振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)輪設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[帶圖紙]

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 緒 論- 1 -</p><p>　　1.1 國(guó)內(nèi)外壓路機(jī)產(chǎn)品技術(shù)概述與發(fā)展趨勢(shì)- 1 -</p><p>　　1.2本設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容- 2 -</p><p>　　第2章 總體方案設(shè)計(jì)- 3 -</p><p>

2、;　　2.1. 整機(jī)方案擬定- 3 -</p><p>　　2.1.1 規(guī)格系列- 3 -</p><p>　　2.1.2　行駛方式- 3 -</p><p>　　2.1.3　行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)- 3 -</p><p>　　2.1.4 車(chē)架形式- 4 -</p><p>　　2.1.5 轉(zhuǎn)向方式- 4 -<

3、;/p><p>　　2.1.6 振動(dòng)輪總成- 4 -</p><p>　　2.1.7 減振方式- 5 -</p><p>　　2.2　基本技術(shù)參數(shù)的擬定- 6 -</p><p>　　2.2.1 名義振幅- 6 -</p><p>　　2.2.2. 工作頻率- 6 -</p><p>　　

4、2.2.3 YZC3振動(dòng)壓路機(jī)擬達(dá)到的主要技術(shù)參數(shù)- 7 -</p><p>　　第3章 整體參數(shù)計(jì)算- 8 -</p><p>　　3.1 六個(gè)基本參數(shù)計(jì)算- 8 -</p><p>　　3.2爬坡能力的確定- 9 -</p><p>　　3.3 轉(zhuǎn)彎半徑計(jì)算- 9 -</p><p>　　3.4 重心位

5、置- 9 -</p><p>　　3.5 整機(jī)穩(wěn)定性分析- 9 -</p><p>　　3.6減振系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算- 18 -</p><p>　　3.7 振動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算- 19 -</p><p>　　第4章　YZC3型振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 21 -</p><p>　　4.1 傳動(dòng)形式的確定- 2

6、1 -</p><p>　　4.2 液壓行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 22 -</p><p>　　4.3 液壓振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 26 -</p><p>　　4.4 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 29 -</p><p>　　4.５整機(jī)功率及發(fā)動(dòng)機(jī)選型- 32 -</p><p>　　第5章 總 結(jié)- 33 -</p>

7、<p>　　5.1　本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)- 33 -</p><p>　　5.2　本設(shè)計(jì)的不足及努力方向- 33 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 35 -</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　1.1 國(guó)內(nèi)外壓路機(jī)產(chǎn)品技術(shù)概述與發(fā)展趨勢(shì)</p><p

8、>　　20世紀(jì)30年代，世界上最早的振動(dòng)壓路機(jī)出現(xiàn)在的德國(guó)。此后隨著振動(dòng)壓實(shí)理論研究的深入，避振材料和振動(dòng)軸承制造技術(shù)的不斷完善，振動(dòng)壓路機(jī)在60年代占領(lǐng)了世界壓實(shí)機(jī)械市場(chǎng)，其品種、規(guī)格也呈現(xiàn)多元化發(fā)展。隨著社會(huì)需求對(duì)壓路機(jī)動(dòng)力性能、運(yùn)動(dòng)精度及自動(dòng)化程度的要求，液壓傳動(dòng)技術(shù)于60年代應(yīng)用于壓路機(jī)，70年代國(guó)外的大多數(shù)振動(dòng)壓路機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)。隨后，電液控制技術(shù)在振動(dòng)壓路機(jī)上的應(yīng)用，更使得壓路機(jī)實(shí)現(xiàn)了行走、振動(dòng)、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)等系統(tǒng)的

9、全液壓傳動(dòng)。到20世紀(jì)末期，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)給壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行了一場(chǎng)控制革命，德國(guó)寶馬（Bomag）公司首創(chuàng)了振動(dòng)調(diào)幅壓實(shí)系統(tǒng)并迅速推向世界市場(chǎng)。目前，國(guó)際上全液壓傳動(dòng)壓路機(jī)技術(shù)中，液壓傳動(dòng)、全輪驅(qū)動(dòng)、鉸接轉(zhuǎn)向等技術(shù)已經(jīng)較為成熟，自動(dòng)控制技術(shù)還處于起步階段，其中振動(dòng)參數(shù)的自動(dòng)控制已經(jīng)有了突破性進(jìn)展，但技術(shù)還有待進(jìn)一步完善[1] [2]。</p><p>　　我國(guó)的壓路機(jī)研制起步較晚，主要借鑒國(guó)外成果經(jīng)驗(yàn)發(fā)展，20

10、世紀(jì)80年代，國(guó)內(nèi)壓路機(jī)廠家引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了全液壓?jiǎn)武撦喺駝?dòng)壓路機(jī)，由于國(guó)情原因，90年代國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了將靜壓路機(jī)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)行使系統(tǒng)移植到了全液壓振動(dòng)壓路機(jī)上，替代了其原有的液壓傳動(dòng)件和驅(qū)動(dòng)橋組成行使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)特有的機(jī)械式單缸輪振動(dòng)壓路機(jī)，它以低廉的價(jià)格贏得了市場(chǎng)[3]?？傮w上說(shuō)，我國(guó)振動(dòng)壓路機(jī)市場(chǎng)的特點(diǎn)可以概括為：生產(chǎn)廠家眾多，產(chǎn)品系列齊全，銷(xiāo)量規(guī)模攀升，高端市場(chǎng)不強(qiáng)。目前，國(guó)內(nèi)大部分振動(dòng)壓路機(jī)仍為單輪驅(qū)動(dòng)、單輪振動(dòng)

11、、機(jī)械傳動(dòng)的狀態(tài)，與國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)比較，還有較大的差距。在保證占有市場(chǎng)份額的同時(shí)，加快研發(fā)高端振動(dòng)壓路機(jī)產(chǎn)品，積極搶占國(guó)內(nèi)外高端市場(chǎng)，是國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急[4]。</p><p>　　目前，國(guó)際上振動(dòng)壓路機(jī)正朝著結(jié)構(gòu)模塊化、一機(jī)多用化、機(jī)電一體化、行車(chē)安全化、智能化、專業(yè)化的趨勢(shì)發(fā)展?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是公路建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)壓路機(jī)銷(xiāo)量將有所增加，且會(huì)呈現(xiàn)較大的增長(zhǎng)幅度。根據(jù)權(quán)威專家預(yù)計(jì)，

12、“十一五”期間我國(guó)壓路機(jī)容量將會(huì)達(dá)到15000臺(tái)左右，其中國(guó)生產(chǎn)的產(chǎn)品銷(xiāo)量約占85％，其中靜碾壓路機(jī)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)等中低檔產(chǎn)品依然維持主導(dǎo)；國(guó)外產(chǎn)品約占15％，其中以全液壓驅(qū)動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)等高檔產(chǎn)品為主。由于技術(shù)上的差距，國(guó)內(nèi)企業(yè)的增長(zhǎng)空間將比較有限。效率高、檔次高的高端產(chǎn)品是未來(lái)的發(fā)展方向[5] [6]。</p><p>　　隨著市場(chǎng)對(duì)施工機(jī)械性能的更高要求，以下類型的產(chǎn)品具有更廣闊的發(fā)展空間：大型振

13、動(dòng)壓路機(jī)、中型輪胎壓路機(jī)、自行式雙鋼輪串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)、無(wú)級(jí)調(diào)頻調(diào)幅振動(dòng)壓路機(jī)、壓實(shí)RCC材料的專用壓路機(jī)。需要進(jìn)一步研發(fā)與推廣的產(chǎn)品有：駕駛條件好、環(huán)境污染小的振蕩式壓路機(jī)；生產(chǎn)率高的串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)；壓實(shí)封層嚴(yán)密又不破壞骨料的輪胎壓路機(jī)[7]。</p><p>　　1.2　本設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本設(shè)計(jì)定位為：在充分吸收國(guó)外小噸位振動(dòng)壓路機(jī)先進(jìn)技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)道路施工

14、方面的研究成果和規(guī)范，設(shè)計(jì)出具有較好壓實(shí)性能的小噸位振動(dòng)壓路機(jī)，主要用于高等級(jí)公路路面瀝青混凝土的壓實(shí)工作，兼能滿足砂石等非粘性土壤的路面壓實(shí)及修補(bǔ)工作中的較高要求，要求該設(shè)計(jì)產(chǎn)品具有壓實(shí)性好、適應(yīng)性強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎靈活、爬坡能力強(qiáng)等特點(diǎn)，達(dá)到國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。</p><p><b>　　具體任務(wù)為：</b></p><p>　　a.　在研究國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)

15、上，設(shè)定YZC3振動(dòng)壓路機(jī)總體方案，進(jìn)行總體參數(shù)的校核與計(jì)算，確定發(fā)動(dòng)機(jī)選型、各檔速度、壓實(shí)力、激振力。</p><p>　　b.　在基本參數(shù)確定的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證整機(jī)達(dá)到預(yù)期的良好性能。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括：行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)、振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并計(jì)算整機(jī)功率選定發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。</p><p>　　c.　進(jìn)行重要零件的設(shè)計(jì)與選型。</p><

16、p>　　第2章 總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1. 整機(jī)方案擬定</p><p>　　2.1.1 規(guī)格系列</p><p>　　本設(shè)計(jì)為3噸位小型振動(dòng)壓路機(jī)。</p><p>　　2.1.2　行駛方式</p><p>　　振動(dòng)壓路機(jī)按行使方式分為拖式、自行式和手扶式，其比較如表2-1：</p>

17、<p>　　表2-1振動(dòng)壓路機(jī)行駛方式比較　　　　　　　</p><p>　　本設(shè)計(jì)行駛方式采用自行式。</p><p>　　2.1.3　行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　傳統(tǒng)的行走系統(tǒng)有單輪驅(qū)動(dòng)和雙輪驅(qū)動(dòng)和全輪驅(qū)動(dòng)幾種形式。單輪驅(qū)動(dòng)形式對(duì)壓實(shí)平整度等有不好影響，故不采用。由于本設(shè)計(jì)為小型機(jī)，行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用液壓全輪驅(qū)動(dòng)的形式，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外均已較為成

18、熟，國(guó)內(nèi)則多用于大噸位機(jī)型，可減少堆料現(xiàn)象，極大提高壓實(shí)效果，振動(dòng)輪做驅(qū)動(dòng)輪可減少壓實(shí)路面產(chǎn)生裂縫的可能性，且振動(dòng)輪靜線壓力得到充分運(yùn)用，密實(shí)度高，壓實(shí)遍數(shù)少，并提高壓實(shí)層表面平整度。該技術(shù)行走系統(tǒng)由一泵雙馬達(dá)并聯(lián)組成的閉式回路低速方案，既具有良好驅(qū)動(dòng)能力，又方便安裝和維修。低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)有兩個(gè)排量可以實(shí)現(xiàn)電磁閥控制兩擋無(wú)級(jí)變速度[11]。</p><p>　　2.1.4 車(chē)架形式</p><

19、p>　　振動(dòng)壓路機(jī)車(chē)架形式可分為剛性車(chē)架、鉸接車(chē)架。剛性車(chē)架為一整體，轉(zhuǎn)向時(shí)為整體轉(zhuǎn)動(dòng)，不靈活，適應(yīng)性差。鉸接車(chē)架一般由前車(chē)、后車(chē)和中心鉸接架組成，具有較好的通過(guò)性和靈活性。本設(shè)計(jì)擬采用鉸接車(chē)架。</p><p>　　2.1.5 轉(zhuǎn)向方式</p><p>　　本設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擬采用液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主要由轉(zhuǎn)向齒輪泵、全液壓轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向油缸和壓力油管組成，操縱方便，易于達(dá)到良好工作性能。&l

20、t;/p><p>　　鉸接車(chē)架的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可分為鉸接轉(zhuǎn)向、雙鉸接轉(zhuǎn)向（蟹行轉(zhuǎn)向）。鉸接轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：轉(zhuǎn)向靈活，轉(zhuǎn)彎半徑??；壓路機(jī)輪跡重合，鋪層表面質(zhì)量好；操縱方便，易于實(shí)現(xiàn)全輪驅(qū)動(dòng)，并有一定隔振性能。中心鉸接架由雙鉸接架、軸端擋板、球形軸承等組成，其技術(shù)國(guó)內(nèi)已經(jīng)成熟。雙鉸接轉(zhuǎn)向除具有鉸接轉(zhuǎn)向的優(yōu)點(diǎn)外，還具有良好的貼邊性能，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，轉(zhuǎn)彎半徑較大，由于本設(shè)計(jì)為小型機(jī)，貼邊性在使用過(guò)程中優(yōu)點(diǎn)并不特別明顯，故本設(shè)

21、計(jì)擬采用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)彎半徑小的鉸接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。</p><p>　　2.1.6 振動(dòng)輪總成</p><p><b>　　a.振動(dòng)輪數(shù)量：</b></p><p>　　國(guó)內(nèi)目前小型振動(dòng)壓路機(jī)中單輪振動(dòng)設(shè)計(jì)為多，本設(shè)計(jì)振動(dòng)系統(tǒng)擬采用一泵雙馬達(dá)串聯(lián)組成的閉式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雙輪振動(dòng)，與單輪振動(dòng)相比，工效可提高一倍。在系統(tǒng)中安裝一個(gè)二位二通閥，搬動(dòng)閥柄，可實(shí)

22、現(xiàn)前輪的單獨(dú)振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多功能。　　　　　　　 　　　 </p><p><b>　　b.振動(dòng)輪結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)輪外部結(jié)構(gòu)分光輪振動(dòng)和凸塊式振動(dòng)，凸塊式振動(dòng)特別適合壓實(shí)粘性土壤，本設(shè)計(jì)振動(dòng)輪外部采用應(yīng)用范圍更廣泛的光輪振動(dòng)結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.1.7 減振方式</p>

23、<p>　　振動(dòng)壓路機(jī)一般的減振方式有橡膠減振、空氣減振、彈簧減振三種。其中空氣減振方式有振幅衰減能力差、傳遞轉(zhuǎn)矩較困難、外形尺寸大、結(jié)構(gòu)不緊湊的缺點(diǎn)，主要用于拖式振動(dòng)輪。彈簧減振有內(nèi)部阻尼小、衰減振動(dòng)能力差、不許在共振頻率間工作的缺點(diǎn)，主要用于振動(dòng)平板。橡膠減振方式其減振塊形狀和尺寸可根據(jù)需要設(shè)計(jì)，具有隔振緩沖性好、彈性持久，內(nèi)部阻尼大，通過(guò)共振區(qū)安全，體積輕、質(zhì)量小，易于安裝、維護(hù)、保養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛，滿足本設(shè)計(jì)對(duì)減

24、振系統(tǒng)的要求，故本設(shè)計(jì)采用橡膠減振方式。</p><p>　　2.1.8 整機(jī)方案表</p><p>　　綜上所述，本設(shè)計(jì)的整機(jī)方案如表2-3所示。</p><p><b>　　表2-3整機(jī)方案表</b></p><p>　　2.1.9 設(shè)計(jì)產(chǎn)品型號(hào)編制的確定</p><p>　　根據(jù)《建筑機(jī)械產(chǎn)

25、品型號(hào)編制方法》的規(guī)定，本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的型號(hào)編制為YZC3振動(dòng)壓路機(jī)，其中3為主參數(shù)代號(hào)（即工作質(zhì)量，單位t），YZC為兩輪串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)特性代號(hào)。</p><p>　　2.2　基本技術(shù)參數(shù)的擬定</p><p>　　2.2.1 名義振幅</p><p>　　名義振幅指振動(dòng)壓路機(jī)用千斤頂或其他支撐物架起后，振動(dòng)輪懸空后測(cè)得的振動(dòng)輪振幅，又稱空載振幅。工作振幅指其實(shí)際工作

26、時(shí)的振幅。通常工作振幅比名義振幅大，工作振幅用Ａ表示，名義振幅用表示，Ａ與隨土的剛度的變化有如下關(guān)系：</p><p>　　試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)積累表明，振動(dòng)壓路機(jī)名義振幅的取值范圍為：</p><p>　　壓實(shí)基層　　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　壓實(shí)次基層　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　壓實(shí)瀝青混凝土及路

27、面　　　　　　　　　　　</p><p>　　結(jié)合本設(shè)計(jì)要求，參考同類產(chǎn)品參數(shù)，本設(shè)計(jì)名義振幅取值為0.40mm。</p><p>　　2.2.2. 工作頻率</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)表明，振動(dòng)壓路機(jī)工作頻率有一合理的取值范圍，其取值范圍是：</p><p>　　其中為＂壓路機(jī)－土＂的振動(dòng)系統(tǒng)的二階固有頻率。</p><p

28、>　　由于其隨著壓實(shí)對(duì)象的變化而變化，較為復(fù)雜，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般而言參考取值范圍為：</p><p>　　壓實(shí)基層　　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　壓實(shí)次基層　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　壓實(shí)瀝青混凝土及路面　　　　　　　　　　　</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)產(chǎn)品主要用于壓實(shí)瀝青混合料，為了

29、保證瀝青混合料與其他材料充分滲透和糅合，工作頻率宜取高值，參考同類產(chǎn)品參數(shù)，本設(shè)計(jì)初步取值為55Hz[12]。</p><p>　　2.2.3 YZC3振動(dòng)壓路機(jī)擬達(dá)到的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　本設(shè)計(jì)的其他技術(shù)參數(shù)如上所述，均根據(jù)振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)原理并在參考國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上擬定，不再敷述，本設(shè)計(jì)擬設(shè)達(dá)到的技術(shù)參數(shù)如下表所示表2-3：</p><p>　

30、　表2-3 YZC3振動(dòng)壓路機(jī)主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　第3章 整體參數(shù)計(jì)算</p><p>　　3.1 六個(gè)基本參數(shù)計(jì)算</p><p>　　3.1.1 工作重量</p><p><b>　　G=3000kg</b></p><p>　　經(jīng)驗(yàn)表明，振動(dòng)壓路機(jī)上、下車(chē)質(zhì)量比近似于1時(shí)，壓

31、實(shí)效果最好，但在實(shí)際設(shè)計(jì)制造中很難達(dá)到正好為1這一比例，為方便設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)初取上下車(chē)質(zhì)量比為1計(jì)算，如有偏差，再在后面校核時(shí)改正[13]。故：</p><p>　　3.1.2前輪分配質(zhì)量</p><p><b>　　Av=1500kg</b></p><p>　　3.1.3后輪分配質(zhì)量</p><p><b>

32、　　Ah=1500kg</b></p><p>　　3.1.4 前輪靜線載荷</p><p><b>　　前輪寬度為，則</b></p><p><b>　　（3-1）</b></p><p>　　3.1.5 后輪靜線載荷</p><p><b>　　后

33、輪寬度為，則</b></p><p><b>　　（3-2）</b></p><p>　　3.1.6 行走速度</p><p>　　一般要求振動(dòng)壓路機(jī)工作時(shí)的壓實(shí)速度為3.0km/h左右，行駛速度為6km/h，為留有一定速度儲(chǔ)備，本設(shè)計(jì)行使速度范圍選定為0—9 km/h。</p><p>　　3.2爬坡能力的

34、確定</p><p>　　為使設(shè)計(jì)產(chǎn)品有較好的適應(yīng)能力，并留有一定的爬坡儲(chǔ)備，本設(shè)計(jì)爬坡能力設(shè)計(jì)為30％。</p><p>　　3.3 轉(zhuǎn)彎半徑計(jì)算</p><p><b>　　轉(zhuǎn)向角</b></p><p><b>　　（3-3）</b></p><p><b>

35、　　則 R=</b></p><p><b>　　最小轉(zhuǎn)彎半徑</b></p><p><b>　　最大轉(zhuǎn)彎半徑</b></p><p><b>　　3.4 重心位置</b></p><p>　　初步設(shè)定左右側(cè)傾時(shí)的穩(wěn)定角為，重心高度h如下：</p>

36、<p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　3.5 整機(jī)穩(wěn)定性分析</p><p>　　整機(jī)穩(wěn)定性指整機(jī)在各種可能工況下不發(fā)生滑移和傾斜而保證正常工作狀態(tài)的性能，用滑移角和傾斜角來(lái)評(píng)價(jià)，整機(jī)穩(wěn)定性包括平地上的穩(wěn)定性和坡道上的穩(wěn)定性，平地上的穩(wěn)定性一般只考慮整機(jī)在最大轉(zhuǎn)向角時(shí)是否失穩(wěn)，主要是指?jìng)?cè)傾翻。坡道上的穩(wěn)定性分為縱向穩(wěn)定性和橫向穩(wěn)定性，其

37、中又包括直線和轉(zhuǎn)向至最大轉(zhuǎn)向角的狀況。而且，按整機(jī)工作狀態(tài)又分為靜態(tài)穩(wěn)定性和行駛時(shí)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。從安全角度考慮，滑移與傾翻都是整機(jī)失穩(wěn)的標(biāo)志，而傾翻則具有更大的危險(xiǎn)性，因此整機(jī)必須做到既不滑移又不側(cè)翻，至少做到滑移先于傾翻，這是分析和計(jì)算整機(jī)穩(wěn)定性基礎(chǔ)[14]。</p><p>　　3.5.1 穩(wěn)定性工況分類</p><p>　　對(duì)于壓路機(jī)而言，由于結(jié)構(gòu)和性能上的一些特點(diǎn)，如一般為前后鉸接式

38、車(chē)架、左右結(jié)構(gòu)基本對(duì)稱、工作速度較低等，給穩(wěn)定性的分析和計(jì)算帶來(lái)一些方便。一般工程機(jī)械在分析和計(jì)算穩(wěn)定性時(shí)所要考慮的各種工況見(jiàn)表3-1:</p><p>　　表3-1 各種工況考慮的穩(wěn)定性</p><p>　　由于整機(jī)在臨傾翻或滑移狀態(tài)時(shí)一般不承擔(dān)工作載荷，因此關(guān)于工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性未列入表中。表中帶▲號(hào)的項(xiàng)目為整機(jī)較危險(xiǎn)的工況，在進(jìn)行穩(wěn)定性分析和計(jì)算時(shí)要考慮。</p>&l

39、t;p>　　3.5.2坡道縱向靜態(tài)穩(wěn)定性</p><p>　　整機(jī)自重為Ｇ的整機(jī)在坡道角為的縱坡道上靜態(tài)受力示意圖如圖３－１所示，Ｏ為整機(jī)重心點(diǎn)，與兩輪距離分別為l1，l2，重心垂直高度h。Ｏ1,Ｏ2分別為兩輪接地點(diǎn)（線）。Ｏ1,Ｏ2處兩輪受有坡道的支承力Ｎ１和Ｎ２，其反力為。由于整機(jī)存在下滑趨勢(shì)，因此兩輪還受靜摩擦力，其反力為。</p><p>　　圖3-1 縱坡道上靜態(tài)受力示意圖

40、</p><p>　　對(duì)整機(jī)，分別以Ｏ1和Ｏ2為中心列力矩平衡方程，可以求出：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　（3-7）</b></p><p>　　式中表示兩

41、輪的靜摩擦系數(shù)</p><p>　　傾翻臨界狀態(tài)：令Ｎ＝０，即</p><p>　　式中表示臨界傾翻角。</p><p>　　滑移臨界狀態(tài)：令　　　</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　所以　　　　　　　　　　　　　　　 （3-9）</p><

42、p>　　式中表示臨界滑移角。</p><p>　　如前所述，為了防止翻車(chē)事故以確保安全，應(yīng)滿足： ，即：</p><p><b>　　，亦即</b></p><p>　　綜上所述，整機(jī)在縱坡上的靜態(tài)穩(wěn)定性指標(biāo)為：</p><p>　　傾翻臨界角　　　　　 　　　　　　　　　 （3-10）</p

43、><p>　　滑移臨界角　　　　　　　　 （3-11）</p><p>　　當(dāng)時(shí)能保證滑移先于傾翻。</p><p>　　3.5.3 坡道橫向靜態(tài)穩(wěn)定性</p><p><b>　　令即，所以</b></p><p><b>　　令，即</b></p>

44、<p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　一般情況下，，于是</b></p><p><b>　　于是</b></p><p><b>　　同樣的，令</b></p><p>　　綜上所述，整機(jī)在橫坡上的靜態(tài)穩(wěn)定性指標(biāo)為

45、：</p><p>　　傾翻臨界角　 （3-12）</p><p>　　滑移臨界角　 （3-13）</p><p>　　當(dāng)時(shí)能保證滑移先于傾翻。</p><p>　　3.5.4 上坡穩(wěn)定性&

46、lt;/p><p>　　a、如圖３－２所示，為整機(jī)在橫坡上的靜態(tài)受力示意圖．對(duì)圖示輪子而言，將支撐力向點(diǎn)轉(zhuǎn)化是完全可以的，與線載荷效果一致。</p><p>　　為整機(jī)重心至縱向?qū)ΨQ面的距離，為輪寬或輪距。</p><p>　　圖3-2 橫坡道上靜態(tài)受力示意圖</p><p>　?。停?、Ｍ２為兩輪的驅(qū)動(dòng)力矩，Ｔ１、Ｔ２為兩輪產(chǎn)生的牽引力，Ｆ１、

47、Ｆ２為兩輪的滾動(dòng)阻力，則：</p><p>　　式中：為兩輪滾動(dòng)半徑</p><p><b>　　表示兩輪的附著系數(shù)</b></p><p>　　表示兩輪的滾動(dòng)阻力系數(shù)</p><p>　　對(duì)機(jī)器，分別以Ｏ１ 和Ｏ２為中心列力矩平衡方程，可以求出：</p><p>　　傾翻臨界狀態(tài)：令Ｎ＝0，即&

48、lt;/p><p>　　滑移臨界狀態(tài)：由于　　　　　　</p><p><b>　　令，即得：</b></p><p><b>　　所以　</b></p><p><b>　　同樣地，令</b></p><p>　　綜上所述，整機(jī)在縱坡上雙輪驅(qū)動(dòng)行使上坡的穩(wěn)

49、定性指標(biāo)為：</p><p>　　傾翻臨界角　 （3-13）</p><p>　　滑移臨界角　 （3-14）</p><p>　　當(dāng)時(shí)能保證滑移先于傾翻。</p><p>　　需要說(shuō)明的是，上述結(jié)果的

50、成立，前提條件是整機(jī)產(chǎn)生的牽引力足夠，即；但如果整機(jī)不能產(chǎn)生足夠的牽引力，則滑移臨界角降低，</p><p>　　b、單輪驅(qū)動(dòng)前進(jìn)爬坡（驅(qū)動(dòng)輪在下）時(shí)的穩(wěn)定性</p><p>　　圖3-3 單輪驅(qū)動(dòng)前進(jìn)爬坡受力示意圖</p><p>　　如圖3-3所示，假設(shè)為驅(qū)動(dòng)輪即后輪，那么：</p><p><b>　　于是</b>

51、</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　　（3-16）</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)能保證滑移先于傾翻。</p><p>　　c、單輪驅(qū)動(dòng)倒退爬坡（驅(qū)動(dòng)輪在上）時(shí)的穩(wěn)定性</p><p><b>　　同理可求得：</b

52、></p><p><b>　?。?-17）</b></p><p><b>　?。?-18）</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)能保證滑移先于傾翻。</p><p>　　3.5.5 下坡穩(wěn)定性</p><p>　　a、雙驅(qū)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性</p><p&

53、gt;　　如圖3-4所示，為此狀態(tài)下受力示意圖。此時(shí)整機(jī)重力在坡道方向的分力與牽引力的方向相同，即使在臨界狀態(tài)，整機(jī)也不可避免地存在下滑趨勢(shì)，甚至向下運(yùn)動(dòng)，而且向下運(yùn)動(dòng)正是工況需要，即此工況下產(chǎn)生滑移（更多情況下是滾動(dòng)）是必然的，因此：</p><p>　　圖3-4雙驅(qū)動(dòng)時(shí)下坡穩(wěn)定性受力示意圖</p><p>　　同理可求得：

54、 （3-19）</p><p><b>　?。?-20）</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)能保證滑移先于傾翻。</p><p>　　b.單輪驅(qū)動(dòng)倒退下坡（驅(qū)動(dòng)輪在下）時(shí)的穩(wěn)定性</p><p><b>　　同理可求得：</b></p><p><b>

55、;　?。?-21）</b></p><p><b>　?。?-22）</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)能保證滑移先于傾翻。</p><p>　　c. 單輪驅(qū)動(dòng)前進(jìn)下坡（驅(qū)動(dòng)輪在上）時(shí)的穩(wěn)定性</p><p><b>　　同理可求得：</b></p><p><

56、;b>　　（3-23）</b></p><p><b>　?。?-24）</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)能保證滑移先于傾翻。</p><p>　　3.5.6 計(jì)算分析討論</p><p><b>　　a.傾翻角</b></p><p>　　從上述公式中可以

57、看出，臨傾翻角的正切值與整機(jī)重心垂直高度成反比，與坡道下游輪子至整機(jī)重心的水平距離成正比，而與其他參數(shù)無(wú)關(guān)。</p><p>　　從計(jì)算結(jié)果還可以看出，理論上講臨界傾翻角與整機(jī)是否處于行使?fàn)顟B(tài)以及是單輪驅(qū)動(dòng)還是雙輪驅(qū)動(dòng)無(wú)關(guān)，但實(shí)際情況是有影響的。如后輪驅(qū)動(dòng)前進(jìn)爬坡時(shí)，由于后輪產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩，會(huì)減少前輪的分配載荷，因而使臨界傾翻角降低。</p><p><b>　　b.滑移角<

58、/b></p><p>　　從上述公式中可以看出，各種工況滑移臨界角(滑移穩(wěn)定性)，上坡比下坡好，驅(qū)動(dòng)輪在下比在上好，雙驅(qū)動(dòng)可以改善上坡滑移穩(wěn)定性，但會(huì)減少下坡滑移穩(wěn)定性，這與實(shí)際情況是完全一致的。</p><p>　　c.滑移先于傾翻的條件</p><p>　　從上述公式中可以看出，在單輪驅(qū)動(dòng)前進(jìn)爬坡(驅(qū)動(dòng)輪在下)時(shí)的穩(wěn)定性、雙驅(qū)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性、單輪驅(qū)動(dòng)倒退下

59、坡(驅(qū)動(dòng)輪在下)時(shí)的穩(wěn)定性、單輪驅(qū)動(dòng)前進(jìn)下坡(驅(qū)動(dòng)輪在上)時(shí)的穩(wěn)定性這四種工況下滑移肯定先于傾翻，說(shuō)明不會(huì)發(fā)生翻車(chē)事故。</p><p>　　3.5.7 關(guān)于整機(jī)穩(wěn)定性的分析討論</p><p>　　a.上述討論的靜態(tài)穩(wěn)定性，基本上是由整機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)(整機(jī)重心位置，軸距，輪距等)決定的。有時(shí)按這些結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算出的失穩(wěn)條件(滑移角、傾翻角)在理論上根本不能實(shí)現(xiàn)，或遠(yuǎn)大于整機(jī)最大設(shè)計(jì)爬坡能力(

60、理論)。</p><p>　　b.分析整機(jī)在橫向坡道上的行走穩(wěn)定性時(shí)，還應(yīng)考慮作用在行走機(jī)構(gòu)上的牽引力。實(shí)際上，整機(jī)在坡道上橫向行走時(shí)有切向牽引力輸出，以阻止整機(jī)下行，在此情況下，側(cè)向附著力將降低。</p><p>　　c.整機(jī)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性受其它隨機(jī)因素的影響，慣性力的產(chǎn)生會(huì)降低車(chē)輛原有的靜態(tài)穩(wěn)定性，不該滑移時(shí)滑移，不該翻車(chē)時(shí)翻車(chē)。而且操作人員的駕駛水平和機(jī)器的使用條件，對(duì)整機(jī)的穩(wěn)定性也有

61、很大影響。因此，為了防止整機(jī)失穩(wěn)，避免翻車(chē)事故，提高駕駛水平更具有現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　3.5.8 YZC3壓路機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算分析</p><p>　　YZC3振動(dòng)壓路機(jī)車(chē)架結(jié)構(gòu)為鉸接式，為雙鋼輪雙驅(qū)動(dòng)形式，其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3-2所列。</p><p><b>　　表3-2參數(shù)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　

62、整機(jī)在良好瀝青路面上的滾動(dòng)阻力系數(shù)等見(jiàn)下表3-3所列。</p><p>　　表3-3瀝青路面上的滾動(dòng)阻力系數(shù)</p><p>　　將兩表中的數(shù)據(jù)代入上述公式，即可得出各種狀態(tài)下的臨界角。</p><p>　　穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果分析一說(shuō)明:</p><p>　　a.對(duì)坡道橫向靜態(tài)穩(wěn)定性，表3-3中所列指前后鋼輪與地面的靜摩擦系數(shù)，由于本機(jī)前后均為鋼

63、輪，故。</p><p>　　b.重心左右偏移量e只影響橫向傾翻角，不影響滑移臨界角。</p><p>　　計(jì)算結(jié)果表明，YZC3振動(dòng)壓路機(jī)設(shè)計(jì)取值是合理可行的。</p><p>　　3.6減振系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用橡膠減振方式。選用丁腈橡膠，其有良好的耐油性和較大的阻尼。</p><p>　　

64、由經(jīng)驗(yàn)公式，減振系統(tǒng)總剛度為：</p><p><b>　?。?-25）</b></p><p>　　式中：——壓路機(jī)的上車(chē)當(dāng)量質(zhì)量，</p><p>　　——壓路機(jī)的振動(dòng)頻率，，則：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　3.7 振動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算&l

65、t;/p><p>　　3.7.1 振動(dòng)軸偏心質(zhì)量和偏心距的計(jì)算</p><p><b>　　偏心塊厚度:</b></p><p><b>　　偏心塊偏心質(zhì)量</b></p><p><b>　?。?-26）</b></p><p><b>　　偏心

66、塊偏心質(zhì)量</b></p><p><b>　?。?-27）</b></p><p><b>　　偏心距e:</b></p><p>　　3.7.2 振幅計(jì)算</p><p><b>　　振動(dòng)輪質(zhì)量：</b></p><p><b>

67、;　　偏心質(zhì)量：</b></p><p><b>　　偏心距：mm</b></p><p>　　振幅：m （3-28）</p><p>　　3.7.3 振動(dòng)頻率計(jì)算</p><p><b>　　泵的流量：</b></p&g

68、t;<p>　?。?-29） （3-29）</p><p><b>　　馬達(dá)轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　（3-30）</b></p><p>　　3.7.4 偏心力矩</p><p><b>　?。?-31）</b></

69、p><p><b>　　3.7.5 激振力</b></p><p><b>　　（3-32）</b></p><p>　　3.7.6 振動(dòng)軸承的選型及壽命</p><p>　　選用軸承：NJ409MA/C3，潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，Cr=102KN</p><p>　　已知數(shù)據(jù)：轉(zhuǎn)速，徑向力

70、：（一組軸承）</p><p>　　該軸無(wú)軸向力，只有徑向力，單個(gè)軸承當(dāng)量動(dòng)載荷：</p><p><b>　?。?-33）</b></p><p><b>　　軸承壽命：</b></p><p><b>　　（3-34）</b></p><p>　　3

71、.7.7聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　為保證馬達(dá)軸與振動(dòng)軸的正確傳動(dòng)及同心度問(wèn)題，需要可調(diào)節(jié)同心度的彈性聯(lián)軸器，選用簡(jiǎn)單彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器HL2。</p><p><b>　　參數(shù)：彈性體強(qiáng)度</b></p><p>　　振動(dòng)軸冷起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：起振瞬間壓力160bar</p><p>　　儲(chǔ)備系數(shù)：（符合設(shè)計(jì)要求）</

72、p><p>　　第4章　YZC3型振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 傳動(dòng)形式的確定</p><p>　　常見(jiàn)的振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。其比較如表4-1：</p><p>　　表4-1 常見(jiàn)的振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系比較</p><p>　　注：＋＋：表示要求的性能很理想</p&

73、gt;<p>　?。罕硎疽蟮男阅茌^好</p><p>　?。ǎ罕硎疽蟮男阅芸梢詽M足</p><p>　?。罕硎疽蟮男阅懿焕硐?lt;/p><p>　　如表4-1所示，相比而言，液壓傳動(dòng)有裝置重量輕，體積緊湊，易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速和調(diào)頻，傳動(dòng)沖擊小和閉鎖制動(dòng)功率損失小，易于功率分流，方便整機(jī)布置，操縱控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，是振動(dòng)壓路機(jī)設(shè)計(jì)

74、中比較理想的傳動(dòng)方式。</p><p>　　液壓傳動(dòng)系統(tǒng)也有一些缺點(diǎn)，如容易產(chǎn)生泄漏，污染環(huán)境；因泄漏和彈性變形大，不易做到精確的定比傳動(dòng)；系統(tǒng)內(nèi)若混入空氣，會(huì)引起噪聲和振動(dòng)等。這些缺點(diǎn)均與液壓元件的可靠性相關(guān)，隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展和液壓元件可靠性的不斷提高，振動(dòng)壓路機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)已逐漸采用全液壓傳動(dòng)技術(shù)。本設(shè)計(jì)擬采用全液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)動(dòng)力元件采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)

75、機(jī)輸出的動(dòng)力主要傳動(dòng)給三個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即本設(shè)計(jì)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由三個(gè)部分：液壓行走系統(tǒng)、液壓振動(dòng)系統(tǒng)和液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成，下面分別進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算[15] [16]。需要說(shuō)明的是，本設(shè)計(jì)中液壓系統(tǒng)主要元件均選用現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外成套產(chǎn)品，不作專門(mén)的元件設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.2 液壓行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 液壓行走系統(tǒng)方案</p><p>　　壓路機(jī)

76、行走系統(tǒng)采用容積調(diào)速方案，且選用閉式容積調(diào)速系統(tǒng)較為合理。閉式系統(tǒng)分為高速方案和低速方案兩種，其中低速方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且容易布置，用于小型機(jī)更能體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)，僅成本比高速方案略高，本設(shè)計(jì)采用低速方案。</p><p>　　本設(shè)計(jì)產(chǎn)品要求兩個(gè)鋼輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)，擬采用行走變量泵、行走變量馬達(dá)組成，系統(tǒng)中兩個(gè)行走馬達(dá)并聯(lián)連接，因此，泵控系統(tǒng)內(nèi)必須具備補(bǔ)油泵和補(bǔ)油溢流閥，以及冷卻系統(tǒng)需要的梭閥。</p><p

77、>　　系統(tǒng)中兩個(gè)行走馬達(dá)并聯(lián)連接，由左端振動(dòng)補(bǔ)油泵供給馬達(dá)減速器輸出軸制動(dòng)缸制動(dòng)油，并由兩位三通電磁閥控制?？紤]到壓路機(jī)故障時(shí)便于拖動(dòng)，設(shè)有手動(dòng)泵，主要用于停車(chē)時(shí)松開(kāi)制動(dòng)。為方便實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，滿足壓路機(jī)的壓實(shí)作業(yè)工況，設(shè)有行走泵手動(dòng)伺服閥以控制行走驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的方向與轉(zhuǎn)速。為實(shí)現(xiàn)緊急行走制動(dòng)，設(shè)有液壓伺服閥，并輔以機(jī)械制動(dòng)。</p><p>　　4.2.2行走系統(tǒng)功率計(jì)算</p><p>

78、;　　通過(guò)兩個(gè)鋼輪對(duì)地面附著力求得的功率作為壓路機(jī)的最大行走功率。</p><p>　?。?）在地面上的最大功率計(jì)算公式 </p><p>　　兩鋼輪直徑相同，且均為驅(qū)動(dòng)輪，兩個(gè)行走馬達(dá)并聯(lián)，最大功率為兩鋼輪功率之和，則：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　其中<

79、/b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　兩馬達(dá)并聯(lián)取</b></p><p><b>　　（4-3）</b></p><p>　?。?）在地面上的最大功率：</p><p>　　鋼/土地的附著系數(shù)取<

80、;/p><p><b>　　整機(jī)重量</b></p><p>　　取振動(dòng)時(shí)的行走速度為工作速度，將數(shù)據(jù)代入式4-3中，得：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　帶振動(dòng)時(shí)：，則</b></p><p>　　其中，前輪最大

81、可傳遞的行走功率：</p><p>　　后輪最大可傳遞的行走功率：</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，行走裝置的總效率為，則行走裝置的所屬總功率為：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　?。?）通過(guò)摩擦力兩驅(qū)動(dòng)鋼輪傳遞的最大轉(zhuǎn)矩：</p><p><b>　?。?/p>

82、4-6）</b></p><p>　　其中，d為輪直徑d=700mm=0.7m，代入式4-6中得：</p><p>　　4.2.3 液壓行走系統(tǒng)元件的選型</p><p>　　由以上計(jì)算可知，行走系統(tǒng)總功率為，兩輪最大轉(zhuǎn)矩為，結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有同類產(chǎn)品、技術(shù)，初選參數(shù)型號(hào)，并留有足夠的儲(chǔ)備系數(shù)，一般儲(chǔ)備系數(shù)為2左右，則初選泵為42P28型，馬達(dá)選用力樂(lè)士MC

83、R05系列馬達(dá)，初定排量為620cm3/rcm，輸出功率29Kw，最大承受壓力45Mpa，工作壓力為25Mpa，并且可帶動(dòng)制動(dòng)器。具體參數(shù)如下：</p><p>　　行走泵：42p28:</p><p><b>　　流量：</b></p><p>　　持續(xù)壓力：P=25Mpa</p><p><b>　　最大壓

84、力：</b></p><p><b>　　持續(xù)功率：</b></p><p><b>　　最大功率：</b></p><p>　　行走馬達(dá)：MCR05C620</p><p>　　排量：q=620cm3/r</p><p>　　最大壓力：p=45Mpa</p

85、><p>　　持續(xù)壓力：p=25Mpa</p><p><b>　　最大轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　45Mpa時(shí)前后輪的最大轉(zhuǎn)矩：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　　根據(jù)以上計(jì)算可得：</b></p&g

86、t;<p>　　泵的最大儲(chǔ)備系數(shù)： （可行）</p><p>　　馬達(dá)的最大儲(chǔ)備系數(shù)： （可行）</p><p>　　4.2.4 行走系統(tǒng)的功率校核</p><p>　?。?）兩驅(qū)動(dòng)馬達(dá)傳遞給兩鋼輪的傳遞功率(式4-4)：</p><p>　　（2）行走傳動(dòng)

87、裝置的最大功率：</p><p>　　行走傳動(dòng)裝置的功率損失包括管路、接頭及泵、馬達(dá)的功率損失。</p><p>　　液壓油：搞磨液壓油YB-N32</p><p><b>　　密度：(15℃)</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)粘度：(50℃)(取一般液壓系統(tǒng)液壓油粘度范圍中間值)</p><p>

88、;　　軟管內(nèi)徑：d=12.7mm</p><p>　　泵：q=28cm3/r，因?yàn)橐槐脦ФR達(dá)，則：</p><p><b>　　流動(dòng)速度v為：</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　沿程壓力損失和局部壓力損失</p><p><b

89、>　　雷諾數(shù)：Re</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　臨界雷諾數(shù)2000>Re>4000，液流為層流流動(dòng)與紊流流動(dòng)的過(guò)渡狀態(tài)。</p><p>　　由莫迪圖查得沿程阻力系數(shù)（液壓軟管為光滑管），則</p><p><b>　　a.沿程壓力損

90、失</b></p><p>　　整個(gè)流程軟管的長(zhǎng)度為10米，根據(jù)達(dá)西（Darcy）公式</p><p>　　沿程壓力損失 2.92Kw （4-10）</p><p><b>　　b.局部壓力損失</b></p><p>

91、<b>　　局部阻力系數(shù)：</b></p><p>　　局部壓力損失： （4-11）</p><p>　?。?）行走回路的功率損失</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　?。?）馬達(dá)的功率損失</p><p>　　平地最大功率輸出時(shí)：&l

92、t;/p><p><b>　　馬達(dá)總效率：即</b></p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　（3）行走泵的功率損失：</p><p><b>　　泵的總效率：</b></p><p><b>　　泵的功率損失：<

93、;/b></p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　?。?）供油回路的功率需求：</p><p>　　n=2300r/min時(shí)，查得42L28補(bǔ)油泵功率（在4bar時(shí)）</p><p>　?。?）行走傳動(dòng)裝置的最大功率需求：</p><p><b>　　（

94、4-15）</b></p><p>　　4.3 液壓振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.3.1 液壓振動(dòng)系統(tǒng)方案確定</p><p>　　液壓振動(dòng)系統(tǒng)分為閥控制開(kāi)式液壓系統(tǒng)和泵控制閉式液壓系統(tǒng)。閥控制開(kāi)式液壓系統(tǒng)由定量泵、安全閥、換向閥、定量馬達(dá)和冷卻器組成，系統(tǒng)組成開(kāi)式回路。其中液壓泵、馬達(dá)均采用定量的齒輪泵和齒輪馬達(dá)，成本低。泵控制閉式液壓系統(tǒng)通常

95、由變量泵、組合閥、馬達(dá)、冷卻器、蓄能器等，由于其變量泵和定量馬達(dá)采用軸向柱塞式結(jié)構(gòu)，各種閥盡可能與泵、馬達(dá)集成一體，組成閉式系統(tǒng)，容積效率高。與前者相比，由于系統(tǒng)采用柱塞泵和柱塞馬達(dá)，在同樣的系統(tǒng)功率下可使系統(tǒng)流量減少，泵和馬達(dá)的體積相對(duì)減小，在結(jié)構(gòu)布置上更有機(jī)動(dòng)性。由于各種閥集成化，外部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，中間聯(lián)接環(huán)節(jié)減少，減少了損失，提高了效率和可靠性，而且可實(shí)現(xiàn)變幅變頻功能。只是成本略高。本設(shè)計(jì)是小型機(jī)，為獲得更好的工作性能，本設(shè)計(jì)采用后者

96、，即泵控制閉式液壓系統(tǒng)。</p><p>　　4.3.2 振動(dòng)液壓系統(tǒng)所屬功率計(jì)算</p><p>　　先采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出振動(dòng)系統(tǒng)的功率，以此為標(biāo)準(zhǔn)選取元件，再根據(jù)振動(dòng)理論作詳細(xì)的分解計(jì)算。</p><p><b>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：</b></p><p><b>　　振功功率</b></

97、p><p>　　式中m—兩個(gè)振動(dòng)輪質(zhì)量，初估m(xù)=1100kg</p><p>　　A—振幅取A=0.55mm</p><p>　　—修正系數(shù)，其值與頻率有關(guān)，一般取5-8，本設(shè)計(jì)采用的是高頻小振幅，故取大值，取=8</p><p>　　振動(dòng)功率P=110×0.55×10-3×8=4.84kw</p>&

98、lt;p>　　4.3.3 振動(dòng)液壓系統(tǒng)主要元件選型</p><p>　　本設(shè)計(jì)中振動(dòng)頻率為50Hz，需要馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速不低于3000rpm。已知振動(dòng)系統(tǒng)的功率為4.84kw，儲(chǔ)備系數(shù)一般為2左右，采用天津津特公司的G5泵和GM5馬達(dá)。</p><p>　　初選泵：當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300r/min時(shí)，G5-25：8.8kw</p><p>　　儲(chǔ)備系數(shù)：x=1.8(合

99、理)</p><p>　　初選馬達(dá)：GM5-16，額定轉(zhuǎn)速3300r/min，雙向額定壓力21Mpa，理論扭矩52N.m振動(dòng)閥采用二位四通H型電磁換向閥，通徑16，并帶安全閥調(diào)整壓力16Mpa。</p><p>　　直同球閥：考慮一個(gè)振動(dòng)輪單振動(dòng)時(shí)，此時(shí)短路一個(gè)振動(dòng)輪。</p><p>　　4.3.4振動(dòng)系統(tǒng)功率分析計(jì)算及振動(dòng)性能參數(shù)計(jì)算</p>&l

100、t;p>　　（1）YZC3振動(dòng)系統(tǒng)的靜力矩</p><p><b>　　最大輪載荷：</b></p><p><b>　　離心力：</b></p><p><b>　　偏心力矩：</b></p><p>　　靜力矩：由偏心力與一個(gè)液壓分量而引起的軸承摩擦構(gòu)成，可以認(rèn)為這個(gè)

101、分量總量是與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)而起作用。</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　其中為軸承輥?zhàn)拥哪Σ料禂?shù)，取，D為軸承滾動(dòng)圈的中心直徑：</p><p>　?。藶闈?rùn)滑油的阻力系數(shù)，與油的粘度及偏心塊的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。</p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)： </b></p&

102、gt;<p><b>　　熱油時(shí)：</b></p><p><b>　　冷油時(shí)：</b></p><p>　　油密封唇邊產(chǎn)生的摩擦力矩，在經(jīng)過(guò)一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期后，就全達(dá)到一個(gè)最小穩(wěn)定值，此值在工作條件保持不變時(shí)亦不變，而該值與許多因素有關(guān)。徑向密封環(huán)的起動(dòng)過(guò)程，介質(zhì)每到一個(gè)溫度，密封唇上都回出現(xiàn)溫度的急劇上升。經(jīng)過(guò)試車(chē)的徑向軸密封，在各

103、種不同的材料質(zhì)量時(shí)，其損失可由摩擦功率計(jì)算圖求出，它是軸的轉(zhuǎn)速度和直徑，潤(rùn)滑介質(zhì)的類型和粘度以及密封唇邊的預(yù)壓力的函數(shù)。由圖查得：，功率損失為85W，密封材料為氟橡膠油封。a.冷油啟動(dòng)時(shí)：</p><p><b>　　2.85N.m</b></p><p><b>　　熱油啟動(dòng)時(shí)：</b></p><p><b>

104、;　　2.15N.m</b></p><p>　?。ǎ玻┱駝?dòng)輪對(duì)地面的諧振</p><p>　　振動(dòng)輪對(duì)地面的諧振，除與振動(dòng)振幅有關(guān)外，與基壓輪寬度、壓輪直徑、重量以及振動(dòng)輪本身的重量有關(guān)，可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式求得。</p><p><b>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：</b></p><p><b>　?。?-1

105、7）</b></p><p><b>　　當(dāng)量折算力矩：</b></p><p><b>　　（4-18）</b></p><p><b>　　則8.6N.m</b></p><p>　　馬達(dá)：　閥：　最大： </p><p>　　（3）馬達(dá)

106、扭矩儲(chǔ)備系數(shù)</p><p>　　39.5N.m （4-19）</p><p><b>　　反之：當(dāng)，</b></p><p>　　此時(shí)，馬達(dá)53bar</p><p>　　足以證明系統(tǒng)是可靠的。</p><p>　?。?）振動(dòng)時(shí)的工作穩(wěn)定性（維持振動(dòng)

107、所需的能量）</p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)公式：</b></p><p><b>　?。?-20）</b></p><p>　　參考Bomag技術(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)：</p><p>　　（5）振動(dòng)時(shí)功率穩(wěn)定性</p><p>　?。?）所需要的振動(dòng)穩(wěn)定力矩</p>

108、<p>　　3.8+2.15=5.95N.m</p><p>　?。?）振動(dòng)所需要壓力差</p><p><b>　　2×105kw</b></p><p>　?。?）振動(dòng)系統(tǒng)總功率</p><p><b>　　振動(dòng)所需總功率：</b></p><p>　

109、　3.36kw （4-21）</p><p>　　考慮各方面的功率損失，取其效率</p><p><b>　?。?-22） </b></p><p>　　4.4 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.4.1 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方案確定</p><p>

110、;　　本設(shè)計(jì)為小型振動(dòng)壓路機(jī)，行駛速度不高，低于20km/h，因此可采用全液壓方案。</p><p>　　全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向泵、全液壓轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向油缸。全液壓轉(zhuǎn)向器具有操縱靈活省力、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝布置方便，并在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)可以實(shí)現(xiàn)人力轉(zhuǎn)向的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　4.4.2油缸參數(shù)確定</p><p>　?。?）油缸行程：由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定</p>

111、<p>　?。?）油缸推力轉(zhuǎn)向時(shí)所需操縱力矩</p><p>　　鋼輪與地面的附著系數(shù)</p><p><b>　　整機(jī)重量</b></p><p>　　則 （4-23）</p><p><b>　　（3）油缸內(nèi)徑確定</b></p><p><

112、;b>　　油缸推力：</b></p><p><b>　　取活塞桿直徑</b></p><p>　　內(nèi)徑 （4-24）</p><p><b>　　取整：</b></p><p>　　4.4.3轉(zhuǎn)向泵參數(shù)確定</p><p&

113、gt;　?。?）全偏角所需流量</p><p><b>　?。?-25）</b></p><p>　　其中全偏角所需時(shí)間2-4s</p><p><b>　　取t=4s</b></p><p><b>　　效率取</b></p><p>　　代入式4-2

114、4，則有：</p><p>　　（2）泵排量（其中n為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的轉(zhuǎn)速）</p><p>　　取整：發(fā)動(dòng)機(jī)只能帶BCN-E310泵，故取</p><p>　　4.4.4全液壓轉(zhuǎn)向器的選取</p><p>　　全液壓轉(zhuǎn)向器采用BZZI系列（無(wú)反應(yīng)內(nèi)反饋）．據(jù)統(tǒng)計(jì)，駕駛員方向盤(pán)最大轉(zhuǎn)速是1-1.5r/s,一般情況下方向盤(pán)總?cè)?shù)為2-4轉(zhuǎn)。<

115、;/p><p>　　則轉(zhuǎn)向排量： （4-26）</p><p>　　選取BZZ-E160,安全閥調(diào)定壓力為10Mpa。</p><p>　　4.4.5 轉(zhuǎn)向操縱功率計(jì)算</p><p>　　（1）轉(zhuǎn)向油缸參數(shù)：行程，缸直徑，活塞桿直徑</p><p>　　在干燥地面上壓實(shí)所需要

116、的操縱壓力：</p><p><b>　　（4-27）</b></p><p>　?。?）轉(zhuǎn)向時(shí)方向盤(pán)的圈數(shù)</p><p><b>　　轉(zhuǎn)向油缸油液體積：</b></p><p>　　選用BZZ-E160轉(zhuǎn)向器（）</p><p><b>　　方向盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù)：轉(zhuǎn)&l

117、t;/b></p><p><b>　　（3）轉(zhuǎn)向時(shí)間</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)向泵：， </b></p><p><b>　?。?-28）</b></p><p>　　（4）轉(zhuǎn)向過(guò)程中最大功率效率</p><p>　?。橛透仔谐蹋?/p>

118、 （4-29）</p><p>　　4.５整機(jī)功率及發(fā)動(dòng)機(jī)選型</p><p>　　4.5.1　整機(jī)功率計(jì)算</p><p>　　振動(dòng)壓路機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率最簡(jiǎn)單的計(jì)算方法是將三個(gè)部分的功率最大值相加，而此種計(jì)算方法得出的最大功率比實(shí)際工作中的最大功率值略大，本設(shè)計(jì)采用此經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，在發(fā)動(dòng)機(jī)選型時(shí)保留一定的儲(chǔ)備系數(shù)即可。</p><p

119、>　　由公式：總功率＝行走傳動(dòng)功率＋振動(dòng)功率＋轉(zhuǎn)向功率</p><p>　　即 （4-30）</p><p>　　4.5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)選型</p><p>　?。?）振動(dòng)壓路機(jī)選用柴油機(jī)</p><p>　　振動(dòng)壓路機(jī)常用的動(dòng)力裝置一般為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，與汽油機(jī)相比，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p&

120、gt;<p>　　①熱效率高、油耗低，燃料經(jīng)濟(jì)性好，價(jià)格便宜，成本較低。</p><p>　?、诠ぷ骺煽?、耐久性好，無(wú)需點(diǎn)火系統(tǒng)，故障少，使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　?、劭刹捎幂^高的增壓度和較大的缸徑來(lái)提高柴油機(jī)功率。</p><p><b>　?、芘艢馕廴据^低。</b></p><p><b&g

121、t;　?、莘阑鸢踩院谩?lt;/b></p><p>　　本設(shè)計(jì)選用久保田生產(chǎn)的D1503-M-DI型立式水冷4沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速2800r/min,功率（12小時(shí)）24.9kW。</p><p><b>　　第5章 總 結(jié)</b></p><p>　　5.1　本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)</p><p>　　在廣泛了解國(guó)內(nèi)

122、外同類振動(dòng)壓路機(jī)產(chǎn)品技術(shù)現(xiàn)狀和市場(chǎng)需求的基礎(chǔ)上，本設(shè)計(jì)主要完成了總體方案設(shè)計(jì)與計(jì)算，總體參數(shù)計(jì)算確定，重點(diǎn)進(jìn)行了傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及零件設(shè)計(jì)，并繪制了相關(guān)的圖紙，得出的結(jié)論如下：</p><p>　?。ǎ保┍驹O(shè)計(jì)產(chǎn)品為３噸位小型振動(dòng)壓路機(jī)，采用雙鋼輪驅(qū)動(dòng)、雙輪振動(dòng)，低頻高幅，鉸接車(chē)架，全液壓傳動(dòng)，具有壓實(shí)效果好、工作效率高、機(jī)動(dòng)靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，作業(yè)可靠等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)同噸位產(chǎn)品中處于領(lǐng)先地位，主要用于高等級(jí)公路中瀝青混

123、凝土路面的壓實(shí)與修補(bǔ)工作，也可適用于小型工程、城市道路工程中普通砂土路面的壓實(shí)工作。</p><p>　　（２）本設(shè)計(jì)重點(diǎn)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了研究設(shè)計(jì)與相關(guān)元件選型，采用了全液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。即采用了液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓振動(dòng)系統(tǒng)、液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，傳動(dòng)沖擊小，閉鎖制動(dòng)制動(dòng)功率損失小，功率分流容易，整機(jī)布置方便，操縱控制方便，符合國(guó)際上振動(dòng)壓路機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)。而且由于全液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)幅和調(diào)頻，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，有利于設(shè)計(jì)產(chǎn)品

124、的進(jìn)一步升級(jí)。其中振動(dòng)液壓系統(tǒng)中采用了加大排量的單泵帶二馬達(dá)串聯(lián)系統(tǒng)，目前在國(guó)內(nèi)壓路機(jī)振動(dòng)液壓系統(tǒng)中還比較少見(jiàn)。</p><p>　?。ǎ常┰谡麢C(jī)穩(wěn)定性分析過(guò)程中，參考并引用了大量的理論計(jì)算公式與詳細(xì)分析過(guò)程，可作為同類產(chǎn)品穩(wěn)定性分析時(shí)參考。</p><p>　　5.2　本設(shè)計(jì)的不足及努力方向</p><p>　?。ǎ保╇S著壓實(shí)技術(shù)理論的不斷發(fā)展，需要從工作介質(zhì)的材

125、料特性、力學(xué)基礎(chǔ)、施工方法及整機(jī)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等綜合方面不斷研究壓實(shí)過(guò)程，以在設(shè)計(jì)過(guò)程中選取更合理的技術(shù)參數(shù)及其合理匹配，如振動(dòng)質(zhì)量、靜線壓力、頻率、振幅、激振力等，以獲得更好的工作性能。</p><p>　?。ǎ玻┍驹O(shè)計(jì)中傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了泵、馬達(dá)等液壓元件的選型工作，采用了國(guó)內(nèi)外的成套液壓元件產(chǎn)品，沒(méi)有進(jìn)行液壓元件的原始設(shè)計(jì)。液壓元件的可靠性直接影響傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能，而目前大多數(shù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的液壓元

126、件產(chǎn)品在可靠性方面還需要很大改進(jìn)，這是影響國(guó)內(nèi)全液壓振動(dòng)壓路機(jī)走向世界的技術(shù)瓶頸。因此需要對(duì)液壓元件的設(shè)計(jì)、制造進(jìn)一步深入研究。</p><p>　?。ǎ常┍驹O(shè)計(jì)產(chǎn)品在控制方式、機(jī)型等方面采用了同類產(chǎn)品的常見(jiàn)類型，由于不是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，沒(méi)有對(duì)機(jī)電一體化，一機(jī)多用化，舒適、方便、安全化等方面進(jìn)行過(guò)多的探索與研究，這些方面的研究需要電學(xué)、人體學(xué)等更多學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，而這些方面也是設(shè)計(jì)產(chǎn)品步入高端的重要因素，有待進(jìn)

127、一步研究。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]尹繼瑤，世界技術(shù)革命與壓實(shí)機(jī)械的發(fā)展[J]，交通世界，2003.7</p><p>　　[2]邢永東，淺析現(xiàn)代壓實(shí)機(jī)械的創(chuàng)新與發(fā)展[J]，山西交通科技，2003.10</p><p>　　[3]尹繼瑤，從機(jī)械傳動(dòng)單輪振動(dòng)壓路機(jī)看中國(guó)壓實(shí)機(jī)

128、械市場(chǎng)的多重性[J]，建筑機(jī)械技術(shù)與管理，2005.11</p><p>　　[4]周萼秋，現(xiàn)代壓實(shí)機(jī)械[M]，北京：人民交通出版社，2003 </p><p>　　[5]田流等，現(xiàn)代高等級(jí)路面機(jī)械[M]，北京：人民交通出版社，2003</p><p>　　[6]李自光，展朝勇,公路施工機(jī)械[M]．北京：人民交通出版社，2005</p><p&g