畢業(yè)設(shè)計(jì)---路面除冰機(jī)的設(shè)計(jì)

1、<p>　　2009屆畢業(yè)論文 存檔編號：_______</p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）正文</p><p>　　2009年 5 月 24 日</p><p><b>　　路面除冰機(jī)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　摘要：

2、北方的冬天，由于冰雪天氣頻繁，導(dǎo)致路面結(jié)冰的情況比較多，這樣嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸。雖然目前已經(jīng)有路面除冰機(jī)的出現(xiàn)，但是在機(jī)械性能，工作效率方面仍然不能滿足需要。本文主要從機(jī)械性能、工作效率、結(jié)構(gòu)筒單、工作效率高、使用方便、性能好、不損壞路面來思考和設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)是在原有的機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，通過對機(jī)構(gòu)局部的改進(jìn)，把帶傳動改為齒輪傳動，本設(shè)計(jì)論文詳細(xì)地?cái)⑹隽寺访娉鶛C(jī)的設(shè)計(jì)過程。除了對已有的結(jié)構(gòu)的改進(jìn)以外，還采用了部分簡化合理的機(jī)構(gòu)；如：彈簧，擊

3、震錘等等。大大地提高了生產(chǎn)率,同時使機(jī)械的機(jī)構(gòu)更加緊湊,性能更加穩(wěn)定。</p><p>　　關(guān)鍵詞：震碎；除冰； 機(jī)械設(shè)備</p><p>　　The design of the road de-icing machine</p><p>　　Abstract：Northern winter, the weather as a result of frequent

4、snow and ice, resulting in more icing-road circumstances, such a serious impact on transportation. Although the road has been the emergence of de-icing machines, but in the mechanical properties, the efficiency is still

5、needed. In this paper, mainly from the mechanical properties, work efficiency, the structure of single-cylinder, efficient, easy-to-use, performance, and does not damage the road to think and design, this design is the&l

6、t;/p><p>　　Keywords：Shattered；De-icing；Machinery and equipment</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 前言……………………….…………………………………………………..1</p><p>　　1.1 引言………………………………

7、……………………………… …… 1</p><p>　　1.2 路面除冰機(jī)的現(xiàn)狀………………………………………………… 1</p><p>　　2 本設(shè)計(jì)方案的總體概述…………………………. ……………………… 2</p><p>　　2.1 結(jié)構(gòu)的總體的設(shè)計(jì)的任務(wù)及概述………………………...………… 2</p><p>　　2.2

8、結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)原則………………………………………………… ,2</p><p>　　2.3 機(jī)構(gòu)的總體布置設(shè)計(jì)的基本原則………………………………...…. 3</p><p>　　2.4 本設(shè)計(jì)方案的簡述…………………………………………………. 3</p><p>　　3 電機(jī)類型及選擇…………………………………………………………….6</p>

9、<p>　　3.1 電機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式………………………………………………6</p><p>　　3.2 選擇電機(jī)的容量及轉(zhuǎn)速…………………………………………………6</p><p>　　4 聯(lián)軸器及萬向節(jié)的選擇…………………………………………………...7</p><p>　　4.1 類型的選擇………………………………………………….………..

10、.7</p><p>　　4.2 載荷計(jì)算………………………………………………….………...7</p><p>　　4.3 選擇型號……………………………………………………….…...7</p><p>　　5 減速機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………..8</p><p>　　5.1 齒輪軸Ⅰ（輸入軸）的設(shè)計(jì)……

11、…………………………….……...8</p><p>　　5.2 齒輪軸Ⅱ（中間軸）的設(shè)計(jì)……………………………………..….10</p><p>　　5.3 齒輪軸Ⅲ（輸出軸）的設(shè)計(jì)……………………………………..….10</p><p>　　5.4 高速級齒輪組的設(shè)計(jì)………………………………………….….10</p><p>　　5

12、.5 低速級齒輪組的設(shè)計(jì)……………………………………….…….14</p><p>　　6 彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………...….19</p><p>　　7 傳動軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 20</p><p>　　8 固定偏心激震錘和活動偏心激震錘…………………………………….21 </p&

13、gt;<p>　　9 破冰板和除冰板的設(shè)計(jì)……………………………………. ……………22</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………23</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………….……. 24</p><p>　　附錄……………………………………………………………………. 2

14、5</p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　1 前 言</b></p><p><b>　　1.1 引 言</b></p><p>　　清除道路冰雪，保持交通暢通，是我國北方地區(qū)城市、林區(qū)、農(nóng)村道路冬季養(yǎng)護(hù)的常規(guī)作業(yè)。由于機(jī)械化程度低，不能及時清

15、除路面冰雪，往往形成冰雪公害，阻塞交通，交通事故頻生，車速降低，運(yùn)輸效率降低，油耗增高，城市道路尤為突出。僅以哈爾濱市為例，由于冬季路面冰雪公害，車速降低，車輛周轉(zhuǎn)慢，使乘客留站時間延長，在早晚上下班高峰期，平均延長20分鐘左右，按每日上下班60萬人次計(jì)算，整個冬季約損失工時600萬個;路面冰雪公害，也使公共電汽車公司運(yùn)營減少，電車公司相當(dāng)于每日少出67臺車;路面冰雪公害，也影響貨運(yùn)?？傊?，由于冰雪公害，給城市人民生活，交通運(yùn)輸、工業(yè)、

16、商業(yè)、服務(wù)業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)各方面都帶來一定危害和不便。所以在此條件下，研究出一種路面除冰雪機(jī)械可以提高除冰雪的效率，減輕工人的勞動量，使公民的出行更為方便。</p><p>　　近年來，我國的機(jī)械行業(yè)有了長足的發(fā)展，生產(chǎn)方式已從手工，半手工，半機(jī)械化逐步過度到機(jī)械化，甚至很多行業(yè)都實(shí)現(xiàn)了自動化。機(jī)械行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步是社會發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，它將會代替人們的勞動。同時，隨著現(xiàn)代工業(yè)的高度發(fā)展，金屬材料的種類和數(shù)量也日

17、益擴(kuò)大，為我們的設(shè)計(jì)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，尤其是各種材料的機(jī)械性能都有明顯的不同，以至各個機(jī)械的構(gòu)件都能在預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)的工況下完成它們的任務(wù)。這樣一來，我們的工作效率就大大的提高了。</p><p>　　1.2 路面除冰機(jī)的現(xiàn)狀</p><p>　　目前雖有各式各樣的除雪機(jī)，但均只適合清除松軟狀態(tài)的雪，而不能除冰，因此在使用上受到了限制。另外，現(xiàn)有的除霄機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且造價比較高，因此未能得到普

18、遍應(yīng)用。目前仍然主要依靠人力清除路面上的冰雪，這樣不僅效率低，勞動強(qiáng)度大，而且不能將路面上的冰雪清除干凈，并影響交通。并且在使用的過程中很多都不能根據(jù)實(shí)際的工作環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，以更加高效率的完成作業(yè)。</p><p>　　本實(shí)用新型的目的是，提供一種不僅能將路面上的冰雪清除干凈，而且具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高、使用方便、性能好、不破壞路面、堅(jiān)固耐用、價格低廉的路面除冰機(jī)，以取代替繁重的體力勞動，確保冬季交通

19、運(yùn)物的安全和行人的方便。</p><p>　　2 本設(shè)計(jì)方案的總體概述</p><p>　　2.1結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)的任務(wù)及重要性</p><p>　　結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)的任務(wù)是將原理方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化，即把一維或者二維的原理方案圖轉(zhuǎn)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(jìn)行的初步總體布置開始到最佳裝配圖（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）的最終完善及審核通過為止。</

20、p><p>　　結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)工作包括兩個方面，即“質(zhì)”的設(shè)計(jì)和“量”的設(shè)計(jì)。所謂“質(zhì)”的設(shè)計(jì)是指“定形”設(shè)計(jì)，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?！傲俊钡脑O(shè)計(jì)則是指選擇材料，確定尺寸和零部件進(jìn)一步詳細(xì)設(shè)計(jì)等，此部分設(shè)計(jì)所涉及到的知識在《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《材料力學(xué)》等教材中已學(xué)過。由此看來，結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)階段的工作量是相當(dāng)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

21、等都起者十分重要的作用</p><p>　　2.2機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)原則</p><p>　　機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,它對產(chǎn)品的技術(shù)性能,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和外觀造型均具有決定性的意義。</p><p>　　明確，簡單，安全可靠是結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)階段必須遵守的三項(xiàng)基本原則。由于這三項(xiàng)基本原則的共同目標(biāo)都是為了保證實(shí)現(xiàn)總系統(tǒng)（產(chǎn)品）的預(yù)期功能，降低成本及保障人和環(huán)境安全的，所

22、以，在整個設(shè)計(jì)階段應(yīng)將這三項(xiàng)基本原則貫徹到底。</p><p><b>　　(1)明確原則</b></p><p>　　這里主要包括以下三個方面：</p><p>　?、俟δ苊鞔_ 所選擇的結(jié)構(gòu)應(yīng)能明確無誤地、可靠地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。對于可實(shí)現(xiàn)的功能來說，要做到既不疏漏又不冗余。</p><p>　?、诠ぷ髑闆r明確

23、 被設(shè)計(jì)的產(chǎn)品(系統(tǒng)）所處的工作狀況必須明確。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)時缺少準(zhǔn)確的使用工況說明，且不得不做出一些假設(shè)的話，應(yīng)隨時檢查有關(guān)假設(shè)的正確性。</p><p>　　③結(jié)構(gòu)的工作原理明確 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時所依據(jù)的工作原理必須明確，從而才能可靠地實(shí)現(xiàn)所預(yù)期的功能要求。</p><p><b>　　(2)簡單原則</b&g

24、t;</p><p>　　簡單原則是指要在滿足總功能的前提下，盡量使整機(jī)、部件、零件的結(jié)構(gòu)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(zhǔn)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。</p><p><b>　　(3)安全可靠原則</b></p><p>　　一個系統(tǒng)

25、(產(chǎn)品)的安全可靠性主要指：</p><p>　?、贅?gòu)件的可靠性 在規(guī)定的外載荷下，在規(guī)定的時間內(nèi)，構(gòu)件不發(fā)生斷裂、過度變形、過度磨損且不喪失穩(wěn)定性。</p><p>　　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(shí)現(xiàn)總系統(tǒng)的總功能。</p><p>　?、酃ぷ靼踩?主要指對操作者的防護(hù)，保證人的安全。</p>&

26、lt;p>　　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(yīng)性</p><p>　　2.3機(jī)構(gòu)的總體布置設(shè)計(jì)基本要求</p><p><b>　　(1)功能合理</b></p><p>　　即總布置設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)于功能表達(dá)，無論在整體上還是在局部上都不應(yīng)采用不利于功能目標(biāo)的布局方案。</p>

27、<p>　　(2)結(jié)構(gòu)緊湊、層次清晰、比例協(xié)調(diào)</p><p>　　這一方面應(yīng)盡可能使總系統(tǒng)簡單并充分利用機(jī)械系統(tǒng)的內(nèi)部空間，如把電動機(jī)、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。</p><p>　　(3)充分考慮產(chǎn)品的系列化及發(fā)展</p><p>　　總體布置時還應(yīng)對系列設(shè)計(jì)、變形設(shè)計(jì)給予考慮；對于單機(jī)的布置還應(yīng)考慮組成生產(chǎn)

28、線和實(shí)現(xiàn)自動化的可能性。</p><p>　　2.4 本設(shè)計(jì)方案簡述</p><p>　　本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，為了達(dá)到清除冰雪的目的，如圖2.1所示，能夠清楚的看到該設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)特。</p><p>　　圖2.1 除冰機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1-發(fā)動機(jī) 2-減速機(jī) 3-萬向節(jié) 4-傳動軸 5-彈簧拉桿 6-上支撐彈簧

29、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)結(jié)軸 29-掛鉤</p><p>　　在車體的車底盤27上設(shè)有發(fā)動機(jī)1和通過聯(lián)軸器28與發(fā)動機(jī)連接的減速機(jī)2及通過萬向節(jié)3和傳動軸4與減速

30、機(jī)2連接的位于車底盤前27方的破冰機(jī)構(gòu)，并在車底盤11前端的下部設(shè)有除冰機(jī)構(gòu)。為了達(dá)到既能破碎路面冰雪，又不破壞路面的目的，其破冰機(jī)構(gòu)采用振動式，該破冰機(jī)構(gòu)可由固設(shè)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(shè)在振動架21上部的前后對稱的設(shè)有軸的軸承座8，設(shè)在軸上的兩個通過凸凹面結(jié)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(shè)在軸上，另一端固設(shè)在活動偏心激震錘10上的扭力彈贊12。設(shè)在攝動架27自由端

31、下部的破冰鏟17和固設(shè)在車底盤11上并插在振動架27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(gòu)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(zhuǎn)時所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣量產(chǎn)生震動，從而勞動破冰鏟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(jī)構(gòu)是由通過兩側(cè)支桿20絞接在車底盤27兩側(cè)下部的除冰板18和連接在車底盤27和除冰板18上的彈簧

32、19所構(gòu)成。為了提高</p><p>　　本實(shí)用新型與已有技術(shù)比較，由于在車體的車底盤上設(shè)有了由發(fā)動機(jī)、減速機(jī)、振動式破冰機(jī)構(gòu)，膝冰機(jī)構(gòu)及可調(diào)整車底盤傾斜角度的調(diào)整機(jī)構(gòu)構(gòu)成的路面除冰機(jī)，因此其具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)筒單、工作效率高、使用方便、性能好、不拐壞路面。堅(jiān)固耐用、價格底廉等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　3 電機(jī)類型及選擇</p><p>　　3.1 電機(jī)類型和

33、結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)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(diǎn)（性質(zhì)、大小、啟動性能和過載情況）來選擇。</p><p>　　沒有特殊要求時均應(yīng)選用交流電動機(jī)，其中以三相鼠籠式異步電動機(jī)用的最多。Y系列電動機(jī)為我國推廣采用的新設(shè)計(jì)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(jī)械。</p><

34、;p>　　3.2 選擇電動機(jī)的容量及轉(zhuǎn)速</p><p>　　參考同類機(jī)械產(chǎn)品，選取電動機(jī)轉(zhuǎn)速970r/min，功率11KW,查手冊確定電動機(jī)型號為Y160L-6，伸出部分軸直徑為40mm。</p><p>　　4 聯(lián)軸器的選擇</p><p><b>　　4.1 類型的選擇</b></p><p>　　為了

35、隔離震動與沖擊，選擇用彈性套柱銷聯(lián)軸器。</p><p><b>　　4.2 載荷計(jì)算</b></p><p><b>　　公稱轉(zhuǎn)矩 </b></p><p>　　T=9.55*106 P/n=9 550 000*11/970N.mm=108.3*103 N.mm</p><p>　　由表查得

36、KA =2.3 故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為</p><p>　　Tca = KA T=2.3*108.3*103 =249.1*103</p><p><b>　　4.3 選擇型號</b></p><p>　　從GB 4323—84中查得TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為250N.mm，許用最大轉(zhuǎn)矩為3800 r/min，軸徑為32~42 mm之間，故適用

37、。 </p><p>　　5 減速機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1 齒輪軸Ⅰ（輸入軸）的設(shè)計(jì)</p><p>　　電機(jī)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(zhuǎn)動。</p><p>　　1、求出主軸上的功率P和轉(zhuǎn)矩T</p><p>　　功率從電機(jī)到主軸經(jīng)過帶傳動，根據(jù)文獻(xiàn)[4]傳遞效

38、率=0.99 </p><p>　　P=P=110.99=10.89kW</p><p>　　T=9550000=955000010.89/97010665 N.mm</p><p>　　2、 聯(lián)軸器作用在軸上的力</p><p>　　F=406.86N，F(xiàn)=458.52N</p><p>　　3、初步確定軸的最小直徑

39、</p><p>　　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</p><p>　　d= A=112=25.08mm</p><p><b>　　4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）擬定裝配方案 如圖（圖5.1）</p><

40、;p>　　圖5.1 輸入軸結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　這是二級減速器輸入軸，受力很大，震動很小，可以不計(jì)端部的力，并且考慮到a端連接有聯(lián)軸器，故d=40mm，L=100mm。</p><p>　　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

41、據(jù)d=40mm 選軸承6009，其尺寸為4510018，則d=45mm，L=46mm。</p><p>　　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，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(yīng)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；</p><p>　　取h=1mm，則軸環(huán)出的直徑d=5

42、2mm，軸環(huán)處的寬度b1.4h，取L=12mm，同樣道理，d=45mm，L=50mm。</p><p>　　至此，已初步確定了軸的各直徑和長度。</p><p>　　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(jī)械手冊得平鍵截面 bh=2012（GB/T1095-1979），鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為25mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長見GB/T1096-1979），同時為了保證帶輪與軸配合

43、有良好的對中性，故選帶輪與軸的配合為H7/h6；同樣另一端軸與帶輪聯(lián)接選平鍵201225，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。</p><p>　?。?）確定軸上圓角為245，各軸肩處的圓角半徑見圖。</p><p>　　5、按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩

44、和扭矩的截面（即該軸的截面C）的強(qiáng)度；根據(jù)式（15-5）及上述數(shù)據(jù)，并取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力</p><p>　　==MPa0.99MPa</p><p>　　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<[]故安全。</p><p>　　5.2 齒輪軸Ⅱ（中間軸）的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)該除冰

45、機(jī)每小時要行程10~60km，除冰厚度60mm。所以要求該除冰機(jī)構(gòu)每分鐘震動約120次，即該傳動軸的轉(zhuǎn)速是120r/min。所以該減速器承擔(dān)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。</p><p>　　該齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5--2所示，計(jì)算過程與軸Ⅰ相同，在此就不詳細(xì)列出。</p><

46、p>　　圖5.2 中間軸結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　5.3 齒輪軸Ⅲ（輸出軸）的設(shè)計(jì)</p><p>　　低速級的傳動比i2 =3.23，所以根據(jù)相關(guān)的參數(shù)設(shè)計(jì)出該軸的相關(guān)結(jié)構(gòu)參見減速機(jī)裝配圖。</p><p>　　5.4 高速級齒輪組的設(shè)計(jì)</p><p><b>　?、灏唇佑|強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p&g

47、t;<p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式d≧2.32</p><p>　?、糯_定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　試選載荷系數(shù)=1.3</p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距</p><p>　　T=95.5*100000*P/n=95.5*100000*11/970=108298N*mm</p><p>

48、<b>　　由下表 </b></p><p>　　表5.1 齒寬系數(shù)表</p><p><b>　　選取齒寬系數(shù)=1</b></p><p><b>　　由下表</b></p><p>　　表5.2 材料彈性影響系數(shù)表</p><p>　　查得材料的

49、彈性影響系數(shù)Z=189.8 MPa</p><p>　?、莞鶕?jù)文獻(xiàn)[4]中圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600 MPa, 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550 MPa.</p><p>　　⑥由式N=60njL計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(假設(shè)該對齒輪使用壽命15年)</p><p>　　N1=60n1jL= 60*970*1*(2*8*300*15) =

50、4.191*109</p><p>　　N2=4.191*109 /2.5=1.676*109</p><p>　?、吒鶕?jù)文獻(xiàn)[4]中圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.90; K=0.95.</p><p>　?、嘤?jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　根據(jù)具體的工作情況在文獻(xiàn)[4]中查得到</p><p>　

51、　失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,</p><p><b>　　由式［］=得.</b></p><p>　?。郏?=0.9*600 MPa=540 MPa</p><p>　?。郏?=0.95*550 MPa=522.5 MPa</p><p><b>　?、朴?jì)算</b></p>&l

52、t;p>　　試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d,帶入［］中較小的值</p><p>　　d≧2.32=63.17mm</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度v</b></p><p>　　v==m/s=3.16m/s</p><p><b>　　計(jì)算齒寬b</b></p><p&

53、gt;　　b==1*63.17mm=63.17mm</p><p>　　計(jì)算齒寬與齒高之比b/h</p><p>　　模數(shù) m=d=63.17/24=2.63</p><p>　　齒高 h=2.25 *m=2.25*2.63=5.92mm</p><p>　　b/h=63.17/5.92=10.67&l

54、t;/p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v=3.16m/s,7級精度, 由根據(jù)文獻(xiàn)[4]中圖10-8查得動載系數(shù)K=1.1;</p><p>　　直齒輪,假設(shè)KF/b＜100N/mm.由機(jī)械設(shè)計(jì)教材中表10-3查得K=K=1;</p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表10-2查得使用系數(shù)Ka=

55、1.00</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[4]表10-4查得7級精度,小齒輪相對支承非對稱布置時,</p><p>　　K=1.12+0.18(1+0.6 )+0.23*0.001b</p><p><b>　　將數(shù)據(jù)代入后得</b></p><p>　　K=1.12+0.18(1+0.6*1)1+0.23*0.001*7

56、0.97=1.423</p><p>　　由b/h=10.67, K=1.423, 根據(jù)文獻(xiàn)[4]圖10-13得K=1.31;故載荷系數(shù)</p><p>　　K=KK K K=1*1.1*1*1.423=1.565</p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑, 根據(jù)文獻(xiàn)[4]式10-10a得</p><p>　　d1=d=63

57、.17*mm=67.2mm</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)m</b></p><p>　　m=d1/z1=67.2/24=2.8mm</p><p>　?、姘待X根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[4]中10-5得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式</p><p><b>　　m≧<

58、/b></p><p>　?、糯_定公式中的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[4]中10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa；</p><p>　　由文獻(xiàn)[4]中圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.86，=0.88；</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p>

59、;<p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材式10-12得</p><p>　　===307.14MPa</p><p>　　===238.86MPa</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　K=KKKK=1*1.1*1*1.31=1.441</p>

60、<p><b>　　查取齒形系數(shù) </b></p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[4]中10-5查得=2.67，=2.239；</p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[4]中10-5查得=1.54，=1.715；</p><p>　　計(jì)算大,小齒輪的

61、并加以比較</p><p>　　=2.67*1.54/307.14=0.01338</p><p>　　=2.239*1.715=0.016</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　?、圃O(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　m≧≧mm=

62、2.054mm</p><p>　　對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅僅與齒輪的直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.05并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5,按接觸強(qiáng)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,大齒輪齒數(shù)z=u* z=2

63、.5*26=65；</p><p><b>　?、鐜缀纬叽缬?jì)算</b></p><p><b>　?、庞?jì)算分度圓直徑</b></p><p>　　d= z*m=26*2.5=65mm,</p><p>　　d= z*m=65*2.5=162.5mm</p><p><b

64、>　　⑵計(jì)算中心距</b></p><p>　　a=( d+ d)/2=(65+162.5)/2=113.75mm</p><p><b>　?、怯?jì)算齒輪寬度</b></p><p>　　b==1*65mm=65mm</p><p>　　取B=65mm，B=63mm；</p><p&

65、gt;<b>　?。ㄋ模?驗(yàn)算</b></p><p>　　F==N=3332N</p><p><b>　　驗(yàn)算合格。</b></p><p>　　5.5 低速級齒輪組的設(shè)計(jì)</p><p>　　同樣可以用以上的設(shè)計(jì)方法可以設(shè)計(jì)低速級齒輪組，通過上面的計(jì)算得低速級的傳動比為i2 =3.23。<

66、;/p><p><b>　?、灏唇佑|強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式d≧2.32</p><p>　?、糯_定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　試選載荷系數(shù)=1.3</p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距，取傳遞效率為2=0.99</p><p>　　

67、T=95.5*100000*P*2/n=95.5*100000*11*0.99*2.5/970=2.68*105N*mm</p><p>　　從上表5.1選取齒寬系數(shù)=1</p><p>　?、苡缮媳?.2查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8 MPa</p><p>　?、莞鶕?jù)文獻(xiàn)[4]中圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600 MPa, 小齒輪

68、的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550 MPa.</p><p>　?、抻墒絅=60njL計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(假設(shè)該對齒輪使用壽命15年)</p><p>　　N1=60n1jL= 60*970*1*(2*8*300*15) /2.5= 1.676*109</p><p>　　N2=1.676*109 /2.5=5.19*108 </p><p>　　

69、⑦根據(jù)文獻(xiàn)[4]中圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.90; K=0.95.</p><p>　　⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式［］=得.</p><p>　?。郏?=0.9*600 MPa=540 MPa</p><p>　?。郏?=0.95*550 MPa=522.5 MPa</

70、p><p><b>　?、朴?jì)算</b></p><p>　　試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d,帶入［］中較小的值</p><p>　　d≧2.32=71.54mm</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度v</b></p><p>　　v==m/s=1.453m/s</p>

71、<p><b>　　計(jì)算齒寬b</b></p><p>　　b==1*71.54mm=71.54mm</p><p>　　計(jì)算齒寬與齒高之比b/h</p><p>　　模數(shù) m=d3t /z3=71.54/22=3.25</p><p>　　齒高 h=2.25 *m=

72、2.25*3.25=7.31mm</p><p>　　b/h=71.54/7.31=9.79</p><p><b>　　11計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v=1.453m/s,7級精度, 由文獻(xiàn)[4]中圖10-8查得動載系數(shù)K=1.12;</p><p>　　直齒輪,假設(shè)KF/b＜100N/mm.由文獻(xiàn)

73、[4]中表10-3查得K=K=1;</p><p>　　由文獻(xiàn)[4]中表10-2查得使用系數(shù)Ka=1.00</p><p>　　由文獻(xiàn)[4]中表10-4查得7級精度,小齒輪相對支承非對稱布置時,</p><p>　　K=1.12+0.18(1+0.6 )+0.23*0.001b</p><p><b>　　將數(shù)據(jù)代入后得</b

74、></p><p>　　K=1.12+0.18(1+0.6*1)1+0.23*0.001*70.97=1.423</p><p>　　由b/h=9.79, K=1.41, 由文獻(xiàn)[4]中圖10-13得K=1.32;故載荷系數(shù)</p><p>　　K=KK K K=1*1.12*1*1.41=1.579</p><p>　　按實(shí)際的載荷系

75、數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由文獻(xiàn)[4]中10-10a得</p><p>　　d1=d=71.54*mm=76.33mm</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)m</b></p><p>　　m=d3t/z3=76.33/22=3.47mm</p><p>　?、姘待X根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　

76、　由文獻(xiàn)[4]中10-5得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式</p><p><b>　　m≧</b></p><p>　?、糯_定公式中的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　由文獻(xiàn)[4]中圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa；</p><p>　　由文獻(xiàn)[4]中圖10-18查得彎曲

77、疲勞壽命系數(shù)=0.86，=0.88；</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由文獻(xiàn)[4]中式10-12得</p><p>　　===307.14MPa</p><p>　　===238.86MPa</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K</b&g

78、t;</p><p>　　K=KKKK=1*1.1*1*1.32=1.452</p><p><b>　　查取齒形系數(shù) </b></p><p>　　由文獻(xiàn)[4]中10-5查得=2.67，=2.239；</p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)</b></p><p>　

79、　由文獻(xiàn)[4]中10-5查得=1.54，=1.715；</p><p>　　計(jì)算大,小齒輪的并加以比較</p><p>　　=2.67*1.54/307.14=0.01338</p><p>　　=2.239*1.715/238.86=0.016</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p>

80、<p><b>　?、圃O(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　m≧≧mm=2.95mm</p><p>　　對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅僅與齒輪的直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.95并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3.0

81、,按接觸強(qiáng)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,大齒輪齒數(shù)z=u* z=3.23*26=89.98，取整為z=90。</p><p><b>　?、鐜缀纬叽缬?jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算分度圓直徑</b></p><p>　　d= z*m=26*3.2

82、3=90mm,</p><p>　　d= z*m=90*3.23=290.7mm</p><p><b>　　計(jì)算中心距</b></p><p>　　a=( d+ d)/2=(90+290.7)/2=190.35mm</p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p

83、>　　b==1*90mm=90mm</p><p>　　取B=90mm，B=85mm；</p><p><b>　　㈣ 驗(yàn)算</b></p><p>　　F==N=5955.6N</p><p><b>　　驗(yàn)算合格。</b></p><p>　　6 彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算

84、</p><p>　　1 選擇材料并確定其許用彎曲應(yīng)力</p><p>　　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 ]=0.5B 估取彈簧鋼絲直徑為8mm，B =1320Mpa所以 [b ]=0.5*1320=660Mpa</p><p>　　2，選擇旋繞比C并計(jì)算曲度系數(shù)K1 </p><p><

85、;b>　　選取C=6，則</b></p><p>　　K1 =（4C-1）/(4C-4)=1.15</p><p>　　3，根據(jù)強(qiáng)度條件試算彈簧鋼絲直徑</p><p><b>　　d==4.95mm</b></p><p>　　原值d=8mm可用，不需重算。</p><p>　

86、　4，計(jì)算彈簧的基本幾何參</p><p>　　D=Cd=6*8mm=48mm</p><p>　　D2 =D+d=48mm+8mm=54mm</p><p>　　D1=D-d=48-8mm=40mm</p><p><b>　　取間距=0.5mm</b></p><p>　　P=d+=8+0.5

87、=8.5mm</p><p>　　=arctan（p/）=3.7。</p><p>　　5，按剛度條件計(jì)算彈簧的工作圈數(shù)</p><p>　　從表中查得E=200000MPa</p><p>　　I=/64=200.96mm4 </p><p>　　n=EI/180TD=27.15(圈)</p><

88、;p>　　6，計(jì)算彈簧的扭彎剛度</p><p>　　kT =EI/180Dn=98.9.mm/（。）</p><p><b>　　7，計(jì)算和</b></p><p>　　=/ kT=70.85 </p><p><b>　　=-=20.85</b></p><p>

89、　　8 計(jì)算自由度的高度H</p><p>　　H=n（d+）+Hh =11.5*（5+0.5）mm+40mm=103.25</p><p>　　9 計(jì)算彈簧絲展開的長度L</p><p>　　取Lh=Hh=40mm</p><p><b>　　則有</b></p><p>　　L=Dn+Lh =

90、3.14*30*11.5mm+40mm=1123.8mm</p><p>　　7 傳動軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　傳動軸是將動力從減速機(jī)傳遞給震動架和激震錘的傳動機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)的過程中要使其能夠滿足彎曲強(qiáng)度的要求。該傳動軸在設(shè)計(jì)的時候設(shè)計(jì)其轉(zhuǎn)速為120r/min。</p><p>　　考慮到該傳動軸只是將轉(zhuǎn)速傳遞給激震錘，使其由轉(zhuǎn)動產(chǎn)生震動，從而迫使震動架上下震

91、動，從而使破冰機(jī)能夠破冰。所以在彎曲強(qiáng)度不大，一般強(qiáng)度都可以適應(yīng)。</p><p>　　根據(jù)傳動軸工作的環(huán)境和受力情況，故選擇45號剛即可滿足要求，其結(jié)構(gòu)和尺寸大小見圖7.1。</p><p>　　圖7.1 轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　8 固定偏心激震錘和活動偏心激震錘</p><p>　　固定偏心激震錘和活動偏心激震錘是通過傳動

92、軸的轉(zhuǎn)動，來帶動擊震錘轉(zhuǎn)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(dá)到破冰的目的。其材料選擇鑄鐵即可滿足工作要求，其形狀和結(jié)構(gòu)可以參見8.1圖。</p><p>　　圖8.1 激震錘結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　9 破冰鏟和除冰鏟的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1，破冰鏟的

93、設(shè)計(jì)</b></p><p>　　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45#鋼，這樣也可以避免其生銹而帶來的其他問題。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。</p><p>　　通過計(jì)算6個并排的破冰板的橫向?qū)挾扔?.4m。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。</p><p>

94、　　其形狀和結(jié)構(gòu)可以參見圖。</p><p><b>　　2，除冰鏟的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　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。</p><p>　　根據(jù)路面結(jié)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。其高度范圍是10mm-100mm，同

95、樣可以滿足要求。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)中，我們的主要任務(wù)是路面除冰機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在張良斌老師的帶領(lǐng)下，我圓滿的完成了任務(wù)，而且還學(xué)到了很多額外的知識。</p><p>　　在專業(yè)上，我認(rèn)識了很多的新機(jī)構(gòu)，復(fù)習(xí)了很多計(jì)算說明的步驟和方法。在設(shè)計(jì)過程中，我掌握了振動機(jī)構(gòu)的工作原理及其運(yùn)動規(guī)律，

96、更重要的是學(xué)習(xí)了用現(xiàn)有的機(jī)構(gòu)去實(shí)現(xiàn)一種功能的方法。</p><p>　　在業(yè)余上，我懂得了怎樣對知識進(jìn)行創(chuàng)新、開拓。也使我們認(rèn)識到了做事要以嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)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(xué)會了怎樣更好的與人溝通。</p><p>　　通過本課題的鍛煉，主要達(dá)到以下幾個目的：</p><p>　?。?）培養(yǎng)我們的科

97、技創(chuàng)新能力 ，以及機(jī)械設(shè)計(jì)的思維能力；</p><p>　?。?）通過設(shè)計(jì)，可以使我們具有將理論知識轉(zhuǎn)化為開發(fā)實(shí)際產(chǎn)品的基本能力，同時對理論學(xué)習(xí)中的不足可以通過實(shí)際設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充和再次學(xué)習(xí)；</p><p>　?。?）可以系統(tǒng)的掌握AUTOCAD軟件的使用。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>

98、　　在整個設(shè)計(jì)即將完成之際，我要真誠地感謝xx老師，在他的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)得以順利的完成。本論文是在張良斌老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)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，xx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(shè)計(jì)中給我的幫助，也感謝他使我學(xué)到了知識。值此論文脫稿之際，謹(jǐn)向xx老師表示衷心的感謝，并致以崇高的敬意！</p&g

99、t;<p>　　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(xué)里不斷的充實(shí)自己，完善自己，這為我在以后的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　在這里我要說一聲“老師！謝謝您！”</p><p>　　這次振動設(shè)計(jì)是我第一次將自己所學(xué)的知識轉(zhuǎn)化為一項(xiàng)產(chǎn)品，而這次的設(shè)計(jì)的量大且較為復(fù)雜，所以在設(shè)計(jì)過程中遇到了不少的阻力，。另外整個設(shè)

100、計(jì)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(shè)計(jì)水平有限，設(shè)計(jì)過程中存在一些不足或錯誤之處，懇請各位老師批評指正。</p><p>　　最后誠摯地感謝在百忙之中對我的畢業(yè)論文進(jìn)行評審并提出寶貴意見的諸位老師。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 孟憲源.姜琪. 機(jī)構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用[M].北京：機(jī)

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