壓路機振動輪結構優(yōu)化設計ppt課件

1、YZ18壓路機振動輪構造優(yōu)化設計 機械0909 第一章 壓路機的壓實原理振動壓路機施工工程施工的重要設備之一，用來壓實各種土壤、碎石料、各種瀝青混凝土等。 壓實原理可分為：共振學說 、反復沖擊學 、內摩擦減少學說 。1土的共振學說 根據物理學里，假設被壓實土的固有頻率和激振機構振動頻率相一致，那么振動壓實能得到最好的結果。但在各種土及一種土的是擠壓式過程中，土的固有頻率是變化的，因此激振機構的頻率就必需有一個較大的調理范圍。 2反復沖擊學說 利用振動在土上所產生的周期性的緊縮運動作用，使土壓實，為此就需求增大機械在與土接觸前一瞬間的動量，這就需求使機械具有大振幅和增大振動部分的質量。3內摩擦減

2、少學說 土的內摩擦因振動作用而急劇減小，使剪切強度下降到只需很小的符合就能很容易進展壓實，為此，就需求使壓輪在振動過程中一直堅持著和土的接觸，即土的振動頻率、振幅與壓輪的頻率、振幅一樣，就能得到最好的壓實效果，在這種情況下，振動壓輪傳送給土的純粹是振動能量，為了使壓輪到達這樣一種任務形狀，就必需使振幅很小使它不脫離地面。第二章振動系統的組成 振動壓路機的振動系統由激振機構、振動輪、減振器、驅動板及振動機架組成。 1激振機構 ：激振機構是振動壓路機產生振動的力源?，F有振動壓路機上的激振機構，都是由支撐于振動軸承上的振動軸帶有偏心塊振子構成，振動軸高速旋轉時偏心振子所產生的離心力就是振動壓路機的激

3、振力。2振動輪 ：振動輪由鋼板卷制的輪圈和輻板焊接成。 3減振器 ：減振器用于銜接振動輪魚機架或銜接振動輪與驅動輪，起到減振作用。目前振動壓路機上大都運用接受剪切力的橡膠減振器，由于橡膠塊的彈性滯后和阻尼，不僅會影響振動輪的振幅大小，而且使橡膠塊發(fā)熱導致橡膠老化和產生裂紋。 4驅動板 ：驅動板用于將驅動油馬達的轉矩經過一組減速器傳送給振動輪，以驅使振動輪能自行走。當振動輪為壓路機的被動輪時，無此驅動輪。第三章 激振器的設計一、確定激振型式 采用雙振幅的兩端支持振動軸，其中間安裝偏心塊的激振型式。二、偏心塊的構造 偏心塊分為固定塊和活動塊三、確定振幅和頻率 經過前人的實際證明：壓實厚鋪層路基，選

4、擇低振動頻率2530Hz和高振幅1.52mm可以獲得較大的激振力和壓實作用深度，提高作業(yè)效率。 對薄鋪層路面進展振動碾壓，那么應選擇高頻率3350Hz和低振幅0.40.8組合，這樣可以提高單位長度上的沖擊次數，提高壓本質量。碾壓瀝青路面時，假設壓實層超越100mm，那么應選用高振幅1.0mm壓實。所以這次設計要求能對路基、次路基進展壓實作業(yè)的要求，選取的震動頻率為2832Hz，振幅為1.22mm。 名義振幅為2.01.2mm 振動頻率為32Hz28Hz四、確定偏心塊尺寸 知振動輪的振動頻率為f=28/32,雙振幅A=2.0/1.2，振動輪的參振質量可以估計出為=7500。其中固定偏心塊兩塊的尺

5、寸mm取=230，=130，=60，=60，=60，活動偏心塊的尺寸mm取=230，=130，=65，=30，=30，選用振動軸承的尺寸351322E110X240Xmm) 經過以下公式可以得到符合設計要求的振幅： 11111arccosbR 11212arccosbR22111112CRb22121212CRb2221111 1112 1211121802bARRCCr330111121112rCCA6011 110mA3101 0110eMm r1122 2eeeMMM101edMAm2011eFM五、計算振動軸上的作用力P和轉矩T 六、校核振動軸的強度 七、計算振動軸承的任務壽命取C=1

6、290000N 10112pF0117.413.12dTmAd1L2-8LcPM c3CMd21.7 3ATd17.2m121P0.5 PP26hm10CL3600fPm11PP2 六、確定滾輪的尺寸 假設當振動輪分配質量一樣時，振動輪的寬度不可獲得過小，同樣，振動輪的直徑也不可缺的過小。如振動輪直徑過小，進展壓實作業(yè)時，振動輪前方就會出現“波紋。如輪寬過窄，在壓實路面時，會使路面產生裂紋。不僅取值不能過小，也不能過高，要防止整機的重心過高。 因此滾輪的尺寸范圍： 現有構造振動壓路機的滾輪寬度普通大于滾輪直徑的1.11.8倍，為了保證振動壓路機在坡道上的近路邊任務的穩(wěn)定性，滾輪的寬度應不小于滾

7、輪半徑的2.42.8倍。第四章雙頻雙幅振動液壓回路設計 一、壓路機振動液壓傳動的要求 壓路機的震動是由偏心塊激振器的旋轉產生的。激振器高速旋轉產生很大的離心力，使壓路機振動輪在地面上產生為正弦波的延續(xù)震動或振蕩。這種離心力載荷在任務過程中約有5%10%的動搖，大致上為不變的延續(xù)負荷。因此應運用恒轉矩輸出特性的液壓傳動系統驅動激振器旋轉，并且能實現振動的調幅調頻以調理壓路機激振力的大小，還應該使壓路機行走換向時不產生震動以防止過壓實。另外，最好是壓路機往返行走壓實都能堅持激振器的旋轉方向與振動輪旋轉方向堅持一致，以減小壓實作業(yè)過程中振動輪的附加滑移。壓路機震動對其液壓傳動系統提出如下要求： 1操

8、作方便2液壓馬達能換向 3轉速可調 4連鎖功能 5耐振性能好 6具有過載維護 振動液壓回路行走液壓回路第五章減震器設計減震器的作用： 振動壓路機的任務安裝在振動壓實時，出現了一個問題的兩個方面。一方面是振動輪對被壓實資料的沖擊力越大，壓實效果越好，所以從振動壓路機的壓實功能講，希望振動輪能產生劇烈的振動為好。但從另一方面講，劇烈的振動有損于機器零件的運用壽命和司機的身體安康，因此又希望振動壓路機上車的振動越小越好。為理處理這個矛盾，振動壓路機上運用減振器將振動輪的振動吸收與隔離，以便使傳送到上車的振動能量盡量的小，特別是司機座椅上的振動不至于影響人體安康。這就是在振動壓路機上設置減振系統的目的

9、。減震器的類型： 振動壓路機減振系統能夠采用的減振器共有三種：鋼絲螺旋彈簧減振器、空氣組合彈簧減振器、橡膠減振器。由于橡膠減振器與其它兩種相比具有明顯的優(yōu)越性，所以目前絕大多數振動壓路機的減振系統都采用了橡膠減振器。減震器的資料：振動壓路機上通常運用的橡膠減振器資料有兩種，一種是天然橡膠，另一種是丁晴橡膠。天然橡膠制成的減振器加工制造方便，耐日性能較好，有良好的綜合機械性能及彈性穩(wěn)定。但天然橡膠的阻尼較小，任務頻率經過共振區(qū)不很平安，使得振動壓路機上車的瞬時振幅很大。另外，天然橡膠的耐油性能差，當減振器觸及油污后易發(fā)生變形，從而失去了彈性。因此，天然橡膠制造的減振器只在早期的振動壓路機上運用過

10、，目前已被淘汰了。丁晴橡膠與天然橡膠相比，有著良好的耐油性與耐熱性，并且有較大的阻尼，是良 第六章ansys分析對于偏心塊的構造優(yōu)化法案：最初想經過設置偏心塊的根本尺寸為設計變量、轉速和激振力為形狀變量、偏心塊的質量為目的函數，但思索到偏心塊質量一旦改動能夠會導致偏心塊厚度的改動從而改動的偏心質量，最總會導致計算出來的實踐振幅不符合設計當初設定的名義振幅，又由于將近設計末期。所以經思索不對偏心塊進展優(yōu)化，只對設計出來的偏心塊進展ansys的分析，驗證設計出來的偏心塊能否能接受所計算出來的六萬的激振力。 經過以上應力分布圖 、徑向變形圖 、位移矢量圖的分析，其最小變形量為-0.0023m，最大變形量為0.0026m,且振動軸的直徑是有偏心塊內孔徑決議的，又由于從應力分布圖可以看出軸應力分布很均勻，且從徑向變形圖 、位移矢量圖可