宝博体育除雪车-圆形铲除雪装置结构设计【含CAD图纸和说明书】

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　　毕业设计说明书论文题目： 圆形铲除雪装置结构所设计 学生姓名： 学院名称： 专业名称： 班级名称： 学 号： 指导教师： 教师职称: 2016 年 3 月 21 日圆形铲除雪装置结构设计摘要近两年，我国北方地区进入冬季后降雪量普遍偏大，给城市和乡村的交通和行人的正常出行带来了很大影响，若不及时清除，则会造成严重的交通障碍和阻塞，而这几年，随着我国经济的高速发展，对市政维护设备的投入也连年增加，一般城市一类街道清雪主要靠大型除雪设备进行，由于受条件限制，二三类街道的清雪还仍以人工作业为主，劳动强度大，作业效率低。而我们设计的除雪机能在降雪后迅速，有效地清除路面积雪，保证道路通畅。本文将重点介绍了现存除雪机械的类型及特点，阐述了本次除雪机总体设计方案的确定、基本结构、工作原理、主要技术参数的选定、传动系统的配置方案，除雪装置的设计等等。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集破冰除雪于一机的设备,同样具有十分重大的意义。关键词：除雪机；总体设计；技术参数、传动系统Circular structure designed to eradicate snow meansAbstractThe past two years, northern China into the winter snowfall generally too large to normal travel of urban and rural traffic and pedestrians is a big influence, if not promptly removed, will cause serious traffic congestion and obstacles, and in recent years, as Chinas rapid economic development, municipal maintenance equipment investment has increased year after year, a class of the general urban street Kiyoshi mainly by large snow removal equipment, due to the conditions, two three streets Kiyoshi also still in manual work-based, labor-intensive, low efficiency. And we design function in snow after snowfall quickly and effectively clear the road of snow to ensure smooth road.This article will focus on the existing snow machine type and characteristics set forth for determining this snowplow overall design scheme, the selected basic structure, working principle, the main technical parameters of the transmission system configuration, snow removal equipment design, etc. .Foreign snowplow function than the whole, but the structure is complicated, expensive, and most of them are not suitable for domestic road conditions. Therefore, we developed for Chinas road conditions and snow on a set of ice-breaking machine equipment, also has great significance.Keywords: snow blower; overall design; technical parameters, transmission目录第一章 绪论11.1除雪装置研究的意义与目的11.1.1除雪装置研究的意义11.1.2除雪装置研究的目的11.2国内外研究的现状11.2.1国内除雪装置除雪现状11.2.2国外除雪装置除雪现状51.3 本设计研究内容与研究方法61.3.1本设计研究内容61.3.2本次设计拟采用的方法7第二章 圆形铲除雪装置的典型结构和特点72.1除雪装置的分类72.2推抛雪机构82.3越障和支架机构92.3.1整体翻转式避障装置92.3.2下段翻转式避障装置102.4动力车112.5本章小结11第三章 犁式前雪铲铲面参数化设计123.1基本概念介绍123.2前面铲铲面结构及参数的确定143.3本章小结15第四章 其余零部件设计164.1液压设计164.1.1液压缸原理164.1.2液压缸的分类174.1.3液压缸的计算174.2轴承寿命计算和润滑方式的选择214.2.1寿命计算214.2.2润滑方式的选择22第五章 结论与展望245.1结论245.2展望24致谢25参考文献26第一章 绪论1.1除雪装置研究的意义与目的1.1.1除雪装置研究的意义近两年，我国北方地区进入冬季后降雪量普遍偏大，给城市和乡村的交通和行人的正常出行带来了很大影响，若不及时清除，则会造成严重的交通障碍和阻塞，而这几年，随着我国经济的高速发展，对市政维护设备的投入也连年增加，一般城市一类街道清雪主要靠大型除雪设备进行，由于受条件限制，二三类街道的清雪还仍以人工作业为主，劳动强度大，作业效率低。而我们设计的除雪机能在降雪后迅速，有效地清除路面积雪，保证道路通畅。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集破冰除雪于一机的设备,同样具有十分重大的意义。1.1.2除雪装置研究的目的我国地域广阔，占地面积很大，在我国的北方，一般每年的11月份即会进入雪季，特别是在黑龙江地区，进入雪季的时间将会更早，随着雪季的到来，大雪纷飞的场景随处可见，而大雪过后，道路积雪给交通运输及人民日常生活带来许多困难,有时甚至阻断交通。近几年来高等级公路里程不断增加,及时有效地清除路面积雪已成为亟待解决、刻不容缓的问题,这对于提高车辆的运输效率、避免重大交通事故的发生,具有很大的社会经济效益。目前,国内除雪作业多由人工或其它代用机械完成,其劳动强度大,作业效率低。进口外国先进的除雪设备,造价高且不适合中国国情;而用其它的代用机械如平地机进行除雪作业,则又浪费实用设备且对路面具有破坏性。所以,尽快开发出适合中国国情的低成本、高效率、且宜大面积推广应用的除雪设备,是一项艰巨而紧迫的任务。1.2国内外研究的现状1.2.1国内除雪装置除雪现状目前，世界各个国家除冰雪的方法中，应用最普遍的是溶解法和机械法。溶解法是依靠热作用或撒部化学药剂使冰雪融化。其优点是除净率高，但是它的成本很高。而且容易造成环境污染。虽然环保型融雪药剂已经问世，对环境和植被的影响减少了，但是并未彻底根除。因此使用范围受到一定限制。机械法是通过机械作用直接作用解除冰雪危害。虽然除净率较低，但是对环境和植被无任何影响。能实现冰雪的异地转移。应用范围比较广。因此，笔者认为：清除冰雪必须以机械法为主，以溶解法为辅助，才能达到快速和环保的除雪效果。我国对除雪机械的开发、生产都比较晚，因此还处于起步阶段。目前，我国的城市道路和公路冬季除雪大部分仍沿用传统的养护方式，即人工作业和小型的除雪机械相结合的方式。高速公路和一级公路开始使用大型专用除雪机械，进行冬季养护。但是，除雪机械在数量和品种规格上还很少，所以除雪设备大部分依赖进口。机械化程度和总体水平远远落后于发达国家。只是最近几年国内的厂家才参照国外的先进技术研制了适合我国国情的除雪机械。综观国内外的除雪机械，其类型总的来说有三种类型：1) 犁式除雪机犁式除雪机的工作装置一般安装在主机的前端，是所有除雪机中应用最为广泛、起源最早的除雪设备。主要使用于未被压实的新降集雪，其厚度为300mm以下。犁板有整体式和分段式，有V型犁和U型犁之分。其特点是：多数采用了双摇杆机构，避让效果明显，越障高度较大，环境适应性强，可以在硬质雪区工作。有的还增加了滑靴和滚轮等装置，用来减少或消除铲刃对地面的作用力，保护了地面，减少了刀刃的磨损。具体类型有： 单向犁-除雪犁以固定角度装在除雪车前部。 V型犁-主要结构和工作原理与单向犁相同，只是结构呈左右对称，形成V形。 变角度犁-指犁的排雪方向和行进角度可以改变的除雪机械。 复合犁-又叫铰接雪犁，采用两翼结构，中间垂直铰链可以自由改变形状，形成单向犁、V型犁、变角度犁等犁形。比较典型的产品有：徐州装载机长的专利产品-调压自动越障式除雪装置。郑工、柳工和沈阳山河等厂家生产的ZL50型除雪机。由于该类除雪机械拥有结构简单、性能可靠、价格低廉等特性，因此受到广大用户的认可，得以广泛的使用。2) 旋切式除雪机械旋切式除雪机械工作方式为自行式和悬挂式两种。主要有离心式物料风机、风道、抛雪筒、护板和螺旋型集雪器等部分组成。结构相对比较复杂。工作时借助主机或者专用底盘的动力，驱动风机做高速旋转运动，将集雪器聚拢的雪由风道、抛雪筒抛出去。抛出距离和角度可以根据需要自己调整。在清除雪障时旋切式除雪机械有明显的优势。但是无法清除压实的积雪。具体类型有： 螺旋式-螺旋轴鼓上的叶片呈左右旋向，左右旋向的叶片在轴线中部结合形成U形抛雪槽，U形抛雪槽低部稍微向后倾斜，内侧光滑，工作时轴鼓上的叶片刀刃切削破碎积雪，并将积雪集中送到中部U形槽内抛出。 转子式-主要以清除新雪为主要作业对象。转子叶片可以完成切雪、扒雪和抛雪。 单螺旋转子式-有转子和一根螺旋组成。螺旋水平布置在转子前，螺旋叶片作成左右旋向，当螺旋周转动时，把两边的积雪送到中间，再由转子抛出。 双螺旋转子式-双螺旋转子式的工作装置的两螺旋上、下平行地置于转子前面。立轴螺旋转子式-该工作装置将螺旋竖放在转子两侧，螺旋叶片为左右旋向，工作时雪的移动方向为上下运动。主要机型有：哈尔滨开达公司生产的抛雪式除雪机和吉林大学研制的CX-30型除雪机。3) 扫滚式除雪机械扫滚式除雪机械工作方式为自行式和悬挂式两种。在主机或者专用底盘的动力作用下，驱动扫雪滚和扫雪盘做高速旋转运动，扫雪滚和扫雪盘上的柔性强力扫雪刷，将路面积雪卷起使之脱离地面，在高压空气的作用下吹向路边。该式除雪机械主要适合于较薄的或者是犁式除雪机械工作后的残留积雪。即使路面凸凹不平也可以获得无残雪的除雪效果。主要生产厂家有：哈尔滨开达公司和哈尔滨重型机械厂等。国内的除雪机械虽然有了很大的发展，但其总体水平与发达国家相比，产品品种及性能都还有很大差距。适应不了我国高速公路的发展的需求，主要体现在以下几个方面： 技术水平低，除雪机械在结构设计、制造工艺宝博体育、零部件供应和使用管理等方面都存在技术水平低的问题。致使除雪机械可靠性差、故障多、寿命短。 功能单一。除雪机械具有明显的季节性，如果功能单一，只能用做除雪和除冰专用，那么，机械一年中大部分时间处于闲置状态，大大增加了除雪的成本。加重了公路养护部门的负担。 品种类型不全。与国外相比，现在有不少除冰雪机械在国内还是一片空白。现有的除冰雪机械无法满足公路和大型机场的除冰雪的要求。(2) 国内外在这个方面的发展方向：加强对雪质、雪性的基础研究。为了提高除冰雪机械的设计水平，需要对冰雪的力学性质和物理特性进行深入研究。特别是对压实冰雪的理论研究。据有关资料研究：东北地区压实冰雪占总的除雪任务的80%以上。 向一机多能和机电液一体化方向发展。在现有的条件下，可以对汽车、拖拉机、装载机和推土机等设备进行改装，冬季降雪时用来除冰雪作业，其余时间可用来进行公路养护和其他作业。可以提高设备的利用率。采用机械、电子、液压等技术提高除雪机械的科技含量，减轻工人的劳动强度。 向大型、小型和高速方向发展。我国的地理环境复杂，各个城市道路建设布局各异，冬季降雪情况不同，在除雪设备的选取上也不尽相同，因此要开发出大型、小型的各种除冰雪机械，以满足不同地区和工况的除冰雪要求。同时要开发出效率高的机械，避免除雪作业造成路面交通拥挤。例如，东北有些城市规定：对于市区内主干道，雪停止24H后需运出城市外。 加强行业间的技术交流与合作。走共同研发之路。各个厂家根据自己的实际情况开发出的产品各有优缺点，为了加快除冰雪机械的开发和应用，应加强企业间的合作，集中财力、物力和人力走共同发展之路，实现除冰雪的机械化。1.2.2国外除雪装置除雪现状目前国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。(1)综合式除雪综合式除雪是将推雪、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BOSCHUN G 公司和美国的S&S公司。瑞士的BOSCHUN G 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140 kW , 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。(2)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DA IML ER - BEN Z 公司、瑞士的MARCEL BOSCHUN G 公司和英国的SCHM IDT公司等。(3)融雪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DA IML ER -BEN Z 公司、德国的VOL KSWA GEN 公司、瑞士的MARCEL BOSCHUN G 公司和英国的SCHM IDT公司等, 其代表机型分别为U nimog、M ulticar、Pony和SK150, 后两种与M ulticar 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。U nimog 多用底盘车辆的发动机为柴油机, 功率38124kW , 运行速度0-90km/h ,工作速度范围大, 且前后桥驱动,具有很好的越野性能及较大牵引能力,同时备有机械、液压、气动多个动力输出。M ulticar 的除雪车装置的结构与非公路车辆基本相同,采用柴油发动机,功率62 kW(或78 kW) ,采用ZF 专用变速箱作为传动部件, 前后设置液压动力输出和快速悬挂机构,前后桥驱动,车辆行驶速度为185 km/h。这两种车辆在冬季均可装备撒布化学药剂融雪装置和机械除雪装置, 除雪装置大约有十几种, 以螺旋式除雪装置为多, 其余为犁式。当积雪的厚度在20 mm 以下时, 用螺旋式除雪机作业是不实用和不经济的。这时可用除雪板完成堆积作业, 然后由螺旋式除雪机完成抛雪作业。犁式除雪器具有路面障碍保护机构, 其最佳除雪宽度2 375mm,除雪铲高1000mm,分雪的最大角度为36,最佳除雪速度15km/h, 最佳生产率47500m2/h,残留雪厚度不大10mm。这两种车辆的螺旋式除雪装置结构型式较多,其中一些具有鼓风机吹雪的功能。螺旋式除雪装置的主要参数为: 除雪宽度2 600 mm , 滚筒直径900mm,抛雪距离可达16 000mm,除雪效率约800t/h ,工作速度小于15 km/h,抛雪方180。1.3 本设计研究内容与研究方法1.3.1本设计研究内容我们本次设计主要根据我国现有的除雪机械进行改进，目前我们现有的除雪机械有以下的不足：1） 路面除雪机械作业速度较慢 国外犁式除雪机最大除雪速度达50km/h螺旋式除雪机最大除雪速度可达70km/h。国产CBX一1600型除雪机，最大除雪速度仅为2.15 km/h。我们将根据现有的机械进行改进，重点是对其传动机构的改进。 2）对路面障碍避让效果不理想 在除雪过程中,常常因遇路障而使主机或者除雪装置损坏，国内现有的犁式除雪机，大部分避障的能力较差。CL一24型公路除雪机，安装了避让装置和防止过度避让锁链，可以保证在除雪作业过程中避让路障，防止主机或除雪器的损坏，还可同时防止避让锁链因过度避让而损坏避让回位弹簧，但还需进一步跟踪测试、验证。1.3.2本次设计拟采用的方法采用新旧技术相结合的方法。因为有关装载机和除雪机构的研究在我国已经有了一定的进展，即使和发达国家相比还很落后，在很多领域。但近几年我们引进了很多先进的技术，特别是除雪机械方面的，加上我们的有关装载机和其他工程机械的研究知识，将这两方面的知识有机地结合起来，实现新的突破，研制出适合我国国情的公路养护机械集工程作业和除雪能力于一体的多功能机械产品。第二章 圆形铲除雪装置的典型结构和特点除雪机械通常由除雪装置和动力车组成。除雪装置因其不同的除雪原理具有不同的结构形式,但总体而言,可以分为以下四个部分:推雪机构、抛雪机构、越障机构以及支架机构。本章重点分析圆形铲除雪装置的典型结构和特点。2.1除雪装置的分类 总体上，除雪机械按不同的分类标准可以分类如下：2.2推抛雪机构 犁式除雪机的推抛雪机构为翠式除雪板,又称为犁刀,通常被安装在动力车的前端、中部或侧部,主要实现抛雪的功能,是目前除雪板式除雪机构中除雪效果最好的形式。除雪作业时犁式除雪机常以直线行驶为主,最大行驶速度可达50Kni/h以上,因而除雪效率极高。按照犁刀不同结构形式可分为单向犁刀、V型犁式刀以及复合式犁刀。 单向犁刀的结构形式所示,主要包括犁板和伊刃两部分。该犁刀常被安装于除雪机的前端,故常被称之为前雪沪,主要用于新降积雪的清除。在一定的除雪速度下,新降积雪会沿犟刀的内表面上升,从犁刀的上端抛出。该结构在最优的工作参数下,可以获得极佳的除雪效果。但该机构只能实现单向的排雪功能,因而更适用于高速公路路面积雪的清除。V型梨刀是在单向犁刀的基础上发展而来的，结构形式呈V型对称布局。该犁刀工作原理与单向犁刀基本相同,在除雪过程中，可以同时向两边排雪，但除雪速度比单向犁刀偏低。该类除雪板常被用于厚积雪层和一定程度的压实雪层的清除。复合式犁刀也是由单向犁刀发展而来的，由两块单向犁刀构成，其结构形式与V型梨刀相似。复合式犁刀采用两翼中折式结构，因而可以根据需要作为单向犁或V型犁刀使用。但由于其结构相对较为复杂，故使用较少。2.3越障和支架机构 目前我国公路和城市道路所存在的问题突出表现在路面的平整度较低、局部破损比较严重。对于城市道路，除了大面积存在的污水井盖外，有时为了降低局部路段的行车速度，还常常设置有减速带。这些障碍物的存在，对除雪作业的安全都构成潜在的威胁。因此，除雪机械必须配置有相应的越障和支架机构，即避障装置。避障装置是指在不中断除雪作业的前提下，使除雪机构顺利翻越路面障碍，并且最大限度减小除雪部件、路面及路面设施损坏的功能构件总称。该装置一般包括越障机构和支架机构两部分，其中越障机构是最重要的功能部件，而支架机构除了起辅助翻越障碍的作用之外，还具有偏转和提升除雪部件的作用。但在一些设备中，这两部分可能会反映在同一部件上。按照翻越障碍时运动部件的不同，可将避障装置划分为整体翻转式和下段翻转式两种。2.3.1整体翻转式避障装置整体翻转式避障装置结构简单,加工制造容易,性能可靠。其典型结构形式如图2-1所示，有整体式铲面、复位弹簧和双摇杆支架机构组成。当茫面底部A点遇到障碍时，障碍物会给A点一个水平向后的力，此时铲面会绕B点做小幅度的转动，但由于连杆BG的存在以及切削角的存在，杆BG绕G点转动，连杆CE绕E点转动，并使拉伸弹簧DF进一步拉伸。最终使A点上升至障碍物的高度(图2.- (b)，并翻越障碍。通过障碍物后，铲面会在弹簧回复力和自重的作用下复位。另外，若将上述整体式伊面改为分段式铲面，则可以实现除雪宽度方向的分段避障，但整体结构将会更加复杂。图2-1整体翻转式避障装置工作过程2.3.2下段翻转式避障装置下段翻转式避障装置与整体翻转式避障装置基本类似，差别在于该装置的铲面采取上下两段形式，其典型结构如图2-2所示。当铲面底部A点遇到障碍时(图2-2 (a)，障碍物会给A点一个水平向后的力，此时铲面下段会绕C点转动，经打BE使压缩弹賛DE沿导打压缩。由于切削角的存在致使铲面上端也会发生小幅度的转动，当伊面下段偏转到竖直位置之后，铲面幵始翻越障碍。当A点达到障碍物高度时，此时压缩弹黃变形最大(图2-2 (b)。翻越障碍后，经压缩弹賛的作用，铲面下段复位。该类避障装置结构紧凑，应用较广，更适宜分段避障功能的实现，但避障高度有限。另外,也有采用液压系统的柔性下段翻转式避障装置，但由于需增一套液压系统。图2-2 下段翻转式避障装置工作过程2.4动力车除雪机械动力车要满足除雪作业的动力消耗，满足除雪过程的稳定性要求，还要满足经济性要求。由于除雪作业具有明显的区域性和时间性，所以对于大多数除雪机械来说，并不指定专门的动力车，可以采用拖拉机、皮卡、重卡甚至是经改装后的轮胎式或履带式工程车辆如图2-3所示。也有部分除雪机械开始采用除雪专用汽车底盘，显著提高了除雪效果，但由于经济性不好，推广使用比较困难。图2-3除雪机械动力车举例2.5本章小结按照不同的分类标准，对现有除雪机械进行了分类。对犁式除雪机的结构和特点进行了说明，并详细分析了犁式除雪机的推抛雪结构和避障与支架机构的形式和特点。第三章 犁式前雪铲铲面参数化设计3.1基本概念介绍（1） 犁式前雪铲铲面机构犁式前雪铲是犁式除雪机的主要功能部件，因其常被布置于除雪机的前端而得名。在实际使用中，以单向犁作为前雪铲的情况居多，据统计90%以上的犁式除雪机均是以单向犁作为前雪铲，因此本文以后提及前雪铲均是指单向犁式前除雪铲。前雪铲面结构形式主要有渐幵线所示。前雪铲通过可拆卸连接装置固定于动力车底盘的前端。在除雪过程中动力车以较高的除雪速度行进，新降积雪经前雪铲产面的作用被抛向道路一侧。图3-1 前雪铲铲面结构形式（2） 前雪铲铲面结构参数 前雪铲铲面的典型结构参数如图3-2，其主要结构参数为刃宽、犁宽以及犁高等。图3-2 前雪铲铲面相关参数示意图犁宽是指前雪铲除雪宽度，是刃宽在与车辆行进方向相垂直方向上的投影。除雪宽度由具体的除雪场合决定，但同时应满足以下要求：前雪铲的除雪宽度要求小端应比同侧轮胎外缘宽出大约，大端应比同侧轮胎外缘宽出大约。犁宽太小会导致两侧积雪回落而被轮胎压实，影响除雪效果。而犁宽太大将会使铲体过大，使前轮负荷过大，行驶稳定性降低。犁高是指拆除罩板后的铲面小端高度和大端高度。一般铲面小端高度大约为，而大端高度大约为。罩板的作用主要是避免从前雪铲抛出的积雪飞向除雪机驾驶舱，影响驾驶员行车视线。通常是将罩板和铲面做成两部分，通过弹簧和销轴联接，使罩板与铲面间的夹角随抛出雪量的大小而变化。（3） 前雪铲工作参数前雪铲的工作参数（图3-2）主要包括行进角和切削角。行进角是指刃宽度方向与动力车行驶方向间的夹角，一般为锐角。行进角的大小与除雪阻力、抛雪方向以及除雪效果具有较大的关系。行进角较小，除雪阻力小且抛雪效果好，但为了保证必要的除雪宽度需加大刃宽；行进角较大，相同的除雪宽度则刃宽较小，但除雪阻力较大，且抛雪效果较差。根据经验，前雪铲的行进角一般取值为。切削角是指前雪铲端面上铲刃与路面间的夹角，一般为锐角。除雪作业时，具有一定切削角的铲刃将积雪从地面剥离，积雪沿前雪面向上运动，最后以一定的速度从前雪铲的上端抛出。切削角的大小直接影响切削阻力和铲刃强度。切削角太小，使铲刃强度不足；切削角太大，使切削阻力增大。实践表明，前雪铲在清除新降积雪时，切削角一般取值在。3.2前面铲铲面结构及参数的确定（1） 前雪铲结构形式的选取前雪铲的主要作业对象是新降积雪，该类积雪密度较小，结构松散。新降雪密度随降雪温度及降雪量的不同而变化，通常其密度在之间。在除雪速度较高的情况下，被除积雪会紧贴铲面做空间旋移运动。前雪铲，铲结构形式直接影响被除积雪的空间运动轨迹，是除雪阻力及除雪效率的重要影响因素。在除雪过程中，如果在一个旋移运动周期内抛出积雪的距离较远，则标志着该前雪铲性能较好。为了便于向道路两侧抛雪，前雪铲常被设计成两端不同大小的结构形式。图3-3 前雪铲铲面结构形式目前常见的前雪铲铲面结构形式（图3-3）主要有圆弧型、渐开线型和抛物线型，其中圆弧型和抛物线型铲板性能较为相似。若将渐开线型做正反两种布置，即是类渐开线型和类渐开线型。前雪铲的切削性能与推土铲较为相似,Grabotz和Drees分别对抛物线型和两类渐开线型铲板做了对比试验，实验结果如表3-1。表3-1 铲板结构形式对切削阻力的影响铲板结构形式抛物线型类渐开线结果表明对于中等砂土物料，类渐开线型铲板的切削阻力最小，而中等砂土物料与新降积雪的物理性能较为接近。因而，本文选用类渐开线型作为所设计铲板的曲面类型。（2） 前雪铲主要结构参数的确定为保证在除雪作业过程中除雪机械能为自己开辟前进的道路，保证作业质量，前雪铲的除雪宽度要求小端应比同侧轮胎外缘宽出大约，大端应比同侧轮胎外缘宽出大约。本文动力车选用，车辆宽度，因此犁宽取为。犁宽是刃宽在与车辆行进方向相垂直方向上的投影，拟定行进角为60，则刃宽。最终前雪铲的宽度首先满足基本除雪宽度的要求，再按比切力加以检验：式中，除雪机额定牵引力，。 前雪铲铲刃宽度，。如前所述，一般铲面小端高度大约为，而大端高度大约为。所设计铲面小端和大端均为渐开线形式，渐开线的参数方程为：式中，基圆半径，。取最大除雪高度为，由此可求得前雪铲小端渐开线基圆半径为。假设铲面大端的容量能力为小端二倍，通过面积积分：求得大端基圆半径，圆整为。3.3本章小结 本章主要针对犁式除雪机前雪伊的参数化设计展开讨论,详细叙述了犁式前雪铲铲面的设计过程。第四章 其余零部件设计4.1液压设计4.1.1液压缸原理液压缸由缸筒、活塞、活塞杆、端盖、活塞杆密封件等主要部件组成。若缸筒固定，左腔连续地输入压力油，当油的压力足以克服活塞杆上的所有负载时，活塞以速度连续向右运动，活塞杆对外界做功。反之，往右腔输入压力油时，活塞以速度向左运动，活塞杆也对外界做功。这样，完成了一个往复运动。这种液压缸叫做缸筒固定缸。若活塞杆固定，左腔连续地输入压力油时，则缸筒向左运动。当往右腔连续地通入压力油时，则缸筒右移。这种液压缸叫活塞杆固定缸。本章所论及的液压缸，除特别指明外，均以缸筒固定，活塞杆运动的液压缸为例。由此可知，输入液压缸的油必须具有压力和流量。压力用来克服负载，流量用来形成一定的运动速度。输入液压缸的压力和流量就是给缸输入液压能；活塞作用于负载的力和运动速度就是液压缸输出的机械能。因此，缸输入的压力，流量，以及输出作用力和速度是液压缸的主要性能参数。4.1.2液压缸的分类为了满足各种主机的不同用途，液压缸有多种类型。按供油方向分，可分为单作用缸和双作用缸。单作用缸只是往缸的一侧输入高压油，靠其它外力使活塞反向回程。双作用缸则分别向缸的两侧输入压力油。活塞的正反向运动均靠液压力完成。按结构形式分，可分为活塞缸、柱塞缸、摆动缸和伸缩套筒缸。按活塞杆的形式分，可分为单活塞杆缸和双活塞杆缸。按缸的特殊用途分，可分为串联缸、增压缸、增速缸、步进缸等。此类缸都不是一个单纯的缸筒，而是和其它缸筒和构件组合而成，所以从结构的观点看，这类缸又叫组合缸。4.1.3液压缸的计算一）初定液压缸工作压力鉴于动力滑台要求快进、快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式的，并在快进时做差动连接。这种情况下液压缸无杆腔的工作面积A1应为有杆腔工作面积A2的两倍，即=A1/A2=2。 由工况分析中可知，工进阶段的负载力最大，所以，液压缸的工作压力按此负载力计算,选 ,本机床为钻孔组合机床，为防止钻通时发生前冲现象，液压缸回油腔应有背压，取背压， 假定快进、快退的回油压力损失为。二） 液压缸尺寸的计算 由式得因为A1=2A2，A2=m2液压缸直径由于快进、快退速度相等，则取标准直径，d=80mm。则，液压缸有效面积经检验，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。三） 液压缸的流量的计算液压缸的快进流量液压缸的工进流量液压缸的工进流量四）液压缸工作腔压力的计算液压缸的快进压力液压缸的工进压力液压缸的快退压力详细参数见表4-1。图4-1。表4-1 液压缸在工作循环中各阶段压力、流量和功率工作阶段负载工作腔压力回油腔压力输入流量q输入功率快进10900.851.55350.5工进349433.960.60.8550.06快退10901.510.731.50.793图4-1（a) 流量图图4-1（b) 压力图 图4-1（c) 功率图4.2轴承寿命计算和润滑方式的选择4.2.1寿命计算由于轴1上的一对深沟球轴承转速最高，故要对其进行寿命计算,设计寿命。所受的径向力为带轮作用在轴上的力=458.59N。圆周力图3-1图3-21求两轴承受到的径向载荷和将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面（图3-1）和水平面（图3-2）两个平面力系，带轮安装于两轴承的中心位置。其中=229.3N=115.8N则=轴向上没有受力，所以2求轴承的当量动载荷和因为 式中、为判断系数，其值大于0。则对轴承1 =0 对轴承2 =03验算轴承寿命由于轻微冲击，取=1.1由于=，所以两个轴承的寿命一样。只需计算其中一个，深沟球轴承=，查得深沟球轴承的基本额定动载荷C=19.5kN,则轴承寿命为：故满足要求。4.2.2润滑方式的选择在本设计所应用的轴承中，蜗杆传动箱体内的圆锥滚子轴承30203和圆锥滚子轴承30206采用油润滑。对于其它轴承由于转速不高，故采用脂润滑。其中传动轴轴1（见小型清雪车装配图）上的两个深沟球轴承60206的转速最高，因此只计算此对轴承的dn值。一般用滚动轴承的dn值（d为滚动轴承的内径，单位为mm；n为轴承转速，单位为r/min）来选择轴承的润滑方式。查得深沟球轴承60206的内径 d=30mm，轴1的转速n=2000r/min，适用于深沟球轴承脂润滑的dn值界限是16。对于此对轴承dn=30mm2000r/min=616。故可以采用脂润滑。第五章 结论与展望5.1结论本次设计中，我们的主要任务是圆形铲除雪装置。在老师的带领下，我圆满的完成了任务，而且还学到了很多额外的知识。在专业上，我认识了很多的新机构，复习了很多计算说明的步骤和方法。在设计过程中，我掌握了集破雪机构与液压系统传动的工作原理及其运动规律，更重要的是学习了用现有的机构去实现一种功能的方法。在业余上，我懂得了怎样对知识进行创新、开拓。也使我们认识到了做事要以严谨、认真的态度去对待。同时，在前期的调研中，我们遇到了很多的难题。通过这些前期的调研工作，使我们也学会了怎样更好的与人沟通。通过本课题的锻炼，主要可以解决了一下几个问题：（1）作业速度低等缺点，国外犁式除雪机最大除雪速度可达50km/h，我们的国产的CBX1600型除雪机只能达到2.5km/h，我们此次采用的除雪机有拖拉机单独提供动力，这样速度可提升至20-30km/h，于国内外差距逐渐减小。（2）对路面保护能力差，当路面凹凸不平时，除雪机作业时会对路面造成损坏，我们在此次设计时采用了二对液压缸提升装置，能够将除雪装置提升至30-40cm，足以应付平时道路上的坑坑洼洼。5.2展望本圆形铲除雪装置，操纵方便省力，坚固耐用，满足各种恶劣条件下的使用要求，防护性好，不宜损坏；结构简单，制造成本低，利于推广；本圆形铲除雪装置虽然具有许多优点，但本设计还存在一些问题，例如材料强度不高，密封存在死角，以及液压系统的密封等问题。毕业设计虽然结束了，但我的求学之路远远没有结束，通过这次毕业设计，我也学到了不少知识，学到了书本上不曾涉及的知识，极大丰富了我的知识面，当然，不断以后是继续求学还是出去工作，我都会本着虚心好学的态度，不断的学习自己不曾涉及的领域，在这次毕业设计，也要感谢老师一直以来的帮助，没有老师的指导，我肯定完不成我的毕业设计，谢谢老师一路来的陪伴，不管我以后去向何方，我将永远都会铭记你对我这段时间的教育。谢谢您！致谢短暂的毕业设计是紧张而有效的，在掌握了四年所业学的专知识后，自己能够综合的运用并能完成自己和同学拟订的毕业设计，这也是对自己所学专业知识的考察和温习，虽然这是第一次全面的从完成由构思到设计完成，我从中也学到了很多。综合运用了课本知识，再加上实际生产所用到的一些设计工艺，认真的对自己设计的数据进行计算和核对，严格按照设计的步骤和自己已经标出的设计过程来进行计算。这些都是自己在设计中所能获得的好处。虽然在计算的过程中也遇到了很多在课本中没有遇到过的问题，这些都是在实际生产中所要考虑到的细节问题，而自己往往都会遗漏这样的设计，但在毕业设计指导老师指导下，她给出我们在设计中必须及在实际中所要考虑到的细节的讲解，使我体会到了理论联系实践的重要性。另外在设计的过程中需要用大量的数据，而这些数据都是计算得来的，因此需要翻阅大量的相关设计的文献。再进行数次的核对最终有了正确的设计数据。毕业设计能够顺利的完成与指导老师的指导是分不开的。遇到的问题和自己不能设计的步骤，都是在指导老师的讲解下得到满意的答案。从而加快了自己设计的进度和设计的正确性、严谨性。对学校要求的设计格式，老师也反复的检查每一个格式和布局的美观，这样我们才能设计出符合标准的设计。时间就这样在自己认真设计的过程中慢慢的过去了，几周的时间过的是有效和充实的。到最后看到自己设计的题目完成后心情是非常喜悦的。因为这凝结了自己辛苦的劳动和指导老师的指导，所以说这次和同学完成设计收获甚多。最后在对老师感激的同时，也要对在百忙中认真评阅我们设计的学院领导表示感谢，你们丰富的专业知识能给我们提出很多可行的方案。所以我由衷的表示谢意！参考文献1杨可桢，程光蕴，李仲生.机械设计基础M. 第五版.北京：高等教育出版社,2005年10月.2孙恒，陈作模，葛文杰；机械原理M. 第七版.北京：高等教育出版社, 2005年12月.3濮良贵，纪名刚，陈国定，吴立言.机械设计M. 第八版.北京：高等教育出版社,2005年12月.4王万钧，胡中.农业机械设计手册上册M.机械工业出版社,1988年.5单辉祖；材料力学.北京：高等教育出版社,2004年5月.74866龚溎义，罗圣国，李平林.机械设计课程设计指导书M.北京：高等教育出版社,1990年4月.7吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社,2006年4月.8韩进宏.互换性与技术测量M.北京：机械工业出版社,2004年7月.65789周健.AutoCAD 2007中文版应用教程M.北京：机械工业出版社,2007年1月.748110王忠.机械工程材料M.北京：清华大学出版社,2005年10月.19623211王择，程靳.理论力学M.北京：高等教育出版社,2002年8月.12严绍华.热加工工艺基础M.北京：高等教育出版社,1990年6月.336513吴宗泽.机械设计实用手册M.北京：高等教育出版社,1998年7月.14胡海英.国内除雪机械现状及发展趋势J.工程机械与维修,2011年第8期.15张启君.国内除雪机械探讨J.建设机械技术与管理,2008年第4期.16胡海英.国内除雪方式探讨及除雪机械的发展趋势J.林业机械与木工设备,2011年第5期.17崔宪江.抛扬式除雪机的应用J.；建设机械技术与管理,2007年第9期.18田集跃.国外产品与技术J.江苏理工大学,国外道路除雪机械发展概况，2001.19彭冬生, 刘富 ,王震.多功能除雪机的设计J.湖北汽车工业学院学报,2011年第2期.20孟艳秋，巴吾东.一种小型破冰除雪机的设计J.机械工程与自动化,2009年第4期.21李国灿，郎慧明.城市道路破冰除雪机的设计浅论J.工程机械,1999年第4期.29

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