18T单钢轮全液压振动压路机工作执行机构设计

目录摘要……………………………………………………………………………1关键词…………………………………………………………………………11前言……………………………………………………………………………………11.1压路机发展历史…………………………………………………………11.1.1压路机的起源…………………………………………………………………11.1.2国际压路机的发展史……………………………………………………………21.1.3国内压路机的发展史及发展现状………………………………………………21.2压路机发展趋势………………………………………………………………31.3本次设计主要任务…………………………………………………………………31.3.1传动方案比较……………………………………………………………………32工作原理……………………………………………………………………………43振动轮设计………………………………………………………………………53.1调幅装置与激振力和振幅调节……………………………………………………53.2偏心块的设计计算…………………………………………………………………63.3振动轴承的选择…………………………………………………………………93.3.1振动轴承受力分析………………………………………………………………103.3.2振动轴的最小直径计算………………………………………………………123.3.3振动轴强度校核………………………………………………………………133.3.4振动轴承寿命校核……………………………………………………………153.3.5连轴器选择……………………………………………………………………163.3.6振动器壳体设计………………………………………………………………173.4挡销的选择与校核………………………………………………………………174振动功率的计算……………………………………………………………………184.1维持振动所需功率……………………………………………………………194.2克服轴承摩擦所需功率………………………………………………………194.3偏心块旋转起动加速所需的功率……………………………………………195橡胶减振器……………………………………………………………………205.1橡胶减振器的选择…………………………………………………………205.2减振器的刚度校核…………………………………………………………………216转向液压缸的设计计算……………………………………………………………226.1液压缸主要尺寸的确定…………………………………………………………236.1.1工作压力p的确定……………………………………………………………236.1.2确定液压缸内径D和活塞杆直径d……………………………………………236.1.3验算液压缸能否获得最小稳定速度…………………………………………246.1.4液压缸壁厚和外径的计算……………………………………………………246.2液压缸工作行程的确定…………………………………………………………256.3最小导向长度的确定……………………………………………………………256.4缸体长度的确定…………………………………………………………………266.5液压缸结构确定…………………………………………………………………266.5.1缸体与缸盖的连接形式………………………………………………………266.5.2活塞杆与活塞的连接结构……………………………………………………266.5.3活塞杆导向部分的结构………………………………………………………276.5.4密封圈的选用…………………………………………………………………276.6液压缸的校核…………………………………………………………………276.6.1液压缸缸筒壁厚的校核………………………………………………………276.6.2活塞杆稳定性校核……………………………………………………………287总结……………………………………………………………………………………8参考文献……………………………………………………………………………9致谢……………………………………………………………………………………18T单钢轮全液压振动压路机工作执行机构设计学生：喻岳斌指导老师：全腊珍（湖南农业大学工学院，长沙410128）摘要：20世纪90年代末以来，我国工程机械行业发展迅猛，取得了前所未有的成果，工程机械行业已经成为我国国民经济发展的重要行业。面对难得的历史机遇，我国基础施工正经历着一场新技术新工艺的革命，传统振动压路机设备技术已经不能社会发展要求，将逐渐被先进的振动压路机设备技术所代替。论文中对18t单钢轮振动压路机进行了初步设计计算，确定其基本参数，并重点对其执行机构—偏心轮进行了重点设计计算，液压控制部分原理图，以及各个元器件也做了相应设计。关键词：振动压路机、执行机构、偏心轮、液压18TsinglesteelwheelhydraulicvibratoryrollermechanismdesignworkexecutionStudent:YuYuebinTeacher:Quanlazhen(collegeofengineering,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China)Sincethelatenineteenninties,ChinaConstructionmachineryindustryisdevelopingrapidly,hashithertounknownresults,engineeringmachineryindustryhasbecomeanimportantindustryinChina'seconomicdevelopment.Facingararehistoricalopportunity,infrastructureconstructioninChinaisexperiencinganewtechnologyrevolution,thetraditionalvibrationequipmenttechnologyroadmachineisnottherequirementofsocialdevelopment,itwillgraduallybeadvancedvibratoryrollerequipmenttechnologyreplaced.Basedonthe18tsingledrumvibratoryrollerhascarriedonthepreliminarydesign,determinethebasicparameters,andputtheemphasisonthekeycalculationofitsexecutionmechanism,eccentricwheel,hydrauliccontrolprinciplediagram,andthevariouscomponentsarealsomadecorrespondingcalculation.Keywords:vibrationroadroller,executionmechanism,aneccentricwheel,hydraulic1前言1.1压路机发展历史1.1.1压路机的起源压路机作为强化工程结构物的基础，堤坝及路面铺装层的主要手段，早已为工程建设专家们所熟知合应用。早期的压实技术可以说是仿生学。远古时代，先辈们就曾利用牛羊畜群的蹄子对土壤进行踩踏。而轮胎的柔性压实特性合减震理论的应用则完全来自人们自发的研究成果，牛顿力学为压实机械与施工对象相互作用的研究提供了条件，现代力学则为机械振动的应用和控制奠定了理论基础。1.1.2国际压路机的发展史压路机作为最早的路面压实机械，经历了漫长的发展和演变。早期出现的压路机都是拖式，可以追溯到18世纪初制造的畜力牵引的光轮碾。至于用圆石制成的石碾，则可以追溯到中国更古老的年代，我们祖先一千年以前就用人力或者畜力拖动石碾，它是最早压路机的雏形。19世纪的工业革命席卷西方，欧洲最早做出了蒸汽机拖动的拖拉机。随后在1982年就制成了以蒸汽机为动力的自行式三轮压路机，并于1865年投产，美国是最早开展土壤压实理论及其方法研究的国家，20世纪初，他们的一些研究机构对道路的沉陷级其他一些结构缺陷进行了研究，并且从理论和实践上都提出了方案。同时负责修建水坝、军用机场的美国工程兵合负责灌溉的工程的联邦垦务所也对土壤压实进行了研究。在此期间美国的工程师们开发成功研制了世界第一台羊拖式羊足碾压路机。当内燃机刚出现时，美国人就敏锐地察觉到蒸汽机不适合压路机，他们与1919年制成了以内燃机为动力的压路机。一个偶然的机会工程师们在填土工地上观察了汽车轮子的压痕，并根据此原理于1940年制成了轮胎压路机。以上都是静压式压路机，而振动压实技术和振动压实机械的出现是压路机发展史一个划时代的贡献，从此改善压实效果不再简单地以来压路机重量或者压实压力，同时将振动方式合振动参数研究推向了高峰。20世纪30年代，德国在修建公路网时使用了由劳森公司首创的一台拖动级牵引的1.5t振动平板压实机和一台25t的推土机式振动压路机。但真正大量投放市场的是在50年代初。早期的压路机吨位都很小，并且品种少，总体性能价差。20世纪70年代是压实机械发展史上的一个重要变革，是迅速二普遍地推广应用了静液压传动和电业控制技术；到70年代末，在压路机特别是振动压路机上，机械传动在国外大多数被液压传动所代替。随着电液控制技术在振动压路机的应用，从此出现了调频、调幅的压路机。为压实工作参数合随机监控创造了条件。目前压实机械比较先进的国家有德国、美国、日本、瑞典等1.1.3国内压路机的发展史及发展现状1961年西安公路交通学院与西安筑路机械厂联合开发的3t自行式振动压路机是国内振动压路机的起点。1964年洛阳建筑机械厂研制出4.5t振动压路机。1974年洛阳建筑机械厂与长沙建筑机械研究所合作开发了10t轮胎驱动振动压路机和14t拖式振动压路机。80年代中期我国开始引进国外先进的压路机制造技术。1985年温州冶金机械厂研制了19t振动压路机。1999年三一重工集团有限公司引进国内外先进技术，开发研制了YZ系列振动压路机，采用全液压控制，型号有YZ16C、18T单钢轮全液压C、YZ20等。20世纪80年代后期，随着基础工业元件的发展，特别是液压泵、液压马达、振动轮用轴承、橡胶减振器的引进生产，使振动压路机技术总体水平和可靠性有了很大的提高。国内大专院校和科研院所的科研攻关，使我国自行开发和研制振动压路机的能力有了较大的提高。1998年中国农业大学开发研制的混沌振动压路机，1990年西安公路大学与徐州工程机械厂共同开发的10t振荡压路机，都标志着我国振动压路机科研和产品开发达到了新的水平。我国压路机的理论研究和产品自主研发起步较晚，整体技术状态与国际先进水平仍然存在较大差距，主要表现在产品系列不完整，超重型振动压路机生产数量仍然较少。专用压实设备匮乏，综合性能、经济指标及自动控制技术仍然落后。近年来，国内压路机主要生产企业逐渐具备开发和研究生产高技术水平全液压振动压路机的能力，广泛采用进口发动机、闭式液压系统、震动轴承、橡胶减震块等，使得产品可靠性、耐用性等方面有了很大的提高；并且通过对引进技术的消化和吸收，在智能化、新压实型原理和技术、GPS技术和压实技术应用软件等方面进行了一系列研究与开发，使得我国压实机械技术和产品得到了长足的发展。可以预测，利用十余年时间我国必将由一个压实机械研发和制造大国逐渐发展成一个强国。1.2压路机发展趋势随着市场竞争日趋激烈和技术的高度发展，现代压路机结构更趋先进、技术性能更趋完善，可靠性进一步提高，附加功能增加零部件制造和装配工艺得到进一步改善，操作系统向全电液操控和电子监控方面发展，驾驶向舒适性、方便性方面发展，政绩给人以赏