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振动压路机振动轮毕业设计

振动压路机.定向式振动压路机.本设计方案第三章变频变幅振动轮的压实原理.振动压实机理.变频变幅振动压实的优势第四章振动轮总成设计思路第五章变频变幅振动轮的总体设计及计算.振动轮振动参数的讨论及确定振动频率工作振幅和名义振幅振动加速度振动压路机工作速度和压实遍数激振力振动轮的振动功率.振动轮主要工作参数的设计计算压路机的工作质量及其分配振动轮的直径和宽度.振动轮激振机构几种激振形式压路机力学特性和压实特性振动机械激振器的分类及作用原理第六章振动轮减振支承系统设计.振动压路机减振系统的基本原理.减振系统总刚度的确定.橡胶减振器的设计与计算橡胶减振器的材料橡胶减振器的几何形状橡胶减振器的硬度减振器的几何尺寸橡胶减震器的刚度设计与计算.橡胶减振器的校核设计总结致谢参考文献蒈薁螅芇蒇蚃摘要振动压路机是工程施工的重要设备之，用来压实各种土壤碎石料各种沥青混凝土等。在公路施工中，多用在路基路面的压实，是筑路施工中不可缺少的压实设备。根据振动压路机工作原理结构特点操作方法和用途等的不同，有不同的分类方法。按振动轮内部结构可分为振动震荡和垂直振动。其中振动又可分为单频单幅单频双幅单频多幅多频多幅和无级调频调幅。可见，振动轮是振动压路机的核心工作机构。我国的振动压路机研究已经接近成熟，但是与国外相比仍有很大的差距，本文意在研究压路机振动轮的相关参数和结构，使其能够在工作状态达到效率最大化，能够缩小和国外的研究差距。本设计介绍了振动压路机的发展概况振动机构的配置振动轮功率的计算激振器的型式偏心块的设计计算减振系统的刚度计算和减震器的设计，轴的设计与校核，轴承的选型和寿命计算。关键词振动压路机振动轮设计联轴器偏心块激振力第章绪论.设计的意义振动压路机是工程施工的重要设备之，用来压实各种土壤碎石料各种沥青混凝土等。在公路施工中，多用在路基路面的压实，是筑路施工中不可缺少的压实设备。根据振动压路机工作原理结构特点操作方法和用途等的不同，有不同的分类方法。按振动轮内部结构可分为振动震荡和垂直振动。其中振动又可分为单频单幅单频双幅单频多幅多频多幅和无级调频调幅。可见，振动轮是振动压路机的核心工作机构。根据振动压实原理中的土的共振学说，当激振频率与被压实土的固有频率相等或非常相近时，振动压实的效果最佳。而当振动压路机在不同土壤上工作时，土的固有频率是变化的，这样若压路机的振动频率是固定的或是只有有限档位的，就无法在每时刻都保证最佳的压实效果。于是，研究振动压路机的振动轮变频的实现，就是为了在不同土壤上工作时都能自动达到共振，将土如期压实。关于振幅，根据重复冲击学，为了增大机械在与土接触前瞬间的动量，就需要振动轮有较大振幅和增大振动部分的质量。而根据内摩擦减少学说，为了使振动轮在振动过程始终保持和土的接触，又需要振动轮的振幅很小，使其不脱离地面。同时，压实时振动轮进行浅层振动或深层振动所需要的振幅大小是不同的。因此振动压路机也应有变化的振幅。.国内外压路机产品技术概述与发展趋势世纪年代，世界上最早的振动压路机出现在德国。此后随着振动压实理论研究的深入，避振材料和振动轴承制造技术的不断完善，振动压路机在年代占领了世界压实机械市场，其品种规格也呈现多元化发展。随着社会需求对压路机动力性能运动精度及自动化程度的要求，液压传动技术于年代应用于压路机，年代国外的大多数振动压路机已经实现液压传动。随后，电液控制技术在振动压路机上的应用，更使得压路机实现了行走振动转向和制动等系统的全液压传动。到世纪末期，电子技术和计算机技术给压实机械进行了场控制革命，德国宝马公司首创了振动调幅压实系统并迅速推向世界市场。目前，国际上全液压传动压路机技术中，液压传动全轮驱动铰接转向等技术已经较为成熟，自动控制技术还处于起步阶段，其中振动参数的自动控制已经有了突破性进展，但技术还有待进步完善。我国的压路机研制起步较晚，主要借鉴国外成果经验发展，世纪年代，国内压路机厂家引进国外先进技术，开发生产了全液压单钢轮振动压路机，由于国情原因，年代国内出现了将静压路机的机械驱动行使系统移植到了全液压振动压路机上，替代了其原有的液压传动件和驱动桥组成行使驱动系统，创造了国内特有的机械式单缸轮振动压路机，它以低廉的价格赢得了市场。总体上说，我国振动压路机市场的特点可以概括为生产厂家众多，产品系列齐全，销量规模攀升，高端市场不强。目前，国内大部分振动压路机仍为单轮驱动单轮振动机械传动的状态，与国外相关产品技术比较，还有较大的差距。在保证占有市场份额的同时，加快研发高端振动压路机产品，积极抢占国内外高端市场，是国内相关企业的当务之急。目前，国际上振动压路机正朝着结构模块化机多用化机电体化行车安全化智能化专业化的趋势发展。可以预见，随着我国基础设施建设特别是公路建设的持续发展，我国压路机销量将有所增加，且会呈现较大的增长幅度。根据权威专家预计，“十五”期间我国压路机容量将会达到台左右，其中国有生产的产品销量约占，静碾压路机和机械驱动单钢轮振动压路机等中低档产品依然维持主导国外产品约占，其中以全液压驱动振动压路机等高档产品为主。由于技术上的差距，国内企业的增长空间将比较有限。效率高档次高的高端产品是未来的发展方向。随着市场对施工机械性能的更高要求，以下类型的产品具有更广阔的发展空间大型振动压路机中型轮胎压路机自行式双钢轮串联振动压路机无级调频调幅振动压路机压实材料的专用压路机。需要进步研发与推广的产品有驾驶条件好环境污染小的振荡式压路机生产率高的串联振动压路机压实封层严密又不破坏骨料的轮胎压路机。第二章设计方案比较振动压路机上的振动机构有着不同的配置方法，从而形成了具有不同工作性能的振动压路机。例如按激振器安装位置的不同区分为外振式与内振式，按振动轮的不同位置区分为单轮振动双轮振动与摆振式，按振动力与传递方向的不同区分为无定向摆动振荡和垂直振动。其中振荡与垂直振动可合称为定向振动，或称双轴振动。.外振式振动压路机外振式振动压路机有上下两层机架，两机架之间由压缩减振器相连接，激振器安装在下机架上。当振动轴带动偏心块高速旋转时，压路机的下机架连同安装在下机架上的压轮起振动。这种振动压路机的激振器结构简单，便于维修保养，所以在很多手扶振动压路机上得到了应用。图外振式振动压路机.内振式振动压路机目前，绝大多数的振动压路机都采用内振式单轴振动结构。内振式振动压路机的激振器安装在振动轮内，并与振动轮的回转轴在同轴线上。当振动压路机工作时，振动马达驱动振动轴高速旋转，振动轴上的偏心振子即产生离心力，振动轮就是在这个离心力的作用下产生圆周运动。内振式振动压路机结构紧凑，技术成熟，操作使用安全，因此获得了广泛应用。.单轮振动压路机单轮振动压路机只有个振动轮，另个车轮不振动而仅起驱动或导向作用，如轮胎驱动振动压路机即型串联振动压路机。单轮振动压路机的结构相对简单，大吨位的轮胎驱动单轮振动压路机用于基础压实，驱动能力大，横向性能好。小型的串联式单轮振动压路机用于小型压实工程或路面维修作业。.双轮振动压路机双钢轮串联式振动压路机的结构相对复杂些，两个振动轮上都需要减振，也都需要驱动，如振动压路机。但双轮振动压路机的压实能力强，作业效率高，与同吨位的单轮振动压路机相比，双轮振动压路机压实土壤时的生产率可提高，压实沥青混凝土时的生产率可提高。.摆振式振动压路机摆振式振动压路机也有两个振动轮，两个振动轮上激振器的偏心块具有的相位差。它们工作时由根齿形带驱动，这就能保持其旋转方向相同而相位差不变化。两个激振器产生的离心力总是相反的，导致了压路机的两个振动轮总是个跳起而另个触地，使得整个压路机在工作时除具有振动特性之外，还呈现前后摆动的特点.图摆振式振动压路机.定向式振动压路机通常意义上的振动压路机是无定向振动的，无定向振动压路机使用的是单轴激振器，其激振力是沿振动轮圆周变化的。在同个振动轮上属于两个激振器作不同的配置，可以使地面接收到理论上属于纯粹水平或纯粹垂直的振动力，这就是所谓的“定向振动”。.本设计方案本设计为内振式双振幅无定向式振动压路机。可机械行走双振幅，具有可靠的性能，较大的工作质量和强大的激振力，因而是高质量高效能机械化施工中的优良压实设备。第三章变频变幅振动论的压实原理.振动压实机理振动压实用快速连续地反复冲击土的方式工作。压力波从土的表面向深处传播，土颗粒处于振动状态，颗粒间的摩擦力实际上被消除，在这种状态下，小的土颗粒填充到大的土颗粒的孔隙中，土处于容积尽量小的状态。不同时产生压力的振动，能在些情况下获得好的压实效果。如混凝土或完全水饱和砂，由于振动消除了内摩擦力，因受重力影响，这些材料被固紧密实。有必要用带有压力和剪切力的振动去克服土颗粒间的粘结力和内聚力，因为这些力阻碍土的压实。在土中，毛细管把土颗粒连接在起，并形成表面内聚力，内聚力随土颗粒尺寸的减小而增大。在粘土中，由于粘土颗粒之间分子力的作用，也形成内聚力。土的振动压实，必须具备下列条件才能得到理想的压实效果。土颗粒处于运动状态，内摩擦力被消除在土中产生应力和内聚力。关于土的振动压实的三种学说土的共振学说。根据物理学原理，如果被压实土的固有频率和激振机构振动频率相致，则振动压实能得到最好的结果。但在各种土及种土的是挤压式过程中，土的固有频率是变化的，因此激振机构的频率就必须有个较大的调节范围。重复冲击学说。利用振动在土上所产生的周期性的压缩运动作用，使土压实，为此就需要增大机械在与土接触前瞬间的动量，这就需要使机械具有大振幅和增大振动部分的质量。内摩擦减少学说。土的内摩擦因振动作用而急剧减小，使剪切强度下降到只要很小的符合就能很容易进行压实，为此，就需要使压轮在振动过程中始终保持着和土的接触，即土的振动频率振幅与压轮的频率振幅相同，就能得到最好的压实效果，在这种情况下，振动压轮传递给土的纯粹是振动能量，为了使压轮达到这样种工作状态，就必须使振幅很小使它不脱离地面。振动压路机在进行压实作业时，由于振动轮的振动使其对地面作用个往复的冲击力。振动轮每对地面冲击次，被压实的材料中就产生个冲击波。同时，这个冲击波在被压实的材料内，沿着纵深方向扩散和传播。随着振动轮不断振动，冲击波也将不断产生和持续扩散见图.。被压实材料的颗粒在冲击波的作用下，由静止的初始状态变为运动状态。被压实材料颗粒之间的摩擦力，也由初始的静摩擦状态逐渐进入到动摩擦状态。同时，由于材料中水分的离析作用，使材料颗粒的外层，包围了层水膜，形成了颗粒运动的润滑剂。颗粒间的摩擦阻力将大为下降，这为颗粒的运动创造了十分有利的条件。被压实材料的颗粒在冲击波的作用下产生了运动，造成了颗粒间的初始位