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小型掃雪機掃雪機構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計
摘 要
掃雪機的問世，讓人們在生活中減少了很多麻煩。本文在分析了國內(nèi)外多種掃雪機的發(fā)展現(xiàn)狀之后提出，主要運用范圍是大型除雪設(shè)備所不能觸及到的路面。結(jié)合路面的寬窄，積雪的厚度等因素，設(shè)計了一種小型的路面掃雪機。本設(shè)計在對掃雪機的工作原理進行分析的基礎(chǔ)上，通過計算確定機械傳動機構(gòu)及動力裝置，然后進行控制系統(tǒng)設(shè)計，把控制和機械有機結(jié)合。
本設(shè)計運用三維繪圖軟件創(chuàng)建了掃雪機各零部件三維模型，進行整體的三維裝配，展現(xiàn)其整體的造型效果，繪制部分二維零件圖及裝配圖，完成了基于單片機的微機控制電氣原理圖。
關(guān)鍵詞: 掃雪機；機械結(jié)構(gòu)設(shè)計；控制系統(tǒng)設(shè)計；直流伺服電機；單片機
ABSTRACT
The advent of snowplows has reduced people's troubles in their lives. This paper analyzes the development of many kinds of snowplows at home and abroad.The main application is the surface of the road that the large scale removal equipment cannot reach.Combined with the width of the road and the thickness of the snow, a small road snowplow was designed.This design on the basis of the analysis of the working principle of the snowplow, through the calceolation to determine the mechanical transmission mechanism and power device and then designed the control system to combine the control and machanism in a organic way.
This design using the 3 d drawing software to create a snowplow parts 3 d model, the whole 3 d assembly, show the modelling of its overall effect, the drawing part 2 d part drawing and assembly drawing, completed based on single chip microcomputer control electric schematic diagram.
keywords: snow sweepers; Mechanical design; Control system design; Dc servo motor Single chip microcomputer
目 錄
1 緒論 1
1.1 選題的目的與意義 1
1.2 目前主要的除雪方法 1
1.3 目前掃雪機種類及存在問題 2
1.4 掃雪機國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.5 課題主要內(nèi)容 3
2 總體方案設(shè)計 5
2.1 雪的物理性質(zhì) 5
2.2 掃雪機總體方案及比較 5
2.3 工作原理概述 6
2.3.1 基本結(jié)構(gòu) 6
2.3.2 工作原理 7
2.4 方案的實施 7
3 掃雪機的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 9
3.1 動力裝置的選擇 9
3.2 傳動裝置的設(shè)計計算 10
3.2.1 減速器的設(shè)計計算 10
3.2.2鏈輪的設(shè)計計算 13
3.2.3 動力軸的設(shè)計計算 15
3.3 掃雪機構(gòu)的設(shè)計計算 18
3.3.1 工作電機的設(shè)計計算 18
3.3.2 掃雪輥的設(shè)計計算 18
3.3.3 同步帶傳動的設(shè)計計算 20
3.3.4 同步帶的主要參數(shù) 23
3.3.5同步帶的設(shè)計 24
4 掃雪機的控制結(jié)構(gòu)設(shè)計 26
4.1 控制系統(tǒng)的選擇及整體設(shè)計 26
4.1.1 控制器 26
4.1.2伺服電機控制 27
4.1.3控制系統(tǒng)總體設(shè)計 27
4.1.4伺服系統(tǒng)接口設(shè)計 28
4.2 控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計 28
總結(jié)與展望 31
參考文獻 32
致謝 33
本科生畢業(yè)答辯 指導(dǎo)老師：祁文軍 學(xué)院：機械工程學(xué)院 班級：機械工程 13姓名：竇萬文 小型掃雪機掃雪機構(gòu)設(shè)計 1. 設(shè)計任務(wù)書 文獻檢索及調(diào)研工作，文獻檢索不低于 15篇。 1 進行私服給進系統(tǒng)機械部分設(shè)計計算及選型 2 進行微機控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 4 繪制機械裝配圖一張（ 4 繪制電器控制原理圖一張（ 5 6 撰寫設(shè)計說明書 6 小型掃雪機介紹 2 2 2. 小型掃雪機設(shè)計方案介紹 ? 按其工作原理不通主要分為： 按其掃雪機掃雪械部分的不同分為： 小型臥式滾掃型掃雪機 小型掃雪機設(shè)計方案介紹 臥式滾掃型掃雪機是將滾刷直接與地面接觸，滾刷軸線與地面平行，即與工作機的行駛面平行，在驅(qū)動力的作用下滾刷高速旋轉(zhuǎn)，掃除路面。 直列排布滾掃式掃雪機是指滾筒上各排刷毛均沿滾筒軸線方向平行排布， 滾刷刷毛密集，清掃路面時不會有漏掃的地方， 目前國內(nèi)多數(shù)滾掃型掃雪機的掃雪滾均采用這種排布形式。 電機工作后輸出的運勱經(jīng)過減速箱降低轉(zhuǎn)速增加扭矩后通過鏈輪，鏈條輸出運勱，驅(qū)勱行走輪向前行走。在通過掃雪電機輸出運勱經(jīng)過皮帶輪降低轉(zhuǎn)速后驅(qū)勱掃雪刷旋轉(zhuǎn)，清掃路面積雪。清雪效果好 ，而且 結(jié)構(gòu)簡單 ， 運勱方式多樣 ， 制造方便 ， 傳勱效果和使用維護方便 。同時，因為使用的是直流伺服電機，所以使用時 沒有噪聲污染 ，減少了對居民的騷擾。與此同時，使用電機也符合了國家的關(guān)于 使用清潔能 源戰(zhàn)略的政策。 計方案 本次設(shè)計解決的問題 ? ? 、帶傳動等重要機構(gòu)的設(shè)計及校核 ? ? 3. 小型掃雪機機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計 動力源選擇： 考慮到本次的掃雪機方案設(shè)計，會有控制掃雪機的速度設(shè)計，按照不同程度的降雪，會有相應(yīng)的速度調(diào)節(jié)。所以，動力源我們選擇獨立動力分置型。 設(shè)計的是手推式掃雪機，機架上有扶手，支撐電動機，變速箱，主動鏈輪，帶輪等裝置。 帶傳動依照傳遞方式分為摩擦傳動和齒輪傳動兩類。摩擦傳動帶包含平帶， V 帶，多楔帶，同步帶。在這里咱們選用的是同步帶，與發(fā)動機輸出軸相連；帶傳動的傳動比是 3。 變速箱用的是蝸輪蝸桿傳動，它的傳動比是 32。電動機的輸出軸通過聯(lián)軸器與變速箱相連。 行走輪子主要是用于支撐，行走的作用，于機架的兩側(cè)呈對稱分布。 掃雪裝置包括原動機，帶輪，皮帶，滾刷，滾筒，掃雪輥。 結(jié)構(gòu)設(shè)計 重要零件設(shè)計及校核 4 鏈傳動設(shè)計計算 步帶傳勱的設(shè)計 步帶傳勱的設(shè)計 同步帶輪 設(shè)計中直流伺服電機轉(zhuǎn)速控制采用 電機接口圖 存在的問題 5 5 存在的問題 部件需要進行更進一步的優(yōu)化設(shè)計 致謝