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塔里木大學
畢業(yè)論文（設計）開題報告
課題名稱 電動路面除雪機的設計
學生姓名 劉貝
學 號 8011212102
所屬學院 機械電氣化工程學院
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
班 級 16-1
指導教師 周嶺
起止時間 2015年11月10-20日
機械電氣化工程學院教務辦制
填 表 說 明
一、學生撰寫《開題報告》應包含的內(nèi)容：
1、本課題來源及研究的目的和意義；
2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；
3、對課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析；
4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路；
5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；
6、完成本課題的工作方案及進度計劃；
7、主要參考文獻（不少于7篇）。
二、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。
三、開題報告要求手寫體，字數(shù)在3000字以上，由學生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。
四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。
開題報告正文
一 來源及研究的目的和意義
1.1 課題的來源：自選題
1.2 研究的目的
根據(jù)西北地區(qū)冬季大雪天氣頻頻出現(xiàn)，路面積雪的現(xiàn)象成為了道路交通安全的重大問題，交通事故的發(fā)生大部分都是因為路面積雪使車輛制動無法到達效果，為此，為了防止類似重大事故的頻繁發(fā)生，路面除雪裝置的設計已經(jīng)成為當今國際上熱門的研究方向。除雪機工作裝置作為除雪機的重要結(jié)構(gòu)，其性能的好壞對除雪作業(yè)的效果起著至關(guān)重要的作用[2]。
1.3 研究的意義
冬季道路積給人們出行帶來了諸多不便，尤其在大雪和雨夾雪天氣，大部分高速公路出于安全考慮常采取限速行駛甚至不得不關(guān)閉數(shù)天，嚴重影響交通并制約經(jīng)濟發(fā)展，城市道路的清雪問題已經(jīng)越來越引起各級政府部門的關(guān)注和重視，我認為如何快速高效清除道路積雪、保障道路和社區(qū)群眾的正常出行、提高行車安全、行走方便成為目前冬季道路養(yǎng)護的主要問題。另外，多數(shù)的除雪機械都不適合我國國內(nèi)的道路情況，，因而對除雪機械的探討具有非常重大的意義。
二 題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析
2.1 國內(nèi)研究的現(xiàn)狀
我國大多數(shù)公路在冬季受到降雪的影響，大部分公路一年的降雪期能達到十多天，東北、西北的一些地區(qū)，其降雪期甚至能達到3到4個月，積雪厚度能達到幾百毫米。我國除雪機械正在向小型化、高速度的方向發(fā)展。在除雪作業(yè)中，除雪機機身的大小及除雪速度是影響交通的兩個重要因素，車身過大和行駛速度過低，除雪機都會占道影響交通[1]。
目前國內(nèi)公路管理部門雖然在一定程度上改善了除雪方式，從原始人工除雪方式到機械除雪方式，除雪效果和除雪效率得到加強，但是除雪設備老舊，技術(shù)落后，有的甚至是臨時改裝的除雪設備，因此除雪效果和除雪效率也并不是很理想[7]。在高速公路上，人工除冰雪功效低、浪費人力、作業(yè)成本高、占有路面時間長,且不安全因素多,易發(fā)生交通事故,不能適應高速公路清除冰雪的要求[2]。因此現(xiàn)在一些公路管理部門的除雪設備已經(jīng)無法滿足要求。除雪設備急需改善。國內(nèi)的除雪車研究起步較歐美發(fā)達國家晚，是從改革開放以后才慢慢開始的?，F(xiàn)在各個公路開始使用專用的除雪車進行除雪，除雪效果和除雪效率令人滿意。但相比于歐美發(fā)達國家而言，我國的除雪車的種類和數(shù)量偏少，除雪車沒有形成完整系列，同時除雪車的技術(shù)水平也遠遠落后發(fā)達國家。近幾年來，一部分公路管理部門開始慢慢引進國外先進的除雪車，雖然在一定程度上保障了道路的通暢，但是除雪車有較強的地域性，國外的除雪車也是根據(jù)國外的環(huán)境氣候、路面狀況、社會經(jīng)濟等方面來設計的，因此除雪的綜合經(jīng)濟效益不是很理想。
同時國外的先進除雪車價格昂貴，這也無形之中增加了除雪成本[9]。因此迫切需要開發(fā)出符合我國地域特性的除雪車。我國除雪車在制造工藝、技術(shù)、智能化等方面與歐美發(fā)達國家相比，還有一定的差距[10]。目前國內(nèi)很多公路管理部門直接引進國外先進的除雪車，比如引進一輛德國產(chǎn)的Jetbroom 除雪車要60萬歐元，其價格昂貴，且使用成本和維護成本也偏高，因此遠遠超過了除雪預算成本[11]。因此開發(fā)出符合我國地域特性的先進除雪車成為必需。
2.2 國外研究現(xiàn)狀
國外除雪車技術(shù)較國內(nèi)成熟，種類、規(guī)格都很齊全，除雪車能形成一個完整系列。除雪時，能根據(jù)實際的路面情況，選擇相應的除雪車，除雪效果很好，在一定程度上推動了國民經(jīng)濟的發(fā)展，創(chuàng)造了較大的社會效益。目前除雪主要以機械除雪為主過一些車輛底盤改裝而成的，拆卸和安裝都很方便，能達到“即裝即用”的效果，不僅實現(xiàn)了車輛的多用途，而且還提高了車輛的經(jīng)濟性。美國的公路一般采用美國 S&S 公司生產(chǎn)的集成式除雪車，該除雪車配備有推雪板、掃雪滾刷、吹雪風機等裝置，能完成多種功能。該機行走消耗功率約為 160KW，吹雪風機消耗功率約為 140KW，能同時完成推、掃、吹及噴灑融雪劑等作業(yè)[4,5]。又有瑞士 BOSCHUNG公司研發(fā)的除雪車、美國軍方和芝加哥奧黑爾國際機場目前普遍采用的當前最流行的美國產(chǎn)的 MB 綜合除雪車，其除雪性能都相當?shù)膬?yōu)良。同時美國的美業(yè)(MEYER) 公司、斯文森 ( SWENSION ) 公司、鉆石 ( DIAMOND ) 公司和德國的VOLKSWA-GEN 公司、DAIMLER-BE 公司生產(chǎn)的除雪車，其功能眾多，技術(shù)也是相當?shù)某墒欤┬Ч卜浅５暮肹4,6]。
三 對課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析：
3.1課題所涉及的任務要求：
完成設計產(chǎn)品主要除雪裝置，集雪和排雪機構(gòu)的設計；結(jié)構(gòu)尺寸的設計，功率的計算及其汽油發(fā)動機的選擇；主要零部件的設計及校核，各部分運動傳動的合理配合等
3.2預期目標：
設計完成并草擬出電動路面除雪機的三維SolidWorks總裝配圖，計算設計傳動與集雪排雪的時間配合，并設計出相應的傳動機構(gòu)。各處零部件校核成功并符合要求，做出機械二維裝配圖、主要零件圖及設計說明等相關(guān)材料。
3.3可行性分析：
該電動路面除雪機主要是根據(jù)我國現(xiàn)有的手扶除雪機的設計思路，構(gòu)思出了我的電動路面除雪機的設計思路，根據(jù)這個思路，我的腦海里已經(jīng)具備了除雪機的雛形。有了整體思路的指引，然后再各個方面攻堅克難，我認為該電動路面除雪機的設計會通過一步步的努力走向成功?？赡芪腋鞣矫鎸I(yè)基礎不是特別扎實，在各個問題上完成起來會很艱難，所以我會盡更大的努力去完成這個設計，這個設計的可行性還是很高的。
四 課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路
3.1 本課題需要研究的難點問題
3.1.1出現(xiàn)的主要問題：
（1)除雪機比較笨重，推動比較費力。
（2)集雪的收集量與排雪量相協(xié)調(diào)
（3)整機利用率低，成本高[3]。
（4)集雪速度需要與人正常行走的速度相協(xié)調(diào)
（5)整機的穩(wěn)定性
3.2 本課題研究問題的解決思路
拋雪筒
傳動裝置
發(fā)動機
車體
集雪器
積雪
（1)采用螺旋式除雪結(jié)構(gòu)。
（2)對集雪單元進行分析優(yōu)化。
（3)分析并確定傳動關(guān)系
（4)動力輸入?yún)?shù)進行計算
（5)傳動單元的設計（核心零件的校核）
（6)集雪單元的設計（核心零件的校核）
（7)繪制三維圖
五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法
（1）查閱有關(guān)資料選擇相關(guān)參數(shù)及材料,設計組合式除雪裝置。
（2）設計完各零部件后，通過傳遞關(guān)系進行組合。
（3）運用Solid works軟件和Auto CAD軟件，繪制三維圖。
（4）運用三維設計軟件完成機構(gòu)各零部件的三維建模并進行運動仿真
六 工作方案及進度計劃
工作方案：
第一周：查閱相關(guān)資料、熟悉本次設計課題內(nèi)容。
第二-三周：根據(jù)查閱相關(guān)的資料，確定本課題研究的核心方向，并撰寫開題報告。
第四—九周：分析和明確傳遞關(guān)系，對每個單元進行設計，并對核心零件校核。
第十周：改進設計的不足，修改不合理的地方，完善設計及作圖的要求，繪制三維圖。
第十一周：撰寫畢業(yè)論文，修改設計中存在的問題。
第十三-十四周：編寫答辯提綱，準備答辯。
七 參考文獻
[1]李靜. 新型組合式滾刷除雪機研究與設計[D].長安大學,2013.
[2]楊陽. 除雪機組合除雪裝置的設計[D].東北石油大學,2012.
[3]劉繼德. 多功能清雪車清雪裝置研究[D].吉林大學,2008.
[4]楊有為.軍用機場除雪車工作裝置設計方案研究[D].哈爾濱工業(yè)大學碩士畢業(yè)論文.2010.7
[5]郭榮春，周進.除雪機械的現(xiàn)狀和發(fā)展方向分析[J].山東交通科技.2010 (6):61-63.
[6]胡天明.俄羅斯清雪車的性能分析與探討[J].交通科技與經(jīng)濟.2008 (2):66-67.
[7]王振.國內(nèi)除雪除冰機械現(xiàn)狀自議[J].工程機械.2002(7): 46-47
[8]郭子儀，羅茂盛，范振華.道路除雪化冰技術(shù)研究[J].交通科技.2011 (5):71-73.
[9]吳春篤等.大功率微波快速除雪車的研制[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程.2008 (11):8-10.
[10]汪小平.淺析機械制造技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展[J].中國科技博覽.2011 (32).619-620.
[11]張啟君，夏磐夫.國內(nèi)外除雪機械的探討[J].筑路機械與施工機械化,2005 (11):1-5
學生簽名 劉貝
2015年 11月12日
指導教師審閱意見
指導教師簽名
年 月 日