行了工程图的绘制，确定了其基本参数。 3针对现有 除冰车 的不足进行改进，完善了其中的一些细节，使设计出的产品更新颖、美观、适用。 4通过对 除冰车 的进一步研究和完善，为以后生产出适合我国国情的整冰设备奠定了基础。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 考文献 1 吾布利，小型清雪机研制 J，新疆农机化， 2000： 62 朱彩霞， 夏智武， 庭院清雪机的研制 J，新疆农机化， 2002： 313 刘清，张宏光，陈玉清， J，农机化研究， 1995： 234 杜明清，小型螺杆式清雪车研究 D，南京理工大学， 2004： 685 李晶，小型旋转式清雪车的总体设计和三维绘图 D，大连铁道学院， 2003： 456 耿志凌，鲍侠，吉尔 133 除雪车增加救援装置的研究 J,黑龙江交通科技， 2006： 607 朱志坚，凌波，多功能道路剁雪清冰机液压系统抗冲击措施 J，液压与气动 ， 2001： 338 凌波 ,朱志坚，多功能道路清雪机的液机联合传动 J，液压与气动， 2003： 439 朱志坚 , 吴金强 , 凌波，多泵分级调速回路在多功能道路剁冰清雪机液压系统 J，机床与液 压， 2001： 8110 荆宝德，赵刚，马文星，殷涌光，多功能路面清雪车电液比例阀系统的模糊 J， 建筑机械， 2005： 9411 王承惠，经济实用的永江牌清冰除雪车 J，商用汽车， 2001： 2812 魏东，精巧的秀灵 J，商用汽车 ,2001： 3213翁杰，多功能的 J，商用汽车 ,200134 14李建功 M 2007： 1515张淑娟，全腊珍 M国农业出版社， 2007： 516赵韩 M等教育出版社， 2005： 8917黄建求 M械工业出版社， 2006： 10818孙建益 M械工业出版社， 2003： 7419 a , 2006： 2220a , 2003:10买后包含有 纸和说明书 ,咨询 谢 本次设计能顺利完成，首先要感谢金昌福老师的耐心指导。通过这次毕业设计，我对以前所学习的内容进行了巩固，让我学会了知识对实际的应用。 “千里之行，始于足下”，由于金昌福老师的帮助，我成功地踏出了第一步。此后半年以来的毕业设计中，金老师认真负责的治学态度和丰富的专业知识令我受益非浅。并使我学到了许多 进行研究的方法，着实让我获益良多。同时在毕业设计过程中，其他老师也给予我很多帮助，在此向各位老师表示崇高的敬意和衷心的感谢。 在完成设计的过程中，我得到了很多关心、支持和帮助，更深刻的认识了很多道理，这将会是我难忘的记忆。再一次对各位老师同学表示感谢。 手推式除冰车设计 答辩者： 学号： 摘 要 随着国民经济的发展，人们对休闲运动方面的要求提高，冬季滑冰运动非常普及。除冰车是冰场整冰工作必不可少的装备之一，广泛应用于室内外冰场的整冰工作。除冰车种类多，有全自动，半自动，机械式，简易式。全自动除冰车整冰过程由微处理器自动控制，实现了自动化，但是价格贵。 本设计主要从除冰车的工作机理出发，详细地阐述了简易式除冰车的工作原理和工作性能的影响因素。根据实际生产需要，计算除冰车所需的功率，确定传动部结构设计，并最终得出了一套关于简易式除冰车的设计思路，对除冰车的推广应用和进一步的理论研究起了理论指导作用。 关键词：除冰车；链轮；轴；设计 系统工作原理 工作时由原动机提供动力，经由链传动将动力传递到工作部分。积冰由集冰装置收集到一个腔体内，再由抛冰装置清除出机体，抛冰叶轮利用高速旋转时的离心力将积冰抛出；风机叶片利用气流将积冰吹出。这样在人力推动 (手推式 )下，除冰车不断前进，就能实现连续的清除冰渣。机械式除冰车结构示意图如下： 本设计通过利用搅龙旋转将冰渣集中向后推送，再利用离心式风机叶片高速旋转产生的作用力将冰渣高速推向弯管，再通过和弯管壁撞击折射扬出弯管，从而达到整冰目的。 动力传递过程为：发动机 传动轴 减速器 驱动轴 搅龙 结构简图如下： 1. 搅龙 2. 清冰铲 3. 抛冰筒 4. 传动系统 5. 发动机 6. 操作装置 7. 车轮 8. 车架 9. 抛冰轮 图 2 除冰车结构简图 动力方案确定 本次简易除冰机由柴油机动力，传动方式由蜗轮蜗杆减速箱执行。 总装图的汇总 致 谢 本次设计能顺利完成，首先要感谢金昌福老师的耐心指导。通过这次毕业设计，我对以前所学习的内容进行了巩固，让我学会了知识对实际的应用。 “ 千里之行，始于足下 ” ，由于金昌福老师的帮助，我成功地踏出了第一步。此后半年以来的毕业设计中，金老师认真负责的治学态度和丰富的专业知识令我受益非浅。并使我学到了许多进行研究的方法，着实让我获益良多。同时在毕业设计过程中，其他老师也给予我很多帮助，在此向各位老师表示崇高的敬意和衷心的感谢。 在完成设计的过程中，我得到了很多关心、支持和帮助，更深刻的认识了很多道理，这将会是我难忘的记忆。再一次对各位老师同学表示感谢。 ！ ！ ！ 感谢大家！再见！ 毕业设计（论文） 题目： 手推式除冰车设计 学生姓名： 学 号： 班 级 : 专 业： 指导教师： 目 录 摘要 1 关键词 1 引言及国内外研究现状 2 2 总体方案设计 4 设计任务与要求 4 系统工作原理 4 主要技术参数 5 3 具体方案设计及加工 5 动力参数 5 链与链轮 5 确定链条节数 6 确定节距 6 确定中心距 6 验算链速 6 压轴力 6 4 传动轴的设计与校核 7 轴 的设计计算 7 确定各轴的直径和长度 7 轴的校核 8 5 搅龙轴设计与校核 11 轴的设计计算 11 确定各轴段的直径和长度 12 轴的校核 12 6 键的选择与校核 14 7 螺旋叶片的设计 14 8 结论 15 设计完成情况 15 结论 16 参考文献 16 致谢 17 摘 要 随着国民经济的发展，人们对休闲运动方面的要求提高，冬季滑冰运动非常普及。除冰车 是冰场整冰工作必不可少的装备之一，广泛应用于室内外冰场的整冰工作。 除冰车 种类多，有全自动，半自动，机械式，简易式。全自动 除冰车 整冰过程由微处理器自动控制，实现了自动化，但是价格贵。 本设计主要从 除冰车 的工作机理出发，详细地阐述了简易式 除冰车 的工作原理和工作性能的影响因素。根据实际生 产需要，计算 除冰车 所需的功率，确定传动部结构设计，并最终得出了一套关于简易式 除冰车 的设计思路，对 除冰车 的推广应用和进一步的理论研究起了理论指导作用。 关键词： 除冰车 ；链轮；轴；设计 of of s is is in is in it is in is by it is in s s on s to of s up a of s as of of 引言 整冰车是处理冰、 冰 面的好帮手，集推铲、滚刷和刮除于一体，能高效、节能地处理由各种原因造成的凹凸不平的冰面，迅速、高效率地把溜冰场的坑脊清除变成如锦标赛运动场式的平滑冰面，而且低污染、低噪声，双式 冰 箱操作简便，可以很轻松地循次装、卸 冰 ，备用（倒退）警报、特大型水箱、自动除冰机、洗涤系统、 4轮驱动、前（侧）卸式等装置。 而作为整冰工作的主要器械 除冰车 ，通过上下悬挂板连带前行车辆将其 拖动 使其 在冰面上行进， 机 架下的 整冰 刀 装在链条上，通过不断转动的链轮带动 将冰面刨平。同时，水箱 里的水从水管喷淋到刨过的冰面上，经抹布拖过，水就均匀地覆盖在冰面上，冷却后，就形成了光滑平整的冰面。 随着人们生活条件的改善，越来越多的人们开始关注，喜爱冰上运动，在一些北方的中、小学校也开展了冬季冰上运动课程，而今年的索契冬奥会更是让冰上运动的热度推到了一个全新的高度，因此整冰工作也变得沉重起来。 整冰工作耗时、耗功，人工整冰往往需要消耗大量的人力物力，因此有必要开发减轻冰场工作人员劳动强度的 除冰车 ，提高冰面质量。但无论国内还是国外的 除冰车的价格都十分的昂贵，所以简易 除冰车 的设计应运而生，无论从性能还是价 格，都可以满足人们的需要。 本产品生产所需要的加工设备简单，大大降低了生产成本，为中小冰场的服务提供了合适的选择，正因为本产品在同类产品中价格低，对工作环境要求不高，适应能力更强，因此它将会受到广大客户的欢迎。 1 国内外研究现状 在国外， 除冰车 械的发展比较先进，技术也趋于完善，最有名的是美国的赞博尼公司。第一台原型 除冰车 于 1949年生产于犹他州该原型机会刮除，收集表面的冰层，再用清水刷洗表面。这就是后世的 除冰车 的雏形。 50年代初期，法兰克以吉普 1956 年至 1964 年 都是使用此车型。因为机器热卖，生产线扩增到加拿大和瑞士等地，此后，“赞博尼”（ 次也常作为 除冰车 的代名词。 作为 除冰车 的鼻祖，赞博尼公司的技术力无疑是遥遥领先的。以该公司的产品为例，一台赞博尼的 除冰车 ，平均每场曲棍球赛， 除冰车 要走上 5 公里的路，每年行走3500 公里，每次运作时，除冰量为 680 公斤，进行清洗时，会洒下超过 500 公升的水。它可以“将原要 5个人花 90分钟的工作转变成只要一个人花 15分钟即可完成”。极大的节省了人力和物力。 1988 年 7 月，销售量超过 1000 台。 2012 年 4 月，第 10000 台 除冰车 被卖给蒙特利尔加拿大人队的主场贝尔中心。 目前我国整冰方法比较原始，主要是改装车辆，加装滚刷和喷水系统进行整冰，这种方式不但浪费了较大的物力，而且工作的效率低，往往不能及时制造出冰面，而积累的冰渣被车辆压实后更加难以清除。因此，寻找一种既有较高效率，成本又比较低的整冰方法就成为当务之急。 2 总体设计方案 系统工作原理 工作时由原动机提供动力，经由链传动将动力传递到工作部分。积冰由集冰装置收集到一个腔体内，再由抛冰装置清除出机体，抛冰叶轮利用高速旋转时的离心力将积冰抛 出；风机叶片利用气流将积冰吹出。这样在人力推动 (手推式 )下， 除冰车 不断前进，就能实现连续的清除冰渣。机械式 除冰车 结构示意图如下： 图 1 除冰车 结构示意图 设计通过利用搅龙旋转将冰渣集中向后推送，再利用离心式风机叶片高速旋转产生的作用力将冰渣高速推向弯管，再通过和弯管壁撞击折射扬出弯管，从而达到整冰目的。 动力传递过程为：发动机传动轴涡轮蜗杆减速器驱动轴搅龙 原动机 传动装置 车架 行走装置 抛冰 装置 集冰 装置 冰渣 结构简图如下： 1. 搅龙 2. 清冰铲 3. 抛冰筒 4. 传动系统 5. 发动机 6. 操作装置 7. 车轮 8. 车架 9. 抛冰轮 图 2 除冰车 结构简图 主要技术参数 设计的基本参考数见表 1、 表 2。 表 1 技术参数 号 铲冰宽（ 铲冰高（ 抛冰距离（ m） 驱动功（ 1000 200250 23 2 表 2 技术参数 自重（ 业时间清除率（ %） 搅龙直径（ 高宽长尺寸 100 2 95 360 1200 1100 1100 3 具体方案设计及加工 动力参数 发动机型号： 发动机型式：单缸、风冷、四冲程 缸的容积： 163量： 87 最大输出： 500 净重： 27链轮、链 链轮和链条将发动机的动力输给传动轴以实现整个机构的运转。为了既能保证动力的平 稳传递，又能保证转速要求，链轮的设计和在整个机构中的作用也就显得尤为重要。 暂选齿数为 21，传动比 1:1 链轮，链条暂选型号 06B。 功率 2=A=据查表得 )（ 3） (1) 定链条节数 假定中心距 a=35p ,则链节数位 p 222 122191352212122121352 2 p (2) 所以， 91 节 确定节距 P 单根链传递功率为 P04）。按照转速估计，根据相应条件和公式得出； , Zk z (3) k (4) 单排链条排数系数 。则 =2.4 (5) 根据链轮的转速 1n 和0P，查表选链号 06B。得出节距 p= 确定中心距 a 初定中心距，其最小中心距 50 。 2122212128224 ) =整数 234） 验算链速 链的平均速度：100060 11 ) =s V 小于 1215m/s, 可用。 压轴力 效圆周力为 F 1 00 01 00 0 (8) 取 K,则压轴力为 ) 4 传动轴的设计与校核 传动轴是整个机构转动的重点，动力由汽油机输出后直接通过链轮将动力向传动轴，带动传动轴上的螺旋桨高速转动的同时还要连接涡轮蜗杆转动并将动力传给涡轮，以此实现方向的变化和动力的传输。 轴的设计过程如下： 轴的工作情况：无腐蚀条件 轴的转速： 500r/的 输入功率： 转矩： T=Td 0) 所设计的轴选用是实心轴，材料牌号： 45 正火，回火。 硬度（ 230拉强度： 6005） 。 传动轴的设计计算 按照 扭矩初算轴径，轴选用 45 钢调质，硬度 317 根据机械设计基础 14，并查表 14 c=118 输入轴 33111 (11) 确定各轴段的直径和长度 (根据设计要求 ) 轴的总长为 615的段数位 4，各段的直径及长度见表 3。 表 3 各轴段长度及直径 度 直径 备注 30 20 装配深沟球轴承 191 34 轴肩 76 26 装配链轮 243 20 深沟球轴承 235 14 连接螺旋桨 轴段的载荷信息见表 4： 表 4 各轴段的载 荷信息 a 0 15 0N 0N 0N 6494N 20 0N 0N 0N 6494N 所受支撑的信息如表所示： 表 5 轴的支撑信息 径 距左端距离 20 150 的校核 垂直支反力计算 距左端距离 15直支反力 左端距离 直支反力 Q=B , 又因 0有 ， 82 0 9 ， (12) 截面 C 左侧弯矩 )( 9 4 (13) 直径 距左端距离 垂直面剪力 垂直面弯矩 水平面剪力 水平面弯矩 轴向扭矩 截面 )(104 8 8 (14) 5 搅龙轴设计与 校核 搅龙轴是整个系统运转的核心，通过连接涡轮和装有螺旋叶片的圆筒来实现其功能。轴的中间与涡轮相连接，依次往两边在通过轴承固定在箱体上，然后连接圆筒，是整个机构运转顺畅。 搅龙轴的加工，先车一根 25 长 670料，然后将左右两端车到 17 ，再根据设计要求车出所需要的大小、长度以及精度，最后铣出花键。整个加工过程不算是很复杂，但是需要反复的加工以及把握 好精度的控制 （ 11） 。 轴的设计过程如下： 轴的工作情况：无腐蚀条件 轴的转速 3.3 轴输入功率 转矩 T= = = 510 所设计的轴是实心轴，材料牌号为 45 正火、回火 （ 12） 。 轴的设计计算 按扭矩初算轴径，轴选用 45钢调质，硬度 217据机械设计基础 262P(14，并查表 14 c=118 输入轴 3222 (30) 考虑有键槽，将直径增大 5%，则 所以选择 d=17确定各轴的直径和长度 轴的总长为 615 轴的段数为 7，各段的直径及长度见表 6 表 6 各轴段长度及直径 T 度 直径 备注 30 17 装配轴承 装配搅龙滚筒 15 20 装配轴承 10 24 轴肩 装配搅龙轴承 30 17 装配轴承 轴的校核 1、求水平面支反力 根据涡轮蜗杆传动的受力分析， 蜗杆径向力 5222 涡轮受径向力 22 a n 涡轮受轴向力 4 422112 轴支撑的跨度为 620以； 32 （ 13） (31) 2、水平弯矩： )(3 (32) 3、 求垂直面支反力， 由 0 022 21 33) 则有： 2 (34) 由 0 4、 垂直弯矩： 截面 C 左侧弯矩 截面右侧弯矩 5 合成弯矩：根据 22得 （ 14） ， 6252522 、 转矩： 532 当量弯矩： 22 (35) 由当量弯 矩图和轴的结构图可知， C 和 D 处都有可能是危险截面，分别计算其当量弯矩 （ 15） 。 C 截面： e e625622D 截面： 、 校核危险截面处的强度： M P 363 (36) M P 363 (37) 所以轴的强度足够。 6 键的选择与校核 已知涡轮处的轴径 d=20轮齿宽 16要传递扭矩为 1492 T 。 1、选择键链接的类型和尺寸 选用平键连接。且选用圆头普通平键（ A 型）。根据 d=20 查表得键的截面尺寸，键宽 =6高 h=6据参考键长系列，选键长 L=1816） 。 2、校核键连接的强度 键、轴的材料都是钢，涡轮材料为 表得键的许用应力 M 20110 ，取 10 。工作长度 2618 ，键与轮毂键槽的高度 （ 17） 。于是可求得： 02 32 (38) 该键标记为取件标记为：键 6 19791096/18 7 螺旋叶片的设计 搅龙的螺旋叶片是整个结构的重要组成部分，它的工作直接影响的除冰的效果。而且设计和安装都比较困难，其动力输入部分在中间，搅龙也要讲冰向中间集中并向后输送，所以，搅龙叶片左右旋向相反。螺旋叶片成型后的节距 P、叶片内径 d、叶片外径 D（ 18） 。 节距 P：相邻两叶片上对应点间的轴向距离； 叶片内经 d： 3等于空心圆筒的外径，可从圆筒上直接量取； 叶片外径 D：根据设计尺寸来定。 一般
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