瀝青路面銑刨機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著市政道路和高等級公路建設(shè)突飛猛進(jìn)，大規(guī)模的機(jī)械化養(yǎng)護(hù)時代已經(jīng)到來。作為路面養(yǎng)護(hù)和再生設(shè)備的主要機(jī)種之一的路面銑刨機(jī)正越來越引起道路養(yǎng)護(hù)專家和施工單位的關(guān)注。</p><p>　　本設(shè)計說明書包括了整機(jī)的總體設(shè)計和計算，總體方案比較，液壓控制系統(tǒng)，底盤車架設(shè)計與計算，并對路面銑刨機(jī)械的技術(shù)發(fā)

2、展趨勢和市場前景做了簡單介紹。</p><p>　　本說明書與圖紙配套使用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：銑刨機(jī) 機(jī)架 液壓系統(tǒng)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the rapid construction of high-grade highways and mu

3、nicipal roads, large-scale mechanized conservation era has arrived. As a conservation and renewable road equipment, one of the major aircraft machine is the milling work of asphalt road plane milling machine conservation

4、 experts and construction units concerned.</p><p>　　The design specifications include whole sets of design and calculation, the overall programmed of comparison, hydraulic control systems, chassis design and

5、 calculation, and the milling work of asphalt road plane milling machine technology development trends and market prospects made a brief introduction. Supporting the use of the specification and drawings.</p><

6、p>　　Keywords:　 The milling work of asphalt road plane milling machine</p><p>　　Chassis Hydraulic system</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要I</p><p

7、>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1路面銑刨機(jī)及其發(fā)展概況1</p><p>　　1.1.1 路面銑刨機(jī)的分類1</p><p>　　1.1.2路面銑刨機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)2</p><p>　　1.2 路面銑刨機(jī)設(shè)計的

8、指導(dǎo)思想5</p><p>　　1.3 路面銑刨機(jī)設(shè)計的設(shè)計原則5</p><p>　　第2章 路面銑刨機(jī)的總體設(shè)計6</p><p>　　2.1 路面銑刨機(jī)的選型6</p><p>　　2.2路面銑刨機(jī)的各總成部件結(jié)構(gòu)型式的選型7</p><p>　　2.2.1傳動型式的選擇7</p>&l

9、t;p>　　2.2.2動力裝置的選用11</p><p>　　2.2.3料輸送裝置型式的選擇12</p><p>　　2.2.4灑水裝置型式的的選擇12</p><p>　　2.2.5底盤車架的型式的的選擇12</p><p>　　2.3路面銑刨機(jī)的總體參數(shù)的選型14</p><p>　　2.4路面銑刨

10、機(jī)的總體布置16</p><p>　　第3章 路面銑刨機(jī)底盤車架的設(shè)計20</p><p>　　3.1車架總體尺寸的確定20</p><p>　　3.2補(bǔ)焊鋼框架的設(shè)置20</p><p>　　3.3車架的連接21</p><p>　　3.4車架結(jié)構(gòu)樣式21</p><p>　　3.

11、5車架與運(yùn)輸機(jī)架接頭的強(qiáng)度校核22</p><p>　　3.6連接架的建模25</p><p>　　第4 章 路面銑刨機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計26</p><p>　　4.1 行走液壓系統(tǒng)的設(shè)計26</p><p>　　4.1.1 液壓元件的計算與選擇29</p><p>　　4.2 銑刨鼓控制液壓系統(tǒng)的設(shè)計34&l

12、t;/p><p>　　第5章 路面銑刨機(jī)械的技術(shù)發(fā)展趨勢和市場前景38</p><p><b>　　第6章 結(jié)論39</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p><b&g

13、t;　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1路面銑刨機(jī)及其發(fā)展概況</p><p>　　瀝青混凝土路面銑刨機(jī)是一種高效的瀝青路面維修養(yǎng)護(hù)設(shè)備，其原理是利用滾動銑削的方法把瀝青混凝土路面局部或全部破碎。銑削下來的瀝青碎料經(jīng)再生處理后，可直接用于路面表層的重新鋪筑。主要用于公路、城市道路、機(jī)場、貨場、停車場等瀝青混凝土砼面層開挖翻新；瀝青路面擁包、油浪、網(wǎng)紋、車轍等的清

14、除；水泥路面的拉毛及面層錯臺銑平等。隨著市政道路和高等級公路建設(shè)突飛猛進(jìn)，大規(guī)模的機(jī)械化養(yǎng)護(hù)時代已經(jīng)到來。作為路面養(yǎng)護(hù)和再生設(shè)備的主要機(jī)種之一的路面銑刨機(jī)正越來越引起道路養(yǎng)護(hù)專家和施工單位的關(guān)注。公路建設(shè)部門對路面銑刨機(jī)等成套設(shè)備的需求會越來越迫切，需求量也會越來越多。</p><p>　　1.1.1 路面銑刨機(jī)的分類</p><p>　　按照銑刨寬度，路面銑刨機(jī)可分為大中小三種，0.3-

15、1.0米的為小型；1.2-2.0米的為中型，2.0米以上的為大型。對于銑刨寬度小于或等于1.0米的小型銑刨機(jī)以機(jī)械傳動為主，機(jī)械式工作可靠、維修方便、傳動效率高、制造成本低，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不輕便、作業(yè)效率較低、牽引力較小，適用于小面積的路面維修、刮除噴涂標(biāo)線、銑刨小型溝槽等，一般不帶廢料回收裝置。銑刨寬度在1.2米以上的中型銑刨機(jī)以液壓傳動為主，液壓式結(jié)構(gòu)緊湊、操作輕便、機(jī)動靈活、牽引力較大，但制造成本高、維修較難，適用于切削較深的

16、中、大規(guī)模路面養(yǎng)護(hù)作業(yè)。我國目前以生產(chǎn)小型路面銑刨機(jī)為主，且以 0.5米和1.0米兩種規(guī)格居多，大中型產(chǎn)品基本上還是空白。</p><p>　　另外，按銑刨型式不同，可分為熱銑和冷銑。熱銑式由于增加了加熱裝置而使結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，一般用于路面再生作業(yè)。冷銑由于適用范圍廣，目前占據(jù)主導(dǎo)地位。冷銑式配置功率較大，刀具磨損較快，切削料粒度均勻，可設(shè)置灑水裝置噴水，使用廣泛，產(chǎn)品已成系列；按銑刨機(jī)按行走方式不同，可分為輪式和

17、履帶式。輪式機(jī)動性好、轉(zhuǎn)場方便，特別適合于中小型路面作業(yè)。履帶式多為銑削寬度2000mm以上的大型銑刨機(jī)，有舊材料回收裝置，適用于大面積路面再生工程；按銑刨鼓旋轉(zhuǎn)方向與行走方向不同，可分為逆銑和順銑；按有無廢料回收輸送機(jī)，可分為輸送式和無輸送式；按銑刨鼓安裝方式不同，可分為固定式和移動式。</p><p>　　1.1.2路面銑刨機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)</p><p>　　1. 使用銑刨機(jī)銑削路面，可

18、以快速有效地處理路面病害，使路面保持平整；</p><p>　　2. 道路的翻修工程采用銑削工藝可保持原路面的水平高程。銑削工藝可將損壞路面切除掉，由新材料填補(bǔ)原有空間，經(jīng)壓實(shí)后與原路面等高，保持路面的原有水平高程，這使穿行于高架橋或立交橋涵的路面載荷對橋體不致產(chǎn)生沖擊載荷，并且橋涵通過高程不變；</p><p>　　3. 保證新舊路面材料的良好結(jié)合，提高其使用壽命。采用銑削工藝可使填料坑

19、邊側(cè)及底部整齊、深度均勻，形成新舊料易于結(jié)合的齒狀幾何表面，從而使翻修后新路面的使用壽命大大提高；</p><p>　　4. 有利于舊路面材料的再生利用。由于可以掌握切削深度，銑削下來的材料不僅</p><p>　　干凈且呈規(guī)則的小顆粒，可以不用再破碎加工即可遮現(xiàn)場或固定料場再生利用，大大降低了施工成本，同時也是一種環(huán)境保護(hù)措施；</p><p>　　1.1.3路面

20、銑刨機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　一般銑刨機(jī)由發(fā)動機(jī)、車架、銑削轉(zhuǎn)子、銑削深度調(diào)節(jié)裝置、液壓元件、集料輸送裝置、轉(zhuǎn)向系及制動系等組成。</p><p>　　銑削轉(zhuǎn)子是銑刨機(jī)的主要工作部件，它由銑削轉(zhuǎn)子軸、刀座和刀頭等組成，直接與路面接觸，通過其高速旋轉(zhuǎn)的銑刀進(jìn)行工作而達(dá)到銑削的目的。銑刨機(jī)上設(shè)有自動調(diào)平裝置，以銑削轉(zhuǎn)子側(cè)蓋作為銑削基準(zhǔn)面，控制兩個定位液壓缸，使所給定的銑削深度

21、保持恒定；</p><p>　　其液壓系統(tǒng)用來驅(qū)動銑削轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)、整機(jī)行走、輔助裝置工作等，一般為多泵相互獨(dú)立的閉式液壓系統(tǒng)，工作時互不干擾且可靠性較高；</p><p>　　有的銑刨機(jī)根據(jù)需要安裝傾斜調(diào)整器，用來控制轉(zhuǎn)子的傾斜度；一般大型銑刨機(jī)都有由傳送帶和集料器組成的集料輸送裝置，它可將銑削出的散料集中并傳送至隨機(jī)行走的運(yùn)載汽車上，輸送臂的高度可以調(diào)節(jié)并可左右擺動，以調(diào)整卸料位置。<

22、;/p><p>　　銑刨機(jī)規(guī)格、型號不同時，其結(jié)構(gòu)、布置也略有區(qū)別，但基本工作原理相同或相似。銑刨機(jī)動力傳動的路線：發(fā)動機(jī)→液壓泵→液壓馬達(dá)、液壓缸→工作裝置。</p><p>　　1.1.4國內(nèi)外路面銑刨機(jī)發(fā)展概況</p><p>　　國外路面銑刨機(jī)起源于20世界50年代，經(jīng)過50年的發(fā)展，其產(chǎn)品已成系列化，生產(chǎn)效率一般為150-2000，銑刨寬度0.3-4.2m，最

23、大銑刨深度可達(dá)350mm，其機(jī)電液一體化技術(shù)已趨成熟，銑削深度可通過自動找平系統(tǒng)自動控制，同時為改善作業(yè)環(huán)境，延長銑削刀具的使用壽命，設(shè)計有噴灑水裝置和密閉轉(zhuǎn)子罩殼。為了減輕勞動強(qiáng)度，近年來開發(fā)的產(chǎn)品都帶有回收裝置，使銑削物從銑削轉(zhuǎn)子直接輸送到運(yùn)載卡車上。國外制造廠商眾多，主要有維特根、英格索蘭、比泰利、卡特彼勒、戴納派克等。</p><p>　　維特根在國際上處于主導(dǎo)地位，尤其是小型銑刨機(jī)更是無人能及。主要生產(chǎn)

24、SF和DC系列銑刨機(jī)，已形成了銑刨寬度從0.3-4.2米的近20種規(guī)格的產(chǎn)品系列，最大銑削深度為350mm，我國主要以進(jìn)口該公司產(chǎn)品為主。比泰利已具有40年多制造銑刨機(jī)的歷史，其SF系列冷銑刨機(jī)有11種型號，銑刨寬度為0.6-2.1米，銑刨深度340mm?？ㄌ乇死罩饕a(chǎn)PR和PM兩大系列，銑刨寬度為1.9-3.18，銑刨深度305mm，其銑刨機(jī)具有銑刨深度和銑刨表面自動調(diào)平自動控制功能，銑刨深度誤差為±3mm。戴納派克主要生

25、產(chǎn)PL系列銑刨機(jī)，銑刨寬度為0.35-2.1米，銑刨深度80-150mm。</p><p>　　國外的路面銑刨機(jī)技術(shù)已達(dá)到較高的技術(shù)水平，歸納起來有以下幾個特點(diǎn)：</p><p>　　1. 先進(jìn)合理的底盤結(jié)構(gòu)，銑刨機(jī)的底盤主要以全剛性車架及四輪行走結(jié)構(gòu)組成，驅(qū)動及轉(zhuǎn)向方式均以靜液壓傳動為主；</p><p>　　2. 充分發(fā)揮最佳銑削功率，銑刨機(jī)上的自動液壓功率調(diào)節(jié)

26、器可根據(jù)路面材料的硬度及銑削深度來控制銑削轉(zhuǎn)子的進(jìn)刀速度，即可自動調(diào)節(jié)銑削轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和銑刨機(jī)行走速度，使銑刨機(jī)始終處于最大功率利用狀態(tài)，并不會發(fā)生超負(fù)荷工作情況；</p><p>　　3. 發(fā)動機(jī)功率增大，同樣銑削寬度的新型銑刨機(jī)功率越來越大，生產(chǎn)效率提高；</p><p>　　4. 較大的銑削深度，新型銑刨機(jī)一次銑削深度均超過300mm，使對整個行車道的全厚度鋪層進(jìn)行銑削成為可能；<

27、/p><p>　　5. 性能良好的銑削轉(zhuǎn)子，多數(shù)冷銑刨機(jī)將銑刀頭固定在數(shù)塊半圓形瓦片上，通過瓦片在轉(zhuǎn)子上安裝的多少來調(diào)整銑刨機(jī)的銑削寬度；</p><p>　　6. 簡便的銑削物裝載，銑刨機(jī)前部掛裝集料輸送裝置即可完成快速收料，并將銑削物裝入運(yùn)載汽車上。通過液壓機(jī)構(gòu)調(diào)整卸料高度，并可使傳送帶左右擺40°～50°，從而實(shí)現(xiàn)路側(cè)裝料；</p><p>　

28、　7. 大量采用先進(jìn)技術(shù)，如全輪驅(qū)動技術(shù)及機(jī)電液一體化控制技術(shù)、智能化故障診斷和維護(hù)系統(tǒng)、精確的自動找平系統(tǒng)、安全自保護(hù)系統(tǒng)及功率自動分配系統(tǒng)；</p><p>　　8. 大容量容器水箱、柴油箱容積更大，機(jī)器工作時燃油、冷卻水加注間隔長，待機(jī)時間短；</p><p>　　9. 模塊化設(shè)計發(fā)動機(jī)及其外圍部件——液壓泵、液壓閥和冷卻系統(tǒng)均裝置在同一底架上，所有的電磁閥都裝配在同一個分配閥上，易

29、于調(diào)整、檢測和維修；</p><p>　　國內(nèi)路面銑刨機(jī)的發(fā)展起始于20世紀(jì)80年代，開始是以拖拉機(jī)為底盤通過安裝銑刨裝置改裝而成的，直到進(jìn)入90年代才開始進(jìn)行自行式銑刨機(jī)的研制。近兩年有了一定的發(fā)展，主要機(jī)型的使用性能已完全能滿足國內(nèi)高等級公路及市政道路的養(yǎng)護(hù)要求，良好的性能價格比與國外進(jìn)口產(chǎn)品相比也有較大的競爭優(yōu)勢，但在品種規(guī)格、技術(shù)水平及配套件等方面仍存在較大的差距。總體來看，國產(chǎn)銑刨機(jī)產(chǎn)品缺乏系列化，功能

30、欠完善，技術(shù)含量低，工作可靠性差。目前僅以生產(chǎn)銑刨寬度0.5和1米的兩種輪式銑刨機(jī)為主，生產(chǎn)銑刨寬度2米銑刨機(jī)的只有徐州工程機(jī)械制造廠等幾個少數(shù)廠家。國家經(jīng)貿(mào)委已經(jīng)明確指出“十五”期間將重點(diǎn)發(fā)展銑刨寬度1.4-4.0米，銑刨速度0-3m/min，銑刨濃度0-300mm的銑刨機(jī)，從而快速提高我國路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械的國際競爭力。</p><p>　　就目前產(chǎn)品的技術(shù)水平而言，國產(chǎn)機(jī)型更多地借鑒了歐洲銑刨機(jī)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，在動

31、力、液壓和控制系統(tǒng)上均采用了國際化的配套，可以說在系統(tǒng)配置上達(dá)到了國際先進(jìn)水平。國內(nèi)生產(chǎn)廠家以徐州工程機(jī)械制造廠、鎮(zhèn)江華通機(jī)械集團(tuán)公司、山東德州工程機(jī)械公司3家為主。徐州工程機(jī)械制造廠于1999年引進(jìn)德國維特根2000DC銑刨機(jī)技術(shù)，通過消化吸收已形成了銑削寬度分別為1米和2米的系列化產(chǎn)品。鎮(zhèn)江華通機(jī)械集團(tuán)公司生產(chǎn)銑刨寬度0.5和1米兩種型號的銑刨機(jī)，最近研制成功銑刨寬度1.0米的帶回收裝置的LXZYH1000型銑刨機(jī)。山東德州工程機(jī)械

32、公司主要生產(chǎn)銑刨寬度1米的銑刨機(jī)，最近正在試制銑刨寬度2米的LX2000型銑刨機(jī)。</p><p>　　在今后的市場競爭中，我國的銑刨機(jī)生產(chǎn)廠商應(yīng)該發(fā)揮以下優(yōu)勢：①利用我國已經(jīng)加入WTO的有利條件，樹立國際化的設(shè)計思想，加強(qiáng)國際間的技術(shù)合作，在技術(shù)上保持與國際發(fā)展水平同步，爭取更大的高端產(chǎn)品市場；②發(fā)揮本地化的優(yōu)勢，為用戶提供及時的從整機(jī)技術(shù)到配件供給等全方位的服務(wù)；③利用我國勞動力價格低廉的條件，降低整機(jī)成本，

33、發(fā)揮價格優(yōu)勢，爭取更多的中低端用戶，擴(kuò)大市場；④注意研發(fā)符合我國道路特點(diǎn)的專有技術(shù)及產(chǎn)品系列，為公路養(yǎng)護(hù)工程服務(wù)，促進(jìn)我國公路交通事業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。</p><p>　　隨著公路交通事業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，特別是經(jīng)過“八五”和“九五”期間的快速健康發(fā)展，我國公路基礎(chǔ)設(shè)施的總量取得了巨大的突破，到2002年底，公路總里程已達(dá)176萬km，其中高速公路為2.52萬km、二級以上高等級公路24萬km。為保持道路通行的安全、舒

34、適、快速，對它們進(jìn)行及時、有效、高質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)將是今后日常工作的重點(diǎn)。</p><p>　　根據(jù)我國公路發(fā)展的統(tǒng)計，未來公路養(yǎng)護(hù)對各類現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備的需求將會越來越大。隨著高速公路大修期的到來和公路交通行業(yè)以及城市管理部門對現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)方式的認(rèn)識，對路面銑刨機(jī)的需求將會逐年增加，并且會以很快的速度增加。國外進(jìn)口產(chǎn)品盡管性能先進(jìn)，但價格昂貴、維修服務(wù)不便，因此可以預(yù)計國產(chǎn)瀝青路面銑刨機(jī)將具有較廣闊的市場前景。</

35、p><p>　　國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇，使國產(chǎn)瀝青路面銑刨機(jī)盡快形成完整的系列，并不斷提高產(chǎn)品的使用性能和可靠性，為用戶提供經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高質(zhì)量的銑刨機(jī)。</p><p>　　1.2 路面銑刨機(jī)設(shè)計的指導(dǎo)思想</p><p>　　高速公路隨著路面齡期的增加，由于行車載荷與自然環(huán)境因素，路面會陸續(xù)出現(xiàn)一些病害，嚴(yán)重影響行車速度與安全。由于路面銑刨機(jī)工作效率高、施工工藝簡單、

36、銑削深度易于控制、操作方便靈活、機(jī)動性能好、銑削的舊料能直接回收利用等。顯然，處理病害快速有效的方法是使用路面銑刨機(jī)銑刨路面，使路面保持平整。用銑刨機(jī)械銑刨損壞的舊鋪層，再鋪設(shè)新面層是一種最經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)方法。</p><p>　　結(jié)合國內(nèi)外路面銑刨機(jī)的發(fā)展概況，設(shè)計思想有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1. 向大型化方向發(fā)展；</p><p>　　2. 實(shí)用性與

37、先進(jìn)性兼顧；</p><p>　　3. 充分利用發(fā)動機(jī)的功率；</p><p>　　4. 簡化操作，實(shí)現(xiàn)自動化控制，設(shè)備可靠；</p><p>　　5. 簡化設(shè)備保養(yǎng)，合理潤滑，充分防腐；</p><p>　　1.3 路面銑刨機(jī)設(shè)計的設(shè)計原則</p><p>　　根據(jù)以上的設(shè)計指導(dǎo)思想，可以確定以下的設(shè)計原則</

38、p><p>　　簡化設(shè)計結(jié)構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)件和成熟機(jī)構(gòu)，盡可能結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，降低制造成本，并保證性能和質(zhì)量；</p><p>　　配套件必須可靠，確保作業(yè)要求；</p><p>　　操作簡單，維修方便；</p><p>　　第2章 路面銑刨機(jī)的總體設(shè)計</p><p>　　路面銑刨機(jī)的總體設(shè)計，就是根據(jù)其主要用途、作業(yè)條件、使

39、用場合及生產(chǎn)情況等，合理的選擇和確定機(jī)型、各總成的結(jié)構(gòu)型式、性能參數(shù)及整機(jī)尺寸等，并進(jìn)行合理的布置。這些組成和部件相互依賴又相互制約，因此，路面銑刨機(jī)的性能不僅取決與每個部件的好壞，而更重要的是取決于各總成性能的相互協(xié)調(diào)。各總成性能的相互協(xié)調(diào)如何，又取決于各總體參數(shù)及各總成部件的匹配情況及其布局的合理性。如果整體設(shè)計過程中缺乏全局觀念，而對總體參數(shù)及各總成部件性能的協(xié)調(diào)匹配考慮不周，或注意不夠，即便設(shè)計的各單個總成部件結(jié)構(gòu)是先進(jìn)的，性能

40、是良好的，但組合裝配在一起不一定就能獲得整機(jī)的良好性能。這是因?yàn)槟承┛偝刹考膬?yōu)點(diǎn)可被另一些總成部件所抵消或限制，使其得不到充分發(fā)揮。所以，路面銑刨機(jī)的總體設(shè)計對整機(jī)的性能起著決定性的影響。因此，總體設(shè)計必須從保證路面銑刨機(jī)的整體性能出發(fā)，正確的選擇和確定各總成的結(jié)構(gòu)型式、總體參數(shù)，使其獲得良好的匹配關(guān)系，并進(jìn)行合理的布置，以達(dá)到設(shè)計的完美性。</p><p>　　以下各節(jié)分別就路面銑刨機(jī)的選型、總成部件結(jié)構(gòu)型式

41、的選擇及比較等作以具體的闡述。</p><p>　　2.1 路面銑刨機(jī)的選型</p><p>　　路面銑刨機(jī)結(jié)構(gòu)型式的選擇，主要是根據(jù)其用途和作業(yè)場合，前已述及。路面銑刨機(jī)的結(jié)構(gòu)型式按銑刨機(jī)行走方式不同，可分為輪式和履帶式。</p><p>　　輪胎式的優(yōu)點(diǎn)：重量輕、速度快、機(jī)動靈活、效率高、行走時不破壞路面及維修方便等。由于以上特點(diǎn)，輪胎式路面銑刨機(jī)一般以中小型居

42、多，運(yùn)行方便、快捷靈活。適用于小面積的路面維修、刮除噴涂標(biāo)線、銑刨小型溝槽等，一般不帶廢料回收裝置。在工作量不大、作業(yè)地點(diǎn)不太集中、轉(zhuǎn)移性頻繁的情況下，生產(chǎn)率大大超過了履帶式。</p><p>　　輪胎式的缺點(diǎn)：輪胎接地比壓較大、通過性能差、重心較高，穩(wěn)定性較差。</p><p>　　履帶式的優(yōu)點(diǎn)：履帶接地面積大，使得接地比壓小，通過性能好、重心低、穩(wěn)定性好、重量大、附差性好、牽引力大、比

43、切入力大。因此，大中型路面銑刨機(jī)一般為履帶全液壓式，主要用于大規(guī)模路面養(yǎng)護(hù)作業(yè)。</p><p>　　履帶式的缺點(diǎn)：速度低、不夠靈活機(jī)動、制造成本高、維修較難、行走時易破壞路面，轉(zhuǎn)移工作場地時需用拖車托運(yùn)。</p><p>　　隨著市政道路和高等級公路建設(shè)突飛猛進(jìn)，大規(guī)模的機(jī)械化養(yǎng)護(hù)時代已經(jīng)到來。國家經(jīng)貿(mào)委已經(jīng)明確指出“十五”期間將重點(diǎn)發(fā)展銑刨寬度1.4-4.0米，銑刨速度0-3m/min

44、，銑刨濃度0-300mm的銑刨機(jī)，從而快速提高我國路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械的國際競爭力。因而，根據(jù)現(xiàn)有路面銑刨機(jī)總體性能的優(yōu)缺點(diǎn)，以及國內(nèi)路面銑刨機(jī)的發(fā)展趨勢，我們選用履帶式行走系統(tǒng)大型路面銑刨機(jī)進(jìn)行設(shè)計。</p><p>　　2.2路面銑刨機(jī)的各總成部件結(jié)構(gòu)型式的選型</p><p>　　2.2.1傳動型式的選擇</p><p>　　路面銑刨機(jī)的傳動型式可分為液壓、液壓機(jī)械混

45、合、機(jī)械三種傳動方式。</p><p><b>　　1. 液壓傳動</b></p><p>　　液壓傳動對于小型銑刨機(jī)充分體現(xiàn)了它的優(yōu)越性，具有傳動與控制簡單、結(jié)構(gòu)緊湊且銑刨鼓可輕易實(shí)現(xiàn)左右移動（切邊）等特點(diǎn)。其動力傳遞路線一般如下所示：</p><p>　　發(fā)動機(jī)→彈性聯(lián)軸器→分動箱或簡易的泵安裝板→液壓泵→液壓馬達(dá)→銑刨鼓</p>

46、;<p>　　德國維特根前期的W50型（銑刨寬度為500mm）、日本HANTA的CRP-120型（銑刨寬度為1200mm）和國內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的銑刨寬度小于1300mm（含1300mm）的中小型銑刨機(jī)采用了這種傳動方式。</p><p><b>　　液壓傳動的特點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）實(shí)現(xiàn)無級變速且變速范圍大，并能實(shí)現(xiàn)微動；</p&g

47、t;<p>　　（2）操縱簡單方便；</p><p>　?。?）可用液壓系統(tǒng)進(jìn)行制動；</p><p>　?。?）可采用行走履帶分別驅(qū)動的系統(tǒng)，能方便地實(shí)現(xiàn)彎道行駛和原地轉(zhuǎn)向；</p><p>　　（5）便于實(shí)現(xiàn)自動；</p><p>　　但是，液壓傳動在銑刨機(jī)的銑刨系統(tǒng)也存在明顯的缺點(diǎn)，像維特根現(xiàn)在的W50型已改為機(jī)械皮帶傳動

48、，也就是說目前維特根公司生產(chǎn)的銑刨機(jī)其銑刨系統(tǒng)全部采用機(jī)械傳動。液壓傳動的主要缺點(diǎn)如下：</p><p>　　1） 傳動效率低，液壓系統(tǒng)熱損耗大。液壓泵的總效率一般η1=0.92；液壓馬達(dá)總效率η2=0.9。假如液壓閥及管道的總效率η3=0.95，則液壓傳動的總效率η=η1·η2·η3=0.79＜80%，而且這是新液壓件時的效率，當(dāng)使用1年后，其傳動效率還有大的下降。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，銑刨機(jī)銑刨作業(yè)時

49、，銑刨系統(tǒng)約占發(fā)動機(jī)總輸出功率的80%，有約16%的發(fā)動機(jī)輸出功率轉(zhuǎn)化為液壓系統(tǒng)的熱量，這對液壓油及液壓控制系統(tǒng)是非常不利的；</p><p>　　2） 可能導(dǎo)致整體布置困難。為了保證液壓系統(tǒng)工作在正常溫度范圍內(nèi)（一般小于80℃），將液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的大量熱量散去，液壓油冷卻器的外形尺寸將相對大很多，這就可能導(dǎo)致整體布置困難和成本的增加；</p><p>　　3） 相對機(jī)械傳動而言可靠性低。液

50、壓件是非常精密的元件，維護(hù)保養(yǎng)相對要困難，故障率相對要高。特別對于工程機(jī)械，工作環(huán)境非常惡劣，常常由于液壓油不干凈導(dǎo)致故障發(fā)生；</p><p>　　因此，液壓傳動大都應(yīng)用于發(fā)動機(jī)功率較小的銑刨機(jī)，對于配備大功率的大型路面冷銑刨機(jī)的銑刨傳動系統(tǒng)不是一種理想的傳動方式。</p><p>　　2. 液壓機(jī)械混合傳動</p><p>　　液壓機(jī)械混合傳動是國內(nèi)廠家節(jié)約成本

51、的產(chǎn)物。其動力傳遞路線一般如下所示：</p><p>　　發(fā)動機(jī)→彈性聯(lián)軸器→液壓泵→液壓馬達(dá)→減速箱→ 鏈傳動→銑刨鼓</p><p>　　采用這種傳動方式的液壓馬達(dá)為高速馬達(dá)，所以成本較液壓傳動低；由于還采用了鏈傳動，因而這種傳動方式的效率比液壓傳動要低，而且銑刨作業(yè)時阻力變化很大，沖擊大，還會導(dǎo)致鏈傳動、減速箱高故障的發(fā)生。</p><p>　　這種傳動方式雖

52、然可以降低一些成本，但相對整個機(jī)器是得不償失的。</p><p><b>　　3. 機(jī)械傳動</b></p><p>　　機(jī)械傳動的動力傳遞路線目前市場上存在兩種，如下所示：</p><p><b>　　第一種：</b></p><p>　　發(fā)動機(jī)→彈性聯(lián)軸器或彈性聯(lián)軸器加分動箱→液壓離合器→皮帶傳

53、動→行星減速機(jī)→銑刨鼓</p><p><b>　　第二種：</b></p><p>　　發(fā)動機(jī)→彈性聯(lián)軸器→機(jī)械式離合器→分動箱→傳動軸→變速箱→鏈傳動→銑刨鼓</p><p>　　第二種傳遞路線由于成本非常低，只有國內(nèi)的一些低檔次型號的機(jī)器采用。由于該傳遞路線剛性太大，緩沖性能差，容易出現(xiàn)斷齒、斷軸等問題；離合器為機(jī)械式常閉離合器，銑刨系統(tǒng)

54、的啟動與停止操作麻煩；因此也是不適合大功率高檔次銑刨機(jī)。</p><p>　　第一種傳遞路線也可稱作機(jī)械皮帶傳動，主要包括液壓離合器、皮帶傳動、行星減速機(jī)、銑刨鼓等，具有傳動效率高、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。由于這種傳動中離合器、分動箱比較特殊，價格昂貴，因而相對成本較高是這種傳動的缺點(diǎn)。</p><p>　　離合器：離合器選用液壓控制常開式離合器。由于只有在銑刨作業(yè)時離合器才處于接合狀態(tài)

55、傳遞動力，因而離合器大部分時間處于分離狀態(tài)；且銑刨機(jī)都具有短距離轉(zhuǎn)場功能，如采用常閉式離合器，發(fā)動機(jī)啟動和機(jī)器轉(zhuǎn)場時都需將離合器分離，操作煩瑣，且時刻靠一個外力來控制離合器處于分離狀態(tài)也是不可靠的。液壓控制可方便地與皮帶傳動張緊油缸實(shí)現(xiàn)銑刨鼓啟動與停止只須一個按鈕操作，控制簡單且可靠。</p><p>　　皮帶傳動：皮帶傳動不但能高效、可靠地將動力傳遞給銑刨鼓，而且由于皮帶傳動柔性好，能有效地吸收銑刨作業(yè)時由于路

56、基狀況不同銑刨鼓的切削阻力變化很大而產(chǎn)生沖擊載荷，減少對發(fā)動機(jī)的影響，延長發(fā)動機(jī)的使用壽命。</p><p>　　由于采用了油缸自動張緊，在機(jī)器沒有銑刨作業(yè)時，皮帶只是處于預(yù)張緊狀態(tài)，因而不僅保證了動力的高效傳遞，同時保證了皮帶具有很長的使用壽命。</p><p>　　由于傳遞的功率大（約占機(jī)器總輸出功率的80%），皮帶宜選用聯(lián)組帶，以保證每根皮帶的長度基本相同，避免工作時由于部分皮帶過長

57、而不能有效地工作，從而在保證動力高效、平穩(wěn)傳遞的同時也保證了皮帶具有很長的使用壽命。</p><p>　　機(jī)械皮帶傳動的控制是通過對其液壓離合器和皮帶張緊油缸的控制來實(shí)現(xiàn)的，其液壓原理圖如下圖2-1所示：</p><p>　　P為壓力油口，T為回油口。液壓系統(tǒng)的高壓油（一般在200bar左右）經(jīng)減壓閥7后獲得了符合離合器控制要求的壓力；電磁換向閥6控制壓力油是否通向離合器。電磁換向閥11控

58、制壓力油是否通向張緊油缸13，因而實(shí)現(xiàn)控制銑刨鼓轉(zhuǎn)動與停止；壓力表9實(shí)時顯示了控制壓力； 蓄能器12是為了保證控制壓力穩(wěn)定，以提供恒定的皮帶張緊力，使動力傳動更高效、平穩(wěn)；</p><p>　　機(jī)械皮帶傳動的控制雖然操作簡單，但控制元件相對較多，因而成本也相對要高些。</p><p>　　綜上所述，液壓機(jī)械混合傳動和機(jī)械傳動中的變速箱與鏈傳動缺點(diǎn)較多，故障率較高，在萬不得已的情況下才采用這

59、些傳動；當(dāng)機(jī)器發(fā)動機(jī)功率較小時，液壓傳動中功率損失的絕對值不高，因而其缺點(diǎn)就不那么突出，可以應(yīng)用于小型銑刨機(jī)；而機(jī)械皮帶傳動雖然成本相對較高，但從設(shè)計理念、節(jié)約能源、外觀造型、可靠性等方面而言，這種傳動方式更具科學(xué)性，是路面冷銑刨機(jī)銑刨傳動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。因而，本次設(shè)計采用機(jī)械皮帶傳動，其余各系統(tǒng)均采用液壓傳動。</p><p>　　銑刨鼓離合器 銑刨鼓皮帶張緊</p><p&g

60、t;　　圖2－1 皮帶傳動液壓控制系統(tǒng)圖</p><p>　　2.2.2動力裝置的選用</p><p>　　工程機(jī)械大部分都采用柴油發(fā)動機(jī)作為動力源，因此發(fā)動機(jī)工作性能的好壞直接關(guān)系到機(jī)器能否正常工作，以及能否發(fā)揮最大的效率。</p><p>　　工程機(jī)械用發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)組用、車用發(fā)動機(jī)的工作性能是有較大差異的，其更注重輸出轉(zhuǎn)矩，因而要求發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩儲備大，工作轉(zhuǎn)速

61、一般比車用發(fā)動機(jī)要低，且標(biāo)定的額定功率是持續(xù)功率。</p><p><b>　　1. 發(fā)動機(jī)的特性</b></p><p>　　工程機(jī)械工作環(huán)境惡劣，作業(yè)阻力變化大，發(fā)動機(jī)常常因?yàn)檫^載而掉速。為讓發(fā)動機(jī)穩(wěn)定地工作在額定轉(zhuǎn)速左右，發(fā)動機(jī)過載時其輸出轉(zhuǎn)矩的增加應(yīng)盡可能多。由于發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與功率成正比，與轉(zhuǎn)速成反比，因此在低于額定轉(zhuǎn)速300－400r/min范圍內(nèi)發(fā)動機(jī)

62、的輸出功率基本保持不變或反而增加的發(fā)動機(jī)是很合適的。</p><p><b>　　2. 額定轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　由于工程機(jī)械的液壓傳動與控制系統(tǒng)，大都是從發(fā)動機(jī)取力，因此發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速將影響液壓元件的選型，甚至機(jī)器的某些性能參數(shù)。額定轉(zhuǎn)速是發(fā)動機(jī)的最佳工作轉(zhuǎn)速，也是機(jī)器正常工作的轉(zhuǎn)速，因而選型時要兼顧考慮額定轉(zhuǎn)速對液壓系統(tǒng)的影響，是否滿足液壓系統(tǒng)的要求

63、。首先要考慮是否滿足液壓泵允許輸入轉(zhuǎn)速的要求；其次發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速也是決定液壓系統(tǒng)流量的因素之一，因此還要考慮對機(jī)器的行走速度、液壓油缸的控制速度等。</p><p><b>　　3. 控制方式</b></p><p>　　發(fā)動機(jī)的控制主要是指對發(fā)動機(jī)油門的控制，分為機(jī)械與電控兩種。機(jī)械式是傳統(tǒng)的通過油門拉線來控制供油量的多少；電控又可細(xì)分為兩種，一種是將傳統(tǒng)的機(jī)械式油門

64、拉線改為電磁閥來控制供油量；另一種就是目前市場上控制最為先進(jìn)的電噴發(fā)動機(jī)，由專門系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小控制噴油量的多少，這種發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性能好，且能達(dá)到較高的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，但價格比較貴。</p><p><b>　　4. 排放標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　雖然我國目前對工程機(jī)械的排放還沒有具體要求，但這是遲早的事情，因此再選型時要適當(dāng)考慮。</p>

65、<p>　　此外，還要考慮發(fā)動機(jī)的外圍設(shè)備。例如：燃油供給系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。</p><p>　　2.2.3料輸送裝置型式的選擇</p><p>　　整個輸送裝置應(yīng)包括料輸送帶和裝車輸送帶。料輸送帶收集并將銑刨下來的散料運(yùn)送到裝車運(yùn)送帶。輸送帶由變量馬達(dá)來驅(qū)動。料輸送帶通過支架結(jié)構(gòu)來支撐，裝車輸送帶通過夯架結(jié)構(gòu)來支撐。</p><p&g

66、t;　　2.2.4灑水裝置型式的的選擇</p><p>　　灑水裝置用以減少路面銑刨機(jī)工作時的灰塵飛揚(yáng)，并冷卻刀具。灑水裝置由水泵、水箱、水管、以及噴頭等組成。除水箱外一般選用標(biāo)準(zhǔn)件，無需進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計，只要合理組裝即可。根據(jù)不同的工作環(huán)境，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。</p><p>　　2.2.5底盤車架的型式的的選擇</p><p>　　車架是銑刨機(jī)設(shè)計的重要課題，它幾乎

67、比引擎更為重要，因?yàn)樗暮脡闹苯雨P(guān)系到車銑刨機(jī)的一切（操控、性能、安全、舒適........）</p><p>　　要評價車架設(shè)計和結(jié)構(gòu)的好壞，首先應(yīng)該清楚了解的是銑刨機(jī)在工作行駛時車架所要承受的各種不同的力。如果車架在路面銑刨機(jī)及其發(fā)展趨勢某方面的韌性不佳，就算有再好的系統(tǒng)，也無法達(dá)到良好的操控表現(xiàn)。而車架在實(shí)際環(huán)境下要面對4種壓力。</p><p><b>　　負(fù)載彎曲<

68、;/b></p><p>　　從字面上就可以十分容易的理解這個壓力，銑刨機(jī)的重量，是由車架承受的，通過輪軸傳到地面。而這個壓力，主要會集中在軸距的中心點(diǎn)。因此車架底部的縱梁和橫梁，一般都要求較強(qiáng)的剛度。</p><p><b>　　非水平扭動</b></p><p>　　當(dāng)前后對角履帶遇到道路的不平，車架的梁柱便要承受這個縱向扭曲壓力，情

69、況就好像要你將一塊塑料片扭曲成螺旋形一樣。</p><p><b>　　3. 橫向彎曲</b></p><p>　　橫向彎曲，就是銑刨機(jī)在入彎時重量的慣性（即離心力）會使車身產(chǎn)生向彎外甩的傾向，而履帶的抓著力會和路面形成反作用力，兩股相對的壓力將車架橫向扭曲。</p><p><b>　　4. 水平菱形扭動</b><

70、/p><p>　　因?yàn)槁访驺娕贆C(jī)在行駛時，每個履帶因?yàn)槁访婧托旭偳闆r的不同，（路面的鋪設(shè)情況、凹凸起伏、障礙物及進(jìn)出彎角等等）每個履帶會承受不同的阻力和牽引力，這可以使車架在水平方向上產(chǎn)生推拉以至變形，這種情況就好像將一個長方形拉扯成一個菱形一樣。</p><p>　　其實(shí)車架的好壞并非物理指標(biāo)就可以涵蓋，所以即使有超強(qiáng)的新車架出現(xiàn)，最傳統(tǒng)的車架形式依然存在。</p><p

71、><b>　　1）大梁式車架</b></p><p>　　也稱作“陣式車架”，是最早出現(xiàn)的車架類型。大梁車架的原理很簡單：將粗壯的鋼梁焊接或鉚合起來成為一個鋼架，然后在這個鋼架上安裝引擎、懸架、車身等部件，這個鋼架就是名附其實(shí)的“車架”。大梁式車架的優(yōu)點(diǎn)是鋼梁提供很強(qiáng)的承載能力和抗扭剛度，而且結(jié)構(gòu)簡單，開發(fā)容易，生產(chǎn)工藝的要求也較低。致命的缺點(diǎn)是鋼制大梁質(zhì)量沉重，車架重量占去全車總重的

72、相當(dāng)部分；此外，粗壯的大梁縱貫全車，影響整車的布局和空間利用率，大梁的厚度使整車重心偏高。</p><p><b>　　2）承載式車架</b></p><p>　　也稱作整體式或單體式車架。針對大梁式車架質(zhì)量重、體積大、重心高的問題，承載式車架的意念是用金屬制成堅固的車身，再將發(fā)動機(jī)、懸架等機(jī)械零件直接安裝在車身上。這個車身承受所有的載荷，充當(dāng)車架，所以準(zhǔn)確稱呼應(yīng)為“

73、無車架結(jié)構(gòu)的承載式車身”（采用大梁車架的銑刨機(jī)車身則稱為“非承載式車身”）。承載式車架由鋼板經(jīng)沖壓、焊接而成，對設(shè)計和生產(chǎn)工藝的要求都很高，這也是中國目前的車身設(shè)計開發(fā)難以突破的大難點(diǎn)。成型的車架是個帶有坐艙、發(fā)動機(jī)艙和底板的骨架，我們所能看到的光滑的銑刨機(jī)車身則是嵌在骨架上的覆蓋件。承載式車車架是目前先進(jìn)路面銑刨機(jī)的主流，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)將車架和車身二合為一，重量輕，可利用空間大，重心低。但是除了開發(fā)制造難度高外，剛度（尤其是抗扭剛度）不

74、足也是承載式車身的一大缺陷。目前主要采取的辦法是優(yōu)化車架的幾何形狀和采用局部增粗或補(bǔ)焊以加強(qiáng)抗扭能力。</p><p><b>　　3）鋼管式車架</b></p><p>　　顧名思義，鋼管式車架就是用很多鋼管焊接成一個框架，再將零部件裝在這個框架上。它的生產(chǎn)工藝簡單，很適合小規(guī)模作業(yè)，有很多小規(guī)模的生產(chǎn)廠生產(chǎn)各式各樣的銑刨機(jī)，都是用自行開發(fā)制造的鋼管車架。</

75、p><p>　　大梁式和承載式車架是占絕大多數(shù)的主流車架形式，但它們都分別有著顯著的缺點(diǎn)，即笨重和剛度不足。于是近年出現(xiàn)了融合這兩者優(yōu)點(diǎn)和車架設(shè)計方案，在承載式結(jié)構(gòu)的車廂底部增加了獨(dú)立的鋼框架，可以認(rèn)為是簡化的大梁結(jié)構(gòu)，從而在保證剛度的同時，重量和重心又比大梁式結(jié)構(gòu)大為下降。因而，本次設(shè)計采用大梁式和承載式融合車架設(shè)計方案。</p><p>　　2.3路面銑刨機(jī)的總體參數(shù)的選型</p&g

76、t;<p>　　路面銑刨機(jī)的總體設(shè)計，就是根據(jù)其主要用途、作業(yè)條件、使用場合及生產(chǎn)情況等，對其性能提出具體的要求，以作為整機(jī)和總體部件設(shè)計的依據(jù)。</p><p>　　路面銑刨機(jī)的總體參數(shù)的選擇與確定，是設(shè)計過程中一項(xiàng)十分重要的工作?？傮w參數(shù)選擇的合理，不僅給以后的技術(shù)要求設(shè)計帶來方便，而且更重要的是使路面銑刨機(jī)獲得良好的使用性能，較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從而提高生產(chǎn)率，降低作業(yè)成本。</p>

77、;<p>　　路面銑刨機(jī)的總體參數(shù)包括：路面銑刨機(jī)的質(zhì)量；發(fā)送機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速；最大銑刨寬度、深度；載荷的分配；行走速度和爬坡能力；履帶結(jié)構(gòu)尺寸；箱體容積；料輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸及質(zhì)量等。</p><p>　　以上參數(shù)不是孤立的，它們之間存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系。要合理的選擇它們，就必須做大量的調(diào)查研究工作，了解與之所設(shè)計的多種同類型銑刨機(jī)的結(jié)構(gòu)，性能和重要參數(shù)，與所設(shè)計的銑刨機(jī)進(jìn)行分析比較，從整機(jī)性能出發(fā)

78、，考慮“三化”的要求，合理選擇和正確確定以上各參數(shù)。</p><p><b>　　1. 發(fā)動機(jī)參數(shù)</b></p><p>　　銑刨機(jī)作業(yè)時發(fā)動機(jī)的功率應(yīng)有如下的分配:</p><p>　　1) 機(jī)器行走系統(tǒng)消耗功率；</p><p>　　2) 機(jī)器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)消耗功率；</p><p>　　3) 其

79、它系統(tǒng)消耗的功率；</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　?。?）消耗于傳動系統(tǒng)與輔助裝置的功率：</p><p><b>　　(2—1)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　………發(fā)動機(jī)的有效

80、功率；</p><p>　　………傳動系統(tǒng)的功率(對液壓傳動為0. 6-0. 7 )；</p><p>　?。?）用于銑刨作業(yè)的功率：</p><p><b>　　(2—2)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　………銑刨功率占總功率的比例

81、(一般為0. 75-0. 8 )；</p><p>　　………消耗于傳動系統(tǒng)與輔助裝置的功率；</p><p>　?。?）消耗于克服滾動阻力的功率：</p><p><b>　　(2—3)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　………銑刨機(jī)的

82、滾動阻力；</p><p>　　………銑刨機(jī)的作業(yè)速度； </p><p>　　………銑刨機(jī)的使用質(zhì)量；</p><p>　　………滾動阻力系數(shù)，對于輪式銑刨機(jī)在瀝青路面行駛，一般取0. 02-0. 03；</p><p><b>　　………坡度角;</b></p><p>　　………由銑刨機(jī)轉(zhuǎn)子

83、作業(yè)時產(chǎn)生的垂直于路面的當(dāng)量質(zhì)量；</p><p>　　考慮到銑刨機(jī)的不同工作環(huán)境，參考同類型路面銑刨機(jī)的具體參數(shù)，同時根據(jù)國內(nèi)發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平與國外技術(shù)的差距，為保證機(jī)器的工作可靠，在這里我們采用 “卡特皮勒 6直列水冷 3406EATAAC型”大功率柴油機(jī)。</p><p>　　功率： 421KW 轉(zhuǎn)速： 2100r/min 排量： 14.6L</p>

84、<p>　　2. 最大銑刨寬度、深度</p><p>　　根據(jù)本次設(shè)計的要求及路面銑刨機(jī)的發(fā)展趨勢，參考同類型的大型路面銑刨機(jī)的具體參數(shù)，在這里確定：</p><p>　　最大銑刨寬度： 2000mm 銑刨深度： 0－320mm</p><p>　　轉(zhuǎn)子直徑： 980mm 轉(zhuǎn)子最大傾斜角度： 5°</p><p&

85、gt;　　3. 行走速度和爬坡能力</p><p>　　根據(jù)路面銑刨機(jī)的工作環(huán)境及要求，確定</p><p>　　行走速度： 0－84m/min</p><p>　　理論爬坡能力： 100％</p><p>　　離地間隙： 310 mm</p><p><b>　　4. 履帶結(jié)構(gòu)尺寸</b><

86、;/p><p>　　履帶（長×寬×高）： 1720×300×610 mm</p><p><b>　　5. 箱體容積</b></p><p>　　燃油箱： 1310 L</p><p>　　液壓油箱： 300 L</p><p>　　水箱： 3000 L<

87、/p><p>　　6. 料輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸及質(zhì)量等</p><p>　　根據(jù)所設(shè)計的路面銑刨機(jī)的整機(jī)大小及工作能力，參考現(xiàn)有機(jī)型選用</p><p>　　收料皮帶： 800 mm 卸料皮帶： 800 mm</p><p>　　理論運(yùn)輸能力： 330 /h</p><p>　　機(jī)架尺寸（長×寬×高）：

88、 8500×1250×1150 mm</p><p>　　皮帶質(zhì)量： 1.5 T</p><p>　　7. 路面銑刨機(jī)的質(zhì)量</p><p>　　根據(jù)所設(shè)計個零部件，路面銑刨機(jī)的質(zhì)量重約為25噸。</p><p>　　2.4路面銑刨機(jī)的總體布置</p><p>　　路面銑刨機(jī)的總體布置就是在參考同類

89、型銑刨機(jī)的基礎(chǔ)上，以保證路面銑刨機(jī)的主要性能為出發(fā)點(diǎn)，在總體設(shè)計和總體部件設(shè)計密切配合下，通過繪制布局草圖，根據(jù)使用要求及載荷分配來協(xié)調(diào)各個總成部件的性能，來確定它們的位置、尺寸和重量?？傮w布置不緊要使路面銑刨機(jī)有良好的使用性能，而且必須保證操作輕快、拆裝容易和維修方便。</p><p>　　1. 總體布置草圖基準(zhǔn)面的選擇</p><p>　　為了確定各總成部件在整機(jī)上的位置和尺寸，首先初

90、步確定支撐間距，輪距和履帶尺寸并畫在草圖上。參考同類型的機(jī)架的高度，確定機(jī)架上緣的位置，然后選擇三個基準(zhǔn)面，通常基準(zhǔn)面的選擇如下：</p><p>　　以通過后橋中心線的水平面為上下位置的基準(zhǔn)面；</p><p>　　以通過后橋中心線的垂直平面為左右位置的基準(zhǔn)面；</p><p>　　以通過路面銑刨機(jī)的縱向?qū)ΨQ軸為左右位置的基準(zhǔn)面；</p><p

91、>　　2. 發(fā)動機(jī)、水箱、燃油箱、液壓油箱和傳動系統(tǒng)的布置</p><p>　　動力機(jī)通常布置在路面銑刨機(jī)的中后部，這樣不僅可以改善駕駛員的前后視野，而且還可以增加路面銑刨機(jī)的穩(wěn)定性。根據(jù)載荷分配確定其曲軸中心線的上下位置，在不影響整機(jī)的使用要求和傳動系統(tǒng)的布置的情況下，希望盡可能的低一些，以降低整機(jī)的重心高度。動力機(jī)的位置確定后，即可裝載機(jī)械傳動裝置，確定轉(zhuǎn)軸。參考同類型路面銑刨機(jī)，水箱則可緊靠在發(fā)動機(jī)后

92、面，以便對發(fā)動機(jī)進(jìn)行冷卻。燃油箱水箱一側(cè)布置在水箱側(cè)面即可。液壓油一般布置在機(jī)身尾部，其后配備風(fēng)扇對其進(jìn)行降溫。</p><p>　　3. 工作裝置的布置</p><p>　　路面銑刨機(jī)的工作裝置為銑刨裝置，并通過料傳遞裝置來運(yùn)輸物料。大型路面銑刨機(jī)的銑刨裝置一般布置在機(jī)身的中間位置下部，料傳送裝置在機(jī)身的前端。在布置時，結(jié)合工作裝置的設(shè)計和工作情況，參考同類型的路面銑刨機(jī)的布局，合理的分

93、配空間，以使銑刨機(jī)的工作狀態(tài)穩(wěn)定可靠。</p><p><b>　　4. 駕駛室的布置</b></p><p>　　駕駛室的位置在整機(jī)的中上部，操縱平臺位于駕駛室的前側(cè)，并安裝減震設(shè)備，來減少工作時由于機(jī)器的震動而引起的儀表顯示不準(zhǔn)確和防止誤操作。</p><p>　　路面銑刨機(jī)的履帶行走機(jī)構(gòu)采用四輪液壓驅(qū)動，前后輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向。為增加整機(jī)的穩(wěn)定性

94、，可使履帶的接地面積適當(dāng)增加。</p><p>　　通過路面銑刨機(jī)的總體參數(shù)確定和總體布置后，確定其主要參數(shù)如下：</p><p>　　圖 2-2路面銑刨機(jī)總裝示意圖</p><p>　　XBJ.W2000型主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　最大銑刨寬度： 2000 mm</p><p>　　銑刨深度： 0－320 m

95、m</p><p>　　刀間距： 15 mm</p><p>　　轉(zhuǎn)子直徑： 980 mm</p><p>　　轉(zhuǎn)子最大傾斜角度： 15°</p><p>　　發(fā)動機(jī)：卡特皮勒 3406 EATAAC 6直列 水冷</p><p>　　主機(jī)尺寸（長×寬×高）： 7120×300

96、0×3250 mm</p><p>　　機(jī)架尺寸（長×寬×高）： 8500×1250×1150 mm</p><p>　　5. 路面銑刨機(jī)重心位置的確定</p><p>　　路面銑刨機(jī)的重量一般分為結(jié)構(gòu)質(zhì)量和使用重量，結(jié)構(gòu)重量是指裝配質(zhì)量，使用質(zhì)量是指除結(jié)構(gòu)質(zhì)量外還包括冷卻水、燃料、潤滑油、液壓系統(tǒng)的工作油、運(yùn)輸物料

97、、工具、駕駛員和其它附件等。如不特殊說明，一般說路面銑刨機(jī)的重量是指其使用重量。</p><p>　　確定路面銑刨機(jī)的重量為25噸。</p><p>　　重心估計位置圖如下：</p><p>　　圖 2-3 重心位置分布圖</p><p>　　圖中：G1-運(yùn)輸機(jī)架重力（帶料） G2-車架重力 G3-發(fā)動機(jī)重力 G4-銑刨裝置重力 G5

98、-水箱重力 G6-油箱重力 G7-液壓油箱重力 G8-駕駛員重力 G9-前履帶重力 G10-后履帶重力</p><p>　　以前履帶支撐柱軸心與地面交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。</p><p>　　根據(jù)各部件重心位置進(jìn)行計算，列表如下：</p><p>　　表2-1 重心位置表</p><p><b>　　根據(jù)重心坐標(biāo)：</b&g

99、t;</p><p>　　， (2—4)</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得</b></p><p><b>　　(2—5)</b></p><p><b>　　(2—6)</b></p>

100、<p>　　求得整機(jī)重心為（1.8，1.47）即重心在距前履帶支撐軸心水平距離1.8 m，距地面1.47m的位置上。</p><p>　　第3章 路面銑刨機(jī)底盤車架的設(shè)計</p><p>　　在底盤的設(shè)計中，車架總成作為整車的基礎(chǔ)件，其設(shè)計的成功與否將直接影響到整車總布置的方便性，并對整車的安全性能起到至關(guān)重要的作用。大梁式和承載式車架是占絕大多數(shù)的主流車架形式，但它們都分別

101、有著顯著的缺點(diǎn)，即笨重和剛度不足。因而，本次設(shè)計采用大梁式和承載式融合車架設(shè)計方案。在承載式結(jié)構(gòu)的車廂底部增加了獨(dú)立的鋼框架，可以認(rèn)為是簡化的大梁結(jié)構(gòu)，從而在保證剛度的同時，重量和重心又比大梁式結(jié)構(gòu)大為下降。</p><p>　　3.1車架總體尺寸的確定</p><p><b>　　1. 高度的確定</b></p><p>　　高度的確定根據(jù)總

102、布置，同時要滿足總成的安裝要求，確定車架的截面高度為1563mm。</p><p><b>　　2. 寬度的確定</b></p><p>　　設(shè)計車架時，一般必須根據(jù)整車總布置的要求(總寬、前后輪距、前輪轉(zhuǎn)向角、發(fā)動機(jī)的外形尺寸等)來確定車架的寬度。車架的寬度受履帶軸距及最大轉(zhuǎn)向角的限制，最小值取決于發(fā)動機(jī)的外廓寬度，安裝方式的影響。</p><p

103、>　　因此，根據(jù)整車身提出的寬度要求，車架的寬度為2498mm。</p><p><b>　　3. 長度的確定</b></p><p>　　車架的長度主要取決于整車車身的設(shè)計要求及底盤各總成的布置情況，確定車架的總長為7120mm，其中車架前段的長度為(2484+425)mm，車架后段的長度為1380mm，其中425mm為車身與運(yùn)輸機(jī)架的接頭部分。</p&

104、gt;<p>　　3.2補(bǔ)焊鋼框架的設(shè)置</p><p>　　剛度不足承載式車身的一大缺陷，目前主要采取的辦法是優(yōu)化車架的幾何形狀和采用局部增粗或補(bǔ)焊以加強(qiáng)抗扭能力。合理的補(bǔ)焊鋼框架是保證車架具有足夠扭轉(zhuǎn)剛度的必要條件，同時，補(bǔ)焊的鋼框架往往又是底盤一些總成的安裝基體，因此，在確定各補(bǔ)焊鋼框架的位置前必須充分考慮到整車各總成的布置情況。合理布局，在確保車架具有足夠的強(qiáng)度和剛度的同時，保證其他總成的安

105、裝方便性。</p><p>　　由于發(fā)動機(jī)中置，為保證發(fā)動機(jī)、變速器及傳動系的安裝要求，因此在車架的中間位置設(shè)置補(bǔ)焊鋼框架。</p><p>　　前、后軸間段的補(bǔ)焊鋼框架的設(shè)置，除考慮總成的安裝要求外，主要還要考慮行走系統(tǒng)的安裝要求，并避免與支座的安裝發(fā)生干涉。</p><p><b>　　3.3車架的連接</b></p><

106、;p>　　為了滿足總布置提出的各總成部件的安裝要求，因此把車架設(shè)計成前、中、后不等長的三段組成。其中前段車架的寬度為2910mm，中段車架的長度為1830mm，后段車架的長度為1380mm。前、中、后兩段縱梁可通過重疊焊接并加設(shè)連接加強(qiáng)板而成為一牢固的整體，如圖3－1所示。（詳細(xì)尺寸見配套圖紙）</p><p><b>　　圖3-1 車架</b></p><p>

107、;<b>　　3.4車架結(jié)構(gòu)樣式</b></p><p>　　車架結(jié)構(gòu)樣式 如圖3－2示。（詳細(xì)尺寸見配套圖紙）</p><p>　　如圖3－2 車架結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.5車架與運(yùn)輸機(jī)架接頭的強(qiáng)度校核</p><p>　　由于車架的主體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，進(jìn)行校核計算將會十分的復(fù)雜、困難。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，并參考同類型路

108、面銑刨機(jī)的車架參數(shù)，尤其是以世界上非常先進(jìn)的維特根的產(chǎn)品W2000型底盤車架為研究對象。本次設(shè)計直接仿制出其車架結(jié)構(gòu)，大大降低了設(shè)計難度，縮短了設(shè)計時間，提高了效率。下面對車架與運(yùn)輸機(jī)架接頭的進(jìn)行一下強(qiáng)度校核。</p><p>　　在本次設(shè)計中，車架與運(yùn)輸機(jī)架是通過鉚接的形式進(jìn)行連接的。鉚接具有工藝設(shè)備簡單、抗震、耐沖擊和牢固可靠等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)一般較為笨重，被聯(lián)接件（或被鉚接件）上由于制有釘孔，使強(qiáng)度受到較大的削

109、弱。</p><p>　　設(shè)計鉚接時，通常是根據(jù)承載情況及具體要求，按照有關(guān)專業(yè)的技術(shù)規(guī)范或規(guī)程，選出合適的鉚縫類型即鉚釘規(guī)格，進(jìn)行鉚縫的結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后分析鉚縫受力時可能的破壞形式，并進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核。</p><p>　　鉚縫受力時可能的破壞形式如下：</p><p>　　1) 鉚釘被剪斷 2）板邊被剪壞 3）釘孔接觸面被破壞&

110、lt;/p><p>　　4）板邊被撕裂 5）板沿釘孔被拉斷</p><p>　　應(yīng)該指出：在進(jìn)行受力分析時，均假定 ①危險截面上的拉應(yīng)力或切應(yīng)力、工作面上的擠壓應(yīng)力都是均勻分布的；②被鉚件貼合面上無摩擦力；③鉚縫不受彎矩作用。</p><p>　　根據(jù)理論力學(xué)和材料力學(xué)的知識可知，當(dāng)運(yùn)輸機(jī)架水平位置工作時，接頭鉚釘處受力最大，示意圖如下：<

111、/p><p><b>　　圖3－3</b></p><p><b>　　圖3－4</b></p><p><b>　　圖3－5</b></p><p>　　鉚釘受到運(yùn)輸機(jī)架給它的彎矩（圖3－3），我們將彎矩轉(zhuǎn)化為一對平衡力（圖3-4），根據(jù)作用力與反作用力之間的關(guān)系，兩塊支承板對鉚

112、釘?shù)闹С辛镕（圖3-5）。</p><p>　　由設(shè)計可知，運(yùn)輸機(jī)架工作狀態(tài)是重量為M=2200Kg，因而重力為 </p><p>　?。?200×9.8＝21560 N (3—1)</p><p><b>　　又因?yàn)椋?lt;/b></p><p><b>

113、　　(3—2)</b></p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得</b></p><p>　　21560×4250＝2×F×350/2 (3—3)</p><p>　　F=261800 N</p><p>　　查機(jī)械設(shè)計手冊可知

114、：</p><p>　　1. 由被鉚件的拉伸強(qiáng)度條件得知，允許鉚縫承受的靜載荷為</p><p><b>　　(3—4)</b></p><p>　　2. 由被鉚件上孔壁的擠壓強(qiáng)度條件得知，被鉚件允許承受的壓力為</p><p><b>　　(3—5)</b></p><p>