毕业设计（论文）-抛雪式扫雪机设计

目录TOC\o"1-3"\h\u12322抛雪式扫雪机设计 II10384摘要 II3635DesignofSnowBlower II2994Abstract II303161绪论 53341.1抛雪式扫雪机的设计的目的及意义 571101.2抛雪式扫雪机的研究现状 5112981.3课题研究内容与设计目标 938441.3.1课题项目的研究内容 9231241.3.2课题项目的设计目标及路线 917052整体方案的确定 1135992.1整体方案剖析 11279382.1.1清扫方式的确定 11247792.1.2行走方式的确定 12166622.1.4总体方案的确定 12257433相关部分的结构设计 1426993.1底盘行走的组成 14263523.2差速机构 14263523.3换挡变速机构 14263523.3传动装置的设计 1451563.3.1采用齿轮传动的好处: 15306313.4车体材料的选择 15304923.5工作平台的设计 16156673.5搅雪和抛雪装置的结构设计 16207323.6扫雪部分的结构设计 1623444相关部分的设计计算 17217584.1针对柴油机的选取 17265234.2轮胎的选择 1850794.3带传动的设计计算 19219674.4传动轴的设计校核 23105984.5轴上回转轴承的选择 26135954.6伞齿轮的设计计算 27117534.6.1伞齿轮尺寸数据计算 27268134.6.2直齿锥齿轮的校核 28223104.6.3轴的校核 2929825结论 325102参考文献 338701致谢 351绪论1.1抛雪式扫雪机的设计的目的及意义出于上述的目的以及对生活质量的提高要求和为了出行方便快捷、获取市场效益最大化，研制一种除雪设备也就有很大的意义和市场前景。除雪设备作为专用设备领域的一个分支，在技术与市场方面获得广泛的应用，并且受到重视，推雪、扫雪、抛雪式雪、融雪是冬季除雪的基本作业方式，其中抛雪式雪作业是对付浮雪的一个非常有效方式。我国北方大部分地区，每年有3到5个月的降雪期，虽说中国传统有瑞雪兆丰年的说法，冬季的一场大雪能预示着明年的好收成但是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,清洁工人需要很大的力气才能铲除，而且靠工人的双手使用铁铲等工具来除雪的效率实在低下，而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。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除雪的设备，具有十分重大的意义。目前可见的抛雪式雪应用，一是综合铲、扫、抛雪式或综合抛雪式雪融雪的多功能除雪车；二是单一功能的抛雪式扫雪机。单一功能的抛雪式扫雪机市场上可见有汽车底盘加上装类型，由于风道从车上方通过，造成整车高度增大，车型大，抛雪式雪作业发动机功率大，不太适合市区通道、机场机坪等狭窄区域除雪，同时上风道不摆动的卡车抛雪式扫雪机前作业臂摆动范围小，上风道摆动的卡车抛雪式扫雪机摆动时又通过驾驶员前面，对驾驶视线影响很大。所以本设计对于行走底盘的设计也具有十分重要的意义。1.2抛雪式扫雪机的研究现状经资料查血，查取到一些国内的相关专利。其代表着目前该扫雪机的发展研究现状，总结如下：一种皮卡抛雪式扫雪机，其结构包括相互连通的前抛雪式雪机具和抛雪式雪风力系统，以及皮卡车；抛雪式雪风力系统包括上风道和风机；前抛雪式雪机具包括连通的连接部、大作业臂和小作业臂。风机安装在皮卡车的车厢上。上风道位于皮卡车的上方，由皮卡车的后端延伸至前端。抛雪式雪风力系统位于皮卡车的前端。大作业臂转动安装在连接部上，小作业臂转动安装在大作业臂上。小作业臂的端部铰接有风嘴，风嘴的抛雪式风角度可调节。连接部套设在上风道上，连接部能相对上风道滑动。发明的一种皮卡抛雪式扫雪机，抛雪式雪作业机具摆动范围大，摆动时对驾驶员驾驶视线影响小，具有载车高度低，车型小，风力适中等优点，尤其适于机场停机坪、场区通道或市政道路的冬季除雪作业。由厦门理工学院设计的一种抛雪式扫雪机，包括空气压缩机组、气体输送管路、抛雪式雪装置以及底盘；该抛雪式雪装置包括抛雪式嘴，该空气压缩机组通过气体输送管路与所述抛雪式嘴连接；该抛雪式嘴在其本体内设有出风腔，该出风腔设有抛雪式风嘴，该本体内还设置有进风腔以及气体扩散腔；该进风腔设有进气口，其与气体扩散腔之间开有若干通孔；该气体扩散腔与出风腔之间开有若干小孔。设置气体扩散腔后，高压气体可以先在气体扩散腔内扩散，使气体在腔内各处均匀分布，压力稳定，不但有利于后续气体流速的提升和使气流面各点均匀，还可以设置一两个较小的进气口，连接管径较小的气体输送管路，从而可以从抛雪式扫雪机的底盘下部布设管路，对驾驶员的行车视野不会产生影响，行车更为安全。由无锡友鹏汽车服务有限公司研制的除雪设备，具体地说是一种喷气式抛雪式扫雪机，包括汽车二类底盘，在所述汽车二类底盘上安装航空涡喷发动机、进气车厢、油箱，在底盘底部安装航空涡喷发动机启动电源组与喷气抛雪式雪管道组。涡喷发动机通过特殊减震台架固定于进气车厢内，涡喷发动机的进气端罩设有进气过滤网，涡喷发动机尾部的排气管密封连接高温耐压型抛雪式雪管道组，所述抛雪式雪管道从车身厢体一侧伸出，且抛雪式雪尾管下端喷口朝向可调，向喷气式抛雪式扫雪机左右两侧抛雪式雪；所述抛雪式雪尾管的管壁上密封连接有前热气喷管，用于喷气式抛雪式扫雪机前行道路的抛雪式雪。该产品构思合理巧妙，通过在除雪车的车身侧部及车头前端分别设置抛雪式雪喷口，有效实现抛雪式雪无死角，确保对于冬天路面积雪进行有效清理。1.3课题研究内容与设计目标通过对抛雪式扫雪机的设计是对整体学科的综合的检验，可以深入的掌握机械设计的一般流程。以及处理一些设计方面问题的能力。本次设计的目的是总结和检验学生在学期间的学习成果，运用所学的基本理论、专业知识和技能，培养学生独立分析和解决问题的能力，使他们能够接受科学研究和工程设计方面的基础培训，满足专业素质培训的要求。为了本专业的培养目标和反映本专业教学计划的特点和要求，本课题在满足基本教学要求的前提下，结合生产、科研、技术装备创新等诸多因素。它从改造、引进吸收项目、与企业改革开放和其他经济建设相结合的实际角度出发。进一步从先进性、实用性、经济价值、社会意义等方面进行综合考虑，制定设计方案。1.3.1课题项目的研究内容研究内容：分析除雪的作业流程，合理设计抛雪式扫雪机，应用二维软件对抛雪式扫雪机车的设计进行设计，绘制主要的平面图和总的装配图。根据指导教师提出的课题任务，完成：（1）搜集资料，了解并掌握抛雪式扫雪机的工作原理和功能。（2）依据设计的大体思路，撰写开题报告，完成具体的设计内容。（3）依据软件等措施进行计算和选型。（4）对所设计的抛雪式扫雪机进行整机的设计和二维设计。（5）修改初稿，对设计图纸并进行修改。1.3.2课题项目的设计目标及路线设计路线如表1所示表表1技术路线根据查阅的相关资料，首先确定总体的方案↓设计底盘整体结构构造和清扫的布置方式↓画出机械的结构简图，修改完善已有的设计方案，确定最终方案↓利用计算机进行各部分的零件图的绘制和整机的总装配体的装配↓整理资料，编写设计说明书2整体方案的确定2.1整体方案剖析根据路况以及复杂路面的清扫要求，针对清扫机的设计，需要对其主要的几个部分进行设计。一个是清扫方式。另一个是底盘行走装置的选择。其中清扫方式是实现清扫过程针对不同路面以及不同高度的位置的区域进行全方位的清扫，确保不留死角，实现全自动化的过程；而底盘行走装置是为了实现整机的运转行走，设计时候突出灵活，适应能力强的特点。针对资料分析，目前相关的除雪机有以下类型：犁式除雪机犁式除雪机主要适用于未经压实的积雪，特别是密度较小的新降积雪，由于价格低、效率高、工作可靠，是使用最广泛的除雪机械。犁刀的形式主要有V形犁、U形犁、单向犁和侧翼铲等。旋切式除雪机旋切式除雪机-般具有切削、集中、推移和抛投功能，具有结构复杂、功能多的特点。旋切式除雪机可分为单级式和双级式两种，其中单级式又分为铣刀型和风扇型，双级式分为单轴螺旋风扇型及双轴螺旋风扇型。国内已研制成功的旋切式除雪机主要有吉林工业大学等单位研制的CX-30型除雪机,哈尔滨林业机械研究所研制的CBX-216型城市道路破冰除雪机，吉林交通科学研究所研制的CBX-1600型除雪机，此外还有XLB--212型，15-1型等等。其中一些型号的除雪机已进行过工业性试验，效果较好。2.1.1除雪方式的确定同时目前国内外主要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。综合式除雪：其是将推雪、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。融雪除雪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MARCELBOSCHUNG公司和英国的SCHMIDT公司等。机械除雪机械除雪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，机械除雪可分为犁式除雪机械和螺旋转子式除雪机械两种。行走主机有非公路汽车底盘、工程机械专用底盘和拖拉机。目前国外除雪技术装备主要是以机械除雪的方式为主。以汽车底盘为主机扩展的除雪机，同时具有其他多种作业功能，除雪仅作为在冬季作业机具。该类除雪机械国外的代表公司有德国的DAIMLER-BENZ公司、德国的VOLKSWAGEN公司、瑞士的MARCELBOSCHUNG公司和英国的SCHMIDT公司等，其代表机型分别为Unimog、Multicar、Pony和SK150,后两种与Multicar是同一种吨位等级和同一种功能的机器。该类机器的主要特征是以汽车为基础，采用机械式变速箱或静液压机械传动方式,作业速度比较高，非常适合高速公路作业。国外具有代表性的公司为美国BOBCAT(山猫)公司、美国S&S公司和瑞士STEYR公司等。其通过前置螺旋式除雪和犁式除雪装置,完成除雪作业。该类机型以中小型功率为主，发动机功率21~120kW，最高行驶速度30km/h以下。小型机器具有多功能作业的特点，工作装置可根据需要进行更换。中型机器多为螺旋式除雪的专用机器。螺旋式除雪是利用与行驶方向垂直的一个旋转滚筒将雪切成小块卷起。并通过一个抛雪竖筒将雪拋走。该抛雪竖筒可以180°转动。因此可以调整抛雪的方向，同时利用一个调节板可将雪装入载重汽车的货箱中。除雪滚筒的传动由液压马达或机械传动轴驱动,通过联轴器带动一对锥齿轮传动，并将动力分至两侧。除雪滚筒具有安全剪切销,起安全保护作用，以避免障碍物卡死除雪滚筒,造成机器损害与危及人身安全。在每个除雪滚筒上有三个剪切保险销孔，但在每个除雪滚筒上只允许安装-根剪切保险销。剪切保险销的用途是当除雪滚筒上的叶片被夹在雪中的障碍物卡住时对滚筒起保护作用。但是剪切销剪断后，虽切断了动力，旋转的滚筒仍然储存有大量的能量。本次设计选择抛雪式除雪。2.1.2行走方式的确定行走装置有3种形式：车轮式、履带式、人形结构，其中车轮式应用最广泛。车轮式行走机构转弯半径小，转向灵活，但轮式结构对于松软地面和坡陡地面适应性差，会影响机器手的运动精度。如日本岗山大学NaoshiKondo等人在清扫设备中研制中使用轮式行走机构。而履带式行走机构恰恰相反，对地面适应性强，缺点是转弯半径过大，转向不灵活，目前日本有使用履带式行走机构。由于本次设计的特殊性，以轻量化，适应能力强为设计准则，所以本此选择行走方式为轮式的行走结构。2.1.4总体方案的确定工作时原动机提供动力，经带传动到行走系统和工作部分。积雪由集雪装置收集到一个聚雪斗内，再由抛雪装置清除出机体内，抛雪叶轮利用高速旋转时的离心力将积雪抛出。这样在原动机的带动下，清雪车不断的前行，能实现连续的清除积雪。其具体结构如下：1、带轮12、聚雪斗3、搅雪轮4、传动轴5、抛雪叶轮6、锥齿轮17、锥齿轮28、扫雪盘9、带轮210、联轴器11、柴油机12、带轮313、减速齿轮14、离合器115、锥齿轮316、锥齿轮417、刹车片118、操纵杆19、行走轮20、差速器21、刹车片222、滑移齿轮组23、锥齿轮524、锥齿轮62.1.5工作原理抛雪式扫雪机的工作原理：工作时原动机提供动力，经带传动到行走系统和工作部分。积雪由集雪装置收集到一个聚雪斗内，再由抛雪装置清除出机体内，抛雪叶轮利用高速旋转时的离心力将积雪抛出。这样在原动机的带动下，清雪车不断的前行，能实现连续的清除积雪。3相关部分的结构设计3.1底盘行走的组成整车两排成对的轮组合而成，便于行走。车体的上部分为工作台安装板。车体的上部分为用于传动安装位置和柴油机的工作平台。在车体的后面，有可以进行推动的把手，以及离合器。其具体结构如下：该机构主要有差速机构，减速机构，柴油机动力输入以及搅雪和抛雪机构的动力传递。传动轴传过来的动力通过主动齿轮传递到环齿轮上，环齿轮带动行星齿轮轴一起旋转，同时带动侧齿轮转动，从而推动驱动轮前进。3.2差速驱动装置传动轴传过来的动力通过主动齿轮传递到环齿轮上，环齿轮带动行星齿轮轴一起旋转，同时带动侧齿轮转动，从而推动驱动轮前进。当车辆直线行驶时，左右两个轮受到的阻力一样，行星齿轮不自转，把动力传递到两个半轴上，这时左右车轮转速一样（相当于刚性连接）。当车辆转弯时，左右车轮受到的阻力不一样，行星齿轮绕着半轴转动并同时自转，从而吸收阻力差，使车轮能够与不同的速度旋转，保证车顺利过弯。3.3换挡机构该换挡变速机构,包括设在变速箱体内的动力传输轴,动齿轮,高速从动齿轮和换挡结合子,换挡结合子通过花键结构滑动配合在动力传输轴上,动力传输轴一端设有深孔,深孔内设有一可轴向移动的换挡拉杆,换挡拉杆外端伸出变速箱体外部,换挡拉杆位于变速箱体内部的端部连接有拨动销,拨动销从动力传输轴管壁的长槽孔穿出,拨动销的一部分位于换挡结合子设有的容纳孔内,换挡拉杆位于所述深孔的前端设有一用于接纳拨动销一端的环形槽,换挡拉杆可与拨动销相对转动.通过换挡拨杆实现滑移齿轮的相互不同的结合以实现不同速度。3.3传动装置的设计关于传动方式比较常见的有三种结构形式，采用V带或者同步带传动，采用链条传动，采用齿轮啮合或者齿轮齿条的传动形式。3.3.1采用齿轮传动的好处:（1）对于韧性以及震动方面有有效的处理方式，低噪音方面突出，（2）过载打滑这种方式可以有效地保护金属部件不受损伤。（3）结构维修制造和维护方面优势明显。（4）传动比不会出现变化，传动效率和精度高。（5）齿轮传动的结构用途较为广泛，其传动过程的效率也是最高的。其结构针对大功率的场合相对适合。（6）更小的空间也能适合安装，相对皮带和链轮的安装空间还能更小。（7）长时间的工作稳定，寿命较长。也不需要经常维护，工作可靠，寿命可达120年。（8）稳定性是每一个传动所必备的要求。齿轮传动因其自身的特点而得到了广泛的应用。齿轮的缺陷是制造和安装方面的，制造比较麻烦，成本较高。且距离过大的传动不适合。结合实际需要，从经济意义再加以考虑，最终选择了下述的V带传动的结构方式。3.4车体材料的选择本设计的突出重点在于自重轻，因此，选用的材料为铝合金。铝合金的外观好、质轻、可机加工、物理和力学性能好，且抗腐蚀性能好。本设计选用的铝合金材料是5A06。本设计的车体要经常在露天或潮湿的环境中使用，腐蚀强度以及焊接情况好，而5A06铝合金可以满足这些条件。表2-15A06的性能系数抗剪强度/MPa16531414715铝棒理论重量（每米长）G/kg.m(5A06铝)G=K=2.640上述a为方铝边长，mm为单位。3.5工作平台的设计工作平台是为了给提供一个安装作业平台，用于柴油机和其他装置的放置。考虑到平台的中心。平台的底部相对主要，需要对其进行轻量化设计和有足够的承重能力。所以材料采用铝板。3.6搅雪和抛雪装置的结构设计3.7扫雪部分的结构设计4相关部分的设计计算4.1针对柴油机的选取整个机的核心内容为动力的驱动措施。尤其动力提供扭矩和转速等内容。涉及了发动机的相关功率和传动形式以及转速的确定。针对发动机的选择可以由两个方面进行。针对发动机的提供足够的动力保障为前提，动力低好。其次是针对器发动机的燃油经济性和安全以及噪音方面也需要满足要求。基于这两个主要方面，本设计选用的传动动力源为3.6kwLC1P70FA垂直轴汽油机。该发动机的各项参数如表2-2所示。表2-2发动机参数发动机类型单缸、四冲程、强制风冷、顶置式气门排量196cc缸径×行程70mmx51mm净功率3.6kw/3600rpm净扭矩10.5N.M（7.7lbf.ft)/2500rpm)怠速转速1800±150r/min压缩比8.4:1输出旋转方式逆时针（从输出轴端看）点火系统晶体管无触点点火启动方式手拉反冲启动润滑方式飞溅润滑空滤器半干，双滤芯机油容量0.6L(0.16gal)燃油箱容积1.0L净重12.8kg(28lb)外形尺寸（长×宽×高）385×358×2784.2轮胎的选择结合轮胎方面的国家标准GBT2979-2008《农业轮胎规格、尺寸、气压与负荷标准》,轮胎型号选择为4.00-12型，农机具普通断面斜交轮胎。其配合轮辋为2.50C。根据附录A——农业轮胎花纹分类，表A-1，选择R1型农业轮胎花纹，该种花纹为普通型，适用于旱田作业以及田地间短途运输。根据附录B——农业轮胎设计深度，表B-1——农业拖拉机普通断面与低断面轮胎设计花纹深度，可知轮胎花纹深度为20mm，轮胎具体参数见表2-3[18]。表2-3轮胎的具体参数轮胎规格层级测量轮辋新轮胎设计尺寸/mm轮胎最大使用尺寸/mm负荷能力/kg充气压力/kPa允许使用轮辋断面宽度外直径总宽度外直径4.00-1243.00D1105351205542503402.50C4.3带传动的设计计算1）扫雪机传动机构的V带计算该类形式有失效和打滑的可能性，涉及时候需要考量（A）扫雪机传动机构的v带传动的设计功率Pd根据需要功率是设计的，功率有一定的负载特性，以原动机类型和日常工作是否连续等因素决定，可以按照时间长度计算Pd=KAP（4-1）上述P用以表示所需传递的名义功率（kW）；KA用以表示工作情况系数。结合其具体的传动内置式微耕机的载荷变动比较大，所以选取KA=1.2，计算得么Pd=1.2×3.6kW=4.32kW（B）扫雪机传动机构的V带的型号的选择扫雪机传动机构的V带的型号是根据设计功率Pd和小带轮转速n1根据参考文献【15】中得图7.11选取的。本已知Pd为4.32kW、n1为3600r/min，最后选择了A型带。（C）扫雪机传动机构的带轮的基准直径确定已知扫雪机传动机构的V带传动的传动比i（4-2）上面内容n2为小带轮转速（kW）；dd1为小带轮的基准直径（mm）；dd2大带轮的基准直径（mm）；ε为弹性滑动率。小带轮的基准直径dd1根据参考文献【15】得中表14.1-18、表14.1-19，选取dd1=130mm。则大带轮的基准直径dd2根据公式dd2=i×dd1×（1-ε）可得dd2=260mm（D）计算扫雪机传动机构的带速v由根据参考文献【15】得可知，V带的带速计算得出。（E5）初定轴间距由根据参考文献【15】得可知，初定轴间距a0应满足以下条件即273mm≤a0≤780mm取整a0=550mm。（F）扫雪机传动机构的V带基准长度Ld的计算由根据参考文献【15】得可知，V带所需基准长度Ld0计算得出（4-3）查机械设计手册中选取标准基准长度系列，即Ld=1750mm。（G）扫雪机传动机构的出实际轴间距a的计算由根据参考文献【15】得可知，实际轴间距计算a应为（H）扫雪机传动机构的小带轮包角的计算由根据参考文献【15】得可知，小带轮包角计算并带入数值得出120o（J）扫雪机传动机构的V带的根数Z的计算由根据参考文献【15】得可知，V带的根数Z为式中Ka为小带轮包角修正系数值KL—为带长修正系数经查表可得Ka=0.97，KL=0.87，之后取整可知V带的根数Z=2。（K）计算单根皮带的预紧力F0由根据参考文献【15】得可知，单根皮带的预紧力F0的计算可有下列公式计算得出：由于V带的密度（L）计算作用在轴上的力Fr根据根据参考文献【15】得可知，作用在轴上的力Fr为2）扫雪机传动机构的皮带轮的设计（1）扫雪机传动机构的皮带轮的结构设计扫雪机传动机构的小皮带轮的外形尺寸参数如图所示：图4-2扫雪机传动机构的小皮带轮结构表4-1小皮带轮轮缘尺寸项目符号A基准宽度bd24.8基准线上槽宽hamin5基准线下槽宽hfmin8.5槽间距e17.5±0.3第一槽对称面至端面10最小距离fmin10槽间距累积极限偏差±0.6带轮宽B=(Z-1)e+2f=40外径da=dd+2ha=130轮槽角ɑ33°（2）大皮带轮的结构设计大皮带轮外形尺寸及结构如图8所示图4-3大皮带轮结构表4-2大皮带轮轮缘尺寸项目符号A基准宽度bd15基准线上槽宽hamin5基准线下槽宽hfmin8.5槽间距e17.5±0.3第一槽对称面至端面10最小距离fmin10槽间距累积极限偏差±0.6带轮宽B=(Z-1)e+2f=40外径da=dd+2ha=260轮槽角ɑ33°4.4传动轴的设计校核针对该项目涉及的轴的工况情况，因其对材料的要求不是很高，所以可以选择45钢。经资料查取得出其材料的相关数据为：轴的材质的强度极限，许用应力[]=200。（相关公式参照参考文献【15】中得）针对其扭转强度计算出轴径尺寸P=1×1.3=1.3KW则C=107~118，得出又由d=结合文献资料选择标准直径。校核：图4-51）针对其作用在齿轮上的相关的力的计算针对其圆周力计算针对其径向力计算针对其法向力计算由于两个传动轮相同，所以其力大小相同。则2）支撑反力情况计算处于水平面位置公式里的负号表示与图中所画力的方向相反处于垂直面上位置公式里的负号表示与图中所画力的方向相反3）其弯矩的计算处于水平面位置计算处于垂直面位置计算计算整体的合成弯矩4）针对其轴强度的校核依据其图判断b-b截面为危险截面计算出抗弯截面系数为计算出抗扭截面系数为计算出弯曲应力为计算出扭剪应力为最后取折合系数得出其轴的计算应力得出的许用弯曲应力，符合要求。4.5轴上回转轴承的选择针对其数据情况，先对其型号进行确定。分析其受到的是向心轴承受的作用。所以要针对量动载荷进行涉及计算。同时其径向系数，轴向系数等参数需做出选择以应用计算。可依据值选择，其中代表的是额定静载荷，通过试算计算取；e=0.34;X=1,Y=0，P=xFr+YFa=1x9600+0=9600得出其作用下的使用寿命，依据相关数据中得(1)轴承的径向基本额定静载荷的验算已知（4-4）(2轴承型号的具体选定查资料选60206型轴承其所以60206轴承：与上述选择的结果参数一致，则该轴承适合。4.6伞齿轮的设计计算4.6.1伞齿轮尺寸数据计算通过减速器下来的是与两对锥齿轮，该组锥齿轮是用来改变运动方向来实现分瓣装置和去皮装置以及入料控制部分的传动。初步拟定改组锥齿轮传动比：确定材料的类型、精度等级、以及齿数和传动比（1）按照图所示的传动方案，选用直齿锥齿轮传动，压力角为20°。该机为一般工作机器，查表10-6[1]选用7级等级精度。材料选择。由于该机工作平稳、速度较低、功率也不大，小齿轮的材料为HT200，齿面硬度为240HBW。大齿轮材料为HT200，齿面硬度为240HBW。初步拟定小齿轮齿数Z1=20，锥齿轮的传动比拟为u=1，则大齿轮齿数为Z2=uZ1=1×20=30直齿锥齿轮基本参数的拟定分锥角：锥距：直齿锥齿轮的模数初步拟定模数为，则4.6.2直齿锥齿轮的校核在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主。但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮（如用20、20Cr钢经过渗碳后淬火的齿轮）或者材质较脆的齿轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面强度一样高时，则视情况而定。开式齿轮传动，按理应该保证齿面抗磨及齿根抗折断能力两准则进行计算，但是如前所述，对齿面抗磨能力的计算方法迄今尚不完善，故对开式齿轮传动，目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式齿轮的传动寿命，可视具体情况将所求得模数适当增大。对于齿轮的轮圈、轮辐，轮毂等部位的尺寸，通常仅做结构设计，不进行强度计算，故以齿轮的齿根弯曲疲劳强度校核。由式（10-6）[1]查得：(4.1.1)将（3.4.18）、（3.4.14）、（3.4.19）、（3.4.21）和（3.4.22）代入（4.1.1）中有：由（3.4.20）有：则,故该材料的性能满足该直齿锥齿轮的材料性能。4.6.3轴的校核1轴在工作过程中既承受了弯矩又承受了扭矩，所以按照弯扭合成强度条件来对轴进行强度校核计算。图4.1直齿锥齿轮传动的受力分析在分析轴齿轮受力时，假设齿轮受力为齿宽中点的集中力，在齿宽中点节线处的法向平面内，法向力可分解为三个分力：圆周力、径向力和轴向力，如图4.1所示。圆周力：径向力：轴向力：主动轮上圆周力与其转向相反，从动轮圆周力与其转向相同；径向力分别指向各自轮心；轴向力分别由各轮的小端指向大端，如图4.2所示。图4.2锥齿轮的受力图圆周力：则径向力为：轴向力为：轴的载荷分布如图4.3所示。图4.3轴的载荷分布图水平支反力：垂直支反力：水平面弯矩为：垂直面上弯矩为：总弯矩为：对于直径为d的圆轴，由图4.3可知截面c为危险截面。弯曲应力为,扭转切应力为,则轴的弯扭合成强度条件为：式中：轴的计算应力，MPa；M轴所受的弯矩，T轴所受的扭矩，W轴的抗弯截面系数，，计算公式为对称循环变应力时轴的许用弯曲应力，MPa，由表15-1[1]查得为55MPa。折合系数，取0.3则：结论：经过校核得知，该轴满足其弯曲和扭转要求。结论本毕业设计是通过调研抛雪式扫雪机机械的使用情况，在综合分析各自优点的基础上，创新研制出一种抛雪式扫雪机的设计。该系统能够适应不同环境下的作业要求，清扫作业效率高，工作质量好的特点。国内外现有的清扫的机器优势和缺点已经在设计重得到了很好的借鉴和摒除，结合相对成熟的设计方案，提出了自己的设计理念，整个平台上的小车是由机械手，小车和清扫装置和蓄电池构成，该机构适合很大地区的作业的需求。该机械的创新点如下：在清扫过程加装扫雪机构，实现全方位的清扫，达到全自动，无死角；整机可方便快速安装至各种底盘装置中。虽然机器在一定范围内可以满足需要，但其整体还需由优化的地方，主要是关于自动控制方面，还需进一步设计。参考文献[1]迟逢时.机场扫雪车通信控制系统的设计与实现[D].大连海事大学,2009.[2]童垚,张艳丽,尹礼鑫,韩宗文.一种多功能自动扫雪车设计[J].科学技术创新,2020(33):193-194.[3]吴涛.多信息融合的扫雪车安全辅助驾驶系统研究[D].北京邮电大学,2009.[4]于媚.退役航空发动机有新用南航研制出喷气式扫雪车[J].航空科学技术,1998(02):36.[5]于媚.喷气式扫雪车[J].军民两用技术与产品,1998(12):8.[6]蔡开成,吴涛,李宏刚,张春雨,汪林,刘清彬.车载毫米波雷达在扫雪车安全辅助驾驶系统中的应用初探[A].全国智能运输系统协调指导小组、山东省人民政府.2008第四届中国智能交通年会论文集[C].全国智能运输系统协调指导小组、山东省人民政府:,2008:7.[7]曹峰,练奇峰,袁域.城镇道路扫雪模型[J].数学的实践与认识,1991(04):70-75.[8].新型推土机式扫雪车[J].摩托车技术,1992(03):25.[9]吴佳隽.扫雪机运动机构的创新设计[J].内燃机与配件,2019(05):224-226.[10]祝文超,付君,高贵武,隋佳.除雪设备的现状及发展趋势[J].农业装备技术,2011,37(04):22-25.[11]阿依提拉·伊力哈木.扫雪机结构优化设计与动力稳定性分析[D].新疆大学,2014.[12]郝志勇,刘伟.新型大棚扫雪机的整体设计研究[J].东北农业大学学报,2012,43(05):156-160.[13]吴书琴,李乔非,刘学斌,刘春山.钢丝排刷式扫雪机研制[J].机械工程师,2010(03):43-44.[14].S2-28汽车型单向犁式扫雪机[J].工程机械,1966(03):36.[15]王国安,黄克昌.转子式扫雪机的工作原理和计算要点[J].工程机械,1983(05):12-15.[16]张桓奇.转子式扫雪机工作装置动力特性的初步讨论[J].工程机械,1983(08):12-17.[17]崔宪江.犁式扫雪机的主要计算及经验公式[J].工程机械,1984(11):9-