LDY40道路養(yǎng)護工程車銑刨系統(tǒng)計算說明書.doc

摘要我國瀝青混凝土路面占公路總里程的90以上。但是，瀝青路面在使用過程中由于路基不穩(wěn)和瀝青本身的疲勞，經(jīng)常會產(chǎn)生坑槽、裂縫、壅包、啃邊和松散剝落等種種路病。以往對瀝青路面修補采用鎬頭、鐵鍬，效率低、質(zhì)量差、養(yǎng)護工人工作條件差。隨著全球公路建設(shè)的飛速發(fā)展，越來越多地使用機械化挖補，能完成舊路面的破碎，瀝青混凝土的輸送，瀝青（或乳化瀝青）的噴灑及路面的壓實等工藝要求，以保證道路維修質(zhì)量，改善養(yǎng)護工人工作條件，提高工作效率和經(jīng)濟效益。LDY-40道路養(yǎng)護工程車的銑刨系統(tǒng)是本次設(shè)計的題目，它是在總結(jié)以前各種瀝青路面修補機械的修補工藝、傳動方式、加熱及保溫設(shè)備技術(shù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上設(shè)計的。同時，設(shè)備的裝配，拆卸，維修及操作也十分方便，對環(huán)境的污染也很小。關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面，道路養(yǎng)護工程車，銑刨系統(tǒng)Abstract Asphalt concrete pavement in China accounted for more than 90% of total mileage. However, the process in the use of asphalt pavement subgrade instability and pitch itself as the fatigue, often have pits, cracks, obstruct package, gnawing edges and loose all the way diseases Use of asphalt pavement repair the past, pick axes, shovels, low efficiency, poor quality, maintenance workers, poor working conditions. With the rapid development of global road construction, increasing use of mechanized , to complete the old broken pavement, asphalt concrete delivery, asphalt and road spray process requirements such as compaction, to ensure the quality of road maintenance to improve the conservation Working conditions of workers, increase efficiency and economic benefits.Road Maintenance Truck of the milling system is the subject of this design, it is summed up in a variety of asphalt pavement repair machinery before the repair process, transmission, heating and insulation equipment technology based on the experience design. Meanwhile, equipment assembly, disassembly, maintenance and operation is also very convenient, pollution of the environment is very small.Key Words: Asphalt concrete pavement，Road Maintenance Truck，the milling system目 錄1 緒論11.1概述11.2銑刨機國內(nèi)外的發(fā)展狀況12銑刨裝置的設(shè)計計算32.1銑刨裝置概述32.2銑削轉(zhuǎn)子的設(shè)計計算32.2.1結(jié)構(gòu)32.2.2刀具布置32.2.3 銑刨鼓的設(shè)計計算62.2.4 銑刨輪裝配設(shè)計92.3 銑刨輪軸的設(shè)計計算102.3.1 選擇材料及熱處理方式102.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計102.3.4 鍵的選取及校核122.3.5 軸承的選取及壽命計算142.3.6 軸的校核152.3.7 滾動軸承的潤滑與密封163 銑刨輪傳動系統(tǒng)設(shè)計173.1 述概173.2 設(shè)計計算173.3 鏈傳動的校核193.3.1 滾子鏈的靜強度校核193.3.2 滾子鏈的耐疲勞工作能力計算213.3.4 滾子鏈的抗膠合工作能力計算233.4 鏈輪的主要尺寸，確定鏈輪的結(jié)構(gòu)、材料243.4.1 鏈輪尺寸243.4.2 鏈輪的結(jié)構(gòu)與材料253.5鏈傳動的布置、張緊、及潤滑253.5.1 鏈傳動的布置253.5.2 鏈傳動的張緊253.5.3鏈傳動的潤滑263.6 鏈輪箱體的設(shè)計264 其他零部件的選擇284.1 減速箱的選擇284.1.1確定減速器的傳動比和型式284.1.2確定減速的公稱中心距（規(guī)格）284.1.3驗算啟動轉(zhuǎn)矩285 銑刨系統(tǒng)的使用技術(shù)管理305.1技術(shù)管理305.2 操作規(guī)程305.1.1作業(yè)前的技術(shù)準備305.1.2 作業(yè)中的及技術(shù)要求305.1.3 作業(yè)后的技術(shù)工作306 總結(jié)31參考文獻32附錄33致謝34 1 緒論1.1概述道路養(yǎng)護工程車是用于公路瀝青路面日常小修維護的多功能專用車，是公路養(yǎng)護管理部門的配套養(yǎng)護機械。瀝青路面在使用的過程中，由于車行荷載的反復(fù)作用，氣候的影響和瀝青路面的物理化學性質(zhì)變化，且使用時間長了將會產(chǎn)生諸如坑槽、裂紋、傭包、啃邊、松散等各種損壞。在車輛行駛中不斷撞擊和風雪侵蝕下，這些損壞將迅速擴大，造成更大面積的破壞。瀝青路面修補車就是用來及時修補這些瀝青路面損壞部分的工程機械。為了修補損壞的瀝青路面，以保持良好的道路狀況，世界經(jīng)濟發(fā)達的國家在實現(xiàn)瀝青路面機械化的同時，也十分重視發(fā)展修補機械，實現(xiàn)了道路養(yǎng)護的機械化作業(yè)。1.2銑刨機國內(nèi)外的發(fā)展狀況我國的銑刨機生產(chǎn)起步較晚，20世紀80年代初才開始研制，主要結(jié)構(gòu)形式有兩種：一是在農(nóng)用輪式拖拉機上加裝銑削裝置而構(gòu)成簡易型冷銑刨機，其結(jié)構(gòu)簡單，適用于中等強度以下的瀝青路面的銑削；二是自行式冷銑刨機，近兩年有了一定的發(fā)展，主要機型的使用性能已完全能滿足國內(nèi)高等級公路及市政道路的養(yǎng)護要求，良好的性能價格比與國外進口產(chǎn)品相比也有較大的競爭優(yōu)勢，但在品種規(guī)格、技術(shù)水平及配套件等方面仍存在較大的差距。 目前，國產(chǎn)機型更多地借鑒了歐洲銑刨機的技術(shù)和經(jīng)驗，在動力、液壓和控制系統(tǒng)上均采用了國際化的配套，可以說在系統(tǒng)配置上達到了國際先進水平。從知識產(chǎn)權(quán)的角度來看，部分國產(chǎn)產(chǎn)品如陜西建設(shè)機械股份有限公司生產(chǎn)的CM2000及西安宏大交通科技有限公司生產(chǎn)的CM1900和CM1200，不但擁有完整的知識產(chǎn)權(quán)，而且在整機系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及其軟件的設(shè)計和制造工藝等方面均已達到國際先進水平。 在今后的市場競爭中，我國的銑刨機生產(chǎn)廠商應(yīng)該發(fā)揮以下優(yōu)勢：利用我國已經(jīng)加入WTO的有利條件，樹立國際化的設(shè)計思想，加強國際間的技術(shù)合作，在技術(shù)上保持與國際發(fā)展水平同步，爭取更大的高端產(chǎn)品市場；發(fā)揮本地化的優(yōu)勢，為用戶提供及時的從整機技術(shù)到配件供給等全方位的服務(wù)；利用我國勞動力價格低廉的條件，降低整機成本，發(fā)揮價格優(yōu)勢，爭取更多的中低端用戶，擴大市場；注意研發(fā)符合我國道路特點的專有技術(shù)及產(chǎn)品系列，為公路養(yǎng)護工程服務(wù)，促進我國公路交通事業(yè)的技術(shù)進步。隨著公路交通事業(yè)突飛猛進的發(fā)展，特別是經(jīng)過“八五”和“九五”期間的快速健康發(fā)展，我國公路基礎(chǔ)設(shè)施的總量取得了巨大的突破，到2002年底，公路總里程已達176萬km，其中高速公路為2.52萬km、二級以上高等級公路24萬km。為保持道路通行的安全、舒適、快速，對它們進行及時、有效、高質(zhì)量的養(yǎng)護將是今后日常工作的重點。 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，綜合國力的增強，鄉(xiāng)鎮(zhèn)城市化、中小城市大型化、大中城市花園化的趨勢日漸明顯，城市道路的改擴建工程也越來越多。在這種形勢下，公路養(yǎng)護工作也變得日益繁重，對公路養(yǎng)護作業(yè)的質(zhì)量提出了更高的要求，現(xiàn)代化的機械養(yǎng)護作業(yè)方式勢在必行。 在市場前景看好、市場需求強勁的形勢下，路面養(yǎng)護設(shè)備大發(fā)展的時代已經(jīng)來臨，瀝青路面銑刨機作為道路機械化養(yǎng)護必不可少的設(shè)備之一，在國內(nèi)市場的需求量會越來越大。 事實上，以銑刨機為主要設(shè)備的機械化養(yǎng)護作業(yè)方式已經(jīng)在全國許多公路上被采用，成為目前形勢下的一種標準養(yǎng)護模式，大型路面銑刨機同時也成為“十五”期間我國需重點發(fā)展的高等級公路養(yǎng)護機械之一。 根據(jù)我國公路發(fā)展的統(tǒng)計，未來公路養(yǎng)護對各類現(xiàn)代化機械設(shè)備的需求將會越來越大。隨著高速公路大修期的到來和公路交通行業(yè)以及城市管理部門對現(xiàn)代化養(yǎng)護方式的認識，對路面銑刨機的需求將會逐年增加，并且會以很快的速度增加。 國外進口產(chǎn)品盡管性能先進，但價格昂貴、維修服務(wù)不便，因此可以預(yù)計國產(chǎn)瀝青路面銑刨機將具有較廣闊的市場前景。 國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)抓住機遇，使國產(chǎn)瀝青路面銑刨機盡快形成完整的系列，并不斷提高產(chǎn)品的使用性能和可靠性，為用戶提供經(jīng)濟、實用、高質(zhì)量的銑刨機。2銑刨裝置的設(shè)計計算2.1銑刨裝置概述銑刨裝置是瀝青路面養(yǎng)護作業(yè)中的主要裝置之一，它的功能主要是將舊路面按照一定深度、寬度及平整度銑刨下來，為攤鋪新材料做好準備。用于公路、城市道路等瀝青混凝土面層清除坑槽、裂縫、壅包、網(wǎng)紋等。由于該設(shè)備具有作業(yè)效率高，施工工藝簡單，銑刨深度易于控制，操作方便靈活，機動性好等特點，因而廣泛用于瀝青路面養(yǎng)護作業(yè)中。我國的銑刨機主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是農(nóng)用輪式拖拉機上加裝銑刨裝置而構(gòu)成簡易的冷銑刨機；另一種是自行式冷銑刨機。拖拉機改裝的銑刨機結(jié)構(gòu)簡單，適用于中等強度以下的瀝青路面的銑削。自行式銑刨機近兩年有了一定的發(fā)展，主要機型的使用性能已完全能滿足國內(nèi)高等級公路及市政道路的養(yǎng)護要求，良好的性能價格比與國外進口產(chǎn)品相比也有較大的競爭優(yōu)勢，但在品種規(guī)格、技術(shù)水平及配套件等方面仍存在較大的差距。 提高產(chǎn)品質(zhì)量，完善產(chǎn)品系列，提高產(chǎn)品性能是我國當前發(fā)展銑刨機需要解決的主要問題。本次設(shè)計的銑刨機由車架、銑削轉(zhuǎn)子、鏈輪想、減速箱、液壓元件等組成。銑刨裝置以全剛性車架固定在汽車底盤后部，即后懸式。銑削寬度為900mm，銑削轉(zhuǎn)子的傳動方式采用機械式。動力傳遞的路線為：發(fā)動機分動箱減速箱鏈輪裝置銑刨輪2.2銑削轉(zhuǎn)子的設(shè)計計算 2.2.1結(jié)構(gòu) 銑削轉(zhuǎn)子是銑刨機的主要工作裝置。基本結(jié)構(gòu)包括以下幾部分:銑刨鼓、刀具及刀具座、拋料板等。銑刨鼓是銑削轉(zhuǎn)子的基體，其他各零件均裝于其上，同時動力也由其傳自刀具。集料螺旋將轉(zhuǎn)子銑刨下來的舊料集中到轉(zhuǎn)子中部，以便收料皮帶將其運走，此外它還是刀具及刀座的安裝基礎(chǔ)。刀具座用于安裝刀具，刀具則于路面直接接，實施銑刨功能。拋料板將集體螺旋集中的舊料拋上收料皮帶。2.2.2刀具布置銑刨轉(zhuǎn)子刀具一般為螺旋式排列，一是為了保證刀具按順序依次切入路面，使銑刨省力；二是為了保證收料順利。同時刀具的排列方向應(yīng)遵循兩個原則：其一，沿轉(zhuǎn)子圓周方向排刀具列均勻；其二刀具沿轉(zhuǎn)子軸向排列均勻。沿圓周方向的均勻排列由一條螺旋線上間沿圓周方向一定間隔距離a保證，該距離（以刀尖的弧線距離為準）一般為100-200mm。沿橫向的均勻排列由轉(zhuǎn)子兩相鄰橫截面內(nèi)刀具間的一定距離b保證。該距離（以刀具中心線為準）一般為15-20mm。另外，邊刀具的排列也很重要，為了保證銑刨后路槽邊緣整齊，邊刀的結(jié)構(gòu)有其自身的特點，一般數(shù)量較多，且刀尖向外傾斜。為了得到相對平整的路槽側(cè)壁，還應(yīng)設(shè)置立刀。為了轉(zhuǎn)子在工作中受力均勻，沖擊小，應(yīng)盡量保證轉(zhuǎn)子各縱截面內(nèi)含刀具數(shù)相等。有了以上兩原則，在具體設(shè)計中轉(zhuǎn)子的排列可用展開法。銑刨寬度為900mm，轉(zhuǎn)子切削圓直徑為500mm，中間收料，對稱布置。采用雙頭螺旋，因而該轉(zhuǎn)子共有四條螺旋，分別是-、-、-、-。將轉(zhuǎn)子沿切削圓展開成一個寬為900mm，長為500=1570mm的長方形，如圖2-1所示。同一條螺旋線上相鄰刀具間圓周方向的夾角確定為36，則一周共有10把刀具，其相應(yīng)的間隔距離為：a=1570/10=157mm，取b=9mm。圖2-1 轉(zhuǎn)子沿切削圓展開圖將長方形的短邊分成900/9=100格，稱為距離格線，代表各格的線分別稱為0格線、1格線、99格線、100格線。將長方形的長邊所跨360分成90個格，每格4，稱為分度格線，代表各格的線分別稱為0線、4線、8線、356線、360線，其中0線和360線為同一條線。（1）布置第一條螺旋線上的刀具，由轉(zhuǎn)子“對稱”向左伸展。將0線與50格線的交點確定為螺旋線-上第一把刀具的位置，記為（0，50格）；將36線與46格線的交點確定為其上的第二把刀具的位置，以此類推，過了360線后再返回0線繼續(xù)排列，直到0格線為止。此時，螺旋線-上的點坐標分別如表2-1所示。表2-1 螺旋線-上刀具坐標（0，50格）（36，46格）（72，42格）（108，38格）（144，34格）（180，30格）（216，26格）（252，22格）（288，18格）（324，14格）（360，10格）（0，6格）（36，2格）（2）第二條螺旋線由轉(zhuǎn)子“對稱線”向右伸展，其上第一把刀具位置為18線與54格線的交點，以此類推，過了360線后再返回到18線繼續(xù)排列直到100格線為止。此時螺旋線-的點坐標如表2-2所示。表2-2 螺旋線-上的刀具坐標（18，54格）（54，58格）（90，62格）（126，66格）（162，70格）（198，74格）（234，78格）（270，82格）（306，86格）（342，90格）（18，94格）（54，98格）（3）第三條螺旋線由轉(zhuǎn)子“對稱線”向左伸展，其上第一把刀具的刀尖位置為189線與48格線的交點，以此類推，過了360線后再返回9線，直到1格線為止。此時螺旋線-的點坐標如表2-3所示。表2-3 螺旋線-的刀具的坐標（189，48格）（224，44格）（260，40格）（296，36格）（332，32格）（9，28格）（45，24格）（81，20格）（117，16格）（151，12格）（187，8格）（223，4格）（259，0格）（4）第四條螺旋線由轉(zhuǎn)子“對稱線”向右伸展，其上第一把刀具的刀尖位置為200線與52格線的交點，以此類推，過了360線后再返回20線，直到100格線為止。此時，螺旋線-上的點坐標如表2-4所示。表2-4 螺旋線-上刀具坐標（200，52格）（236，56格）（272，60格）（308，64格）（344，68格）（20，72格）（56，76格）（92，80格）（128，84格）（164，88格）（190，92格）（226，96格）（262，100格）（5） 布置邊刀。由于邊刀處于被切路槽的邊緣，因而叫其他刀具受力大，磨損嚴重，故邊刀數(shù)量較多，且其刀尖均處于同一轉(zhuǎn)子橫截面內(nèi)。現(xiàn)在確定每側(cè)布置（其中一把布置在螺旋線上），左側(cè)邊刀刀尖位置分別為0格線25線、115線、205線、259線的交點；，而右側(cè)邊刀刀尖位置分別為100格線與30線、120線、210線、262線、300線的交點。（6） 布置立刀。立刀實施路槽側(cè)壁的切及修正。一般把兩把或三把立刀裝于同一立刀座上，其刀具中心線相互平行僅與轉(zhuǎn)子橫截面成一定角度?，F(xiàn)在每側(cè)布置兩個立刀座，間隔為180，每個立刀座上裝兩把立刀，左側(cè)立刀的刀尖位于0格線所在的轉(zhuǎn)子橫截面與175線及355線所在的轉(zhuǎn)子截面與160線及340線所在轉(zhuǎn)子橫截面的交線上。左、右兩側(cè)立刀的刀尖在轉(zhuǎn)子切削圓展開平面內(nèi)的投影位置。上述排列方法使每一距離格線（0格線及100格線除外）內(nèi)均只有一把刀具，而邊刀和立刀的布置使每一條分度線內(nèi)的刀具數(shù)量最少一把，最多為兩把（兩把立刀按一把計算），從而使整個轉(zhuǎn)子刀具分布均勻，工作時受力穩(wěn)定，沖擊小，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。2.2.3 銑刨鼓的設(shè)計計算銑刨鼓選用Q235無縫鋼管，外形尺寸如圖2-3所示。Q235的強度、韌度及鑄造性均良好，易于沖壓和焊接，能滿足工藝及強度要求。應(yīng)力的計算： (2-1)式中：P有效功率，35kw； F作用在銑刨輪上的合力，KN；V刀尖線速度，m/s。刀尖的線速度為： （2-2）式中：n銑刨輪轉(zhuǎn)速，n=100m/s； r銑刨輪軸心到刀尖的距離，r=250+56=315mm；因此，可求的作用在銑刨輪上的合力為：刀具在銑刨鼓上成45布置，故刀具的外部壓力為：銑削鼓的切應(yīng)力（） (2-3)式中：外壓，KN； ,其中為銑刨鼓外圓半徑，為銑刨鼓內(nèi)圓半徑； ,其中r為所求點到銑刨鼓截面圓心的距離， 。取無縫鋼管的厚度為30mm，則故銑刨鼓的周向應(yīng)力： （2-4）代入數(shù)據(jù)得。銑刨鼓的軸向應(yīng)力： (2-5)代入數(shù)據(jù)得。銑刨鼓的合應(yīng)力： （2-6）代入數(shù)據(jù)得。故銑刨鼓強度滿足要求。圖2-3 銑刨鼓的外形尺寸2.2.4 銑刨輪裝配設(shè)計在滿足強度、剛度要求的前提下，盡量使裝配的結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造及安裝檢修，且經(jīng)濟實用。銑刨輪裝配結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。圖2-4 銑刨輪裝配圖裝配的基本要求如下：對高速旋轉(zhuǎn)的輾子子采用對接焊縫，鋼板及焊條的用料最少，截面沒有顯著變化，應(yīng)力集中也很小，動力工作性能較好。在施焊過程中，兩構(gòu)件的連接邊緣要求把保證一定的間隙，這樣的焊接件傳遞力矩較為可靠。最好預(yù)熱焊接，以免變形過大。端蓋內(nèi)、外圓，輾子內(nèi)孔以及軸頸各焊接處均由機械加工保證配合間隙，使焊接后輾子幾乎不變形，不產(chǎn)生偏重，保證焊接質(zhì)量。為了增加整體的剛度和強度，等間距加放六個加強肋在兩側(cè)成對放置，且與上下兩側(cè)翼邊緣焊住，增加截面的抗扭剛度，提高承壓能力。肋板上的六個R34的圓孔能減少應(yīng)力集中，提高銑刨輪的疲勞強度。機械加工保證公差。過盈較大。重型過盈配合用于壓力機、熱脹孔或冷縮軸的裝配，可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩和承受較大的沖擊載荷。另外，重要焊縫全部采用100%等強度焊縫，軸頸的材料是35鍛鋼，其他各件采用,為了保證焊接質(zhì)量，軸頸和端蓋是在150C預(yù)熱溫度下焊接，其他各部分的預(yù)熱溫度為1000C。外端蓋和軸頸的對接焊縫處焊后打光。2.3 銑刨輪軸的設(shè)計計算2.3.1 選擇材料及熱處理方式根據(jù)銑刨輪軸的工作條件，無特殊要求，選擇應(yīng)用最廣泛且綜合性能好的45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度235HBS。2.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計1）擬定軸上零件的布置形式。該高速軸上需安裝的主要零件有：銑刨輪、鏈輪、兩個深溝球軸承。2）估算最小直徑。安裝楔鍵的軸段即為最小直徑段： （2-7）根據(jù)機械原理及機械設(shè)計表（15-3），代入數(shù)據(jù)有3）設(shè)置軸上零件的固定方式。2處、4處的軸端裝軸承端蓋，其作用一方面是防塵，另一方面是對軸承形成雙支點單向固定。這樣通過調(diào)整端面與外殼之間墊片的厚度，使軸承外圈與端蓋之間留有十分之幾毫米的軸向間隙，以適當補償軸受熱伸長。為了提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度，增加軸承裝置的剛性，減小機器工作時軸的振動，在軸承中間裝入長度不等的套筒來預(yù)緊。軸承座孔和軸承外徑選用基軸制配合，配合公差為H7/h6。7處為軸肩，軸肩處有退刀槽，時為了加工方便且用來定位軸上的零件。3處和10處裝軸承及擋油環(huán)。軸向固定主要盡量靠軸肩固定，以簡化軸系結(jié)構(gòu)。軸承外側(cè)用軸承端蓋定位，鏈輪右側(cè)用軸端擋圈定位。端蓋上設(shè)置毛氈密封圈，端蓋與箱體之間設(shè)置調(diào)整墊圈。軸與銑刨鼓通過花鍵連接，考慮其他因素，采用半軸，銑刨輪右半軸如圖2-5所示。圖2-5 銑刨輪軸示意圖2.3.3 確定軸的尺寸為了減小軸的變形，長度尺寸盡量取小值。各軸段的具體尺寸如下：2.3.4 鍵的選取及校核1）鏈輪軸上鍵的選取及校核。考慮到一級鏈條傳遞較大的載荷，使用平鍵和楔鍵不能滿足要求，這里選取矩形花鍵和大鏈輪聯(lián)接，因花鍵聯(lián)接鍵齒多，所以承載能力強；由于鍵槽淺，故應(yīng)力集中小，對軸消弱小，且對中性和導(dǎo)向性好。根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點，使用要求及工作條件選取1710011018的矩形花鍵，采用靜聯(lián)接。其主要失效形式為工作面被壓潰，故按工作面的擠壓應(yīng)力進行強度校核。 （2-8）式中：載荷分布不均系數(shù)，與齒數(shù)多少有關(guān)，一般取 ； Z花鍵齒數(shù)，Z=17； 齒的工作長度，取70mm； h花鍵齒側(cè)面的工作高度，對矩形花鍵而言，此處D為外花鍵的大徑，d為內(nèi)花鍵的小徑，c為倒角尺寸，單位均為mm。 因此，；花鍵的平均直徑，對矩形花鍵而言，；T傳遞的力矩，；許用擠壓應(yīng)力，查機械原理及機械設(shè)計表15-15可知許用擠壓應(yīng)力。代入數(shù)據(jù)得：，故強度滿足要求。2）銑刨鼓與軸采用鉤頭楔鍵聯(lián)接。鍵的上下兩面是工作面，其上表面和輪轂槽底面均制成1:100的斜度，裝配時將鍵用力打入槽內(nèi)，使軸與輪轂之間的接觸面產(chǎn)生很大的徑向壓緊力，轉(zhuǎn)動時靠接觸面的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩及單向軸向力。楔鍵的定心性差，但銑刨輪與軸的配合不要求準確的定心，轉(zhuǎn)速也不高，因此，選取楔鍵靜聯(lián)接合適。這里選用bhl=2511140mm。應(yīng)該校核輪轂的擠壓強度。 （2-9） 式中：T傳遞的轉(zhuǎn)矩，T=3342.5Nm； d軸的直徑，d=85mm； b鍵的寬度，b=25mm； l鍵的工作長度，l=100mm； f摩擦系數(shù)，一般取f=0.12-0.17，此處取f=0.16； 許用擠壓應(yīng)力，已知銑刨鼓材料為Q235鋼，查機械原理及機械設(shè)計表15-15得，=60-90Mpa。代入數(shù)據(jù)得：故鉤頭楔鍵的強度滿足要求。2.3.5 軸承的選取及壽命計算1）選用深溝球軸承。為其能承受徑向載荷，也可以承受不大的軸向載荷。當量摩擦系數(shù)最小高速時可以代替推力軸承承受純軸向載荷。允許內(nèi)、外圈軸線有很小的相對偏差斜2-10。在這種轉(zhuǎn)速較高，載荷較大，振動強烈的工況下，選用較緊的配合，但也不能太緊，這時可能因內(nèi)圈的彈性膨脹和外圈的收縮而使軸承內(nèi)部的游隙減小，甚至完全消失；也可能由于配合的軸和座孔表面的不規(guī)則形狀或比均勻的剛性而導(dǎo)致軸承內(nèi)外圈不規(guī)則的變形，這些都將破壞軸承的正常工作，過緊的配合還會使拆裝困難。軸承內(nèi)徑與軸頸配合選用H7/k6基孔制配合公差。為了保證軸承的工作質(zhì)量及使用壽命，除規(guī)定軸和外殼孔的尺寸公差帶外，還應(yīng)對它們規(guī)定相應(yīng)的形位公差及表面粗糙度參數(shù)值，由于軸承套圈是壁零件，容易變形，軸和外殼孔的形位公差極易反映到套圈上引起滾道變形，導(dǎo)致軸承工作時產(chǎn)生振動及噪音。因此，對軸頸外殼孔應(yīng)規(guī)定圓柱公差。此外軸肩和外殼孔肩是軸承安裝的基準面，為避免裝配軸承歪斜而影響旋轉(zhuǎn)精度，對軸肩和孔肩應(yīng)規(guī)定端面圓跳動，軸頸粗糙度1.6，軸肩端面粗糙度3.2.2）軸承的壽命驗算。由前面的計算可知兩軸承都受到相等的徑向載荷R=15730N(見后面鏈傳動設(shè)計)，由軸承手冊初選6019深溝球軸承，D=145mm，B=13mm，.由于銑刨輪工作受到較大的沖擊，故載荷系數(shù)取，在常中工作，即溫度系數(shù)取。此時軸承的當量動載荷為：軸承的壽命（h）： （2-9）式中：n轉(zhuǎn)速，r/min，這里n=100r/min； 軸承指數(shù)，對球軸承=3。代入數(shù)據(jù)得：，即軸承每一年左右更換一次。2.3.6 軸的校核軸的材料選用45鋼，其強度較高，韌性及加工性較好，由于此軸主要受扭矩，因此按扭轉(zhuǎn)強度計算。首先校核此軸最細處，即直徑為85mm，又因為其上有一個鍵槽，故按計算。 （2-10）式中：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa； T軸所受的扭矩，Nm； 抗扭截面系數(shù)； n軸的轉(zhuǎn)速，r/min； p軸傳遞的功率，kw； d計算截面處軸的直徑，mm; 材料的許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，查機械原理及機械設(shè)計表15-3，可得。代入數(shù)據(jù)得：,故滿足強度要求。其它軸徑較大也必然滿足強度要求。2.3.7 滾動軸承的潤滑與密封潤滑的主要目的是減少摩擦與磨損，同時也有著吸收振動、散熱降溫、減緩腐蝕的作用。根據(jù)軸承的dn值來確定使用脂潤滑還是油潤滑。對于此軸承dn為：故采用脂潤滑。查機械設(shè)計手冊第二卷表7-2-40（滾動軸承選脂表）得：此處選用4號鋰基脂潤滑，軸承腔內(nèi)的填充量為2/3。滾動軸承的密封是防止灰塵、水分的進入軸承，并阻止軸承內(nèi)潤滑劑的流失。密封的方式分為兩大類：接觸式密封和非接觸式密封。由于此處用脂潤滑，工作環(huán)境較干凈，由機械設(shè)計手冊得此處采用接觸式密封。3 銑刨輪傳動系統(tǒng)設(shè)計3.1 述概根據(jù)以往的設(shè)計與實踐經(jīng)驗，此傳動選用鏈傳動。其由鏈條和主、從動輪組成，鏈輪上制有齒，靠鏈條與鏈輪齒的嚙合來傳遞運動和動力。鏈傳動屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動，與屬于摩擦傳動的帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，因而平均傳動比準確恒定；傳動效率高，傳動功率較大；有因鏈條不需要像帶那樣裝的很緊，所以作用于軸上的徑向壓力較??；在同樣使用條件下，鏈傳動的結(jié)構(gòu)較為緊湊；在高溫、低速、重載及惡劣的條件下仍能可靠的工作。因此，此傳動選用鏈傳動。3.2 設(shè)計計算1）設(shè)計滾子鏈傳動的原始數(shù)據(jù)傳動功率p=35kw，大鏈輪轉(zhuǎn)速。初選傳動比。2）確定鏈輪的齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)取的較多有利于傳動的平穩(wěn)和使用壽命的延長。但同時卻增大了傳動的尺寸和重量，且易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。齒數(shù)少可減小外廓尺寸，但齒數(shù)過少，將會導(dǎo)致傳動的不均勻性和動載荷增大；鏈條進入或退出嚙合時，鏈節(jié)距的相對轉(zhuǎn)角增大，使鏈條的磨損加?。绘渹鲃拥膱A周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。一般根據(jù)傳動比按機械原理及機械設(shè)計表12-2選定。假定鏈條速度v=2-3m/s，選取小鏈輪的齒數(shù)；大鏈輪齒數(shù)；小鏈輪的轉(zhuǎn)速。3）初選中心距取a=40p。雖然節(jié)距p現(xiàn)在還屬未知，這里僅要求給出中心距和鏈節(jié)距的倍數(shù)關(guān)系。4）確定鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)的計算公式是 （3-1）將初選中心距代入上式得，圓整為118 。5）確定計算功率由機械原理及機械設(shè)計表12-3，原動機為內(nèi)燃機，工作機位銑刨機，因而在和屬于嚴重沖擊類，故取工況系數(shù)K=1.7。因此，計算功率為：。6）確定鏈條排數(shù)及型號因傳遞功率較大，載荷不平穩(wěn)。初選雙排鏈。若取單排鏈，可能因節(jié)距大而鏈速高。因此 （3-2）式中：功率曲線的對應(yīng)特定條件下的功率，kw； 小鏈輪齒數(shù)時的修正系數(shù)； 鏈長節(jié)時的修正系數(shù)； 鏈排數(shù)不為1時的修正系數(shù)。查機械原理及機械設(shè)計表12-4、表12-5、表12-6可得，。代入上式有，查機械原理及機械設(shè)計圖12-12和表12-1，確定鏈的型號（估算正確）為24A,節(jié)距。7）校核鏈速，確定潤滑方式未超過12-15m/s，屬中速鏈傳動，不校核靜力拉伸強度。查機械原理及機械設(shè)計圖12-13采用壓力潤滑。8）確定中心距由于圓整值和準確計算值相差甚小，加之擬將中心距設(shè)計成可調(diào)節(jié)的，故勿需計算準確的只能中心距。因此可取。9）計算作用在軸上的力作用在軸上的壓力Q可近似取為 (3-3)有效圓周力F為 （3-4）代入數(shù)據(jù)得,.3.3 鏈傳動的校核3.3.1 滾子鏈的靜強度校核在低速重載鏈傳動中，鏈傳動的靜強度占主要地位。如果仍按額定曲線選擇計算，結(jié)果常不經(jīng)濟，因為額定力率曲線上各點相應(yīng)的條件性安全系數(shù)n為8-20，遠比靜強度系數(shù)大。當進行耐疲勞和耐磨損工作能力計算時，若要求的使用壽命較短，傳動功率過大，也需進行鏈條的靜強度校核。靜強度的計算公式： （3-5）式中：n靜強度安全系數(shù)； Q鏈條極限拉伸載荷（抗拉載荷）N，由表12-2-1得Q=693.9KN； 有效圓周力，N, ； 離心力引起的力，N, （3-6）式中q為鏈條質(zhì)量，kg/m，由表12-2-9得q=16.1kg/m；v為鏈條速度，m/s，v=4.45m/s。故離心力引起的力。 懸垂力，N，在和二者中取最大值： （3-7） （3-8） 式中：系數(shù)，由圖12-2-3得=3；a 鏈傳動中心距，mm,兩輪中心連線對水平面傾角；=40。 代入數(shù)據(jù)得 , 。 故=893.8N。 許用安全系數(shù)，=4-8。代入數(shù)據(jù)得此時，。故鏈傳動靜強度滿足要求。3.3.2 滾子鏈的耐疲勞工作能力計算當鏈條傳遞功率超過額定功率、鏈條的使用壽命要求小于15000h時，其疲勞壽命的近似計算法如下：設(shè)為鏈板疲勞強度限定的額定功率，為滾子套筒沖擊疲勞強度限定的額定功率，P為要求的傳遞功率，則在鏈條不發(fā)生膠合的前提下對已知鏈傳動進行疲勞壽命計如下。 （3-9） (3-10)式中：小鏈輪齒數(shù)； 小鏈輪轉(zhuǎn)速，r/min； p鏈條節(jié)距，mm。代入數(shù)據(jù)得：又因為,故鏈傳動的疲勞壽命計算公式為： （3-11）式中：T使用壽命，h； 多排鏈排數(shù)系數(shù)，查機械設(shè)計手冊表12-2-5得=1.7； 工況系數(shù)，=1.7； 鏈長，以節(jié)數(shù)表示。代入數(shù)據(jù)得：。3.3.3 滾子鏈的耐磨損工作能力計算當工作條件要求鏈條的磨伸長率（即相對伸長率）明顯小于3%或潤滑條件不符合規(guī)定要求方式而有所惡化時，可按下列公式進行滾子鏈壽命計算： （3-12）式中：T磨損使用壽命，h； LP鏈長，以節(jié)數(shù)表示； z1小鏈輪齒數(shù)；i 傳動比； 許用磨損伸長率，按具體條件確定，一般取3%； d2滾子鏈銷軸直徑，d2=14.63mm； c1磨損系數(shù)，由機械設(shè)計手冊圖12-2-4得c1=6 c2節(jié)距系數(shù)，查機械設(shè)計手冊表12-2-10得c2=1.03； c3齒數(shù)-速度系數(shù)， c3=1.00； pr鉸鏈的壓強，Mpa。鉸鏈的壓強pr按下式計算： (3-13)式中：KA工況系數(shù)； Ft有效拉力（即有效圓周力），N； FC離心力引起的拉力，N； 懸垂力； A鉸鏈承壓面積，mm2，； b2套筒長度（即內(nèi)鏈節(jié)外寬），mm。代入數(shù)據(jù)得：，此時。綜上，滾子鏈應(yīng)兩年換一次。3.3.4 滾子鏈的抗膠合工作能力計算由銷軸與套筒間的膠合限定的滾子鏈的工作能力（通常計算小鏈輪的極限轉(zhuǎn)速）可由下式確定。 （3-14）式中：小鏈輪不發(fā)生膠合的極限轉(zhuǎn)速，r/min； P節(jié)距，mm； z1小鏈輪齒數(shù)； Ft單排鏈的有效圓周力，N。代入數(shù)據(jù)可解得：=962r/min。3.4 鏈輪的主要尺寸，確定鏈輪的結(jié)構(gòu)、材料3.4.1 鏈輪尺寸1）鏈輪上鏈的滾子中心所在圓稱為分度圓，其計算公式為： （3-15）故小鏈輪的分度圓直徑，大鏈輪的分度圓直徑。2）鏈輪的齒頂圓直徑計算公式如下： （3-16）故小鏈輪的齒頂圓直徑為：，大鏈輪的齒頂圓直徑為：。3）鏈輪的齒根圓直徑計算公式如下： （3-17）式中 d11滾子直徑。故小鏈輪的齒根圓直徑為：，大鏈輪的齒根圓直徑為：。綜上，鏈輪的主要尺寸如表3-1所示。表3-1 鏈輪的主要尺寸參數(shù)鏈輪小鏈輪大鏈輪分度圓直徑d255.7510齒頂圓直徑da275530齒根圓直徑df230.4504.6分度圓弦齒高ha1010齒數(shù)z21423.4.2 鏈輪的結(jié)構(gòu)與材料鏈輪的結(jié)構(gòu)取決于鏈輪的大小。此處鏈輪直徑中等，故采用孔板式。鏈輪的材料應(yīng)保證鏈齒有足夠的接觸強度和耐磨性，這里采用45鋼淬火處理，其硬度大于HBC40-45。3.5鏈傳動的布置、張緊、及潤滑3.5.1 鏈傳動的布置布置鏈傳動時，應(yīng)保證量輪軸平行，兩鏈輪位于同一平面內(nèi)，松邊在下。應(yīng)盡量采用或接近水平的布置，避免兩鏈輪垂直布置。具體參照機械原理及機械設(shè)計表12-7。3.5.2 鏈傳動的張緊與帶傳動不同，張緊鏈條是為了避免松邊垂度過大而致的嚙合不良、振動及脫鏈現(xiàn)象。當中心距可調(diào)時，可通過變更中心距來控制鏈條的張緊程度。當中心距不能調(diào)節(jié)時，可設(shè)置張緊輪，或在鏈條磨損變長后，從中去掉一兩個鏈節(jié)，以恢復(fù)原來的長度。當兩輪的軸心連線傾斜角大于60的情況下工作，故應(yīng)不專門設(shè)張緊裝置，且其上邊為緊邊，下邊為松邊，故只靠鏈自重就能滿足張緊要求。3.5.3鏈傳動的潤滑鏈傳動的潤滑十分重要，對高速、重載的鏈傳動更為重要，良好的潤滑可緩和沖擊，減輕磨損，延長鏈條的使用壽命。查機械設(shè)計手冊P13-124得，本裝置采用油浴潤滑，鏈條侵入油面612mm。根據(jù)具體的野外作業(yè)情況推薦使用牌號為：查表13-2-34得：SC30全損耗系統(tǒng)用油，每半年左右更換一次。3.6 鏈輪箱體的設(shè)計圖3-1 鏈輪箱體箱體的設(shè)計除滿足結(jié)構(gòu)形式外，力求結(jié)構(gòu)簡單緊促、節(jié)約材料、占用面積小。由于其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，剛度要求也較高因此選用鑄造。鑄造材料選擇既便于施工而又廉價的普通灰鑄鐵HT150.保證其剛度、強度和抗振性能，且所裝的零部件便于拆卸與操作。箱體的一些結(jié)構(gòu)尺寸，如壁厚、凸緣厚度、肋板厚度等，對箱體的工作性能、材料消耗、質(zhì)量和成本均有重大影響。但是由于這些部位的形狀不規(guī)則和應(yīng)力分布的復(fù)雜性，大多是按照經(jīng)驗公式。經(jīng)驗數(shù)據(jù)或比照現(xiàn)有類似的機件進行設(shè)計，為了增加箱體的剛度和強度，加設(shè)肋板。因為加設(shè)肋板式即可增大強度和剛度，又可較增大壁厚時減小質(zhì)量；減小鑄造缺陷，箱體上側(cè)開有箱蓋，便于安裝、拆卸和檢修。箱體底部有油槽進行油濺潤滑，側(cè)面開有注油口，箱體要求密封防止漏油和進入灰塵。4 其他零部件的選擇4.1 減速箱的選擇由分動箱傳來的動力須經(jīng)一減速箱傳遞給小鏈輪軸。在此傳動中需要輸入軸與輸出軸成90配置。故選如圖1-3-1的單級圓錐齒輪減速器。4.1.1確定減速器的傳動比和型式=8選擇DBY型單級減速器4.1.2確定減速的公稱中心距（規(guī)格） （4-1）載荷特性為中等沖擊載荷，由表16-2-6查得f=1.5被傳動機械所需功率 按表16-2-36選用DBY160其公稱輸入功率為81KW，公稱中心距為160mm=1500rmin4.1.3驗算啟動轉(zhuǎn)矩按式16-2-7計算 減速器采用循環(huán)油潤滑4.2聯(lián)軸器的選擇減速箱動力輸出軸與小鏈輪軸的聯(lián)接需用聯(lián)軸器。因聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差，承載后的變形及溫度的影響，往往不能保證嚴格的對中，因而存在著某種程度的相對位移。所以選用相對位移有補償?shù)膿闲月?lián)軸器。在工作中由于存在著強烈振動。需進一步的選用彈性元件的撓性聯(lián)軸器。彈性元件所能儲蓄的能量越多則聯(lián)軸器的緩沖能力就越強。彈性元件的彈性滯后性能與彈性變形時零件間的摩擦功越大，則聯(lián)軸器的減振能力越強。因此，最終選用彈性柱銷聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器工作時是通過半聯(lián)軸器、柱銷而后傳動到從動軸上去的。為了防止柱銷脫落，在聯(lián)軸器的外側(cè)用螺釘固定了擋板。這種聯(lián)軸器的傳遞轉(zhuǎn)矩較大，結(jié)構(gòu)更為簡單、安裝制造方便、耐久性好，有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接的兩軸有一定的軸向位移和角位移，但由于尼龍柱銷對溫度較敏感，故使溫度限制在-2070的范圍內(nèi)。 5 銑刨系統(tǒng)的使用技術(shù)管理5.1技術(shù)管理1）銑刨系統(tǒng)必須由專人操作，操作人員必須經(jīng)過嚴格的上崗前的技術(shù)培訓(xùn)，熟悉銑刨系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)、工作原理、性能及操作規(guī)程，以免發(fā)生機械設(shè)備故障和人員安全事故。2）在銑刨前必須對銑刨裝置及整機進行空載試運轉(zhuǎn)，在確認正常后方可進行正常作業(yè)。3）銑刨前必須處于行走狀態(tài)，然后銑刨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并緩慢下降，漸漸進入工作狀態(tài)，此操作順序不能顛倒，否則將損壞機件或造成安全事故。5.2 操作規(guī)程5.1.1作業(yè)前的技術(shù)準備2）了解施工現(xiàn)場的路基和交通狀況，技術(shù)要求等；3）檢查液壓系統(tǒng)有無漏油現(xiàn)象；4）檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)是否靈活?？煽?；5）檢查銑刨鼓上的刀頭是否齊全、完好，銑刨鼓安全罩應(yīng)安裝良好完整有效；6）做好準備工作，起動發(fā)動機，隨后讓發(fā)動機急速暖車運轉(zhuǎn)，此時應(yīng)檢查各儀表的顯示值和發(fā)動機的運轉(zhuǎn)情況。使發(fā)動機的冷卻水溫度達到60C時，便可開始作業(yè)。5.1.2 作業(yè)中的及技術(shù)要求1）銑刨作業(yè)時應(yīng)先分離離合器，在銑刨機掛檔后在結(jié)合離合器；2）在一檔行車速度或停車時，緩慢下降銑刨鼓至銑刨深度；3）一次性銑刨瀝青混