电动路面除雪机-清雪机扫雪机的设计【全套带CAD图纸和说明书】
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电动路面除雪机的设计电动路面除雪机的设计 学生姓名 学 号 所属学院 专 业 班 级 指导老师 日 期 16 届毕业设计 前前 言言 我国北方冬季时间长降雪量大，如果不及时清除积雪，将严重影响交通安全，给人们日常 生活带来诸多不便。多功能清雪车的研制，有重要的实用价值，对国民经济的发展有重要意义。 除雪机清雪能力的强弱很大程度上取决于清雪装置性能的好坏，所以深入研究清雪装置的 结构和性能是非常必要的。用于清除浮雪的装置主要为螺旋集雪装置，一般与高速旋转的风机、 抛雪筒联合使用。雪被螺旋集雪装置收集并通过风机旋转带动从抛雪筒抛到路边或者运雪车上， 节省了收集雪的时间，清雪效率较高。 本文基于对积雪的物理机械特性分析，提出机械式除雪的几种方案，并针对除雪机构中的 螺旋集雪机构的工作原理进行分析，在理论分析的基础上得出结论。 关关键键词词：除雪机；螺旋集雪；手扶 目目 录录 1 概述概述.1 1.1 电动路面除雪机设计的目的和意义.1 1.2 国内外研究现状.1 1.3 电动路面除雪机的结构及原理.3 1.4 本章小结.3 2 总体方案设计总体方案设计.3 2.1 设计车体.3 2.2 动力系统设计.3 2.3 传动系统设计.3 2.4 本章小结.5 3 各系统设计各系统设计.5 3.1 电动机的选用.5 3.2 集雪器的设计.5 3.3 抛雪器的设计.6 3.4 抛雪器性能参数的分析计算.8 3.5 机器性能参数计算.9 3.6 本章小结.9 4 校核校核.9 4.1 链轮校核.9 4.2 键的校核.12 4.3 轴承校核.12 4.4 轴的校核.13 总总 结结.16 致致 谢谢.17 参参考考文文献献 .18 工程概况工程概况 本设计针对大型设备清理占路面积大、影响交通，窄小街道、小区、机关大院、公园等小道 大面积场所清雪费工费力的情况，经过实地调查咨询及严格思考，进行小型电动路面除雪设备结 构设计。 该设计结合吉林大学、大连铁道学院多功能除雪车科研项目、德国凯驰的扬雪机图片信息， 对离心扬雪式清雪车的设计理论进行分析，得出相应结论，在此基础上扬雪式清雪车进行总体结 构设计、动力学分析、传动系统设计及应用 Solid works 实体绘图。 1 概述概述 1.1 电动路面除雪机电动路面除雪机设计的目的和意义设计的目的和意义 （1）及时清除积雪的必要性 我国北方地区冬季较长，每年都会有较大降雪过程，部分地区还会形成雪灾，给社会生产生 活带来很大影响，特别是近年来随着国民经济与社会的快速展,高速公路和高等级公路里程与日俱 增，冬季道路积给人们出行带来了诸多不便，尤其在大雪和雨夹雪天气，大部分高速公路出于安 全考虑常采取限速行驶甚至不 得不关闭数天，严重影响交通并制约经济发展，城市道路的清雪 问题已经越来越引起各级政府部门的关注和重视，我认为如何快速高效清除道路积雪、保障道路 和社区群众的正常出行、提高行车安全、行走方便成为目前冬季道路养护的主要问题。 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。 （2）主要除雪方法 目前清雪采用的主要方式有：传统的人工清雪技术；在道路上撒施化学物质融化冰雪； 靠各种清雪机械清除积雪。 人工清雪功效低、浪费人力、作业成本高、占有路面时间长且必须在白天工作，不安全因素 多，易发生交通事故，给过往车辆、行人带来极大不便。 融雪剂清雪是一种靠热作用或撒布化学药剂使冰雪融化的方法。主要用于冬季机场、公路、 广场、停车场、铁路、城市街道等，起到清雪及防冻作用，但同时也对城市环境产生了不可忽视 的危害，融雪剂所需费用较高，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。 清雪机械是通过机械对雪的直接作用进行推扫或铲除，主要分为犁式除雪机械和螺旋转子机 械两大类，二者之和占发达家清雪机械总数的 80%以上。现今，传统人工清雪法和污染较大的融 雪剂清雪法已经不能满足需要，迫切需要性能良好、自动化程度较高以及方便灵活的机械来替代。 即雪后需要效率高、省时、省力的浮雪清除设备。用于清除浮雪的装置主要为螺旋集雪装置，一 般与高速旋转的风机、抛雪筒联合使用。雪被螺旋集雪装置收集并通过风机旋转带动从抛雪筒抛 到路边或者运雪车上，节省了收集雪的时间，清雪效率很高。但目前我国螺旋集雪装置的清雪效 率和发达国家相比还有一定差距，需要深入研究并进一步提高。本文研究的主要目的是通过对螺 旋集雪装置结构性能的研究，分析影响其集雪性能的结构参数，设计一种小型手扶抛扬式清雪车， 进一步优化结构以实现螺旋集雪装置快速高效的清雪作业，用于单位、家庭或社区道路、庭院积 雪的清除，从而减少因积雪引起的经济损失和安全问题。通过本题目设计，也能够进一步理解 机械设计 、 内燃机原理 、 工程机械等专业课程知识，掌握专用机械设计的原理和方法。 1.2 国内外研究现状国内外研究现状 在我国大多数公路在冬季受到降雪的影响，大部分公路一年的降雪期能达到十多天，东北、 西北的一些地区，其降雪期甚至能达到 3 到 4 个月，积雪厚度能达到几百毫米。我国除雪机械正 在向小型化、高速度的方向发展。在除雪作业中，除雪机机身的大小及除雪速度是影响交通的两 个重要因素，车身过大和行驶速度过低，除雪机都会占道影响交通。 目前国内公路管理部门虽然在一定程度上改善了除雪方式，从原始人工除雪方式到机械除雪 方式，除雪效果和除雪效率得到加强，但是除雪设备老旧，技术落后，有的甚至是临时改装的除 雪设备，因此除雪效果和除雪效率也并不是很理想。在高速公路上，人工除冰雪功效低、浪费人 力、作业成本高、占有路面时间长,且不安全因素多,易发生交通事故,不能适应高速公路清除冰雪 的要求。因此现在一些公路管理部门的除雪设备已经无法满足要求。除雪设备急需改善。国内的 除雪车研究起步较欧美发达国家晚，是从改革开放以后才慢慢开始的。现在各个公路开始使用专 用的除雪车进行除雪，除雪效果和除雪效率令人满意。但相比于欧美发达国家而言，我国的除雪 车的种类和数量偏少，除雪车没有形成完整系列，同时除雪车的技术水平也远远落后发达国家。 近几年来，一部分公路管理部门开始慢慢引进国外先进的除雪车，虽然在一定程度上保障了道路 的通畅，但是除雪车有较强的地域性，国外的除雪车也是根据国外的环境气候、路面状况、社会 经济等方面来设计的，因此除雪的综合经济效益不是很理想。 同时国外的先进除雪车价格昂贵，这也无形之中增加了除雪成本。因此迫切需要开发出符合 我国地域特性的除雪车。我国除雪车在制造工艺、技术、智能化等方面与欧美发达国家相比，还 有一定的差距。目前国内很多公路管理部门直接引进国外先进的除雪车，比如引进一辆德国产的 Jetbroom 除雪车要 60 万欧元，其价格昂贵，且使用成本和维护成本也偏高，因此远远超过了除 雪预算成本。因此开发出符合我国地域特性的先进除雪车成为必需。 在国外除雪车技术较国内成熟，种类、规格都很齐全，除雪车能形成一个完整系列。除雪时， 能根据实际的路面情况，选择相应的除雪车，除雪效果很好，在一定程度上推动了国民经济的发 展，创造了较大的社会效益。目前除雪主要以机械除雪为主过一些车辆底盘改装而成的，拆卸和 安装都很方便，能达到“即装即用”的效果，不仅实现了车辆的多用途，而且还提高了车辆的经 济性。美国的公路一般采用美国 S内部有加强肋板。总机长约 1820mm，宽约 820mm，高约 1150mm，重约 102kg，轮子直径选为 300mm，可见方案 2 具有方案 1 优越的除雪性能，还 具备轻便的优点，的确优于方案1。 （2） 传动系统的设计 传动系统选用第三方案，由于电动机转速960r/min，车由人推动，基于人行走速度限制， 而通常带传动传动比要求不得大于7，通常选择 3 到 4 越小越好，齿轮传动传动比范围同带 传动，这样总体就要降速，传动比达到50 左右。 带传动的参数设计见表 2-1、表 2-2 表表 2-1 带带传传动动尺尺寸寸参参数数 带型普通 A 型带弹性滑动率 直径 轴间距 带速 V 额定功率 p1 带根数 z 80mm A=476.5mm V=8.37m/s 1.01kw 5 大带轮基准直径 基准长度 小带轮包角 a 额定功率增量 单根带的预紧力 F0 )1( 1 2 d ddid 1318mm 169.46 0.24kw 99.66N 表表 2-2 带带传传动动的的参参数数 带型普通 V 带设计功率 5.5KW 传动比 i 带基准长度 带速 小带轮包角 带的根数 单根 V 带预紧力 2 1180mm V=8.37m/s a=169.46 Z=6 F0=107.85N 小带轮基准直径 大带轮基准直径 单根带轮传递功率 额定功率增量 带轮基准宽度 80 156.8 P=1.01kw p=0.24 B=11.0 链传动 2 的设计过程与链传动 1 相同，传动比 i=4，截距 P=9.525，型号 06B，大链轮分度圆 直径 d2=254.74mm，齿顶圆直径 da2=260mm，齿根圆直径 df2=248.39；小链轮分度圆直径 d1=63.92mm，齿顶圆直径 da1=68，齿根圆直径 df1=57.57mm。 考虑到缓冲、减震、过载保护、原动机等对传动装置的要求，采用单排滚子链(链号为 O6B) 传动和带(普通 v 带 A 型)传动。在有转子机构的机型中，因为多了转子传动装置比较复杂，设计 时应考虑到集雪器和抛雪器相互牵制，必要时可设计圆锥减速器或蜗轮蜗杆以满足传动的要求。 应该注意的是，设计时要合理安排传动路线，考虑调整重心的位置，尽量使重心位于轮子略前方 附近。汽油机应置于整机中央位置，通过传动装置带动集雪螺旋和抛雪转子旋转，实现预定功能。 2.4 本章小结本章小结 本章主要研究制定了小型电动路面机的总体设计方案, 在此基础上对清雪机的车体、动力系 统和传动系统进行设计并得出结论。 3 各系统设计各系统设计 3.1 电动机的选用电动机的选用 考虑到本机对动力源的要求，这里采用型号 1.1-6 三相异步电动机。 3.2 集雪器的设计集雪器的设计 (1)集雪器结构设计 集雪器亦配置在整机前方，左右对称旋向相反，是对路面积雪的切削元件和将积雪向中央集 拢的传送工具，使雪从集雪器中部流入抛雪转子。它由三部分组成:双向螺旋轴(集雪螺旋)、轴承 结构、挡板及推雪板等。双向螺旋轴是一根安装两段反向螺旋的轴，安装在挡板中形成半封闭， 由原动机通过传动装置带动高速旋转。螺旋轴的结构见图 3-2。 图 3-1 不带叶轮的螺旋轴 螺旋集雪器的工作原理是，雪在螺旋叶片推力作用下受挤压到一定程度，当集雪螺旋旋转时， 在雪层上切割出一条雪带，并沿轴向移动至转子前方。螺旋集雪器的带式刀片一般双向对称式， 在螺旋中部留有一定空间，以减小雪流入转子时的阻力。在无转子结构的机型中，集雪螺旋集切 雪、集雪、抛雪三大功能于一体，因此多采用图 3-3 结构;在有转子结构的机型中，集雪螺旋只完 成切雪、集雪功能，由抛雪转子完成抛雪功能，故多采用图 3-1 结构。 j N = Z VdZVnghdZg 1 1 0 cossin +l r n V hg S l 2 60 2 sin （3-1） 其中 L 为螺旋沿轴向长度，60V/n 考虑清雪机自行速度时雪进入集雪器每秒转过的弧长，V 清雪机自行速度（m/s）,n 螺旋轴转数。经螺旋轴推移并挤压的雪，将对螺旋叶片产生阻力。实际 计算时，可设雪对单位面积上的压力与雪的变形阻力 f 相平衡。并假设雪为连续流体媒介，各方 向变化速度相同且均匀。则除雪生产率 Q= lhV。那么集雪器所耗功率为 fQ n V D s sin60cossin1N 2 j （3-2） 公式中 D 为螺旋直径，其它符号如前所述。 注:雪的变形阻力 f(即雪的抗压强度)可由实验求出，它和积雪的密度和抗压强度有关。 为增加集雪能力，同时也为了加工更加方便，集雪螺旋轴采用一条薄钢板焊在轴上。除雪宽 度要求不小于 500 毫米，这里可取 600 毫米左右;螺旋最大直径通常约为它的一半左右;在整个除雪 宽度上应至少存在一个螺距;由螺旋直径和螺距可确定螺旋角的值(确定后可观察螺旋角的值是否合 理，如不合理可适当的调整螺旋直径和螺距的值，直到合理为止)。除此之外，集雪螺旋的转速 N 必须满足生产率的要求，换言之巧必须满足 n4x60lhV 带入数据计算后， n 要求大于 152.6r/n。 总之，集雪螺旋转数越大，集雪能力越强，但转速也不宜过大，所以综合结构、功率、集雪能力 等方面的要求适当选取 n 的值。根据结构选取螺旋，螺距为 500 毫米，轴径为 30 毫米，钢板宽 50 毫米，厚 5 毫米，以及其它参数的值。 如图 3-2 所示，集雪器的挡板底部安有支撑板，以防集雪螺旋划伤地面及保护集雪螺旋免受 车体重的压力。 图 3-2 带支撑板的集雪机构 3.3 抛雪器的设计抛雪器的设计 无转子机构抛雪器的设计，小型机型通常没有转子机构，抛雪器只起对雪的导向作用，此时 抛雪器简称为抛雪筒。如图 3-3 所示，为减小雪在其中运动时的阻力，抛雪筒的直筒部分与集雪 器的上挡板制成一个零件，连接处以圆角光滑过渡，且材料选用高光洁度、高韧性的玻璃钢。抛 雪筒处于集雪器中部，方向应与挡板的半封闭圆筒相切，这个方向雪可以得到充分的初速度后从 此抛出。抛雪筒轴线应处于集雪螺旋轴螺旋面中部，这样雪在离开集雪器进入抛雪筒时可少受阻 力。为提高抛雪距离，抛雪筒出口处有椭圆状的光滑开口以保证雪在离开抛雪筒转弯时少受阻力。 根据力学原理，相同的初速度只有在 45 度斜上抛时抛的距离最远，故扬雪角取 45 度最合理。速 度只有在 45 度斜上抛时抛的距离最远，故扬雪角取 45 度最合理。 工作原理：如图 3-3 所示工作时，雪随着机体的前进和集雪器的自身旋转被粉碎并从左右向 中间集中，加上车体向前运动是雪迅速到达抛雪口时便被抛出。 图 3-3 挡雪板-抛雪器 图 3-4 抛雪转子计算简图 抛雪转子的计算见图 3-4，主要参数有叶片卸载角、叶片外径 R、和工作长度、转子抛雪生产 能力和最大抛雪距离。转子壳体内表面上的雪抛出速度，等于叶片顶部的圆周速度。其它雪块沿 径向移动，从转子抛出的绝对速度等于其出口时的径向速度和叶片顶部的圆周速度的矢量和。 转子卸载角然 x ，指从叶片顶端开始抛雪到两叶片间存雪完全抛完(即雪块从 A 点运动到 A 点时间内，叶片转过的角度。按雪块为无粘合力的散状小颗粒的最有利输送条件，来确定 x m arctan 1 1 1 4 2 m ）（ （3-3） 3.4 抛雪器性能参数的分析计算抛雪器性能参数的分析计算 （1）无转子机构抛雪器的参数分析计算 雪由集雪器进入抛雪筒时的速度，雪的圆周速度可近似地认为是雪进入抛雪筒时的速度。 tg nS tg S 602 2 60 n 2 D Voy （3-4） 可见 V oy 与 ，n, S 有关。 （2）雪离开抛雪筒时的速度 雪块以速度心脱离集雪螺旋经过抛雪器出口时的速度为 u0，则 2 1 0 2 0 )1 (2ugHVoy （3-5） 公式中， H。为抛雪筒出口到集雪器中心轴的垂直距离， 为雪经过抛时因与筒壁摩擦和冲 击而产生的能量损失系数。 雪属于轻飘物，在计算时，最大抛雪距离是指排除风力的影响。经转子抛出的雪由于受到机 械对其的加密作用，呈团状或颗粒状。在空气流体中运动，因速度不是很快，运动阻力可以认为 主要是流体粘滞性引起且阻力的量值和速度的一次方呈正比，设阻力 F=m.g.c.u，c 为阻力系数。 以抛雪筒出口为原点，采用直角坐标。在 X、Y、Z 坐标中，按牛顿定律： （3-6） gct e gc u 1 cos x 0 （3-7） c t e gcgc u y gct 1 1sin 2 0 以抛雪筒出口时计，当 t=0，。，其中为抛雪筒扬雪0 00 yx 0 uy 0 cosusin 角，则公式的解为。 o 45 公式中 e 为自然对数底。系数 c 的取值由实验确定。但一般在无大量实验数据情况下，将清 雪机处理后的雪团和颗粒认为是类球体，而按斯托克斯阻力定律来计算，即球体在粘滞流体以一 定速度运动时，所受到的阻力 f 是：f=6au 式中 a 为雪块半径； 为空气粘滞系数。 的数值系空气的内在属性。在零度以下时，可取 值为 0.00016 泊。 设 F=f，即 m=6au，解之有: c=4.5 21 ar ，显然 cg 值较小。因而可将公式展成级数，有 下列近似关系： （3-8） 2 00 cos 2 1 costcgutux （3-9） sin3 1 1sin 2 1 2 1 sin 0 2 0 2 0 u gt tcgugttuy 令公式中的 y= 0，并将式中第三项略去，解得到达地面时间是： （3-10） g u t sin2 0 t 带入 x 的表达式，求出最大抛雪距离为： （3-11） g cuu x sin12sin 0 2 0 max 空气对雪块运动有较大阻力，使实际抛雪距离大大小于理论值。实践证明，转子的圆周速度 越高，这一差异越大。顺风抛雪可以提高抛雪距离，当风速不大时，也可逆风抛雪。由文献可知: 考虑到风速对抛雪距离的影响，可采用经验公式单位 m 计算有风时的抛雪距VfxX1 . 01 max 离 X。式中:无风时的抛雪距离单位 m，称风速单位 m/s。 max x 3.5 机器性能参数计算机器性能参数计算 消耗功率的计算 抛雪器消耗的功率 由公式知： （3-12） f f RV rQ N 111 cos 带入数据:=1.54kw f N 由公式 （3-13） f w f s N N N 4 1 带入数据：kwNs601 . 3 （2）性能分析 机器的除雪生产率是。由即生产率等于雪层厚度。sm /1024 . 2 32- vhQ1 3.6 本章小结本章小结 （1）本章主要研究制定了小型手扶式清雪车的各系统设计方案。 （2）在此基础上对清雪车的几个主要部件(如集雪器、抛雪器等)的结构和关键性能参数进行 分析，确定主体设计方向。 （3）经过实地考察和设计计算，最终确定车体尺寸。mmmmmm11558201820 4 校核校核 4.1 链轮链轮校核校核 轴上的链轮校核，轮的输入功率是2.88KW，齿轮的转速，齿轮材料为min/1200 1 rn 40Cr，调质处理，硬度 241HB286HB，平均取为 260HB。Z1=78，Z2= 78,b=20，m=2.5=195mm 1 d 接触疲劳极限：由机械零件设计手册第 12 章得知 MPa MPa lH lH 1150 1200 lim lim 精度等级选取 6 级精度 使用系数 KA：由机械零件设计手册表 12.9 得 KA=1.5 动转系数 KV：由机械零件设计手册图 12.9 得 KV=1.2 齿间载荷分配系数 Ha K （4-1）79 . 1 78 1 78 1 2 . 388 . 1 11 2 . 3-88 . 1 21 ZZ （4-2）86 . 0 3 79 . 1 4 3 4 a Z 由此得： 22 11 1.36 0.86 H K Z 齿向载荷分布系数 H K 23 1 ()10 H b KABCb d （4-3） =1.17+0.160.12+0.6110-320 =1.17 A=1.17，B=0.16，C=0.61 载荷系数 K： AVHH KKKKK (4-4) =1.51.21.361.17 =2.86 弹性系数： E ZMPaZE8 .189 节点区域系数 ZH：由机械零件设计手册4图 12.16 ZH=2.2 接触最小安全系数：由机械零件设计手册4表 12.14 =1.05 limH S limH S 总工作时间：=530080.5=6000h h t 预期使用寿命为 10 年，每年 300 天，单班制，工作时间占 50%。 应力循环系数由机械零件设计手册表 12.15 1 N 估计 107107 则指数 m=8.78 1 N （4-5） 7 max 1 121 1079 . 5 60 n i n i hiivll T T tnrNNN 原估计应力循环次数正确。 接触寿命系数 ZN由机械零件设计手册 图 12.18 ZN1=ZN2=1.18 lim1 12 lim 710 1.18 798 1.05 HN HH H Z MPa S (4-6) 许用接触应力 ： H 验算： 1 2 1 21 HEH KTu ZZZ bdu (4-7) =223.42MPa=798MPa H 被校核轮安全。 重合度系数： 0.75 0.25Y (4-8) Y 0.75 0.25 1.79 =0.66 齿间载荷分配系数： 由机械零件设计手册 表 12.10 知 F K 11 1.51 0.66 F K Y (4-9) 齿间载荷分布系数： F K 查机械零件设计手册 图 12.14 得 =1.4 F K 载荷系数 K： AVFF KKKKK (4-10) =1.51.21.511.4 =3.80 齿形系数：查机械零件设计手册12.21，=2.8。 F Y F Y 应力修正系数 Ysa1：查机械零件设计手册12.22 ，Ysa1=1.56 ，Ysa2=1.72。 弯曲疲劳极限：由机械零件设计手册图 12.23c ，=600MPa。 mFli 弯曲最小安全系数 由机械零件设计手册表 12.14 =1.25。 limF S limF S 应力循环次数 N1由机械零件设计手册 表 12.15 估计，3106N11010 则指数 m=49.91 49.91 1 121 1 max 60() n ih llih i h Tt NNNrnt Tt (4-11) 49.9149.9149.91 60 1 12004800 (10.20.50.50.20.3) = 6.91107 原估计应力循环正确 轴承寿命系数 YN： 由机械零件设计手册 图 12.24 ，YN1=0.95，YN2=0.97。 尺寸系数 YX： 由机械零件设计手册 图 12.25，YX=1.0 许用弯曲应力 ： F lim11 12 min 7100.95 1 539 1.25 NX FF F HY Y MPa S (4-12) 验算： 1 1211 1 2 FFFaSa KT YYY bd m 23.823000 2.8 1.560.66 20 1952.5 =1451539MPaFMPa 传动无严重过载，故不作静强度校核。 4.2 键的校核键的校核 车轮轴上带动车轮的普通平键。轴径40mm，传动转矩为 1.87910 6 Nmm，整个车轮 的宽度 B50mm，载荷稳定。 (1)选择键的类型：选 A 型普通平键 (2)确定键的尺寸：查的可选键的尺寸为34810lhb (3)挤压强度：取，则工件表面的挤压应力为 2 h k （4-13） 8 . 189 2000 dki T p ，所以此处用键连接可以满足强度要求。MPa p 2001120 8 . 189 4.3 轴承校核轴承校核 选用轴承代号如轴承参数下表 5-1：选纵向丝杠左侧深沟球轴承 6004 进行校核，轴径 d=25， 轴承预期使用寿命，可靠度为 50%。脂润滑。hLh5000 tan cos tan 2 11 11 1 1 1 ta n tr FF a FF d T Ft 校核步骤： （4-14） 004 . 0 11200 5 . 42 0 r C F 查机械零件设计手册 第 18 章表 18.7 得 e=0.081 =0.18e （4-15）004 . 0 11200 5 . 42 0 r C F 表表 5-1 轴轴承承参参数数 X，Y 冲击载荷，据 机械零件设计手册 查表 132 可得：X=0.50，Y=2.0 系数由机械零件设计手册 查表 13-3 可得 d f1 . 1 d f 当量动载荷 （4-16） N yFxFfP rd 227 5 . 420 . 2 8 . 2425 . 01 . 1 计算额定动载荷 （4-17）N nL PC h r 2961 16670 3 基本额定动载荷。NCNC rr 296117200 则选用该轴承可以满足寿命要求。 4.4 轴的校核轴的校核 轴上的功率为 P=2.88kw，转速 n=1200r/min 转矩 2.88 9550000955000022920 1200 P TN mm n （4-18） (1)求垂直面的支承反力 (4-19) 轴承代号基本尺寸 mm基本额定负载 KW极限转速 r/min 6004 6000 d D B 20 42 12 10 26 8 C Cr 9.38 5.02 4.58 1.98 脂润滑 油润滑 15000 19000 20000 28000 (4-20) (4-21) (4-22)N L L FF rv 02.390 2 1 (4-23)NFFF rv 05.539 2 (2)求水平面的支承反力（图 c） (4-24)N F FF t HH 46.1245 2 21 (3)绘垂直面的弯矩图（图 b） (4-25)mN L FM avav 55.83 2 (4-26)mN L FM vdv 45.60 2 1 (4)绘水平面的弯矩图（图 c） (4-27)mN L FM HaH 05.193 2 1 求轴传递的转矩（图 f） (4-29)mN d FT t 96.106 2 1 求危险截面的当量弯矩 (4-30)6 . 0 1 a (4-31)18.6496.1066 . 0 T a (7)从图可见，a-a 截面最危险，其当量弯矩为 (4-32)07.226 2 2 TMM a 计算危险截面处轴的直径 轴材料为 45 号钢，调质处理，由表 141 查得，由表 143 查的许用弯曲应MPa B 650 力，则MPa b 55 1 - （4-33） mm M d b 33 1 . 0 3 1 考虑到键槽对轴的削弱，将 d 值加大 5，故取 d=50 mm 轴径，合适，安全。 图 5.1 轴 图 5.2 弯矩扭矩图 总总 结结 本次设计总计大该有零件 20 个左右，经过这两个月的毕业设计实践，使我对专业知识有了更 深层次的理解，对基础知识有了更深的巩固，对 WORD、SOLIDWORKS、CAD 软件有了进一步 了解和熟练应用。本次设计针对国内除雪的特点，在分析国内外相关资料的基础上，提出一种小 型手扶式清雪车的工作原理。针对在具体了解与实际观察中发现的不足，如抛雪筒口径太小、车 体
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