振动压路机振动轮设计说明书[带图纸].doc

目录第1章绪论.-1-1.1国内外压路机产品技术概述与发展趋势.-1-1.2本设计研究内容.-2-第2章总体方案设计.-3-2.1.整机方案拟定.-3-2.1.1规格系列.-3-2.1.2行驶方式.-3-2.1.3行走驱动系统.-3-2.1.4车架形式.-4-2.1.5转向方式.-4-2.1.6振动轮总成.-4-2.1.7减振方式.-5-2.2基本技术参数的拟定.-6-2.2.1名义振幅.-6-2.2.2.工作频率.-6-2.2.3YZC3振动压路机拟达到的主要技术参数.-7-第3章整体参数计算.-8-3.1六个基本参数计算.-8-3.2爬坡能力的确定.-9-3.3转弯半径计算.-9-3.4重心位置.-9-3.5整机稳定性分析.-9-3.6减振系统设计与计算.-18-3.7振动参数的设计计算.-19-第4章YZC3型振动压路机传动系统设计.-21-4.1传动形式的确定.-21-4.2液压行走系统设计.-22-4.3液压振动系统设计.-26-4.4液压转向系统设计.-29-4.整机功率及发动机选型.-32-第5章总结.-33-5.1本设计的特点.-33-5.2本设计的不足及努力方向.-33-参考文献.-35-第1章绪论1.1国内外压路机产品技术概述与发展趋势20世纪30年代，世界上最早的振动压路机出现在的德国。此后随着振动压实理论研究的深入，避振材料和振动轴承制造技术的不断完善，振动压路机在60年代占领了世界压实机械市场，其品种、规格也呈现多元化发展。随着社会需求对压路机动力性能、运动精度及自动化程度的要求，液压传动技术于60年代应用于压路机，70年代国外的大多数振动压路机已经实现液压传动。随后，电液控制技术在振动压路机上的应用，更使得压路机实现了行走、振动、转向和制动等系统的全液压传动。到20世纪末期，电子技术和计算机技术给压实机械进行了一场控制革命，德国宝马（Bomag）公司首创了振动调幅压实系统并迅速推向世界市场。目前，国际上全液压传动压路机技术中，液压传动、全轮驱动、铰接转向等技术已经较为成熟，自动控制技术还处于起步阶段，其中振动参数的自动控制已经有了突破性进展，但技术还有待进一步完善12。我国的压路机研制起步较晚，主要借鉴国外成果经验发展，20世纪80年代，国内压路机厂家引进国外先进技术，开发生产了全液压单钢轮振动压路机，由于国情原因，90年代国内出现了将静压路机的机械驱动行使系统移植到了全液压振动压路机上，替代了其原有的液压传动件和驱动桥组成行使驱动系统，创造了国内特有的机械式单缸轮振动压路机，它以低廉的价格赢得了市场3。总体上说，我国振动压路机市场的特点可以概括为：生产厂家众多，产品系列齐全，销量规模攀升，高端市场不强。目前，国内大部分振动压路机仍为单轮驱动、单轮振动、机械传动的状态，与国外相关产品技术比较，还有较大的差距。在保证占有市场份额的同时，加快研发高端振动压路机产品，积极抢占国内外高端市场，是国内相关企业的当务之急4。目前，国际上振动压路机正朝着结构模块化、一机多用化、机电一体化、行车安全化、智能化、专业化的趋势发展。可以预见，随着我国基础设施建设特别是公路建设的持续发展，我国压路机销量将有所增加，且会呈现较大的增长幅度。根据权威专家预计，“十一五”期间我国压路机容量将会达到15000台左右，其中国生产的产品销量约占长沙学院课程设计（论文）-2-85，其中静碾压路机和机械驱动单钢轮振动压路机等中低档产品依然维持主导；国外产品约占15，其中以全液压驱动振动压路机等高档产品为主。由于技术上的差距，国内企业的增长空间将比较有限。效率高、档次高的高端产品是未来的发展方向56。随着市场对施工机械性能的更高要求，以下类型的产品具有更广阔的发展空间：大型振动压路机、中型轮胎压路机、自行式双钢轮串联振动压路机、无级调频调幅振动压路机、压实RCC材料的专用压路机。需要进一步研发与推广的产品有：驾驶条件好、环境污染小的振荡式压路机；生产率高的串联振动压路机；压实封层严密又不破坏骨料的轮胎压路机7。1.2本设计研究内容本设计定位为：在充分吸收国外小吨位振动压路机先进技术水平的基础上，结合我国道路施工方面的研究成果和规范，设计出具有较好压实性能的小吨位振动压路机，主要用于高等级公路路面沥青混凝土的压实工作，兼能满足砂石等非粘性土壤的路面压实及修补工作中的较高要求，要求该设计产品具有压实性好、适应性强、转弯灵活、爬坡能力强等特点，达到国内同类产品的先进水平。具体任务为：a.在研究国内同类产品技术参数的基础上，设定YZC3振动压路机总体方案，进行总体参数的校核与计算，确定发动机选型、各档速度、压实力、激振力。b.在基本参数确定的基础上，重点对压路机传动系统进行设计，以保证整机达到预期的良好性能。传动系统设计包括：行走系统设计、振动系统设计、转向系统设计，并计算整机功率选定发动机型号。c.进行重要零件的设计与选型。长沙学院课程设计（论文）-3-第2章总体方案设计2.1.整机方案拟定2.1.1规格系列本设计为3吨位小型振动压路机。2.1.2行驶方式振动压路机按行使方式分为拖式、自行式和手扶式，其比较如表2-1：表2-1振动压路机行驶方式比较行驶方式吨位（t）特点自行式2-18静线压力适中，振动频率和振动幅值在一定范围内可调，速度可无级变速，机动性强，操纵方便，生产效率高且减振性能良好，价格较高，应用非常广泛。特别适用于路基和路面工程。拖式8-25静线压力大，激振力大，压实影响深，结构简单。价格适中，需要牵引车配合作业。且行使和转向受牵引的大小压实表层有振松和压碎机料的现象，适用于大坝、港口、道路路基等大型填方填石工程。手扶式0.5-1.0静线压力小，激振力小，振动频率高，压实影响小，造价低，一般辅助大型压实机械作业，适用于公路路肩、人行道、构槽等小型工程。本设计行驶方式采用自行式。2.1.3行走驱动系统传统的行走系统有单轮驱动和双轮驱动和全轮驱动几种形式。单轮驱动形式对压实长沙学院课程设计（论文）-4-平整度等有不好影响，故不采用。由于本设计为小型机，行走驱动系统采用液压全轮驱动的形式，该技术在国内外均已较为成熟，国内则多用于大吨位机型，可减少堆料现象，极大提高压实效果，振动轮做驱动轮可减少压实路面产生裂缝的可能性，且振动轮静线压力得到充分运用，密实度高，压实遍数少，并提高压实层表面平整度。该技术行走系统由一泵双马达并联组成的闭式回路低速方案，既具有良好驱动能力，又方便安装和维修。低速大转矩马达有两个排量可以实现电磁阀控制两挡无级变速度11。2.1.4车架形式振动压路机车架形式可分为刚性车架、铰接车架。刚性车架为一整体，转向时为整体转动，不灵活，适应性差。铰接车架一般由前车、后车和中心铰接架组成，具有较好的通过性和灵活性。本设计拟采用铰接车架。2.1.5转向方式本设计转向系统拟采用液压转向系统，主要由转向齿轮泵、全液压转向器、转向油缸和压力油管组成，操纵方便，易于达到良好工作性能。铰接车架的转向机构可分为铰接转向、双铰接转向（蟹行转向）。铰接转向结构特点为：转向灵活，转弯半径小；压路机轮迹重合，铺层表面质量好；操纵方便，易于实现全轮驱动，并有一定隔振性能。中心铰接架由双铰接架、轴端挡板、球形轴承等组成，其技术国内已经成熟。双铰接转向除具有铰接转向的优点外，还具有良好的贴边性能，缺点是结构较为复杂，转弯半径较大，由于本设计为小型机，贴边性在使用过程中优点并不特别明显，故本设计拟采用结构较简单、转弯半径小的铰接转向系统。2.1.6振动轮总成a.振动轮数量：国内目前小型振动压路机中单轮振动设计为多，本设计振动系统拟采用一泵双马达串联组成的闭式系统，实现双轮振动，与单轮振动相比，工效可提高一倍。在系统中安装一个二位二通阀，搬动阀柄，可实现前轮的单独振动，实现多功能。b.振动轮结构：