麦田喷土灭火车设计自动化专业毕业设计毕业论文

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1、第一章概述本设计提出了一种全新麦田灭火的方法，从工作原理一直到结构设计均是由我们三人设计完成，独具创新性。相对于本次课程设计的任务量，我们的设计结构复杂，零件多，从设计校核到三维图和二维图的绘制，任务量相当大。本作品的设计背景是：每年春夏之交，天气干燥，麦田极易发生火灾。据我们所查到的资料，这种火灾每年给农民们造成极大损失，如果火灾得不到控制，还会威胁到农房、人畜的安全。并且大型消防车因为需要人驾驶，故难以接近火场，更何况水源不能得到及时补充。另外，人力灭火危险低效，更不可取。针对以上问题，我们经过多次讨论确定了自己的方案。决定设计一辆小型无人驾驶

2、遥控灭火车，直接从田地挖土，经由传送带传输到车顶，再通过离心式喷射将火扑灭。采取就地取土灭火这种方式就解决了消防车水源得不到补充的问题。考虑到田地土壤疏松，我们采取履带式车轮，并通过齿轮啮合差速转向，且行进速度可调。具体方案设计：采用一个大功率直流电动机作为动力源，由36V直流电源供电，经减速箱减速后，通过链传动将扭矩分别传送到到刨土部分、传送带、刨土机构和行进部分。刨土部分通过两把耙完成刨土任务，前面一把耙耙齿呈针状，主要作用是松土，这样就可以大大减小刨土的扭矩；后面一把耙耙齿呈勺状，将土挖出并送到传输带。耙的切土深度是30mm，计划每分钟刨土0

3、.01~0.02m3。考虑到灭火车不工作时耙必须抬起以免挂擦地面，耙整体与车架采用销连接，不工作时将销安到耙的下销孔就能使耙抬起。销采用蝶形螺母固定，方便拆卸。传输带部分由一个主动旋转轴和从动轴支撑，主动轴表面类似砂纸，摩擦系数大，靠静摩擦力拉动传送带。传送带将土输送到离心盘，轴转动带动刨土扇叶将土抛向火源。最后，行进部分采用履带车轮，由于其不移转向，故我们经过查找资料决定选用差速转向，这种方式虽然结构复杂，但转向平稳，输出转向力矩大，更适合田地行进。图1.1底盘整体61/61第二章行进部分设计与校核2.1概述：图2.11底盘整体采用履带驱动桥，它

4、由中央传动、转向机构制动机构和最终传动是个部分组成。要求：1。保证履带作业机械得到各种转向半径相适应的折线轨迹，不发生转向急动现象；2。力求有较小的专项半径，这是机动性的保证；3。是电动机负荷最小，转向时平均速度不应该比直线行驶速度有显著下降；4。不转向时，要有良好的直线型；5。操作简单；6。力求较小的外部尺寸。61/61图2.12设计简图图2.13效果图61/61方案说明：1）采用链轮来传递动力，适应了火场环境；2）采用两级变速实现了快进与工进的两种行进速度；3）采用履带地盘，适应田地里复杂地形；4）采用双差速机构作为履带转向机构，当收紧一边制动

5、器时，制动并不直接发生在驱动轴上，所以不会发生停转的现象，而是按一定的比例关系降速，一般情况下慢履带速度降低30%，快速履带增速30%。2.2总体设计1）功率选择：按照初步设计，机构能实现2.6m/s的快速运动与1.25m/s的工作运动，由于差速部分在灭火车在直线行走的过程中处于相对静止的状态，所以予以忽略。分析可得灭火车工作在3m/s时，其功率取得最大值。考虑到行进阻力约合200n；工作机工作过程中传递链经过了链轮、齿轮、离合器传递，所以：进一步考虑到履带的能耗高于轮式地盘，所以：取由主减速器的末端可以得到转速为120r/min,功率为1.4kw

6、的动力，可以满足设计要求2）当传动比为3时，转动装置的运动和动力参数计算I）各个轴的转速计算：II）合个轴输入功率计算：III）各个轴的输入转矩计算：61/61将上述结果列于表中，轴号转速n/min功率Pkw转矩TN.m传动比I1200.9978.83Ii400.96229当传动比为0.7时，转动装置的运动和动力参数计算I）各个轴的转速计算：/minII）合个轴输入功率计算：III）各个轴的输入转矩计算：将上述结果列于表中，轴号转速n/min功率Pkw转矩TN.m传动比I1200.9978.80.7Ii84.80.96108.12.3齿轮设计设计u

7、=3的齿轮组1）要求分析见上表2）选择齿轮的材料、热处理方式及需用应力的是、计算（1）选择软齿面齿轮小齿轮：45钢，调质处理；大齿轮：45钢，正火处理（2）确定需用应力a.确定极限应力、齿面硬度：小齿轮按230HBS，大齿轮按190HBS。查表有、61/61、a.计算应力循环次数N，确定寿命系数，设想，每天工作8个小时，寿命为10年=60ant=查表有=1，=1b.计算需用应力查表，取、1）初步确定齿轮的基本参数与尺寸（1）选择齿轮类型选用直齿圆柱齿轮（2）选择齿轮精度等级选择8级精度（3）初选尺寸，（4）初步计算齿轮的主要尺寸选择主要参数：因为链

8、轮传入动力，；齿轮传动速度不高，因非对称布置，；。查表：选取，，，61/61初步计算齿轮的分度圆直径、等主要参数和几何尺寸