【文章內容簡介】 1振動輪 2活動偏心塊 3固定偏心塊 4軸承外圈 5滾子 6軸承內圈 7振動軸承座 8振動軸1 vibratory roller 2 activity of eccentric block 3 fixed eccentric block 4 bearing outer ring5 roller 6 bearing inner ring 7 vibrating bearing seat 8 vibrating shaft圖5振動室Fig 5 Vibration bearing，它有兩種工況，一種是隨振動輪1的停止轉動而靜止，另一種是隨振動輪1的前進、倒退而轉動。振動輪1與振動軸8的轉動速度相比，相對較慢。分析這兩種工況，偏心塊產生的離心力基本是順序作用在軸承外圈4軌道的整個圓周上，所以在軸承外圈4上所受的是循環(huán)負荷。振動軸8旋轉一周內，軸承外圈4上所受的力有所不同。如圖6所示。當活動偏心塊和固定偏心塊同時到達最高點時，由于振動輪設計中，振動輪在振動工況下要有一定振幅，所以要求偏心塊產生的離心力大與振動的整個質量。所以當偏心塊同時到達最高點a時,由于離心力作用，能將振動輪整個提高地面；而當固定偏心塊和活動偏心塊同時轉到最低點b時，整個振動輪被大地托住，所以軸承外圈上b點受到的力大于a點。 圖6 振動軸承受力示意圖Fig. 6Schematic diagram ofvibration bearingb因軸承主要承受徑向力作用，故選向心圓柱滾子軸承該軸承承受著偏心塊旋轉產生的離心力F、偏心塊產生的慣性力F、軸及偏心塊的自重W、W。力W與W同F(xiàn)相比很小，為簡化計算略去不計。力F與F方向相反，略取使之偏于安全。這樣軸承上的軸向力為零，徑向力可按下式計算： ( N ) (32)（N） (33) 轉速 （r/min） (34)（r/min） (35) 查機械設計手冊可得軸承的要求壽命L=4000h。.查《機械設計手冊》，軸承的基本額定動載荷為[8]： （36）C—基本額定動載荷計算值；N—壽命因數(shù)；；—速度因數(shù)；—力矩載荷因數(shù)；—沖擊載荷因數(shù)；—溫度因數(shù)；取1P—當量動載荷 當量動載的計算：軸承的基本額定動載荷是在假定的運轉條件下確定的。其中載荷條件是：向心軸承僅承受純徑向載荷；推力軸承僅承受純軸向載荷。P=X+Y （37）其中： —徑向載荷（N）；—軸向載荷（N）；X—徑向動載荷系數(shù)；Y—軸向動載荷系數(shù)；查表得，X=1，Y=0.所以， P（N） （38）P（N） （39）計算得（N） （40）（N） （41）額定靜載荷可按下式計算：C （42）式中：C—基本額定靜載荷計算值；P—當量靜載荷，N；查表得P=；S—安全系數(shù)；查表取S=3。高振幅時，C（N） （43）C（N） （44）按照較大者確定軸承基本額定載荷：C（N） C（N 首先按下式初步估算振動軸承的最小直徑，選取軸的材料為45號剛，調質處理d （46） A= （47）A—查表取為112；p—輸出軸上的功率 KW；n—軸的轉速 r/min。(1800\1980)，泵、。由發(fā)動機功率p=則 p== （48）由上式得 dmm （49）dmm （50）取較大者為設計時的參考最小軸徑。取整取d=32mm 振動軸強度校核軸1與振動馬達相連，振動馬達旋轉通過軸1傳遞到偏心塊上，軸1帶動偏心塊高速旋轉產生振動所需的兩個不同的離心力，從而實現(xiàn)振動，軸1的受力情況如下，右端與馬達相連，這里會產生一個扭轉應力，安裝軸承的地方會產生一個支撐力，軸1有2個安裝軸承的地方，這里產生2個彎曲應力，左端與聯(lián)軸器相連，連接另一根軸這里也會產生一個彎曲應力，根據(jù)上述分析，畫出軸1的形狀，以及其受力分析，和彎矩扭矩，載荷分布情況如圖7： 圖7 振動軸1形狀以及受力分析和載荷分析 Fig. 7 vibration shafts of the 1 shape and analysis of force and load軸的材料為45號鋼，軸的材料為45號鋼，按類載荷計算，其許用彎曲應力為:=。危險截面的當量彎矩M為：所以：M= ；N （55）式中：M—危險截面彎矩；N—根據(jù)扭矩性質而定的折合系數(shù)；T—扭矩；N其中， M= （56）L—危險斷面到軸承支撐點的距離；134mm。n—軸的轉速；1800/1980 (r/min)當壓路機處于高幅低頻狀態(tài)時：T T=T1+T2 =483 其中 （58）所以 （59）很顯然，當振動壓路機處于高頻低幅狀態(tài)時：T＜T M＜M 所以M＜M。按較大者計算：危險截面的應力應滿足 = （60）式中 —彎曲應力；PaＺ—截面模數(shù)；m其中，Ｚ＝ （61）則Pa=＜通過聯(lián)軸器與主軸連接的軸2簡化形狀如下，分析其載荷分布，以及彎矩扭矩圖如下： 圖8振動軸2的載荷分布 vibration shafts of the 2 load distribution軸2同樣采用45號鋼，其許用彎曲應力同軸1，同樣在高頻時其彎矩合扭矩都大于低頻其參數(shù)和計算公式同上T （62）M （63）M （64）Pa=＜ （65）根據(jù)校核結果得出結論：2根振動軸其截面都安全 振動軸承壽命校核 根據(jù)振動軸承型號： NF2322單列向心圓柱滾子軸承查得基本參數(shù)：C=535000N。P==48921（N）（66）L=12070（h） （67）L=10034 （h） （68）其中，P—軸承所受的平均載荷；L—軸承的計算壽命；按高振幅時間100%校核：L=5722h4000h （69）其中 （70）經(jīng)計算,軸承壽命達到設計要求[10]。 連軸器選擇 振動馬達與振動軸之間采用直接傳動方式，即使用連軸器聯(lián)接。梅花型彈性連軸器由于其周向剛度較大，可以傳遞較大的扭矩而梅花型彈性件使軸向有較大的收縮余地，徑向剛度較小，因而可承受較大的徑向跳動變形，可用于液壓馬達與振動軸的聯(lián)接。另外，它的軸向尺寸和徑向尺寸都較小，可以減少振動輪的寬度和高度。連軸器的計算轉矩： （71）式中： —工況系數(shù)。查設計手冊，T—額定扭矩；N/m其中， T=9550（N） （72）T（N） （73）取較大值計算連軸器的計算轉矩：T==（N） （74）按照計算轉矩應小于連軸器公稱轉矩的條件，查手冊，選用梅花形彈性連軸器LM7，其公稱轉矩為630N，軸孔直徑為50，半連軸器長度L=60。 振動器殼體設計圖9振動器旋轉殼體Fig 9The vibrator shell of revolution因振動器旋轉速度很快，傳遞功率大，所以應選擇油潤滑。振動器旋轉殼體內壁置有T型筋。當殼體跟鋼輪一起旋轉時，不論正反轉T型筋將潤滑油撩起澆到偏心塊和軸承上，達到充分潤滑和加快散熱的目的。降低溫度可延緩潤滑油老化，延長振動軸承使用壽命。隨著振動室內溫度的升高，腔內必將充滿油氣。如果沒有透氣塞或透氣孔，振動輪內的橡膠減振器安裝盤、框架軸承安裝中的油封勢必加速失效漏油，透氣塞也很容