振动压路机有关振动轮和激振器的设计
振动压路机激振原理及激振装置创新设计
定向振动系统的原理如图 3 所示，滚轮内有一激振 室， 个 偏心距相等且相位差为 0°的偏心装置，以相反方向旋 转，当两个偏心装置相位相同时，产生最大的激振力。 最 大 激 振 方向相 对 激 振 室 始 终不发 生变化， 激 振 室的 转动决定了振动轮的振动方向，通过转动激振室可实 现对垂直振幅的调节。
一起塔机拆卸问题分析及解决方案
Analysis and Solution of Disassembly Problem for the Tower Crane
广西建工集团建筑机械制造有限责任公司 林丽萍/LIN Liping
摘 要 ：一台在防城港安装的 QTZ7526 在拆卸过程中出现一些标准节销轴难以打出的问题 , 经过长达 1 个月的时 间，使用了很多方法，最后找到了解决的方法。通过分析发现在海边使用塔机，连接的 42CrMo 材料的销轴只是进 行普通的发黑处理，不能达到很好的防锈效果，需要进行另外的工艺处理。
1. 振动轴 2.活动偏心块 3. 固定偏心块 图6 新设计激振装置结构图
固定偏心块与活动偏心块叠加时，重心位于固定偏 心块侧，激振装置旋转时产生的力 F =Meω2 的方向指
向固定偏心块侧。当马达逆转时，活动偏心块与固定偏
3 新型圆周振动激振装置
心块分离（相位差 180°），由于活动偏心块的偏心距大
1
23
对 激 振 装 置 进 行 设 计， 在 保证 振幅 不 变的 情况下， 采 用活动偏心块的偏心距大于固定偏心块的偏心距。
当活 动 偏 心块 与固定偏 心块 重合 时， 激 振 装 置 的 偏心距为 ：
Me =m 活 e 活 +m 固 e 固 此时对应振动轮的大振幅。 当 活 动 偏 心 块 与 固 定 偏 心 块 分 离 时（ 相 位 差 180°），激振装置的偏心距为 ：
8T双钢轮振动压路机的振动轮的毕业设计
摘要振动压路机是工程施工的重要设备之一，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。
本文在理论分析和计算的基础上，完成了8T双钢轮振动压路机的振动轮的设计，在激振结构上采用了振动轴加上偏心块的结构，能够产生双频双幅的振动形式，减振系统采用橡胶减振器，利用更加简化的单自由度振动数学模型，推导出达到最大减振效果时减振系统总的动刚度，作为橡胶减振器设计的依据，并对压路机进行了稳定性分析。
关键词：振动压路机，振动轮设计，振动轴，偏心块，激振力，减振ABSTRACTThe vibratory roller is one of the important construction equipment for compa- -ction of soil, aggregates, asphalt and concrete. In highway construction,it is used in the compaction of the roadbed and is an indispensable road construction.The vibratory roller c an be classified depending on the vibratory roller’s working principle, the structural characteristics, methods of operation and use .It can be divided through the internal structure of the wheel vibration: vibration, shock and vertical vibration. Whele vibration can be divided into single-frequency single, single-frequency double-width, single-frequency multiple pieces of multi-frequency and stepless AM FM. So, the vibrating drum is the core of vibratory roller .Our vibratory roller studies have been approaching maturity, but there is still a big gap compared with foreign countries, this article is intended to study the relevant parameters and structure of the roller wheel vibration, to enable them to maximize efficiency in working condition, can be reduced and abroadresearch gaps.On the basis of theoretical analysis and calculation ,I complete a of 8T double drum vibratory roller wheel vibration design. Vibration excitation structure with a shaft and eccentric structure, can produce a dual-frequency vibration in the form of double width,Rubber shock absorber damping system is to use a more simplified single degree of freedom vibration model is derived for maximum vibration damping effect of the total system when the dynamic stiffness, as the basis for the design of rubber shock absorber, and the roller was stability analysis.KEY WORDS: vibratory roller, design, frame, hydraulic, vibration force, vibration目录第一章绪论 (1)1.1 课题的研究的意义和目的 (1)1.2 压路机的发展历程及国内外发展概况 (1)1.3 压实机械的发展趋势 (3)1.3.1压实度监控及压实机械智能化技术 (4)1.3.2压实过程计算机仿真技术 (4)1.3.3压实机械辅助选择技术 (4)1.3.4压实过程全球定位技术 (5)1.3.5多功能、系列化、特种用途的压实机械将增加 (5)第二章变频变幅振动论的压实原理 (6)2.1 振动压实机理 (6)2.2 变频变幅振动压实的优势 (8)第三章设计思路及结构原理 (10)3.1 振动轮调频的设计思路 (10)3.2 振动轮调幅的设计思路 (11)3.3 振动压路机的种类 (11)3.3.1振动压路机的振动形式 (11)3.3.2振动压路机的分类 (12)第四章双频双幅振动论的总体设计及计算 (14)4.1 技术参数的确定 (14)4.1.1压路机的工作质量，质量分布及线载荷 (14)4.1.2压路机的主要尺寸 (14)4.1.3压轮直径与宽度的修正 (15)4.2 振动轮振动参数的讨论及确定 (16)4.2.1 振动频率 (16)4.2.2工作振幅和名义振幅 (16)4.2.3振动加速度 (17)4.2.4振动频率和名义振幅的修正 (17)4.2.5振动轮的振动功率 (18)4.3 振动轮激振机构 (19)4.3.1几种激振形式压路机力学特性和压实特性 (19)4.3.2振动机械激振器的分类及作用原理 (20)4.3.3振动机构的选择 (23)4.4振动轴的设计计算 (23)4.4.1振动轴上的力与扭矩 (23)4.4.2振动轴的计算 (24)4.5激振器结构设计及计算 (25)4.6 振动轴承的选择与校核 (27)4.7.减振系统设计 (28)4.8橡胶减振器的设计与计算 (31)4.9 橡胶减振器的校核计算 (33)第五章振动液压传动系统设计 (35)5.1 液压振动系统方案确定 (35)5.2 液压系统的设计 (35)5.2.1油泵的计算 (35)5.2.2油马达的计算 (35)5.2.3 验算 (36)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)第一章绪论1.1 课题的研究的意义和目的振动压路机是工程施工的重要设备之一，用来压实各种土壤、碎石料、各种沥青混凝土等。
振动压路机振动轮设计说明书
目录第1章绪论..................................... - 1 -1.1 国内外压路机产品技术概述与发展趋势.................................................................................. - 1 -1.2本设计研究内容........................................................................................................................... - 2 - 第2章总体方案设计............................... - 3 -2.1. 整机方案拟定............................................................................................................................. - 3 -2.1.1 规格系列........................................................................................................................... - 3 -2.1.2行驶方式......................................................................................................................... - 3 -2.1.3行走驱动系统................................................................................................................. - 3 -2.1.4 车架形式........................................................................................................................... - 4 -2.1.5 转向方式........................................................................................................................... - 4 -2.1.6 振动轮总成....................................................................................................................... - 4 -2.1.7 减振方式........................................................................................................................... - 5 -2.2基本技术参数的拟定................................................................................................................ - 6 -2.2.1 名义振幅........................................................................................................................... - 6 -2.2.2. 工作频率.......................................................................................................................... - 6 -2.2.3 YZC3振动压路机拟达到的主要技术参数..................................................................... - 7 - 第3章整体参数计算.............................. - 8 -3.1 六个基本参数计算...................................................................................................................... - 8 -3.2爬坡能力的确定........................................................................................................................... - 9 -3.3 转弯半径计算.............................................................................................................................. - 9 -3.4 重心位置 ..................................................................................................................................... - 9 -3.5 整机稳定性分析.......................................................................................................................... - 9 -3.6减振系统设计与计算................................................................................................................. - 18 -3.7 振动参数的设计计算................................................................................................................ - 19 - 第4章YZC3型振动压路机传动系统设计............. - 21 -4.1 传动形式的确定........................................................................................................................ - 21 -4.2 液压行走系统设计.................................................................................................................... - 22 -4.3 液压振动系统设计.................................................................................................................... - 26 -4.4 液压转向系统设计.................................................................................................................... - 29 -4.５整机功率及发动机选型............................................................................................................ - 32 - 第5章总结.................................... - 33 -5.1本设计的特点.......................................................................................................................... - 33 -5.2本设计的不足及努力方向...................................................................................................... - 33 - 参考文献......................................... - 35 -第1章绪论1.1 国内外压路机产品技术概述与发展趋势20世纪30年代，世界上最早的振动压路机出现在的德国。
振动压路机振动轮减振支承系统动力分析
( b) 为从动型 振动轮橡胶减 振器平置布置 型式, 图 2 ( c ) 为驱动型振动轮橡胶减振器辐射型布置。 由于结构布置上的对称性 , 使得减振支承系统具 有整体的弹性主轴和整体的弹性中心 , 所以 , 振动轮减 振支承系统是一种非耦合的支承型式。 4 振动轮减振支承系统运动分析 由物体多自由度的隔振理论 , 对振动轮建立以其 重心 O 为原点, X 、 Y、 Z 轴与振动轮惯性主轴固结的动 坐标系 OX Y Z , 同时建立固结在机架上的定坐标系 O X Y Z , 其原点 O与静平衡状态的振动轮质心重合 , 振动 轮质心的线振动用其在定坐标系的 位移分量 x 、 y、 z 表示, 振动轮的角振动用动坐标系和静坐标系的相对 转角在定坐标轴 X 、 Y、 Z 上的分量 、 、 描述。 当振动轮为简谐运动, 并且振动轮减振支承是非 耦合化支承时 , 可将振动轮运动方程转化为各自由度 运动的独立型式 m x + k x*x x = 0 J x + k * m y + k y = 0 J y + k m z + k z = 0 J z + k
u = 8k * xi x2
2
2
u * 2 = 8k yi y
2
u = 8k * zi z2
2
u
2
2 2 * 2 2 = 8k * yi ( L + b ) + 8k z i ( L + b )
k =
2
*
u
2
= 0
2 2 * 2 2 = 8k * yi ( L + a ) + 8k xi ( L + a )
平置型式减振支承系统当振动轮产生支承型式所允许的位移后为每个橡胶减振器在振动轮减振支承系统中安装位置尺寸参见图结语由于振动轮作业特点和其结构上的要求目前振动轮和前机架之间减振支承系统中的多个橡胶减振一般只采用上述的平置式或辐射式两种布置型式或是由这两种型式的不同组合根据上述所介绍的方可以确定各种支承型式下的刚度系数
压路机振动轮结构优化设计
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一瞬间的动量，这就需要使机械 具有大振幅和增大振动部分的质量。
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一种工作状态， 就必须使振幅很小使它不脱离地面。
机的被动轮时，无此驱动轮。
第三章 激振器的设计 1
确定激振型式
采用双振幅的两端支持振动轴，其中间安装偏心块的激振型式。
2
偏心块的结构
偏心块分为固定块和活动块
3
确定振幅和频率
通过前人的实践证明：压实厚铺层路基，选择低振动频率
（25~30Hz）和高振幅（1.5~2mm）可以获得较大的激振力和
压实作用深度，提高作业效率。
C 2 R b 11
arccos
b1 R11
11
2 11
2 1
r01
1 12A1
C131C132
通
过
以下12 公 a式rc可cos以
得Rb112到
符C合12设计2要求R12的2 振b幅12：m 01
•A 11106
A 1 1 8 0R 1 2 11 1 R 1 2 21 2 b 2 1C 1 1 C 1 2r 2Me1m01r01103
减振器 ：减振器用于连接振动轮鱼机架或连接振动轮与驱
动轮，起到减振作用。目前振动压路机上大都使用承受剪
01
切力的橡胶减振器，因为橡胶块的弹性滞后和阻尼，不仅
会影响振动轮的振幅大小，而且使橡胶块发热导致橡胶老
震动压路机课程设计
震动压路机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解震动压路机的基本构造、工作原理及功能特点。
2. 学生能掌握与震动压路机相关的术语和概念，如频率、振幅、压实度等。
3. 学生能了解震动压路机在道路施工中的应用及其对工程质量的影响。
技能目标：1. 学生能通过观察、分析，正确判断震动压路机的主要部件及其作用。
2. 学生能运用所学知识，进行简单的震动压路机操作演示，如启动、前进、倒退、转向等。
3. 学生能运用计算方法，估算震动压路机在不同工况下的工作效率。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程领域的兴趣，激发他们探索未知、热爱科学的精神。
2. 培养学生严谨、务实的学习态度，使他们认识到工程机械设备在国家和地方建设中的重要作用。
3. 培养学生的团队合作意识，使他们学会在小组合作中相互尊重、共同进步。
本课程针对中学生设计，结合学生好奇心强、求知欲旺盛的特点，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。
通过本课程的学习，使学生不仅掌握震动压路机的基本知识，还能培养他们解决实际问题的能力，为未来的学习和发展奠定基础。
二、教学内容1. 震动压路机概述- 简介：震动压路机的发展历程、分类及适用范围。
- 教材章节：第二章第一节。
2. 震动压路机的基本构造- 主要部件：发动机、传动系统、振动系统、行走系统、操纵系统等。
- 教材章节：第二章第二节。
3. 震动压路机的工作原理- 振动原理：振动系统的构成、工作原理及其对压实效果的影响。
- 教材章节：第二章第三节。
4. 震动压路机的操作与维护- 操作方法：启动、前进、倒退、转向等基本操作要领。
- 维护保养：日常保养、故障排除及维修要点。
- 教材章节：第二章第四节、第五节。
5. 震动压路机在道路施工中的应用- 工程实例：震动压路机在不同道路施工中的应用案例。
- 教材章节：第二章第六节。
6. 震动压路机的安全与环保- 安全操作：安全注意事项、事故预防及应急处理方法。
- 环保要求：震动压路机在施工过程中的环保措施。
双频振动压路机参数设计及稳定性分析
第34卷第12期Vol. 34 No. 12新乡学学报..Journal o f Xinxiang University2017年12月Dec.2017双频振动压路机参数设计及稳定性分析林立原，王建平，孙致远，李杰群，王怀志(安徽工程大学机械与汽车工程学院，安徽芜湖241000)摘要：运用一元线性回归法确定了轮胎驱动单钢轮双频振动压路机振动轮的质量分配比，分析了该压路机的基本结 构、振动轮质量、发动机功率、振动频率、激振力和爬坡能力等参数，确定了该压路机的设计方案。
依据滑移和倾翻的判定 条件分析了双频振动压路机在坡道上的静态稳定性和动态稳定性。
关键词：压路机;双频振动;参数设计;稳定性中图分类号：U415.521 文献标识码：A文章编号：2095-7726(2017)12-0064-03振动压路机和冲击压路机是道路施工和工程建设 中常用的压实设备，振动压路机是利用自身重量和振 动来压实各种建筑和筑路材料的设备，它广泛应用于 公路、跑道和拦水大坝等工程建设中[1_2]。
在本文中，我 们确定了轮胎驱动单钢轮双频振动压路机振动轮的质 量分配比，分析了压路机的基本结构、振动轮质量、发 动机功率、振动频率、激振力和爬坡能力等参数[3]，并 分析了压路机在坡道上的静态和动态稳定性。
验证结 果表明，振动压路机的设计参数和静、动态坡道稳定性 均满足要求。
该方法对双频振动压路机的设计和稳定 性分析具有一定的指导意义。
1压路机的主要结构参数1.1总体设计参数麵振动f E M l的总体谢~1«包括以下7工作质量为10 〇〇〇kg,发动机功率为78~110 kW，振动频 率为30 Hz/35 Hz[4]，名义振幅[?1为2.0 m m/0.8mm，车速为 0~5 km/h，长、宽和高分别为6 000 mm、2 200 mm和 3 000 mm,偏心块式振动轮的直径为1 500 mm,宽度 为 2 000 mm〇1.2牵引力和发动机功率10 000 kg压路机所需的发动机功率P应满足其中:r为驱动轮圆周力，即压路机牵引力(n);V为压 路机工作速度(km/h); 为发动机至驱动轮的传动效率,范围在0.7~0.8之间;g为重力加速度(m/s2)。
振动压路机激振机构[发明专利]
![振动压路机激振机构[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/72d69ad1534de518964bcf84b9d528ea81c72f11.png)
(10)申请公布号 CN 102383361 A(43)申请公布日 2012.03.21C N 102383361 A*CN102383361A*(21)申请号 201110251883.X(22)申请日 2011.08.29E01C 19/28(2006.01)(71)申请人山东临工工程机械有限公司地址276000 山东省临沂市经济开发区山东临工工程机械有限公司(72)发明人迟峰(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司 37212代理人董宝锞(54)发明名称振动压路机激振机构(57)摘要本发明公开一种振动压路机的激振机构，它属于工程机械制造领域。
它解决了现有技术中压路机激振机构制作复杂、成本高且可靠性差的缺陷。
其技术方案的要点是：一种振动压路机的激振机构，包括固定偏心块和活动偏心块，所述固定偏心块内筒中设有限位块，所述活动偏心块放置在固定偏心块内筒中，所述固定偏心块两端分别连有法兰盘C 和法兰盘D ，所述法兰盘C 和法兰盘D 内部各设有一个盲孔，所述活动偏心块两端分别安装在法兰盘C 和法兰盘D 的盲孔上。
本发明可应用于机械制造行业。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 4 页1.一种振动压路机的激振机构，包括固定偏心块(2)和活动偏心块(3)，其特征是：固定偏心块(2)内筒中设有限位块(4)，活动偏心块(3)设在固定偏心块(2)内筒中，固定偏心块(2)两端分别连有法兰盘C(1)和法兰盘D(6)，法兰盘C(1)和法兰盘D(6)内部各设有一个盲孔(7)，活动偏心块(3)两端分别安装在法兰盘C(1)和法兰盘D(6)的盲孔(7)上。
2.根据权利要求1所述的振动压路机激振机构，其特征是：所述盲孔(7)上安装有轴瓦(5)。
振动压路机激振机构技术领域[0001] 本发明属于一种工程机械零部件，具体地说，尤其涉及一种振动压路机的激振机构。
YZ20D 型振动压路机总体毕业设计(机械CAD图纸)
YZ20D 型振动压路机总体设计摘要振动压路机是一种高效的压实机械，广泛应用于道路建设施工中。
目前国产振动压路机以中小吨位和机械传动方式为主，性能优良的全液压重型振动压路机主要依赖于进口。
为彻底改变这种现状，必须研制和生产具有自主知识产权的高性能重型振动压路机。
本文本论文简述了国内外压实设备和压实技术的发展概况、振动压实的原理、振动轮的结构和工作原理、振动压路机的压实特性与压实效果,动力学特性和振动压实机理进行了研究与分析，建立了振动轮的数学模型，明确了振幅、加速度、激振力、对地面作用力与振动频率之间的动态响应关系，以此作为参数的设计依据,计算出了 YZ20D 型振动压路机的整机工作质量、振动频率、振幅、激振力、动机功率等压路机压实作业中重要的振动性能参数及振动轮等关键技术结构进行研究及确定，最大功率。
本文在理论分析和计算的基础上，完成了 YZ20D 型振动压路机总体和液压系统、振动轮总成等主要部件的设计。
关键词: 振动压路机；总体参数；功率计算；爬坡校核；液压系统YZ20D Type Vibratory Rollers Overall DesignAbstractVibratory roller is a kind of highly efficient compaction machine which is widelyused in the road construction. Most of domestic vibratory rollers adopting mechanicaltransmission are light or medium size at present, while full hydraulic and heavyvibratory rollers with high performance are mainly depended on importation. Tochange the actuality completely, the heavy vibratory rollers with high performance anour own intellectual property rights must be developed and manufa ctured.The general development of road rollers is stated in this p aper. The theories ofvibratory compacting and the configuration and wor k theory of vibr atory wheel andthe compact characteristic and effect of vibratory road roller a re intr oduced. In thispaper the physical property, dynamic character istics and vibration compactionmechanism of soil are studied and a mathematical model of vibr atory rollers is created.The dynamic responses between the amplitude, acceleration, exciti ng force, actingforce on the ground and vibration frequency are determined, and according to which,frequency, amplitude and mass are designed. Determine the impo rtant vibratoryperformance specifications for the compaction operation of roll er，such as theoperating mass，vibr atory frequency，amplitude，centrifugal force，power of engineand so on.Based on theoretical analysis and calculation, the overall design of modelYZ20D vibratory roller and the main part design of hydraulic system，r oller andvibration damping system have been complished.Key Words: Vibr atory roller；the overall parameters；Grade ability check ；shock absor bers；Hydraulic system目录1 绪论....................................................................... . (1)1.1 研究的背景...................................................................... (1)1.2研究的意义...................................................................... (1)1.3国内外相关研究现状...................................................................... (6)1.3.1国内研究情况.................................................................... (6)1.3.2国外研究情况.................................................................... (7)1.4研究的主要内容...................................................................... .. (8)2 振动压路机设计综述....................................................................... (9)2.1振动压路机...................................................................... (9)2.1.1振动压路机的种类.................................................................... (9)2.1.2振动压路机的基本结构和特点 (10)2.1.3振动压实的基本原理.................................................................... (10)2.1.4振动压实的性能特点.................................................................... (11)2.1.5振动压实的结构特点.................................................................... (11)2.2振动压路机总体设计...................................................................... . (12)3 总体参数确定及部件设计计算 (15)3.1振动压路机总体参数的确定.......................................................................153.1.1振动压路机总体参数的选择依据 (15)3.1.2名义振幅的选择.................................................................... (15)3.1.3振动压路机工作频率的选择..................................错误！未定义书签。
振动压路机振动轮设计
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (3)1.1 课题研究的意义 (3)1.2 国内外压路机产品技术概述与发展趋势 (3)第二章设计方案比较 (5)2.1 外振式振动压路机 (5)2.2 内振式振动压路机 (5)2.3 单轮振动压路机 (5)2.4 双轮振动压路机 (6)2.5 摆振式振动压路机 (6)2.6 定向式振动压路机 (6)2.7 本设计方案 (7)第三章变频变幅振动轮的压实原理 (8)3.1 振动压实机理 (8)3.2 变频变幅振动压实的优势 (10)第四章振动轮总成设计思路 (13)第五章变频变幅振动轮的总体设计及计算 (13)5.1 振动轮振动参数的讨论及确定 (13)5.1.1 振动频率 (13)5.1.2 工作振幅和名义振幅 (13)5.1.3 振动加速度 (14)5.1.4 振动压路机工作速度和压实遍数 (16)5.1.5 激振力 (16)5.1.6 振动轮的振动功率 (17)5.2 振动轮主要工作参数的设计计算 (18)5.2.1 压路机的工作质量及其分配 (18)5.2.2 振动轮的直径和宽度 (18)5.3 振动轮激振机构 (20)5.3.1 几种激振形式压路机力学特性和压实特性 (20)5.3.2 振动机械激振器的分类及作用原理 (21)第六章振动轮减振支承系统设计 (24)6.1 振动压路机减振系统的基本原理 (24)6.2 减振系统总刚度的确定 (25)6.3 橡胶减振器的设计与计算 (26)6.3.1 橡胶减振器的材料 (27)6.3.2 橡胶减振器的几何形状 (27)6.3.3 橡胶减振器的硬度HS (27)6.3.4 减振器的几何尺寸 (28)6.3.5 橡胶减震器的刚度设计与计算 (28)6.4 橡胶减振器的校核 (29)第七章三维附图设计总结 (35)致谢 (37)参考文献 (37)附录1 (38)附录2 (42)摘要振动压路机是工程施工的重要设备之一，用来压实各种土壤、碎石料、各种沥青混凝土等。
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振动压路机有关振动轮和激振器的设计摘要随着振动压实理论的逐步完善以及新的压实技术和控制技术在压路机中应用，新型振动压路机的研究逐渐显出其重要性及必要性。
本次课程设计的主要任务就是设计一种全新的振动压路机的振动轮结构，使其能够实现无级变幅变频。
设计中，通过变量泵—定量马达组成的调频系统就能够实现振动的变频，因此，无级调幅机构为本设计的重点。
本设计一种新型结构的振动轮，关键部分为振动位于轮中心的振动激振器，这部分结构加上液压缸的综合应用，改变两偏心块的相对角度来改变有效振幅，便实现了振动轮的无级变幅。
除了振动轮的设计计算部分，还包括了对课题研究意义的分析，以及对本领域目前发展情况的研究讨论。
关键词：振动压路机、振动轮、无级调频调幅目录第一章绪论 (3)1.1课题的意义 (3)1.2压路机的发展历程及国内外发展概况 (3)1.2.1压路机的发展历程 (3)1.2.2国外的变频变幅发展概况 (3)1.2.3国内的发展概况 (5)1.2.4国内外振动压路机无级调幅技术的三个相关专利 (6)第二章变频变幅振动轮的压实原理 (8)2.1动压实原理 (8)2.2变频变幅振动压实的优势 (10)第三章设计思路及结构原理 (12)3.1振动轮调频的设计思路 (12)3.2振动轮调幅的设计思路 (13)第四章变频变幅振动轮的总体设计及计算 (15)4.1振动轮振动参数的讨论及确定 (15)4.1.1振动频率 (15)4.1.2工作振幅和名义振幅 (15)4.1.3振动加速度 (16)4.1.4振动压路机工作速度和压实遍数 (18)4.1.5激振力 (18)4.1.6振动轮的振动功率 (19)4.2振动轮主要工作参数的设计计算 (20)4.2.1压路机的工作质量及分配 (20)4.2.2振动轮的直径和宽度 (21)4.3振动轮激振机构 (23)4.3.1几种激振形式压路机力学特征和压实特性 (23)4.3.2振动机械激振器的分类及作用原理 (24)4.3.3本设计的激振器的特点 (26)设计总结 (27)致谢 (27)参考文献 (28)第一章绪论1.1 课题意义振动压路机是施工工程施工的重要设备这一，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。
其中振动又儿科分为：单频单幅、单频双福、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的固有频率相等或非常接近时，振动压实的效果最佳。
当振动压路机在不同土壤工作是，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只有有限档位的，就无法在每一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壤接触前一瞬间的动量，就需要振动轮有较大的振幅和增大振幅部分的质量。
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壤的接触，有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振动所需的振幅大小事不同的。
因此振动压路机也应该有变化的振幅。
1.2 压路机的发展历程及国内外发展概况1.2.1 压路机的发展历程振动压路机发展的时间并不长，1930年德国人最先使用了振动压实技术，并于1940年成功的发明了拖式振动压路机。
世界压路机发展已有上百年的历史。
振动压实技术和振动压路机的出现，彻底改变了压实效果依靠重量或增大线压力的方式。
随着振动压实理论研究的不断深入，振动压路机产品的规格品种也越来越多。
目前，世界上生产压路机的主要国家有德国、瑞典、美国、日本等。
全世界主要压路机制造企业有100家左右，德国、日本各有20来家，美国有十几家，其余主要分布在瑞典、前苏联等国。
全世界1987年产量达20000多台，以后多年来一直保持在22000-25000台之间。
进入90年代后有较大的增长，现在已达5万台左右。
一直保持在第一位的是德国宝马，占国际市场23%左右。
第二位是瑞典戴纳帕克，占20%左右。
其他的主要制造企业还有德国的凯斯-伟博麦士，美国的卡特皮勒、德莱塞、英格索兰，日本的酒井重工、小松制造所、川崎重工等。
1.2.2 国外的变频变幅发展概况步入20世纪末期以来，几乎世界上的一切事物都在跟踪新的技术革命。
电子技术和计算机的应用带给压实机械的是一场控制革命。
目前，国内外最先进振动压路机的振动性能参数已能根据被压材料物理机械性变化，自动选择最佳振动频率和振幅，从而可获得良好的作业效率结合压实质量。
表1.1为几种双钢轮压路机的振动频率与振幅。
德国宝马公司以首创动调幅压实系统而再一次确立了其世界压实机械的领先地位。
这种智能系统能根据被碾压物料密实度的变化自动选择适宜的振幅、以优化激振力的输出，从而能消除材料出现压实不足或过压实现象，提高了压实度的均匀程度，并且避免振动轮跳振引起的骨料破碎和机器损伤。
宝马公司的自动变幅控制系统有Variomatic和Variocontrol两种结构。
前者用于控制两根水平面安装的反向旋转轴激振机构，配置在双钢轮振动压路机上。
后用于一根固定轴上装有两组反向的偏心块激振机构，配置在单钢轮振动轮压路机上。
在振动压实过程中，地面对钢滚轮的反作用力经传感器检测后传输给数据存储和处理系统，信号经运算后将指令发给相应的调节机构，用以改变两组偏心块（或偏心轴）的相位角，从而达到自动变幅的目的。
该系统从操作振幅飞最大值调整到“0”的反应时间不超过1秒钟，对于频繁变化的土工材料所组成的铺层，可以迅速对压实功能进行适应性调节。
宝马公司为了满足高密实度精度的使用要求，研制出了双钢轮自动控制压实系统“Variomatic”，简称BVM。
该系统的特点是能自动判别和控制所需压实力的大小，也可称自动调幅压实系统。
其主要工作装置由两根反向旋转的轴组成，如图1.1所示，工作时旋转产生的离心力经几何重叠形成定向振动，定向振动系统是BVM的基础。
BVM系统的独到之处是振动方向可变化，它能自动调节定向振动的施振方向，在压实过程中可根据压实面刚度的变化或压路机的行驶方向的变化调节施振方向。
从而达到调节振幅的目的。
美国英格索兰公司的DD—130双钢轮串联式振动压路机，在每个振动轮中都具有自动反向的偏心装置。
可实现7225～16330kg八种不同的激振力输出，基本上可以满足所有土壤类型路面的碾压需要。
此外，诸如水平振动压实技术，是利用土壤力学中交变原理是土壤等材料的颗粒重新排列来进行密实的，德国HAMM公司首先根据这一原理开发了振荡压路机。
他利用两根偏心轴同步旋转，产生相互平行的偏心力，形成交变扭矩，使振动轮产生振荡的作用，形成对地面的压实。
为了增强压实效果和提高压实效率，国外一些产品还普遍采用了超高频振动技术，振动频率超过了4000d/min，是压路机迅速达到所需密实度的高输出力，可有效提高压实的速度。
1.2.3 国内的发展概况国内一些压路机制造企业及科研机构在上世纪九十年代就开始研究无级变幅振动轮。
其中，徐工研究院利用行星轮原理设计出具有无级调幅功能的振动轮，理论上采取改变两个偏心块的相位角的方式实现振动轮的定向振动，并找到该振动轮振幅的变化规律，水平振幅是关于偏心块相位角的正弦函数，垂直振幅是关于偏心块相位角余弦函数。
该机构获得国家专利。
该机构采用比例阀-齿条油缸组成的调幅液压控制系统，利用PID和PWM控制原理，设计出由可编程逻辑控制器为核心的控制系统，并编写控制程序。
控制系统根据密实度计给出的振幅值进行脉冲宽度的流量，达到调节液压缸位置的目的，从而控制了工作机构中两偏心轴的相对位置，也就达到了调的目的。
调幅系统齿条液压油缸的动力油来自振动系统，因为振动系统回路中的高压、低压不是固定的，所以通过换向阀实现选择功能，有因为振动回路高压油压力过高，还必须经过减压阀的减压，然后才供给调幅油路使用。
为保持油缸的稳定，增加液压锁。
随着液压控制、计算机控制和检测技术在工程机械领域的应用及压实度仪的出现，智能振动压路机的研制逐渐成为一个热点，我国企业着手进行这方面的研究工作，也已经取得了一定的成绩。
由厦工集团三明重型器有限公司研制的“YZC12智能化串联式振动压路机”为国内首创，可用于各种路基和路面土方的压实。
该种压路机施工时能够根据物料的密实度的变化自动选择最佳的振幅以达到最高的效率，亦因此达到更好的压实效果和更改质量的表面处理，此种压路机能监测密实度的适时状况并自动调整振动方向，并可手动控制，与标准振动压路机相比可提供更大的操作灵活性。
2006年12月，三明重工公司与福州大学合作开发“智能化振动压路机研制”项目，该项目是在国家“863”计划项目—“YZC12智能化串联式振动压路机级企业制造信息化”的基础上做进一步的研究。
被列入福建省科技重大专项，并获得了专项拨款。
国防科技大学和长沙麓—浩利工程机械有限公司合作开发出W1102DZ型无人驾驶压路机，已在实际中进行应用，尽管有许多方面还需要进一步改善，但已经向智能化振动压路机的研发迈出了重要的一步。
该公司自行研制生产的WZOOSD/PD全液压振动压路机可加装密实度仪，提高设备的压实质量。
长沙建设机械研究院以及中联重工科技发展股份有限公司一直致力于智能化振动压路机的开发与试验工作，到目前为止取得了较为显著的成绩，如在压路机振动状态的转换技术方面，处于国内领先水平。
在压路机振幅调节技术方面，具有自己独立的知识产权，并已经生产出国际先进水平的智能化防滑转系统；利用黑箱原理，研制出了中国首台“密实度计”。
此外，在GPS定位技术的研究与发展方面，也走在同行的前列，起子公司开始研究GPS定位的相关产品，已取得了可喜的成果。
1.2.4 国内外振动压路机无级调幅技术的三个相关专利1.改变偏心块相对角的调幅技术将偏心块安装在充满油液的腔内，当振动轴旋转时，动块在其惯性力的作用下与定块紧密接触。
在二者之间施加作用力，是动块滑移一个角度，这时腔内压力会增大，通过截止阀微量释放压力油后，便可使动块在其惯性力的作用下相应位移，从而达到了无级调幅的目的，其工作原理见图1.2。
这种设计通过改变偏心块的相对相位角以调节偏心距来实现无级调幅的技术，达到了低耗高效的目的。
它仅利用了振动压路机发动机启动时不带负荷的功率，而在工作状态下，调幅过程对发动机的负荷为零。
2.变幅激振器技术这种激振器变幅技术采用了一种变幅激振器结构，主要有内偏心轴部分和外偏心轴部分组成，通过改变内心的偏心相位差，实现变幅激振器的质量偏心距一点范围内变化，导致振动轮的振幅在一定范围内连续变化，即实现无级变幅。