YZJ10C压路机计算

1、YZJ10C振动压路机设计计算书一、YZJ10C型振动压路机液压系统设计计算一驱动液压系统设计计算【1】总体计算确定的参数系统压力P0=35MPa驱动桥的总传动比iFD=24.25变速箱传动比ii=3.699iii=2.025im=1.0【2】驱动马达最大排量的确定1.后轮行驶时所能产生的最大牵引力F=W:后轮轮胎与土的最大附着系数，取=0.7W:后轮驱动轴上分配质量产生的载荷，W=5.36X104(N)F=0.7X5.36X104=3.752X104(N)2 .作用于后轮上相应扭矩M=Fr式中：r-动力半径(cm),轮胎由表查出，r=0.6563 .马达输出扭矩Mm=M/(iFD):后轮驱动

2、机械效率，取=0.854 .驱动马达排量q=628Fr/(iFDiIP0m)m:马达机械效率，取m=0.99q=628X3.752X104X0.656/(24.25X3.699X35X0.9X0.99)=55.2cm3/r根据上述计算，选SAUER-SUNDSTRAND公司生产的SMF21型马达标准qm=51.6cm3/r【3】计算马达转速(r/min)nm=60Vmax.ifdiiii/(2-r)Vmax-压路机最大前进和后退速度()n卡60X24/(3.6义6.28义0.656)X1X24.25=2355r/min【4】根据标准qm计算系统流量Q(nVs)Q=nmqn/60v=51.6X2

3、355X10-6/(60X0.95)=0.00213m3/s【5】计算泵的排量(而片)qpma=60Q/(he，ipd，pv柳I机械股份有限公司技术发展部YZJ10C振动压路机设计计算书式中：ne-发动机额定转速r/minipd-分动箱传动比pv泵的谷积效率，取pv=0.99qpma=60X2.13X10-3/(2400X0.978X0.99)=54.9X10-6m/r取qpma=51.6ml/r,为SAUER-SUNDSTRAD生产的SP21型泵选其生产的SMF21H马达Q=n-q=2400X51.6X10-3=123.8L/min【6】计算折算到发动机的最大功率H3H=PiQ/(pv,pm

4、.pd)X10式中：pm-泵的机械效率，取0.94pd-分动箱的机械效率，取0.97-0.983H=35X123.8X10/(60X0.94X0.98)=78.4kw【7】验算最大的压路机行驶速度Vmax(m/s)Vmax=2r-Q/(qmifdigear)=6.28X656X123.8/(51.6X24.25X60)=6.79m/s二、液压振动系统的设计计算根据拟定的液1 .液压振动系统主要是在总体参数计算确定的基础上，压系统图，选择泵和马达.总体计算确定的参数应有：振动功率Nv=3.65Mg/1000=3.65X5.02乂103/1000=18.3kw开式系统：额定工作压力P1=120ba

5、r,回油背压P2=10bar,压力差P=P-P2=110bar.2 .设计计算过程：1计算马达排量qm(ml/r)qm=Nvmv.mr/(Pf)由马达样本查得mv=0.99,m=0.94则qm=18.3X0.99X0.94(110X30)X10=51.57ml/r2重新计算P=18.3X0.94X0.99/(62.7X30)=90.5bar考虑实际情况，取P2=20barP1=P+P柳工机械股份有限公司技术发展部YZJ10C振动压路机设计计算书=90.5+20=110.5bar【3】马达转速nm=60f=1800rpm由上面确定参数选择美国commericalHydraulic液压马达，型号为

6、M51A.【4】计算系统流量Q(l/min)Q=60fqmX10-3/mv=60X30X62.7/0.99=114l/min【5】计算泵排量qpqp=Qx1000/(neipdpv)=114X1000/(2400X0.978X0.99)=49.1ml/r选qp=48.5ml/rnp=ne-ipd=2400X0.978=2347rpm选择commerical公司P31D型液压泵.np=2400rpm【6】计算折算到发动机上的振动功率H(kw)H=PiQ/(600pmpvmmpdmv)=110.5X114/(600X0.94X0.98X0.940.978X0.99)25kw【7】总效率：=pm,p

7、v，mm，pdemv=0.838【8】由系统的压力R和流量Q选择相应的参数和结构型式三、转向系统设计计算(一)操纵系统的计算11操纵力的计算：操纵力主要由全液压转向器转动力矩M来定.MhFd(Nlm)F:操纵力d:方向盘直径d=0.375m柳工机械股份有限公司技术发展部YZJ10C振动压路机设计计算书4M转向器转动力矩.取M=5NiF=M/d=5/0.375=13.3N【2】转向阻力矩计算轮胎23.1宽度23.1X25.4=586mm载荷分布：前桥：5020Kg后桥：5470Kg阻力矩M=fGx(a2+k2)1/2=8600Nmf:轮胎组合摩擦系数，取f=o.2G:桥的载荷重量，5470Kg(

8、a2+k2)1/2:转动力臂k2=b2/8(b=0.586m)k=0.207a=0.5XC(C为轮距)C=1.55ma=0.775m【3】转向时间计算交叉连接油缸的容积VV=0.785(2D2-d2)S=2865crmD:缸筒直径：D=9cmd:活塞杆直径：d=4cmS:油缸行程S=25cm.转向时间计算：t=V/QQ:流进油缸的流量当发动机转速为650转/分时，转向时间：t650=2865X60/(100X650X0.1614X0.93)=17秒当发动机转速为2400转/分，转向时间t24oo=2865X60/(100X2400X0.1614X0.93)=4.70秒(二)转向液压系统的计算1

9、.油泵参数转向与振动泵选用美国commerical公司的P31D-578BI0G15-25RBAB5-1型双联泵【1】油泵的实际流量QQ=nq-=2400X0.01614X0.98=36.02l/min柳工机械股份有限公司技术发展部YZJ10C振动压路机设计计算书n:油泵转速n=2400rpmqi:公称排量：q=0.01614l/r:容积效率：=0.98Q:转向泵流量【2】油泵的驱动功率(不计振动泵)Nma尸Pnax.Q/(612)=140X36.02/(612X0.92)=9KW【3】油泵轴的扭矩MM=974-N/n=322Nm【4】油泵油口流量VV=21.22Q/d2Q:过泵口流量，取Q=

10、34l/mind:泵口直径进油口流速：V=21.22X34/31.752=0.72m/s出油口流速：V=21.22X34/19.052=1.99m/s对振动泵：进油口：V=21.22X114/31.752=2.40m/s出油口:V=21.22X114/25.42=3.75m/s2转向缸的计算【1】转向油缸的往复推力：Fi=0.785D2(P1-P0)+，R-m大腔进油F2=0.785D(P1-P0)-d2P-m小腔进油Fi：大腔产生的推力(kgf)F2:小腔产生的推力(kgf)Pi：进油口压力(kgf/cm),Pmax=140barP0:回油口压力(kgf/cm),P0max=5barD:缸筒

11、直径，D=9d:活塞杆直径，d=4cmm：液压缸的机械效率取m=0.98F1maX=0.78592(140-5)+42X5X0.98=8720kgfF2max=0.78592(140-5)-42X140X0.98=6689kgf【2】转向油缸伸缩长度与力臂长度计算柳工机械股份有限公司技术发展部YZJ10C振动压路机设计计算书R=(0D+bD=(640+225)=661.4mmH=(AC+CO)1/2=(182+195)1/2=196mml右=(H2+F2-2HRCOS)1/2r右=OE=RHSIN右/l右0=(AC/OC=tg-1(195/18)=84.730-10=tg(BD/OD=tg-1

12、(225/622)=19.890转向油缸最小安装距=520mm转向油缸最大安装距=770mm转向转角Q=(180-)_QCOSSINl右r右l右r左左转3837.40.79540.6073520151.3760156.53540.40.76150.6481527159.3752161.53045.40.70220.7120543170.2738169.22550.40.63740.7705559179.2723176.32055.40.56780.8231573186.1707182.41560.40.49390.8695589191.3691187.51065.40.41470.909260

13、7194.1674191.6570.40.33550.9421623195.9657194.4075.40.25210.9677640196.0640196.0580.40.16680.9860659194.4623195.9柳工机械股份有限公司技术发展部YZJ10C振动压路机设计计算书7右转10o85.4o0.08020.9968679191.6607194.115o90.4o-0.00700.9999695187.5589191.320o95.4o-0.09410.9956707182.4573186.125o100.4o-0.18050.9836728176.3557179.230o10

14、5.4o-0.26560.9641745169.2542170.235o110.4o-0.34860.9373758161.5527159.338o113.4o-0.39710.9178770156.5520151.3转向油缸行程=770-520=250mm转向油缸往复速度最大平均V=240/4.7=51.5mm/srmax=241.1mm力臂变化曲线3转向油缸产生的最大转向力矩MM=F-r右+F2r左(kgf.m)从一极限位置至另一极限位置的最大转向力矩(右380左380)38o35o30o25o20o15o10o5o0o5o10o15o20o25o30o35o38o236246261274

15、2842922973003023002962912832732612472376962324906955G447HI：.*于审阅“etrj|）i西的川,.柳工机械股份有限公司技术发展部YZJ10C振动压路机设计计算书【4】转向缸缸筒壁厚计算按薄壁缸筒计算按缸筒三向应力由第二强度理论计算=D/2(+0.4Pp)/(-1.3Pp)1/2-1):缸筒壁厚(cnj)D:缸筒内径(cnj).D=9cm:许用应力Pp：液压缸的最大工作压力；Pp=160bar2=柳工机械股份有限公司技术发展部/n=800kgf/cmb：缸筒材料的抗拉强度极限，对20钢B=4000kgf/cm2n:安全系数，取n=5代入式中

16、=4.5(800+0.4X160)/(800-1.3X160)1/2-1)=0.93cm取=0.9cm【5】转向缸的稳定性计算转向缸的稳定条件为F=R/nkF:活塞杆的最大推力F=P-A1-P2-A2=140X92-10X(92-42)X0.785=8391KgfFk：转向缸稳定临界力nk：纵向弯曲安全系数，一般取nk=2-4=l/i:活塞杆计算柔度:长度折算系数，对两端球绞=1I:活塞杆计算长度，l=77cmi:活塞杆横断回转半径，对圆断面i=d/4=1X77X4/4=77用欧拉公式Pk0/(I)2E:弹性系数，对45钢取E=2.1X106kgf/cm2J1：活塞杆横断的最小惯性矩.J1=d

17、4/64代入计算：Fk=3.142X2.1X106X3.14X44/(1X772X64)=43862kg将F、Fk、nk代入计算式Fk/F=45622/8391=5.442-4所以转向缸稳定性满足要求YZJ10C振动压路机设计计算书【6】活塞杆强度验算判别最大挠度点位置的x值x=1.57(EJi/F)1/2=2280(Ji/F)1/2=88.2cm当l/a5且x11时，转向缸的初始挠度值o0=(i+2)l1l2/(2al)+G1i12-COS/(2Fl)(cmj)1:活塞杆与导向套的配合间隙，1=0.0089cm2:活塞与缸筒内壁的配合间隙，2=0.0202cml1:活塞杆头部销轴孔至导向中心

18、A的距离，11=34.4cm12:缸底尾部销轴孔至导向中心A的距离，12=42.6cml:转向缸最大安装距，1=77cma=6.3cma:活塞杆全部外伸时，导向套滑动面前端至活塞滑动面后端的距离,!1-F:转向缸最大推力：F=8391kgfG:转向缸自重，G=34kgf:油缸轴线与水平面的交角=00=(0.0089+0.0202)X34.4X42.6/(6.3X77)+34义34.4X42.6/(2X8391义77)=0.124cm活塞杆在偏心载荷作用下的合成应力=F/A+Fo/WA活塞杆断面积A=12.56cniW活塞杆断面模数，W=d3/32=6.28cm3_2=8391/12.56+8391X0.124/6.28=835