屋顶除雪装置机构设计

本科论文本科论文目录TOC\o"1-2"\h\u86摘要 118005Abstract 232611引言 3306691.绪论 455721.1屋顶除雪装置总体概述 442071.2国内外除雪机械现状和发展 592562.运输带的工作原理简述 765243主要部件设计方案 8135563.1总体结构组成及其工作原理 824003.2主要部分技术参数设计 1030933.3主要零部件的校核计算 20262993.4直流驱动电机的选择 22180254.螺旋机构的设计 23206534.1螺旋运输机构的设计 2334284.2螺旋运输机构V带的设计 24323584.3螺旋运输轴的设计校核 25186485.部分组件的三维造型设计 2762185.1带挡圈单轴承型轴承座组件设计 27184455.2扫雪轮的三维造型设计 30257395.3钣金的三维设计 3231339结论 3529764致谢 3719451参考文献 38摘要本文简要介绍了国内外除雪设备的市场、分类和发展，基于我国屋顶的现状，以及我国除雪装置种类的空缺问题，设计出一套前方旋转扫地设备，中间螺旋带输送，后方设置简单收集箱来收集积雪的简易屋顶除雪装置，通过分析齿轮传动和带传动两个关键传动方式来确定其主要工作部件的尺寸，除雪装置通过电机给定动力带动两个二级齿轮从而带动带传动和车轮的转动，再传到车身前端的齿轮，同样通过齿轮传动来带动扫雪板的工作，与传统除雪设备进行比较，该设备体积小，传动简单，效率更高，针对屋顶积雪的性质进行设计并通过理论分析和计算，通过三维设计出该装置的三维零件，设计出合适的装配方案，为确定屋顶除雪装置的主要参数提供依据，最后对部分齿轮进行优化，找出最佳的齿轮参数。为提高除雪效率，减少劳动量，保障人民的生命财产安全，使除雪工作更加简洁方便，进一步减轻设备重量和降低成本提供参考。关键词：螺旋除雪；屋顶除雪机；齿轮；带传动；优化设计AbstractThispaperbrieflyintroducesthedomesticandinternationalmarket,classificationanddevelopmentofsnowremovalequipment,basedonthepresentsituationoftheroofandsnowremovaldevicetypesofgapprobleminChina,designasetofforwardrotationoftheequipment,themiddlescrewbeltconveyor,simpletosetupbehindtheboxestocollectthesimpleroofofsnowsnowremovaldevice,throughtheanalysisofgeardriveandbelttransmissionintwokeywaystodeterminethesizeofitsmainworkingparts,snowremovaldevicethroughthemotorstodrivetwosecondarygearforagivenpowertodrivethebeltandwheelrotation,againtothefrontcarbodygear,alsothroughtheworkgeartransmissiontodrivethesnowboard,Comparingwithtraditionalsnowremovalequipment,theequipmentissmallinsize,simpletransmission,higherefficiency,onthenatureoftheroofsnowdesignandthroughtheoreticalanalysisandcalculation,throughthethreedimensionaldesignthe3dpartsofthedevice,designasuitableassemblyplan,provideabasisfordeterminingmainparametersofroofsnowremovaldevice,thelastpartofthegearisoptimized,findoutthebestparametersofgear.Inordertoimprovetheefficiencyofsnowremoval,reducetheamountoflabor,protectpeople'slifeandpropertysafety,makesnowremovalworkmoresimpleandconvenient,furtherreducetheweightofequipmentandreducethecostofreference.Keywords:Spiralsnowremoval;Rooftopsnowthrowers;Gear;Beltdrive;Theoptimizationdesign引言本次毕业设计的主要任务是屋顶除雪装置的外形以及其工作部件的机构设计。目前除雪机械的种类繁多，按其结构可分为以下几种：犁式除雪车、转子式除雪车、刷式除雪车、气流式除雪车。近年来，随着科学技术的快速发展，道路除雪的方法得到了很大的改善，机械除雪被应用的非常广泛，但是随着城市高楼大厦的增多，屋顶除雪技术也成了必须重视起来的安全问题。相对于很多欧美国家来说，我国的屋顶除雪技术还不够完善，像一些欧洲国家，由于常年积雪，所以各方面的除雪技术都非常的成熟，随着气候的变化以及城市的发展，屋顶除雪技术也成了冬季保障人们生命财产安全的重要话题。故本次设计主要针对厚度不多于10cm且并无大面积冰面的积雪处理，通过该装置的前方星形旋转板将积雪扫入传送带，再由电机带动齿轮与皮带的配合，将积雪送入该装置后方的储雪盒中，从而达到清除表面积雪，防止温度回升后积雪成冰或从屋顶滑落而对行人造成的伤害。由于要普遍应用于我国住宅房屋，故整机体积不宜过大，要操作简单，低能耗，高效率，安全系数高，并符合我国国情。1.绪论1.1屋顶除雪装置总体概述1.1.1屋顶除雪装置设计概述本课题主要是针对生活中的如下情形：外温℃～℃，积雪深度，刚刚下过的雪，密度约为，根据我国北方房屋结构，屋顶大多为平面，低压直流电机输入的动力驱动扫雪，小型电机供电。针对平面屋顶，刚下过的雪，厚度不超过10cm来设计本装置。首先进行理论分析和计算，并进行三维建模和运动仿真。具体研究内容如下：(1)旋转式除雪板的设计主要设计如何用齿轮与链传动机构来带动整个装置的工作，并设计出所需的齿轮尺寸，通过一系列的传动设计，带动除雪板的工作与转动。(2)螺旋运输机构的设计对整机的工作环境进行检测，并根据其承重与运动速度，规定架构轴的内径d，外径D，螺距S进行确定，并对轴的扭转强度进行校核。(3)带有运输带收集箱结构的设计涉及了带传动的工作原理，并且根据承重需要，对该结构进行设计。1.1.2屋顶除雪装置的特点（1）除雪方法简便，操作简捷。（2）重量较轻，体积较小，方便取用与储存。（3）除雪集雪一体机。（4）由于整机体积小，所以收集积雪的体积有限，所以需要更多的倾倒次数（5）使用结束应该将该装置擦干，防止生锈腐蚀等等损害装置寿命的情况发生，精心养护。1.2国内外除雪机械现状和发展1.2.1国外除雪机的发展

冬季除雪工作对人们生命安全的保障，提高人们的生活水平重要的意义，所以北欧一些降雪比较频繁的国家都很看重除雪装置的研发与普及，除雪技术也处于世界领先地位，也基本实现了除雪的自动机械化。目前国际上除雪装置的品种、规格有很多，其中著名的除雪车生产厂家有美国的S&S公司、瑞士的MARCELBOSCHUNG公司、德国的VOLKSWAGEN和DAIMLER—BE公司以及英国的sCHMIDT公司等[1]。按照工作原理，国外生产的除雪机主要非为抛投式和推移式两大类。国外的除雪方法相比与国内更多样，技术也更先进，由于国外建筑风格导致的屋顶结构与我国房屋的屋顶结构有所不同，所以屋顶除雪装置相对于国内有很大的区别，但国外屋顶除雪技术已经趋于成熟，以及智能化设备的引入，小型屋顶除雪装置已经做到了普及。由于这些除雪车结构复杂、售价较高且使用、维修成本大，所以在我国推广和普及困难。1.2.2国内除雪机的发展我国除雪设备的研发与发展都比较落后，正处于发展的初期。目前，我国城市的除雪大多都是大型机械搭配人工进行除雪，屋顶的除雪技术依然没有很好的发展。但是，目前我国应用的大多数除雪设备，都是针对我国国情而进口的除雪机械[1]。因此，我国除雪机械水平有待提高，种类有待丰富，市场有待发展。纵观各类除雪机的发展，可以预见，今后屋顶除雪机的发展方向主要包括以下几个方面[2]：（1）高速，使用寿命长。高速是为了提高工作效率，而提高工作效率又要针对具体工作环境而进行一系列的设计，使用寿命主要取决于机械的材料以及对应的工作环境等。（2）低功耗。节能减排是世界绿色发展的大目标，一切生产设计都要以这个目标为基准，采用大功率低能耗的发动机也是设计的重点。（3）智能发展。人工智能在全球范围内的普及，也使我们的科技发展重心偏向于人工智能取代人的体力劳动。（4）可折叠性。由于是屋顶除雪装置，所以设计的总体积不宜过大而且要方便储存，故在外形的设计上要更加合适，不宜过大且便捷，方便储存（5）仿生原理的应用。好多机械产品经过仿生原理之后都实现了方便简捷的特点，所以屋顶除雪装置也应考虑到仿生原理的应用。2.运输带的工作原理简述示意图：图1运输带工作示意图积雪经过螺旋除雪板的运输堆放到运输带上A处，如果堆放过高会使积雪从间隙中漏掉或者对下一板积雪进行堵塞从而影响除雪效率，因此需要运输带及时运走，通过电机带动齿轮的运转进而带动带的匀速运动，使雪可以均匀分布在运输带上，稳定了工作空间，提高了工作效率。积雪通过进雪口处螺旋雪板的转动，运输到出雪口，随后落到传送带上，经传送带的传动最终到达储雪箱中，其中传送带的传动是通过二级齿轮传动来传递动力。3主要部件设计方案3.1总体结构组成及其工作原理3.1.1旋转除雪板的设计旋转式除雪板共由六个板组成，分别在每个从动轮的分支上，为了简化，现只画其中的一个。图2旋转式除雪板的运动简图A、与支撑轴固连的中心轮B、行星轮C、从动轮D、传动链3.1.2传动规律设计[3]活动构件的总数低副总数高副总数局部自由度虚约束代入数据得F=1，因此只需一个原动件，A轮作为原动轮。3.1.3输入转速的确定扫雪数学模型如图[4]：图3确定最佳前进距离的函数模型设积雪的厚度约为10cm，圆（实线圆和虚线圆）的半径都是20cm，第一个除雪板铲雪（带点的阴影部分）的长度为17.32cm，设该装置一片除雪板工作后向前行驶距离X0（X0∈[017.32]）,这时候除雪板工作的区域为斜线阴影部分，实线圆的方程，虚线圆的方程为，则斜线阴影部分面积为:,现在求S(x0)的最大值。令=，得最大值点x0=17.32，即雪板每扫完一次雪，该设备应向前运动17.32cm。一般人走路的速度为v=1.5m/s,除雪机构共有六个扫雪板，则除雪机构前板每工作一周的距离L=6×17.32=103.92cm,即L=103.92cm/r。所以前板输入的转速即六个板转速为n1=v/l=150/69.28=1.44r/s,取ω1=1.5r/s=90r/min。3.1.4锥齿轮转速ω的确定根据实际应用情况选择螺旋运输轴外径D=30cm，参考文献[10]可知轴径d=（0.2-0.35）D，螺距S=（0.8-1）D，因此取d=0.2D=6cm,由于雪和金属的摩擦系数较小，S可取大一些以提高运输效率，S=D=30cm。由上一步计算雪板转速为n=2.5r/s,而扫雪的横截面积（图2中点的阴影部分）A=122.87，初步设计扫雪长度为L=70cm，因此扫雪速度为v1=n×A×L=2.5×122.87×70×4=86009/s，每个螺旋运输轴的运送速度v2必须大于v1/2=43004.5/s。螺旋运输轴的每个螺距空间可简化成空心圆柱模型如图：图4空心圆柱模型则雪的体积V==20357.52,因此要求运输轴的转速n2必须大于v2/V=2.11r/s,取n2=2.5r/s，即n2=150r/min.为了节约空间，皮带的传动将用三个齿轮带动带的传动，一个齿轮连接轮子的运动，一个齿轮连接电机带动传动轴，一个齿轮连接传送带，这样既利用了各级齿轮的运动，又节约空间，又可以使整体装置看起来更简洁。3.1.5螺旋运输轴轴承的选择由于螺旋运输轴同时受到径向力和轴向力作用，内径d=60mm，为了减小径向尺寸，选择型号为70012C的角接触球轴承。3.2主要部分技术参数设计3.2.1万向节的强度校核计算（1）齿轮受力分析[5]图5扫雪板齿轮受力分析故齿轮所受到的转矩应该是（2）扫雪板两啮合齿轮设计[6]当工作齿轮啮合时所受切向力是一对作用力与反作用力，大小相等方向相反，设d2/d1=2，则二级齿轮所受到的转矩T1=T2/2=3.3285N.m。根据此计算，输入齿轮所受的扭矩T1=3.3285N.m，z2/z1=2,假设工作时间最长72000h，输入动力的电机是直流电动机，且输出的载荷很稳定，满足此计算要求的时候，齿轮的重量应尽可能的轻。设计步骤：根据外形设计选用直齿圆柱齿轮，根据齿轮精度表格中选取符合工作条件的精度，故选7级精度；小齿轮材质为40Cr，经回火处理。齿面硬度为HB235-HB275。齿轮采用45钢，齿面硬度选用HB217-HB255。通过优化设计确定了齿数Z1、模数m和齿宽系数φD；（1）确定设计变量和目标函数[7]设计其变量x=[x1，x2，x3]=[m，z1,φd]。设小齿轮的分度圆直径为d1，大齿轮的分度圆直径为d2，小齿轮的宽度为b，因为齿轮重量要求尽可量的最小，也就是在相同条件下使重量最小，为了简便使齿轮宽度相同，因此可以建立目标函数：min，其中d2=2d1，d1=mz1，φd=b/d1。（2）确定约束条件模数在2≦x1≦10之间；齿数20≦x2≦30之间；齿宽系数0.8≦x3≦1.4之间；即-≦0(3-1)接触疲劳强度；K为载荷系数，,为工作系数，传动电机轻微震动，取1.25；为动载荷系数，由上述选择传动杆4转速=150r/min,可知行星轮2的转速=300r/min，齿轮5和行星轮2相连的机构为平行四边形机构，因此==300r/min，取d1=0.04m，故v1=10π×0.02=0.63m/s，取1.07；为载荷沿齿宽方向分配的不均匀系数，取1.12；为啮合齿对间载荷分配系数取1.1；因此=1.25×1.07×1.12×1.1=1.6478；T1为小齿轮所受的转矩，T1=3.3285N.m；查得材料的弹性系数应为=189.8；当标准直齿轮α=20°时，区域系数=2.5；小齿轮的接触疲劳强度极限应按照齿面硬度和热处理方法查得大齿轮接触疲劳强度极限；计算应力循环次数:则==计算许用应力:==(3-2)将较小的许用接触应力带入公式，则计算弯曲疲劳强度极限：，其中为弯曲疲劳强度(3-3)齿形系数分别为应力校正系数分别为载荷系数K=1.6478,T1=3328.5N.mm，安全系数S1=1.4，，所有齿轮的安全系数S都取1.4，大小齿轮的许用弯曲应力应为：(3-4)代入公式：（3）用fmincon函数[7]优化后得x=[x1，x2，x3]’=[2，40，0.8]’,所有的变量都取最下限，代表可以有一些误差，整理得：小齿轮m1=2,z1=20,φd=0.8,b1=32mm,简化到整数取b1=30mm；大齿轮m2=2,z2=40,b2=30-5=25mm,所有齿轮的齿顶圆直径都小于160mm，因此都进行简化成实体式。3.2.2行星轮系中心轮受力分析[5]如图6：对齿轮1进行受力分析：其中=,DE取25mm,代入上式的=（3-5）图6中心齿轮受力分析对行星轮5进行受力分析：。其中BC=DE=25mm，则T5=Ft5×r5=F15×BC=133.14×25=3328.5N.mm，先假设中心轮和太阳轮的齿数相同，因此中心轮所受转矩T4’=Ft5’×r4=3328.5N.mm，由于除雪装置中有6个扫雪板，即有6个行星轮，则中心轮4所受的最大转矩T4=3328.5×6=19971N.mm。3.2.3中心轮设计[6]设计步骤：选用直齿圆柱齿轮传动，这是大多数机械传动采用的齿轮传动，中心轮材质选用为40Cr，经回火处理，7级精度，硬度HB235-HB275。行星轮采用45钢并进行回火处理，齿面硬度hb217-hb255。综合测定了中心轮齿数、模数和齿宽系数的优化设计方法。（1）设计变量和目标函数。设计变量x=[x1，x2，x3]’=[m，z，φd]’,其中m为模数，z为齿数，φd为齿宽系数，要尽可量在各指数在规定范围内重量最轻，也就是在密度一定的条件下体积最小。目标函数d1=d2=mz，b=φd×d1，因此上式可以改写为。（2）约束条件模数在2≦x1≦10之间；齿数在35≦x2≦50之间；齿宽系数在0.8≦x3≦1.4之间；接触疲劳强度：ZHZE-≦0，为接触疲劳强度；查得材料的弹性系数=189.8；直齿轮包角α=20°时，区域系数=2.5；K为载荷系数，,为工作情况系数，电机和工作区域工作都平稳，；为动载荷系数：（3-6）为小齿轮转速，为系杆的转速，为小齿轮节圆直径；其中。将上述数据代入公式，解得；为载荷沿齿宽方向的不均匀系数，该系数取1.2658；为啮合齿对间载荷分配系数取1.1；因此=1×1.06×1.2658×1.1=1.476；按齿面硬度和热处理方法查得中心轮的接触疲劳强度极限，每个行星齿轮的应力循环次数中心齿轮的应力循环次数；两齿轮的许用接触应力分别为：将较小的许用接触应力带入公式得弯曲疲劳强度:为弯曲疲劳强度（3-7）其中；荷系数K=1.476；T4=13314N.mm；查得两齿轮的弯曲疲劳强度极限大小齿轮的安全系数S都取1.4两齿轮的许用弯曲应力（3-8）则约束条件为：（3）用fmincon函数[6]计算后得[x1，x2，x3]’=[2，30，0.8],故中心轮模数，齿数，行星轮的模数，齿数，为了方便装配时方便且有间隙，两个齿轮宽度,中心轮、行星轮的齿顶圆直径都比160mm小，因此都利用实体式结构。3.2.4扫雪机构V带的设计（1）功率的计算图7扫雪板齿轮受力分析如图为扫雪板轴齿轮的受力分析，由前面计算可知×R=6657N.mm，其中R=40mm，故=163.93N，标准直齿圆柱齿轮的压力角为20°，因此=×tan20°=163.93×tan20=59.67N。∑X=0++=0∑Y=0--=0解得=-230.5N=-59.67N所以方向相反。图8中心齿轮受力分析对齿轮5进行受力分析，由之前计算可知，即,由之前计算’=’×=3328.5N.mm，=30mm，得=’=110.95N，=×tan（20°）=40.38N。173.52N。方向相同。对4、5齿轮的接触点取矩解得，方向相同。图9系杆受力分析,解得。根据。（2）低压电机的选择设主动轴的工作转速为150r/min,在合适的传动比的要求范围内，让传送带的传送比设置在i=2-4之间，为了让零件的重量与尺寸尽量的小，取带的传动比i=2。所以将电机的转速设定为300r/min。根据计算可以大概得出该装置在工作时的功率为0.62kW，螺旋运输机构运输雪时的功率约为0.88KW,所以让整机完全正常工作所需要的总功率一定要大于0.62+0.88=1.5kW。（3）V带的设计步骤[6]①考虑到运输皮带的传动效率，故将皮带的计算功率设为（3-9）②根据和电机转速，确定为SPZ型。③计算带轮的计算直径令主动轮的直径方便计算，故取主动轮直径为90mm，即，从动轮基准直径为（3-10）（ε是弹性滑动比率）为方便计算并贴近实际，设从动轮的直径为180mm。计算出从动轮的真正转速为（3-11）验算带速为：（3-12）所以带速合理。④确定带的长度和中心距根据，即，令中心距为540mm（3-13）节线长度为。则实际中心距为⑤验算主动轮上的包角主动轮上的包角合适⑥计算带的根数（3-14）V带的基本额定功率；V带的额定功率的增量；V带的带长修正系数；V带小带轮的包角系数带入得故一根带即可。计算带的初拉力（3-15）⑧计算轴承上的压力。（3-16）⑨带轮结构带轮使用实心轮。3.3主要部件的校核与计算3.3.1支撑轴的设计与校核（1）支撑轴材料的选择与许用扭转应力的计算[8]将材料设定为碳素结构钢Q255，当钢材的直径≦16mm时，取安全系数则取。（2）轴的扭矩图图10中心轴的扭矩图（3-17）解得（3-18）取轴的最小直径为15mm。校核轴的刚度（3-19）碳钢的，代入上式得因此轴的刚度满足要求。3.3.2支撑轴轴承的选择[8]由于支撑轴只受径向力，因此选用深沟球轴承。轴颈直径为15mm，为了让径向尺寸尽量小，选择深沟球轴承61002[8]。3.3.3除雪板轴的设计与校核（1）受力，扭矩，以及弯矩图如图11。（2）轴径的计算位于C处截面等效弯矩为，B处截面的等效弯矩因此C截面为危险截面。图11扫雪板轴的扭矩、弯矩图3.3.4除雪机构外部长轴的设计（1）确定该除雪装置外部长轴的受力分析、扭矩与弯矩。（2）材料的选择与校核将材料设定为钢Q255,令它的许用应力=102Mpa。很明显B截面为危险截面，根据强度理论（3-20）带入数据3.4直流驱动电机的选择[13]对于长度L＜80m的带传动式输送机，主动轴的功率可根据以下公式进行简易计算：（3-21）：输送带及支撑轴转动部分运转功率，KW；：物料水平提升功率，KW;：物料垂直提升功率，本装置是水平的带传动，不涉及垂直的，所以该项为0。各符号意义及数值如下：v:为带的运行速度,取0.3m/s；Q:运送的量，取46.44t/h；Ln:运送带的水平分量，取0.6m；H:传送带的起点与终点的高度差；k1:无积雪空运转时的传动率系数，根据支撑辊的阻力系数，取：k1=0.0103；k2：积雪做水平运动的系数，根据支撑辊的阻力系数，取；k3：附加功率系数，根据传送带的水平分量Ln和传送带的倾角δ，取k3=3.472；k4：除雪车的功率系数，无储雪箱时k4=1；P’：积雪超过规定数量时的附加功率，P’=0；将上述所有规定数值带入公式的解得（3-22）K为备用功率系数取值为1，带传动轴的滚动效率η=0.88。螺旋机构的设计4.1螺旋运输机构的设计4.1.1螺旋运输机构的运动简图图12螺旋运输机构运动简图1、2为螺旋运输轴3、4为皮带轮、5、6为直齿圆锥齿轮4.1.2机构自由度的计算[11]1、3、5、6组成的螺旋运输机构中：活动构件的总数低副总数高副总数局部自由度虚约束F=14.1.3螺旋运输轴轴承的选择由于螺旋运输轴在工作时受到轴向力和径向力作用，将其内径设为d=60mm，为了让径向尺寸尽量的小，选择70012C角接触球轴承。4.2运输带机构V带的设计4.2.1设计要求通过之前计算可知电机功率为4.5KW,所需的传递功率为0.88Kw,要保证输出的工作速度为300r/min,那么输入轴提供的转速为450r/min,工作时产生的细小震动为正常情况。4.2.2设计步骤（1）确定计算功率。由于载荷平稳工作情况系数（4-1）（2）选择V带的型号根据，令V带的型号为SPZ型。（3）确定带轮的计算直径经过之前计算可以确定主动轮的直径为，从动轮基准直径为（ε为弹性滑动率）（4-2）另从动轮的直径设置为63mm。则从动轮的真实转速为（4-3）验算小带轮带速为：（4-4）所以带速合理。（4）确定带的长度和中心距根据（4-5）即，初定中心距为255mm（4-6）选节线长度为。则实际中心距为（4-7）（5）验算主动轮上的包角（4-8）主动轮上的包角合适。（6）计算带的初拉力（4-9）（7）计算轴承上的压力。（4-10）（8）带轮的结构令所有的带轮都是实体轮结构。4.3螺旋主动轴的设计与校核4.3.1螺旋主动轴的扭矩材料选择与计算屋顶除雪机构运送积雪时可简化为如下模型：图13运输雪时的受力模型扫上来的学在装置给定的水平力F的牵引下沿斜面向斜上运动，主动轴装满雪时总重量（4-11）主动力矩（4-12）θ为中径处的螺旋升角（4-13）为斜面的摩擦角，可求得：（4-14）两个螺旋运输轴所需的总扭矩为（4-15）初步选用镁铝合金轴，2AlMg5Si[12]。4.3.2许用应力的计算和扭转强度的校核的拉伸强度极限，，安全系数（4-16）（4-17）因此扭转强度足够。部分组件的三维造型设计5.1带挡圈单轴承型轴承座组件设计首先打开SolidWorks软件，先建立一个基准面以绘制草图，然后点击【草图】，绘制如下草图。图14整体形状再点击【拉伸凸台】拉伸10mm，为主体轴承座。图15拉伸接着在中间建立【基准面】并在基准面上绘制如下【草图】为部件中心轴孔。图16中心轴孔进行【拉伸切除】的操作形成上端孔。图17拉伸切除图18中心轴孔草图在同样基准面上绘制【草图】，并【给定深度】进行【切除】图19建立新的【基准面】，并在基准面上绘制【草图】，【旋转】并进行【切除】，并进行【镜像】处理，选择中间新建的【基准面】为镜像面，最终绘制如下图。图20图21图22在上端面绘制两个【通孔】图23 进行【倒角】操作，尺寸如图。图24最终三维零件图如图所示。图255.2扫雪轮的三维造型设计首先打开SolidWorks，新建【草图】，绘制如下草图，作为一个扫雪板图26进行【切除-拉伸】的操作图27绘制轴的【草图】图28进行【凸台-拉伸】操作在轴的两端分别绘制直径为5和2.5的通孔图29图30运用【阵列】以轴为旋转中心完成6个除雪板图31扫雪轮的绘制完成。5.3钣金的三维设计首先建立一个【基准面】并在该【基准面】上绘制【草图】如下图32图33

进行【凸台-拉伸】处理，并在拉伸后的面上建立另一个【基准面】图34

并在该【基准面】上建立【草图】如下图35

进行【切除-拉伸】处理，形成薄壁系统图36进行倒【圆角】操作，一边一次图37并在第二个【基准面】上绘制【草图】如下图38最后进行【切除-拉伸】操作，完成钣金件图39结论通过这次对屋顶除雪装置机构的设计，使得我对曾经在大学生涯书本上面所学习到的理论知识以及专业知识还有实际运用的技能都得到了一次全新的锻炼，深刻而全面，不仅增强了我的专业知识，更加培养了我对待科学研究的认真严谨的态度，增强了我独立分析思考问题和解决问题的个人能力以及不畏艰辛勇敢创新的精神。在整个设计的过程当中，经过我对零件图的系统分析过后，经过与老师的探讨研究，对数据的整理分析，制定了一套合计的设计方案，设计理念为了让其可行，在画图的时候对纸张的粗糙度和位置尺寸都是可以很好的满足限制的所需，在制作的时候就会在经济方面，成本低，能够更好地还原加工的要求，本人对模具的制作也是使用专门的方法。保证了整体的结构性和完整性。经过这次的毕业设计，我真正的意识到了学习好软件的重要性，在完成这个过程中，老师和同学给了我很多的帮助。设计理念为了让其可行，在画图的时候对纸张的粗糙度和位置尺寸都是可以很好的满足限制的所需，在制作的时候就会在经济方面，成本低，能够更好地还原加工的要求，本人对模具的制作也是使用专门的方法。保证了整体的结构性和完整性。经过这次的毕业设计，我真正的意识到了学习好软件的重要性，在完成这个过程中，老师和同学给了我很多的帮助。特别是我的毕业导师在论文说明和方案分析上面都给了我很多的指导和鼓励，很多次停滞不前使得我没有信心也都是老师同学们的鼓励使我不断进步，老师身上对待教学认真严谨的态度也是我今后工作学习的榜样，在老师的帮助下，我顺利的完成了本次毕业设计。在最后毕业论文的编写过程中，本人的专业水平有限，在制作的过程当中，我深深地意识到了自己的不足之处，希望老师们能够加以批评指正。在完成这个毕业设计的课程中，遇到了很多的困难和问题，我也深深地意识到以自己在学习生活中做的不周到的地方，在今后的学习工作中，我一定会更加努力认真，努力提高个人的个人能力。本次课题的主要研究内容和论文的说明完成都是在老师的悉心教导和与同学们的帮助讨论下完成的。毕业导师在自己百忙之中，还给我们指导修改论文说明中的很多细节和论文当中涉及到的工艺分析，她的教学态度严谨，在学术研究方面也细心认真，是我们每个人学习的好榜样。通过这次几个月完成毕业设计的整个过程中，我对机械专业有了更深的认识，在今后的学习生活甚至是工作中也提升了个人能力。致谢本文的完成需要特别感谢指导老师真诚的关怀和细心的帮助，在完成毕业设计的过程中,老师的严谨态度,奉献和开放的生活态度使我受益一生，在这篇论文完成之际，我要向老师致以崇高的敬意和最衷心的感谢。在研究的过程中，我们也得到了许多学生无私的帮助和热情。在此，我们向您表示最衷心的感谢!感谢所有审阅过论文并提出宝贵意见的老师。感谢大家在精神上给予我的支持，在学术生活中，给予我热情的老师，朋友和家人，他们是我生命中继续奋斗的动力源泉，也是我人生经历中最宝贵的精神财富，因为他们无私的帮助，我将永远不会成功。总之，这篇论文可以成功地完成，凝聚了许多老师、朋友和亲戚的期望和努力。在此，我真诚地感谢那些在我的写作过程中给予无私帮助和支持的人们。参考文献王国安，除雪机械结构原理和计算要点[J].1995

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论文的研究方法和手段有哪些

（1）调查法

调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。一般是通过书面或口头回答问题的方式获得大量数据，进而对调查中收集的大量数据进行分析、比较、总结归纳，为人们提供规律性的知识。

（一）典型例子

调查法中最典型的例子是问卷调查法。它是通过书面提问收集信息的一种方法，即调查人员编制调查项目表，分发或邮寄给相关人员，询问答案，然后收集、整理、统计和研究。

（二）研究步骤

1.确定调查课题

确定题目时要注意选题是否具有研究的必要性和可能性，同时要注意选题切忌太大，也要避免无意义的重复劳动。

2.制定调查计划

要明确调查课题、调查目的、调查对象、调查范围、调查手段、调查步骤、时间安排。

3.收集材料

收集材料时要尽可能保持材料的客观性，尽可能采取多种手段或途径。

4.整理材料

将收集到的材料进行整理，以便后续总结归纳、形成结论。

5.总结研究

对整理完的材料进行分析、总结、归纳，得出一般性的结论。

（三）特点

调查法相对其他研究方法来说较为耗时耗力，但也有其优势，即获得的一手资料信息真实具体，能够对研究对象有更加准确、清晰的认识。

（2）观察法

观察法是指人们有目的、有计划地通过感官和辅助仪器，对处于自然状态下的客观事物进行系统考察，从而获取经验事实的一种科学研究方法。

（一）典型例子

皮亚杰的儿童认知发展理论就是通过观察法提炼总结出来的；儿童心理学创始人——普莱尔，也是在一次次地使用观察法后，提出了儿童心理学领域中的诸多理论。

（二）研究步骤

1.明确观察对象

在选择和确定研究问题的基础上确定观察者与观察对象。

2.制定观察计划

在观察计划中要规定明确的观察目的、重点、范围以及要搜集的材料。

3.做好观察准备

观察准备是否充分，往往影响观察的成败。

4.做好记录

在观察过程中要时时记录，不放掉任何一个关键信息。

（三）特点

观察法具有拓展人们的感性知识、启发思想等优点，但是由于其强调研究要在自然环境下进行，且不允许掺杂个人的偏见，确为实际操作带来了一定困难。

（3）实验法

实验法是指经过精心设计，在高度控制的条件下，通过操纵某些因素，从而发现变量间因果关系以验证预定假设的研究方法。核心在于对所要研究的对象在条件方面加以适当的控制，排除自然状态下无关因素的干扰。

（一）典型例子

采取实验法的一个典例是罗森塔尔效应的提出，美国心理学家罗森塔尔和L.雅各布森通过对小学生进行“未来发展趋势测验”，发现人们对他人行为的期望通常可以导致他人向期望方向改变。

（二）研究步骤

1.发现并提出问题

2.收集与问题相关的信息

3.作出假设

4.设计实验方案

5.实施实验并记录

6.分析实验现象

7.得出结论

（三）特点

1、主动变革性