小型清雪機的_畢業設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 = 0 . 9 9 0 7? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 3) 3 1 1 f= c o s2rQN V Rg ??? ? ? 20 .0 3 6 .3 1 0= 1 6 0 .1 4 5 c o s 6 3 1 72 1 0?? ? ? ? ? ?? 故整機消耗的總功率 1 2 3N a =N +N +N =0 .25 839 +0 .18 373 +0 .99 07+ 9= 2282kw 原動機的選擇 動力采用微型發動機，根據除雪所消耗的功率選用無錫凱馬動力有限公司生產的 KM178F（ A）汽油機， 詳細參數如下： 表一 KM178F（ A）汽油機 型號 KM178F（ A） 型式 立式、單缸、四沖程、風冷、直噴式 缸徑 *行程 mm 78 62 活塞排量 L 功率 Kw 起動 方式 反沖式手拉起動或電起動 油箱容量 L 凈重 kg 33 發動機轉速 r/min 3000 外形尺寸 mm 385 420 450 傳動方式的選擇 首先由一個帶傳動將汽油機輸出，傳遞到中間傳動軸。傳動軸一部分通過同級帶傳動傳動到單級圓錐齒輪減速器處，通過聯軸器與拋雪轉子相連。另一部分通過鏈傳動與集雪絞龍連接 。人推動清雪機向前運動清雪。 圖 2 小型清雪機的結構視圖 設計車 體 車體的作用是固定連接集雪器、汽油機等零部件，并具備行走功能。其主體采用 r=5mm 的角鋼焊制而成，并包括扶手，車輪等附件。車體前段 用螺栓固定連接集雪器，汽油機和減速器直接固定在機架上，汽油機后置減少自重。機架由車輪軸載重，前部設計兩個小車輪分擔一部分重量。 集雪器的設計 集雪器亦稱為螺旋集雪器，配置在整機前方，左右對稱旋向相反，是對路面積雪的切削元件 和將積雪向中央集攏的傳送工具，使雪從集雪器中部流入拋雪轉子。 圖 3 小 型清雪機螺旋絞龍 集雪器螺旋線的方向為左螺旋和右螺旋各半，分置于兩側，通過氣快速旋轉時的橫向位移將雪推向中間。在轉子清雪機中，集雪螺旋設計成帶狀焊接在軸套上，軸套與軸用螺栓固定，是螺旋集雪器于軸固定。當螺旋角小于 45 度時，刀片頂端直徑 32BD? ??，式中 B工作寬度近似等于除雪寬度，去除雪寬度 L=700mm，經計算 D? =450mm， 集雪螺旋轉速 jn 必須滿足生產率，即單位時 間內集雪器最大集雪量 24 60jj D n s????，整機除雪量 Q=l h v，所以24 60j lhvn Ds???， jn 越大，轉速也越快 。集雪量 Q=l h v= = 102m3/s。根據結構，螺旋角為 31 度，螺距為 270mm,軸徑 為 60mm。 拋雪轉子的設計 螺旋集雪器配置在整機前方 , 左右對稱旋向相反 , 是對路面集雪的切削元件和將積雪向中央集攏的傳送工具 , 使雪從集雪器中部流 人拋雪轉子。拋雪轉子的工作過程 , 可比作葉片式鼓風機 , 而將雪看作小顆粒工質。積雪經螺旋集雪器傳送到轉子前方 , 由于高速旋轉著的轉子產生內外氣流速度壓力差的作用 , 使積雪進人高速旋轉的轉子中 , 并迅速充滿轉子葉片間的空間。進入轉子的雪在離心力的作用下 , 沿轉子徑向葉片端部運動 , 并被推壓到轉子殼體內的圓弧表面 , 隨轉子葉片作旋轉運動 , 到達拋雪口時便被拋出。 轉子殼體內表面上的雪拋出速度 , 等于葉片頂部的圓周速度。其他雪粒沿徑向移動 , 從轉子拋出的絕對速度等于其出口時的徑向速度和葉片頂部圓周速度的矢量和。主 要參數有葉片卸載角 x? 、葉片外徑 R 和工作長度gt、轉子拋雪生產能力 Qt 和拋雪距離 L。 圖 4 拋雪轉子示意圖 轉子卸載角，21(1 )41Xmm a rctg aa?? ? ???=, 式中 ma 系數，考慮雪的重量及雪與葉片間的摩擦力的影響，可近似取 111ma ? ?μ =，取 ma = 表 2 外摩擦阻力系數 1? +2～ 1 4 16～ 30 轉子外徑 R 取決于給定的生產率和轉子葉片頂部的圓周速度 , 也要考慮雪在葉片間的充填程度。可按下式計算半徑 R th22= 1(1 )h ch d pQRk v b k?=150mm 式中： thQ 清雪機的生產率（ T/s） ch? 雪的比重（ T/m3）ch? = T/m3 d? 轉子端部的圓周速度（ m/s） d? =16 m/s pb 為減小進雪阻力轉子葉片上被截掉部分的寬度。 hk 轉子中雪的充填系數。 hk = 1k 卸載角影響系數 系數 hk 與掃雪機的生產率、轉子的圓周速度和雪的物理機械性質有關。當d? =, ch? =3時，一般取hk =。較大的 hk 值相對于較低的葉片周速度。221 2 +1= 2 x mxemK e??= 轉子葉片長度按下式確定 lg=R(121k )，式中 222222+1=4 ( + 1 )xmx xemKe e m???，得 2 K = 清雪機拋雪轉子的生產率與整機生產率的關系如下 th h ch tQ k Q ??? 拋雪速度 dv =1230m/s 時，拋雪距離 2 3v ddL avg? 式中 a系數， a= cv 拋雪速度， 16m/s 解得 L=?163= 機架 本次設計中，機架的設計主要是配合著其他部件的裝配尺寸，通過用角鋼焊接而成的。其外形結構如下圖所示： 圖 5 機架 6 小型清雪機的設計計算 傳動裝置的設計 由于清雪機的動力源來自于發動機曲軸的輸出動力，經過帶傳動傳輸到中間傳動軸上，傳動軸一部分同級帶輪與減速器相連，減速器輸出端與拋雪轉子相連，使轉子減速。另一部分用鏈與蛟龍螺旋軸相連。因為鏈傳動對制造和安裝的精度要求較低，能適用中心距較大的傳動。 發動機曲軸轉速 n=3000r/min 各輸出軸的轉速 中間傳動軸轉速 1n = 2n =1500r/min 拋雪轉子的轉速 2n = 15n =300r/min 蛟龍螺旋軸的轉速 3n =240r/min 各軸的傳遞效率 拖拉機的標定功率是 ，考慮到傳動過程中存在功率的損失，查機械設計手冊錐齒輪的效率 1 ?? ，鏈條的傳遞效率為 2 ? ? ，軸承的傳動效率為 3 ? ? （一對），帶傳動的效率 4 ? ? 套筒聯軸器的效率 5 ? ? 。 中間傳動軸的輸入功率； 14 p k w?? ? ? ? 拋雪轉子的功率； 222 1 4 5 3 . 6 8 0 . 9 7 0 . 9 5 0 . 8 6 2 . 7 7 1p p k w? ? ?? ? ? ? ? ? 積雪攪 攏軸的功率 ； 3 2 3 4 3 . 6 8 0 . 9 5 0 . 9 7 0 . 9 5 3 . 1 2 5p p k w?