【JX512】公路铣刨机整机的设计【UG+KT+RW+FY】[3A0]
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【JX512】公路铣刨机整机的设计【UG+KT+RW+FY】[3A0],jx512,公路,铣刨机,整机,设计,ug,kt,rw,fy,a0
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I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 公路铣刨机整机的设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 课题来源于工厂。 选题依据： 沥青混凝土路面铣刨机是一种高效的沥青路面维修养护设备，其原理是利用滚动铣削的方法把沥青混凝土路面局部或全部破碎。铣削下来的沥青碎料经再生处理后，可直接用于路面表层的重新铺筑。主要用于公路、城市道路、机场、货场、停车场等沥青混凝土砼面层开挖翻新；沥青路面拥包、油浪、网纹、车辙等的清除；水泥路面的拉毛及面层错台铣平等。随着市政道路和高等级公路建设突飞猛进，大规模的机械化养护时代已经到来。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 实现铣刨机的行走，驻停，铣刨和废料收集传送； 能够实现铣刨深度为 0 铣刨宽度为 4000 铣刨速度为 0走速度为 0 熟练地掌握 真。 四接受学生： 机械 94 班 姓名 陈双成 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设 计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教研室主任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相 关 资 料 题目： 公路铣刨机整机的设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923159 学生姓名： 陈双成 指导教师： 何雪明 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开 题 报 告 题目： 公路铣刨机整机的设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923159 学生姓名： 陈双成 指 导教师： 何雪明 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2012年 11月 25日 课题来源 本课题来源于工厂。 科学依据 （ 1） 课题科学意义 沥青混凝土路面铣刨机是一种高效的沥青路面维修养护设备，其原理是利用滚动铣削的方法把沥青混凝土路面局部或全部破碎。铣削下来的沥青碎料经再生处理后，可直接用于路面表层的重新铺筑。主要用于公路、城市道路、机场、货场、停车场等沥青混凝土砼面层 开挖翻新；沥青路面拥包、油浪、网纹、车辙等的清除；水泥路面的拉毛及面层错台铣平等。随着市政道路和高等级公路建设突飞猛进，大规模的机械化养护时代已经到来。 （ 2） 铣刨机 的研究状况及其发展前景 国外路面铣刨机起源于 20 世界 50 年代，经过 50 年的发展，其产品已成系列化，生产效率一般为 150 ，铣刨宽度 大铣刨深度可达 350机电液一体化技术已趋成熟，铣削深度可通过自动找平系统自动控制，同时为改善作业环境，延长铣削刀具的使用寿命，设计有 喷洒水装置和密闭转子罩壳。为了减轻劳动强度，近年来开发的产品都带有回收装置，使铣削物从铣削转子直接输送到运载卡车上。国外制造厂商众多，主要有维特根、英格索兰、比泰利、卡特彼勒、戴纳派克等。 维特根在国际上处于主导地位，尤其是小型铣刨机更是无人能及。主要生产 C 系列铣刨机，已形成了铣刨宽度从 的近 20 种规格的产品系列，最大铣削深度为 350国主要以进口该公司产品为主。比泰利已具有 40 年多制造铣刨机的历史，其 1种型号，铣刨宽度为 刨深度 340特彼勒主要生产 大系列，铣刨宽度为 刨深度 305铣刨机具有铣刨深度和铣刨表面自动调平自动控制功能，铣刨深度误差为 3纳派克主要生产 列铣刨机，铣刨宽度为 ，铣刨深度 80 研究内容 由于国内外已经具有先进的比较完善的铣刨机机型可参考，我们的总体方案设计可以充分利用现有资源，在原有的结构基础上进行类比设计和优化设计。 针对铣刨机的每一个子系统，分析其功能、结构，了解国内外现有的结构， 比较各种机构的优缺点，再结合 当前技术的发展，提出新的或改进的系统结构设置。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 （ 1）实验方案 到工厂进行实地观察，仔细了解各部分的结构形式，弄清其工作原理。使用 进行装配、修改，确定正确后，最后进行有限元分析，运动仿真，以检验方案的合理性与可行性。 （ 2）研究方法 实地考查 真 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 12 月 25 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2013 年 1 月 11 日 3 月 5 日：填写毕业实习报告。 2013 年 3 月 8 日 3 月 14 日：按照要求修改毕业设计开题报告。 2013 年 3 月 15 日 3 月 21 日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 3 月 22 日 4 月 11 日： 图 。 2013 年 4 月 12 日 4 月 25 日： 仿真，出工程图 。 2013 年 4 月 26 日 5 月 25 日：毕业论文撰写和修改工作。 预期成果： 了解了公路铣刨机的工作原理，基本组成部分，强化了使用 图的能力，检验了四年学习的知识，提高了实践能力。 特色或创新之处 使用 三维图，出工程图 ，效果明显，方便改变参量，能够直观 判断方案的合理性 。 采用固定某些参量、改变某些参量来研究问题的方法，思路清晰，简洁明了，行之有效。 已具备的条件和尚需解决的问题 实验方案思路已经非常明确，已经具备使 用 图 的能力和图像处理方面的知识。 使用 真 的能力尚需加强。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 英文原文 1 =（ is of of h = h( ) is m = m ( ) is p = p( ), in Q = Q( ), V = V ( ) of In in of o i lo i u cs u ,.+= (l, g ,. += (l, l m of or of of he to to in of is by u = in of be in .2 as as it of as of as as it e is is as as on of to is by of As 52 3 in is a of of as as on of is to in is is no or it is in is by of by to is by of is in of to is at a If in is in if is be in of a is to in to is by . is is In dV/d be If or is of be in In of in is is is of is by a .（ oi ,. （ 53 .,.(of m . (wm/s = ( ) is m in of , = m/V . he is it be as a of of . is su s in,su c( at of 0 of of is at so = 0, if is se s in,di s(e of c of 0 of (2 12 ( is of in a if 54 3 in a to a of an by or of of of it is to of to to a to a of of is In to is is to be at at a if is in of as in No is to of a of be by an of An is to a of is by m . (r w of g lg g or = (in a by to of be “ in it it is 55 02211 l(f(is is on Dg is of 2 g dx is to in of be in of at to at of to ( = g + g in f be as a of a is of to in of be in of to At in of a It is as an of to at . il of or or in a a of be to of as or in or be if to A be A to is is to be be 21. (is in as an 6 3 n to a is to To is a of by of is is by or by of be in of a of of be it or by in a of in of In a is in is an a a be in of a o = o is , dS is of ho is on an of of or by is o of of be o 00 (ho is N (of in at 1 ,(o,p is at k is of k = / t = / , = of o o o is to of is to of 57 is on is it or or is is by of to a by an to on of of in of 0 0m/s, is 0 m. et 1992. of a of be on of to be a of is of dS n an of is o i lo i i m 11 ( is is or of in be by of o m c 111(If k , or In of a is be internal 摘 要 随着市政道路和高等级公路建设突飞猛进，大规模的机械化养护时代已经到来。作为路面养护和再生设备的主要机种之一的路面铣刨机正越来越引起道路养护专家和施工单位的关注。 路面冷铣刨机是一种高效的路面维修养护设备 , 具有使用成本低、铣深范围广及不污染环境等优点。主要用于大面积路面铣刨破碎、常见病害的铣平修整以及路面拉毛作业。 路面铣刨机的主要工作装置是铣刨转子，铣刨转子上均匀布置着按左右对称螺旋线排列的铣刀。铣刨转子是以垂直进给和水平进给两种方式进行工作。路面铣刨机以工作速度向前移动，铣刨转子旋转均匀分布 于滚筒上并按螺旋线排列的铣刨刀，铣刨刀顺序接触路面，路面材料在铣刨转子刀具的冲击和挤压下破碎为颗粒状；同时呈螺旋状对称排列的刀具将铣下的废料向转子中央聚集，通过抛料板将废料抛到输送机上，并转移到指定位置和运输车辆上。 本设计说明书包括了整机的总体设计和计算，动力机构及行星减速器的设计，行走机构的设计，铣刨部分的设计，输料装置的设计，并对 路面铣刨机械的技术发展趋势和市场前景做了简单介绍 。 本说明书与图纸配套使用。 关键词 ： 铣刨机；行星减速器；履带；输料装置；刀具 in of As of of is of a of of is a of so of of in as as in a is on in to u by of in of ia is of ia of to to to of of of a of 4 目 录 摘 要 . I . 绪论 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机及其发展概况 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机的分类 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机的应用特点 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机的主要结构及工作原理 . 错误 !未定义书签。 内外路面铣刨机发展概况 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机设计的指导思想 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机设计的设计原则 . 错误 !未定义书签。 文设计的主要内容 . 错误 !未定义书签。 2 路面铣刨机的总体设计 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机的选型 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机的总体参数的选型 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机的总体布置 . 错误 !未定义书签。 刨机 总体方案的设计 . 错误 !未定义书签。 3 铣刨机动力机构及行星减速器的设计 . 错误 !未定义书签。 动机的选择 . 错误 !未定义书签。 动形式的选择 . 错误 !未定义书签。 星减速器的设计 . 错误 !未定义书签。 行星减速器的运动设计 . 错误 !未定义书签。 速器的结构设计 . 错误 !未定义书签。 4 铣刨机行走系统的设计 . 错误 !未定义书签。 刨机行走系统的基本要求 . 错误 !未定义书签。 刨机行走驱动形式 . 错误 !未定义书签。 向与张紧缓冲装置的设计参数分析 . 错误 !未定义书签。 带式铣刨机的运动学与动力学分析 . 错误 !未定义书签。 刨机行驶系统的运动学分析 . 错误 !未定义书签。 带式铣刨机动力学分析 . 错误 !未定义书签。 着条件决定的最大切线牵引力 . 错误 !未定义书签。 走系统功率分析 . 错误 !未定义书签。 5 铣刨机铣刨系统的设计 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机铣刨转子排列方式分析 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机铣刨轮刀具排列参数分析 . 错误 !未定义书签。 面铣刨机铣刨轮主要参数的研究 . 错误 !未定义书签。 刨轮的切削量 . 错误 !未定义书签。 刨轮直径 . 错误 !未定义书签。 刨轮最佳螺旋升角的选取 . 错误 !未定义书签。 6 输料系统的设计 . 错误 !未定义书签。 料系统的主要功能部件 . 错误 !未定义书签。 送带的跑偏及防偏措施 . 错误 !未定义书签。 偏的危害及原因 . 错误 !未定义书签。 送带跑偏的常见处理方式 . 错误 !未定义书签。 7 总结与展望 . 错误 !未定义书签。 结 . 错误 !未 定义书签。 足之处及未来展望 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 附录 . 错误 !未定义书签。 周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注11月 12日 2月 2日教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告。按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书存在问题：对课题理解程度不够，对其难点分析不够，分析能力欠缺。改进方法：在指导老师的帮助下，对课题有较深的了解。4012年 12月 3日 月 20日 指导专业实训 机械设计综合实训，机械关键部件设计校核 存在问题：机械部件设计不够完善，缺少经验。改进方法：了解机械设计的详细过程。11月 21日 日 指导毕业实习 相关机械制造厂实习，了解本专业的实践知识 存在问题：没有实习实训的经验，无法将课本知融会贯通。改进方法：认真参与工作，虚心求教。13 2013年 3月 4日 日 查阅参考资料 查阅与设计有关的参考资料不少于10篇，其中外文不少于5篇存在问题：查阅资料相关度小，无法满足要求。改进方法：利用空余时间，去图书馆查找相关资料，在网上查找相关文献。14 2013年 3月 11日 5日 翻译外文资料 翻译机械方面的外文资料存在问题：专业英文水平较低，无法正确翻译专业词汇。改进方法：借助一些翻译软件、专业字典帮助翻译提高翻译准确性性。15 2013年 3月 18日 2日 公路铣刨机选型整体设计方案 分析各种公路铣刨机的性能，查阅相关资料，根据实际选择 存在问题：缺乏设计经验，传动方式不合理。改进方法：重新确立合理的传动方案。16 2013年 3月 25日 9日 绘制装配图 初步绘制装配图 存在问题：零部件设计有错误。改进方法：重新设计校核并绘制相关部件。17 2013年 4月 1日 日 绘制装配图 初步完成装配图 存在问题：不能完全体现铣刨机传动细节。改进方法：绘制局部视图，体现传动过程。18 2013年 4月 8日 2日 主要零件结构设计和校核 对主要零件结构和尺寸进行设计和计算 存在问题：主体框架结构设计不合理，无法承受载荷。改进方法：认真查阅各方面资料，重新校核计算。存档编码：无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系 班级： 机械 94 学生姓名： 陈双成 课题（设计）名称： 公路铣刨机整机的设计 开始日期： 2012年 11月 12日周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注19 2013年 4月 15日 0日 绘制完整装配图 修改完成装配图 存在问题：不能完全体现铣刨机各部组成细节。改进方法：绘制局部视图，体现各部细节。20 2013年 4月 22日 7日 绘制零件图 绘制整体机架确定定位尺寸 存在问题：标注尺寸不全，无图纸标号。改进方法：检查标注，补全图号。21 2013年 4月 29日 日 绘制零件图 绘制车辆底盘 存在问题：标注尺寸不全，图纸表示不全面。改进方法：检查标注，绘制局部剖图。22 2013年 5月 6日 0日 设计说明书（论文）、摘要和小结编写 完成设计说明书（论文）、摘要和小结存在问题：说明书的格式不规范，摘要不合理要求等。改进方法：根据毕业设计的规范要求更改，重新按要求编写摘要。23月 13日 5日 修改设计说明书（论文）格式上交资料、准备答辩 修改设计说明书开题报告格式 存在问题：附录格式不规范，摘要英文不合理要求等。改进方法：根据毕业设计的规范要求更改。说明： 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写， “每周主要完成内容 ”， “存在问题、改进方法 ”由学生填写。2、本表由各系妥善归档，保存备查。 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 公路铣刨机整机的设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923159 学生姓名： 陈双成 指导教师： 何雪明 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设 计（论文） 公路铣刨机整机的设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 94 学 号： 0923159 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 公路铣刨机整机的设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 课题来源于工厂。 选题依据： 沥青混凝土路面铣刨机 是一种高效的沥青路面维修养护设备，其原理是利用滚动铣削的方法把沥青混凝土路面局部或全部破碎。铣削下来的沥青碎料经再生处理后，可直接用于路面表层的重新铺筑。主要用于公路、城市道路、机场、货场、停车场等沥青混凝土砼面层开挖翻新；沥青路面拥包、油浪、网纹、车辙等的清除；水泥路面的拉毛及面层错台铣平等。随着市政道路和高等级公路建设突飞猛进，大规模的机械化养护时代已经到来。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 实现铣刨机的行走，驻停，铣刨和废料收集传送； 能够实现铣刨深度为 0 铣刨宽度为 4000 铣刨速度为 0走速度为 0 熟练地掌握 真。 四接受学生： 机械 94 班 姓名 陈双成 五 、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 要 随着市政道路和高等级公路建设突飞猛进，大规模的机械化养护时代 已经到来。作为路面养护和再生设备的主要机种之一的路面铣刨机正越来越引起道路养护专家和施工单位的关注。 路面冷铣刨机是一种高效的路面维修养护设备 , 具有使用成本低、铣深范围广及不污染环境等优点。主要用于大面积路面铣刨破碎、常见病害的铣平修整以及路面拉毛作业。 路面铣刨机的主要工作装置是铣刨转子，铣刨转子上均匀布置着按左右对称螺旋线排列的铣刀。铣刨转子是以垂直进给和水平进给两种方式进行工作。路面铣刨机以工作速度向前移动，铣刨转子旋转均匀分布于滚筒上并按螺旋线排列的铣刨刀，铣刨刀顺序接触路面，路面材料在铣刨转子 刀具的冲击和挤压下破碎为颗粒状；同时呈螺旋状对称排列的刀具将铣下的废料向转子中央聚集，通过抛料板将废料抛到输送机上，并转移到指定位置和运输车辆上。 本设计说明书包括了整机的总体设计和计算，动力机构及行星减速器的设计，行走机构的设计，铣刨部分的设计，输料装置的设计，并对 路面铣刨机械的技术发展趋势和市场前景做了简单介绍 。 本说明书与图纸配套使用。 关键词 ： 铣刨机；行星减速器；履带；输料装置；刀具 in of As of of is of a of of is a of so of of in as as in a is on in to u by of in of ia is of ia of to to to of of of a of V 目 录 摘 要 . . 绪论 . 1 面铣刨机及其发展概况 . 1 面铣刨机的分类 . 1 面铣刨机的应用特点 . 2 面铣刨机的主要结构及工作原理 . 2 内外路面铣刨机发展概况 . 3 面铣刨机设计的指导思想 . 5 面铣刨机设计的设计原则 . 5 文设计的主要内容 . 5 2 路面铣刨机的总体设计 . 6 面铣刨机的选型 . 6 面铣刨机的总体参数的选型 . 6 面铣刨机的总体布置 . 8 刨机总体方案的设计 . 8 3 铣刨机动力机构及行星减速器的设计 . 11 动机的选择 . 11 动形式的选择 . 12 星减速器的设计 . 14 行星减速器的运动设计 . 15 速器的结构设计 . 18 4 铣刨机行走系统的设计 . 21 刨机行走系统的基本要求 . 21 刨机行走驱动形式 . 21 向 与张紧缓冲装置的设计参数分析 . 22 带式铣刨机的运动学与动力学分析 . 26 刨机行驶系统的运动学分析 . 26 带式铣刨机动力学分析 . 27 着条件决定的最大切线牵引力 . 28 走系统功率分析 . 28 5 铣刨机铣刨系 统的设计 . 30 面铣刨机铣刨转子排列方式分析 . 30 面铣刨机铣刨轮刀具排列参数分析 . 31 面铣刨机铣刨轮主要参 数的研究 . 35 刨轮的切削量 . 35 刨轮直径 . 37 铣刨轮最佳螺旋升角的选取 . 38 6 输料系统的设计 . 39 料系统的主要功能部件 . 39 送带的跑偏及防偏措施 . 41 偏的危害及原因 . 41 送带跑偏的常见处理方式 . 41 7 总结与展望 . 44 结 . 44 足之处及未来展望 . 44 致谢 . 46 参考 文献 . 错误 !未定义书签。 附录 . 48 公 路铣刨机整机的设计 1 1 绪论 面铣刨机及其发展概况 路面铣 刨机是一种高效的沥青路面维修养护设备，其原理是利用滚动铣削方式把沥青路面局部或全部破碎。铣削下来的沥青碎料经 处理后，可直接用于路面表层的 重新铺筑。主要用于公路、城市道路、机场、货场、停车场等沥青 砼面层开挖翻新；沥青路面拥包、油浪、网纹、车辙等的清除 ；水泥路面的拉毛及面层错台铣平等。随着市政道路和高等级公路建设突飞猛进，大规模的机械化养护时代已经到来。作为路面养护和再生设备的主要机种之一的路面铣刨机正越来越引起道路养护专家和施工单位的关注。公路建设部门对路面铣刨机等成套设备的需求会越来越迫切，需求量也会越来越多 1 。 面铣刨机的分类 按照铣刨宽度，路面铣刨机可分为大中小三种， 为小型； 为中型，以上 为大型。对于铣刨宽度小于或等于 的小型铣刨机 主要是机械 传动 ，机械式传动 工作可靠、维修方便、传动效率高、制造成本低，但其结构复杂、操作不轻便、作业效率较低、牵引力较小， 一般 适用于小面积的路面维修、刮除喷涂标线、铣刨小型沟槽等，一般不带废料回收装置。铣刨宽度在 以上的中型铣刨机 主要是液压传动，液压式结构紧凑、操作轻便、 牵引力较大，但制造成本高、维修较难，适用于切削较深的中、大规模路面养护作业。我国目前以生产小型路面铣刨机为主，且以 和 两种规格居多，大中型产品基本上还是空白。 另外，按铣刨型式不同，可分为热铣 和冷铣。热铣式因为增加了加热装置而使 结构比较 复杂，一般用于路面再生作业。冷铣由于适用范围广，目前占据主导地位。冷铣式配置功率 比 较大，刀 具磨损比较快，切削料粒度较为均匀，可设置洒水装置喷水，使用广泛，且产品 成系 列；按铣刨机按行走方式不同，可分为轮式和履带式。轮式的机动性好、换 场方便，特别适合于中小型 的 路面作业。履带式多为铣削宽度 2000上的大型铣刨机，有旧材料回收装置，适用于大面积路面再生工程；按铣刨鼓旋转方向与行走方向不同，可分为逆铣和顺铣；按有无废料回收输送机，可分为输送式和无输送式；按铣刨鼓安装方式不同，可分为固定式和移动式。 图 式铣刨机 无锡太湖学院学士学位论文 2 图 m 履带式铣刨机 面铣刨机的应用特点 1. 使用铣刨机铣削路面，可以快速有效地处理路面病害，使路面保持平整； 2. 道路的翻修工程采用铣削工艺可保持原路面的水平高程。铣削工艺可将损坏路面切除掉，由新材料填补原有空间，经压实后与原路面等高，保持路面的原有水平高程，这使穿行于高架桥或立交桥涵的路面载荷对桥体不致产生冲击载荷，并且桥涵通过高程不变； 3. 保证新旧路面材料的良好结合，提高其使用寿命。采用铣削工艺可使填料坑边侧及底部整齐、深度均匀，形成新旧料易于结合的齿状几何表面，从而使翻修后新路面的使用寿命大大提高； 4. 有利于旧路面材料的再生利用。由于可以掌握切削深度，铣削下来的材料不仅干净且呈规则的小颗粒，可以不用再破碎加工即可遮现场或固定料场再生利用，大大降低了施工成本，同时也是一种环境保护措施。 面铣刨机的主要结构及工作原理 一般铣刨机由发动机及行星减速器、行走机构、铣刨部分、输料装置等组成。 图 刨机的总体结构 公 路铣刨机整机的设计 3 内外路面铣刨机发展概况 国外路面铣刨机起源于 20 世界 50 年代，经过 60 年的发展，其产品已成系列化，生产效率一般为 1502000 ，铣刨宽度 大铣刨深度可达 350机电液一体化技术已趋成熟，铣削深度可通过自动找平系统自动控制，同时为改善作业环境，延长铣削刀具的使用寿命，设计有喷洒水装置和密闭转子罩壳。为了减轻劳动强度，近年来开发的产品都带有回收装置，使铣削物从铣削转子直接输送到运载卡车上。国外制造厂商众多，主要有维特根、英格索兰、比泰利、卡特彼勒、戴纳派克等。 维特根在国际上处于主导地位 2 ，尤其是小型铣刨机更是无人能及。主要生产 形成了铣刨宽度从 的近 20种规格的产品系列，最大铣削深度为 350国主要以进口该公司产品为主。比泰利已具有 50年多制造铣刨机的历史，其1 种型号，铣刨宽度为 ，铣刨深度 340特彼勒主要生产 大系列，铣刨宽度为 刨深度 305铣刨机具有铣刨深度和铣刨表面自动调平自动控制功能，铣刨深度误差为 3纳派克主要生产 刨宽度为 ，铣刨深度 0300 国外的路面铣刨机技术已达到较高的技术水平，归纳起来有以下几个特点： 1. 先进合 理底盘结构，铣刨机 底盘主 要由全刚性车架及四轮行走结构组成，驱动及转向方式均以 液压传动为主； 2. 为充分发挥最佳铣削功率，铣刨机上自动液压功率调节装置可根据路面材料的硬度及铣削深度来控制铣刨转子进刀速度，即可自动调节铣刨 转子转速和铣刨机行走速度，使铣刨机始终处于最大 的 功率利用状态，并 且 不会发生超负荷工作 的 情况； 3. 增大 发动机功率 ，同样铣削宽度 新型铣刨机 的功率越来越大，生产效率越来越 高； 4. 较大的铣削深度，新型铣刨机一次铣削深度 超过 300 得对整个行车道全厚度铺层进行铣刨 成为可能； 5. 性能良好的铣削转子， 大多数冷铣 刨机将铣刀固定在多 块半圆形瓦片上，通过 调整瓦片在转子上安装的多少来调整铣刨机的铣刨 宽度； 6. 简便的铣削物装载，铣刨机 前部挂装输送装置即可完成快速收料，并将铣削物装在运载汽车上。通过液压缸 调整卸料高度，并可使传送带 可 左右摆 动 40 50，从而实现路侧装料； 7. 采用先进技术，如全轮驱动和 机电液一体 化控制技术、智能化故障诊断和维护系统、精确的自动找平系统、安全 保护系统及功率自动分配系统； 8. 大容量 水箱、柴油箱容积更大，机器工作时燃油、冷却水加注间隔 延 长，待机时间 索 短； 9. 模块化设计 的 发动机 以 及其 外围 部件，如液压泵、液压阀和冷却系统均装置在同一底架上，所有 电磁阀都 安装 在同一个分配阀上，易于调整、检测和维修； 国内路面铣刨机的发展起始于 20世纪 80 年代，开始是以拖拉机为底盘通过安装铣刨装置改装而成的，直到进入 90 年代才开始进行自行式铣刨机的研制。近两年有了一定的无锡太湖学院学士学位论文 4 发展，主要机型的使用性能已完全能满足国内高等级公路及市政道路的养护要求，良好的性能价格比与国外进口产品相比也有较大的竞争优势，但在品种规格、技术水平及配套件等方面仍存在较大的差距。总体来看，国产铣刨机产品缺乏系列化，功能欠完善，技术含量低，工作 可靠性差。目前仅以生产铣刨宽度 和 1米的两种轮式铣刨机为主，生产铣刨宽度 2米铣刨机的只有徐州工程机械制造厂等几个少数厂家。国家经贸委已经明确指出将重点发展铣刨宽度 ，铣刨速度 0刨深 度 0铣刨机，从而快速提高我国路面养护机械的国际竞争力。 表 1内铣刨机主要生产厂商及主要机型情况表 生产厂 型号 铣刨宽度（米） 行走方式 控制方式 山西建筑机械股份 有限公司 带式 数字电子 西安宏大交通科技 有限公司 带式 数字电子 式 数字电子 西安筑路机械公司 带式 数字电子 徐州徐工筑路机械 有限公司 带式 数字电子 式 式 镇江华晨华通路面 机械有限公司 式 数字电子 式 沈阳北方交通工程司 带式 数字电子 带式 数字电子 式 天津鼎盛工程机械有限公司 式 德国 司 带式 数字电子 瑞典 司 带式 数字电子 意大利 带式 数字电子 就目前产品的技术水平而言，国产机型更多地借鉴了欧洲铣刨机的技术和经验，在动力、液压和控制系统上均采用了国际化的配套，可以说在系统配置上达到了国际先进水平。国内生产厂家 以徐州工程机械制造厂、镇江华通机械集团公司、山东德州工程机械公司 3家为主。徐州工程机械制造厂于 1999年引进德国维特根 2000过消化吸收已形成了铣削宽度分别为 1米和 2米的系列化产品。镇江华通机械集团公司生产铣刨宽度 米两种型号的铣刨机，最近研制成功铣刨宽度 东德州工程机械公司主要生产铣刨宽度 1米的铣刨机，最近正在试制铣刨宽度 2米的 在今后的市场竞争中，我国的铣刨机生产厂商应该发挥如 下优势：利用我国已经加入 立国际化设计思想，加强国际间技术合作， 技术上保持与国际发展水平同步，争取更大的高端产品市场；发挥本地化的优势，为用户提供及时的从 整机技术到配件供给等全方位的服务；利用我国劳动力价格低廉的优势 ，降低整机成本，发挥价格优势，争取更多的中低端用户，扩大市场；注意研发符合我国道路特点的专有技术及产品系列，为公路养护工程服务，促进我国公路交通事业的技术进步。 随着公路交通事业突飞猛进 发展，特别是经过“八五”和“九五”期间的快速健康发公 路铣刨机整机的设计 5 展，我国公路基础设施的总量取得了巨大的突破，到 2002 年底，公路总 里程已达 176 万中高速公路为 级以上高等级公路 24万 保持道路通行的安全、舒适、快速，对它们进行及时、有效、高质量的养护将是今后日常工作的重点。 根据我国公路发展的统计，未来公路养护对各类现代化机械设备的需求将会越来越大。随着高速公路大修期的到来和公路交通行业以及城市管理部门对现代化养护方式的认识，对路面铣刨机的需求将会逐年增加，并且会以很快的速度增加。国外进口产品尽管性能先进，但价格昂贵、维修服务不便，因此可以预计国产沥青路面铣刨机将具有较广阔的市场前景。 国内生产企业应抓住 机遇，使国产沥青路面铣刨机尽快形成完整的系列，并不断提高产品的使用性能和可靠性，为用户提供经济、实用、高质量的铣刨机。 面铣刨机设计的指导思想 高速公路随着路面龄期的增加，由于行车载荷与自然环境因素，路面会陆续出现一些病害，严重影响行车速度与安全。由于路面铣刨机工作效率高、施工工艺简单、铣削深度易于控制、操作方便灵活、机动性能好、铣削的旧料能直接回收利用等。显然，处理病害快速有效的方法是使用路面铣刨机铣刨路面，使路面保持平整。用铣刨机械铣刨损坏的旧铺层，再铺设新面层是一种最经济的现代化养护方法。 结合国内外路面铣刨机的发展概况，设计思想有以下几点： 1. 向大型化方向发展； 2. 实用性与先进性兼顾； 3. 充分利用发动机的功率； 4. 简化操作，实现自动化控制，设备可靠； 5. 简化设备保养，合理润滑，充分防腐； 面铣刨机设计的设计原则 根据以上的设计指导思想，可以确定以下的设计原则 用标准件和成熟机构，尽可能结合现有设备，降低制造成本，并保证性能和质量； 保作业要求； 修方便； 文设计的主要内容 本文主要负责公路铣刨机 整体的设计，包括铣刨机总体的布置，总体参数的选型，功率的计算及发动机的选型，传动方案的选择，行星减速器的计算与选型，行走系统的设计，铣刨系统的设计以及输料装置的设计。通过比较不同厂家的现有的铣刨机，进而选出最优的设计方案。 无锡太湖学院学士学位论文 6 2 路面铣刨机的总体设计 路面铣刨机的总体设计，就是根据其主要用途 、 作业条件 、使用场合及生产情况等，合理的选择和确定机型、各总成的结构型式、性能参数及整机尺寸等，并进行合理的布置。这些组成和部件相互依赖又相互制约，因此， 路面铣刨机的性能不仅取决与每个部件的好坏，而更重要的是取决于各总 成性能的相互协调。各总成性能的相互协调如何，又取决于各总体参数及各总成部件的匹配情况及其布局的合理性。如果整体设计过程中缺乏全局观念，而对总体参数及各总成部件性能的协调匹配考虑不周，或注意不够，即便设计的各单个总成部件结构是先进的，性能是良好的，但组合装配在一起不一定就能获得整机的良好性能。这是因为某些总成部件的优点可被另一些总成部件所抵消或限制，使其得不到充分发挥。所以，路面铣刨机的总体设计对整机的性能起着决定性的影响。因此，总体设计必须从保证路面铣刨机的整体性能出发，正确的选择和确定各总成的结构型式 、 总 体参数，使其获得良好的匹配关系，并进行合理的布置，以达到设计的完美性。 以下各节分别就路面铣刨机的选型 、总成部件结构型式的选择及比较等作以具体的阐述。 面铣刨机的选型 路面铣刨机结构 型式的选择，主要是根据其用途和作业场合，前已述及。 路面铣刨机的结构 型式按 铣刨机行走方式不同，可分为轮式和履带式。 轮胎式的优点：重量轻 、速度快、机动灵活、效率高、行走时不破坏路面及维修方便等。由于以上特点， 轮胎式路面铣刨机一般以中小型居多，运行方便 、 快捷灵活。适 用于小面积的路面维修 、刮除喷涂标线、 铣刨小型沟槽等， 一般 不带废料回收装置。在工作量不大 、作业地点不太集中、转移性频繁的情况下，生产率大大超过了履带 式。 轮胎式的缺点：轮胎接地比压较大 、 通过性能差 、重心较高，稳定性较差。 履带式的优点：履带接地面积大，使得接地比压小，通过性能好 、重心低、稳定性好、重量大、附差性好、牵引力大、比切入力大。因此，大中型 路面铣刨机一般为履带全液压式，主要用于 大规模路面养护作业。 履带式的缺点：速度低 、不够灵活机动、制造成本高、维修较难、行走时易破坏路面，转移工作场地时需用拖车托运。 随着市政道路和高等级公路建设突飞猛进，大规模的机械化养 护时代已经到来。国家经贸委已经明确指出将重点发展铣刨宽度 刨速度 0刨深 度 0而快速提高我国路面养护机械的国际竞争力。因而，根据现有路面铣刨机总体性能的优缺点，以及国内路面铣刨机的发展趋势，我们选用履带式行走系统大型路面铣刨机进行设计。 面铣刨机的总体参数的选型 路面铣刨机的总体设计，就是根据其主要用途 、 作业条件 、使用场合及生产情况等，对其性能提出具体的要求，以作为整机和总体部件设计的依据。 公 路铣刨机整机的设计 7 路面铣刨机的总体参数的选择与确定，是设计过程中一项 十分重要的工作。总体参数选择的合理，不仅给以后的技术要求设计带来方便，而且更重要的是使路面铣刨机获得良好的使用性能，较高的技术经济指标，从而提高生产率，降低作业成本。 路面铣刨机的总体参数包括：路面铣刨机的质量 ；发送机的功率 、 转速；最大铣刨宽度 、 深度；载荷的分配；行走速度和爬坡能力；履带结构尺寸；箱体容积；料输送系统的结构尺寸及质量等。 以上参数不是孤立的，它们之间存在着一定的内在联系。要合理的选择它们，就必须做大量的调查研究工作，了解与之所设计的多种同类型铣刨机的结构，性能和重要参数，与所设计的铣刨机进行 分析比较，从整机性能出发，考虑“三化”的要求，合理选择和正确确定以上各参数。 （ 1）发动机参数 铣刨机作业时发动机的功率组合为 3 : 最高可能的切削速度下进行最大切深的铣刨作业，所需功率为 集料系统最大能力回收废料，所需功率为 散热系统最大能力散热，所需功率为 控制系统进行正确 的控制，所需功率为 ； 辅助系统进行必要的辅助动作，所需功率为 。 （ 2） 最大铣刨宽度 、 深度 根据本次设计的要求及路面铣刨机的发展趋势，参考同类型的大型路面铣刨机的 具体参数，在这里确定： 最大铣刨宽度： 4000 铣刨深度： 0 300子直径： 2000 转子最大倾斜角度： 5 （ 3） 行走速度和爬坡能力 根据路面铣刨机的 工作环境及要求，确定 行走速度： 0 84m/论爬坡能力： 100 离地间隙： 310 4） 履带结构尺寸 履带（长宽高）： 3300520550 5） 箱体容积 燃油箱： 2310 L 液压油箱： 1200 L 水箱： 3000 L （ 6）料输送系统的结构尺寸及质量等 根据所设计的路面铣刨机的整机大小及工作能力，参考现有机型选用 收料皮带： 2000 卸料皮带： 2000 论运输能力： 630 3m /h 机架尺寸（长宽 高）： 100002500550 锡太湖学院学士学位论文 8 皮带质量： （ 7）路面铣刨机的质量 根据所设计个零部件，路面铣刨机的质量重约为 45吨。 面铣刨机的总体布置 路面铣刨机的总体布置就是在参考同类型铣刨机的基础上，以保证路面铣刨机的主要性能为出发点，在总体设计和总体部件设计密切配合下，通过绘制布局草图，根据使用要求及载荷分配来协调各个总成部件的性能，来确定它们的位置 、 尺寸和重量。总体布置不紧要使 路面铣刨机有良好的使用性能，而且必须保证操作轻快 、 拆装容易和维修方便。 （ 1）总体布置草图基准面的选择 为了确定各总成部件在整机上的位置和尺寸，首先初步确定支撑间距，轮距和履带尺寸并画在草图上。参考同类型的机架的高度，确定机架上缘的位置，然后选择三个基准面，通常基准面的选择如下： 以通过后桥中心线的水平面为上下位置的基准面； 以通过后桥中心线的垂直平面为左右位置的基准面； 以通过路面铣刨机的纵向对称轴为左右位置的基准面； （ 2）发动机 、 水箱 、 燃油箱 、 液压油箱和传动系统的布置 3 动力机通常布置在路面铣刨机的中后部，这样不仅可以改善驾驶员的前后视野，而且还可以增加路面 铣刨机的稳定性
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