小型路面扫雪机的结构设计
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7.减速器 8.链传动 9.变速器 10.锥齿轮 11.行走轮
2.3.3集雪装置的设计
本设计采用的是带状螺旋集雪轮，这样的设计能对积雪有很好的破碎作用，不至于发生堵塞的情况。基本机构如下：
以上形式的集雪装置将切雪，碎雪，集雪，运雪几大功能于一身，具有很好的效果。左右两边的绞龙旋向正好相反，将两边的雪集中到中央，传递到抛雪轮下，在抛雪轮的高速旋转下将雪抛出。
1.3本文主要任务
根据目前已有的清雪设备设计出一种适用于学校、社区、工厂的小型清雪装置，能实现集雪、运雪抛雪功能.要进行合理的方案论证和结构设计，并对主要零件进行设计计算校核。
(1)根据国内外资料进行方案设计，进行比较优化，从中选出最优方案。
(2)具体进行各个工作部分的设计，确定其基本尺寸，安装方式。
现在市场上的扫雪机按工作方法来分主要有两种类型：
第一种为抛雪式扫雪机。它利用高速旋转的叶片将雪旋进扫雪机，再沿导管抛运到车上的储雪箱中。这冲机器最突出的特点是：宽幅、高效、采用大功率主机，在北欧国家使用较广。
第二种是先将积雪收集，再利用输送带向后传送、装车。这种机器在俄罗斯较常见。目前国内有几家单位正在进行扫除冰雪机械和扫雪机的研发，产品已进入市场。
根据以上数据分析以及考虑到功率的磨损等消耗，选用了凯马KM170F柴油机
型号
KM 170F
型式
单缸立式 风冷 四冲程柴油机
排量（ml）
211
发动机转速（r/min）
3600/3000
燃油推荐
0号或10号柴油
机油容量（l）
2.5
启动方式
反冲手拉启动
重量（kg）
26
外形尺寸（mm）
332×348×416
7.5×10 kg×10N/kg×4m/s÷3600=833w
集雪搅龙在积雪的作用下阻力为20N,那么集雪搅龙消耗的功率为:
其中lOr/s是搅龙转速。
估计整机重量为200kg，与路面的摩擦系数取0.2，前进速度约为lm/s,那么前进
消耗的功率为:200×10×0.2=400w
整机消耗的功率为:834w+1320w+400w=2554w
机油型号
SAE10W30(CC级以上)
表2.1KM 170F 柴油机参数
2.3.2传动方式的选择
首先是由一个传动带将柴油机的动力传给一动力轴， 经过一个锥齿轮和带传动分别将动力传给抛雪叶轮和搅雪轮。结构简图如下：
图 2.2 小型清雪机得传动原理图
1.搅雪轮 2.聚雪斗 3.抛雪筒 4.抛雪轮 5.动力机 6.带传动
方案三:利用机械传动的方式，由集雪器先将积雪搅碎，并输送至一个高速旋转的叶轮，将其抛到路边。螺旋转子式清雪车适用范围广，无论是松散雪、压实雪清雪效果和效率要比前两方案好，而且这种方案设计，设计出的产品体积小、成本低，适用于道路窄的地方。因此选用第三种方案。
2.2小型清雪车工作原理简述
2.2.1基本结构
1.2国内外研究现状
扫除冰雪机械在国外已有几十年的历史，其技术先进，现在已经有成型产品在广泛应用。现在，清雪机械的发展迅速，已经在市场上流通的清雪机主要有铲刮式除雪机系列，抛扬式除雪机系列，刷扫式扫雪机系列，击振式破冰除雪机系列等，但仍以大型车辆带动清雪装置实现清理积雪的任务。虽然它们整机性能稳定，但是造价都很高，并且不适合学校、单位等住宅小区内路面的清雪工作。
济南大学泉城学院
毕业设 计
题目小型路面扫雪机的结构设计
专业机械设计制造及其自动化
班级机设07Q2
学生马传磊
学号20073006066
指导教师蔡冬梅
二〇一一年五月二十 日
1前言
1.1选题的意义
中国有句古话叫做“瑞雪兆丰年’，冬季一场大雪能带来明年的好收成.但是积雪给城市交通带来巨大的麻烦，尤其是我国的北方地区。我国北方气候寒冷、冬季时间较长，降雪量较大，常会引起塞车、交通事故、行人摔伤等一系列问题，我们的环卫工作人员在大雪后忙于清除主干道等主要路面的积雪，而对于一些非大型机械车辆行驶的路面很难及时的清理，对过往的路人很不方便。尤其是在一些校园，厂矿企业或居民小区内的小型路面积雪得不到相关部门的及时清除，来往的路人很不方便，甚至出现意外事故，给人们的户外生活带来不便。目前我国对于较窄路面的清雪方式仍然是依靠人力，用铁锹和扫帚等工具将积雪清理， 清雪效率较低，所以，我们准备设计这种针对小型路面除雪的小型机械，提高积雪的清扫效率，为过往的行人带来方便，同时减少了不必要的事故发生，能在大雪后为紧张的环卫部门减轻了一定的压力。
目前小型机械式清雪车主要由原动机、传动装置、集雪装置、抛雪装置、行走系统和操作系统组成。原动机可以采用电机或发动机，目前大多采用汽油机或柴油机；集雪装置用来收集积雪，主要采用推雪铲或螺旋状搅龙；抛雪装置是将收集的积雪抛到路的一侧或收集装置中。主要的方式有抛雪叶轮和鼓风机两种。行走装置是来实现机器的前进，有手推式和自走式两种;操作装置主要控制设备的运转。
2扫雪机设计方案分析比较
2.1总体方案的几种组合来自百度文库比较
方案一:利用吹风的方式，从鼓风机里吹出的高速气流将积雪吹到路边，吹雪式清雪车运行速度较高，有很高的生产率，但它只适用于新鲜雪，对于压实的积雪或冰层无能为力，只能在机场、桥梁和高速路上应用，成本很高，不适合开发小型产品。
方案二:利用一个置于清雪车前部的铲子，随着清雪车的不断前进，将积雪推至路的一边。推移式清雪车只能将积雪推到路边，不具备集雪能力，且只适用于新鲜雪或破碎后的压实雪，效率较低，容易划伤地面。
3小型清雪机的设计计算和校核
2.2.2工作原理
工作时原动机提供动力，经带传动到行走系统和工作部分。积雪由集雪装置收集到一个腔体内，再由抛雪装置清除出机体内，抛雪叶轮利用高速旋转时的离心力将积雪抛出。这样在原动机的带动下，清雪车不断的前行，能实现连续的清除积雪。小型机械清雪机的结构示意图如下：
图2.1扫雪机的结构示意图
2.3原动机的选择和具体的实施方式
2.3.1原动机的选择
由于本清雪机主要用于室外的小型路面，所以动力机体积不能太大且不适用电动机，我们选用的是微型汽油机。本课题的设计需求大约是每小时扫雪量为1000 ,以积雪密度250kg/m ,积雪厚度以20cm计算，每小时的扫雪量为：
在抛雪叶轮的作用下，抛雪扬程为3m,那么雪排出的初速度为4m/s,
2.3.3集雪装置的设计
本设计采用的是带状螺旋集雪轮，这样的设计能对积雪有很好的破碎作用，不至于发生堵塞的情况。基本机构如下：
以上形式的集雪装置将切雪，碎雪，集雪，运雪几大功能于一身，具有很好的效果。左右两边的绞龙旋向正好相反，将两边的雪集中到中央，传递到抛雪轮下，在抛雪轮的高速旋转下将雪抛出。
1.3本文主要任务
根据目前已有的清雪设备设计出一种适用于学校、社区、工厂的小型清雪装置，能实现集雪、运雪抛雪功能.要进行合理的方案论证和结构设计，并对主要零件进行设计计算校核。
(1)根据国内外资料进行方案设计，进行比较优化，从中选出最优方案。
(2)具体进行各个工作部分的设计，确定其基本尺寸，安装方式。
现在市场上的扫雪机按工作方法来分主要有两种类型：
第一种为抛雪式扫雪机。它利用高速旋转的叶片将雪旋进扫雪机，再沿导管抛运到车上的储雪箱中。这冲机器最突出的特点是：宽幅、高效、采用大功率主机，在北欧国家使用较广。
第二种是先将积雪收集，再利用输送带向后传送、装车。这种机器在俄罗斯较常见。目前国内有几家单位正在进行扫除冰雪机械和扫雪机的研发，产品已进入市场。
根据以上数据分析以及考虑到功率的磨损等消耗，选用了凯马KM170F柴油机
型号
KM 170F
型式
单缸立式 风冷 四冲程柴油机
排量（ml）
211
发动机转速（r/min）
3600/3000
燃油推荐
0号或10号柴油
机油容量（l）
2.5
启动方式
反冲手拉启动
重量（kg）
26
外形尺寸（mm）
332×348×416
7.5×10 kg×10N/kg×4m/s÷3600=833w
集雪搅龙在积雪的作用下阻力为20N,那么集雪搅龙消耗的功率为:
其中lOr/s是搅龙转速。
估计整机重量为200kg，与路面的摩擦系数取0.2，前进速度约为lm/s,那么前进
消耗的功率为:200×10×0.2=400w
整机消耗的功率为:834w+1320w+400w=2554w
机油型号
SAE10W30(CC级以上)
表2.1KM 170F 柴油机参数
2.3.2传动方式的选择
首先是由一个传动带将柴油机的动力传给一动力轴， 经过一个锥齿轮和带传动分别将动力传给抛雪叶轮和搅雪轮。结构简图如下：
图 2.2 小型清雪机得传动原理图
1.搅雪轮 2.聚雪斗 3.抛雪筒 4.抛雪轮 5.动力机 6.带传动
方案三:利用机械传动的方式，由集雪器先将积雪搅碎，并输送至一个高速旋转的叶轮，将其抛到路边。螺旋转子式清雪车适用范围广，无论是松散雪、压实雪清雪效果和效率要比前两方案好，而且这种方案设计，设计出的产品体积小、成本低，适用于道路窄的地方。因此选用第三种方案。
2.2小型清雪车工作原理简述
2.2.1基本结构
1.2国内外研究现状
扫除冰雪机械在国外已有几十年的历史，其技术先进，现在已经有成型产品在广泛应用。现在，清雪机械的发展迅速，已经在市场上流通的清雪机主要有铲刮式除雪机系列，抛扬式除雪机系列，刷扫式扫雪机系列，击振式破冰除雪机系列等，但仍以大型车辆带动清雪装置实现清理积雪的任务。虽然它们整机性能稳定，但是造价都很高，并且不适合学校、单位等住宅小区内路面的清雪工作。
济南大学泉城学院
毕业设 计
题目小型路面扫雪机的结构设计
专业机械设计制造及其自动化
班级机设07Q2
学生马传磊
学号20073006066
指导教师蔡冬梅
二〇一一年五月二十 日
1前言
1.1选题的意义
中国有句古话叫做“瑞雪兆丰年’，冬季一场大雪能带来明年的好收成.但是积雪给城市交通带来巨大的麻烦，尤其是我国的北方地区。我国北方气候寒冷、冬季时间较长，降雪量较大，常会引起塞车、交通事故、行人摔伤等一系列问题，我们的环卫工作人员在大雪后忙于清除主干道等主要路面的积雪，而对于一些非大型机械车辆行驶的路面很难及时的清理，对过往的路人很不方便。尤其是在一些校园，厂矿企业或居民小区内的小型路面积雪得不到相关部门的及时清除，来往的路人很不方便，甚至出现意外事故，给人们的户外生活带来不便。目前我国对于较窄路面的清雪方式仍然是依靠人力，用铁锹和扫帚等工具将积雪清理， 清雪效率较低，所以，我们准备设计这种针对小型路面除雪的小型机械，提高积雪的清扫效率，为过往的行人带来方便，同时减少了不必要的事故发生，能在大雪后为紧张的环卫部门减轻了一定的压力。
目前小型机械式清雪车主要由原动机、传动装置、集雪装置、抛雪装置、行走系统和操作系统组成。原动机可以采用电机或发动机，目前大多采用汽油机或柴油机；集雪装置用来收集积雪，主要采用推雪铲或螺旋状搅龙；抛雪装置是将收集的积雪抛到路的一侧或收集装置中。主要的方式有抛雪叶轮和鼓风机两种。行走装置是来实现机器的前进，有手推式和自走式两种;操作装置主要控制设备的运转。
2扫雪机设计方案分析比较
2.1总体方案的几种组合来自百度文库比较
方案一:利用吹风的方式，从鼓风机里吹出的高速气流将积雪吹到路边，吹雪式清雪车运行速度较高，有很高的生产率，但它只适用于新鲜雪，对于压实的积雪或冰层无能为力，只能在机场、桥梁和高速路上应用，成本很高，不适合开发小型产品。
方案二:利用一个置于清雪车前部的铲子，随着清雪车的不断前进，将积雪推至路的一边。推移式清雪车只能将积雪推到路边，不具备集雪能力，且只适用于新鲜雪或破碎后的压实雪，效率较低，容易划伤地面。
3小型清雪机的设计计算和校核
2.2.2工作原理
工作时原动机提供动力，经带传动到行走系统和工作部分。积雪由集雪装置收集到一个腔体内，再由抛雪装置清除出机体内，抛雪叶轮利用高速旋转时的离心力将积雪抛出。这样在原动机的带动下，清雪车不断的前行，能实现连续的清除积雪。小型机械清雪机的结构示意图如下：
图2.1扫雪机的结构示意图
2.3原动机的选择和具体的实施方式
2.3.1原动机的选择
由于本清雪机主要用于室外的小型路面，所以动力机体积不能太大且不适用电动机，我们选用的是微型汽油机。本课题的设计需求大约是每小时扫雪量为1000 ,以积雪密度250kg/m ,积雪厚度以20cm计算，每小时的扫雪量为：
在抛雪叶轮的作用下，抛雪扬程为3m,那么雪排出的初速度为4m/s,