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塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告
課題名稱(chēng) 電動(dòng)路面除雪機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名 劉貝
學(xué) 號(hào) 8011212102
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 16-1
指導(dǎo)教師 周嶺
起止時(shí)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(shuō) 明
一、學(xué)生撰寫(xiě)《開(kāi)題報(bào)告》應(yīng)包含的內(nèi)容：
1、本課題來(lái)源及研究的目的和意義；
2、本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；
3、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；
4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)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(jì)劃；
7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。
二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫(xiě)完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開(kāi)題報(bào)告要求手寫(xiě)體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫(xiě)，頁(yè)面不夠可自行添加A4紙張。
四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開(kāi)題報(bào)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(kāi)題報(bào)告正文
一 來(lái)源及研究的目的和意義
1.1 課題的來(lái)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(wèn)題，交通事故的發(fā)生大部分都是因?yàn)槁访娣e雪使車(chē)輛制動(dòng)無(wú)法到達(dá)效果，為此，為了防止類(lèi)似重大事故的頻繁發(fā)生，路面除雪裝置的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)今國(guó)際上熱門(mén)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(duì)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(lái)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(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越引起各級(jí)政府部門(mén)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(chē)安全、行走方便成為目前冬季道路養(yǎng)護(hù)的主要問(wèn)題。另外，多數(shù)的除雪機(jī)械都不適合我國(guó)國(guó)內(nèi)的道路情況，，因而對(duì)除雪機(jī)械的探討具有非常重大的意義。
二 題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及分析
2.1 國(guó)內(nèi)研究的現(xiàn)狀
我國(guó)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(gè)月，積雪厚度能達(dá)到幾百毫米。我國(guó)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(gè)重要因素，車(chē)身過(guò)大和行駛速度過(guò)低，除雪機(jī)都會(huì)占道影響交通[1]。
目前國(guó)內(nèi)公路管理部門(mén)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(qiáng)，但是除雪設(shè)備老舊，技術(shù)落后，有的甚至是臨時(shí)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(fèi)人力、作業(yè)成本高、占有路面時(shí)間長(zhǎng),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(mén)的除雪設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足要求。除雪設(shè)備急需改善。國(guó)內(nèi)的除雪車(chē)研究起步較歐美發(fā)達(dá)國(guó)家晚，是從改革開(kāi)放以后才慢慢開(kāi)始的?，F(xiàn)在各個(gè)公路開(kāi)始使用專(zhuān)用的除雪車(chē)進(jìn)行除雪，除雪效果和除雪效率令人滿(mǎn)意。但相比于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)的除雪車(chē)的種類(lèi)和數(shù)量偏少，除雪車(chē)沒(méi)有形成完整系列，同時(shí)除雪車(chē)的技術(shù)水平也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后發(fā)達(dá)國(guó)家。近幾年來(lái)，一部分公路管理部門(mén)開(kāi)始慢慢引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的除雪車(chē)，雖然在一定程度上保障了道路的通暢，但是除雪車(chē)有較強(qiáng)的地域性，國(guó)外的除雪車(chē)也是根據(jù)國(guó)外的環(huán)境氣候、路面狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面來(lái)設(shè)計(jì)的，因此除雪的綜合經(jīng)濟(jì)效益不是很理想。
同時(shí)國(guó)外的先進(jìn)除雪車(chē)價(jià)格昂貴，這也無(wú)形之中增加了除雪成本[9]。因此迫切需要開(kāi)發(fā)出符合我國(guó)地域特性的除雪車(chē)。我國(guó)除雪車(chē)在制造工藝、技術(shù)、智能化等方面與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有一定的差距[10]。目前國(guó)內(nèi)很多公路管理部門(mén)直接引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的除雪車(chē)，比如引進(jìn)一輛德國(guó)產(chǎn)的Jetbroom 除雪車(chē)要60萬(wàn)歐元，其價(jià)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(guò)了除雪預(yù)算成本[11]。因此開(kāi)發(fā)出符合我國(guó)地域特性的先進(jìn)除雪車(chē)成為必需。
2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
國(guó)外除雪車(chē)技術(shù)較國(guó)內(nèi)成熟，種類(lèi)、規(guī)格都很齊全，除雪車(chē)能形成一個(gè)完整系列。除雪時(shí)，能根據(jù)實(shí)際的路面情況，選擇相應(yīng)的除雪車(chē)，除雪效果很好，在一定程度上推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，創(chuàng)造了較大的社會(huì)效益。目前除雪主要以機(jī)械除雪為主過(guò)一些車(chē)輛底盤(pán)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(shí)現(xiàn)了車(chē)輛的多用途，而且還提高了車(chē)輛的經(jīng)濟(jì)性。美國(guó)的公路一般采用美國(guó) S&S 公司生產(chǎn)的集成式除雪車(chē)，該除雪車(chē)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(shí)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(chē)、美國(guó)軍方和芝加哥奧黑爾國(guó)際機(jī)場(chǎng)目前普遍采用的當(dāng)前最流行的美國(guó)產(chǎn)的 MB 綜合除雪車(chē)，其除雪性能都相當(dāng)?shù)膬?yōu)良。同時(shí)美國(guó)的美業(yè)(MEYER) 公司、斯文森 ( SWENSION ) 公司、鉆石 ( DIAMOND ) 公司和德國(guó)的VOLKSWA-GEN 公司、DAIMLER-BE 公司生產(chǎn)的除雪車(chē)，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(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)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(jì)產(chǎn)品主要除雪裝置，集雪和排雪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)，功率的計(jì)算及其汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇；主要零部件的設(shè)計(jì)及校核，各部分運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)的合理配合等
3.2預(yù)期目標(biāo)：
設(shè)計(jì)完成并草擬出電動(dòng)路面除雪機(jī)的三維SolidWorks總裝配圖，計(jì)算設(shè)計(jì)傳動(dòng)與集雪排雪的時(shí)間配合，并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的傳動(dòng)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(jì)說(shuō)明等相關(guān)材料。
3.3可行性分析：
該電動(dòng)路面除雪機(jī)主要是根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的手扶除雪機(jī)的設(shè)計(jì)思路，構(gòu)思出了我的電動(dòng)路面除雪機(jī)的設(shè)計(jì)思路，根據(jù)這個(gè)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(gè)方面攻堅(jiān)克難，我認(rèn)為該電動(dòng)路面除雪機(jī)的設(shè)計(jì)會(huì)通過(guò)一步步的努力走向成功。可能我各方面專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)不是特別扎實(shí)，在各個(gè)問(wèn)題上完成起來(lái)會(huì)很艱難，所以我會(huì)盡更大的努力去完成這個(gè)設(shè)計(jì)，這個(gè)設(shè)計(jì)的可行性還是很高的。
四 課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路
3.1 本課題需要研究的難點(diǎn)問(wèn)題
3.1.1出現(xiàn)的主要問(wèn)題：
（1)除雪機(jī)比較笨重，推動(dòng)比較費(fèi)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(wèn)題的解決思路
拋雪筒
傳動(dòng)裝置
發(fā)動(dòng)機(jī)
車(chē)體
集雪器
積雪
（1)采用螺旋式除雪結(jié)構(gòu)。
（2)對(duì)集雪單元進(jìn)行分析優(yōu)化。
（3)分析并確定傳動(dòng)關(guān)系
（4)動(dòng)力輸入?yún)?shù)進(jìn)行計(jì)算
（5)傳動(dòng)單元的設(shè)計(jì)（核心零件的校核）
（6)集雪單元的設(shè)計(jì)（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(jì)組合式除雪裝置。
（2）設(shè)計(jì)完各零部件后，通過(guò)傳遞關(guān)系進(jìn)行組合。
（3）運(yùn)用Solid works軟件和Auto CAD軟件，繪制三維圖。
（4）運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成機(jī)構(gòu)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真
六 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
工作方案：
第一周：查閱相關(guān)資料、熟悉本次設(shè)計(jì)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(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
第四—九周：分析和明確傳遞關(guān)系，對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)核心零件校核。
第十周：改進(jìn)設(shè)計(jì)的不足，修改不合理的地方，完善設(shè)計(jì)及作圖的要求，繪制三維圖。
第十一周：撰寫(xiě)畢業(yè)論文，修改設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。
第十三-十四周：編寫(xiě)答辯提綱，準(zhǔn)備答辯。
七 參考文獻(xiàn)
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學(xué)生簽名 劉貝
2015年 11月12日
指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日