斜刃螺栓连接式厚冰雪碾压除雪机设计说明书[带图纸].doc

共48页第1页装订线目录第1章绪论11.1本次设计来源、目的、意义、国内外概况11.1.1本次设计的来源11.1.2本次设计研究目的11.1.3本次设计研究的意义11.1.4有关清雪机国内外研究概况21.2本设计预期达到的目标41.3本设计研究内容、研究方法及技术路线51.3.1斜刃螺栓连接式厚冰雪磙压除雪机的整体方案构想51.3.2结构原理和计算要点51.4本课题实现的现有条件61.5研究的主要内容和方法61.5.1冰雪切削挤压破碎技术、总体方案61.5.2碾压滚型式和结构61.5.3滚齿排列方式及刀刃几何参数61.5.4各主要零件的校核验算6第2章路面冰雪清除机机理研究82.1冰雪的物理机械性质82.2路面冰雪清除机基本方案、原理92.3整机分析及装置重量的确定132.3.1整机的组成132.3.2清除冰雪装置重量14第3章碾压滚结构及参数153.1碾压滚结构形式153.2碾压滚参数153.3工作阻力的计算15第4章齿刀的研究174.1齿刀在碾压滚上的排列数量间距174.2齿刀几何参数174.3切削力计算18第5章主要零件校核计算19共48页第2页装订线5.1轴承的校核计算195.1.1当量动载荷的校核195.1.2滚动轴承寿命的计算305.2齿刀强度的校核分析215.3销轴的校核计算265.4轴的校核计算295.4.1按扭转强度条件计算305.4.2按弯扭合成强度条件计算30第6章电器系统336.1电源电路336.2启动系统336.3照明和信号系统336.4仪表系统336.5预热器34第7章电算部分35第8章结论43致谢45参考文献46斜刃螺栓连接式厚冰雪碾压除雪机设计摘要我国北方地区冬季降雪时间长，雪量大，气温低，积雪数日经车辆、行人碾压而被压实。路面上压实冰雪的清除问题关系到社会生产、人民生活、交通安全、环境保护等多个方面。目前国内外对压实冰雪的清除还缺少行之有效的办法。本文结合我国北方地区降雪后的特点及我国国情，主要针对路面上被压实的冰雪研究了路面冰雪清除机械。共48页第3页装订线本文提出了对路面压实冰雪进行挤压、切削、破碎的技术原理。根据这一原理确定了路面冰雪清除机械基本方案并分析了其工作机理。提出利用装载机为动力机，只需更换上清除冰雪装置，实现了一机多用。研究了传动系统各部件的匹配以及冰雪清除装置与整机的匹配，进行了匹配计算和整机牵引性能分析。根据整机方案及相关条件确定了清除冰雪装置中关键部件碾压滚的构造、重量和有关技术参数；分析研究了碾压滚上刀齿的结构和关键几何参数，确定了刀齿在碾压滚上的排列方式、数量和间距，并根据冰雪的物理机械性质计算了刀齿切削力。关键词冰雪清除切削破碎路面ObliqueEdgeBoltJoinIceSnowPressesSnow-ClearingMachineDesignAbstractInthenorthofChina,whenthewintercomes,thetimeforsnowingisverylongandtheairtemperatureislow.Thesnowwillbecomeveryhardafterpressedbyvehiclesandfootpassengers.Soatthistimesnowcleaningbecameveryimportanttopeoplesliving,trafficsafetyandsoon.Atpresent,thereisstillnoeffectivemethodforcleaningthepressedsnowintheworld.Inthispaper,according共48页第4页装订线tothesituationofourcountry,theauthordidsomeresearchesonthesnow-cleaningmachinewhichusedtocleanthepressedsnowontheroadsurface.Inthispaper,theauthorputforwardatechnicaltheoryaboutusethemethodofpressing,cuttingandcrackingtocleanthepressedsnow.Accordingtothistheory,theauthorbroughtforwardaprojectforsnow-cleaningmachineandanalyzeditsworkingprinciple.Hereusedtheloaderasthemover,whenitwastimetocleansnowwejustneededtoreplacethebucketwiththesnow-cleaningequipments.Thematchingcalculationofcomponentsoftransmissionsystemandthewholemachinewerestudiedandanalyzed.Accordingtotheproject,wecoulddecidethestructure,weightandrelatedtechnicalparametersoftheidlerwheel.Atthesametime,thepaperalsoanalyzedthestructureandgeometryparametersoftheidlerwheel,gaveamethodabouthowtoarrangethecuttersandhowtodecidethereasonableamountofthecutters,howtocalculatethecutterscuttingforcebaseonthesnowsphysicalandmechanicalcharacters.【Keywords】SnowCleaningCuttingCrackingRoadsurface第1章绪论1.1本次设计来源、目的、意义、国内外概况1.1.1本次设计的来源本课题属于吉林大学机械科学与工程学院科研项目（国家经贸委“国家重点技术改造项目200386”）。是根据国际和国内的最新形势和市场需求而确共48页第5页装订线定的研究课题。对实际的生产和生活有很大的实际意义。是隶属于国家攻关课题-多功能铲雪车研制的一部分。1.1.2本次设计研究目的中国北方大部分地区,每年有35个月的降雪期,道路积雪给交通运输及人民日常生活带来许多困难,有时甚至阻断交通。近几年来高等级公路里程不断增加,及时有效地清除路面积雪已成为亟待解决、刻不容缓的问题,这对于提高车辆的运输效率、避免重大交通事故的发生,具有很大的社会经济效益。目前,国内除雪作业多由人工或其它代用机械完成,其劳动强度大,作业效率低。进口外国先进的除雪设备,造价高且不适合中国国情；而用其它的代用机械如平地机进行除雪作业,则又浪费实用设备且对路面具有破坏性。所以,尽快开发出适合中国国情的低成本、高效率、且宜大面积推广应用的除雪设备,是一项艰巨而紧迫的任务。1.1.3本次设计研究的意义我国北方大部分地区,每年有很长的降雪期,道路积雪给交通运输及人民日常生活带来许多不便。尤其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。采用机械方法清除是一项急需解决的难题。就目前国内除雪机械来看,大多数功能单一,或只能清除积雪、或只能破除积冰1。国外的除雪机功能较全,但结构复杂,造价昂贵,且大多不适合国内的道路状况。因此开发研制适合我国道路情况的集破冰除雪于一机的设备,具有十分重大的意义。国外的除雪机功能较全,但结构复杂,造价昂贵,且大多不适合国内的道路状况。因此开发研制适合我国道路情况的集破冰除雪于一机的设备,同样具有十分重大的意义。1.1.4有关清雪机国内外研究概况(1)有关清雪机国内外研究概况目前，世界各个国家除冰雪的方法中，应用最普遍的是溶解法和机械法。溶解法是依靠热作用或撒部化学药剂使冰雪融化。其优点是除净率高