小型手扶式壓路機(jī)行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第1章緒論1.1本設(shè)計(jì)課題目的及意義在我國(guó)施工過(guò)程中小型壓路機(jī)不僅能夠提高道路壓實(shí)質(zhì)量,而且還可以使路面保持穩(wěn)定狀態(tài),消除土中的空隙,降低滲透性,減少軟化和膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。借鑒國(guó)際上的先進(jìn)技術(shù)，并參考國(guó)內(nèi)公路施工領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，研制出一款具有良好綜合性能的小型手扶式壓路機(jī)。本機(jī)適合于我國(guó)高等級(jí)道路的碾壓作業(yè)，特別是對(duì)沙礫、沙礫、無(wú)粘粒的道路碾壓和修補(bǔ)作業(yè)有較高的要求。要求壓路機(jī)的壓實(shí)度好，適應(yīng)性強(qiáng)，轉(zhuǎn)向靈活；具有較高的攀爬性能和較大的優(yōu)勢(shì)，而且在滿足與國(guó)產(chǎn)類似產(chǎn)品同等的情況下，具有上述優(yōu)勢(shì)[10]。通過(guò)對(duì)本次課題的研究，讓自己對(duì)自己所學(xué)知識(shí)的鞏固和復(fù)習(xí)，加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)自己平時(shí)積累的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并搜集了大量相。關(guān)的參考文獻(xiàn)，為此課題設(shè)計(jì)方案的擬訂以及繪制草圖打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)，最終形成了一套完整的設(shè)計(jì)思路。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀目前，國(guó)內(nèi)外的振動(dòng)壓路機(jī)正朝著結(jié)構(gòu)模塊化、機(jī)電一體化、多功能、安全駕駛、智能化、專業(yè)化方向發(fā)展。隨著國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，尤其是道路的不斷拓展，國(guó)內(nèi)的壓路機(jī)銷(xiāo)量也將越來(lái)越高。預(yù)計(jì)未來(lái)，中國(guó)的壓路機(jī)產(chǎn)能將達(dá)到15000輛，其中國(guó)內(nèi)產(chǎn)量約占85%。在中低端市場(chǎng)，如靜磨式碾壓、機(jī)械式單車(chē)輪震動(dòng)式壓路機(jī)等仍占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，而進(jìn)口產(chǎn)品僅占15％，主要是水力傳動(dòng)的振動(dòng)壓路機(jī)等高端產(chǎn)品。然而，在技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)公司仍有待發(fā)展。未來(lái)，高效率、高品質(zhì)的高端產(chǎn)品將成為發(fā)展的趨勢(shì)。隨著市場(chǎng)對(duì)施工機(jī)械的要求越來(lái)越高，以下幾個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品將有很好的發(fā)展前景：大功率的震動(dòng)碾壓、大功率的輪胎碾壓、自走式雙鋼輪震動(dòng)碾壓?？烧{(diào)式無(wú)級(jí)變速震動(dòng)碾壓，并有特殊的碾壓裝置。需要不斷地發(fā)展并推廣的是擁有良好的行駛條件和對(duì)環(huán)境影響較小的振動(dòng)式壓路機(jī)。1.3課題設(shè)計(jì)方法及思路借鑒國(guó)外小型壓路機(jī)的先進(jìn)技術(shù)水平，結(jié)合我國(guó)在道路建設(shè)領(lǐng)域的研究成果和規(guī)范，對(duì)小型壓路機(jī)進(jìn)行了全面的改進(jìn)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的小型手扶式壓路機(jī)，是一種適合于高級(jí)別道路鋪裝的壓實(shí)機(jī)，它具有壓實(shí)度好，轉(zhuǎn)彎靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，攀爬能力強(qiáng)的特點(diǎn)。與此同時(shí)，它還能適應(yīng)對(duì)沙石等無(wú)粘性土地的道路進(jìn)行碾壓和修補(bǔ)，并能與國(guó)內(nèi)類似的產(chǎn)品媲美，具有一定的優(yōu)勢(shì)。（1）經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)類似型號(hào)技術(shù)指標(biāo)的分析，我們制定了一套小型手動(dòng)壓路機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案，并對(duì)整體設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行了檢驗(yàn)和計(jì)算。通過(guò)這些工作，我們確定了發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)、各個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)速、壓力大小以及激振力等參數(shù)。（2）根據(jù)基本要求，我們要著重設(shè)計(jì)壓路機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以滿足預(yù)期需求。動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括：行走系統(tǒng)、振動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)需要計(jì)算機(jī)器的動(dòng)力參數(shù)，并選擇合適的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。1.4課題設(shè)計(jì)任務(wù)及安排通過(guò)查找相關(guān)書(shū)籍了解關(guān)于小型手扶式壓路機(jī)的相關(guān)知識(shí)并確定本課題的總體設(shè)計(jì)方案；通過(guò)現(xiàn)有的各種型號(hào)的小型手扶式壓路機(jī)的基本參數(shù)進(jìn)行參考，來(lái)擬定本課題所需要的基本參數(shù)；通過(guò)相關(guān)公式的計(jì)算來(lái)確定整體的基本參數(shù)；設(shè)計(jì)小型手扶式壓路機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先，采用文獻(xiàn)研究法，了解本課題的研究現(xiàn)狀；其次，進(jìn)一步調(diào)查分析、搜集閱讀資料和進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品考察，做好結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)優(yōu)化原則確定小型手扶式壓路機(jī)結(jié)構(gòu)；最后，細(xì)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的分析與計(jì)算，完成各項(xiàng)基本工作。

第2章小型手扶式壓路機(jī)基本參數(shù)計(jì)算2.1擬定基本參數(shù)（1）整機(jī)重量通過(guò)參考相同產(chǎn)品的基本參數(shù)，因此在本次設(shè)計(jì)的小型手扶式壓路機(jī)采用0.8噸位，即G=800kg經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，當(dāng)振動(dòng)壓路機(jī)上下車(chē)質(zhì)量比接近1時(shí)，其壓實(shí)效果最佳。然而，在具體的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中，要想準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)這個(gè)比率是非常困難的。因此，在設(shè)計(jì)階段，我們將上下車(chē)質(zhì)量比設(shè)定為1，以便于實(shí)際操作。如果出現(xiàn)誤差，我們會(huì)在事后檢查時(shí)進(jìn)行修正。（2）單輪分配質(zhì)量本次設(shè)計(jì)中有兩個(gè)鋼輪，因此設(shè)單鋼輪質(zhì)量為400kg即：Av=400kg（3）前輪靜線載荷已知，前輪寬度為bv=800mm=80cm，AvNv2.2穩(wěn)定性機(jī)器的穩(wěn)定性指的是在各種情況下，機(jī)器都不會(huì)滑動(dòng)或傾斜，從而能正常工作的能力。它可以通過(guò)滑動(dòng)角度和傾斜角度來(lái)評(píng)估。整機(jī)穩(wěn)定性分為兩部分，即平坦地面上的穩(wěn)定性和坡道上的穩(wěn)定性。平坦地面上的穩(wěn)定性通常指機(jī)器在最大轉(zhuǎn)向角度下是否穩(wěn)定，主要考慮橫向翻轉(zhuǎn)情況。坡道上的穩(wěn)定性分為縱向和橫向兩種情況，均有平行線及最大轉(zhuǎn)彎角度。根據(jù)機(jī)器的工作情況，機(jī)器穩(wěn)定性可分為靜力穩(wěn)定和運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力穩(wěn)定兩大類。無(wú)論是滑移還是傾翻，都表明機(jī)器失穩(wěn)，但傾翻的風(fēng)險(xiǎn)更大，因此機(jī)器要保證不會(huì)滑移和傾翻。對(duì)整機(jī)穩(wěn)定性進(jìn)行分析和計(jì)算時(shí)，需確保機(jī)器先滑移而不發(fā)生傾翻，以確保安全[1]。2.3振動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算2.3.1振幅小型手扶式壓路機(jī)的工作幅度是非常重要的指標(biāo)，它對(duì)振動(dòng)頻率和壓實(shí)度有很大影響。在相同的激勵(lì)頻率下，振動(dòng)強(qiáng)度隨著工作幅度的增加而增大。將振動(dòng)壓路機(jī)通過(guò)千斤頂或其他支撐裝置使振動(dòng)輪懸掛起來(lái)時(shí)所測(cè)量到的振幅被稱為標(biāo)稱振幅，即空載振幅。而工作幅度則是指振動(dòng)壓路機(jī)在實(shí)際工作中的振幅大小。通常情況下，工作幅度大于標(biāo)稱振幅，設(shè)其為A，名義振幅用A0表示，Ａ與AA=2A通過(guò)查閱相關(guān)資料，得到振動(dòng)壓路機(jī)名義振幅的取值范圍為：壓實(shí)基層：1.4-2.0mm壓實(shí)次基層0.8-2.0mm壓實(shí)瀝青混凝土及路面：0.4-0.8mm結(jié)合本設(shè)計(jì)要求，參考同類產(chǎn)品參數(shù)，本設(shè)計(jì)名義振幅取值為0.80mm。即A=0.82.3.2振動(dòng)頻率在頻率與振幅對(duì)壓實(shí)效果的影響見(jiàn)圖2-1所示。圖2.1頻率與振幅對(duì)壓實(shí)效果的影響根據(jù)圖3.1可知，當(dāng)振幅從A增加到2A時(shí)，振蕩器的作用在振動(dòng)壓路機(jī)的振實(shí)性方面得到了明顯改善。但在低幅度下，振動(dòng)器的效果不明顯。振幅越大，碾壓效率越高。但如果振幅過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)烈震動(dòng)，零部件受損。同時(shí)，過(guò)大的振幅使駕駛?cè)似冢贡荒雺旱奈锪献兂煞勰?，?yán)重限制了碾壓效果。另外，過(guò)大的振幅會(huì)導(dǎo)致振搗器的松動(dòng)和級(jí)配不良，對(duì)振蕩器質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)幅度，以確保壓實(shí)度良好。振動(dòng)壓路機(jī)的主要性能指標(biāo)是偏心塊旋轉(zhuǎn)。如果要達(dá)到較好的碾壓效果，使用振動(dòng)式碾壓時(shí)，需要確保其轉(zhuǎn)速高于或低于土壤自然振動(dòng)頻率，以保證工作效果。振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)頻率（f）與角頻率（ω角）f=1ω角式（2-4）中：T——振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)周期；n——激振器的轉(zhuǎn)速。在一定的工作頻率下，工作頻率對(duì)壓縮強(qiáng)度的影響不大。但如果超出了這個(gè)范圍，就可能會(huì)影響壓實(shí)效果，具體取決于被壓實(shí)材料的特性。當(dāng)震動(dòng)頻率超過(guò)一定界限時(shí)，震動(dòng)的強(qiáng)度會(huì)導(dǎo)致震動(dòng)器與地面分離，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)被壓實(shí)物體表面的劇烈、無(wú)規(guī)律的撞擊和擠壓。經(jīng)驗(yàn)表明，振動(dòng)壓路機(jī)工作頻率ω工作ω工作其中ω2由于其ω2壓實(shí)基層：25-30Hz壓實(shí)次基層：25-40Hz壓實(shí)瀝青混凝土及路面：30-55Hz由于該設(shè)計(jì)產(chǎn)品的使用范圍限制在壓實(shí)道路的次級(jí)底層上，因此它的工作效果至關(guān)重要。為了確保良好的壓實(shí)效果，其工作頻率被設(shè)置為中等水平，初始值設(shè)定為35Hz，以便參考類似產(chǎn)品的參數(shù)。即：ω=35Hz2.3.3減振系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）方案選擇該方案采用橡膠阻尼裝置，選擇了耐油性能好、減震效果優(yōu)異的NBR橡膠。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算，減振系統(tǒng)總剛度為：K1式（2-6）中：m1——壓路機(jī)的上車(chē)當(dāng)量質(zhì)量，ω——壓路機(jī)的振動(dòng)頻率，ω=35Hz，則：KK（2）振動(dòng)軸偏心質(zhì)量和偏心距的計(jì)算偏心塊厚度:t1=偏心塊偏心質(zhì)量mm1偏心塊偏心質(zhì)量m2偏心距e:e=4(R3（3）偏心力矩已知：偏心塊質(zhì)量m=m1可得：Ms（4）振動(dòng)軸承的選型及壽命選用軸承：NJ409MA/C3，潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，Cr=102已知數(shù)據(jù)：轉(zhuǎn)速n=3100r/min，徑向力：F=24.5KN（一組軸承）該軸無(wú)軸向力，只有徑向力，單個(gè)軸承當(dāng)量動(dòng)載荷：PR軸承壽命：L=106（5）聯(lián)軸器的選擇為保證馬達(dá)軸與振動(dòng)軸的正確傳動(dòng)及同心度問(wèn)題，需要可調(diào)節(jié)同心度的彈性聯(lián)軸器，選用簡(jiǎn)單彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器HL2參數(shù)：彈性體強(qiáng)度HA≥75振動(dòng)軸冷起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：起振瞬間壓力160barM儲(chǔ)備系數(shù)：r=T

第3章小型手扶式壓路機(jī)總體方案設(shè)計(jì)3.1整機(jī)的方案分析（1）規(guī)格系列本次設(shè)計(jì)為0.8噸位小型手扶式壓路機(jī)（2）行駛方式本次行駛方式為手扶式（3）車(chē)架形式振動(dòng)壓路機(jī)的車(chē)架有剛性車(chē)架和鉸接車(chē)架兩種。由于剛性框架是一個(gè)整體，所以在轉(zhuǎn)向過(guò)程中，往往是一個(gè)整體，因此，其靈活性和適應(yīng)性都比較差。鉸接車(chē)架通常由前后兩節(jié)車(chē)及中心鉸接架所構(gòu)成，其通過(guò)能力和機(jī)動(dòng)性都很好。本設(shè)計(jì)擬采用鉸接車(chē)架。（4）減振方式常用的減振方法有三種：橡膠減振，空氣減振，彈簧減振。其中，氣體阻尼方法具有阻尼幅度差，傳遞扭矩難度大，外形尺寸大等缺點(diǎn)；不致密的缺陷，多與拖曳的震動(dòng)輪子一起使用。彈性阻尼具有內(nèi)阻尼小，阻尼差，不允許在諧振頻段工作等缺陷，多適用于平底振動(dòng)。在橡膠減振方式中，它的減振塊的形狀和大小可以按照自己的需求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，它的優(yōu)點(diǎn)是：它的隔振緩沖性好、彈性持久，內(nèi)部阻尼大，可以安全地通過(guò)諧振區(qū)。它的體積輕、質(zhì)量小，便于安裝、維護(hù)、保養(yǎng)，因此它的使用范圍很廣，可以滿足本設(shè)計(jì)對(duì)減振系統(tǒng)的需求，所以我的設(shè)計(jì)采用了橡膠減振方式[13]。（5）激振器的選擇在現(xiàn)有的振動(dòng)壓路機(jī)中，通常使用的是轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性激勵(lì)裝置。由單軸振振器轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的離心力，使得振動(dòng)輪做圓周運(yùn)動(dòng)，使得被壓實(shí)的土顆粒既有豎向移動(dòng)，也有橫向移動(dòng)，從而形成了一定的揉搓力，使得壓實(shí)的效果更好。該振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以通過(guò)油壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)振蕩的調(diào)整，且具有很好的安裝與調(diào)整與控制功能。單幅慣性激振器是一根旋轉(zhuǎn)的偏心軸，或在振動(dòng)軸上裝一塊偏心質(zhì)量塊，如圖4.1所示，這種激振器只能產(chǎn)生一種振幅。當(dāng)壓路機(jī)的振動(dòng)輪寬度較小時(shí)，采用一根偏心軸支撐在兩個(gè)軸承上；當(dāng)振動(dòng)輪較寬時(shí)，采用一根聯(lián)接軸串聯(lián)兩個(gè)偏心塊，每個(gè)激振器分別安裝在兩個(gè)軸承上，在安裝時(shí)應(yīng)保證兩個(gè)激振器的偏心塊相位角一致。（a）（b）（a）偏心圓振動(dòng)軸；（b）偏心塊振動(dòng)軸圖3.1單幅激振器機(jī)構(gòu)形式（6）總體設(shè)計(jì)壓路機(jī)是主要是一種對(duì)瀝青混凝土進(jìn)行定型壓實(shí)，保證瀝青混凝土路面的平整度，減少路面的輪機(jī)印的設(shè)備；主要用于道路維修和擴(kuò)建，隨著交通事業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的道路需進(jìn)行維修和擴(kuò)建，小型壓路機(jī)因體積小，操作靈敏，在較高的路沿間隙和較小的側(cè)面間隙實(shí)用性特別強(qiáng)，所以需求也就越來(lái)越大在作業(yè)過(guò)程中，壓路機(jī)需要對(duì)某些狹窄區(qū)域進(jìn)行壓實(shí)工作，此時(shí)大型壓路機(jī)不再適用，在這種情況時(shí)選擇一種手扶式壓路機(jī)，其機(jī)身下方安裝有來(lái)兩個(gè)壓輥，該機(jī)械依靠壓輥在路面上行進(jìn)，同時(shí)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。其大致結(jié)構(gòu)如圖3-2所示：1?發(fā)動(dòng)機(jī)、3?輥筒、4?架體、、7?手扶桿、8?搖把、19?儲(chǔ)存箱圖3.2手扶式壓路機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.2傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)原則動(dòng)力系統(tǒng)的布局主要是確定各部分的位置、大小、以及連接方式。在不同類型的施工設(shè)備中，由于動(dòng)力系統(tǒng)的組成成分不同，其復(fù)雜性也因此不同。即便是采用同一種驅(qū)動(dòng)方案，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和零部件的布局也會(huì)因此存在差別。這些差別會(huì)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的形狀、尺寸、加工工藝和連接方式，甚至是機(jī)械效率和整機(jī)性能等產(chǎn)生影響。因此，在傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，必須遵守以下幾個(gè)方面的規(guī)定，以確保機(jī)械設(shè)備和傳動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)性能和工藝性能：（1)為了提高具有高動(dòng)力或長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行的施工機(jī)器的機(jī)械傳輸效率，應(yīng)該在傳動(dòng)的前端（即離引擎更近的地方）安裝更多能量損耗較大的傳動(dòng)，而在傳動(dòng)的末端安裝能量損耗較少的傳動(dòng)。(2）為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減小傳動(dòng)部件尺寸以及簡(jiǎn)化制作流程，應(yīng)盡可能減少傳動(dòng)部件數(shù)量，以達(dá)到所需傳動(dòng)性能。在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)前端，應(yīng)安排傳輸容量較低或帶有摩擦的傳輸裝置；大多數(shù)傳動(dòng)副和高加工要求的高速傳動(dòng)應(yīng)排在系統(tǒng)前端，形成“前多后少”的局面。在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)尾端設(shè)置低速齒輪，以降低振動(dòng)和噪音，并將可變的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)前端，使大多數(shù)驅(qū)動(dòng)元件為旋轉(zhuǎn)。另外，將可變的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與工作設(shè)備相連，使其位于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的某一端。(3)為了確保機(jī)械運(yùn)行平穩(wěn)，降低振動(dòng)和噪音，需要在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的前面設(shè)置起阻尼功能或彈性驅(qū)動(dòng)功能的機(jī)械裝置，并選擇移動(dòng)平穩(wěn)性好、動(dòng)載荷小的驅(qū)動(dòng)元件。而具有更大沖擊力的機(jī)械裝置則應(yīng)設(shè)置在傳送裝置的后面。3.3傳動(dòng)方案選擇常見(jiàn)的振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，如重量輕、體積小、無(wú)級(jí)調(diào)速和調(diào)頻容易、傳動(dòng)沖擊小、閉鎖制動(dòng)功率損失小、容易進(jìn)行功率分流、機(jī)器布置簡(jiǎn)單、容易操作控制、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等等。因此，在振動(dòng)壓路機(jī)設(shè)計(jì)中，液壓傳動(dòng)是一種非常理想的傳動(dòng)方式[8]。機(jī)械傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：傳動(dòng)比較準(zhǔn)確，適用于定比傳動(dòng)；實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能傳遞較大的扭矩；故障容易發(fā)現(xiàn)，便于維修。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，動(dòng)力部分使用柴油機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力主要傳到三個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：行走系統(tǒng)、振動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。（1）行走系統(tǒng)方案擬定在壓路機(jī)前進(jìn)的過(guò)程中，通常采用調(diào)節(jié)體積的方法來(lái)控制壓路機(jī)的行走速度，其中包括閉式回路和開(kāi)式回路兩種方式。總的來(lái)說(shuō)，封閉式體積調(diào)節(jié)是較為科學(xué)的方法，它可以分為高速調(diào)節(jié)和低速調(diào)節(jié)兩類。對(duì)于較小的雙鋼輪軸關(guān)節(jié)振動(dòng)碾壓機(jī)來(lái)說(shuō)，宜采用低速調(diào)節(jié)方式，盡管成本較高，但是其結(jié)構(gòu)和安裝都相對(duì)簡(jiǎn)單。下面我們以一個(gè)低速調(diào)節(jié)的例子來(lái)解釋這個(gè)問(wèn)題。我國(guó)針對(duì)較低轉(zhuǎn)速工況，很少有適合于壓路機(jī)鋼車(chē)輪傳動(dòng)的活塞式水泵或活塞式電動(dòng)機(jī)，因此采用體積式速度調(diào)節(jié)的油壓部件。在選用時(shí)，應(yīng)參考國(guó)外同類壓路器使用的水力單元，并根據(jù)其在國(guó)際上的需求進(jìn)行匹配。對(duì)于小尺寸的雙鋼車(chē)輪碾壓，碾壓為主要工作。當(dāng)碾碎柏油鋪裝時(shí)，為避免碾壓過(guò)程產(chǎn)生不平整的褶皺，兩個(gè)鋼車(chē)輪必須同步轉(zhuǎn)動(dòng)。從造價(jià)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)幅度等方面來(lái)看，我們可以采用一臺(tái)變頻器和一臺(tái)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、轉(zhuǎn)矩大的定值電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)泵控系統(tǒng)。此外，還需要補(bǔ)油泵和補(bǔ)油減壓閥門(mén)，以及用于牽引功能的設(shè)備，以確保在車(chē)輛不能啟動(dòng)時(shí)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）振動(dòng)系統(tǒng)方案選擇液壓振動(dòng)系統(tǒng)有兩種，一種是閥門(mén)操縱的開(kāi)放式液壓振動(dòng)系統(tǒng)，另一種是泵操縱的封閉式液壓振動(dòng)系統(tǒng)。由定量泵，安全閥，換向閥控制的敞口液壓系統(tǒng)；配制電機(jī)與制冷機(jī)，構(gòu)成開(kāi)放式回路。其中液壓泵、馬達(dá)都采用了定量的齒輪泵和齒輪泵，降低了造價(jià)。泵控閉合水力系統(tǒng)一般由變量泵，組合閥，電動(dòng)機(jī)組成；冷卻器、儲(chǔ)能器等，因?yàn)樗淖兞勘煤投侩姍C(jī)都是采用了軸向柱塞型的，所以，各類閥門(mén)都盡可能地與泵、電機(jī)集成在一起，形成一個(gè)封閉的系統(tǒng)，具有很高的體積效益。在相同的系統(tǒng)功率條件下，采用了活塞式水泵和活塞式電動(dòng)機(jī)，從而降低了系統(tǒng)的流速，降低了水泵和電動(dòng)機(jī)的體積；在建筑布局方面，更具靈活性。因?yàn)樗械拈y門(mén)都是一體化的，所以其外型結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，而且中間連接點(diǎn)也較少，損耗也較?。辉撗b置具有高效、可靠的特點(diǎn)，并能實(shí)現(xiàn)變幅、變頻等功能。只是花費(fèi)有些大而已。由于該設(shè)計(jì)屬于小型機(jī)床，為了提高機(jī)床的工作特性，本文提出了一種基于泵控的閉合液壓系統(tǒng)。（3）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)由于該產(chǎn)品是一種以20公里/小時(shí)以下運(yùn)行速度為目標(biāo)的小型手扶壓路機(jī)，所以可以使用全液壓的方式。全液壓轉(zhuǎn)向裝置由一臺(tái)轉(zhuǎn)向泵、一臺(tái)全液壓轉(zhuǎn)向裝置及一臺(tái)轉(zhuǎn)向油缸組成。該裝置具有操作靈活省力，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝和布置方便，并且在引擎停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠用手操作的優(yōu)勢(shì)。

第4章小型手扶式壓路機(jī)行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1行走系統(tǒng)功率計(jì)算4.1.1行走系統(tǒng)工作原理圖1-油箱、2-齒輪泵、3-閥門(mén)、4-齒輪馬達(dá)、5-聯(lián)軸器、6-減速器、7-高速齒輪傳動(dòng)、8-低速齒輪傳動(dòng)、9-鏈傳動(dòng)、10-鋼輪圖4-1行走原理圖齒輪泵從油箱吸油，經(jīng)過(guò)閥門(mén)控制流量，進(jìn)而控制齒輪馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，減速器通過(guò)聯(lián)軸器與齒輪馬達(dá)相連接，之后在經(jīng)過(guò)帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給兩個(gè)鋼輪，完成行走。4.1.2行走系統(tǒng)總功率（1）行走系統(tǒng)總功率計(jì)算兩個(gè)鋼輪直徑相同且均為驅(qū)動(dòng)輪，配備一個(gè)馬達(dá)，其最大動(dòng)力等于兩個(gè)鋼輪動(dòng)力之和，則：Pmax=其中ω=2πn=2πn/2πr=v/R，得：Pmax=gv(馬達(dá)取μ=μPmax=gvμv查閱資料可知鋼/土地的附著系數(shù)取μ=0.4振動(dòng)時(shí)取μ=0.3~0.4整機(jī)重量振動(dòng)時(shí)的行走速度為工作速度v=3km/hpmax=2.6Kw(4-4)其中，前輪最大可傳遞的行走功率：pv=m1gμ后輪最大可傳遞的功率：ph=m2gμ行走裝置的總效率為行走傳動(dòng)裝置的總功率估算：p1=p通過(guò)摩擦力兩驅(qū)動(dòng)鋼輪傳遞的最大轉(zhuǎn)矩MR=mgμvd/2=846.7N?m式中，d為鋼輪直徑d=540mm=0.54m（2）計(jì)算最大牽引力F式中：δ——牽引比（對(duì)雙鋼輪而言，δ=0.5~0.6）4.2行走系統(tǒng)元件的選型由以上計(jì)算可知，行走系統(tǒng)總功率為3.1kw，兩輪最大轉(zhuǎn)矩為846.7N?m，結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有同類產(chǎn)品、技術(shù)，初選參數(shù)型號(hào)，并留有足夠的儲(chǔ)備系數(shù)，一般儲(chǔ)備系數(shù)為2左右，則初選泵為42P28型，馬達(dá)選用力樂(lè)士MCR05系列馬達(dá)，初定排量為620cm3/rcm，輸出功率25kw，最大承受壓力45Mpa，工作壓力為25Mpa，并且可帶動(dòng)制動(dòng)器。具體參數(shù)如下：行走泵：42P28:q=28馬達(dá)總效率：η=0.95馬達(dá)轉(zhuǎn)速：n=2300r/min流量：Q=qnη=28×2300×0.97=62.5cm持續(xù)壓力：P=25Mpa最大壓力：P持續(xù)功率：P=ΔPQη=14.2kw最大功率：P行走馬達(dá)：MCR05C620排量：q=620cm3/r最大壓力：p=45Mpa持續(xù)壓力：p=25Mpa最大轉(zhuǎn)速：n45Mpa時(shí)前后輪的最大轉(zhuǎn)矩：M=2ΔPqη/2π=8440N?m（4-9）根據(jù)以上計(jì)算可得：泵的最大儲(chǔ)備系數(shù)：PγP馬達(dá)的最大儲(chǔ)備系數(shù)：MγM4.3行走系統(tǒng)傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)4.3.1減速器的設(shè)計(jì)（1）齒輪設(shè)計(jì)1.第一組齒輪設(shè)計(jì)：在工作過(guò)程中，轉(zhuǎn)速無(wú)法達(dá)到最高轉(zhuǎn)速，因此在本次計(jì)算中通過(guò)查閱相關(guān)資料，了解到小型手扶式壓路機(jī)在工作過(guò)程中馬達(dá)的轉(zhuǎn)速大部分時(shí)間維持在600r/min~1000r/min，因此在本次計(jì)算中采用其平均值，即800r/min。輸入功率P=25kw，輸入轉(zhuǎn)速為n1=（1）選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù)①按圖所示的傳動(dòng)方案，選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力角取為20°。②壓路機(jī)為一般工作機(jī)器，參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用7級(jí)精度。③材料選擇。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度280HBW；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBW。④初選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)試算小齒輪分度圓直徑，即d1t確定公式中的各參數(shù)值。試選KHt小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1T1查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取齒寬系數(shù)?d計(jì)算區(qū)域系數(shù)ZHZH查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，材料的彈性影響系數(shù)ZE計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合系數(shù)Zεαa1=αaεαZε計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[σH查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為σHlim1查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1N2查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1取失效概率為1％，安全系數(shù)S=1，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得[σ[σ取[σH][試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑：d調(diào)整小齒輪分度圓直徑。計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度v。v=π齒寬b。b=?計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，使用系數(shù)KA根據(jù)v=2.58m/s、7級(jí)精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得動(dòng)載系數(shù)K齒間載荷分配系數(shù)KHαFt1KA查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得齒間載荷分配系數(shù)KHα查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)得齒向載荷分布系數(shù)KHβKH查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑：d1H及相應(yīng)的齒輪模數(shù)mH（3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，試計(jì)算模數(shù)，即mt確定公式中的各參數(shù)。初選KFt查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，并計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。Yε計(jì)算YFa查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，齒形系數(shù)YFa1=2.80,Y查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，小齒輪和大齒輪得齒根齒根彎曲疲勞極限分別為σFlim1查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)相關(guān)公式，得[[YY因?yàn)榇簖X輪的YFa2YSa2Y試計(jì)算模數(shù)：m調(diào)整齒輪模數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度vdv=齒寬bb=寬高比bh=（2b計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KF根據(jù)v=2.04m/s，7級(jí)精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得動(dòng)載系數(shù)Kv由Ft1=2T查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得KHβ=1.316，結(jié)合bhK查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)：m及相應(yīng)的小齒輪分度圓直徑d對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)mH和小齒輪分度圓直徑d1H分別大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)mF和小齒輪分度圓直徑d1F。由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，而齒輪直徑的大小主要取決于齒面接觸疲勞強(qiáng)度，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)3.15mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得得分度圓直徑取z1=30，則大齒輪齒數(shù)這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊。（4）幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑dd計(jì)算中心距a=計(jì)算齒輪寬度b=考慮到不可避免的安裝錯(cuò)誤，為了保證設(shè)計(jì)齒寬b和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬（5~10）mm，即b取b1=95mm（5）齒輪零件圖圖4-2齒輪零件圖（6）主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)z1=30，z2=1202.第二組齒輪設(shè)計(jì)：輸入功率P=25kw，輸入轉(zhuǎn)速為n1=（2）選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù)①按圖所示的傳動(dòng)方案，選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力角取為20°。②壓路機(jī)為一般工作機(jī)器，參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用7級(jí)精度。③材料選擇。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度280HBW；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBW。④初選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)試算小齒輪分度圓直徑，即d1t確定公式中的各參數(shù)值。試選KHt小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1T1查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取齒寬系數(shù)?d計(jì)算區(qū)域系數(shù)ZHZH查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，材料的彈性影響系數(shù)ZE計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合系數(shù)Zεαa1αaεα=Zε計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[σH查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為σHlim1查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1N2查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1取失效概率為1％，安全系數(shù)S=1，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得[σ[σ取[σH][試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑：d調(diào)整小齒輪分度圓直徑。計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度v。v=π齒寬b。b=?計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，使用系數(shù)KA根據(jù)v=1.43m/s、7級(jí)精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得動(dòng)載系數(shù)K齒間載荷分配系數(shù)KHαFt1KA查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得齒間載荷分配系數(shù)KHα查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)得齒向載荷分布系數(shù)KHβKH查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑：d1H及相應(yīng)的齒輪模數(shù)mH（3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，試計(jì)算模數(shù)，即mt確定公式中的各參數(shù)。初選KFt查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，并計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。Yε計(jì)算YFa查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，齒形系數(shù)YFa1=2.80,Y查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，小齒輪和大齒輪得齒根齒根彎曲疲勞極限分別為σFlim1查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)相關(guān)公式，得[[YY因?yàn)榇簖X輪的YFa2YSa2Y試計(jì)算模數(shù)：m調(diào)整齒輪模數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度vdv=齒寬bb=寬高比bh=（2b計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KF根據(jù)v=2.04m/s，7級(jí)精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得動(dòng)載系數(shù)Kv由Ft1=2T查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得KHβ=1.316，結(jié)合bhK查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)：m及相應(yīng)的小齒輪分度圓直徑d對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)mH和小齒輪分度圓直徑d1H分別大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)mF和小齒輪分度圓直徑d1F。由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，而齒輪直徑的大小主要取決于齒面接觸疲勞強(qiáng)度，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)7.1mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=7mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得得分度圓直徑d取z1=30，則大齒輪齒數(shù)這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊。（4）幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑dd計(jì)算中心距a=計(jì)算齒輪寬度b=考慮到不可避免的安裝錯(cuò)誤，為了保證設(shè)計(jì)齒寬b和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬（5~10）mm，即b取b1=215mm（5）齒輪零件圖圖4-2齒輪零件圖（6）主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)z1=30，z2=1（2）軸的設(shè)計(jì)1）輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定高速軸上的功率P和轉(zhuǎn)速n。P=25kw，n=2300r/min2.初步確定軸的最小直徑初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取A0d高速軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器的軸徑，由于安裝鍵將軸徑增大5％，即d故取整為d123.各軸段的直徑確定（從右端開(kāi)始計(jì)算）圖4-3高速軸①d11②d12=d1則d12=25+（1—3）=由于與軸承內(nèi)孔相配合，且因結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)后，選擇深溝球軸承，則取d12=③d13=d2+（1—3）=31~33mm④d14=d3+2h1；該段為齒輪定位段，h4）各軸段的長(zhǎng)度由上述計(jì)算已知L14=97mm，L11=50mm，L17=19mm，經(jīng)過(guò)相關(guān)公式的計(jì)算得知其他軸段的長(zhǎng)度：L122）輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力分析此減速器的功率，對(duì)材料無(wú)特殊要求，因此選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：抗拉強(qiáng)度極限σ2.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取A0=110d考慮到軸得最小直徑處，會(huì)有鍵槽，故需要估算得軸徑加3%~5%，參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得取標(biāo)準(zhǔn)直徑為40mm。3.各軸段的直徑確定（從右端開(kāi)始計(jì)算）圖4-4低速軸①d21②d22則d22由于與軸承內(nèi)孔相配合，且因結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)后，選擇深溝球軸承，則取d22③d23=d22④d24=d23+2h2；該段為齒輪定位段，h4.各軸段的長(zhǎng)度由上述計(jì)算已知L24=210mm，L21=132mm，L27=25mm，經(jīng)過(guò)相關(guān)公式的計(jì)算得知其他軸段的長(zhǎng)度：L22（3）聯(lián)軸器的選擇1）計(jì)算載荷查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，載荷系數(shù)K計(jì)算轉(zhuǎn)矩T式中：T——公稱轉(zhuǎn)矩，N?mKA4.3.2鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.小鏈輪的設(shè)計(jì)小鏈輪是與軸相連接的同步旋轉(zhuǎn)部件，在實(shí)體繪制的過(guò)程中，它的主要參數(shù)如下：鏈輪齒數(shù)Z=10，齒頂圓直徑da=110mm，齒根圓直徑則分度圓直徑d=p齒頂圓直徑damax綜上可取d=102mm，d則齒根圓直徑df取d分度圓弦齒高h(yuǎn)amax=0.5（p-取h齒側(cè)凸緣直徑dg取d齒側(cè)圓弧半徑γemin取γ滾子定位圓弧半徑γimin取γ滾子定位角αmax取α=120°，取d由h=6.4+dk6取h=11.00mm=28mm齒寬bf1=0.95取b齒側(cè)半徑r齒側(cè)倒角b齒側(cè)凸緣圓角半徑r輪轂長(zhǎng)度L=3.3h=28.7mm實(shí)體需要取L=30mm2.大鏈輪的設(shè)計(jì)已知小鏈輪的轉(zhuǎn)速為40r/min，最終所需要的轉(zhuǎn)速為20r/min，由此可知傳動(dòng)比為2，所以大鏈輪的齒數(shù)z=20，齒頂圓直徑da=220mm則分度圓直徑d=齒頂圓直徑d綜上可取d=200mm，d則齒根圓直徑d取d分度圓弦齒高h(yuǎn)取h齒側(cè)凸緣直徑d取d齒側(cè)圓弧半徑γ取γ滾子定位圓弧半徑γ取γ滾子定位角α取α=120°，取d由h=6.4+dk6齒寬b齒側(cè)半徑r齒側(cè)倒角b齒側(cè)凸緣圓角半徑r輪轂長(zhǎng)度L=3.3h=42.9mm實(shí)體需要取L=40mm

第5章振動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述5.1振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）功率計(jì)算首先使用一系列實(shí)驗(yàn)方法獲取必要的動(dòng)力，以此為依據(jù)來(lái)選擇各部件，接著根據(jù)振動(dòng)原理進(jìn)行詳細(xì)的分解和計(jì)算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：振功功率p=mAλ式中m—振動(dòng)輪質(zhì)量，初估m(xù)=110kgA—振幅，A=0.8mm—修正系數(shù)，其值與頻率有關(guān)，一般取5-8，本設(shè)計(jì)采用的是高頻小振幅，故取大值，取=8振動(dòng)功率:P=110×0.8×10-3（2）主要元件選型該系統(tǒng)需要工作頻率為35赫茲，要求電機(jī)的工作速度在3000轉(zhuǎn)/分鐘以上。為此，我們提出了天津津特公司G5型水泵、GM5型電動(dòng)機(jī)及GM5型水泵的設(shè)計(jì)方案[11]。初選泵：當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300r/min時(shí)，G5-25：8.8kw儲(chǔ)備系數(shù)：x=1.2(合理)初選馬達(dá)：GM5-16，標(biāo)稱轉(zhuǎn)速為3300轉(zhuǎn)/分鐘，理論扭矩為52牛米，帶有兩個(gè)通徑為16的四通H型電磁換向閥，標(biāo)稱雙向工作壓力為21Mpa。此外，還帶有一個(gè)安全閥門(mén)，可以調(diào)節(jié)壓力為16Mpa。5.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）轉(zhuǎn)向液壓缸參數(shù)確定1）液壓缸行程，由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。2）液壓缸推力，轉(zhuǎn)向時(shí)所需轉(zhuǎn)向力矩（前輪力矩，后輪力矩）X=2l/3=467mm(壓路機(jī)鉸鏈連接轉(zhuǎn)向當(dāng)量力臂經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式)液壓缸推力FL=ML鋼輪與地面的附著系數(shù)μ=0.4整機(jī)重量m=800kgML=732Nm；F3）液壓缸內(nèi)徑油缸推力FL取活塞桿直徑d=?28mm內(nèi)徑:D=（4F/πp）+d取整數(shù)D=40mm（2）轉(zhuǎn)向泵參數(shù)確定1）全偏角所需流量Q=π4t為全偏角所需時(shí)間2~4s，ηvt取4s，ηvQ=409cm32）轉(zhuǎn)向泵排量qp=q其中，n為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)轉(zhuǎn)速，n取800r/minqp=30.6cm3/r，取整后可得：qp（3）全液壓轉(zhuǎn)向器選取據(jù)統(tǒng)計(jì)駕駛員方向盤(pán)最大轉(zhuǎn)速是(1~1.5）r/s一般情況下方向盤(pán)總?cè)?shù)2~4轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向器排量為qm=π由上述參數(shù)代入公式5-20中可得轉(zhuǎn)向器排量qm=392cm（4）操縱桿功率計(jì)算1）轉(zhuǎn)向油缸參數(shù)行程L=125mm，缸直徑?40mm，活塞桿直徑?28mmA=14π在干燥地面上壓實(shí)所需要的操縱壓力：P12）轉(zhuǎn)向時(shí)的時(shí)間轉(zhuǎn)向泵：qp=30cmQ=qpnη=57600T=1257576003）轉(zhuǎn)向過(guò)程中功率p3=F

第6章動(dòng)力裝置的選擇（1）整機(jī)功率簡(jiǎn)化計(jì)算振動(dòng)壓路機(jī)引擎的動(dòng)力的方式是將三個(gè)部件的最大動(dòng)力相加。然而，這樣計(jì)算出來(lái)的最大動(dòng)力值比實(shí)際情況中得到的要高。因此，設(shè)計(jì)工程師是按照這個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在選擇引擎時(shí)，建議考慮留出一些備用因子。由公式：總功率＝行走傳動(dòng)功率＋振動(dòng)功率＋轉(zhuǎn)向功率p總（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇振動(dòng)壓路機(jī)常用的動(dòng)力裝置一般為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，與汽油機(jī)相比，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：=1\*GB3①具有高熱效率、低油耗和良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，且造價(jià)低廉。=2\*GB3②該設(shè)備使用可靠，無(wú)需點(diǎn)火裝置，經(jīng)久耐用，無(wú)需維護(hù)，且不會(huì)發(fā)生事故，從而延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命。=3\*GB3③可以通過(guò)增大提升程度、加大氣缸直徑等措施來(lái)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。=4\*GB3④廢氣排放很少。=5\*GB3⑤具備優(yōu)異的火災(zāi)安全保障。本次實(shí)驗(yàn)選用了久保田公司的D1503-M-DI型垂直水冷四沖程柴油機(jī)，轉(zhuǎn)速為2800轉(zhuǎn)/分鐘，輸出功率（12小時(shí)）為24.9千瓦

結(jié)論在深入研究國(guó)內(nèi)外類似振動(dòng)壓路機(jī)技術(shù)和市場(chǎng)需求的基礎(chǔ)上