2412 除雪機的設計

2412 除雪機的設計,除了,設計 塔里木大學畢業(yè)設計1 本設計方案的總體概述1.1 機構的總體設計的任務及重要性結構的總體設計的任務是將原理方案設計結構化，即把一維或者二維的原理方案圖轉化為三維的可制造的形體過程，也可以說是從為了完成總系統(tǒng)功能而進行的初步總體布置開始到最佳裝配圖（結構設計）的最終完善及審核通過為止。結構總體設計工作包括兩個方面，即“質(zhì)”的設計和“量”的設計。所謂“質(zhì)”的設計是指“定形”設計，有系統(tǒng)的定形和零部件的定形。這部分工作對產(chǎn)品的質(zhì)量有決定性意義。 “量”的設計則是指選擇材料，確定尺寸和零部件進一步詳細設計等，此部分設計所涉及到的知識在《機械設計》 、 《材料力學》等教材中已學過。由此看來，結構的總體設計階段的工作量是相當大的，同時它的工作質(zhì)量對滿足功能要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，降低產(chǎn)品的成本等都起者十分重要的作用1.2 機構的總體設計原則機械系統(tǒng)總體設計是產(chǎn)品設計的關鍵,它對產(chǎn)品的技術性能,經(jīng)濟指標和外觀造型均具有決定性的意義。明確，簡單，安全可靠是結構總體設計階段必須遵守的三項基本原則。由于這三項基本原則的共同目標都是為了保證實現(xiàn)總系統(tǒng)（產(chǎn)品）的預期功能，降低成本及保障人和環(huán)境安全的，所以，在整個設計階段應將這三項基本原則貫徹到底。(1)明確原則這里主要包括以下三個方面：①功能明確 所選擇的結構應能明確無誤地、可靠地實現(xiàn)預期的功能。對于可實現(xiàn)的功能來說，要做到既不疏漏又不冗余。②工作情況明確 被設計的產(chǎn)品(系統(tǒng)）所處的工作狀況必須明確。因為結構和零部件的材料、形狀、尺寸、磨損及腐蝕是根據(jù)其工況來確定。若設計時缺少準確的使用工況說明，且不得不做出一些假設的話，應隨時檢查有關假設的正確性。③結構的工作原理明確 設計結構時所依據(jù)的工作原理必須明確，從而才能可靠地實現(xiàn)所預期的功能要求。(2)簡單原則簡單原則是指要在滿足總功能的前提下，盡量使整機、部件、零件的結構簡單，且數(shù)目少；同時還要要求操作與監(jiān)控簡便；制造與測量容易、快速、準確；安裝與調(diào)試簡易而快捷。亦就是說這里所指的“簡單” ，同時具有簡化、簡便、簡明、簡易、減少等多重含義。(3)安全可靠原則一個系統(tǒng)(產(chǎn)品)的安全可靠性主要指：①構件的可靠性 在規(guī)定的外載荷下，在規(guī)定的時間內(nèi)，構件不發(fā)生斷裂、過度變形、過度磨損且不喪失穩(wěn)定性。塔里木大學畢業(yè)設計②功能的可靠性 主要是指總系統(tǒng)的可靠性，即保證在規(guī)定條件下能實現(xiàn)總系統(tǒng)的總功能。③工作安全性 主要指對操作者的防護，保證人的安全。④環(huán)境安全性 不造成不允許的環(huán)境污染，同時也要保證整個系統(tǒng)(產(chǎn)品)對環(huán)境的適應性1.3 機構的總體布置設計基本要求(1)功能合理即總布置設計應適應于功能表達，無論在整體上還是在局部上都不應采用不利于功能目標的布局方案。(2)結構緊湊、層次清晰、比例協(xié)調(diào)這一方面應盡可能使總系統(tǒng)簡單并充分利用機械系統(tǒng)的內(nèi)部空間，如把電動機、傳動部件等安裝在支撐大件的內(nèi)部；另一方面有利于良好的造型，美觀大方。(3)充分考慮產(chǎn)品的系列化及發(fā)展總體布置時還應對系列設計、變形設計給予考慮；對于單機的布置還應考慮組成生產(chǎn)線和實現(xiàn)自動化的可能性。1.4 本設計方案簡述本實用新型的技術解決方案是，為了達到清除冰雪的目的，如圖 2.1 所示，能夠清楚的看到該設計的結構特性：圖 1-4 除冰機整體結構示意圖1-發(fā)動機 2-減速器 3-萬向節(jié) 4-傳動軸 5-彈簧拉桿 6-上支撐彈簧 7-車底盤傾斜角度調(diào)節(jié)機構 8-軸承座 9-固定偏心激震錘 10—活動偏心激震錘 11-軸 12-扭力彈簧 13-螺栓 14-固定板 15-螺栓 16-下支撐彈簧 17-破冰鏟 18-除冰鏟 19-彈簧 20-支桿 21-震動架 22-吊耳 23-支柱 24-軸 25-車軸 26-車輪 27-車底盤 28-聯(lián)軸器 29-掛鉤塔里木大學畢業(yè)設計在車體的車底盤 27 上設有發(fā)動機 1 和通過聯(lián)軸器 28 與發(fā)動機連接的減速機 2 及通過萬向節(jié)3 和傳動軸 4 與減速機 2 連接的位于車底盤 27 前方的破冰機構，并在車底盤 27 前端的下部設有除冰機構。為了達到既能破碎路面冰雪，又不破壞路面的目的，其破冰機構采用振動式，該破冰機構可由固設在車底盤上的支柱 23，與支柱 23 對接的位于車底盤前方的振動架 21，設在振動架21 上部的前后對稱的設有軸的軸承座 8，設在軸上的兩個通過凸凹面結合的固定偏心激震錘 9 和活動偏心激震錘 10，套在軸上的一端固設在軸上，另一端固設在活動偏心激震錘 10 上的扭力彈贊 12。設在振動架 21 自由端下部的破冰鏟 17 和固設在車底盤 27 上并插在振動架 21 插孔內(nèi)的彈簧拉桿及套在彈簧拉桿 5 上的位于振動架上、下的支承彈簧 6,16 所構成。震動架通過固定偏心激震錘 9 和活動偏心激震錘 10 旋轉時所產(chǎn)生的旋轉慣量產(chǎn)生震動，從而驅(qū)動破冰鏟 17 使將路面上的冰雪層擊碎，同時通過震動產(chǎn)生橫向擺動帶動破冰鏟使破碎的冰雪與路面剝離。破冰鏟最好制作成星橫向交錯形。除冰機構是由通過兩側支桿 20 絞接在車底盤 27 兩側下部的除冰鏟 18 和連接在車底盤 27 和除冰鏟 18 上的彈簧 19 所構成。為了提高除冰雪的效果，在本體上設有可調(diào)整車底盤 27 傾斜角度的調(diào)整機構，通過調(diào)整車底盤的傾斜角度和發(fā)動機 1 的轉速來控制破冰鏟的最佳工作狀態(tài)。車體是由設在車底盤一端的掛鉤 29 掛在動力機械上。從而實現(xiàn)推動除冰機構進行工作。為了防止機核運轉時傷人在車底盤上設有防護罩。本實用新型與已有技術比較，由于在車體的車底盤上設有了由發(fā)動機、減速機、振動式破冰機構，除冰機構及可調(diào)整車底盤傾斜角度的調(diào)整機構構成的路面除雪機，因此其具有設計合理、結構筒單、工作效率高、使用方便、性能好、不損壞路面。堅固耐用、價格低廉等優(yōu)點。塔里木大學畢業(yè)設計2 電動機的選擇2.1 電機類型和結構形式電動機類型和結構要根據(jù)電源（交流或直流） 、工作條件（溫度、環(huán)境、空間尺寸等）和載荷特點（性質(zhì)、大小、啟動性能和過載情況）來選擇。沒有特殊要求時均應選用交流電動機，其中以三相鼠籠式異步電動機用的最多。Y 系列電動機為我國推廣采用的新設計產(chǎn)品，適用與不易燃、不易爆、無腐蝕氣體的場合，以及要求具有較好啟動性能的機械。2.2 電動機的容量及轉速參考同類機械產(chǎn)品，選取電動機轉速 970r/min，功率 11KW,查手冊確定電動機型號為 Y160L-6，伸出部分軸直徑為 40mm。3 聯(lián)軸器的選擇3.1 選擇聯(lián)軸器為了隔離震動與沖擊，選擇用彈性套柱銷聯(lián)軸器，具有一定補償兩軸線相對偏移和減振緩沖能力，適用于安裝底座剛性好，沖擊載荷不大的中、小功率軸系傳動，可用于經(jīng)常正反轉、啟動頻繁的場合，工作溫度為-20~+70°C。3.2 計算公稱轉矩 T=9.55*106 P/n=9 550 000*11/970N.mm=108.3*103 N.mm由表查得 KA =2.3 故計算轉矩為：Tca = KA T=2.3*108.3*103 =249.1*1033.3 選擇聯(lián)軸器型號從 GB 4323—84 中查得 LT6 型彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉矩為 250N.mm，許用最大轉矩為 3800 r/min，軸徑為 32～42 mm 之間，許用補償量為 0.3mm，故適用。4 減速機的設計計算4.1 軸Ⅰ（輸入軸）的設計電機通過傳動軸和聯(lián)軸器將動力傳遞給減速器的齒輪軸Ⅰ，帶動其他齒輪的轉動。4.1.1 求出主軸上的功率 P 和轉矩 T功率從電機到主軸經(jīng)過帶傳動，根據(jù)文獻[4]傳遞效率 =0.99 ?P=P =11 0.99=10.89kW電 機 ??T=9550000 =9550000 10.89/970 10665 N.mmn?4.1.2 聯(lián)軸器作用在軸上的力F =406.86N，F(xiàn) =458.52N124.1.3 初步確定軸的最小直徑先按公式初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表 15-3，取 A=112，于是得0塔里木大學畢業(yè)設計d = A =112 =25.08mmmin03P?39708.14.1.4 軸的結構設計（1）擬定裝配方案 如圖（圖 4-1）圖 4-1 輸入軸結構示意圖（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度? 這是二級減速器輸入軸，受力很大，震動很小，可以不計端部的力，并且考慮到 a 端連接有聯(lián)軸器，故 d =40mm，L =100mm。ab?ab?? 初步選擇滾動軸承 因軸承主要受徑向載荷，軸向載荷很小，因此選用深溝球軸承，參照工作要求并根據(jù) d =40mm 選軸承 6009，其尺寸為 45 100 18，則ab? ?d =45mm，L =46mm。bc?bc? 取安裝齒輪 1 處的軸段 c-d 的直徑 d =50mm，帶輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，c?已知齒輪寬為 34mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應略短于輪寬，故取 L=30mm，帶輪的右端采用軸肩定位，軸肩的高度 h>0.07d；cd?取 h=1mm，則軸環(huán)出的直徑 d =52mm，軸環(huán)處的寬度 b 1.4h，取 L =12mm，同樣道e??de?理，d =45mm，L =50mm。ef?ef?至此，已初步確定了軸的各直徑和長度。? 軸上零件的周向定位 帶輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按 d 查機械手冊得平鍵c?截面 b h=20 12（GB/T1095-1979） ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 25mm（標準鍵長見?GB/T1096-1979） ，同時為了保證帶輪與軸配合有良好的對中性，故選帶輪與軸的配合為塔里木大學畢業(yè)設計H7/h6；同樣另一端軸與帶輪聯(lián)接選平鍵 20 12 25，配合為 H7/h6；滾動軸承與軸的?周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。（3）確定軸上圓角為 2 45 ，各軸肩處的圓角半徑見圖。??4.1.5 按彎矩合成應力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即該軸的截面 C）的強度；根據(jù)式（15-5）及上述數(shù)據(jù)，并取 =0.6，軸的計算應力?= = MPa 0.99MPa?ca22()MTW?223485(0.687)1???前面已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 15-1 查得[ ]=60MPa，因此 <[ ]1???ca1?故安全。4.2 軸Ⅱ（中間軸）的設計根據(jù)該除冰機每小時要行程 10~60km，除冰厚度 60mm。所以要求該除冰機構每分鐘震動約?120 次，即該傳動軸的轉速是 120r/min。所以該減速器承擔的傳動比為 i=970/120=8.08,分配給這個減速器高速級的傳動比 i1 =2.5，低速級傳動比 i2 =i/ i1 =8.08/2.5=3.23。該齒輪軸的結構設計如圖 5--2 所示，計算過程與軸Ⅰ相同，在此就不詳細列出。4-2 中間軸結構示意圖4.3 軸Ⅲ（輸出軸）的設計低速級的傳動比 i2 =3.23，所以根據(jù)相關的參數(shù)設計出該軸的相關結構參見減速機裝配圖。塔里木大學畢業(yè)設計4.4 高速級齒輪組的設計㈠按接觸強度設計由設計計算公式 d≧2.32 ??321)(hZuKT????⑴確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值① 試選載荷系數(shù) =1.3t② 計算小齒輪傳遞的轉距T=95.5*100000*P/n=95.5*100000*11/970=108298N*mm③ 由下表 表 5-1 齒寬系數(shù)表裝置狀況 兩支撐相對小齒輪作對稱布置 兩只撐相對小齒輪作不對稱布置 小齒輪作懸臂布置d?0.9～1.4（1.2～1.9） 0.7～1.5(1.1～1.65) 0.4～0.6齒寬系數(shù) =1d④ 由下表表 5-2 材料彈性影響系數(shù)表彈性模量 E/MPa 配對齒輪材料灰鑄鐵 球墨鑄鐵 鑄鋼 鍛鋼 夾布材料齒輪材料11.8*104 17.3*104 20.2*104 20.6*104 0.785*104鍛鋼 162.0 181.4 188.9 189.8 56.4鑄鋼 161.4 180.5 188.0球墨鑄鐵 156.6 173.9灰鑄鐵 143.7查得材料的彈性影響系數(shù) Z =189.8 MPaE2/1⑤根據(jù)文獻[4]中圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 =600 MPa, 小齒輪1limH?的接觸疲勞強度極限 =550 MPa.2limH?⑥由式 N=60njL 計算應力循環(huán)次數(shù)(假設該對齒輪使用壽命 15 年)hN1=60n1jL = 60*970*1*(2*8*300*15) = 4.191*109N2=4.191*109 /2.5=1.676*109⑦根據(jù)文獻[4]中圖 10-19 查得接觸疲勞壽命系數(shù) K =0.90; K =0.95.1HN2HN⑧計算接觸疲勞許用應力根據(jù)具體的工作情況在文獻[4]中查得到失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,塔里木大學畢業(yè)設計由式［ ］= 得.?SKNlim［ ］ = =0.9*600 MPa=540 MPa1li［ ］ = =0.95*550 MPa=522.5 MPa?2SNlim⑵計算① 試計算小齒輪的分度圓直徑 d,帶入［ ］中較小的值?d≧2.32 =63.17mm??321)(hZuKT????② 計算圓周速度 vv= = m/s=3.16m/s10*6ndt?0971t③ 計算齒寬 bb= =1*63.17mm=63.17mmtd1?④ 計算齒寬與齒高之比 b/h模數(shù) m =d =63.17/24=2.63t1/z齒高 h=2.25 *m =2.25*2.63=5.92mmtb/h=63.17/5.92=10.67⑤ 計算載荷系數(shù)根據(jù) v=3.16m/s,7 級精度, 由根據(jù)文獻[4]中圖 10-8 查得動載系數(shù) K =1.1;v直齒輪,假設 K F /b＜100N/mm. 由機械設計教材中表 10-3 查得 K =K =1;At ?HF由機械設計教材表 10-2 查得使用系數(shù) Ka=1.00根據(jù)文獻[4]表 10-4 查得 7 級精度,小齒輪相對支承非對稱布置時,K =1.12+0.18(1+0.6 ) +0.23*0.001b?Hd?2將數(shù)據(jù)代入后得K =1.12+0.18(1+0.6*1 )1 +0.23*0.001*70.97=1.423?2由 b/h=10.67, K =1.423, 根據(jù)文獻[4]圖 10-13 得 K =1.31;故載荷系數(shù)H ?FK=K K K K =1*1.1*1*1.423=1.565AV?H?⑥ 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑, 根據(jù)文獻[4]式 10-10a 得d1=d =63.17* mm=67.2mmt3/t3.1/56.塔里木大學畢業(yè)設計⑦ 計算模數(shù) mm=d1/z1=67.2/24=2.8mm㈡按齒根彎曲強度設計根據(jù)文獻[4]中 10-5 得彎曲強度的設計公式m≧ ??332*1FSazdYKT??⑴確定公式中的各計算數(shù)值① 根據(jù)文獻[4]中 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 =500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強度1FE極限 =380MPa；2FE?② 由文獻[4]中圖 10-18 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) =0.86， =0.88；1FNK2FN③ 計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由機械設計教材式 10-12 得= = =307.14MPa??1F?SFEN14.50*86= = =238.86MPa2K2.3④ 計算載荷系數(shù) KK=K K K K =1*1.1*1*1.31=1.441Av?F?⑤ 查取齒形系數(shù) 根據(jù)文獻[4]中 10-5 查得 =2.67， =2.239；1FaY2Fa⑥ 查取應力校正系數(shù)根據(jù)文獻[4]中 10-5 查得 =1.54， =1.715；1Sa2Sa⑦ 計算大,小齒輪的 并加以比較??F?=2.67*1.54/307.14=0.013381SaY=2.239*1.715=0.016??2FSa?大齒輪的數(shù)值大。⑵設計計算m≧ ≧ mm=2.054mm??332*1FSazdYKT??324*1016.89.2塔里木大學畢業(yè)設計對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅僅與齒輪的直徑有關，可取由彎曲強度算得的模數(shù) 2.05 并就近圓整為標準值 m=2.5,按接觸強度算得的分度圓直徑 d1=63.2mm,算出小齒輪齒數(shù) z = = =25.28，取整數(shù)位 z1=26,大齒輪1d5.263齒數(shù) z =u* z =2.5*26=65；21㈢幾何尺寸計算⑴計算分度圓直徑d = z *m=26*2.5=65mm,1d = z *m=65*2.5=162.5mm2⑵計算中心距a=( d + d )/2=(65+162.5)/2=113.75mm12⑶計算齒輪寬度b= =1*65mm=65mm1d?取 B =65mm，B =63mm；21（四） 驗算F = = N=3332Nt12dT65089*驗算合格。4.5 低速級齒輪組的設計同樣可以用以上的設計方法可以設計低速級齒輪組，通過上面的計算得低速級的傳動比為 i2 =3.23。㈠按接觸強度設計由設計計算公式 d≧2.32 ??321)(hZuKT????⑴確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值⑤ 試選載荷系數(shù) =1.3t⑥ 計算小齒輪傳遞的轉距，取傳遞效率為 2=0.99?T=95.5*100000*P* 2/n=95.5*100000*11*0.99*2.5/970=2.68*105N*mm⑦ 從上表 5.1 選取齒寬系數(shù) =1d?④由上表 5.2 查得材料的彈性影響系數(shù) Z =189.8 MPaE2/1塔里木大學畢業(yè)設計⑤根據(jù)文獻[4]中圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 =600 MPa, 小齒輪1limH?的接觸疲勞強度極限 =550 MPa.2limH?⑥由式 N=60njL 計算應力循環(huán)次數(shù)(假設該對齒輪使用壽命 15 年)hN1=60n1jL = 60*970*1*(2*8*300*15) /2.5= 1.676*109N2=1.676*109 /2.5=5.19*108 ⑦根據(jù)文獻[4]中圖 10-19 查得接觸疲勞壽命系數(shù) K =0.90; K =0.95.1HN2HN⑧計算接觸疲勞許用應力失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,由式［ ］= 得.?Slim［ ］ = =0.9*600 MPa=540 MPa?1SKNlim［ ］ = =0.95*550 MPa=522.5 MPa2li⑵計算試計算小齒輪的分度圓直徑 d,帶入［ ］中較小的值?d≧2.32 =71.54mm??321)(hZuKT????計算圓周速度 vv= = m/s=1.453m/s10*623ndt?05./973t計算齒寬 bb= =1*71.54mm=71.54mmtd1?計算齒寬與齒高之比 b/h模數(shù) m =d3t /z3=71.54/22=3.25t齒高 h=2.25 *m =2.25*3.25=7.31mmtb/h=71.54/7.31=9.7911 計算載荷系數(shù)根據(jù) v=1.453m/s,7 級精度, 由文獻[4]中圖 10-8 查得動載系數(shù) K =1.12;v直齒輪,假設 K F /b＜100N/mm. 由文獻[4]中表 10-3 查得 K =K =1;At ?HF由文獻[4]中表 10-2 查得使用系數(shù) Ka=1.00由文獻[4]中表 10-4 查得 7 級精度,小齒輪相對支承非對稱布置時,K =1.12+0.18(1+0.6 ) +0.23*0.001b?Hd?2塔里木大學畢業(yè)設計將數(shù)據(jù)代入后得K =1.12+0.18(1+0.6*1 )1 +0.23*0.001*70.97=1.423?H2由 b/h=9.79, K =1.41, 由文獻[4]中圖 10-13 得 K =1.32;故載荷系數(shù)?FK=K K K K =1*1.12*1*1.41=1.579AV??H按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由文獻[4]中 10-10a 得d1=d =71.54* mm=76.33mmt3/t3.1/579.計算模數(shù) mm=d3t/z3=76.33/22=3.47mm㈡按齒根彎曲強度設計由文獻[4]中 10-5 得彎曲強度的設計公式m≧ ??332*1FSazdYKT??⑴確定公式中的各計算數(shù)值由文獻[4]中圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 =500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強度極1FE限 =380MPa；2FE?由文獻[4]中圖 10-18 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) =0.86， =0.88；1FNK2FN計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由文獻[4]中式 10-12 得= = =307.14MPa??1F?SFEN14.50*86= = =238.86MPa2K2.3計算載荷系數(shù) KK=K K K K =1*1.1*1*1.32=1.452Av?F?查取齒形系數(shù) 由文獻[4]中 10-5 查得 =2.67， =2.239；1FaY2Fa查取應力校正系數(shù)由文獻[4]中 10-5 查得 =1.54， =1.715；1Sa2Sa計算大,小齒輪的 并加以比較??Fa?塔里木大學畢業(yè)設計=2.67*1.54/307.14=0.01338??1FSaY?=2.239*1.715/238.86=0.0162Sa大齒輪的數(shù)值大。⑵設計計算m≧ ≧ mm=2.95mm??332*1FSazdYKT??32*1016.845.2對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅僅與齒輪的直徑有關，可取由彎曲強度算得的模數(shù) 2.95 并就近圓整為標準值 m=3.0,按接觸強度算得的分度圓直徑 d1=76.33mm,算出小齒輪齒數(shù) z = = =25.44，取整數(shù)位 z1=26,大齒1d3.76輪齒數(shù) z =u* z =3.23*26=89.98，取整為 z =90。21㈢幾何尺寸計算計算分度圓直徑d = z *m=26*3.23=90mm,1d = z *m=90*3.23=290.7mm2計算中心距a=( d + d )/2=(90+290.7)/2=190.35mm12計算齒輪寬度b= =1*90mm=90mm1d?取 B =90mm，B =85mm；21㈣ 驗算F = = N=5955.6Nt12dT9068*驗算合格。塔里木大學畢業(yè)設計5 彈簧的設計計算5.1 選擇材料并確定其許用彎曲應力根據(jù)彈簧的工作情況，屬于Ⅱ類彈簧。現(xiàn)在選用碳素彈簧鋼絲 B 級制造，由表得[ b ]=0.5?B 估取彈簧鋼絲直徑為 8mm， B =1320Mpa 所以 [ b ]=0.5*1320=660Mpa???5.2 選擇旋繞比 C 并計算曲度系數(shù) K1 選取 C=6，則K1 =（4C-1）/(4C-4)=1.155.3 根據(jù)強度條件試算彈簧鋼絲直徑d = =4.95mm???3bmax.0T360*1.75原值 d=8mm 可用，不需重算。5.4 計算彈簧的基本幾何參數(shù)D=Cd=6*8mm=48mmD2 =D+d=48mm+8mm=54mmD1=D-d=48-8mm=40mm取間距 =0.5mm?P=d+ =8+0.5=8.5mm=arctan（p/ ）=3.7 。?d?5.5 按剛度條件計算彈簧的工作圈數(shù)從表中查得 E=200000MPaI= /64=200.96mm4 4n=EI /180TD=27.15(圈)?5.6 計算彈簧的扭彎剛度kT =EI/180Dn=98.9.mm/5.7 計算 和maxin= / kT=70.85 max= - =20.85in?5.8 計算自由度的高度 HH=n（d+ ）+H h =11.5*（5+0.5）mm+40mm=103.25?5.9 計算彈簧絲展開的長度 L取 Lh=Hh=40mm則有L= Dn+Lh =3.14*30*11.5mm+40mm=1123.8mm?塔里木大學畢業(yè)設計6 傳動軸的設計傳動軸是將動力從減速機傳遞給震動架和激震錘的傳動機構，在設計的過程中要使其能夠滿足彎曲強度的要求。該傳動軸在設計的時候設計其轉速為 120r/min?？紤]到該傳動軸只是將轉速傳遞給激震錘，使其由轉動產(chǎn)生震動，從而迫使震動架上下震動，從而使破冰機能夠破冰。所以在彎曲強度不大，一般強度都可以適應。根據(jù)傳動軸工作的環(huán)境和受力情況，故選擇 45 號鋼正火處理即可滿足使用要求，硬度為170~217HBS，強度極限 600 B， 屈服極限 300 s，彎曲疲勞極限 -1， 適用于傳動軸這???樣較重要的軸。鋼的切變模量 G=4×104MPa，軸在全長上的扭角 不得超過 1°，?現(xiàn)在估算軸的直徑。1.按強度要求，應使： 3[]0.2TWd?????6951.8962.5Nm??故軸的直徑3.47.0.2[]0d??2.按鈕轉剛度要求，應使 4[]dTlG??πL=250+86+25=361mm,在軸的全長上， =1°= 。故[]?rad180π443286.531dm=6.230??ππ故該軸的直徑取決于強度要求，圓整后可取 d=50mm。3.軸上軸承的選擇根據(jù)本工作情況的要求，選擇深溝球軸承，主要承受徑向載荷，同時也可承受一定量的軸向載荷。當轉速很高而軸向載荷不太大時，可代替推力球軸承承受純軸向載荷。當承受純徑向載荷時，=0°。軸承尺寸系列代號為 5，軸承內(nèi)徑尺寸系列代號 05。?其結構和尺寸大小見圖 7.1：塔里木大學畢業(yè)設計圖 6-1 轉動軸結構圖7 激振錘的設計固定偏心激震錘和活動偏心激震錘是通過傳動軸的轉動，來帶動擊震錘轉動，由于它們的重心不在中心位置，所以產(chǎn)生上下跳動，通過彈簧傳遞給震動架使其上下有規(guī)律的跳動，從而迫使破冰鏟震碎冰層，達到破冰的目的。其材料選擇灰口鑄鐵即可滿足工作要求，其形狀和結構可以參見 8.1 圖：圖 7-1 激震錘結構示意圖塔里木大學畢業(yè)設計8 破冰鏟和除冰鏟的設計8.1 破冰鏟的設計由于破冰板承載的沖擊壓力比較大，所以在選擇材料的時候選用低合金工具鋼，這樣也可以避免其生銹而帶來的其他問題，同時具有好的耐磨性。在安裝的時候并排安裝 6 個同樣的破冰板，每 2 個呈 90 度的夾角，然后用一個固定板固定連接在震動架上。通過計算 6 個并排的破冰板的橫向?qū)挾扔?1.2m。這樣正好滿足要求，如果遇到比較寬的路面可以采用來回的方式除去路面的冰雪。其形狀和結構可以參見下圖：圖 8-1 破冰鏟結構圖8.2 除冰鏟的設計除冰板是緊隨破冰板后的除冰裝置，在左右兩旁都裝有，它的作用是將已經(jīng)破碎的冰層及時的清除到道路的兩旁。除冰鏟的鏟韌應該用 65Mn 鋼制造，同時進行中頻淬火處理，以使其具有更強的耐磨性能，其他部分采用普通含錳量鋼制造即可。根據(jù)路面結冰厚度，可以在它上面分別安裝一個彈簧，這樣就可以調(diào)整除冰板距離地面的高度，更好地適應路面的情況。其高度范圍是 10mm-100mm，同樣可以滿足要求。其形狀和結構如下圖：塔里木大學畢業(yè)設計圖 8-2 除冰鏟結構圖9 潤滑方式、潤滑油牌號及密封裝置的選擇根據(jù)本設計的綜合考慮，選用低粘度的潤滑油潤滑以降低機器的摩擦、減少磨損、提高效率、延長機件的使用壽命。同時還能起到冷卻、緩沖、防腐蝕、密封和排污等作用。選用潤滑油為全損耗系統(tǒng)用油（L-AN） ，牌號為 7，此潤滑油不適用于循環(huán)潤滑系統(tǒng)，需定期更換潤滑油。密封裝置是機器和設備的重要組成部分。按密封流體狀態(tài)分為氣體密封、液體密封；按設備種類分為壓縮機密封、泵用密封、釜用密封等。一般按密封面的運動狀態(tài)分類，即相對靜止的密封面的密封稱為靜密封，而相對運動的密封面間的密封稱為動密封。本設計中的工作部件密封沒有特殊要求，選用金屬八角墊片密封即可滿足使用要求。塔里木大學畢業(yè)設計總 結本次設計中，我們的主要任務是路面除冰機傳動機構的設計。在張良斌老師的帶領下，我圓滿的完成了任務，而且還學到了很多額外的知識。在專業(yè)上，我認識了很多的新機構，復習了很多計算說明的步驟和方法。在設計過程中，我掌握了振動機構的工作原理及其運動規(guī)律，更重要的是學習了用現(xiàn)有的機構去實現(xiàn)一種功能的方法。在業(yè)余上，我懂得了怎樣對知識進行創(chuàng)新、開拓。也使我們認識到了做事要以嚴謹、認真的態(tài)度去對待。同時，在前期的調(diào)研中，我們遇到了很多的難題。通過這些前期的調(diào)研工作，使我們也學會了怎樣更好的與人溝通。通過本課題的鍛煉，主要達到以下幾個目的：（1）培養(yǎng)我們的科技創(chuàng)新能力 ，以及機械設計的思維能力；（2）通過設計，可以使我們具有將理論知識轉化為開發(fā)實際產(chǎn)品的基本能力，同時對理論學習中的不足可以通過實際設計進行補充和再次學習；（3）可以系統(tǒng)的掌握 AUTOCAD 軟件的使用和數(shù)學公式編輯器的使用。塔里木大學畢業(yè)設計致 謝在整個設計即將完成之際，我要真誠地感謝孟煒老師，在她的指導下，設計得以順利的完成。本論文是在孟煒老師的悉心指導下完成的。在半年多的畢業(yè)設計中，孟煒老師認真負責的治學態(tài)度和豐富的專業(yè)知識令我受益非淺。并使我學到了許多進行科學研究的有益方法。孟煒老師嚴謹負責的態(tài)度、清晰的思路和廣博的知識使我深受啟迪和教益。有時侯，孟煒老師為我們解答疑問時，在辦公室里一坐就是幾個小時，一個過程、一個過程為我們分析、講解直到得出答案。在這里，我要感謝他在設計中給我的幫助，也感謝她使我學到了知識。值此論文脫稿之際，謹向孟煒老師表示衷心的感謝，并致以崇高的敬意！同時，我還要感謝系里的其他的一些老師，感謝他們這四年來辛勤的教誨和真摯的幫助，使得我在大學里不斷的充實自己，完善自己，這為我在以后的學習打下了堅實的基礎。在這里我要說一聲“老師！謝謝您！”這次振動設計是我第一次將自己所學的知識轉化為一項產(chǎn)品，而這次的設計的量大且較為復雜，所以在設計過程中遇到了不少的阻力， 。另外整個設計的時間又很有限，很多地方不能去深入探討、研究。由于本人的設計水平有限，設計過程中存在一些不足或錯誤之處，懇請各位老師批評指正。最后誠摯地感謝在百忙之中對我的畢業(yè)論文進行評審并提出寶貴意見的諸位老師。同時感謝在大學四年的學習生活中，對我學習和生活上給予關懷和幫助的老師和同學。塔里木大學畢業(yè)設計參考文獻：[1]楊可楨，程光蘊，李仲生.機械設計基礎[M]. 第五版.北京：高等教育出版社,2005 年 10 月.[2]孫恒，陳作模，葛文杰；機械原理[M]. 第七版.北京：高等教育出版社, 2005 年 12 月.[3]濮良貴，紀名剛，陳國定，吳立言.機械設計[M]. 第八版.北京：高等教育出版社,2005 年 12月.[4]王萬鈞，胡中.農(nóng)業(yè)機械設計手冊上冊[M].機械工業(yè)出版社,1988 年.[5]單輝祖；材料力學.北京：高等教育出版社,2004 年 5 月.74～86[6]龔溎義，羅圣國，李平林.機械設計課程設計指導書[M].北京：高等教育出版社,1990 年 4 月.[7]吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社,2006 年 4 月.[8]韓進宏.互換性與技術測量[M].北京：機械工業(yè)出版社,2004 年 7 月.65～78[9]周健.AutoCAD 2007 中文版應用教程[M].北京：機械工業(yè)出版社,2007 年 1 月.74～81[10]王忠.機械工程材料[M].北京：清華大學出版社,2005 年 10 月.196～232[11]王擇，程靳.理論力學[M].北京：高等教育出版社,2002 年 8 月.[12]嚴紹華.熱加工工藝基礎[M].北京：高等教育出版社,1990 年 6 月.33～65[13]吳宗澤.機械設計實用手冊[M].北京：高等教育出版社,1998 年 7 月.[14]胡海英.國內(nèi)除雪機械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].工程機械與維修,2011 年第 8 期.[15]張啟君.國內(nèi)除雪機械探討[J].建設機械技術與管理,2008 年第 4 期.[16]胡海英.國內(nèi)除雪方式探討及除雪機械的發(fā)展趨勢[J].林業(yè)機械與木工設備,2011 年第 5 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