除雪机毕业设计方案说明指导书.doc

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1、封面机械电气工程学院本科毕业设计(设计)题 目： 除雪机系统设计 院 （系）：机械电气工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化 学 号： 姓 名： 指引教师： 完毕日期： 5月22日 目 录1摘要-52除雪机研制现实意义-73 研究现状与动态-73.1国内除雪机现状-73.2国内除雪机发展方向-93.3国外道路除雪机技术发展状况-103.4国内除雪机械缺陷-153.5除雪机市场分析-164.总体方案分析与设计-174.1方案一-174.2方案二-185.对课题提出任务规定及实现预期目的可行性分析-195.1 课题研究内容-195.2可行性分析-196.除雪机设计-206.1除雪机与动力连接构造

2、-206.2犁形前雪铲曲面及铲体设计-206.3 除雪装置升降机构-236.4 推雪与扫雪机构-236.5 铲刃-256.6 仿形支重机构-266.7 液压控制系统-266.8 液压计算以及器件选取-277.配套动力选取-277.1 动力选取-277.2 动力校核-277.3 除雪铲力学模型及计算-287.3.1除雪铲转移行驶阻力-297.3.2 除雪阻力、附着力除雪功率计算-297.3.3除雪铲功率计算-307.3.4计算环节-308. 重要特点及技术性能参数-318.1 重要特点-318.2 重要技术性能参数-318.3结束语-32参照文献-33结论-35设计心得-36附件-37扣扣（含全

3、套图纸）1.摘要国内北方冬季降雪量大，给各都市、园林、宾馆、别墅、庭院道路，机场跑道与场区路面，林区运材道路，以及高速公路等交通运愉工作导致了极大困难和不便，交通事故屡屡发生。为了及时清除路面上自然降雪，给交通运愉创造良好安全条件，减少交通事故发生，在国内，老式除雪理念是雪停后才开始除雪，由于路面积雪大多不能及时清理而被车辆碾压成实雪或冰，因而除雪对象事实上是压实雪。在这种理念影响下，过去除雪机械设计也重要是针对清除压实雪而开展，并研制出各种清除压实雪机械设备。压实雪除雪机械设计技术难度较大，设备制导致本较高，除净率低，工作效率低，绝大多数压实雪除雪机需要大功率车辆作为配套动力，燃油消耗大，整

4、套设备资金投入大，动辄数十万元，难以大量推广应用。总结近年除雪经验和体会及对各种除雪方式比较，笔者以为机械化“实时除雪”才是科学合理除雪方式。从工程学角度看，积雪被压实过程需要消耗大量能量，雪被压实后再把它从地面上清除掉就要加倍消耗更大能量和更多时间，从而导致很大挥霍。相比较而言，“实时除雪”所消耗能量只有前者几十分之一，是效率最高最省时省力除雪办法。当前欧、美等工业发达国家基本上都采用机械化“实时除雪”技术。机械化“实时除雪”技术事实上就是使用散雪除雪机械在降雪过程中进行除雪，边下雪，边清除，多台除雪车保持一定距离成梯形队伍排列循环清理路面，过往车辆可在除雪车之间穿梭绕行而不影响交通，避免了

5、积雪在路面停留时间过长而被碾压成实雪或冰。开发适合国内国情除雪机械，摸索与高速公路管理相适应作业方式，将有着深远意义。核心词：除雪机 积雪 除雪 液压控制 提高装置AbstractWinter snowfall in north China，give each city，garden，hotel，villas、garden road，airport runway pavement with YunCaiDao road，forest area，and a highway of transport and logistics work such as yourself caused a grea

6、t difficulties and inconvenience，the traffic accident happen repeatedly. To timely removal of natural snowfall road to transport and logistics，and create a good safety conditions yourself，reduce traffic accidents，in China，the traditional philosophy is focusing on snow removal begins after it had sto

7、pped snowing，focusing on snow removal，Because most cannot seasonable clear road snow was vehicles into real snow or ice roller，thus focusing on snow removal object is actually compacted snow. In this concept，under the influence of mechanical design also focusing on snow removal past is mainly direct

8、ed against the clear for the compaction snow，and developed various remove compaction snow mechanical equipment. Compacted snow focusing on snow removal mechanical design technology difficulty bigger，equipment manufacturing cost is higher，cleanse rate is low，the working efficiency is low，the majority

9、 of compacted snow focusing on snow removal machine needs high-power vehicles as supporting power，fuel consumption，the whole equipment investment is big，frequently hundreds of thousands of yuan，difficult to large application.。 Summarize the experience and experience for many years and focusing on sn

10、ow removal of comparison of focusing on snow removal way，the author thinks that mechanization real-time focusing on snow removal is focusing on snow removal of scientific and reasonable way. From engineering point of view，the snow is compaction process need to use a lot of energy，please compaction，a

11、nd put it on the ground to remove from the energy consumed greater double and more time，resulting in a waste In comparison，focusing on snow removal real-time energy use only a small percentage of the former，it is the highest efficiency of save Labour focusing on snow removal methods. At present to E

12、urope，the United States and other developed countries are using basically focusing on snow removal technology real-time mechanized。Mechanization real-time focusing on snow removal technology is actually used in snow scattered snow focusing on snow removal mechanical process，focusing on snow removal，

13、the side snow removal，multiple edge focusing on snow removal car keeping a distance into trapezoidal team arrangement cycle passing vehicles can clear road，shuttling between the orbiting in focusing on snow removal car without affecting traffic，to avoid the snow in pavement retention time is too lon

14、g and be rolling into real snow or ice. Suitable for the development of Chinas national conditions，focusing on snow removal machinery and explore the expressway management ADAPTS cooperationg way，will have a profound significance.2.选题目及意义国内北方大某些地区，每年有35个月降雪期，道路积雪给交通运送及人民寻常生活带来许多不便。特别冻结在道路上积雪与薄冰，采用老式

15、除雪机用推刮办法无法清除，为此不得不耗费大量人力物力进行人工铲除。采用机械办法清除是一项急需解决难题。就当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。国外除雪机功能较全，但构造复杂，造价昂贵，且大多不适合国内道路状况。因而开发研制适合国内道路状况除雪设备，具备十分重大意义。3. 研究现状与动态3.1国内除雪机械现状中华人民共和国除雪机械研制起步较晚，真正研制与开发是从80年代后来，随着改革开放不断进一步，道路不断升级与新建,各种机动车辆猛增而开始，这些研究单位集中在中华人民共和国三北地区，先后有十几种型号样机被生产出来，在除雪作业中发挥了一定作用。在大力发展中华人民共和

16、国除雪机械同步，关于部门也注意引进吸取国外先进道路养护技术，近年来先后从国外引进了一定数量道路综合养护设备，其中某些设备具备除雪功能，比较典型有奔驰U1650 型万能工程车、乌尼莫克道路综合养护车等。3.1.1犁式除雪机犁式除雪机重要合用于未经压实积雪，特别是密度较小新降积雪，由于价格低、效率高、工作可靠，是使用最广泛除雪机械。犁刀形式重要有V 形犁、U 形犁、单向犁和侧翼铲等。国外犁式除雪机，大多数具备避让功能，此外，还可以实现犁刀升降以及作业角度变化。犁式除雪机是国外使用较早除雪机械。早在1943 年，日本就开始把V 型犁装在载重卡车上用于道路除雪，通过近年发展，国外犁式除雪机已具备较高技

17、术水平。以俄罗斯新产品KO-812-2 型犁式除雪机为例，这种除雪机基本车采用MT 3-80/ 82 型拖拉机，其功能有除雪、清除垃圾和砂堆，既可以用于街道、人行道，也可用于公路和建筑工地除雪；工作装置有推土板、犁刀和圆盘刷，除雪宽度：推土板2 500 mm；犁刀2 500 mm；圆盘刷1 800 mm。90 年代初，在中华人民共和国沈大高速公路上，引进了德国产乌尼莫克道路综合养护车，辅机备有犁式除雪器，其总质量为1 000 kg ，最佳除雪宽度2 375 mm，除雪铲高1 000 mm，最佳除雪速度20 km/ h，最佳生产率4 7500 m2/ h，残留雪厚度不不不大于10 mm。国内犁式

18、除雪机械，虽然起步较晚，但也获得了一定成绩，先后成功研制了某些犁式除雪机和除雪器。重要有西安公路研究所研制L9280 型除雪车，吉林交通科学研究所研制CL-3. 6，CL-3. 5 型系列除雪犁，以及与磐石县公路管理段联合研制CL-2. 4 型公路除雪器，哈尔滨林业机械研究所研制CBX-216 综合破冰除雪机，其前部除浮雪装置犁式除雪器等等，这些除雪机械在某一方面性能具备一定优势。3.1.2旋切式除雪机旋切式除雪机普通具备切削、集中、推移和抛投功能，具备构造复杂、功能多特点。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电扇型，双级式分为单轴螺旋电扇型及双轴螺旋电扇型。俄罗斯、

19、日本是生产旋切式除雪机重要国家，技术较成熟，其产品性能居世界领先水平。日本产高速行走旋切式除雪机，作业速度为70 km/ h，该除雪机采用四轮驱动方式，运用盘式制动，全长为7 790 mm，机宽2 490 mm，最大除雪宽度2 490mm，发动机功率220 kW，最大除雪速度70 km / h，最大除雪量3 000 t/ h。国内已研制成功旋切式除雪机重要有吉林工业大学等单位研制CX-30 型除雪机，哈尔滨林业机械研究所研制CBX-216 型都市道路破冰除雪机，吉林交通科学研究所研制CBX-1600 型除雪机，此外尚有XLB-212 型，15-1 型等等。其中某些型号除雪机已进行过工业性实验，

20、效果较好。 3.2国内除雪机械发展方向3.2.1.加强雪力学性质研究，建立道路气象系统为了提高除雪机设计水平，需要对雪力学性质进行进一步研究，此外应建立道路气象信息系统。该系统是由设立在各地传感器与具备先进软件微机构成，用于预测道路冻结和除雪状况，运用其传感器可获取路面温度、湿度、风向、风速等方面信息，这样可以及时、精确地掌握路面状况，以便灵活、高效地使用除雪机械。3.2.2.向小型化、高速度方向发展在除雪作业中，除雪机机身大小及除雪速度是影响交通两个重要因素，机身过大，除雪机占道影响交通；速度过低,影响车流畅通，同步狭窄路面除雪也规定机身体积不适当过大。为了不妨碍交通，此后中华人民共和国除雪

21、机械要向小型化、高速度方向发展。3.2.3.向多功能、机-电-液一体化方向发展为了提高机器使用率，除雪机械应向一机多用方向发展。中华人民共和国除雪机械应当向兼用型方向发展，可对各种机械如卡车、推土机、建筑机械等实行改造，只是在冬季降雪时进行除雪作业，别的时间可进行洒水、清扫等各种路面养护作业及其他作业。除雪机械应尽量采用机-电-液新技术，实现自动控制，提高除雪机械科技含量。3.2.4.要注意提高安全性、舒服性由于除雪机械驾驶操作具备一定危险性，因而要最大限度地减轻驾驶员操作强度，改进除雪机械可操作性，研制自动控制系统，实现自动避让功能，避免机器和除雪装置损坏。同步要注意改进驾驶室工作条件，加强

22、防噪音、防尘埃办法，减轻驾驶室振动，注意通风，使驾驶员在一种舒服环境中工作。3.2.5.打破专利封锁，加强技术合伙集中人力、物力优势，联合开发除雪机械，尽早研制出高速度、高性能除雪设备，减少人力除雪，实现除雪自动化。这样既可以大大减少劳动强度，把人们从恶劣劳动环境中解脱出来，又可以提高国内都市建设机械化水平。3.3国外道路除雪机械技术发展概况当前国外重要采用除雪方式有三种：融雪除雪、机械除雪和综合式除雪。3.3.1.综合式除雪综合式除雪是将推雪、清雪及吹雪等各种除雪方式混合在一起一种除雪作业方式，在国外惯用于机场跑道除雪作业。除雪机当前国外重要生产厂家有瑞士BOSCHUN G 公司和美国S&S

23、公司。瑞士BOSCHUN G 公司机场除雪机当前在国内已有销售。该机行走驱动功率约为160kW ，吹吸雪功率约为140 kW ， 可完毕推雪、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，构造非常复杂，但作业功能单一，是机场跑道不可缺少养护设备之一。3.3.2.融雪除雪融雪方式运用热能或撒布化学药剂使冰雪融化。使用融雪办法，所需费用除车辆燃油消耗外,还要加上融雪成本。采用热能融雪可供运用热源重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导致污染和对路表面产生腐蚀， 因而，这种办法使用当前仍在探讨研究之中。融雪机械当前国外尚无专用机械，均是采用非公路汽车改装，

24、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。具备该类功能改装能力公司重要有德国DA IML ER - BEN Z 公司、瑞士MARCEL BOSCHUN G 公司和英国SCHM IDT公司等。3.3.3.机械除雪机械除雪是通过机械对冰雪直接作用而解除冰雪危害一种办法，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。当前国外除雪技术装备重要是以机械除雪方式为主。以汽车底盘为主机扩展除雪机，同步具备其她各种作业功能，除雪仅作为在冬季作业机具。该类除雪机械国外代表公司有德国DA IML ER -BEN Z 公司、德国VOL KSWA

25、 GEN 公司、瑞士MARCEL BOSCHUN G 公司和英国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 是同一种吨位级别和同一种功能机器。该类机器重要特性是以汽车为基本，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 多用底盘车辆发动机为柴油机，功率38 124 kW ，运营速度011 90 kmh ，工作速度范畴大，且先后桥驱动，具备较好越野性能及较大牵引能力，同步备有机械、液压、气动各种动力输出。M ulticar 除雪车装置构造与非公路车辆基本相似，采用柴油发

26、动机，功率62 kW (或78 kW ) ,采用ZF 专用变速箱作为传动部件，先后设立液压动力输出和迅速悬挂机构，先后桥驱动，车辆行驶速度为1 85 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，除雪装置大概有十几种，以螺旋式除雪装置为多，别的为犁式。当积雪厚度在20 mm 如下时，用螺旋式除雪机作业是不实用和不经济。这时可用除雪板完毕堆积作业，然后由螺旋式除雪机完毕抛雪作业。犁式除雪器具备路面障碍保护机构，其最佳除雪宽度2 375 mm ，除雪铲高1000 mm ，分雪最大角度为36，最佳除雪速度15km/h，最佳生产率47 500 m2/h，残留雪厚度不不不大于1

27、0 mm。这两种车辆螺旋式除雪装置构造型式较多,其中某些具备鼓风机吹雪功能。螺旋式除雪装置重要参数为：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800 t/h ,工作速度不大于15 km/h ，抛雪方向180。除雪装置作为一种工作装置，拆装以便。安装时必要在一块平整结实地面上进行，并放在一高度为10 cm 方形垫木上。通过支承轮调节，将除雪装置连接后板稍稍向上倾斜某些，以便于与主机连接。连接板上安装有一排快换接头，将主机液压系统与工作装置液压系统连接起来。以工程、农业车辆为主机扩展除雪机构造紧凑，机动灵活，越野性好，具备行走和作业两个速度档。国

28、外具备代表性公司为美国BOBCA T (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，完毕除雪作业。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30 km/h 如下。小型机器具备多功能作业特点，工作装置可依照需要进行更换。中型机器多为螺旋式除雪专用机器。螺旋式除雪是运用与行驶方向垂直一种旋转滚筒将雪切成小块卷起。并通过一种抛雪竖筒将雪抛走。该抛雪竖筒可以180转动。因而可以调节抛雪方向，同步运用一种调节板可将雪装入载重汽车货箱中。除雪滚筒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

29、备安全剪切销，起安全保护作用，以避免障碍物卡死除雪滚筒，导致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容许安装一根剪切保险销。剪切保险销用途是当除雪滚筒上叶片被夹在雪中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，旋转滚筒依然储存有大量能量。国内现阶段除雪机械应当向多功能方向发展，除雪机械应能一机多用，以提高使用率。如对既有工程农业机械(装载机、推土机和拖拉机等) 和环卫机械(清扫车等) 实行技术改造，在冬季降雪时安装除雪工作装置，进行除雪作业，别的时间可进行其她工程施工作业或道路清扫养护作业等。专用除雪机械应采用机- 电- 液新技术，实现

30、自动控制和自动保护功能，避免除雪装置损坏。为最大限度地减轻驾驶员操作强度，还应改进提高除雪机械操作性能和舒服性能。3.4国产除雪机缺陷3.4.1.作业速度低国外犁式除雪机最大除雪速度达50 kmh，螺旋式除雪机最大除雪速度可达70 kmh。国产CBX一1600型除雪机，最大除雪速度仅为215 kmh。3.4.2.避让功能不抱负在除雪过程中，经常因遇路障而使主机或者除雪装置损坏，国内既有犁式除雪机，大某些回避路障能力较差。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，防止主机或除雪器损坏，还可同步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

31、跟踪测试、验证。3.4.3.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导致损坏，虽然除雪机对路面损坏限度当前还没有一种衡量原则，但国内除雪机械对3.5.除雪机市场分析一方面国内幅员辽阔，气候复杂，四季分明，当南国春暧花开，鸟语花香之时，北国却是千里冰封，万里雪飘。改革开放以来，在国内政治、经济、文化迅猛发展带动下，国内公路、铁路、机场等设施空前发展。但由于国内北方每年有三、四个月冰降期，几十万里道路冰雪严重阻碍社会、经济、文化活动发展。这就给冬季道路养护提出了迫切规定。另一方面，从日我市场看国内除雪机械发展动向。日本不但是个多岛小国，还是个多雪国家，积雪地区辽阔。日本国土厅划定大雪

32、区域占国土面积52%，约20万平方公里，因 此日本对除雪机械技术和降雪机械非常注重，并在这方面有很大发展。据记录，到日本各类除雪机械保有量为45678台，转式除雪车8467台，推土机6364台，除雪卡车7678台，除雪平地机5456台，防冻剂撒布车3135台。与日本比较而言，国内北方受大雪覆盖公路面积约占国内国土面积20 %还多，也就是20 0多万平方公里，约等于日本划定大雪区域面积10倍。据不完全记录，在这如此辽阔区域上，仅运营几百台除雪机械，这与国内公路除雪规定相去甚远。再者，国内道路建设起步晚、发展快，除雪机械配备普遍较差，人工清扫、自然融化还占据着重要地位，因而除雪机械在国内有着巨大市

33、场容量。由于当前筑路机械品种繁多，门类基本齐全，开发空间相对狭窄。众多厂家已把目光瞄向路面养护机械，除雪机械辽阔前景远没有被发现和注重。虽然有几家参照国外技术研制出某些除雪机械，但与世界先进除雪机械技术相比，无论从规格、数量、性能上均有很大差距，尚不能完全适应国内当前公路除雪技术规定。综上所述，除雪机械在国内有着巨大潜在市场，是国内将来道路养护机械开发重要方向之一。虽然有些厂家已经介入，但由于资金、科研技术实力所限，只能进行某些初级开发。建议关于公司尽早组建除雪机械课题组，着手技术资料、情报信息收集整顿工作，为后期开发做好准备，以便尽早介入除雪机械市场。为公司持续、稳定发展提供技术储备和保障。

34、4.总体方案分析与设计方案1. 依照不同车型设计一种特殊固定架6与汽车车架相连接。固定架最小离地高度为300 mm，除雪铲最大提高高度为450550 mm，这两项尺寸参数基本上可以保证除雪车通过一定高度台阶或其她障碍。122升降机构与快接机构如图1所示，快接板15通过四连杆机构中连杆4与固定架6相连，在快接板与固定架之间设立一种升降液压缸7，液压缸伸缩带动除雪工作装置升降。快接板上设立快接销3，快接销3与机架上设立可水平摆动快接螺栓9共同构成快接机构。快接机构重要作用是可以使升降装置较长时间地保存在车体上，避免频繁拆卸(不除雪时通过快接机构从机架立板8处断开，将升降装置提高至上止点1除雪铲2缓

35、冲器3快接销4连杆5汽车6固定架7升降液压缸8机架立板9快接螺栓10铲刃1 1横梁12偏转液压缸 13中心销 14机架 15快接板 16机架加强杆图1除雪工作装置缺陷：功能单一对道路扫雪效果不佳推雪之后会在道路上留下某些浮雪。方案二：1.2.1 除雪机与动力连接构造图1 为整机构造示意图。如图1 所示，依照不同车型设计一种特殊固定架2 与汽车车架相连。固定架最小离地高度为250300 mm,除雪装置最大提高高度为350400 mm，该尺寸参数基本可以保证除雪机通过一定高度台阶或其她障碍。1.2.2 除雪装置升降机构如图1 所示，通过四连杆机构4 将连接板5 与固定架2 铰链相连，在连接板5 与

36、固定架2 之间设立升降液压缸3 带动除雪装置升降。1.2.3 推雪与扫雪机构如图1 所示，U 形框架9 由横梁和横梁两端悬臂构成，横梁与悬臂均为箱形构造并焊接相连，横梁后部两侧分别设立带有自调向构造仿形支重轮（万向轮）。升降臂14 一端与推雪板13 相连，另一端与U 型框架9 相连，推雪板液压缸11 控制推雪板13 升降。扫雪滚8 通过螺栓与固定在U型框架9 上接盘轴相连。U 形框架上部为薄钢板护罩，该护罩与U 形框架焊接相连。偏转液压缸7一端与连接板5 相连，另一端与U 形框架9 相连，通过偏转液压缸7 伸缩带动U 形框架9 向左或右偏转。设计特点：本机采用价格较低小型农用自卸汽车作为配套动

37、力。除雪机与汽车配备方式为前置式，重要由推雪板和扫雪滚构成，推雪板设立在扫雪滚前方。推雪板升降、除雪装置偏转均由液压缸控制，扫雪滚由液压马达驱动，可以单独进行推雪或扫雪作业，也可以进行推扫联合伙业。通过比较选取方案二。5.对课题提出任务规定及实现预期目的可行性分析5.1研究内容 当前实时除雪理念已经逐渐被人们接受，普通推雪板式除雪机也越来越广泛应用，并成为都市道路除雪重要设备。但在实际工作中，咱们发当前某些特殊道路状况下使用普通推雪板式除雪机并不适当，例如：当降雪量较小，雪层厚度不大于5mm时；某些大面积铺设高档磨光地砖休闲广场、步行街道等；路面平整度较差，使用普通推雪板式除雪机遗留残雪较多时

38、。显然适合上述几种状况除雪设备是扫雪机。当前市场上多使用单一功能推雪板式除雪机或扫雪机分别完毕推雪或扫雪工作。据记录，除雪设备中配套车辆资金占整车造价6070，如果在一台配套车辆上同步实现推、扫两种不同除雪功能就可以节约一台配套车辆，从而大大节约资金投入。本机采用价格较低小型农用自卸汽车作为配套动力。除雪机与汽车配备方式为前置式，重要由推雪板和扫雪滚构成，推雪板设立在扫雪滚前方。推雪板升降、除雪装置偏转均由液压缸控制，扫雪滚由液压马达驱动，可以单独进行推雪或扫雪作业，也可以进行推扫联合伙业。5.2实现预期目的可行性分析通过对本课题熟悉和有关资料查阅，我对本课题有了一种全面理解，有多数据可供参照

39、。四年大学学习和以往课程设计经验，我已具备了机械原理，机械设计等方面理论知识和实践经验，结合自己掌握实验及实验设计分析知识，可以在规定期间内完毕本次毕业设计.6.除雪机设计6.1除雪机与动力连接构造图1 为整机构造示意图。如图1 所示，依照不同车型设计一种特殊固定架2 与汽车车架相连。固定架最小离地高度为250300 mm,除雪装置最大提高高度为350400 mm，该尺寸参数基本可以保证除雪机通过一定高度台阶或其她障碍。6.2犁形前雪铲曲面及铲体设计犁形前雪铲依托车体迈进动力将路面积雪清离路面，并使积雪沿铲体向一侧滑移而到达道路边沿。积雪在铲体表面运动形式类似于农用高速犁翻耕出土块在犁体表面运

40、动，但其抛射距离要远不不大于土块，其目是尽量地将积雪远离道路堆置。因而，铲体曲面应具备农用高速犁特性。同步，必要注意到雪铲与农用犁之间在制造上巨大差别：农用犁体积很小，普通为批量生产，普通采用锻造办法加工&而雪铲体积庞大，为单件生产，从经济性和构造方面考虑，不容许采用锻造办法加工，只能采用钣金焊接办法加工。因而在选取雪铲空间曲面形式上受到加工办法限制， 即必要采用数控卷板机可加工曲面作为雪铲空间曲面。调查数控卷板机可加工曲面类型，对比分析高速犁体曲面类型， 最后拟定雪铲曲面设计方案为渐开线等螺距螺旋面。 渐开线（如图1a）上每一点都绕等螺距螺旋线（如图1b）z 轴作同样螺旋运动（一方面绕Z轴作

41、相似角速度圆周运动）另一方面沿z轴作相似速度匀速直线运动） 时，就形成渐开线等螺距螺旋面。渐开线等螺距螺旋面数学模型为：式中 &= 常数，表达曲面上不同螺旋线，它们具备相似导程h但有不同螺旋角常数表达不同位置渐开线Ro渐开线基圆半径6.3 除雪装置升降机构如图1 所示，通过四连杆机构4 将连接板5 与固定架2 铰链相连，在连接板5 与固定架2 之间设立升降液压缸3 带动除雪装置升降。6.4 推雪与扫雪机构如图1 所示，U 形框架9 由横梁和横梁两端悬臂构成，横梁与悬臂均为箱形构造并焊接相连，横梁后部两侧分别设立带有自调向构造仿形支重轮（万向轮）。升降臂14 一端与推雪板13 相连，另一端与U

42、型框架9 相连，推雪板液压缸11 控制推雪板13 升降。扫雪滚8 通过螺栓与固定在U型框架9 上接盘轴相连。U 形框架上部为薄钢板护罩，该护罩与U 形框架焊接相连。偏转液压缸7一端与连接板5 相连，另一端与U 形框架9 相连，通过偏转液压缸7 伸缩带动U 形框架9 向左或右偏转。推雪板13 断面为圆弧和直线相切曲面设计，圆弧半径过小会使残雪沿推雪板倾斜方向流动性变坏，导致迈进阻力增大，排雪不畅；圆弧半径过大会导致残雪上冲形成漫溢，影响除净率。本机推雪板断面为圆弧半径500 mm及一段长为150 mm直线段相切设计。通过实验和实际使用证明，这一设计参数基本合理。推雪板工作当中也许会遇到地面障碍，

43、如排污井口、路面裂缝、机动车减速路障等，为保护工作部件遇到意外障碍时不会超载损坏，本机设立了超越式缓冲保护机构。当遇到障碍时，推雪板13 向前翻转并最后从障碍物上方滑过，越过障碍物后通过复位弹簧12 使推雪板复位。图2 为扫雪滚局部断面构造图。如图2 所示，沿无缝钢管5 径向均布8 个、沿轴线方向排列68个排刷架2。排刷架为长408 mm、中部折弯条形钢板，沿条形钢板长度方向上均匀设立10 个直径为20 mm 左右圆孔，将套管3 沿径向切割出与条形钢板厚度相似槽，然后嵌入条形钢板并与每个圆孔位置对齐后焊接连接。取数量一定每匝长度为460 mm 左右钢丝或尼龙丝于1/2 处对折并从条形钢板孔及套管3 中穿过，排刷架2 通过带有锁紧装置螺栓6 与无缝钢管5 连接构成扫雪滚。这种扫雪滚构造与老式轴向直串式刷毛固定方式不同，它大大简化了刷毛拆装及磨损后更换复杂过程。图3 为扫雪滚与U 型框架连接构造图。如图3所示，轴承支承套7 与U 型框架5 系螺栓