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塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告
課題名稱 電動路面除雪機(jī)的設(shè)計
學(xué)生姓名 劉貝
學(xué) 號 8011212102
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級 16-1
指導(dǎo)教師 周嶺
起止時間 2015年11月10-20日
機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制
填 表 說 明
一、學(xué)生撰寫《開題報告》應(yīng)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(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)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(jìn)度計劃；
7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。
二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開題報告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)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(shè)計）課題須提交開題報告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)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(dá)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(shè)計已經(jīng)成為當(dāng)今國際上熱門的研究方向。除雪機(jī)工作裝置作為除雪機(jī)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(yán)重影響交通并制約經(jīng)濟(jì)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(rèn)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(hù)的主要問題。另外，多數(shù)的除雪機(jī)械都不適合我國國內(nèi)的道路情況，，因而對除雪機(jī)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(dá)到十多天，東北、西北的一些地區(qū)，其降雪期甚至能達(dá)到3到4個月，積雪厚度能達(dá)到幾百毫米。我國除雪機(jī)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(jī)機(jī)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(jī)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(jī)械除雪方式，除雪效果和除雪效率得到加強，但是除雪設(shè)備老舊，技術(shù)落后，有的甚至是臨時改裝的除雪設(shè)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(yīng)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(shè)備已經(jīng)無法滿足要求。除雪設(shè)備急需改善。國內(nèi)的除雪車研究起步較歐美發(fā)達(dá)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(jìn)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(dá)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(yuǎn)遠(yuǎn)落后發(fā)達(dá)國家。近幾年來，一部分公路管理部門開始慢慢引進(jìn)國外先進(jìn)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(jì)等方面來設(shè)計的，因此除雪的綜合經(jīng)濟(jì)效益不是很理想。
同時國外的先進(jìn)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(dá)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(jìn)國外先進(jìn)的除雪車，比如引進(jìn)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(hù)成本也偏高，因此遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了除雪預(yù)算成本[11]。因此開發(fā)出符合我國地域特性的先進(jìn)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(yīng)的除雪車，除雪效果很好，在一定程度上推動了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，創(chuàng)造了較大的社會效益。目前除雪主要以機(jī)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(dá)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(jì)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(fēng)機(jī)等裝置，能完成多種功能。該機(jī)行走消耗功率約為 160KW，吹雪風(fēng)機(jī)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(jī)場目前普遍采用的當(dāng)前最流行的美國產(chǎn)的 MB 綜合除雪車，其除雪性能都相當(dāng)?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(dāng)?shù)某墒?，除冰除雪效果也非常的好[4,6]。
三 對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析：
3.1課題所涉及的任務(wù)要求：
完成設(shè)計產(chǎn)品主要除雪裝置，集雪和排雪機(jī)構(gòu)的設(shè)計；結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計，功率的計算及其汽油發(fā)動機(jī)的選擇；主要零部件的設(shè)計及校核，各部分運動傳動的合理配合等
3.2預(yù)期目標(biāo)：
設(shè)計完成并草擬出電動路面除雪機(jī)的三維SolidWorks總裝配圖，計算設(shè)計傳動與集雪排雪的時間配合，并設(shè)計出相應(yīng)的傳動機(jī)構(gòu)。各處零部件校核成功并符合要求，做出機(jī)械二維裝配圖、主要零件圖及設(shè)計說明等相關(guān)材料。
3.3可行性分析：
該電動路面除雪機(jī)主要是根據(jù)我國現(xiàn)有的手扶除雪機(jī)的設(shè)計思路，構(gòu)思出了我的電動路面除雪機(jī)的設(shè)計思路，根據(jù)這個思路，我的腦海里已經(jīng)具備了除雪機(jī)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(rèn)為該電動路面除雪機(jī)的設(shè)計會通過一步步的努力走向成功。可能我各方面專業(yè)基礎(chǔ)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(shè)計，這個設(shè)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)
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(jìn)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(jìn)行計算
（5)傳動單元的設(shè)計（核心零件的校核）
（6)集雪單元的設(shè)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(shè)計組合式除雪裝置。
（2）設(shè)計完各零部件后，通過傳遞關(guān)系進(jìn)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(shè)計軟件完成機(jī)構(gòu)各零部件的三維建模并進(jìn)行運動仿真
六 工作方案及進(jìn)度計劃
工作方案：
第一周：查閱相關(guān)資料、熟悉本次設(shè)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(jìn)行設(shè)計，并對核心零件校核。
第十周：改進(jìn)設(shè)計的不足，修改不合理的地方，完善設(shè)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(shè)計中存在的問題。
第十三-十四周：編寫答辯提綱，準(zhǔn)備答辯。
七 參考文獻(xiàn)
[1]李靜. 新型組合式滾刷除雪機(jī)研究與設(shè)計[D].長安大學(xué),2013.
[2]楊陽. 除雪機(jī)組合除雪裝置的設(shè)計[D].東北石油大學(xué),2012.
[3]劉繼德. 多功能清雪車清雪裝置研究[D].吉林大學(xué),2008.
[4]楊有為.軍用機(jī)場除雪車工作裝置設(shè)計方案研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士畢業(yè)論文.2010.7
[5]郭榮春，周進(jìn).除雪機(jī)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(jì).2008 (2):66-67.
[7]王振.國內(nèi)除雪除冰機(jī)械現(xiàn)狀自議[J].工程機(jī)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(jī)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(jī)械的探討[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2005 (11):1-5
學(xué)生簽名 劉貝
2015年 11月12日
指導(dǎo)教師審閱意見
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日