2000Kg的电动压路机设计18000字【论文】

12000Kg的电动压路机设计 1 1 2第二章电动压路机整机数据计算 4 4第二节基本技术参数的确定 9第三章后压辊总成方案设计 第三节轴承的分类及其选择 参考文献2势就是往电动方面发展的，所以要跟随趋势，发展电动压路机。目前已上市的电动压路机大多为小微型压路机。所以本课题以电动压路机后压辊总成来研究设计。如今，石油等不可再生资源稀缺，石油是属于不可再生资源的，油价上涨频繁，柴油机运转噪音大，柴油燃烧造成严重的环境污染。考虑能源战略的变化，特别是基于环境保护和能源成本降低的变化。发展电动压路机有着重要的意义。随着电动汽车的发展，电控技术与电池技术已经能够投入特种车辆的使用。对电动压路机的研究是大势所趋。我们国家压路机的发展模仿了20世纪中叶国外压路机的早期形式，催生了我们国家内的压路机行业。自此，我国压路机行业经过几十年的发展，今天我国压路机行业的产品和规格已经非常齐全。压路机的性能也得到了显着提升，随着我们国家规划的实施，由于我们国家道路工业的发展迅速，压路机成为道路建设中的重要设备，因此对压路机的需求也显著增加，带动了压路机的快速进步，国产压路机技术有了很大的进步，和外国出色的压路机技术能力的距离明显缩短。外国压路机的进步，今天的城市发展，对压路机的要求越来越高，绿色环保的概念越来越受到关注。其中，新能源用于压路机的设计和制造以及废气净化技术，这样使得产品更绿色环保。压路机的组成中有压辊，车架，驾驶室等等，而最重要的就是压辊。因此，从电动压路机的运行方面入手，制作出比以前压路机性能更好，质量更强的压辊，这能够让电动压路机在艰难的环境下也能够顺利的完成使命。电动汽车是现在汽车发展的趋势，所以研究电动压路机对以后的发展有着重要的意义。第二节研究内容通过上网查阅各类文献资料以及期刊论坛上关于电动压路机的资料。了解电了解压路机的各类的优缺点，选择切合选题内容的资料，了解什么是压路机，了解压路机设计过程，明白压路机后压辊的总体设计的改进对社会发展有哪些意义，并通过对各类压路机的发展历史的了解，明确压路机其后压辊的改进方向，以确定其后压辊与其车架的连接型式，方便进行电动压路机的后压辊的形状设计。我们要比以前压路机后压辊的设计和加工更好，更完善，要改进形状的选择和参数选用，让电动压路机在作业的时候驾驶平稳，使后压辊的寿命更高。说明为什么要研究电动压路机后压辊，研究的实际意义是什么,研究的内容以及怎么研究的，了解分析此次设计任务。发展电动压路机就和发展电动汽车一34第一节整体方案的选择按任务书要求，压路机重量是2000Kg的电动压路机。静作用式压路机可分为两轮光轮压路机、三轮光如名字所说，两轮的比三轮的少一个压辊构造，因此构造比构造也很简便，因此以寿命就长，比较靠谱。自行式轮胎压路机因此硬化路面效果好。但构造麻烦，因此不靠谱。5和上面的压路机相比，拖式轮胎压路机如名字所说，需要牵引车带动工作。单钢轮振动压路机单钢轮振动压路机的特点是线性静载荷高，压实效果深，运行效率以有效地压实。适合使用于道路，机场，路堤填料，港口，水坝等。双钢轮振动压路机主要用于压实路面，以及用于压实路基、次路基和稳定层等。凸块式振动压路机业中比较广泛选择使用，构造灵并且成果显著,硬化路面效果好，因此这种压路机成了道路路基压实机械的首先选择。因此这次设计决定选择两轮静作用式作为电动压路机的类型。三、驱动形式汽车经常用4X2、4X4、6X6等数字式表示汽车的驱动方式，其中前面的数字代表车轮的总数，后面的数字代表驱动轮的数量，由于体积小、重量轻，电动压路机仅适用于小型道路的施工和紧凑场地的压实。因此，短轴距4X2驱动车型6(一)边梁式车架(二)中梁式车架1)中梁式车架增加了更高的抗扭矩刚度，增加了更大的前轮转向角。2)这种构造使车辆车轮获得了更大的弹出环境，方便独立悬架的装配，提4)车架变得越来越坚固。脊柱还充当防尘罩以便起到封闭驱动轴的作用。7(三)综合式车架不适用。(四)无梁式车架(一)转向机构的技术要求1)要润滑球形接头。2)球型接头在长期使用后可能会变卡，因此需要定期调整球形接头的压缩3)在组装摇臂的时候，因为要方便组装，因此在中间放转向器的齿轮。4)组装的时侯，要保证按顺序来安装，保证摇臂和方向盘安装的位置的正8(二)转向机构的抉择转向机的组成：转向柱、方向盘和各种动力总成部件，转向机构所起的主要功能有下面这些功能：1)通过更改动力运行方式和传输方向，驾驶员可以通过方向盘控制装置轻松控制电动压路机。2)增大转动力矩，使驾驶人员的体力有所节省，可让驾驶员灵活控制电动压路机的转向，尽管对方向盘施加的力很小。3)可以抑制转向阻力对电动压路机转向的影响。机械转向器按照结构形式可以分为齿轮齿条型，循环球型，蜗杆曲柄销型，球形蜗轮蜗杆型，蜗轮蜗杆型等。经常使用的有齿轮齿条型，循环球型和蜗杆曲齿轮齿条式转向器由于其结构简单且紧凑，所以是最简单的转向器。又因为齿轮齿条式转向器成本低，刚度高，布局方便等优点而广泛用于汽车和轻型卡车。球面蜗杆滚轮式转向器的优点是接触应力小，强度高，加工工艺也较为简单，可靠性也较高，和其他转向器相比，不仅操控简单而且传动效率也比较高。所有这次电动压路机设计选用球面蜗杆滚轮式转向器。(三)转向机构其他原件的尺寸方向盘：方向盘的结构设计也考虑了尺寸设计等因素，如果太小驾驶员将无法握住方向盘，所以使方向盘操作是不可能省力的，这样使电动压路机的转向能力大大降低。如果设计的尺寸太大了，方向盘就会占用大量驾驶室空间，除了会干扰驾驶人员上车和下车，还会妨碍方向盘的灵活转向等操作，因此，方向盘的大小应根据整体布局和机动性来确定。所以本设计的电动压路机的方向盘尺寸取值在下面：方向盘的半径大小是方向盘轮辐设计转向轴安放形式3轮辐设计60°倾斜角倾斜方向盘位置布置的太高，这会影响驾驶人员对道路状况的判断以及对电动压路机前方目标点做出相应的决策。方向盘位置布置过低，就会影响了电动压路机的启动或者制动时的腿部操作空间，改变了驾驶员操作电动压路机工作的全进程。因此结合上面的分析，能够把转向横拉杆的尺寸确定为740mm,杆的半径大小是18mm,垂臂的尺寸大小确定是237mm和337mm。它们和缓冲装置相配合，因此能够效果显著的减小源于地面的反作用力，使得转向器使用寿命变长，与此同时，电动压路机驾驶室的舒适性也有所提升，它还可以减少因路面不平整而对驾驶员造成的不好方面。9方式1:后轮驱动采用皮带传动，是两个后轮轴通过三角带来相连，后轮旋方式2:选择使用以前的传动构造方式，机械传动的方式。这个传动方式的因此经过上面的各种对比分析，决定使用方式2来作为本次电动压路机后第二节基本技术参数的确定(一)整车整备质量动压路机整个车辆的质量方案设计计划上不得不放弃以前汽车的整个车辆重量的要求，可以使电动压路机的整车重量为2000kg。(二)轴荷分配由于4X2的驱动方式的电动压路机是在环境恶劣，路面不平的条件下工作转向轮的载荷可以确定为电动压路机总载荷的40%—50%,这样有效地降低了转上的载荷占电动压路机全部载荷的50%-60%,这样的分配不仅加强了车轮对路前转向轮和后驱动轮的重量结合上面的分析可以分别设置为45%和55%,F前=20000×45%=9000N;F后=20000×55%=11000N(一)最大动力因素Dmax(二)最小转弯半径根据任务书上的设计要求，最小转弯半径不大于5m,所以确定为5m。(三)最高车速(四)电动压路机最大功率(五)电动压路机的最大牵引力电动压路机重2000kg,压实宽度为1200mm,因此，使用两轴数就可以满足了，电动压路机的宽度设计应根据传统卡车或者是其他重型车辆的相关经验进为1200mm,所以后压辊的宽度确定为1200mm。宽度确定完之后，就是后压辊直径的确定，经过一系列分析考虑，将后压辊直接设置为650mm。单节宽度设置为600mm。45%和55%,因此通过分析计算出前压辊所受的重量为：9000N,后压辊所受的还是按照任务书的需求，本设计的电动压路机最高驾驶速度是：12km/h,还是按照任务书的设计要求，最小的拐弯半径不能超过5m。第一节后压辊辊体的设计用HT200来作为压辊的材质。基于下面的思路和分析，因2.消振性和耐磨性较好。3.因为具有良好的可铸性，易于制作电动压路机后压辊这种圆筒形状的铸非常的适合电动压路机的工作环境。而且用铸铁HT200制作后压辊时，在相同的壁厚下，使用其他的材料制作后压辊的过程比用铸铁HT200更加复杂。因此(一)后压辊各壁厚的宽度确定大的自载荷。因此，可以将两边后压辊的宽度设置成40mm,后压辊的壁厚可以设置为30mm。本次设计的各种参数都满足后压辊的各种强度需求，保证电动压虑，结合任务书的需求，后压辊宽度为600mm,后压辊直径为650mm。(二)工艺尺寸设计相应的承载能力要求，因此设计轴承座孔壁时，应适当增加孔壁厚度，经过查找和阅读有关的资料，可设置轴承座孔壁的厚度为40mm。同时，后压辊的辊体必须与轴承相匹配，因此必须考虑同心度、粗糙度等相关条件，后压辊的左右两侧设计为镗孔并符合稳定的粗糙度的条件。还是经过查找和阅读有关的资料，可以设置两边孔的半径大小一个是75mm,另外一个半径大小是77.5mm。还有，必须在两边设置靠谱的螺孔和梯形槽，要达到轴承盖组件和毡圈组件的需求。后压辊的简图如下图：图3-2后压辊简图第二节后压辊辊轴的设计一、材质的抉择一开始，查阅有关的资料可以知道，后压辊辊轴的材质大多时候选择使用碳钢和合金钢这两种。然后，对碳钢和合金钢这两种材料进行对比和分析：这是因为碳钢比相同量的合金钢便宜，并且碳钢的灵敏度比合金钢的灵敏度低。除此之外，碳钢的疲劳强度和耐磨性一般可以通过简单的加工工艺就可以提高。因此在本次设计的时候，经过重重考虑和分析，在经过对各种材质的对比分析来说，碳钢比较靠谱。然后在现实的制造中，45钢是选择使用最多的，最为广从别的角度和别的方面来看，与碳钢相比，合金钢更昂贵并且对重力集中比较敏感，不过合金钢自身拥有极好的机械性能和极棒的淬火性能。如此的话，如果我们要选择电动压路机后压辊的材料为合金钢时，尽管是传递大量动力的辊轴，它的轴颈耐磨性也有所提高。此外，后压辊辊材料采用合金钢时，一般即使在温率等各个方面考虑，最后选择使用材料45钢来制作电动压路机后压辊辊轴。(一)轴的装配方法(二)各部分轴的长度和直径的选择1)因为要简便的介绍各部分轴的长度尺寸和直径大小，所以按照如图3-3的样子，从左边到右边开始介绍，如图所示为轴的1段、轴的2段、轴的3段等轴向定位的条件，因此初步确定轴的1段的直径为45mm,和传动箱内的孔的配合为过度配合。经过各种分析考虑还有任务书的设计需求，轴的第2段处应该装配有相关的轴套部分来达到后压辊和传动系统的要求，因此，轴的第2段就可以依据轴套孔的直径尺寸确定成48mm,轴的第3段的直径尺寸的确定要经过经验来确定，经过仔细思考并加以分析，在不小于轴的第3段直径尺寸的前提下，轴的第3段不能太大也不能太小，因为要考虑到后压辊辊轴的机械性能和制造成本等多种因素，因此设定为55mm。依据后压辊辊体的设计，受载荷集中处为轴的第4段的直径尺寸设定为60mm,所以要选用M60×2的圆螺母来使它完美安装，因此轴的第4段尺寸确定设置为60mm,长度包括退刀槽的长度，确定为40mm,[13]表3-25知道了退刀槽宽度是4mm。2)这是由于轴经过轴承和电动压路机的后压辊主体相连接，因此这个轴上轴的第5段应该选择使用比较大的直径尺寸，所以决定设置轴的第5段的直径大小是64mm。3)轴的第6段是电动压路机后压辊主体径直受力的地方，同时，必须考虑6段的直径尺寸设定为70mm,长度为26mm,就可以满足设计的需求。4)选择合适的滚动轴承。这是因为轴承要同时承受径向和轴向载荷，并且列圆锥滚子轴承3型。因为轴的第5段的直径大小是64mm,所以轴承就可以选择使用30212,为了形成表示轴向轴承位置的轴肩部，需要增大轴的第9段的直径，因此查找阅读参考文献[13]得到轴承30212的最小定位轴肩为2mm,经过一系列考虑和分析对比，最后确定轴的第9段直径设置为75mm,以为要考虑很多方面的长度，因此轴的第9段长度选择为26mm,使毡圈与轴同时紧密接触。5)考虑到整体结构设计的合理性，将单段压辊设置为600mm,因此轴的第7段长度设置为420mm,直径设置为66mm,这部分不受到直接径向载荷。6)和4)相同，把轴的第8段放大制作成轴肩，因此轴的第8段的直径为70mm,长度为20mm,以保证轴与密封毡圈的配合。7)综上所述，可以计算得出电动压路机后压辊半轴的长度为802mm。由于(一)后压辊辊轴的受力分析文献，整个后压辊整体施加在轴上的径向力可以按照下面的公式计算：上面式子中5-1中的p我们可以通过查阅相关的资料很轻易的找到，p=7.85g/cm³。然后通过结合式子(5-1)和式子(5-2),通过分析计算，我们可辊轴的总重力大概是21KG。再经过前面的分析和计算，再通过网上的资料和自己对电动压路机的分析，清楚的算出电动压路机后压辊的所以电动压路机后压辊轴所受到的载荷就能够清楚的知道，为10790N。M=F1×120=5395×120=647160N·mm(二)轴的校核因此对受载荷F2的地方来一次校核，就可以完成轴的校核了。后压辊辊轴校核的材质确定为45钢。因为电动压路机后压辊轴的特殊性，根据机械教科书，可第三节轴承的分类及其选择(一)深沟球轴承(二)角接触式球轴承DB组合，这些组合的轴承拥有优良的承载能力，不管是面对来自哪个方位的载荷，都可以承受。当在一个方向上施加大的轴向载荷时，则使用一个为DT组合有力，则工作性能也会提高。小直径ACH型球数较多，主要用于设备的主轴等(三)四点接触球轴承(四)调心球轴承(五)圆柱滚子轴承(六)实体型滚针轴承承受更大的轴向或径向载荷。此外，不能以足够的刚性和精度(例如，通过使用滚道表面)将能够承受高径向载荷的轴承安装在轴的内圈上。(七)圆锥滚子轴承承(内圈和保持架的装配)是可以分开的，在轴承装配和维修过程中并不会觉得很困难。(八)调心滚子轴承(九)推力球轴承载荷(径向作用力不可以同时作用于两者)。(十)推力滚针轴承将薄槽(W)和厚槽圈(WS)组合在一起，这两种组合我们可以随意的选择一由环形轨道(轴圈和垫圈),圆柱滚子和保持架来进行组装完成的。在推力圆柱(十一)推力滚针轴承将薄槽(W)和厚槽圈(WS)组合在一起，我们可以根据自己的喜好选择任何(十三)推力调心滚子轴承大多是点接触，适用于相对较小或中等的负载，所以球轴承要选择使用到受到的载荷小的地方。依据受到载荷的方位挑选轴承型号的时候，如果仅仅可以接受来自轴向的载荷时，经过调查研究发现，大多数的企业一般都会选择使用推力轴承。假如轴向载荷比较低，就可以使用推力滚珠轴承。假如纯轴向载荷比较大，这种情况就挑选推力滚子轴承。但是，只受到纯径向的作用力的时候，通常就挑选深沟球轴承、滚针轴承和圆柱滚子轴承。经过上网查找和阅读文献等有关资料，了解到电动压路机后压辊轴受到很多的径向载荷，因此，在参考方向上选择轴承时应要多考虑到这一点。在根据轴承工作时的转数选择相应的轴承时，滚子轴承常用于高速场合，这是因为轴承在极端条件下通常比球轴承更快。推力轴承的最大转速在相对较高的运行速度和中等轴向载荷下相对较慢。角接触球轴承可用于承受净应变。如果限速略高于手册所列限速，我们可以选择高承载或大间隙的承重，或使用油和旋转雾，以提高高速轴承的性能和效率或改善循环油的冷却。如果工作转速超过极限转速，应该选择使用高速滚动轴承。压路机与普通汽车相比较，因为电动压路机工作的时候，行动非常的慢，也不需要太快的速度。因此，在挑选比较靠谱的轴承的时候，我们就要了解到它运行的很忙慢，所以挑选转速小的轴承。在选择使用轴承时，调心性能对轴承来说是很重要的，所以要考虑到这一点。当轴和轴承座的中心线不匹配的时候，轴会因角度或载荷误差而弯曲、变形或扭曲，内、外轴的环形轴承就会移动，因此，挑选轴承的时候就要好好的考虑一下了，要么轴承可以调心，要么选择外径球面轴承。此外，在挑选使用轴承的时候，我们分析很多问题就比如轴承怎么装配和怎么拆卸的问题。如果轴承座变形，就要按照轴向安装和拆卸轴承座，内圈和外圈可以分开的轴承具有更好的选择性。每个轴承都有它们自己的好处和坏处。和滑动轴承相比，滚动轴承最大的好处就是有现成品，滚动轴承的大小界限非常广大，它的承受载荷的能力和寿命都不用计算，都是知道的。滚动轴承需求的径向空间比较大，但是，核心面积相对较小，轴的大小和轴承臂的大小必须在非常窄的尺寸内以校正负载。除此之外，如果气密性很好，几乎没有润滑油泄漏，初始摩擦非常小。经过分析和对比上面所说的轴承，再考虑到电动压路机的特殊性，挑选一个靠谱的轴承是很重要的，因为电动压路机工作的时候运行很慢，不需要太快的速度，因此，选择使用30000型圆锥滚子轴承。这种轴承非常靠谱，可以承受径向和轴向载荷，可承受较大的径向载荷，这种轴承通常要成对的使用。这些都非常适合电动压路机后压辊轴承的需求和条件。为了使轴承运动平稳，不仅要选择使用靠谱的轴承，而且设计时，要按照轴(一)对轴承30212其中根据上面计算可知它承受的作用力P=5395N轴承的基本额定动载荷可以查阅相关资料得C=102KN(二)对轴承30213同理有：通过查找相关资料确定基本额定载荷C=120KN代入n=27