【導(dǎo)讀】動壓路機(jī)的研究逐漸顯出其重要性及必要性。本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是設(shè)計一種全新的振。且盡量大可能減小相對地面的滑移。邊弧形振動輪為本設(shè)計的重點(diǎn)。本設(shè)計為一種新型結(jié)構(gòu)的振動輪，關(guān)鍵部分為振動輪的非圓。實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)生較大碾壓力和振動范圍的同時又產(chǎn)生最大可能的推動力。的設(shè)計計算和傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算。

　　

【正文】 11 上設(shè)置滑動槽 12，調(diào)節(jié)偏心塊 13 上設(shè)置滑動鍵，調(diào)節(jié)偏心塊 13 的滑動鍵配置在振動軸 11 的滑動槽 12 上實(shí)現(xiàn)沿軸向滑動調(diào)節(jié)。在振動軸 11 上 套裝調(diào)節(jié)彈簧 4，調(diào)節(jié)彈簧 4 兩端設(shè)置彈簧座 10，彈簧座 10 的一側(cè)設(shè)置推力軸 承 3，推力軸承 3 設(shè)置在調(diào)節(jié)偏心塊 13 的外側(cè)，調(diào)節(jié)偏心塊 13 上帶有限位塊 17 或者振動軸 11 上設(shè)置限位塊 17，調(diào)節(jié)偏心塊 13 沿軸向來回移動δ距離，δ為 5 － 50mm。 在調(diào)節(jié)彈簧 4 的預(yù)緊力作用下使調(diào)節(jié)偏心塊 13 與固定偏心塊 14 緊貼且相位 24 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 長安大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 角為 180 度，當(dāng)動力源馬達(dá) 驅(qū)動馬達(dá) 11 起振時，在初始的較短時間內(nèi)，振 動軸 11 帶動固定偏心塊 14 和調(diào)節(jié)偏心塊 13 一起轉(zhuǎn)動，此時兩個偏心塊 1 14 順利達(dá)到一定轉(zhuǎn)速 。在轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加的過程中、振動軸 11 與固定偏心塊 14 一起 增加速度，而調(diào)節(jié)偏心塊 13 在鍵槽連接配合作用下產(chǎn)生軸向分力，軸向分力將 克服調(diào)節(jié)彈簧 4 的力逐漸沿軸向滑動實(shí)現(xiàn)線位移，產(chǎn)生的徑向分力使調(diào)節(jié)偏心塊 13 同步相對振動軸 11 的阻力矩則是一個由小到大的變化的過程 。當(dāng)振動軸 11 和 兩個偏心塊 1 14 一起達(dá)到額定轉(zhuǎn)速里時，調(diào)節(jié)偏心塊 13 在 振動軸 11 的軸向 滑動一段距離δ時受到限位塊 17 限制不再滑動，調(diào)節(jié)偏心塊 13 相對固定偏心塊 14 轉(zhuǎn)過 180 度的角度時受到限位塊 17 的限制不再相對于固定偏心塊 14 轉(zhuǎn)動， 起振過程結(jié)束，振動軸 11 和兩個偏心塊 1 14 一起以額定轉(zhuǎn)速（額定激振頻率） 進(jìn)入工作過程 。當(dāng)工作過程結(jié)束，驅(qū)動馬達(dá) 9 不再給振動軸 11 提供動力，振動軸 11 和兩個偏心塊 1 14 開始作勻減速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速快接近零時、調(diào)節(jié)偏心塊 13 沿軸向向回移動δ距離并相對固定偏心塊 14 向回轉(zhuǎn)動 180 度 ，直到轉(zhuǎn)速為零， 最終使其恢復(fù)到初始位置。δ為 5－ 50mm。 參照圖 所示，本實(shí)用新型包括滾輪 16，在滾輪 16 內(nèi)的兩端設(shè)置有外幅 板 5，外幅板 5 的外側(cè)設(shè)置振動軸承座 6，振動軸承座 6 與減振器 7 相連接，減 振器 7 的外側(cè)配置有連接板 8，在兩外幅板 5 的內(nèi)側(cè)又設(shè)置有內(nèi)幅板 2，在外幅 板 5 與內(nèi)幅板 2 之間設(shè)置有振動軸 11，振動軸 11 穿過振動軸承座 減振器 7 和連接板 8 與驅(qū)動馬達(dá) 8 的輸出軸相連接，驅(qū)動馬達(dá) 9 固定在連接板 8 上，在兩 個內(nèi)幅板 2 之間設(shè)置有傳動軸 15，在振動軸 11 上安裝有固定偏心塊 14 和調(diào)節(jié) 偏心塊 13，固定偏心塊 14 和調(diào)節(jié)偏心塊 13 上均帶有楔面，調(diào)節(jié)偏心塊 13 與振 動軸 11 是通過軸與孔的配合實(shí)現(xiàn)活動聯(lián)接。在振動軸 11 上套裝調(diào)節(jié)彈簧 4，調(diào) 節(jié)彈簧 4 兩端設(shè)置彈簧座 10，彈簧座 10 的一側(cè)設(shè)置推力軸承 3，推力軸承 3 設(shè) 置在調(diào)節(jié)偏心塊 13 的外側(cè)，調(diào)節(jié)偏心塊 13 上帶有限位塊 17 或者振動軸 11 上距 固定滑動偏心塊 14 的δ處設(shè)置限位塊 17，調(diào)節(jié)偏心塊 13 沿軸向回移動δ距 離， δ為 5－ 50mm。 當(dāng)動力源驅(qū)動馬達(dá) 9 在驅(qū)動振動軸 11 起振時，在初始的較短時間內(nèi)，振動 軸 11 和帶有楔面的固定偏心塊 14 帶動帶有楔面調(diào)節(jié)偏心塊 13 一起轉(zhuǎn)動，此時 兩個偏心塊 1 14 的重力對振動軸的阻力矩最小，以確保振動軸和兩個偏心塊 1 14 順利達(dá)到一定轉(zhuǎn)速 。在轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加的過程中，振動軸 11 與固定偏心塊 14 的速度一起增加，而帶有楔面的調(diào)節(jié)偏心塊 13 與固定偏心塊 14 楔面產(chǎn)生的 軸向分力將克服調(diào)節(jié)彈簧 4 的力逐漸沿軸向滑動實(shí)現(xiàn)線位移，而且產(chǎn)生的徑向分 力使調(diào)節(jié)偏心塊 12 同步相對振動軸 11 逐漸轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)角位移，在此過程中兩個偏 心塊 1 14 的重力對振動軸 11 的阻力矩則是一個由小到大的變化的過程 。當(dāng)振 動軸 11 和兩個偏心塊 1 14 一起達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時，調(diào)節(jié)偏心塊 13 在振動軸 11 25 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 長安大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 的軸向滑動一段距離δ時受到軸上的限位塊 17 的限制不再滑動，調(diào)節(jié)偏心塊 13 相對固定偏心塊 14 轉(zhuǎn)過 180 度的角度時，受到軸上的限位塊 17 的限制 不再相對 于固定偏心塊 14 轉(zhuǎn)動，起振過程結(jié)束，振動軸 11 和兩個偏心塊 1 14 一起以 額定轉(zhuǎn)速進(jìn)入工作過程 。當(dāng)工作過程結(jié)束，驅(qū)動馬達(dá) 8 不再給振動軸 11 提供動力， 振動軸 11 和兩個偏心塊 1 14 開始作勻減速的轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)偏心塊 13 在調(diào)節(jié)彈 簧 4 力的作用下開始沿軸向向回移動并相對于固定偏心塊 14 向回轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速 快接近零時，調(diào)節(jié)偏心塊 13 沿軸向向回移動δ并相對于固定偏心塊 14 向回轉(zhuǎn)動 180 度，δ為 5－ 50mm，直到轉(zhuǎn)速為零，最終使其恢復(fù)到初始位置，以保證振動 輪重新起振。 由于兩個偏心塊 1 14 帶有楔面，可以相對楔面滑動，使其偏心距在慣性 力，調(diào)節(jié)彈簧力等的作用下實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，當(dāng)兩個軸上的限位塊 17 相對楔面滑 動 180 度時，兩個偏心塊 1 14 的楔面受到振動軸 11 上的限位塊 17 的限制， 兩個偏心塊 1 14 相對楔面不再滑動，逐漸進(jìn)入工作狀態(tài)。同理，偏心距是由 小到大的變化過程，因而所需驅(qū)動扭矩扭矩較小、消耗的功率也較小。對液壓馬 達(dá)、電動馬達(dá)等動力設(shè)備的工作性能不再有更高的要求。 另外，還有兩種形式的激振器： 轉(zhuǎn)軸位置節(jié)能激 振器，除了需要克服轉(zhuǎn)軸和偏心塊的慣性與摩擦產(chǎn)生的阻力 矩 以外，也根本無須克服重力產(chǎn)生的阻力矩 。當(dāng)動力源驅(qū)動轉(zhuǎn) 軸位置節(jié)能激振器 的轉(zhuǎn)軸以勻速轉(zhuǎn)動的工作過程中，激振器主要克服的是轉(zhuǎn)軸和偏心塊的摩擦產(chǎn)生 的阻力矩，無須克服其它阻力矩，達(dá)到節(jié)能目的。 偏心塊勢能平穩(wěn)節(jié)能激振器，除了需要克服轉(zhuǎn)軸和偏心塊的慣性與摩擦產(chǎn)生 的阻力矩以外，也根本無須克服重力產(chǎn)生的阻力矩。使偏心塊勢能平穩(wěn)節(jié)能激振 器在動力源提供的小扭矩作用下實(shí)現(xiàn)順利起振和工作。 26 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 長安大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第三章 振動壓路機(jī)工作參數(shù)的確定 振動壓路機(jī)基本參數(shù)選擇的好與壞 ,將影響振動壓路機(jī)整機(jī)性 能的優(yōu)劣。因 此 ,在進(jìn)行振動壓路機(jī)設(shè)計時 ,設(shè)計者首先根據(jù)設(shè)計要求、被壓實(shí)材料、使用范圍 等選擇一組合理的總體參數(shù)和振動參數(shù)。并根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行總體計算和設(shè)計。 振動壓路機(jī)主要振動性能參數(shù)確定 整機(jī)工作質(zhì)量： 18t 振動輪直徑 x 寬度： 1600x2100mm 振動頻率： 30 Hz /35Hz 振幅： 1 .8mm/ 整機(jī)長寬高： 6100x2400x3100 mm 前輪分配質(zhì)量： 9000kg 后輪分配質(zhì)量： 9000kg 振動輪質(zhì)量： 4500kg 振動加速度的校核 當(dāng)振幅和頻率選定以后，還應(yīng)校核振動加速度α。振動加速度可用下式校核： α = 0 w /9800 式中： —— 振動壓路機(jī)的名義振幅； w—— 振動壓路機(jī)的工作頻率； g—— 重力加速度。 振動壓路機(jī)的振動加速度過小，說明工作頻率過低或名義振幅過小，對土的 動態(tài)沖擊力過小，使土的顆粒在振動壓實(shí)過程幾乎程靜止?fàn)顟B(tài)。因此，這種振動 壓路機(jī)與靜作用壓路機(jī)相差無幾。反之，振動加速度過大，說明其工作 頻率或名 義振幅取值過高，這時被壓實(shí)材料將出現(xiàn)離析現(xiàn)象。 振動壓路機(jī)振動加速度的校核值是： 壓實(shí)路面： 4－ 7g 壓實(shí)路基： 5－ 10g 對于本機(jī)而言： 在高幅低頻工況時， = mm，ω =2π f=2π 30= 則 α = /9800= 在低頻高幅工況時， = mm，ω =2π f=2π 35= 27 2 A A 2 A 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 長安大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 則 α = 2 /9800= 所以本機(jī)適合于路基、路面的壓實(shí)，且均在校核范圍之內(nèi)。 激振力的計算 在高幅低頻工況時 , F0=Me w =A0 d w = 10 4500（ 2π 30）（ 2π 30） = 在低頻高幅工況時， F0=Me w =A0 d w = 10 6800（ 2π 35）（ 2π 35） = 式中： F0—— 偏心激振力； Me—— 偏心靜力矩； A0—— 名義振幅； —— 振動輪質(zhì)量。 振動壓路機(jī)的工作參數(shù) 工作速度及運(yùn)輸形式速度的選擇 工作速度是指振動壓路機(jī)在進(jìn)行工作時的行走速度。與靜作用壓路機(jī)相比， 振動壓路機(jī)的工作速度對壓實(shí)效果的影響特別明顯。因?yàn)?，在振動過程中，土的 顆粒由靜止的初始狀態(tài)變?yōu)檫\(yùn)動狀態(tài)要有個過渡過程。過渡過程持續(xù)的時間長短 與土的顆粒之間粘聚力、吸附力的大小有關(guān)；也與振動壓路機(jī)的線載荷有關(guān)。線 載荷越大，過渡過程所需的時間越短。 振動壓路機(jī)的工作速度是生產(chǎn)率的重要標(biāo)志，所以速度應(yīng)在允許的范圍內(nèi)盡 量取的高些。特別是在壓實(shí)的初始階段，振動對壓實(shí)效果的影響不明顯時，工作 速度可以高一些。壓實(shí)終了時，工作速度對壓實(shí)效果有著十分明顯的影響，因此， 建議在壓實(shí)終了時，工作速度應(yīng)偏低一些。近年來，很多壓路機(jī)具有無級變速的 行走功能，可以使壓實(shí)效果和生產(chǎn)率兩個因素兼顧，振動壓路機(jī)基本保持在最有 效的狀態(tài)下工作。 各質(zhì)量振動壓路機(jī)的推薦工作速度為： 工作質(zhì)量大于 5T 的振動壓路機(jī)的工作速度為 4～ 6km/h。 工作質(zhì)量介于 3～ 5t 的振動壓路機(jī)的工作速度為 2～ 4km/h。 28 2 2 ?3 2 2 ?3 m 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 長安大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 工作質(zhì)量在 2t 以下的振動壓路機(jī)的工作速度應(yīng)小于 3km/h； 因本機(jī)工作質(zhì)量為 18 噸，故本機(jī)的工作速度選 5km/h 即 。 壓路機(jī)運(yùn)輸工況的行駛速度，應(yīng)考慮到行駛穩(wěn)定性和機(jī)器顛簸的程度選定。對于 剛性車輪驅(qū)動的串連振動壓路機(jī)，最高行駛速度推薦為 8～ 10km/h；對于輪胎驅(qū) 動單輪振動的壓路機(jī)，最高行駛速度推薦為 10～ 20km/h；鑒于 本機(jī)特性，最高 行駛速度選為 10km/h 即 。 靜線載荷 在初步設(shè)計時，線載荷可按以下公式進(jìn)行估算：對于全輪驅(qū)動單輪振動壓路 機(jī)， q=300φ =，式中，φ =， W 為整機(jī)重量（ t） 最小轉(zhuǎn)彎半徑的計算 壓路機(jī)的最小轉(zhuǎn)彎半徑定義為：壓路機(jī)以最大轉(zhuǎn)向角行駛時，壓痕外緣到回 轉(zhuǎn)中心的距離。壓痕外緣的回轉(zhuǎn)半徑取決于壓路機(jī)的軸距、轉(zhuǎn)向角度及壓輪寬度。 對于某一臺壓路機(jī)而言，當(dāng)轉(zhuǎn)向角度保持其最大時，壓路機(jī)尤其最小轉(zhuǎn)彎半徑。 本機(jī)的壓輪寬度已經(jīng)確定為 2100mm。轉(zhuǎn)向角度初步設(shè)計為 30 度。另外，在計算 最小轉(zhuǎn)彎半徑之前，軸距也得確定。軸距是總體設(shè)計的主要尺寸之一，軸距增長 能使壓路機(jī)的最小轉(zhuǎn)彎半徑 增大，但可以提高整機(jī)的縱向穩(wěn)定性。軸距縮短，往 往受到壓輪直徑及發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)布置的限制。按以往的經(jīng)驗(yàn)，軸距的估算公 式如下： L=3430φ ＝ 3130mm 式中： L—— 前后輪軸距（ mm）； φ —— ， W 為壓路機(jī)工作重量（ t） 該機(jī)轉(zhuǎn)向時的簡圖如下 29 3 / 4 13 / 32 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 長安大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轉(zhuǎn)向半徑為： R=(L/2) cot（θ /2） =5841mm； 最小轉(zhuǎn)彎半徑為： Rmin=R+B/2=6891mm. 式中： θ —— 最大轉(zhuǎn)向角度 (30 ) B—— 振動輪寬 度 輪距的確定 輪距是壓路機(jī)的主要參數(shù)之一。增加輪距，將導(dǎo)致最小轉(zhuǎn)彎半徑的增加，降 低壓路機(jī)的通過性能，所以在設(shè)計中選取參數(shù)時，不要選取輪距過大；但選取過 小，又影響 橫向穩(wěn)定性 。參照同 類機(jī)型，并 通過繪制 總布置樣圖 ，確定輪 距為 1900 mm。 30 0 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 長安大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第