振动压路机振动轮设计【11张CAD图纸】【优秀】

振动压路机振动轮设计

40页 17000字数+说明书+任务书+11张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

减振连接板.DWG

固定偏心块.DWG

固定法兰.DWG

幅板.DWG

振动压路机振动轮设计论文.doc

振动轮总成.DWG

振动轴.DWG

支承矩形钢.DWG

活动偏心块.DWG

轴承座.DWG

轴承座端盖.DWG

钢轮.DWG

目录

摘要1

ABSTRACT2

第一章 绪论3

1.1  课题研究的意义3

1.2  国内外压路机产品技术概述与发展趋势3

第二章 设计方案比较5

　2.1  外振式振动压路机5

　2.2  内振式振动压路机5

　2.3  单轮振动压路机5

　2.4  双轮振动压路机6

　2.5  摆振式振动压路机6

　2.6  定向式振动压路机6

　2.7  本设计方案7

第三章 变频变幅振动轮的压实原理8

3.1  振动压实机理8

3.2  变频变幅振动压实的优势10

第四章 振动轮总成设计思路13

第五章 变频变幅振动轮的总体设计及计算13

5.1  振动轮振动参数的讨论及确定13

5.1.1  振动频率13

5.1.2  工作振幅和名义振幅13

5.1.3  振动加速度14

5.1.4  振动压路机工作速度和压实遍数16

5.1.5  激振力16

5.1.6  振动轮的振动功率17

5.2  振动轮主要工作参数的设计计算18

5.2.1  压路机的工作质量及其分配18

5.2.2  振动轮的直径和宽度18

5.3  振动轮激振机构20

5.3.1  几种激振形式压路机力学特性和压实特性20

5.3.2  振动机械激振器的分类及作用原理21

第六章 振动轮减振支承系统设计24

6.1  振动压路机减振系统的基本原理24

6.2  减振系统总刚度的确定25

6.3  橡胶减振器的设计与计算26

6.3.1  橡胶减振器的材料27

6.3.2  橡胶减振器的几何形状27

6.3.3  橡胶减振器的硬度HS27

6.3.4  减振器的几何尺寸28

6.3.5  橡胶减震器的刚度设计与计算28

6.4  橡胶减振器的校核29

设计总结35

致谢37

参考文献37

摘 要

　　　振动压路机是工程施工的重要设备之一，用来压实各种土壤、碎石料、各种沥青混凝土等。在公路施工中，多用在路基、路面的压实，是筑路施工中不可缺少的压实设备。根据振动压路机工作原理、结构特点、操作方法和用途等的不同，有不同的分类方法。按振动轮内部结构可分为：振动、震荡和垂直振动。其中振动又可分为：单频单幅、单频双幅、单频多幅、多频多幅和无级调频调幅。可见，振动轮是振动压路机的核心工作机构。

　　　我国的振动压路机研究已经接近成熟，但是与国外相比仍有很大的差距，本文意在研究压路机振动轮的相关参数和结构，使其能够在工作状态达到效率最大化，能够缩小和国外的研究差距。

　　  本设计介绍了振动压路机的发展概况、振动机构的配置、振动轮功率的计算、激振器的型式、偏心块的设计计算、减振系统的刚度计算和减震器的设计，轴的设计与校核，轴承的选型和寿命计算。

关键词：振动压路机；振动轮设计；联轴器；偏心块；激振力；减振                

ABSTRACT

   The vibratory roller is one of the important construction equipments for compaction of soil, aggregates, asphalt and concrete. In highway construction,it is used in the compaction of the roadbed and act as an indispensable road construction.The vibratory roller can be classified depending on the vibratory roller’s working principle, the structural characteristics, methods of operation and use .It can be divided through the internal structure of the wheel vibration: vibration, shock and vertical vibration. Whele vibration can be divided into single-frequency single, single-frequency double-width, single-frequency multiple pieces of multi-frequency and stepless AM FM. So, the vibrating drum is the core of vibratory roller .

　　　Our vibratory roller studies have been approaching maturity, but there is still a big gap compared with foreign countries, this article is intended to study the relevant parameters and structure of the roller wheel vibration, to enable them to maximize efficiency in working condition, can be reduced and abroadresearch gaps.

   This article introduces the design of vibration roller development, vibration mechanism, vibration wheel configuration power calculation, the exciter eccentric block type, the design and calculation of vibration system, calculation of stiffness and damper design, shaft design and verification, selection and the service life of the bearing calculation.

KEY WORDS: vibratory roller, design, Vibration exciter, hydraulic, vibration force, vibration

第一章  绪论

1.1设计的意义

   振动压路机是工程施工的重要设备之一，用来压实各种土壤、碎石料、各种沥青混凝土等。在公路施工中，多用在路基、路面的压实，是筑路施工中不可缺少的压实设备。根据振动压路机工作原理、结构特点、操作方法和用途等的不同，有不同的分类方法。按振动轮内部结构可分为：振动、震荡和垂直振动。其中振动又可分为：单频单幅、单频双幅、单频多幅、多频多幅和无级调频调幅。可见，振动轮是振动压路机的核心工作机构。

　　　根据振动压实原理中的土的共振学说，当激振频率与被压实土的固有频率相等或非常相近时，振动压实的效果最佳。而当振动压路机在不同土壤上工作时，土的固有频率是变化的，这样若压路机的振动频率是固定的或是只有有限档位的，就无法在每一时刻都保证最佳的压实效果。于是，研究振动压路机的振动轮变频的实现，就是为了在不同土壤上工作时都能自动达到共振，将土如期压实。关于振幅，根据重复冲击学，为了增大机械在与土接触前一瞬间的动量，就需要振动轮有较大振幅和增大振动部分的质量。而根据内摩擦减少学说，为了使振动轮在振动过程始终保持和土的接触，又需要振动轮的振幅很小，使其不脱离地面。同时，压实时振动轮进行浅层振动或深层振动所需要的振幅大小是不同的。因此振动压路机也应有变化的振幅。　　

1.2 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。

　　　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。

　　　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，其中国有生产的产品销量约占85％，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。

　　　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。第二章 设计方案比较

   振动压路机上的振动机构有着不同的配置方法，从而形成了具有不同工作性能的振动压路机。例如按激振器安装位置的不同区分为外振式与内振式，按振动轮的不同位置区分为单轮振动、双轮振动与摆振式，按振动力与传递方向的不同区分为无定向摆动、振荡和垂直振动。其中振荡与垂直振动可合称为定向振动，或称双轴振动。

2.1外振式振动压路机

  外振式振动压路机有上下两层机架，两机架之间由压缩减振器相连接，激振器安装在下机架上。当振动轴带动偏心块高速旋转时，压路机的下机架连同安装在下机架上的压轮一起振动。这种振动压路机的激振器结构简单，便于维修保养，所以在很多手扶振动压路机上得到了应用。2.2内振式振动压路机

   目前，绝大多数的振动压路机都采用内振式单轴振动结构。内振式振动压路机的激振器安装在振动轮内，并与振动轮的回转轴在同一轴线上。当振动压路机工作时，振动马达驱动振动轴高速旋转，振动轴上的偏心振子即产生离心力，振动轮就是在这个离心力的作用下产生圆周运动。　

2.3单轮振动压路机

   单轮振动压路机只有一个振动轮，另一个车轮不振动而仅起驱动或导向作用，如CA25轮胎驱动振动压路机即YZC5型串联振动压路机。

   单轮振动压路机的结构相对简单，大吨位的轮胎驱动单轮振动压路机用于基础压实，驱动能力大，横向性能好。小型的串联式单轮振动压路机用于小型压实工程或路面维修作业。

2.4双轮振动压路机

   双钢轮串联式振动压路机的结构相对复杂些，两个振动轮上都需要减振，也都需要驱动，如CC21振动压路机。但双轮振动压路机的压实能力强，作业效率高，与同吨位的单轮振动压路机相比，双轮振动压路机压实土壤时的生产率可提高80%，压实沥青混凝土时的生产率可提高50%。

2.5摆振式振动压路机

　　　摆振式振动压路机也有两个振动轮，两个振动轮上激振器的偏心块具有的相位差。它们工作时由一根齿形带驱动，这就能保持其旋转方向相同而相位差不变化。两个激振器产生的离心力总是相反的，导致了压路机的两个振动轮总是一个跳起而另一个触地，使得整个压路机在工作时除具有振动特性之外，还呈现前后摆动的特点.

　　　参考文献

[1]  李冰，焦生杰．振动压路机与振动压实技术［M］．北京：人民交通出版社，2001:1-134．

[2]  秦四成．振动压路机［M］．北京：化学工业出版社，2006：31-78．

[3]  何挺继，朱文天，邓世新．筑路机械手册［M］．北京：人民交通出版社，1998：327-388．

[4]  郑训，张世英，刘杰等．路基与路面机械 ［M］．北京：机械工业出版社，2001:303-386．

[5]  何挺继，展朝勇．现代公路施工机械［M］．北京：人民交通出版社，1999：208-218．

[6]  大连理工大学工程画教研室．机械制图 [M] .北京：高等教育出版社，2004．

[7]  濮良贵,纪明刚主编.机械设计.第八版 [M].北京：高等教育出版社,2006.

[8]  吴宗泽,罗胜国.机械设计课程设计手册.第三版 [M].北京：高等教育出版社，2006.

[9]  周萼秋，易小刚，汤汉辉.现代压实机械 [M].北京：人民交通出版社，2003.

[10]  成大先.机械设计手册(15)卷.第四版[M].北京：化学工业出版社,1993.

[11]  李玉琳．液压元件与系统设计［M］．北京：北京航空航天大学出版社，1991．

[12]  吴永平，姚怀新.工程机械设计[M].北京：人民交通出版社，2002.

[13]  聂福全．国外振动压路机设计的发展趋势［J］．压实机械与施工技术，2003，36(3)：

     36-38．

[14]  陈红彬，刘军．国外振动压路机发展趋势［J］．中外公路，2005，25(1)：35-37．

[15]  张华军．振动压路机的技术参数与压实效果［J］．工程机械，2005，1：58-59．

[16]  万汉驰，任化杰．振动压路机振动轮的设计［J］．工程机械，2004，4：20-22．

[17]  张应林．振动压路机条幅液压系统设计［J］．工程机械，2008，10(39)：47-49．

[18]  相关压路机产品的样品参数