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目錄TOC\o"1-3"\h\u12968摘要 第一章緒論第一節(jié)選題的目的與意義在北方的冬天,人們往往是天天盼雪,倘若這個(gè)冬天一場(chǎng)雪都沒(méi)下,就好像這個(gè)冬天不完整。冬季的早晨,當(dāng)一覺(jué)醒來(lái),看見(jiàn)一片白茫茫,就像詩(shī)里寫(xiě)的那樣“忽如一夜春風(fēng)來(lái),千樹(shù)萬(wàn)樹(shù)梨花開(kāi)”,這種景象是人間最美不過(guò)的畫(huà)面。人們通常都喜歡出門(mén)玩耍,在雪地里拍照。然而也正是這種美景,給人們帶來(lái)了無(wú)限的痛苦。我國(guó)北方地區(qū)冬季較長(zhǎng),每年都會(huì)有較大降雪過(guò)程,部分地區(qū)還會(huì)形成雪災(zāi),給社會(huì)生產(chǎn)生活帶來(lái)很大影響,特別是近年來(lái)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展,高速公路和高等級(jí)公路里程與日俱增,冬季道路積給人們出行帶來(lái)了諸多不便,尤其在大雪和雨夾雪天氣,大部分高速公路出于安全考慮常采取限速行駛甚至不得不關(guān)閉數(shù)天,嚴(yán)重影響交通并制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城市道路的清雪問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越引起各級(jí)政府部門(mén)的關(guān)注和重視,我認(rèn)為如何快速高效清除道路積雪、保障道路和社區(qū)群眾的正常出行、提高行車(chē)安全、行走方便成為目前冬季道路養(yǎng)護(hù)的主要問(wèn)題。雪過(guò)后,道路濕滑,摩擦阻力變小,車(chē)輛通行時(shí)很容易發(fā)生交通事故,就連行人也是時(shí)?;?,造成骨折。然而城市道路的清掃,大多是環(huán)衛(wèi)工人。他們?cè)谘┩5哪且凰查g,就扛起鐵鍬,掃帚趕到公路上開(kāi)始工作,辛辛苦苦一整天卻清掃不了幾條街道。因此,雪越下越厚,道路越來(lái)越難通行,導(dǎo)致事故頻繁發(fā)生。人的力量是有限的,且工作效率低,現(xiàn)代社會(huì),機(jī)械化代替了人工,解放了勞動(dòng)力,因此,為了更加方便快捷的清掃雪路,提高工作效率,設(shè)計(jì)出一種小型路面掃雪機(jī)是很有必要的。機(jī)器可以代替人工,不僅工作效率高,且可以長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作,這樣路面清掃速度快,事故發(fā)生也會(huì)減少。第二節(jié)目前主要的除雪方法目前除雪采用的方法主要有:①傳統(tǒng)的人工除雪;②利用融雪劑來(lái)清除;③利用各種除雪機(jī)器來(lái)除雪。人工除雪工作效率低、浪費(fèi)人力、作業(yè)成本高、占用路面的時(shí)間長(zhǎng)且必須在白天工作,有很多不安全因素,容易發(fā)生交通事故,給來(lái)往的車(chē)輛,行人帶來(lái)不便。融雪劑除雪是一種依靠熱的作用或化學(xué)藥劑,使積雪融化的方法。主要用于機(jī)場(chǎng)、廣場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、城市道路等,可以起到除雪及防凍的作用,但是,同時(shí)也對(duì)周?chē)h(huán)境造成危害。融雪劑的費(fèi)用很高,且容易對(duì)道路和城市環(huán)境造成污染,損害人的身體健康。而且,當(dāng)溫度過(guò)低時(shí),將失去其原有的作用,也不利于保護(hù)車(chē)輛的輪胎。所以,這種除雪方法的使用范圍有一定的限制。清雪機(jī)械是通過(guò)機(jī)械對(duì)雪的直接作用進(jìn)行推掃或鏟除,主要分為犁式除雪機(jī)械和螺旋轉(zhuǎn)子機(jī)械兩大類(lèi),二者之和占發(fā)達(dá)家清雪機(jī)械總數(shù)的80%以上?,F(xiàn)今,傳統(tǒng)人工清雪法和污染較大的融雪劑清雪法已經(jīng)不能滿(mǎn)足需要,迫切需要性能良好、自動(dòng)化程度較高以及方便靈活的機(jī)械來(lái)替代。即雪后需要效率高、省時(shí)、省力的浮雪清除設(shè)備。用于清除浮雪的裝置主要為螺旋集雪裝置,一般與高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)、拋雪筒聯(lián)合使用。雪被螺旋集雪裝置收集并通過(guò)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)從拋雪筒拋到路邊或者運(yùn)雪車(chē)上,節(jié)省了收集雪的時(shí)間,清雪效率很高。但目前我國(guó)螺旋集雪裝置的清雪效率和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距,需要深入研究并進(jìn)一步提高。本文研究的主要目的是通過(guò)對(duì)螺旋集雪裝置結(jié)構(gòu)性能的研究,分析影響其集雪性能的結(jié)構(gòu)參數(shù),設(shè)計(jì)一種小型手扶拋揚(yáng)式清雪車(chē),進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)螺旋集雪裝置快速高效的清雪作業(yè),用于單位、家庭或社區(qū)道路、庭院積雪的清除,從而減少因積雪引起的經(jīng)濟(jì)損失和安全問(wèn)題。通過(guò)本題目設(shè)計(jì),也能夠進(jìn)一步理解《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械裝備設(shè)計(jì)》等專(zhuān)業(yè)課程知識(shí),掌握專(zhuān)用機(jī)械設(shè)計(jì)的原理和方法。第三節(jié)目前清雪機(jī)種類(lèi)及存在問(wèn)題目前市場(chǎng)上的掃雪機(jī)按其工作原理分為以下幾種:一是推移式掃雪機(jī):在大型車(chē)輛上(如推土機(jī))安裝推雪鏟刀,掃雪犁等裝置,將雪推走,留出人們行走的通道,然后再利用其它車(chē)輛將雪拉走。這種形式的掃雪機(jī),清理效率低,容易劃傷地面,且耗費(fèi)時(shí)間。由于借助大型車(chē)輛,所以在路面的選擇上有一定的局限性。二是拋雪式掃雪機(jī):市面上大多數(shù)掃雪機(jī)多為拋雪式,先利用集雪器收集積雪,再利用拋雪泵將雪拋出。這種掃雪機(jī)清掃效率高,速度快,是使用最廣泛的一種。三是吹雪式掃雪機(jī):利用航空發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)大空氣流,再由噴口吹出來(lái),從而清除地面積雪。這種掃雪機(jī)運(yùn)行速度高,生產(chǎn)效率高,但同時(shí)成本也高,只能在機(jī)場(chǎng)、高速路等寬曠地區(qū)使用,不適合小型產(chǎn)品的生產(chǎn)。這幾種掃雪機(jī)大都是大型的設(shè)備,只適用于空曠無(wú)人的地區(qū)或者較寬的路面,在城市的交通道路上并不適用,且這幾種掃雪機(jī)采用的是鏟刀或者攪龍,容易劃傷路面,且對(duì)于凹凸不平的地面,起不到很好地清理效果。第四節(jié)清雪機(jī)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀據(jù)了解,國(guó)外掃雪機(jī)發(fā)展已有很長(zhǎng)的歷史,近幾十年來(lái),發(fā)展尤為迅速,種類(lèi)也逐漸增多,各生產(chǎn)商在采用新技術(shù)的同時(shí),還不斷提高產(chǎn)品的作業(yè)性能和操作性能,以便適應(yīng)冬季掃雪的各種要求。最早的掃雪機(jī)是利用推土機(jī),后來(lái)逐漸發(fā)展為犁式掃雪機(jī)。早在1943年,日本就開(kāi)始把V型犁式掃雪器裝載在卡車(chē)上,用來(lái)掃雪。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,國(guó)外的犁式掃雪機(jī)已有較高的技術(shù)水平。在國(guó)內(nèi),掃雪機(jī)的研究較少,據(jù)資料顯示,國(guó)內(nèi)對(duì)掃雪機(jī)的真正研究和開(kāi)發(fā)是在上世紀(jì)80年代以后,隨著改革開(kāi)放的發(fā)展,開(kāi)始不斷新建道路,各種機(jī)動(dòng)車(chē)層出不窮。掃雪機(jī)也隨著時(shí)代發(fā)展的需求而出現(xiàn),主要研究工作是在東北地區(qū),那里下雪量大,需求高。通過(guò)深入研究,國(guó)內(nèi)也生產(chǎn)出了幾種機(jī)器,在除雪作業(yè)中,起到一定的作用,但是,工作效率低,成本高,對(duì)地面的保護(hù)能力差。90年代初,我國(guó)的沈大高速公路上引進(jìn)了德國(guó)產(chǎn)的“烏尼莫克道路綜合養(yǎng)護(hù)車(chē)”,輔助機(jī)械備有犁式除雪器。國(guó)內(nèi)犁式除雪機(jī)的研究也取得一定的成績(jī),先后研制了一些成功的產(chǎn)品,如西安公路研究所所研制的L9280型掃雪機(jī),吉林交通科學(xué)研究所研制的CL-3.6,CL-3.5型系列掃雪機(jī),以及哈爾濱林業(yè)機(jī)械研究所研制的CBX-216綜合破冰機(jī)等。犁式掃雪機(jī)只對(duì)沒(méi)凍的積雪清理效果好,并不能解決積雪久的路面。旋轉(zhuǎn)式掃雪機(jī)的出現(xiàn),使清理路面積雪變得簡(jiǎn)單。旋轉(zhuǎn)式掃雪機(jī)一般具有切削、集中、推移和拋投的功能,具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多的特點(diǎn)。德國(guó)和日本是生產(chǎn)此類(lèi)掃雪機(jī)的主要國(guó)家,技術(shù)成熟,產(chǎn)品性能居世界領(lǐng)先水平。在除雪工作中,掃雪機(jī)機(jī)身的大小和掃雪速度是影響交通的重要因素,機(jī)體過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致占道影響;速度過(guò)低,會(huì)影響車(chē)流量,造成交通堵塞。而適應(yīng)于企業(yè)單位、城市干道和環(huán)衛(wèi)工人的小型掃雪機(jī)幾乎不常見(jiàn),且發(fā)展緩慢。所以小型掃雪機(jī)的設(shè)計(jì)對(duì)于國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展起到一定作用。第五節(jié)小型路面掃雪機(jī)的結(jié)構(gòu)原理掃雪機(jī)由車(chē)體和安裝在它上面的柴油機(jī)(動(dòng)力機(jī))、變速箱、傳動(dòng)裝置、吸雪器以及清雪裝置組成。此次設(shè)計(jì)方案,采用吸塵器的原理,利用動(dòng)力機(jī)的高速旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng),將葉輪中的空氣高速排出風(fēng)機(jī),同時(shí)外界空氣從吸雪口不斷地補(bǔ)充進(jìn)風(fēng)機(jī),這樣箱體內(nèi)部與外界會(huì)形成較高的壓差,從而將雪吸入箱體。收集到箱體后,再由拋雪裝置將雪拋出。拋雪葉輪利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心率將雪拋出箱體。這樣在原動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,掃雪車(chē)不斷前進(jìn),就能實(shí)現(xiàn)掃雪的功能。 第二章總體方案設(shè)計(jì)第一節(jié)雪的物理性質(zhì)要研究合適有效的除雪方法和裝置,首先要掌握積雪的物理性質(zhì),再設(shè)計(jì)計(jì)算除雪機(jī)械的除雪阻力、除雪功率等相關(guān)問(wèn)題。隨著天氣溫度的變化、積雪落下時(shí)間的長(zhǎng)短的,以及由于車(chē)輛行駛、除雪作業(yè)及水分介入等因素作用,積雪的物理性質(zhì)發(fā)生復(fù)雜的變化。雪的主要物理性質(zhì)包括:密度‘硬度、摩擦系數(shù)等一、雪的密度雪密度直接決定清雪機(jī)設(shè)計(jì)和使用方法。由于雪是水的固態(tài)形式,所以雪的密度值等于積雪在融化后雪水的質(zhì)量與其融化前積雪體積的比值。雪的密度在0.07-0.79/cm3之間變化。而其他資料顯示在與空氣密度相近的0.019/cm3與冰密度相近的0.89/cm3。之間變化。雪的密度因其降落條件,沉積條件和測(cè)量方法等因素的差異而不同。因?yàn)槲覈?guó)降雪條件與俄羅斯較為接近,所以關(guān)于雪質(zhì)較多的選用了后者的研究結(jié)果。外國(guó)學(xué)者經(jīng)過(guò)對(duì)不同條件下積雪密度進(jìn)行了綜合測(cè)量分析,得出了以下結(jié)論:(1)雪密度隨其沉淀時(shí)間的增大而增大,平均每個(gè)月要增加10%~20%;(2)積雪密度隨其沉淀深度的增加而增大。對(duì)沉淀兩個(gè)月的山坡積雪測(cè)量,20cm深處的積雪密度為0.3-0.329/cm3,相同地點(diǎn)0.1~0.2cm深處的積雪密度則為0.6-0.649/cm3(3)新降雪的密度隨降落的時(shí)間長(zhǎng)短不同而變化。剛降下是0.1~0.15二、雪的硬度雪的硬度又稱(chēng)雪的抗壓強(qiáng)度,是指積雪抵抗其他物體進(jìn)入的能力。用剛體進(jìn)入積雪時(shí)單位面積上所受到的阻力表示。雪的抵抗強(qiáng)度是清雪機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算的重要參數(shù)之一。雪的抗壓強(qiáng)度因環(huán)境的不同而不同。積雪抗壓強(qiáng)度特征:(1)一般積雪的抗壓強(qiáng)度隨其密度的增大而增大。(2)雪的抗壓強(qiáng)度隨溫度的降低而增大。三、雪的摩擦系數(shù)雪的摩擦系數(shù)包括雪的內(nèi)外摩擦系數(shù)和輪胎與冰雪路面的附著系數(shù),路面上積雪之后,其使用特征大大改變。對(duì)于冬季護(hù)養(yǎng)道路的機(jī)器進(jìn)行計(jì)算時(shí),必須知道機(jī)器沿著各種冰雪路而行走時(shí)的滾動(dòng)阻力系數(shù)和附著系數(shù)。行駛阻力系數(shù),一般比外摩擦系數(shù)大,因?yàn)樗粌H產(chǎn)生摩擦,而且還擠壓第二節(jié)總體方案的設(shè)計(jì)方案一:利用摩托車(chē),在車(chē)體前面安裝滾刀片,通過(guò)刀片軸的高速旋轉(zhuǎn),碾壓積雪,破除積雪,并在車(chē)體后接掃帚,將破除積雪掃到道路兩旁。由于是利用刀片來(lái)除雪,所以對(duì)地面會(huì)有一定的損傷性,且遇凹凸不平的地面,不能很好地清理。方案二:利用傳統(tǒng)掃雪裝置,在車(chē)身前面安裝攪龍或鏟刀,將積雪收集到集雪箱內(nèi),再通過(guò)車(chē)體內(nèi)的毛刷輪將收集的積雪散落到車(chē)體兩旁,從而清除出一條人行走的道路。這種方案只會(huì)清理出一條很窄的道路,且清理的積雪需要環(huán)衛(wèi)工人再進(jìn)行整體清理,工作效率低。方案三:利用手推車(chē)的方式,采用吸塵器的原理,利用葉片輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓力差,積雪會(huì)隨吸入的空氣一同吸入箱體,并隨排除空氣一同排出機(jī)體,拋到道路兩側(cè)的綠化帶內(nèi)。這種方案利用的是手推車(chē),體積小,成本低,行走方便,適用于道路較窄的地方。大雪過(guò)后,及時(shí)清理積雪,會(huì)減少很多事故,所以本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)新鮮積雪,所以掃雪機(jī)要求輕便,快捷,工作效率高,可以在積雪凍住或碾壓結(jié)實(shí)之前清理干凈。根據(jù)對(duì)掃雪機(jī)的要求,還有公路保護(hù)的考慮,選擇第三種方案。第三節(jié)清雪機(jī)的工作原理一、基本結(jié)構(gòu)小型路面機(jī)械清雪機(jī)主要由原動(dòng)機(jī),傳動(dòng)裝置,集雪裝置,拋雪裝置,行走裝置和操作裝置組成。原動(dòng)機(jī)可以采用電機(jī)獲發(fā)動(dòng)機(jī),目前大多采用汽油機(jī)或者柴油機(jī);集雪裝置可以用來(lái)收集積雪,主要采用推雪鏟和攪龍螺旋狀葉片;拋雪裝置是將收集的積雪拋到路的一邊,主要的方式有拋雪葉輪和鼓風(fēng)機(jī)兩種;行走裝置是用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器的前進(jìn),有手推式和自走式兩種;操作裝置主要是通過(guò)人來(lái)控制設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)工作。二、工作原理工作時(shí)原動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,經(jīng)帶傳動(dòng)傳到行走裝置和工作部分。積雪由集雪裝置收集到集雪桶內(nèi),再由拋雪葉輪利用高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力將積雪拋出。這樣在原動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,清雪車(chē)不斷的前進(jìn),能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的除雪。三、傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)中間軸的旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)錐齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng),錐齒輪連接葉片輪,使葉片輪高速旋轉(zhuǎn),將箱體內(nèi)的空氣高速排出風(fēng)機(jī),與外界形成壓力差。吸雪口處的雪會(huì)隨空氣一同進(jìn)入箱體,進(jìn)而再隨排出空氣一同排出機(jī)體。行走裝置主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,通過(guò)帶傳動(dòng)連接減速器減速,從減速器出來(lái),通過(guò)鏈傳動(dòng)連接變速器,改變行走速度,再通過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)車(chē)輪軸,從而實(shí)現(xiàn)行走。主要傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如下:帶傳動(dòng)錐齒輪錐齒輪葉片輪發(fā)動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)減速器鏈傳動(dòng)1變速器鏈傳動(dòng)2車(chē)輪第三章各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第一節(jié)原動(dòng)機(jī)的選擇由于清雪機(jī)主要用于較窄的小路和工廠、學(xué)校、單位或住宅小區(qū)內(nèi),在戶(hù)外作業(yè),電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)電量有限,所以選擇汽油機(jī)或柴油機(jī)來(lái)充當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)。但因?yàn)槠蛢r(jià)格昂貴,考慮到成本問(wèn)題,因此采用柴油機(jī),其油損少,連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng),更能適應(yīng)對(duì)掃雪機(jī)性能的要求。本次設(shè)計(jì)的參數(shù):每小時(shí)掃雪量1000m3,積雪密度250kg/m3,積雪厚度20cm,因此每小時(shí)的掃雪量為:1.0×103m3×0.2×250kg/m3=5.0×104kg利用拋雪葉輪拋雪,其數(shù)據(jù)為:拋雪揚(yáng)程3m,雪排出的初速度4m/s,因此排雪消耗的功率為:mgh/t=5.0×104kg×10N/kg×3m/s÷3600=416.66w拋雪葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)受到積雪的阻力作用,阻力矩m=20Nm,葉片的轉(zhuǎn)速24r/s,因此集雪器消耗的功率為:20N·m×2×3.14×24r/s=3014w清雪機(jī)工作時(shí)要克服本身的重量200kg,路面的摩擦系數(shù)為0.2,前進(jìn)速度1m/s,因此前進(jìn)的時(shí)候消耗的功率為:200kg×10N/kg×0.2×1m/s=400w綜上所計(jì)算,清雪機(jī)消耗的總功率為:416.66w+3014w+400w=3830w經(jīng)考慮機(jī)體的整體性能和使用壽命,這里選用F系列常柴186F型單缸柴油機(jī),其性能尺寸見(jiàn)表3-1.表3-1常柴186F型單缸柴油機(jī)型式單缸,四沖程,風(fēng)冷,立式燃燒室型式直噴缸徑(mm)86行程(mm)70排量(L)0.406標(biāo)定功率/轉(zhuǎn)速(kw/r/min)6.3/3600標(biāo)定點(diǎn)燃油耗(g/kw·h)≤280怠速(r/min)≤1300壓縮比19啟動(dòng)方式反沖式手拉起動(dòng)或電起動(dòng)凈重(kg)47外形尺寸(mm)420×440×495第二節(jié)車(chē)體的設(shè)計(jì)車(chē)體是固定連接機(jī)械部件,且具備行走功能。主要采用低碳鋼焊接而成,包括車(chē)架,箱體等。車(chē)體前段為集雪器,中間為傳動(dòng)裝置,后邊是柴油機(jī)座,各部分設(shè)計(jì)應(yīng)考慮如何滿(mǎn)足簡(jiǎn)單、實(shí)用、美觀、操作方便等要求,且車(chē)體的寬度不能超過(guò)集雪器的寬度。此外,還要考慮實(shí)際生活,應(yīng)注意避免劃傷路面。集雪器采用低碳鋼焊接制成,拋雪口與集雪器相連,位于集雪器擋板的中間。風(fēng)機(jī)葉輪在電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),將集雪器內(nèi)空氣從拋雪口排出,因此箱體內(nèi)與外界形成較高壓差,外界空氣會(huì)從吸雪口進(jìn)入箱體,中和壓強(qiáng)。由于主要清掃新鮮的積雪,雪比較松軟,無(wú)需安裝螺旋滾輪粉碎,積雪進(jìn)入箱體后,會(huì)隨高速排出的空氣一同排出。第三節(jié)掃雪機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)任務(wù)要求,掃雪機(jī)每小時(shí)掃雪量為1000QUOTEm2,積雪密度為250Kg/m2QUOTE,積雪0.2m,設(shè)計(jì)的車(chē)輪的直徑為300mm,成年人行走平均速度為5-7km/h,所以車(chē)輪的轉(zhuǎn)速為88r/min-124/min,變速器的輸出速度為264r/min—372r/min,減速器的輸出速度為1116r/min,車(chē)體的大概尺寸為1402mm×900mm×1317mm。第四章清雪機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核第一節(jié)帶傳動(dòng)的計(jì)算⑴確定計(jì)算功率QUOTEPca由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-8可知,發(fā)動(dòng)機(jī)功率P=6.3KW,轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTEn=3600r/min,設(shè)每天工作8小時(shí),那么查得工作情況系數(shù)QUOTEKA=1.1,故(4—1)⑵選擇V帶的帶型根據(jù)QUOTEPca、n1,由圖8-11選擇A型帶。⑶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑QUOTE并驗(yàn)算帶速v①初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑QUOTEdd1。由表8-7和表8-9查得,取小帶輪的基準(zhǔn)直徑QUOTE。QUOTEdd1=90mm②驗(yàn)算帶速v。按式(8-13)驗(yàn)算帶的速度(4—2)因?yàn)?m/s<v<30m/s,故帶速合適。③計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式(8-15a),計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)表8-9,取取標(biāo)準(zhǔn)值為QUOTEdd2=132mm。⑷確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld①根據(jù)式(8-20)QUOTE,初定中心距QUOTE=300mm。②根據(jù)公式(8-22)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度(4—3)查表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度QUOTELd=990mm。(4—4)由公式(8-24)計(jì)算中心距變化范圍,所以中心距的變化范圍為305.15-349.7mm。⑸驗(yàn)算小帶輪上的包角QUOTE(4—5)⑹計(jì)算帶的根數(shù)z①計(jì)算單根V帶的額定功率QUOTE。由QUOTE和QUOTE,查表8-4得QUOTE。根據(jù)QUOTE,QUOTE和A型帶,查表8-5得QUOTE。查表8-6得QUOTE,表8-2得QUOTE,于是(4—6)②計(jì)算V帶的根數(shù)z。取4根。⑺計(jì)算單根V帶的初拉力QUOTE由表8-3得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.105kg/m,所以⑻計(jì)算壓軸力QUOTE(4—7)⑼主要設(shè)計(jì)結(jié)論選用A型普通V帶4根,帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度990mm。帶輪基準(zhǔn)直徑QUOTE,QUOTE,中心距控制在QUOTE。單根帶初拉力QUOTE。減速器的設(shè)計(jì)一、減速器的動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)采用二級(jí)圓柱直齒輪減速器,減速器的輸入軸速度QUOTE,輸出軸速度QUOTE,總傳動(dòng)比QUOTE。⑴分配各級(jí)傳動(dòng)比取兩級(jí)齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比(4—8)則低速級(jí)的傳動(dòng)比 ⑵傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表3-1皮帶的傳動(dòng)效率QUOTE,齒輪嚙合效率QUOTE,滾動(dòng)軸承效率QUOTE減速器高速軸:(4—9)減速器中間軸:(4—10)減速器低速軸:(4—11)二、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)⑴選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)①按傳動(dòng)方案,選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng),壓力角取為20o。②減速器為一般工作機(jī)器,參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6選用8級(jí)精度。③材料選擇。由表10-1,選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),齒面硬度280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),齒面硬度240HBS。④選小齒輪齒數(shù)QUOTE,大齒輪齒數(shù)QUOTE,取QUOTE。⑵按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由(10-11)公式QUOTE,試算小齒輪分度圓的直徑確定公式中的各參數(shù)值①試選QUOTE。②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩③查表10-7選取齒寬系數(shù)QUOTE,由圖10-20區(qū)域系數(shù)QUOTE,由表10-5查得材料的彈性影響系數(shù)QUOTE189.8MPa④由式(10-9)計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)QUOTE(4—12)⑤計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[QUOTE]由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為QUOTE由式(10-15)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):(4—13)由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù)QUOTE取失效概率為1%、安全系數(shù)S=1,由公式(10-14)得(4—14)取QUOTE中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力,即試算小齒輪分度圓直徑(4—15)2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備①圓周速度v。(4—16)②齒寬b。計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)QUOTE①由表10-2查得使用系數(shù)QUOTE。②根據(jù)v=5m/s、8級(jí)精度,由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)QUOTE。③齒輪的圓周力。(4—17)查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)QUOTE。④由表10-4用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí),得齒向載荷分布系數(shù)QUOTE由此,得出實(shí)際載荷系數(shù)(4—18)由式(10-12),可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑(4—19)及相應(yīng)的齒輪模數(shù)⑶按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1)由式(10-7)試算模數(shù),即(4—20)確定公式中的各參數(shù)值①試選QUOTE②由式(10-5)計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度數(shù)(4—21)③計(jì)算QUOTE。由圖10-17查得齒形系數(shù)QUOTE,由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)QUOTE。由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為QUOTE。由圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù)QUOTE。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4。由公式(10-14)得因?yàn)榇簖X輪的QUOTE大于小齒輪,所以取試算模數(shù)2)調(diào)整齒輪模數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備①圓周速度v。(4—22)②齒寬b。③寬高比QUOTE。計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)QUOTE。①根據(jù)v=3.25m/s,8級(jí)精度,由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)QUOTE。②由QUOTEQUOTE,查表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)QUOTE。③用表10-4用插值法查得QUOTE,結(jié)合QUOTE,查圖10-13得QUOTE。則載荷系數(shù)為(4—23)按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)(公式4—24)對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)1.44mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5mm,按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑QUOTE,算出小齒輪齒數(shù)QUOTE。取QUOTE,則大齒輪齒數(shù)QUOTE,取QUOTE,QUOTE互為質(zhì)數(shù)。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng),既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿(mǎn)足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并做到結(jié)構(gòu)緊湊,避免浪費(fèi)。⑷幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑(4—24)計(jì)算中心距計(jì)算齒輪寬度考慮不可避免的安裝誤差,為了保證設(shè)計(jì)齒寬b和節(jié)省材料,一般將小齒輪略微加寬(5QUOTE10)mm,即取QUOTE,而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計(jì)齒寬,即QUOTE。⑸圓整中心距后的強(qiáng)度校核上述齒輪副的中心距不便于相關(guān)零件的設(shè)計(jì)制造。為此,可以通過(guò)調(diào)整傳動(dòng)比,改變齒數(shù)或變位法進(jìn)行圓整。采用變位法將中心距就近圓整至a’=65mm。在圓整時(shí),以變位系數(shù)和不超出圖10-21a中推薦的合理工作范圍為宜。其他幾何參數(shù),如z1、z2、m、a、b等保持不變。齒輪變位后,齒輪副幾何尺寸發(fā)生變化。應(yīng)重新校核齒輪強(qiáng)度,以明確齒輪的工作能力。1)計(jì)算變位系數(shù)和計(jì)算嚙合角、齒數(shù)和、變位系數(shù)和、中心距變動(dòng)系數(shù)和齒頂高降低系數(shù)。(4—25)從圖10-21a可知,當(dāng)前的變位系數(shù)和降低了齒輪強(qiáng)度,但重合度有所提高。2)齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核按前面類(lèi)似做法,先計(jì)算式(10-10)中的各參數(shù)。為了節(jié)省篇幅,這里僅給出計(jì)算結(jié)果:QUOTE,QUOTE,QUOTE,QUOTE,QUOTE。將計(jì)算所得結(jié)果代入公式,得到(4—26)齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求,并且齒面接觸應(yīng)力比標(biāo)準(zhǔn)齒輪有所下降。3)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核按前面類(lèi)似的做法,先計(jì)算式(10-6)中的各參數(shù)。同樣,為了節(jié)省篇幅,這里僅給出計(jì)算結(jié)果:QUOTE,QUOTE,QUOTE,QUOTE,QUOTE,QUOTE,QUOTE,QUOTE,QUOTE,QUOTE。將它們代入公式,得到齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求,并且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。⑹主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)QUOTE、QUOTE,模數(shù)m=1.5mm,壓力角QUOTE,中心距a=63mm,齒寬b1=53mm、QUOTE1b2=46.5。小齒輪選用40Cr(調(diào)質(zhì)),大齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì))。齒輪按8級(jí)精度設(shè)計(jì)。三、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)⒈選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)⑴根據(jù)傳動(dòng)方案,選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng),壓力角取為20o。選用7級(jí)精度。⑵材料選擇。選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),齒面硬度280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),齒面硬度240HBS。⑶選小齒輪齒數(shù)QUOTE,大齒輪齒數(shù)QUOTE,取QUOTE。⒉按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)⑴確定計(jì)算分度圓直徑中的參數(shù)①選QUOTE,由表10-7齒寬系數(shù)QUOTE,由表10-20區(qū)域系數(shù)QUOTE,由表10-5材料的彈性影響系數(shù)QUOTE。②計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用的重合度系數(shù)QUOTE。③計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-25d得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為QUOTE、QUOTE。由式(10-15)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):(4—27)由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù)QUOTE、QUOTE。取失效概率為1%、安全系數(shù)S=1,由(10-14)公式得取QUOTE和QUOTE中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力,即④小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩試算小齒輪分度圓直徑(4—28)⑵調(diào)整小齒輪分度圓直徑1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備①圓周速度v。(4—28)②齒寬b。2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)QUOTE。①由表10-2使用系數(shù)QUOTE。根據(jù)v=3.6m/s、7級(jí)精度,由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)QUOTE。②齒輪的圓周力。查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)QUOTE。③用表10-4插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí),得齒向載荷分布系數(shù)QUOTE。由此,得到實(shí)際載荷系數(shù)3)按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑(4—29)及相應(yīng)的齒輪模數(shù)⒊按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)⑴試算模數(shù),即(4—30)1)確定公式中的各參數(shù)值①選QUOTE。由圖10-17齒形系數(shù)QUOTE、QUOTE,由圖10-18應(yīng)力修正系數(shù)QUOTE,由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為QUOTE、QUOTE,由圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù)QUOTE、QUOTE。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由公式(10-14)得(4—31)因?yàn)榇簖X輪的QUOTE大于小齒輪,所以?、谟?jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)2)試算模數(shù)⑵調(diào)整齒輪模數(shù)1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備①圓周速度v。 (4—32)②齒寬b。③寬高比QUOTE。2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)QUOTE。①根據(jù)v=2.44m/s,7級(jí)精度,查圖10-8得動(dòng)載系數(shù)QUOTE。②由QUOTE,(4—33)QUOTE,查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)QUOTE。③用表10-4用插值法查得QUOTE,結(jié)合QUOTE,查圖10-13得QUOTE。則載荷系數(shù)為3)按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)(4—34)對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)1.32mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5mm,按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑QUOTE,算出小齒輪齒數(shù)QUOTE。取QUOTE,則大齒輪齒數(shù)QUOTE,取QUOTE,QUOTE互為質(zhì)數(shù)。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng),既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿(mǎn)足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并做到結(jié)構(gòu)緊湊,避免浪費(fèi)。⒋幾何尺寸計(jì)算⑴計(jì)算分度圓直徑(4—35)⑵計(jì)算中心距⑶計(jì)算齒輪寬度考慮不可避免的安裝誤差,為了保證設(shè)計(jì)齒寬b和節(jié)省材料,一般將小齒輪略微加寬(5QUOTE10)mm,即取QUOTE,而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計(jì)齒寬,即QUOTE。⒌圓整中心距后的強(qiáng)度校核采用變位法將中心距就近圓整至a’=70mm。⑴計(jì)算變位系數(shù)和①計(jì)算嚙合角、齒數(shù)和、變位系數(shù)和、中心距變動(dòng)系數(shù)和齒頂高降低系數(shù)。(4—36)從圖10-21a可知,當(dāng)前的變位系數(shù)和提高了齒輪強(qiáng)度,但重合度有所下降。②分配變位系數(shù)QUOTE。有圖10-21b表可知,坐標(biāo)點(diǎn)(QUOTE)=(47.5,-0.388)位于L6線和L7線之間。按這兩條線作射線,再?gòu)臋M坐標(biāo)的QUOTE處作垂直線,與射線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別是QUOTE。⑵齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核按前述類(lèi)似做法,給出計(jì)算結(jié)果QUOTEQUOTE。將它們代入公式,得到(4—37)齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求,并且齒面接觸應(yīng)力比標(biāo)準(zhǔn)齒輪有所下降。⑶齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核按前述類(lèi)似做法,計(jì)算出結(jié)果:QUOTE將它們代入公式,得到齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求,并且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。⒍主要設(shè)計(jì)結(jié)論QUOTE中心距a=70mm,齒寬QUOTE。小齒輪選用40Cr(調(diào)質(zhì)),大齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì))。齒輪按7級(jí)精度設(shè)計(jì)。四、減速器軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下列公式估算傳動(dòng)軸直徑:mm(4—38)其中:N—該傳動(dòng)軸的輸入功率KWNd—電機(jī)額定功率;—從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積—該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min—每米長(zhǎng)度上允許的扭轉(zhuǎn)角(deg/m)對(duì)高速軸軸有:選擇軸的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)》的表15-3選用45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理,,取C=115,則考慮有鍵槽和軸承,軸加大5%:d=(1+5%)×15.6=16.38可以取d=32mm對(duì)中間軸有:選擇軸的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)》的表15-3選用45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理,,取C=115,則考慮有鍵槽和軸承,軸加大5%:d=(1+5%)×19.2=20.2可以取d=30mm對(duì)低速軸軸有:1)選擇軸的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)》的表15-3選用45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理,,取C=115,則考慮有鍵槽和軸承,軸加大5%:d=(1+5%)×18.5=19.4可以取d=30mm查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表14-26選擇平鍵的型號(hào)b×h×L,分別為軸取鍵10×8×40軸取鍵8×7×36和8×7×56軸取鍵8×7×50根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表15-2選取高速軸和低速軸的軸承為6205,中間軸的軸承為6204.五、軸承校核選深溝球軸承6304進(jìn)行校核軸徑d=20mm,軸承預(yù)期使用壽命=5000h,可靠度為50%。脂潤(rùn)滑。校核步驟:查[機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)]第18章表18.7得e=0.081=0.18>eX,Y沖擊載荷據(jù)查表13—2可得:X=0.50,Y=2.0(4—39)基本額定動(dòng)載荷17200N>2961N則選用該軸承可以滿(mǎn)足壽命要求。第三節(jié)鏈傳動(dòng)1的設(shè)計(jì)因?yàn)殒渹鲃?dòng)連接減速器與變速器,所以減速器會(huì)消耗功率,減速器的輸出功率P=5.52kw。鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比選i=2。⑴選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)QUOTE=21,大鏈輪的齒數(shù)為QUOTE。⑵確定計(jì)算功率由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-6查得工況系數(shù)QUOTE,由圖9-13查得主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)QUOTE,單排鏈,則計(jì)算功率為(4—40)⑶選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)QUOTE,QUOTE和QUOTE(單排鏈額定功率),查圖9-11,可選10A。由此查表9-1得,鏈條節(jié)距為p=15.875mm。⑷計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距QUOTE。取QUOTE。相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)QUOTE。(4—41)采用線性插值查表9-8,計(jì)算得到中心距計(jì)算系數(shù)QUOTE,則鏈傳動(dòng)的最大中心距為⑸計(jì)算鏈速v,確定潤(rùn)滑方式(4—42)由v=6.23m/s和鏈條型號(hào)10A,查圖9-14可知采用油池潤(rùn)滑或油盤(pán)飛濺潤(rùn)滑。⑹計(jì)算壓軸力QUOTE有效圓周力為:QUOTE鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)QUOTE,則壓軸力為QUOTE⑺主要設(shè)計(jì)結(jié)論鏈條型號(hào)為10A;鏈輪齒數(shù)QUOTE;鏈節(jié)數(shù)QUOTE,中心距a=650mm。第四節(jié)變速器的設(shè)計(jì)計(jì)算通過(guò)鏈傳動(dòng),變速器的輸入轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTE,由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》查得鏈傳動(dòng)的機(jī)械效率QUOTE,因此變速器的輸入功率為(4—43)一、高檔位的齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算⒈選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)⑴選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng),壓力角取20QUOTE。精度等級(jí)為7級(jí)。⑵小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),齒面硬度280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),齒面硬度240HBS。⑶選小齒輪齒數(shù)QUOTE,大齒輪齒數(shù)QUOTE,取QUOTE。⒉按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)⑴計(jì)算小齒輪分度圓直徑①試選QUOTE。齒寬系數(shù)QUOTE,區(qū)域系數(shù)QUOTE,材料的彈性影響系數(shù)QUOTE。②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩③計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)QUOTE。(4—44)④計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[QUOTE]。查圖10-25d得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為QUOTE。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):查圖10-23取接觸疲勞壽命系數(shù)QUOTE。取失效概率為1%、安全系數(shù)S=1,有公式得:(4—45)取QUOTE中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力,即試算小齒輪分度圓直徑(4—46)⑵調(diào)整小齒輪分度圓直徑1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備①圓周速度v。②齒寬b。(4—47)2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)QUOTE。①查表得使用系數(shù)QUOTE,根據(jù)v=1.888m/s、7級(jí)精度,查得動(dòng)載系數(shù)QUOTE。②齒輪的圓周力。查表得齒間載荷分配系數(shù)QUOTE。③用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí),得齒向載荷分布系數(shù)QUOTE。由此,得到實(shí)際載荷系數(shù)3)按實(shí)際載荷系數(shù)算得分度圓直徑及相應(yīng)的齒輪模數(shù)⒊按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)⑴試算模數(shù)1)確定計(jì)算參數(shù)①試選QUOTE。②計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。③計(jì)算QUOTE。查圖10-17得齒形系數(shù)QUOTE;應(yīng)力修正系數(shù)QUOTE;小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為QUOTE;彎曲疲勞壽命系數(shù)QUOTE。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由公式得(4—48)因?yàn)榇簖X輪的QUOTE大于小齒輪,所以取2)試算模數(shù)⑵調(diào)整齒輪模數(shù)1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。①圓周速度v。(4—49)②齒寬b。③寬高比QUOTE。2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)QUOTE。①根據(jù)v=1.14m/s,7級(jí)精度,查圖10-8得動(dòng)載系數(shù)QUOTE。②由QUOTE,(4—50)QUOTEQUOTE,查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)QUOTE。③用插值法查表10-4得QUOTE,結(jié)合QUOTE,查圖10-13得QUOTE。則載荷系數(shù)為(4—51)3)由式(10-13),按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)(4—52)對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)1.89mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm,按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑QUOTE,算出小齒輪齒數(shù)QUOTE。取QUOTE,則大齒輪齒數(shù)QUOTE,QUOTE互為質(zhì)數(shù)。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng),既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿(mǎn)足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并做到結(jié)構(gòu)緊湊,避免浪費(fèi)。⒋幾何尺寸計(jì)算⑴計(jì)算分度圓直徑(4—53)⑵計(jì)算中心距⑶計(jì)算齒輪寬度考慮不可避免的安裝誤差,為了保證設(shè)計(jì)齒寬b和節(jié)省材料,一般將小齒輪略微加寬(5QUOTE10)mm,即取QUOTE,而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計(jì)齒寬,即QUOTE。⒌圓整中心距后的強(qiáng)度校核采用變位法將中心距就近圓整至a’=80mm。⑴計(jì)算變位系數(shù)和①計(jì)算嚙合角、齒數(shù)和、變位系數(shù)和、中心距變動(dòng)系數(shù)和齒頂高降低系數(shù)。(4—54)當(dāng)前的變位系數(shù)和提高了齒輪強(qiáng)度,但重合度有所下降。②分配變位系數(shù)QUOTE。坐標(biāo)點(diǎn)(QUOTE)=(38.5,0.88)位于L17和L18之間。按這兩條線作射線,再?gòu)臋M坐標(biāo)的QUOTE處作垂直線,與射線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別是QUOTE。⑵齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核按前述類(lèi)似做法,計(jì)算出各參數(shù)結(jié)果:QUOTE將它們代入公式,得(4—55)齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求,并且齒面接觸應(yīng)力比標(biāo)準(zhǔn)齒輪有所下降。⑶齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核按前面類(lèi)似做法,計(jì)算出各參數(shù)值,QUOTE將它們代入公式得(4—56)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求,并且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。⒍主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)QUOTE模數(shù)m=2mm,壓力角QUOTE,變位系數(shù)QUOTE,中心距a=80mm,齒寬QUOTE。小齒輪選用40Cr(調(diào)質(zhì)),大齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì))。齒輪按7級(jí)精度設(shè)計(jì)。二、低速檔齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)因?yàn)榇簖X輪與高速檔的大齒輪為一個(gè)齒輪,即低速擋的大齒輪QUOTE,則小齒輪齒數(shù)QUOTE,取小齒輪齒數(shù)為QUOTE,QUOTE互為質(zhì)數(shù)。⒈幾何尺寸計(jì)算⑴計(jì)算分度圓直徑已知大齒輪分度圓直徑QUOTE,計(jì)算模數(shù)小齒輪分度圓直徑QUOTE⑵計(jì)算中心距⑶計(jì)算齒輪寬度考慮不可避免的安裝誤差,為了保證設(shè)計(jì)齒寬b和節(jié)省材料,一般將小齒輪略微加寬(QUOTE)mm,即取QUOTE。⒉圓整中心距后的強(qiáng)度校核采用變位法將中心距就近圓整至a’=70mm。⑴計(jì)算變位系數(shù)和①計(jì)算嚙合角、齒數(shù)和、變位系數(shù)和、中心距變動(dòng)系數(shù)和齒頂高降低系數(shù)。(4—57)②分配變位系數(shù)QUOTE。坐標(biāo)點(diǎn)(QUOTE)=(33.5,0.861)位于L17和L18線之間。按這兩條線作射線,再?gòu)臋M坐標(biāo)的QUOTE處作垂直線,與射線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別是QUOTE。⒊主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)QUOTE,模數(shù)m=2mm,壓力角QUOTE,變位系數(shù)QUOTE,中心距a=70mm,齒寬QUOTE。小齒輪選用40Cr(調(diào)質(zhì)),大齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì))。齒輪按7級(jí)精度設(shè)計(jì)。第五節(jié)鏈傳動(dòng)2的設(shè)計(jì)變速器的輸出功率QUOTE,轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTE,傳動(dòng)比i=1.2,傳動(dòng)平穩(wěn)。⒈選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)QUOTE,大鏈輪的齒數(shù)為QUOTE。⒉確定計(jì)算功率由表9-6得工況系數(shù)QUOTE,由圖9-13查得主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)QUOTE,單排鏈,則計(jì)算功率為(4—58)⒊選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)QUOTE,查圖9-11可選16A型帶。查表9-1鏈條節(jié)距為p=25.4mm。⒋計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距QUOTE。取QUOTE。相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)QUOTE。(4—59)查表9-8,采用線性插值,計(jì)算得到中心距計(jì)算系數(shù)QUOTE,則鏈傳動(dòng)的最大中心距為⒌計(jì)算鏈速v,確定潤(rùn)滑方式(4—60)由v=3.07m/s和鏈號(hào)16A,查圖9-14可知采用油池潤(rùn)滑或油盤(pán)飛濺潤(rùn)滑。⒍計(jì)算壓軸力QUOTE有效圓周力為:QUOTE鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)QUOTE,則壓軸力為QUOTE⒎主要設(shè)計(jì)結(jié)論鏈條型號(hào)16A;鏈輪齒數(shù)QUOTE;鏈節(jié)數(shù)QUOTE,中心距a=776mm。第六節(jié)錐齒輪的設(shè)計(jì)⒈選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)⑴選用標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪齒輪傳動(dòng),壓力角取為20QUOTE。選用7級(jí)精度,材料與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)材料相同。⑵選小齒輪齒數(shù)QUOTE,大齒輪齒數(shù)QUOTE,取QUOTE。⒉按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)⑴確定計(jì)算參數(shù)①試選QUOTE,選取齒寬系數(shù)QUOTE,由圖10-20查得區(qū)域系數(shù)QUOTE,由表10-5查得材料的彈性影響系數(shù)QUOTE。②小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩(4—61)③計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[QUOTE]。查圖10-25d得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為QUOTE。由式(10-15計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):(4—62)由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù)QUOTE取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由公式(10-14)得取QUOTE中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力,即計(jì)算小齒輪分度圓直徑⑵調(diào)整小齒輪分度圓直徑1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。①圓周速度v。②當(dāng)量齒輪的齒寬系數(shù)QUOTE。(4—63)2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)QUOTE。①查表10-2得使用系數(shù)QUOTE。②根據(jù)QUOTE、8級(jí)精度(降低了一級(jí)精度),查圖10-8得動(dòng)載系數(shù)QUOTE。③直齒錐齒輪精度較低,取齒間載荷分配系數(shù)QUOTE。④由表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪懸臂時(shí),得齒向載荷分布系數(shù)QUOTE。由此,得到實(shí)際載荷系數(shù)(4—64)3)由式(10-12),可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑為及相應(yīng)的齒輪模數(shù)⒊按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)⑴計(jì)算公式中的參數(shù)值。①試選QUOTE。②計(jì)算QUOTE由分錐角QUOTE,可得當(dāng)量齒數(shù)QUOTE。由圖10-17查得齒形系數(shù)QUOTE,由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)QUOTE,由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為QUOTE,由圖10-22取彎曲疲勞壽命系數(shù)QUOTE。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.7,由公式(10-14)得因?yàn)榇簖X輪的QUOTE大于小齒輪,所以取試算模數(shù)。⑵調(diào)整齒輪模數(shù)1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。①圓周速度v。②齒寬b。2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)QUOTE。①根據(jù)v=6.4m/s,8級(jí)精度,由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)QUOTE。②直齒錐齒輪精度較低,取齒間載荷分配系數(shù)QUOTE。③由表10-4用插值法查得QUOTE,于是QUOTE。則載荷系數(shù)為(4—65)3)由式(10-13),可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)為(4—66)按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),就近選擇標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2.5mm,按照接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑QUOTE,算出小齒輪齒數(shù)QUOTE。取QUOTE,則大齒輪齒數(shù)QUOTE。為了使兩齒輪的齒數(shù)互質(zhì),取QUOTE。⒋幾何尺寸計(jì)算⑴計(jì)算分度圓直徑(4—67)⑵計(jì)算分錐角(4—68)⑶計(jì)算齒輪寬度取QUOTE。⒌主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)QUOTE,模數(shù)QUOTE,壓力角QUOTE,變位系數(shù)QUOTE,分錐角QUOTE,齒寬QUOTE。小齒輪選用40Cr(調(diào)質(zhì)),大齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì))。齒輪按7級(jí)精度設(shè)計(jì)。第七節(jié)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算ⅨⅠⅡⅧⅦⅥⅨⅠⅡⅧⅦⅥⅤⅣⅢⅤⅣⅢ圖1傳動(dòng)軸⒈求軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率QUOTE,帶傳動(dòng)的機(jī)械效率為QUOTE,則(4—69)QUOTE于是QUOTE(4—77)⒉求作用在帶輪上的力因已知皮帶輪的分度圓直徑為QUOTE而QUOTE(4—70)⒊求作用在齒輪上的力因已知齒輪的分度圓直徑為而QUOTE(4—71)(4—72)(4—73)⒋初步確定軸的最小直徑選軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。取QUOTE,于是得(4—74)軸的最小直徑處安裝滾動(dòng)軸承和軸承端蓋,所以選QUOTE=20mm,QUOTE。⒌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)⑴確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1)初步選擇滾動(dòng)軸承。根據(jù)QUOTE,選擇(0)2尺寸系列深溝球軸承6204,其尺寸為QUOTE。QUOTE,選擇深溝球軸承6205,其尺寸為dQUOTE。根據(jù)車(chē)身寬度選QUOTE。2)ⅡQUOTEⅢ段安裝帶輪,考慮到皮帶輪的內(nèi)徑,故取QUOTE。為了使套筒端面可靠地壓緊帶輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,已知帶輪輪轂寬度為71mm,故取QUOTE。3)取安裝齒輪處的軸段ⅥQUOTEⅦ的直徑QUOTE;齒輪左端與帶輪之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為20mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取QUOTE。齒輪左端采用軸肩定位,軸肩高度h=(2QUOTE3)R,由軸徑d=30mm查表得,R=1.0mm,故取h=2mm,則軸環(huán)處的直徑QUOTE。軸環(huán)寬度bQUOTE1.4h,取QUOTE。4)由于車(chē)體內(nèi)寬為800mm,故取QUOTE,QUOTE;QUOTE,QUOTE;QUOTE;QUOTE。至此,已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。5)軸上零件的周向定位齒輪、帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按QUOTE由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表15-3查得平鍵截面QUOTE,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長(zhǎng)為12mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為QUOTE;同樣,帶輪與軸的連接,選用平鍵為QUOTE,帶輪與軸的配合為QUOTE。6)確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為C1,各軸肩處的圓角半徑為R1。6.軸的校核軸上功率為P=5.985kw,轉(zhuǎn)速n=2400r/min轉(zhuǎn)矩T=QUOTE作用在齒輪上的力QUOTE,QUOTE,齒輪分度圓直徑d=67.5mm根據(jù)平衡條件,列出軸上的平衡方程:解得:QUOTE,QUOTE水平面上:QUOTE(4—75)QUOTE總彎矩QUOTE(4—76)彎矩、扭矩合成:QUOTE(4—77)軸所受的應(yīng)力為QUOTE,其中:W為軸的抗彎截面系數(shù),QUOTE應(yīng)力QUOTE,安全。第八節(jié)鍵的校核1)軸與齒輪的聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接,軸徑,L齒寬為20,傳遞扭矩。2)齒寬為,已知選用的平鍵為b×h×L=8mm×7mm×12mm3)由文獻(xiàn)[1]中表7-9得。4)根據(jù)文獻(xiàn)[1]中式(7-14)和式(7-15)得(4—78)(4—79)擠壓強(qiáng)度滿(mǎn)足(4—80)抗剪切強(qiáng)度滿(mǎn)足第九節(jié)葉片軸的計(jì)算校核 1.求軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T圓柱錐齒輪的傳動(dòng)效率QUOTE,軸承的傳動(dòng)效率QUOTE=0.99,則2.求作用在齒輪上的力已知齒輪分度圓直徑為d=115mm(4—81)3.初算軸的最小直徑選取材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。取QUOTE,于是葉片軸最小直徑顯然是安裝錐齒輪處軸的直徑QUOTE。錐齒輪孔徑為24mm,故取QUOTE,錐齒輪輪轂寬B=24mm,故選取軸的長(zhǎng)度為QUOTE。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)⑴根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1)為了滿(mǎn)足錐齒輪的軸向定位要求,第一段軸左端需制出一軸肩,故取第二段的直徑QUOTE,長(zhǎng)度為QUOTE。右端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑D=32mm。2)初步選滾動(dòng)軸承。選用深溝球軸承,根據(jù)箱體內(nèi)徑大小選用6211型號(hào),其尺寸為QUOTE,故QUOTE,定其長(zhǎng)度為QUOTE,QUOTE。軸承左端采用軸肩進(jìn)行軸向定位,因此取QUOTE,長(zhǎng)度為QUOTE。3)取葉輪處直徑QUOTE,葉片輪左側(cè)采用軸端擋圈定位,右側(cè)采用軸肩定位。此段長(zhǎng)度取QUOTE。至此,已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。4)軸上零件的周向定位齒輪和葉片輪均采用平鍵與軸連接。按第一段直徑長(zhǎng)度查得平鍵截面QUOTE,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長(zhǎng)為16mm。葉片輪與軸連接,選用平鍵8mmQUOTE。5)確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為C1,各軸肩處的圓角半徑為R2。5.軸的校核已知軸的扭矩QUOTE,圓周力QUOTE,徑向力QUOTE。根據(jù)平衡條件,列出軸上的力平衡方程:解得:QUOTE;QUOTE水平面上:QUOTEQUOTE總彎矩QUOTE彎矩、扭矩合成:QUOTE抗彎截面系數(shù)QUOTE,軸所受的應(yīng)力QUOTE,安全。結(jié)論經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的努力,畢業(yè)設(shè)計(jì)最終圓滿(mǎn)完成。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,不斷拓展了我的知識(shí)面,使我了解了更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。我還學(xué)會(huì)了如何查閱工程手冊(cè),如何在資料庫(kù)中檢索有關(guān)知識(shí),獲取更多的內(nèi)容。再設(shè)計(jì)過(guò)程中,我抓狂過(guò),煩惱過(guò),曾為了設(shè)計(jì)方案幾番更改,甚至睡不著覺(jué),因此,我明白了作為一名出色的機(jī)械設(shè)計(jì)師是多么不容易,也使我感到機(jī)械行業(yè)無(wú)比的高尚。本次設(shè)計(jì)理念,主要是依據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改,完善,并未達(dá)到真正的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外掃雪機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用操作,設(shè)計(jì)出的一種小型路面掃雪機(jī)。設(shè)計(jì)的零件圖紙,均采用AutoCAD二維繪圖軟件繪制,使讀者更加清晰的看出其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)??傊@次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以預(yù)期完成,令我倍感欣慰,畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅只是對(duì)學(xué)生四年學(xué)業(yè)成果的考核,它還增加了老師與學(xué)生之間的溝通,增強(qiáng)了學(xué)生之間的友誼,也開(kāi)發(fā)了學(xué)生的大腦。使我們?cè)谶M(jìn)入社會(huì)前,得到最好的鍛煉,從而進(jìn)入社會(huì)后,可以更好地發(fā)展,更快速地為祖國(guó)效力,成為國(guó)家棟梁。參考文獻(xiàn)[1]機(jī)械制圖.大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室[2]裝配圖的畫(huà)法機(jī)械制圖.高教出版社[3]毛平淮主編.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社[4]茍文選主編.材料力學(xué)(I)科學(xué)出版社[5]孫恒、陳作模、葛文杰主編.機(jī)械原理.高教出版社[6]關(guān)慧貞主編.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社[7]鄧文英、郭曉鵬.金屬工藝學(xué).高等教育出版社[8]呂明主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢理工大學(xué)出版社[9]濮良貴、陳國(guó)定、吳立言主編.機(jī)械設(shè)計(jì)高等教育出版社[10]李玉錫主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).高等教育出版社[11]李文峰.多功能清雪車(chē)清雪裝置研究[12]王國(guó)安清雪車(chē)拋雪離心風(fēng)機(jī)特性與結(jié)構(gòu)化研究[13]劉繼德.多功能清雪車(chē)清雪裝置研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué).2008.[14]侯博文.離心揚(yáng)雪式楊雪機(jī)構(gòu)的研究[D].長(zhǎng)春:長(zhǎng)春理工大學(xué).2008.[15]齊曉杰.楔韌振動(dòng)式道路冰雪清除機(jī)理和除雪機(jī)械研究[D].[16]鄧文英、宋力宏主編.金屬工藝學(xué).高等教育出版社[17]杜明清主編.小型螺桿式清雪車(chē)研究[D].南京理工大學(xué),2004.[18]吳書(shū)琴,李喬非主編.城市道路散雪除雪機(jī)[J].工程機(jī)械[19]HindhedeI,Uffe.MachineDesignFundamentals:APracticalApproach.NewYork:Wiley,1983.[20]AlbertRath.SNOWPLOW:CANADA,71366[P/OL].1979.英文資料Sowhodidinventthesnowblowerorsnowthrower?Weneedtobeginbyqualifyingthatquestionsincethereareanumberofanswersdependingonyourinterest.Somenotablefirstswouldbe:●Thefirstmachinetoclearsnowbythrowingorblowingit●Thefirstfullymobilesnowclearingmachine?●Thefirstdomesticwalk-behindsnowblowerThelatteristheonepeoplegenerallythinkofandhavethemostinterestin.Itisalsotheonethathasthemostelusiveanswer.Chapter1Sowherediditallbegin?Lookingbackintimeweneedtoconsiderwherewouldtherebeaneedtoremovesnowwhilehavingasourceofpoweravailable?TheneedandtheenablingpowerwerefoundontherailwaysoftheU.S.snowbeltandinCanada.TheearliestdocumentedartbelongstoaTorontodentistknownasJ/WElliot.His1869patent#390designwasneverbuilt.ThestorynexttakesustoOrangevilleOntario,CanadawherewefindOrangeJull,agristmilloperatorandinventor.In1884heappliedforapatentandwassubsequentlygrantedpatent#18506.JulldidnothavethemeanstobuildandcommercializehisinventionsohecontractedthelocalLesliebrotherstobuildthemachines.TheJull/Lesliemachineswereselfpoweredbutnotselfpropelled.Alocomotivewasusedtomovethemachine.TheJulldesignconsistedof2largeinlinefansrotatinginoppositedirections.Theleadfanchewedintoandpulverizedthesnowwhileblowingitbackintothedischargefan,whichpropelleditintothesky.Duetocloggingproblemsitwassimplifiedtoasinglefan.Furtherchangestoeffectivelycontrolthedischargeweremadeincludingamovabledeflectorandpitchingimpellerblades.ProductionwasmovedtotheCooklocomotiveworksinseverallocations.Additionalmachineswerebuiltunderlicense.Finally5machineswere"homebuilt"byenduserswiththelastonefinishedin1971.Inall146werebuilt.Laterworkconsistedoffortifyingthedesigntodealwiththehazardsoftheunknown.Trackswereoftenblockedwithfallentreesandotherdebristhatwereconcealedinthesnow.Legendhasitthatinonecaseaherdofcattleweretrappedandburiedunderthesnowontherailbed.Astherotarysnowplowprogressedforwardbeefsteakswereflying.Theyremainedinproductionintothe1950sandafewarestillinservicetoday.Manysurviveasmuseumpieceswithanoccasionaldemonstration.FollowinghiscollaborationwiththeLeslieBrothersOrangeJullwentontocreateanextgenerationmachine.Thisdesignutilizedascrewaugertocollectthesnow.Itwasnotaseffective,especiallyindeepsnowandonlyelevenwereeverbuilt.Sadlyallhavebeenscrapped.Alloftheavailablephotosanddrawingsofthesemachinesareonenthusiastssiteswheretheyarebestviewed..AGooglesearchusingJullsnowbloweraskeywordswilldeliverhoursofreadingandnostalgia.OnYou-tubeyoumaybeabletofind"TheReturnofRotary#1".Asearchfor"rotarysnowplow"foundthisvideo.Comprehensive

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removal

Comprehensive

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push

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operations,

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abroad.

Snow

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the

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company

S&S

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company

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United

States.

The

Swiss

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BOSCHUNG

airport

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China

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The

machine's

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driving

power

is

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160

kw,

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kw

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snow,

snow,

snow,

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and

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Snow

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