小型手扶式清雪车设计_汽车专业毕业论文

小型手扶式清雪车设计_汽车专业毕业论文内容摘要：

优于其它机型。 传动系统的设计 传动系统选用第三方案，由于发动机转速 2500r/min,车由人推动，基于人行走速度限制，车轮转速要求在 50 转 /min 左右 ,而通常带传动传动比要求不得大于 7，通常选择 3 到 4 越小越好，齿轮传动传动比范围同带传动，这样总体就要降速，传动比达到 50 左右。 总体传动方案： (2)带传动的参数设计见表 2表 23 表 22 带传动尺寸参数 带型 普通 A 型带 弹性滑动率 = 直径 80mm 大带轮基准直径 )1(12  dd did 轴间距 A= 基准长度 1318mm 带速 V V=。 额定功率p1 额定功率增量 △ p1 带根数 z 5 单根带的预紧力F0 发动机 带传动 锥齿轮 锥齿轮 集雪器 链传动 变速箱 链传动 车轮 汽车专业毕业论文 答辩通过 极具参考价值 本论文材料仅供参考学习，疑问可咨询 文档贡献者。 表 23 带传动的参数 (2)链传动的参数设计见表 24 表 24 链传动参数 链型 08B 截距 传动比 4 链节数 256 小链轮齿数 25 大链轮齿数 100 小链轮分度圆直径 大轮分度圆直径 小链轮齿顶圆直径 齿顶圆直径 (3)链传动 2 的设计参数 设计过程与链 1 相同，传动比 i=4，截距 P=,型号 06B，大链轮分度圆直径 d2=,齿顶圆直径 da2=260mm,齿根圆直径 df2=。 小链轮分度圆直径 d1=,齿顶圆直径 da1=68,齿根圆直径 df1=。 考虑到缓冲、减震、过载保护、原动机等对传动装置的要求，采用单排滚子链 (链号为 O6B)传动和带 (普通 v 带 A 型 )传动。 在有转子机构的机型中，因为多了转子传动装置比较复杂，设计时应考虑到集雪器和抛雪器相互牵制，必要时可设计圆 锥减速器或蜗轮蜗杆以满足传动的要求。 应该注意的是，设计时要合理安排传动路线，考虑调整重心的位置，尽量使重心位于轮子略前方附近。 汽油机应置于整机中央位置，通过传动装置带动集雪螺旋和抛雪带型 普通 V 带 设计功率 传动比 i 2 小带轮基准直径 80 带基准长度 1180mm 大带轮基准直径 带速 V=小带轮包角 a= 额定功率增量 △ p= 带的根数 Z=6 带轮基准宽度 B= 单根 V带预紧力 F0= 汽车专业毕业论文 答辩通过 极具参考价值 本论文材料仅供参考学习，疑问可咨询 文档贡献者。 转子旋转，实现预定功能。 (4)锥齿轮的设计 由于系统总体有传动比要求，此处锥齿轮传动分别取 1: 1:2,经计算总结得锥齿轮参数如下表 25： 表 2５ 锥齿轮参数 参数 名称 齿轮 1 齿轮 2 齿轮 3 轮 4 齿数 Z 20 20 20 40 模数 m 3 3 注：啮合时两齿轮轴线垂直放置 本章小结 本章主要研究制定了小型手扶式清雪机的总体设计方案 , 在此基础上对清雪机的车体、动力系统和传动系统进行设计并得出结论。 汽车专业毕业论文 答辩通过 极具参考价值 本论文材料仅供参考学习，疑问可咨询 文档贡献者。 第 3 章 各系统设计 原动机的选用 考虑到本机对动力源的要求，这里采用江动牌系列微型发动机中的JF168 型，其尺寸、性能参数见表 21。 变速箱的设计 类型 :二级变速一级换向 结构设计 :①齿轮、轴及轴承组和设计 :小齿轮、大齿轮和低速轴分开制造，利用平键作周向固定。 轴上零件利用轴肩、轴套和轴承作轴向固定。 两轴均采用深沟球轴承，承受轴向载荷的 作用。 轴承利用齿轮浸入油池溅起的稀油润滑。 结构见图变速箱装配图。 输入轴设为花键轴，其上有一二联滑块，当拨快作用在其上时，其与输出轴上齿轮分别啮合，从而实现换挡换向功能。 输出轴端一端通过链传动与发动机相连，另一端通过另一链传动与车轮相连，其上有三个直齿轮，两端齿轮靠轴肩和套筒定位，另一个齿轮轴肩和弹性挡圈定位。 箱体壁上装一齿轮轴 —— 陏轮，当其于二联滑块啮合并且同时与输出轴的输出端啮合时，实现换向功能。 具体位置见图 31。 图 31 变速箱下箱体结构 汽车专业毕业论文 答辩通过 极具参考价值 本论文材料仅供参考学习，疑问可咨询 文档贡献者。 集雪器的设计 (1)集雪器结构设计 集雪器亦称 为螺旋集雪器，配置在整机前方，左右对称旋向相反，是对路面积雪的切削元件和将积雪向中央集拢的传送工具，使雪从集雪器中部流入抛雪转子。 它由三部分组成 :双向螺旋轴 (集雪螺旋 )、轴承结构、挡板及推雪板等。 双向螺旋轴是一根安装两段反向螺旋的轴，安装在挡板中形成半封闭，由原动机通过传动装置带动高速旋转。 螺旋轴的结构见图 32， 33。 图 32 带叶轮的螺旋轴 图 33 不带叶轮的螺旋轴 螺旋集雪器的工作原理是，雪在螺旋叶片推力作用下受挤压到一定程度，当集雪螺旋旋转时，在雪层上切割 出一条雪带，并沿轴向移动至转子前方。 螺旋集雪器的带式刀片一般双向对称式，在螺旋中部留有一定空间，以减小雪流入转子时的阻力。 在无转子结构的机型中，集雪螺旋集切雪、集雪、抛雪三大功能于一体，因此多采用图 33 结构。 在有转子结构的机型中，集雪螺旋只完成切雪、集雪功能，由抛雪转子完成抛雪功能，故多采用图 32 结汽车专业毕业论文 答辩通过 极具参考价值 本论文材料仅供参考学习，疑问可咨询 文档贡献者。 构。 jN = ZV dZV ng hdZg  110c oss i n  +lr nVhgSl  2602sin  dr 其中 L 为螺旋沿轴向长度， 60V/n 考虑清雪机自行速度时雪进入集雪器每秒转过的弧长， V 清雪机自行速度（ m/s） ,n螺旋轴转数。 经螺旋轴推移并挤压的雪，将对螺旋叶片产生阻力。 实际计算时，可设雪对单位面积上的压力与雪的变形阻力 f 相平衡。 并假设雪为连续流体媒介，各方向变化速度相同且均匀。 则除雪生产率 Q= l h V。 那么集雪器所耗功率为 fQnVDs ]s i n60c oss i n1[N 2j    公式中 D 为螺旋直径，其它符号如前所述。 注 :雪的变形阻力 f(即雪的抗压强度 )可由实验求出，它和积雪的密度和抗压强度有关。 为增加集雪能力，同时也为了加工更加方便，集雪螺旋轴采用一条薄钢板焊在轴上。 除雪宽度要求不小于 500 毫米，这里可取 600 毫米左右。 螺旋最大直径通常约为它的一半左右。 在整个除雪宽度上应至少存在一个螺距。 由螺旋直径和螺距可确定螺旋角的值 (确定后可观察螺旋角的值是否合理，如不合理可适当的调整螺旋直径和螺距 的值，直到合理为止 )。 除此之外，集雪螺旋的转速 Nj 必须满足生产率的要求，换言之巧必须满足 nj4x60lhV 带入数据计算后， nj 要求大于。 总之，集雪螺旋转数越大，集雪能力越强，但转速也不宜过大，所以综合结构、功率、集雪能力等方面的要求适当选取nj 的值。 根据结构选取螺旋，螺距为 500 毫米，轴径为 30 毫米，钢板宽 50毫米，厚 5 毫米，以及其它参数的值。 如图 34 所示，集雪器的挡板底部安有支撑板，以防集雪螺旋划伤地面及保护集雪螺旋免受车体重的压力。 汽车专业毕业论文 答辩通过 极具参考价值 本论文材料仅供参考学习，疑问可咨询 文档贡献者。 图 34 带支撑板的集雪机构 抛雪器的设计 小型机型通常没有转子机构，抛雪器只起对雪的导向作用，此时抛雪器简称为抛雪筒。 如图 33 所示，为减小雪在其中运动时的阻力，抛雪筒的直筒部分与集雪器的上挡板制成一个零件，连接处以圆角光滑过渡，且材料选用高光洁度、高韧性的玻璃钢。 抛雪筒处于集雪器中部，方向应与挡板的半封闭圆筒相切，这个方向雪可以得到充分的初速度后从此抛出。 抛雪筒轴线应处于集雪螺旋轴螺旋面中部，这样雪在离开集雪器进入抛雪筒时可少受阻力。 为提高抛雪距 离，抛雪筒出口处有椭圆状的光滑开口以保证雪在离开抛雪筒转弯时少受阻力。 根据力学原理，相同的初速度只有在 45 度斜上抛时抛的距离最远，故扬雪角取 45 度最合理。 速度只有在 45度斜上抛时抛的距离最远，故扬雪角取 45 度最合理。 与无转子机构的抛雪器相比，这种抛雪器在结构上多了抛雪转子，相应的集雪器推雪板上在与抛雪器相对处增加了转子室。 因此，这种抛雪器较为复杂，但它的抛雪功能更优越。 工作原理 :如图 36 所示工作时，雪随着机体的前进和集雪器的自身旋转汽车专业毕业论文 答辩通过 极具参考价值 本论文材料仅供参考学习，疑问可咨询 文档贡献者。 被粉碎并从左右向中间集中，然后由于高速旋转 着的转子产生内外气流速度压力差以及车体的继续前进双重作用而进入转子壳体的风扇室内，并迅速充满转子室。 抛雪转子旋转产生离心力使雪沿转子径向叶片端部移动，并被推压到转子室内的圆弧表面，随转子叶片作旋转运动到达抛雪口时便被抛出。 图 35 挡雪板 抛雪器 图 36 带转子叶片的集雪 抛雪器 汽车专业毕业论文 答辩通过 极具参考价值 本论文材料仅供参考学习，疑问可咨询 文档贡献者。 图 37 抛雪转子计算简图 抛雪转子的计算见图 37，主要参数有叶片卸载角、叶片外径 R、和工作长度、转子抛雪生产能力 (生产率 )和最大抛雪距离。 转子壳体内表面上的雪抛出速度，等于叶片顶部的圆周速度。 其它雪块沿径向 移动，从转子抛出的绝对速度等于其出口时的径向速度和叶片顶部的圆周速度的矢量和。 转子卸载角然 (弧度 ) x ，指从叶片顶端开始抛雪到两叶片间存雪完全抛完 (即雪块从 A 点运动到 A’点 )时间内，叶片转过的角度。 按雪块为无粘合力的散状小颗粒的最有利输送条件，来确定 x m a rc t a n1 114 2m  ）（ 抛雪器性能参数的分析计算 (l)雪由集雪器进入抛雪筒时的速度 雪的圆周速度可近 似地认为是雪进入抛雪筒时的速度。  tgnStgS 602 260n2DV oy  ， 可见 V oy 与 α， n, S 有关 (2)雪离开抛雪筒时的速度 汽车专业毕业论文 答辩通过 极具参考价值 本论文材料仅供参考学习，疑问可咨询 文档贡献者。 雪块以速度心脱离集雪螺旋经过抛雪器出口时的速度为 u。 ，则 21020 )]1(2[u  gHV oy 公式中， H。 为抛雪筒出口到集雪器中心轴的垂直距离，ψ为雪经过抛时因与筒壁摩擦和冲击而产生的能量损失系数。 (3)抛雪距离的计算 抛雪距离是清雪机的主要性能指标， u。 值的大小很大程度上决定了清雪机抛雪距离。 当抛 雪速度一定时，抛雪距离与雪的压实程度、雪的自然加密度、清雪生产率、转子抛出的雪流密度、转子外径及雪的物理机械性能等因素有关。 雪属于轻飘物，在计算时，最大抛雪距离是指排除风力的影响。 经转子抛出的雪由于受到机械对其的加密作用，呈团状或颗粒状。 在空气流体中运动，因速度不是很快，运动阻力可以认为主要是流体粘滞性引起且阻力的量值和速度的一次方呈正比，设阻力 F=， c 为阻力系数。 以抛雪筒出口为原点，采用直角坐标。 在 X、 Y、 Z 坐标中，按牛顿定律： 以 抛雪筒出口时计，当 t=0， x。 =y。 =O， .x =u。 cosβ， .y =u。 sinβ其中β为抛雪筒扬雪角，则公式的解为 公式中 e 为自然对数底。 系数 c 的取值由实验确定。 但一般在无大量实验数据情况下，将清雪机处理后的雪团和颗粒认为是类球体，而按斯托克斯阻力定律来计算，即球体在粘滞流体以一定速度运动时，所受到的阻力 f 是： f=6πξ au 式中 a 为雪块半径。 ξ为空气粘滞系数。 ξ 的数值系空气的内在属性。 在零度以下时，可取值为 泊。 汽车专业毕业论文 答辩通过 极具参考价值 本论文材料仅供参考学习，疑问可咨询 文档贡献者。 设 F=f，即 mgu=6πξ au，解之有 : c= 21 ar ，显然 cg 值较小。 因而可将公式 ()展成级数，有下列近似关系： 令公式中的 y= 0，并将式中第三项略去，解得到达地面时间是： t 带入 x 的表达式，求出最大抛雪距离为： 空气对雪块运动有较大阻力，使实际抛雪距离大大小于理论值。 实践证明，转子的圆周速度越高，这一差异越大。 顺风抛雪可以提高抛雪距离，当风速不大时，也可逆风抛雪。