犁式除雪車除雪裝置設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含6張CAD圖紙+帶任務書+開題報告+文獻綜述+外文翻譯】

犁式除雪車除雪裝置設計

目  錄

第一章    緒 論 - 4 -

1.1 概述 - 4 -

1.1.1除雪車的定義 - 4 -

1.1.2除雪車的功用 - 4 -

1.1.3犁式除雪車的主要結構 - 4 -

1.1.4除雪車的分類 - 6 -

1.1.5除雪車發(fā)展現(xiàn)狀 - 6 -

1.1.6除雪車行業(yè)發(fā)展趨勢 - 7 -

1.2 設計依據(jù) - 7 -

1.2.1根據(jù)計劃任務書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設計 - 7 -

1.2.2合理地選擇裝配方式和設備及設計指標 - 7 -

1.2.3全面解決工廠生產(chǎn)、場外運輸和各處物料儲備 - 8 -

1.2.4注意考慮設計后挖潛的可能和留有發(fā)展余地 - 8 -

1.2.6注意環(huán)境保護、減少污染 - 8 -

1.2.7方便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修 - 8 -

1.3 設計的范圍和內(nèi)容 - 8 -

1.3.1 機械結構的設計 - 8 -

1.3.2控制系統(tǒng)的設計 - 9 -

第二章    除雪車工況分析 - 10 -

2.1 我國降雪量定級方法 - 10 -

2.2我國未來降雪趨勢 - 10 -

2.3 我國主要降雪區(qū)域分布 - 10 -

2.3.1我國除雪車工況分析 - 11 -

2.3.2執(zhí)行標準及設計標準說明 - 11 -

2.4 材料衡算 - 11 -

2.4.1犁刀材料 - 11 -

2.4.3材料性能 - 12 -

2.5 控制系統(tǒng) - 12 -

2.5.1液壓控制 - 12 -

第三章    受力與剛度計算 - 13 -

3.1 除雪阻力計算 - 13 -

3.1.1除雪斷面面積計算 - 13 -

3.1.2除雪作業(yè)受力分析 - 13 -

3.1.3牽引力計算 - 15 -

3.1.4行駛阻力計算 - 15 -

3.1.5牽引平衡 - 16 -

    3.1.6 功率平衡 - 16 -

    3.2犁刀的受力分析與計算 - 16 -

第四章    結 論 - 18 -

    4.1 本設計的技術先進性與經(jīng)濟合理性 - 18 -

    4.2 本設計存在的主要問題 - 18 -

參考文獻 - 19 -

摘 要

本設計犁式除雪車除雪裝置設計，根據(jù)設計任務及現(xiàn)場環(huán)境的要求，通過查閱大量的相關資料，逐步完成本設計工作。主要包括以下方面：

闡明犁式除雪車工作原理，制定出合理的設計方案，旨在設計適用于國內(nèi)環(huán)境的通用除雪車。對我國降雪較多地區(qū)進行調(diào)查，并確定最高降雪量。計算分析受力情況，選擇合適通用車身，同時對犁刀的結構進行合理設計。利用CAXA軟件繪制犁刀結構相關圖紙。

關鍵詞：降雪量分析，受力分析，犁式除雪車，犁刀設計

ABSTRACT

The design of the plow-type snow removal snow removal device design, according to the design tasks and on-site environmental requirements, through access to a large number of relevant information, and gradually complete the design work. Mainly include the following:

Clarify the working principle of plow-type snow removal car, to develop a reasonable design, designed to design for the domestic environment of the general snow removal. To investigate more areas of snowfall in China and to determine the maximum amount of snowfall. Calculate the analysis of force, select the appropriate general body, while the structure of the plow knife reasonable design. Using CAXA software to draw the structure of the plow structure.

Key Words: Snowfall analysis, Force analysis, Flow snow removal, Creep design.  

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A1推板.dwg

A1裝配圖.dwg

A2 油路圖.dwg

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犁式除雪車除雪裝置設計說明書.doc

北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 1 任務書 (理工類 ) 學生姓名： 羅輝 專 業(yè)： 車輛工程 班 級： 學 號： 201322273 指導教師： 劉志強 職 稱： 講師 完成時間： 2017 畢業(yè)設計 (論文 )題目： 犁式除雪車設計 題目來源 教師科研課 題 縱向課題（ ） 題目類型 理論研究（ ） 注：請直接在所屬項目括號內(nèi)打“ √” 橫向課題（ ） 應用研究（ ） 教師自擬課題（ √ ） 應用設計（ √ ） 學生自擬課題（ ） 其 他（ ） 總體設計要求及技術要點： 設計 以 犁式除雪車的除雪裝置 ，完成除雪任務 工作環(huán)境及技術條件： 設計參數(shù)： 底盤尺寸（長寬高） 4000定載貨質(zhì)量 3000身質(zhì)量 1200高車速100km/h，最大爬坡度 30%。 發(fā)動機功率最大 80000大扭矩 300000距 2600距前后都是 1400小轉(zhuǎn)向直徑 12m 驅(qū)動輪半徑 280減速器傳動比 速器一檔傳動比 他參數(shù)可自定。 數(shù)據(jù)如果有沖突，可以 適當自己調(diào)整 工作內(nèi)容及最終成果： 根據(jù)產(chǎn)品設計要求，完整地設計出裝配圖一套、零件圖若干，設計出的產(chǎn)品能應用于實際生產(chǎn)中。 統(tǒng)地說明設計過程中問題的解決（確定傳動和結構方案及零件材料的選擇）及全部計算。計算內(nèi)容應包括有關計算簡圖，如主要參數(shù)的選擇及設計與校核、傳動方案簡圖、相關零件的結構簡圖、零件的受力分析圖、彎矩和扭矩圖等。 算結果正確清晰，文字說明簡明通順。計算過程只需列出已知條件、計算公式，將有關數(shù)據(jù)代入公式，省略計算過程，直接寫出計算結果。 將計算結果整理后，寫入右邊欄內(nèi)，并注明此結果是否“合用”或“安全”等結論。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 2 計說明書一份，總裝配圖 2 張、零件圖若干。 時間進度安排： 指導教師簽字： 2017 年 月 日 教研室主任意見： 教研室主任簽字： 2017 年 月 日 北華航天工業(yè)學院 畢業(yè)設計外文翻譯 北華航天工業(yè)學院 本科畢業(yè)論文外文資料翻譯 設計 (論文 )題目 犁式除雪車除雪裝置設計 作者所在系 別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 者 姓 名 羅輝 作 者 學 號 201322273 指導教師姓名 劉志強 指導教師職稱 講師 完 成 時 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學院教務處制 北華航天工業(yè)學院 畢業(yè)設計外文翻譯 f o or We to by a of on ●to by or ●he is of It is So it in we to be a to a of on of to a #390 us we a 884 he a 18506. to so he to A to in it it to it to a to a to in by 971. In 46 of to of in it in a of on As in 950s a in as an on to a a to It as in 北華航天工業(yè)學院 畢業(yè)設計外文翻譯 of of on A as of be to 1 ". A 894, 8 on to a he a of If he to It t he it in by he on in He on to a 925, 31 he of to 927. My a to an 951. 952 an it's 960. 962. 966. of of is in of If an 'd a Of of to an 951 of us as be in In a of in a of of to in 960's. by 980s. 966. to of 970 980s. 970 北華航天工業(yè)學院 畢業(yè)設計外文翻譯 as on it's 2 to to a if to it at a an a in -4 970 8HP 980 a 10 or 1 HP 3 HP to 1st to is it is is to be of . I'm on of is of as as CS of to in of in at do a is to to a it is a of a &D a of is to of of to of is We be we to in to on of to a to of on or to or 華航天工業(yè)學院 畢業(yè)設計外文翻譯 of by As in . to to it by to to to be on a on of as as of of of s .2 744 4%. of of a of of in 0% s is 1.6 of in as he in as of of At s in as to 0 $583 $1/ ￥120), 007). is to to .6 $47 007). s is to to is on s a at (1) on or at 200 14 30 h, be it is of is of x4 to A to by to 華航天工業(yè)學院 畢業(yè)設計外文翻譯 by by is in in to to of is to by by a to is is in in be or so as to JS is to of at (2) to a of be in of a of 50 of by F by to of (3) to on be in of of of , ~ 15 m, a in be or u up a as as of of (4) is a of in a s in 011 in a in of at to of in to a in to a of is an is of of 業(yè)設計外文翻譯 掃雪機的歷史 及概況 所以誰發(fā)明了 掃 雪機？我們需要開始的排位賽，因為有許多問題的答案取決于你的興趣。一些值得注意的 第一次 是 ： ●第一臺通過投擲或吹雪清除雪的機器 ●什么是第一個完全移動清理雪的機器 ? ●第一個國內(nèi)手動除雪機 后者通常是人們最感興趣的一個，但是也是最難回答的一個。 第 1 章 那么這一切在哪里開始 ?回首往事時我們需要考慮在哪里有需要清除雪雖然有一個電源可用 ?這種需要和力量在美國多雪地帶和在加拿大的鐵路被發(fā)現(xiàn)。最早的記載藝術屬于一個叫 J / W 埃利奧特的多倫多牙醫(yī)。他 1869 年專利 390 號設計從來沒有建造。 接下來的故事發(fā)生在加拿大，奧蘭治維爾安大略，是發(fā)現(xiàn) 地方。 磨坊的操作員和發(fā)明者。 1884 年他申請了專利，隨后被授予專利 18506 號。 承包了當?shù)氐娜R斯利兄弟建造機器的裝置。 斯利機器可以自行供電但是卻不能自己行走。所以利用火車頭來移動機器。計有兩大內(nèi)聯(lián)風扇在相反的方向旋轉(zhuǎn)。風扇將雪粉碎成沫，再經(jīng)由排風扇將其吹向天空。由于堵塞問題，所以將風扇簡化成單扇。為了有效地控制放電，將其進一步改變成一個可移動的偏轉(zhuǎn)和俯仰葉輪葉片。產(chǎn)品被轉(zhuǎn)移到幾個做機車廠的地方。額外的機器是建立在許可證下。最后 5 臺“家庭建設”是在 1971 年 通過最終用戶的最后一個完成的。一共共建造 146 臺機器。 接下來的工作是設計處理未知的危險。通常是阻止倒下的樹木和其他隱藏在雪地里的碎片。傳說，有一次牛群被困，埋在雪下的床身導軌。旋轉(zhuǎn)掃雪機前進過程中，牛排是飛行的。它們一直生產(chǎn)到上個世紀 50 年代，有一些甚至用到了今天。還有一些偶爾展示在博物館。 與萊斯利兄弟合作后 續(xù)創(chuàng)建了下一代機器。這次設計利用了螺旋鉆來收集雪。但不是很有效，尤其是在積雪厚只有 11 厘米的地方，所以很遺憾的都被取消了。 在圖紙愛好者網(wǎng)站上這些所有可用的圖片和繪畫是這些機 器最好的歸宿。在谷歌上輸入 雪機的關鍵字，那么你將花費幾個小時的時間閱讀和懷舊。在 ，你可以找到“扶輪 1 號的回歸”相關話題，還可以搜索發(fā)現(xiàn)“旋轉(zhuǎn)掃雪機”的視頻。 第 2 章 大約在 1894 年，我們進一步的發(fā)現(xiàn)亞瑟西卡德，一個 18 歲在圣倫納德的毛里斯港的家庭農(nóng)場努力工作。暴風雪的頻繁發(fā)生和奶制品的腐爛使他找到了一個更好地除雪動力裝置。 這個動機的靈感來自于，有一天他發(fā)現(xiàn)一個叫做脫粒機的農(nóng)場機械。如果這種機器可北華航天工業(yè)學院 畢業(yè)設計外文翻譯 以收集糧食，那么或許他可以利用這種設計來收集和清除雪。不久之后，他完成了他的第一個 原型，并進行測試，然而機器卻陷在雪里。他的觀點沒有被周圍的人理解，他的追求人們并不支持。他獨自一人前往蒙特利爾生活，一直到 1925 年， 31 年后，他發(fā)明的“西卡德除雪機”令那些城市的人感到驚訝。他第一次賣出掃雪機，是在 1927 年，賣到了附近的外山鎮(zhèn)。 西卡德的名字因此成為了大型除雪機的代名詞。我的家鄉(xiāng)有一個西卡德機器安裝到了舊密歇根，使用了幾十年。 第 3 章 人們好奇的問題變成了國內(nèi)可以行走的除雪機是什么時候發(fā)明的？托羅網(wǎng)站上說第一臺行走掃雪機是托羅在 1951 年提出的。這種機器和其附件 列在 1952 年進入掃雪機市場。該產(chǎn)品的 列在 1960 年問世。 在 1962 年緊隨其后生產(chǎn)出來。這最早的確認的 品要追溯到 1966 年。與此同時，其他許多公司也推出了生產(chǎn)線。這項發(fā)明當然是國內(nèi)第一個行走單位。如果你有一個早期的機器，我可以欣賞它的圖片和簡短的故事。我積累了所有早期機器的檔案資料。 1951 年托羅并不是我們今天看到的照片中的那樣。 在我的古董機展示中，你可以了解發(fā)現(xiàn)早期機器和搜索多樣性的專利，從而顯示更加激進的設計。 現(xiàn)代機器的模型在 20 世紀 60 年代開始出現(xiàn)。小規(guī) 模品牌慢慢消失， 20 世紀 80 年代之前的都成為了過去。 雪機成立于 1966 年，全尺寸齒輪驅(qū)動器通過十年的不斷發(fā)展，在 1970 年引進 器。 20 世紀 80 年代 演變?yōu)槿叽绺袷健Ｐ〉募壞Ｐ驮?1970 年停產(chǎn)。 小規(guī)模模型消失后，這個行業(yè)推出了“個人型號”的沖程機器。模型很容易處理，存儲和支付。如果你有足夠的耐心讓它吃一頭大象，他們就有足夠的權利來處理強大的風暴。一個早期的專利行動的球員也是雪炮的打擊。 多年后馬力增長。早期的機器是 3馬力。 1970 年第 8 代惠普是大型機器。到 1980年，包括第 10 代甚至第 11 代惠普機器在內(nèi)的大多數(shù)品牌都已經(jīng)出現(xiàn)。在今天，惠普 13模型也很容易找到。 21 世紀是電力配件。制造商提供加熱處理，電槽轉(zhuǎn)子，你可以找到機器主板電池，可以在遠離家庭的時候啟動。而發(fā)動機動力照明就不是什么新鮮事情了。 另一個故事是整理。那里曾經(jīng)有許多供應商。促銷級的機器是由 量好的機器制造 廠商有 。 在 市場上幾乎任何種 類的 機器你都找 的 到，無論品牌是其中 的 哪一個 。作為 部 的小 型機 例外。大量 銷售 商的出現(xiàn)導致每 家廠商 不得不削減成本 來 追求市場份額。質(zhì)量品牌通常出售幾個層次機器在針對 吸引各個 級 別的消費者來 競爭 得到更高的利益 。 掃雪機用戶的未來幾十年將是什么樣的呢？市場變換很慢。雖然幾乎每家都擁有割草機的掃雪機市場，但掃雪機的使用僅限于多雪地區(qū)，許多業(yè)主選擇不買這種機器。也就是說這是一小塊蛋糕，很難吸引研發(fā)資金。隨著時間的推移，基本概念已經(jīng)相當穩(wěn)定。生態(tài)北華航天工業(yè)學院 畢業(yè)設計外文翻譯 環(huán)境是一個強大的推動力，且會一直延續(xù)下去。最近大多工作已經(jīng)被大多數(shù)工廠利益去制造有價值的工程。昔日的制造機器的蠻力已 經(jīng)一去不復返了，我們只能希望，未來的機器不會配置過多的脆弱零件。除此之外，我們都將等待，看看未來的打擊。 第 4 章 有最近的研究，專注于受益人的 要求 ，為 達到預期 水平 的除雪服務而 找到一個 有效 方案 來 降低成本。從這個角度出發(fā)，討論了除雪需求、居民的支付意愿和居民對積雪 消除 的滿意度等問題。 這些積雪去除的研究大多涉及經(jīng)濟效益，或使用問卷調(diào)查，以解決公眾參與或客戶滿意度 的問題 。很少有深入的研究 能夠根本 解決政府的除雪成本 不足的問題 。 對于基礎設施管理，包括在美國和其他國家， 包括 巴羅加除雪的降低成本的努力， 用 以 衡量性能的 除雪 服務水平，使用它 給出 的預算和資源分配； 除雪車滿足的 工作條件，包括地理和氣候不同的工作場所，實現(xiàn)有效的資源分配 用以有效 除雪。除了那些除雪 方案 外，包括橋梁管理系統(tǒng)在內(nèi)的努力，已為基礎設施管理優(yōu)化預算分配。然而，似乎有一些研究的模型， 在 高效的除雪預算和資源分配的成本結構分析的基礎上，以跨區(qū)域比較 消耗 時間 排列 數(shù)據(jù)的 方法來比較 除雪成本 。 日本的道路總長度 約 公里 (744 千 英里 ),市政道路的長度約占 84%。國家道路 在中央政府直接控制下的僅占總數(shù)的 道路 中 長 期處 在寒冷 ,下雪地區(qū) 的 約占日本 60%，其中 的土地面積約為 公里 ( 英里 )。國民政府完全 使用 財政 來為 國家高速公路除雪 ,包括 在 高速公路、和部分補貼國家高速公路除雪的 支持 下縣和縣級公路地區(qū) 、由國家政府 規(guī)定 為雪和寒冷覆蓋的 為由國家負責 除雪的國家高速公路。國家地方政府補貼除雪成本管理國家 高速公路。 法律規(guī)定 ,國家政府補貼縣除雪成本的三分之二 ,剩下 由各個縣自行負責 。目前 ,國家政府補貼的道路所指定為雪和寒冷地區(qū) 。據(jù)統(tǒng)計每年使用 約 700億日圓 (美元 (1 美元 /￥120),2007 財政年度 )的開支 ,國家收入補貼包括那些來自全國汽油稅 ,汽車噸位稅和汽車收購的稅收 ,這些收入的支出僅限于 目 ,金額約 億日圓 (470 億美元 ,2007 財年 )每年 。 每個縣的除雪成本資金 分為 全州一般賬戶和全州特殊賬戶。地方專門賬戶的收入來源包括輕油批發(fā)稅 ,其支出僅限于 目。 而消減除雪開支的關鍵就在于除雪車開發(fā)生產(chǎn)以及人力資源的節(jié)約上了。 第 5 章 讓我們來看看各個國家的不同除雪車。 （ 1） 施密特 緊湊型掃雪車。該機的推雪板、滾刷和吹雪機可以單獨或同時工作，滾刷長度 4200刷直徑 914高性能吹雪機氣流量 530m3/h，采用液壓驅(qū)動， 本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 論文 (設計 )題目 犁式除雪車除雪裝置設計 作者所在系 別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 者 姓 名 羅輝 作 者 學 號 201322273 指導教師姓名 劉志強 指導教師職稱 講師 完 成 時 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學院教務處制 說 明 1． 根據(jù)學?！懂厴I(yè)設計 (論文 )工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 開題報告 應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。 開題報告不合格者需重做。 3．畢業(yè)設計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出 全稱。 4．開題報告中除最后一頁外均由學生填寫，填寫各欄目時可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。 5． 閱讀的主要參考文獻應在 10 篇以上（ 土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 6．參考文獻的書寫應遵循畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報告應與文獻綜述、一篇外文譯文和外文原文復印件同時提交，文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在 2000 字左右。 第 1 頁 共 4 頁 畢業(yè)設計 (論文 )開題報告 學生姓名 羅輝 專 業(yè) 車輛工程 班 級 導教師姓名 劉志強 職 稱 講師 工作單位 北華航天工業(yè)學院 課題來源 教師自擬課題 課題性質(zhì) 應用設計 課題名稱 犁式鏟雪車除雪裝置設計 本設計的科學依據(jù) （科學意義和應用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等 ） 一、專用汽車的一般概念 人類主要在陸地上從事生產(chǎn)和生活，任何移動性較大的陸上運輸和專項作業(yè)都離不開使用可靠的汽車來實現(xiàn)。因此特殊用途的汽車隨之出現(xiàn)，并越來越廣泛的深入到社會的各行、各業(yè)、各個方面。世界對于專用汽車沒有一般標準，對于其理解也有所差別。我 國“專用汽車”相關標準為 1998 年執(zhí)行的 17305定裝有專用設備、具備裝用功能、用于承擔專用運輸任務或?qū)ｍ椬鳂I(yè)以及其他專門用途的汽車。 二、 專用汽車的設計理念 1、 運輸成本、運輸效率、作業(yè)損耗 專用汽車是充分發(fā)揮汽車的運輸能力、提高實載率、降低運輸成本的有效工具。據(jù)統(tǒng)計，在建筑作業(yè)中使用混凝土車泵送施工，一般能降低施工費用 20%縮短工時 30%節(jié)約勞動力約 41%。 2、 減小貨損貨差，保證運輸質(zhì)量 貨物的性質(zhì)和物理狀態(tài)差別比較大，若采用普通載貨汽車運輸，其中有一些貨物在運輸 中發(fā)生腐爛和變質(zhì)，有些貨物易損和流失。據(jù)聯(lián)合國糧食組估計，目前世界各國農(nóng)牧業(yè)每年生產(chǎn)食品 30 多億噸，其中腐食品占 ?，這些食品在流通中易腐爛變質(zhì)，不能食用的就有 2噸。 3、 提高經(jīng)濟效益 以粉粒物料的散裝運輸汽車的開發(fā)為例，每運輸 100 萬噸水泥可節(jié)約紙袋 6000t，不僅節(jié)約了造紙原料和能源，還節(jié)約了近 40 萬人的勞動力 。 綜上所述，專業(yè)汽車的設計開發(fā)要滿足設計需要，在滿足特定條件下，完成各項作業(yè)要求，滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要，有效發(fā)揮汽車在生產(chǎn)生活中的作用。 第 2 頁 共 4 頁 三、 國外專用汽車的發(fā)展概況 1、 多品種，小批量。這是世界專 用汽車生產(chǎn)廠家的一個主要特點。 2、 廠家多、規(guī)模小、生產(chǎn)率高。美英德日各國專用汽車生產(chǎn)廠都在六七百家以上。 3、 技術人員多，產(chǎn)品開發(fā)和市場開發(fā)能力強。開發(fā)技術人員占總工作人員數(shù)的 30%到 50%；新品開發(fā)周期短。 4、 專用汽車零部件和裝置總成專業(yè)化生產(chǎn)。 5、 高速公路專用車向重型化、高速化、高技術化發(fā)展；城市專用汽車向輕型化方向發(fā)展。 設計內(nèi)容和預期成果 （具體設計內(nèi)容和重點解決的技術問題、預期成果和提供的形式） 一、 犁式除雪車 內(nèi)容 1、設計一 輛犁式除雪車 ，適合于 日常生活 ； 2、設計 犁刀除雪裝置，要求適用于常規(guī)除雪車主車 ，并滿足于一般情況下的除雪任務 。 3、 設計計算選擇除雪車主體功率滿足設計要求，符合功率、最大爬坡度要求。 二、 預期成果 1、 機械結構部分 1） 設計目標： 根據(jù)產(chǎn)品設計要求，完整地設計出裝配圖一套、零件圖若干，設計出的產(chǎn)品能應用于實際生產(chǎn)中。 2） 設計要求：系統(tǒng)地說明設計過程中問題的解決（確定傳動和結構方案及零件材料的選擇）及全部計算。計算內(nèi)容應包括有關計算簡圖，如主要參數(shù)的選擇及設計與校核、傳動方案簡圖、相關零件的結構簡圖、零件的受力分析圖、彎矩和扭矩圖等。 3） 計算過程完整有序，計算 結果正確清晰，文字說明簡明通順。計算過程只需列出已知條件、計算公式，將有關數(shù)據(jù)代入公式，省略計算過程，直接寫出計算結果。將計算結果整理后，寫入右邊欄內(nèi)，并注明此結果是否“合用”或“安全”等結論。 4） 任務完成驗收時提供材料：設計說明書一份，總裝配圖 2 張、零件圖若干。 第 3 頁 共 4 頁 2、電路部分 電路設計部分，以單片機為例，要求提供以下設計資料，并裝訂成冊： 1） 裝置結構圖 2） 單片機硬件電路 3） 完整的程序資料，包括程序流程圖、程序代碼及注解 4)所用器件、元件的明細表 5)操作原理簡要 說明 擬采取設計方法和技術支持 （設計方案、技術要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 一、 設計方法 查閱資料，設計電控懸架系統(tǒng)的參數(shù)并運用 出產(chǎn)品的零件圖和裝配圖。用 出單片機硬件電路圖、裝置結構圖和程序流程圖，采用 編寫程序。 二、 技術要求 通過電控空氣懸架可以實現(xiàn) 車身高度調(diào)整、阻尼力控制、彈性系數(shù)控制等功能。 三、 可能遇到的問題 若編寫單片機程序不正確，可以請教老師； 若裝配圖有問題，可以查閱資料或請教同學； 實現(xiàn)本項目已具備 的條件 （包括過去學習、研究工作基礎，現(xiàn)有主要儀器設備、設計環(huán)境及協(xié)作條件等） 汽車 設計參數(shù) 可參考相關書籍自己擬定 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度 (以周為單位 ) 1 完成開題報告 5 查閱資料，確定設計方案 7 計算所需參數(shù) 9 畫出各個零件圖和裝配圖 11 畫出單片機硬件電路并編寫程序 13 細節(jié)工作，準備答辯 第 4 頁 共 4 頁 開 題 報 告 審 定 紀 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務（職 稱） 姓 名 職 務（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導 教 師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 本科生畢業(yè)設計 (論文 )文獻綜述 設計 (論文 )題目 犁式除雪車除雪裝置設計 作者所在系 別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 者 姓 名 羅輝 作 者 學 號 201322273 指導教師姓名 劉志強 指導教師職稱 講師 完 成 時 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學院 教務處制 說 明 1． 根據(jù)學?！懂厴I(yè)設計 (論文 )工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設計 (論文 )文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計 (論文 )答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 文獻綜述 應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計 (論文 )工作前期內(nèi)完成，由指導教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內(nèi)容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學生撰寫文獻綜述， 閱讀的主要參考文獻應在 10 篇以上（ 土建類 專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計 (論文 )撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在 2000 字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。 第 1 頁 共 4 頁 犁式除雪車設計 的文獻綜述 摘要 ： 經(jīng)過幾十年的研究發(fā)展，人們已初步掌握了除雪設備的除雪機理、除雪技術方法，開發(fā)了原理、結構不盡相同的各種除雪機械。這些機械按作業(yè)機理可分為通過加熱使路面積雪或積冰融化的物理除雪設備，通過給路面灑布一定量的防凍化學材料，使路面冰雪融化或降低其強度的化學除雪設備 ，利用機械裝置清除冰雪的機械除雪設備。按加熱方式又可分為電加熱和燃氣加熱；化學除雪方法又分為固體和液體 2 種形態(tài)材料；機械除雪又分為犁板式、旋切式、掃滾式 3 類不同的機械設備。 關鍵字： 犁式除雪車 ； 機械結構 ；發(fā)展 A on of of of of to be by of or of by a of so to or of to to be is of is of 、 犁式除雪車的結構特性 犁式除雪機械是與汽車、工程車輛（裝載機、平地機）等配合使用的一種機械，主要應用于機場、高速公路及城市道路等積雪的清除，在我國北方 冬季道路積雪的清除上起到良好的作用。犁式除雪車的前端裝有俗稱“雪鏟”的犁板式除雪裝置，可以犁板結構分為單向犁式、 V 型犁式、側(cè)翼板式等，除雪作業(yè)時以直線運動為主。單向犁式的犁板只向一個選定的方向傾斜，因而只會向線路其中一側(cè)排雪，適用于以較高速度清楚新降薄積雪。 V”字形犁板，使其在除雪作業(yè)中能夠向兩邊同時排雪， V 型犁式一般被應用于 單鐵路線 的除雪作業(yè)，如果用于 復線鐵路 則會出現(xiàn)將一條線路的積雪清除到另一條線路的情況。部分除雪車的側(cè)面還裝有俗稱側(cè)鏟的側(cè)翼板，主要是為了進行加大除雪寬度或階梯 作業(yè)等某些特殊除雪作業(yè)。為了獲得最佳的除雪效能，一些除雪車同時結合了上述幾種犁板的特點。 犁式除雪車主要用來處理未經(jīng)過壓實的新降積雪。 典型犁式除雪機械結構組成 : 第 2 頁 共 4 頁 典型的犁式除雪機械主要由鉸接架、擺動架、推雪鏟、傾斜液壓缸等組成，此種犁式除雪機械在結構上屬于單向式，工作過程中通過支腿來調(diào)整除雪的厚度，通過傾斜液壓缸來調(diào)整分雪方向。鉸接架與主機（裝載機）連接。 犁式除雪機械常見形式 犁式除雪機械結構形式分為單向式、 V 型式、單向翼形式和雙向翼形式。目前，在國內(nèi)的市場工程車輛配套單向式較為多見。 二、 除雪車國 內(nèi)外現(xiàn) 狀 （一） 國內(nèi)除雪車的發(fā)展歷程 我國對 除雪車的發(fā)展較晚，約始于 1980 年左右，隨著改革開放，我國道路不斷新建和開闊，各種機動車輛猛增，對積雪的處理要求的提高，促進了除雪車的開發(fā)進程 。 我國的除雪車研究機構多集中于三北地區(qū)，先后生產(chǎn)出了幾十種樣機，在除雪工作中發(fā)揮了一定的作用。同時，為了提高技術的先進性，有關部門也引進了外國的道路養(yǎng)護技術和相應的專業(yè)道路養(yǎng)護設備。其中就有不少具有除雪功能，如奔馳 1650 萬能工程車、烏尼莫克道路綜合養(yǎng)護車。 我國在研究了國內(nèi)降雪情況、道路情況、機械使用條件和有關部門的要求，在 1982 年研究了 式除雪車。在白江河公路全長 3500 公里的作業(yè)實驗中，其良好性能表現(xiàn)得到了好評。 （二） 除雪車的 國外 發(fā)展歷程 除雪裝置對于處于高緯度的地區(qū)和國家來說是冬季除雪的必要養(yǎng)護裝置。除雪作業(yè)對于維持正常運行、確保行車安全、延長路面使用壽命有重大意義。降雪較頻繁的國家都十分重視除雪機械的研制與使用，如加拿大、日本、德國、法國、英國、瑞典、俄羅斯等國家，都實現(xiàn)了機械化。 最早的除雪機發(fā)明于 1951 年，并于 1952 年進入市場銷售。 1966 年成立了較大型的除雪車生產(chǎn)公司 雪機 ，他們改良了市 場上的除雪機產(chǎn)品，推出了面向個人家庭的小型除雪機。到了 1970 年，隨著馬力的增強，大型除雪機也得到了改良，足以應付較大風暴帶來的積雪影響。 目前， 國外除雪車外形基本定型于 1970 年，在此之外，新增了其他種類的新型鏟雪車，轉(zhuǎn)子除雪車就是其中之一。在電子技術發(fā)展的現(xiàn)在，人們已經(jīng)開始將鏟雪設備與電子設備相結合，來達到更為簡單、方便、安全和快捷的除雪效果。 （三）除雪車的發(fā)展方向 除雪車在國外的飛速發(fā)展，使其品種越來越齊全，功能越來越強大，出現(xiàn)了一批具有高創(chuàng)造性和高質(zhì)量的品牌，英國的 士的 ?？傊畤獬C呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢： （ 1） 多功能化，在除雪的基礎上增加融雪、路面清掃等功能； （ 2） 高性能化，為了應對除雪中應力的變化，除雪車開始使用液力變矩器。 （ 3） 高安全性，除雪工作中，可能遭遇緊急的道路變化，受到很大沖擊，因此需要一定的安全性保證人員安全。 （ 4） 專業(yè)領域化，大型、小型除雪機分別面對不同情況而得到充分使用。 三、 除雪車的開發(fā)前景 我國道路環(huán)境比較復雜，除雪設備技術未能達到較高水平，在躲避障礙能力上不足， 第 3 頁 共 4 頁 經(jīng)常損壞設備，造成不必要的損失，再者我國大部分地區(qū)一年降雪時間在 3 到 4 個月左右，一年中除雪工作一般在幾 十次，一年中大部分時間處于閑置狀態(tài)，大大加大了道路養(yǎng)護的費用支出。減少成本是大課題。 我國除雪機的發(fā)展尚不完善，與外國的先進型號仍有一定技術上的差距。要積極地加強技術合作，打破專利封鎖。集中人力物力優(yōu)勢，聯(lián)合開發(fā)除雪機械，盡早研制出高速度、高性能的除雪設備，實現(xiàn)除雪自動化，節(jié)約人力，既可以減少惡劣環(huán)境下的人力勞動，也可以提高我國的城市機械化水平。 犁式除雪車作為小型簡單可靠地除雪設備，在我國有一定的使用價值。 四、總結 在我國，除雪車的研究情況尚處于發(fā)展階段，大型、高性能除雪車依舊依靠于國外的進口，缺少自主 研發(fā)能力。在這種情況下，原理簡單、構造緊湊的犁式除雪車較為實用。隨著相關學科和科學技術的迅猛發(fā)展， 相信將來我國也能研制出 成本低，實現(xiàn)簡單 的專業(yè)除雪車輛。不過怎么說，相關技術的落后，仍然是困擾除雪設備開發(fā)的最大阻礙。 五、參考文獻 [1]王濤，張永梅 j]建設機械技術與管理，1997（ 3） . [2]張先璞，王立勛 公路除雪器的研制 [j]吉林交通科 ,1993（ 2） . [3]王志明，張連富，張?zhí)煳?，中國除雪機現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [j]吉林交通發(fā)展研究所 ， 1999（ 5） . [4]f 999(1). [5]趙俊寶，崔東明 2001 [6]006(12) [7]崔鑫 2012(2). [8]崔獻江 式除雪車介紹 2006(6). [9]謝立陽，張西農(nóng)，李勇 [j]筑路機械與施工機械化 ， 2005(11). [10]李都厚，張娟南 [j]工程機械 ,2005(12). [11]喬維高，專用汽車結構與設計 2010（ 1） . 第 4 頁 共 4 頁 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 I 任務書 (理工類 ) 學生姓名： 羅輝 專 業(yè)： 車輛工程 班 級： 學 號： 201322273 指導教師： 劉志強 職 稱： 講師 完成時間： 2017 畢業(yè)設計 (論文 )題目： 犁式除雪車設計 題目來源 教師科研課 題 縱向課題（ ） 題目類型 理論研究（ ） 注：請直接在所屬項目括號內(nèi)打“ √” 橫向課題（ ） 應用研究（ ） 教師自擬課題（ √ ） 應用設計（ √ ） 學生自擬 課題（ ） 其 他（ ） 總體設計要求及技術要點： 設計 以 犁式除雪車的除雪裝置 ，完成除雪任務 工作環(huán)境及技術條件： 設計參數(shù)： 底盤尺寸（長寬高） 4000定載貨質(zhì)量 3000身質(zhì)量 1200高車速100km/h，最大爬坡度 30%。 發(fā)動機功率最大 80000大扭矩 300000距 2600距前后都是 1400小轉(zhuǎn)向直徑 1280減速器傳動比 速器一檔傳動比 他 參數(shù)可自定。 數(shù)據(jù)如果有沖突，可以適當自己調(diào)整 工作內(nèi)容及最終成果： 根據(jù)產(chǎn)品設計要求，完整地設計出裝配圖一套、零件圖若干，設計出的產(chǎn)品能應用于實際生產(chǎn)中。 統(tǒng)地說明設計過程中問題的解決（確定傳動和結構方案及零件材料的選擇）及全部計算。計算內(nèi)容應包括有關計算簡圖，如主要參數(shù)的選擇及設計與校核、傳動方案簡圖、相關零件的結構簡圖、零件的受力分析圖、彎矩和扭矩圖等。 算結果正確清晰，文字說明簡明通順。計算過程只需列出已知條件、計算公式，將有關數(shù)據(jù)代入公式 ，省略計算過程，直接寫出計算結果。將計算結果整理后，寫入右邊欄內(nèi)，并注明此結果是否“合用”或“安全”等結論。 北華航天工業(yè)學院 計說明書一份，總裝配圖 2張、零件圖若干。 時間進度安排： 指導教師簽字： 2017 年 月 日 教研室主任意見： 教研室主任簽字： 2017 年 月 日 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 錄 第一章 緒 論 ........................................................................................................................................... 1 述 .................................................................................................................................................. 1 雪車 的定義 ........................................................................................................................ 1 雪車的功用 ........................................................................................................................ 1 式除雪車的 主要 結構 ........................................................................................................ 1 雪車 的分類 ........................................................................................................................ 3 雪車發(fā)展 現(xiàn)狀 .................................................................................................................... 3 雪車 行業(yè)發(fā)展趨勢 ............................................................................................................ 4 計依據(jù) .......................................................................................................................................... 4 據(jù)計劃任務書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設計 ................................................ 4 理地選擇 裝配方式 和設備及設計指標 ............................................................................ 4 面解決工廠生產(chǎn)、場外運輸和各處物料儲備 ................................................................ 5 意考慮 設計 后挖潛的可能和留有發(fā)展余地 .................................................................... 5 意環(huán)境保護、減少污染 .................................................................................................... 5 便施工、安 裝、方便生產(chǎn)、維修 .................................................................................... 5 計的范圍和內(nèi)容 .......................................................................................................................... 5 械結構的 設計 ................................................................................................................... 5 制系統(tǒng)的 設計 .................................................................................................................... 6 第二章 除雪車工況分析 ......................................................................................................................... 7 國降雪量定級方法 ...................................................................................................................... 7 國未來降雪趨勢 ........................................................................................................................... 7 北華航天工業(yè)學院 國主要降雪區(qū)域分布 .................................................................................................................. 7 國除雪車工況分析 ............................................................................................................ 8 行標準及設計標準說明 .................................................................................................... 8 料衡算 .......................................................................................................................................... 8 刀材料 ................................................................................................................................ 8 料性能 ................................................................................................................................ 9 制系統(tǒng) .......................................................................................................................................... 9 壓控制 ................................................................................................................................ 9 第三章 受力與剛度計算 ....................................................................................................................... 10 雪阻力計算 ................................................................................................................................ 10 雪斷面面積計算 .............................................................................................................. 10 雪作業(yè)受力分析 .............................................................................................................. 10 引力計算 .......................................................................................................................... 12 駛阻力計算 ...................................................................................................................... 12 引平衡 .............................................................................................................................. 13 率平衡 ............................................................................................................................. 13 刀的受力分析與計算 ......................................................................................................... 13 第 四 章 結 論 ......................................................................................................................................... 15 設計的技術先進性與經(jīng)濟合理性 .................................................................................... 15 設計存在的主要問題 ........................................................................................................ 15 參考文獻 ....................................................................................................................................................... 16 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 V 摘 要 本設計 犁式除雪車除雪裝置 設計， 根據(jù) 設計任務及現(xiàn)場環(huán)境 的要求，通過查閱大量的相關資料 ，逐 步完成 本設計工作。主要包括以下方面： 闡明 犁式除雪車工作原理 ，制定出 合理的設計方案 ， 旨在設計適用于國內(nèi)環(huán)境的通用除雪車 。對 我國降雪較多地區(qū)進行調(diào)查 ，并確定 最高降雪量 。 計算分析受力情況 ， 選擇合適通用車身 ，同時 對犁刀的結構進行合理設計。 利用 件繪制 犁刀結構 相關圖紙。 關鍵詞 ： 降雪量分析，受力分析，犁式除雪車，犁刀設計目 錄 he of to to a of of to a to of To of to of of of to of 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 1第一章 緒 論 述 雪車 的定義 除雪車是用于掃除 道路、鐵軌、機場等場所 積雪的 專用 車輛，除雪車 是由 機 動 車推送 ， 借助 專用的除雪轉(zhuǎn)職 ，將積雪推向線路一側(cè)或兩側(cè)， 從而保證積雪的順利清除。除雪車按照除雪原理可大致分為 犁板式、旋切式、掃滾式 三類，其中犁式除雪車主要以犁刀為除雪裝置進行積雪掃除。除此以外，也有使用化 學、物理手段降低積雪硬度、融點等方法的清雪裝置。 雪車的功用 我國北方高寒地區(qū)每年降雪 4到 6個月，道路積雪對交通運輸造成了惡 劣 影響 ， 以至于交通事故頻發(fā)，甚至中斷交通。為了保證高質(zhì)量，高效率的通車環(huán)境，我國引進并改善了除雪車來改善積雪對交通的影響 。 除雪車的主要功能是清除積雪，除此以外，還有具備多樣功能的多功能除雪車。多功能除雪車可以做到集推雪、掃雪、攪雪、拋雪、融冰、除霜等功能于一體，起到一車多用的作用。既節(jié)約的資源成本，又節(jié)約了時間加快了工作效率，確保道路時刻保持通暢?，F(xiàn)如今，我國最常使用的除 雪車為犁式除雪車和撒鹽機。 式除雪車的 主要 結構 犁式除雪機主要由犁刃與導板及懸掛裝置組成，例如德國拜爾哈克公司的犁式除雪機，犁式推雪板的導板由特殊工程橡膠材料制造，結構簡單、彈性好、反應快、噪音低、吸振能力強，使用成本低。高度可調(diào) (可選手動螺旋桿或液壓式 )的充氣輪胎支撐裝置，自位輪結構對重型推雪板尤其重要。 2個伸縮式液壓缸調(diào)整雪板左右角度，可使推雪板工作角度調(diào)為 30度、 32 度、 34度、 36度。推雪板端裝有路緣石擋塊，以防鏟刃與路緣石干涉。一對輪式停放支架，以方便移動推雪板；推雪板上端防濺裝置可防 止高速除雪時雪花飛濺到駕駛室擋風玻璃。固定簡易型可使雪板工作速度達 40 km\h，可調(diào)型可使工作速度更高，另外還配有鏟刃快速安全更換裝置，大型推雪板還可裝配路拱適應調(diào)節(jié)裝置。雪板前傾角度有 9度和 21度，以適應軟硬雪的施工要求。 身 車身是除雪車前進的動力來源，在不同的工作環(huán)境下，除雪作業(yè)的進行會有不同的要求。在這種情況下，便可以使用不同的車身來適應新的工作狀況，以達到最佳的除雪目的。一般來說，在普通的道路除雪條件下，我們使用家用車就可以完成除雪任務，但北華航天工業(yè)學院畢業(yè) 設計 2 在如顛簸的山路，過厚的積雪路況，冰面等 情況下，就要使用特殊種類的車身來進行除雪工作。我國的除雪車主要以中重型運輸車輛或工業(yè)車輛作為車身進行除雪工作，以適應我國道路的積雪情況。 掛裝置 除雪車車身于除雪鏟之間需要除雪裝置進行連接，根據(jù)需要的不同和除雪規(guī)模的差異，可以使用帶有液壓、電機調(diào)節(jié)的特殊懸掛裝置。 圖 雪裝置組件 動組件和越障機構 除雪車在除雪作業(yè)中，不可避免會遇到障礙物或者不平坦的路面狀況。為了防止在除雪作業(yè)中遇到這些情況，除雪裝置應具有越障以及減震的功能。 架 主架是除雪 裝置的主體，是連接各個部分的主體，由于除雪裝置的主要受力體即為主體，因此，主體需要有較大的剛度。 控系統(tǒng)和液壓系統(tǒng) 部分具有調(diào)節(jié)功能的除雪車，可以使用電控、液壓系統(tǒng)來調(diào)節(jié)雪鏟的高度、傾斜角度、前傾角等，來應對不同的除雪狀況。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 3圖 壓控制裝置 雪車 的分類 除雪車按其除雪原理不同分為犁板式、旋切式、掃滾式三類，使用的除雪裝置分別為：犁刀、螺旋集雪器、滾筒。其中，旋切試除雪車主要針對路面硬積雪、積冰的特殊情況，掃滾式除雪車應對較薄的浮雪。犁式除雪車是我國使用的最頻繁的除雪 車種類，犁式除雪機械結構形式分為單向式、 向翼形式和雙向翼形式，主要用來應對較厚的公路積雪。三種除雪車相比，犁式除雪車具有結構簡單，成本較低，開發(fā)難度低的優(yōu)勢。 雪車發(fā)展 現(xiàn)狀 我國對除雪車的發(fā)展較晚，約始于 1980年左右，隨著改革開放，我國道路不斷新建和開闊，各種機動車輛猛增，對積雪的處理要求的提高，促進了除雪車的開發(fā)進程。我國的除雪車研究機構多集中于三北地區(qū)，先后生產(chǎn)出了幾十種樣機，在除雪工作中發(fā)揮了一定的作用。同時，為了提高技術的先進性，有關部門也引進了外國的道路養(yǎng)護技術和相應的專 業(yè)道路養(yǎng)護設備。其中就有不少具有除雪功能，如奔馳 1650 萬能工程車。 我國曾經(jīng)在研究了國內(nèi)降雪情況、道路情況、機械使用條件和有關部門的要求后，在 1982年研究了 式除雪車。在白江河公路全長 3500公里的作業(yè)實驗中，其良好的性能表現(xiàn)得到了高度評價。 除雪裝置對于處于高緯度的地區(qū)和國家來說是冬季除雪的必要養(yǎng)護裝置。除雪作業(yè)對于維持正常運行、確保行車安全、延長路面使用壽命有重大意義。降雪較頻繁的國家都十分重視除雪機械的研制與使用，如加拿大、日本、德國、法國、英國、瑞典、俄羅斯等國家，都實現(xiàn)了機械化。 最早 的除雪機發(fā)明于 1951年，并于 1952 年進入市場銷售。 1966年成立了較大型的除雪車生產(chǎn)公司 雪機，他們改良了市場上的除雪機產(chǎn)品，推出了面向個人家庭的小型除雪機。到了 1970年，隨著馬力的增強，大型除雪機也得到了改良，足以北華航天工業(yè)學院畢業(yè) 設計 4 應付較大風暴帶來的積雪影響。 目前，國外除雪車外形基本定型于 1970年，在此之外，新增了其他種類的新型鏟雪車，轉(zhuǎn)子除雪車就是其中之一。在電子技術發(fā)展的現(xiàn)在，人們已經(jīng)開始將鏟雪設備與電子設備相結合，來達到更為簡單、方便、安全和快捷的除雪效果。 雪車 行業(yè)發(fā)展趨勢 除雪 車在國外的飛速發(fā)展，使其品種越來越齊全，功能越來越強大，出現(xiàn)了一批具有高創(chuàng)造性和高質(zhì)量的品牌，英國的 士的 之國外除雪機呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢： 多功能化，在除雪的基礎上增加融雪、路面清掃等功能； 高性能化，為了應對除雪中應力的變化，除雪車開始使用液力變矩器。 高安全性，除雪工作中，可能遭遇緊急的道路變化，受到很大沖擊，因此需要一定的安全性保證人員安全。 專業(yè)領域化，大型、小型除雪機分別面對不同情況而得到充分使用。 我國道路環(huán)境比較復雜，除雪設備技術未能達到較高水平，在躲避障礙能力上 不足，經(jīng)常損壞設備，造成不必要的損失，再者我國大部分地區(qū)一年降雪時間在 3到 4個月左右，一年中除雪工作一般在幾十次，一年中大部分時間處于閑置狀態(tài)，大大加大了道路養(yǎng)護的費用支出。減少成本是大課題。 我國除雪機的發(fā)展尚不完善，與外國的先進型號仍有一定技術上的差距。要積極地加強技術合作，打破專利封鎖。集中人力物力優(yōu)勢，聯(lián)合開發(fā)除雪機械，盡早研制出高速度、高性能的除雪設備，實現(xiàn)除雪自動化，節(jié)約人力，既可以減少惡劣環(huán)境下的人力勞動，也可以提高我國的城市機械化水平。 犁式除雪車作為小型簡單可靠地除雪設備，在我國有一定的使 用價值。 計依據(jù) 本設計是根據(jù)北華航天工程學院機電工程學院下達的畢業(yè)設計任務書進行設計的，設計課題為《犁式除雪車除雪裝置設計》。 據(jù)計劃任務書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設計 計劃任務書規(guī)定產(chǎn)品的規(guī)模往往有一定的范圍，設計規(guī)模在該范圍之內(nèi)或略超出該范圍，都認為是合適的；但如果限于設備選型，設計達到的規(guī)模略低于該范圍，則應說明原因，取得上級同意后，才能繼續(xù)設計。 理地選擇 裝配方式 和設備及設計指標 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 5主要結構的確定至關重要，設計完成后，要想改變結構狀況十分困難。因此車身的選擇和結構確定應慎重從事，須通過方案對比后確定，并應盡可能考慮工況，采用安全可靠、技術先進、成熟、經(jīng)濟合理的設計方案。 面解決工廠生產(chǎn)、場外運輸和各處物料儲備 由于工廠生產(chǎn)要求長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，而有些設備則需要一定的時間進行計劃檢修；同時受各處復雜條件如場外運輸?shù)纫蛩氐闹萍s，所以各種物料都應有適當?shù)膬?。各種堆場、儲庫的容量，應滿足各處物料存期的要求。儲存期的確定應使生產(chǎn)有一定的機動性，以利于工廠均衡連續(xù)地生產(chǎn)。但儲存期也不要太長，以免增加基建工程量和費用及占用工廠的流動資金。 意考慮 設 計 后挖潛的可能和留有發(fā)展余地 除雪車從設計到制造投產(chǎn)往往要好幾年的時間，而生產(chǎn)技術卻是向前發(fā)展的。因此設備能力應能切實滿足生產(chǎn)要求并留有余地。此外，應結合設計時的國內(nèi)外未來時期對設計產(chǎn)品需求情況的預測，以及當前國民經(jīng)濟發(fā)展的方針政策，考慮在設計中是否需要或應留有多大的設計余地。考慮除雪工作的原則，既要便于今后的開發(fā)，使車輛工作時盡量不影響原有機能，又要盡可能增加當前車輛的功能和潛力。 意環(huán)境保護、減少污染 設計應嚴格執(zhí)行國家環(huán)境保護、工業(yè)衛(wèi)生等方面的有關規(guī)定。對可能產(chǎn)生的污染應采取相應的防治措施 ，確保工作人員在良好的環(huán)境下從事生產(chǎn)，保護廣大職工的身體健康。 便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修 應做到生產(chǎn)流程順暢、緊湊、簡捷。充分考慮設備安裝、操作、檢修的方便。 計的范圍和內(nèi)容 其范圍涉及到工況的調(diào)查，工作功率的計算，車身的選擇，除雪裝置受力情況，剛度計算，結構設計，結構圖繪制等。 械結構的 設計 北華航天工業(yè)學院畢業(yè) 設計 6 除雪車機械結構的設計的內(nèi)容大致包括：犁刀整體設計、主架設計、防震越障裝置設計、剛度驗證、功率計算、車身選擇。有關計算簡圖，如主要參數(shù)的選擇及設計與校核、傳動方案簡圖 、相關零件的結構簡圖、零件的受力分析圖、彎矩和扭矩圖等。 制系統(tǒng)的 設計 包括液控和電控兩部分。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 7第二章 除雪車工況分析 我國降雪覆蓋范圍基本沒有出現(xiàn)明顯變化。依據(jù)全國無缺測、具有連續(xù)日降雪觀測的臺站資料波譜分析顯示 ,1970— 2000 年我國降雪量年變化波譜組成比較簡單 ,但具有明顯的區(qū)域性分布特征和兩種相反的變化趨勢。劃分出 4 個降雪量年變化相似區(qū)域 :除東北少部分地區(qū)、內(nèi)蒙中部至華北地區(qū)、青藏高原東緣至四川盆地和部分地區(qū) ,降雪量持續(xù)呈線性和非線性減少外 ,我國絕大部分地區(qū)年降雪量總體 呈增加趨勢 ,但 80 年代中后期開始減少。降雪量月變化也存在區(qū)域性分布特征 ,并與區(qū)域氣溫和地理特征有關。 國降雪量定級方法 *小雪： 24小時內(nèi)降雪量小于 *中雪： 24小時內(nèi)降雪量 *大雪： 24小時內(nèi)降雪量 *暴雪： 24小時內(nèi)降雪量大于等于 降雪過程。 國未來降雪趨勢 據(jù)有關資料所述，在對 全國 738個地面觀測臺站 1960對中國地區(qū)過去 40 余年的 積雪時空變化特征進行分析 后，我國 2010積雪深度和雪水當量年際變化均有減少的趨勢 ,且青藏高原減少最為顯著 ,東北地區(qū)和北部地區(qū)積雪減少值小于青藏高原地區(qū)。 但考慮除雪車工作狀況，我們不會使用青藏高原的降雪數(shù)據(jù)來決定除雪車性能，而是采用比較具有泛用性的東北地區(qū)來衡量我國降雪、積雪水平。 未來 2021積雪深度和雪水當量的年變化對比 1971 ,春季的積雪量減少 ,而冬半年的積雪量可能有少量增加。采用氣溫、降水與降雪量的關系計算的結果顯示 ,在 景下 ,降雪量在中國地區(qū)未 來 40 年亦有減少趨勢 ,減少較大地區(qū)位于青藏高原南部邊緣到中東部地區(qū)。 2021971降雪量在 1 國主要降雪區(qū)域分布 中國地區(qū)季節(jié)性積雪存在著三個高值中心：青藏高原西南和南部地區(qū)、北部和東北 — 內(nèi)蒙古地區(qū) ,這也是積雪年際變化變化大的地區(qū) ,也即為中國地區(qū)積雪年際異常變化的敏感區(qū)。因此在選擇模擬的積雪情況時，主要采用這三個地點的降雪情況。綜合積雪深度和積雪日數(shù)的變化趨勢 ,可大致分為三種變化類型：增加和減小同步 ,同步增加北華航天工業(yè)學院畢業(yè) 設計 8 區(qū)主要在的天山以北、青藏高 原的東部地區(qū)、內(nèi)蒙古高原的中東部到大興安嶺以西的地區(qū) ,同步減少區(qū)大體在內(nèi)蒙古西部、黃土高原和長江中下游地區(qū)；積雪深度增加但積雪日數(shù)減少 ,主要在東北平原東部的部分地區(qū) ,長江上游的部分地區(qū)；積雪深度減小而積雪日數(shù)增加 ,主要位于青藏高原中部的部分地區(qū)?？梢钥闯?，我國的主要降雪區(qū)域為：青藏高原、地區(qū)和東北地區(qū)。 而在主要降雪區(qū)域中，東北地區(qū)的降雪時間和分布比較穩(wěn)定，相對于其他兩個區(qū)域而言，更易于采集數(shù)據(jù)。 國除雪車工況分析 根據(jù)我國降雪量信息及降雪分布信息，我國除雪車一般在哈爾濱、長春等地具有較高的 使用頻率，由于除雪車的工作能力要適應大多數(shù)的工作環(huán)境，故選擇降雪量較大的哈爾濱作為參考工作地點。 根據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，哈爾濱在 1、 2月份的降雪量最多，近幾年也會出現(xiàn)連續(xù) 40小時以上的暴雪天氣，為了使除雪車能夠應對絕大多數(shù)的工作情況，我們選用在連續(xù)兩日暴雪情況下的積雪路面作為參考的工況，用以選擇計算除雪車相關性能參數(shù)以及除雪裝置的相關剛度參數(shù)。 行標準及設計標準說明 本文設計以犁刀為主要裝置進行除雪車設計及說明，犁式除雪車是我國使用的最主要的除雪裝置。 行標準 設計相關標準符合《中華 人民共和國國家標準 :除雪車 (25977規(guī)定。 車輛使用過程符合《 公路監(jiān)督檢查專用 車輛管理辦法 》 之規(guī)定。 計標準 參考《 25977雪車設計標準。 料衡算 材料計算是結構驗證的基礎，在整個設計過程中至關重要，并且是保證設計方案可行的保障。當設計方案確定并在完成裝配圖前，即可進行剛度計算，設計工作即從定性分析發(fā)展到定量計算。 刀材料 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 9（ 1） 除雪車犁刀 材質(zhì) 選擇 ： 16合金結構鋼。 （ 2） 犁刀 的大臂；鏟斗；機身材質(zhì)全部都是 16合金結構鋼。 （ 3） 犁刀刀刃： 65簧鋼。 料性能 根據(jù)查看材料屈服強度表 ，可知 B/ 服強度要求為 345度 6585 制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)采用常規(guī)犁式除雪車控制系統(tǒng)，可以調(diào)節(jié)除雪車犁刀的舉升與傾斜角度。以便在除雪機不工作時，舉升雪鏟，避免損壞雪鏟。 壓控制 液壓油從掛載車上截取，液壓油箱要保持足夠的油量。并依照掛載車用油要求執(zhí)行。采用低溫環(huán)境下（ 右）能正常使用的液壓油，如航空液壓油等。 采用組合式多路電磁閥可以控制除雪鏟的 左右轉(zhuǎn)向角 。此設計使用了工程車使用的標準液壓缸，并且對油路進行了設計，可通過液壓裝置分別對雪鏟的不同工作狀態(tài)進行調(diào)整，如雪鏟的舉升和轉(zhuǎn)動。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè) 設計 10 第三章 受力與剛度計算 雪阻力計算 路面除雪車的除雪鏟結構為單向犁板式，其除雪阻力 浮雪鏟除雪作業(yè)時受到的雪的阻力 雪斷面面積計算 我們以參考哈爾濱在數(shù)日暴雪天氣下的積雪情況作為參考工況，初定雪密度為800kg/輛在路面行駛需要寬度約為 3m，犁刀有效除雪寬度 定為 3m，最大積雪厚度為 此，可以得出，除雪裝置的有效除雪面積為 據(jù)已知狀況，犁刀除雪角在 50° 除雪效率最佳，選擇 60°角作為除雪車的除雪行進角，故可得出除雪鏟最大除雪斷面面積為 雪作業(yè)受力分析 在自身重力的作用下，除雪鏟會與地面緊密接觸在一起，除雪車在前進時，因為速度較大，積雪將被鏟離地面，并沿浮雪鏟拋向側(cè)面。因此，浮雪鏟本身的質(zhì)量、鏟體與路面的摩擦系數(shù)、鏟刃與路面的夾角、鏟刃形狀、鏟體水平擺角、除雪作業(yè)寬度、除雪作業(yè)速度、浮雪密度、浮雪厚度等因 素都與雪阻力計算密切相關。同時，浮雪的平均抗剪應力亦對雪阻力計算產(chǎn)生一定影響，但由于其值相對較小，計算時通常忽略不計。 為便于計算分析，建立如圖 示的浮雪鏟受力直角坐標系。定義除雪車前進方向為 X 軸正向，車體左向為 Y 軸正向，垂直向上方向為 Z 軸正向。定義浮雪鏟鏟體與地面間夾角γ為切削角，鏟體長度方向與車輛行進方向所夾銳角 !為行進角，按圖 1 坐標系把浮雪鏟受到的雪阻力 解為前進方向分力 側(cè)向分力 垂直分力 Fμ c。圖 坐標系。 圖 圖 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 11 當除雪作業(yè)速度小于 10 km/h，作業(yè)效率太低，除雪作業(yè)速度大于 70km/h，則違反道路交通相關法律、法規(guī)。因此，確定除雪作業(yè)速度區(qū)域為 10~70km/h。研究結果表明，在 10~70km/h 速域內(nèi)，除雪作業(yè)速度對雪阻力的影響呈分散的兩區(qū)域 ——— 10~20km/20~70km/h 速域。不同速域?qū)ρ┳枇Φ挠绊懴禂?shù)不同。根據(jù)速域影響系數(shù)，建立如下雪阻力各向分力計算分析數(shù)學模型： 除雪車工作時的數(shù)學模型為： 2θco i nS s i n θθco i μ ???? o ss cS s i n θs ? 2θ 式中：μ f 為鏟刃與路面的摩擦系數(shù)； 雪鏟質(zhì)量（ S 為浮雪層與雪鏟接觸斷面積（ m/s）； ρ 為雪密度，（ kg/ K 為浮雪鏟刃口形狀系數(shù)（ K=1）； g 為重力加速度 g= θ 為 行進角（°）； θ τ 為切削叫（°）； τ 雪的抗剪強度（ τ =04其中 H 為雪的抗壓強度，可查表獲得。 當除雪作業(yè)速度為 10km/獲得計算公式： ）（ρμ θ0 . 3 3 c o 22?? S s i 當除雪作用速度為 20km/獲得 計算公式： 北華航天工業(yè)學院畢業(yè) 設計 12 s i n θ 4 5 co i ρμ?? 浮雪鏟鏟刃在除雪作業(yè)時與路面的摩擦是在有雪參與的條件下鋼鐵材料的鏟刃與路面間的摩擦。鋼質(zhì)材料與壓實雪的摩擦系數(shù)為 質(zhì)材料與瀝青混凝土的摩擦系數(shù)為 多數(shù)情況下，鏟刃和路面的摩擦系數(shù)的取值范圍為 除雪作業(yè)過程中，各種摩擦情況都會隨機出現(xiàn)，沒有規(guī)律性 。因此，計算中通常取摩擦系數(shù)的最大值 ，即 f=雪密度變化范圍很大，為了保證除雪車可以滿足大部分除雪條件，我們選用最大值 800kg/ 在犁刀結構一定的條件下，計算除雪鏟的質(zhì)量，帶入除雪斷面面積為 面厚度為 過計算可得除雪鏟質(zhì)量約為 600 計算 10km/h 的雪阻力： 886N 計算 20km/h 的雪阻力： 886N 引力計算 除雪車在工作中的最大牽引力 μ μ（ 式中：μ為附著系數(shù)，等于 取重型型卡車質(zhì)量 15000 則可得出最大牽引力 5000 行駛阻力計算 在計算過程中，我們將除雪車的工作過程看做勻速行駛過程，其行駛阻力的計算公式為： F 阻 =μ 阻 τ （ 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 13 式中μ 阻 為空氣阻力系數(shù)取值 μ τ 為滾動阻力系數(shù)，取值 值 8 計算可得除雪車行駛阻力 F 阻 = 牽引平衡 為使除雪車可以正常進行除雪工作，除雪車的牽引力必須大于等于雪阻力與行駛阻力之和，即 入可得 于 可知除雪速度應在 10km/h 到 20km/h 之間，經(jīng)計算可得除雪速度v=h。 率平衡 除雪作業(yè)消耗功率可由公式 P=(m)v/η計算獲得，過計算得除雪功率 P=般來說重型卡車發(fā)動機功率大于 200在此工況下可以應對任何密度的路面積雪問題。 刀的受力分析與計算 1． 受力分析 犁刀在工作時，受力最大的點為前段的刃部，以及與刃部相連的鏟頭部分，因此，在檢驗結構剛度時，只需要檢驗這兩部分即可。受力圖如下圖所示： 圖 可知除雪車在進行除雪工作時，犁刀刀尖受兩個力的作用，我們可以用除雪 阻力來代替這兩個力對犁刀的作用，將除雪阻力分為垂直于犁刀表面的 平行于犁刀表面北華航天工業(yè)學院畢業(yè) 設計 14 的 們在檢測刀尖的剛度時，只需要考慮 作用即可。而 帶入前面計算的雪阻力可得 由公式Σ =F/A 來計算刀尖處的應力，將經(jīng)過分析得出的結果帶入可得： Σ 1= 計算除雪裝置推面應力，犁刀刀尖長度為 20 雪角度為 60°，則離地面距離 L==雪厚度為 h=有 F=h=入計算推面應力得： Σ 2=小于材料屈服強度。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)設計 15 第 四 章 結 論 設計的技術先進性與經(jīng)濟合理性 本設計為犁式除雪車除雪裝置設計，對我國國內(nèi)降雪及工作狀況進行了詳細分析，使用已有的底盤車身，進行的符合我國國情使用的犁式除雪車，降雪分析、結構設計、剛度檢驗，以及主要參數(shù)和細節(jié)均有涉及。關于底盤選擇，秉承盡量選擇適當?shù)男吞?、尺寸、功率，以避免浪費的原則，且保證設備的功能性完善， 利于維護。在保證工作效率和工作質(zhì)量的前提下，做到環(huán)保、節(jié)能、快速的多重要求。 設計存在的主要問題 本設計在結構上為保證工作狀況要求，對積雪狀況的處理為最壞情況，因此在小量降雪的情況下顯得過于浪費。設計中更多的考慮城市工況、平坦道路，對于崎嶇道路和窄小的山路沒有考慮。產(chǎn)品成本和原料的買進沒有進行估算、計算成本等經(jīng)濟指標?？傮w來講，本設計不是很細致，還有一些改進之處。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè) 設計 16 參考文獻 [1]徐興奎 2000 年中國降雪量變化和區(qū)域性分布特征 [J]2011,(03):497[2]王濤，張永梅 j]建設機械技術與管理，1997（ 3） . 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