【正文】 先估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號鋼，調制處理，先取A0為115mm，所以 。振搗機構的動力是由安裝在熨平板上的驅動馬達通過聯(lián)軸器直接和偏心軸連接提供的。 振搗裝置總成 ，主要由振搗偏心軸，振搗固定架、振搗連桿、軸承座等結構，共同組成一個曲柄連桿機構，其工作原理如下圖。第五章 熨平裝置中主要裝置的設計計算 振搗裝置計算 振搗系統(tǒng)也叫夯錘機構，通常是由一系列分布于不同熨平板上的振搗軸及振搗驅動機構共同構成。 熨平裝置動態(tài)幾何參數(shù)是指熨平裝置（包括大臂）與主機、螺旋（包括導料板）在運動中相互匹配、相互關聯(lián)的位置尺寸。此外，熨平裝置重心位置應設計的低一些，大臂牽引點的位置應設計的高一些，應保證攤鋪作業(yè)時牽引力仰角（大臂牽引點到熨平裝置重心的連線）176。本設計中液壓伸縮熨平板的基本攤鋪寬度為3m，最大攤鋪寬度為6m。在確定外形幾何尺寸時，需考慮各組成部分之間以及與相鄰安裝部件之間應有合理的組合關系。 熨平裝置的幾何參數(shù) 熨平裝置的幾何參數(shù)包括靜態(tài)幾何參數(shù)及動態(tài)幾何參數(shù)。所以，在熨平裝置設計時，應盡量使各個熨平板組件的比壓近似相等，保證在全寬度上比壓的均勻性。因此，各個熨平板組件自身的比壓如果相等的話，在熨平板全寬度上，熨平板對物料的靜壓力就是一個均布荷載，熨平板也就受到物料一個均布的支承反力。進行熨平裝置結構設計，在不用振搗的情況下，攤鋪路面仍可獲得較好的壓實效果。范圍內，大中型攤鋪機、攤鋪厚度大的攤鋪機或壓實度高的攤鋪機選取偏大值，反之選取偏小值。178。若比壓過大，熨平板在偏大的攤鋪速度下才能浮起，且仰角偏小，高度控制難穩(wěn)定；比壓過小，熨平板漂浮不穩(wěn)，高度控制仍難穩(wěn)定。除了振搗、振動以外，比壓的大小直接影響著預壓實度和平整度。 由機械設計理論及材料力學知識可知：在設計中為保證所設計的熨平板滿足一定的剛度條件，應使熨平板的撓度值小于許用撓度值，依據(jù)材料力學可知機械設計中的許用撓度值為： 通過比較計算出的結果在許用撓度范圍內，得出該設計滿足要求。 由公式（）可知：此時熨平板伸縮部分在水平方向上可以產生的最大撓度為： 其中：彈性模量E=210GPa 2）垂直方向：根據(jù)慣性矩公式和受力分析可知： 在垂直方向上主要考慮當供料不足時，由于自身的重力作用和無支撐作用時而產生的撓度，所以其受力主要是自身重力，其均布載荷為：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （） 式中：—熨平工作裝置的總質量，kg；　　　　 —熨平板的總長度，m；　　　　 —重力加速度?！　? 　　 熨平板加長部分截面示意圖 根據(jù)材料力學對受力模型的分析可以得出：擾曲線方程公式（）及最大撓度計算公式（）： （） （） 式中：—熨平板加長部分所受的均布載荷，N/m； —所選點距原點的距離，m； —熨平板加長部分的總長度，m； —熨平板加長部分的彈性模量，Pa； —截面對軸線的慣矩。 除了以上的假設之外，為了便于計算，我們首先假設熨平裝置為規(guī)則的箱體結構，其所受的力在其運動過程中是恒定不變的，且近似視為均布載荷，同時其鉸接形式近似視為簡直梁的結構即一端固定，一端不固定。,此處取；μ為混合料的內摩擦系數(shù)，~，為獲得更安全結果。，為了獲得更安全的結果，根據(jù)公式（）計算出熨平裝置沿混合料移動的摩擦阻力為： （2）振搗器前料堆移動阻力 振搗器前料堆阻力也可以根據(jù)下面公式計算出。 根據(jù)公式（）可以計算出垂直方向上的載荷為：　　 則最大撓度為：　　 端面轉角： 由機械設計理論及材料力學知識可知：在設計中為保證所設計的熨平板滿足一定的剛度條件，應使熨平板的撓度值小于許用撓度值，依據(jù)材料力學可知機械設計中的許用撓度值為： 通過比較計算出的結果在許用撓度范圍內，得出該設計滿足要求。材料為Q345，其彈性模量E=210GPa。 ： 基本熨平板受力簡圖 對于中間部分（）的撓曲線方程是： （） 端面轉角： （） 最大撓度： （） 式中：E——為彈性模量Pa； I——為橫截面對中性軸的慣性矩。為加強熨平裝置的剛性，有以下幾個措施：（1） 將熨平板組件設計成框架結構或箱形結構，使其不但具有理想的比壓，而且具有相當大的剛度；（2） 主熨平裝置上的拱度調節(jié)機構及斷開式底板會大大消弱主熨平裝置的剛性。因此，熨平裝置的設計，除了應具有理想的功能外，還應具有相當大的剛度，以避免熨平板扭曲變形，保證熨平板仰角的衰減對平整度的影響在允許的范圍內。 熨平裝置的剛度及其撓度熨平裝置的剛度對平整度至關重要。 熨平板主要結構參數(shù)　　名稱長L(mm)寬B(mm)厚度H(mm)選材前板600055020Q235A后板500055020Q235A側板50055020Q235A擋料板500055020Q235A底板600036030高鉻鑄鐵上封蓋板、踏板50005502045鋼 根據(jù)公式,推出各部分結構的質量公式： （） 根據(jù)上述公式可計算出以上熨平裝置結構的質量： 1）前板：=600552=； 2）后板：=600552=； 3）12塊側板：=6055212=； 4）擋料板：=600552=； 5）底板：=600362=； 6）上封蓋板、踏板：=600552=； 7）偏心軸：，由于偏心軸直徑不同，各段取平均直徑，質量大約為240kg。其主要結構包括：前板，后板，側板12，底板，上封蓋板，踏板，偏心軸，雙振搗梁（即兩個振搗梁），擋料板以及其它附屬裝置。 為了使保證攤鋪層上壓實度的橫向均勻和平整度的橫向均勻性，所以必須使各拼裝段振搗驅動功率相等，因此我們對一些振搗參數(shù)進行優(yōu)化處理： 式中：為主熨平板的驅動功率 為液壓伸縮熨平板的驅動功率 由公式（），計算其他參數(shù)： 驗算設計振搗功率及其他參數(shù)： 取， ，則實際振搗功率為： 設計振搗功率 ：. 由，可知振搗功率略大于振搗設定功率，驗算通過，無需重新計算，設計滿足工作要求。根據(jù)振搗液壓系統(tǒng)的計算，主熨平板上振搗頻率選取25Hz，伸縮熨平板上振搗頻率選取23Hz。主熨平板上的2個馬達并聯(lián)，然后分別與左、右伸縮熨平板上的馬達串聯(lián)，4個馬達的排量相同。該機振搗動力由4個振搗馬達產生。經過對一些攤鋪機資料的統(tǒng)計及施工中實際應用數(shù)據(jù)的分析，普通壓實度攤鋪機的振搗梁質量為每米攤鋪寬度40~60kg，振搗梁沖程為3~5mm，振搗頻率為25~35Hz。由公式 可以看出，振搗驅動比功率N與振搗梁質量G成正比，與振搗梁沖程A的平方成正比，與振搗頻率T的立方成正比。各拼裝段的振搗驅動比功率與振搗質量、振幅及頻率的關系可用下式表示： （） 而振搗驅動功率與振搗質量、振幅及頻率的關系為： （） 式中：K——修正參數(shù)，由試驗得，～； G——振搗件（振搗梁及隨動連接件）質量，kg； A——振幅，mm； T——振搗頻率，Hz； L——振搗梁長度，m。所以，在振搗系統(tǒng)設計時，不可忽視的一個問題是根據(jù)等比功率振搗原理進行設計。這樣，雖然確定了一個總的振搗驅動比功率，但是分配給各拼裝段的實際振搗驅動比功率就會不一樣。 振搗參數(shù)優(yōu)化設計 攤鋪機的熨平裝置是由兩個主熨平裝置或兩個液壓伸縮熨平裝置及若干個加寬熨平裝置拼裝組成，各拼裝段都有獨立的偏心軸和振搗梁。（5）振搗功率 攤鋪機的振搗功率NT指發(fā)動機輸出給振搗系統(tǒng)消耗的有用功率，用下式表示： （） 式中：——振搗驅動功率，； ——振搗系統(tǒng)的總效率，等于從發(fā)動機到振搗梁之間各種傳動元件（如聯(lián)軸器、分動箱、泵、馬達、鏈傳動、帶傳動、萬向節(jié)、支撐等）效率之乘積。經檢驗符合要求。 由于馬達的工作壓力P=+P1,其中P1為馬達的背壓，對于閉式液壓系統(tǒng)而言，馬達的背壓取1MPa。 （4）馬達壓力差 對于振搗系統(tǒng)是液壓傳動的攤鋪機，馬達壓力差用下式表示： （） 式中：——馬達的輸出扭矩，； ——馬達的排量，850ml/r，取17ml/r； ——馬達的機械效率。 馬達的輸出扭矩計算公式為：　　　 （）式中：——從馬達到振搗梁之間各種傳動元件（如鏈傳動、帶傳動等）的總速比，本設計選取液壓馬達直接通過聯(lián)軸器與偏心軸連接，故傳動比為1； ——從馬達到振搗梁之間各種傳動元件（如鏈傳動、帶傳動、萬向節(jié)、支撐等）的總效率。且4個馬達的排量相同。 kW，偏心軸轉速取為1500 r/min。振搗驅動比功率NT’，攤鋪機最大攤鋪寬度B為6m。 振搗功率計算 （1）驅動功率 攤鋪機的振搗驅動功率N可按式計算。本設計中攤鋪機的熨平裝置屬于液壓伸縮式, 最大攤鋪寬度6m, 每個振搗梁每米質量選定為45kg。振搗件包括振搗梁及隨動連接件。同時，因為攤鋪機振搗梁的沖擊行程下止點位置一般固定不變()，所以，結合攤鋪機用戶使用的實際情況(振搗梁沖擊行程在使用期間通常不調)，為避免攤鋪機振搗梁沖擊行程調整的麻煩，目前一般已將振搗梁沖擊行程H設計成固定值5mm。最大振幅等于振搗偏心軸的偏心距的兩倍。因此在本設計中攤鋪機熨平板的最大振搗頻率定為25Hz（1500r/min）。為了減弱振搗對熨平板振動的干擾程度，比較有效的辦法是拉開振搗和振動的頻率。（1）振搗頻率 振搗頻率的確定，一方面要考慮振搗頻率與物料固有頻率接近，以增強夯實效果；另一方面還要考慮與振動頻率拉開距離，以減弱兩者干擾、疊加的程度。振幅過大、振頻太高，會造成集料壓碎、細料上浮和“泛油”現(xiàn)象；振幅太小、振頻太低，則初密實度低，不利于壓實作業(yè)的施工。如果設計的攤鋪機振搗驅動比功率不低于與設定壓實度相對應的振搗驅動比功率，那么在一定的攤鋪速度情況下，攤鋪層的壓實度也就不低于所設定的壓實度。 振搗驅動比功率大，壓實度高。kW/m；對于振距3mm，壓實度指標80%的穩(wěn)定土攤鋪機， 驅動比功率是由實驗測得，不同物料，不同攤鋪速度，不同振搗頻率，驅動比功率也不同。振搗驅動比功率計算公式： （） 式中： N—振搗驅動功率，kW。在本設計中，攤鋪機的振搗頻率為0~25Hz。因而理想的攤鋪速度是5m/min～6m/min。 振距大，壓實度低，對于所設計的攤鋪機，在標準設計工況下也應給有與壓實度指標相應的振距，如果設計的攤鋪機振距不大于與設定壓實度相對應的振距，那么攤鋪層的壓實度也就不低于所設定的壓實度。 —攤鋪速度，m/min。在不考慮熨平板比壓對壓實度產生的影響情況下，壓實度是振搗驅動比功率和振距的函數(shù)。如果壓實度高，攤鋪層密實，為達到路面的壓實度指標進行再次碾壓的遍數(shù)少，碾壓過程中攤鋪層極易形成堅實的板塊，經碾壓后，下層坑凹處攤鋪層的壓縮量小，路面的平整度好；反之，如果壓實度低，攤鋪層疏松，為達到路面壓實度指標進行再次碾壓的遍數(shù)多，碾壓過程中石料易產生錯位，不易形成堅實的板塊，經碾壓