陈盼盼 李相斌
山东协和学院 山东济南 250107
摘 要:压路机在机械工程中属于道路设备的范围,广泛用于公路、大坝、机场、体育场等大型工程项目的填方压实作业,可以碾压沙性、粘性及半粘性土壤、路基稳定土层及沥青混凝土路面层。通过对现有压路机传动系统的分析,列出并选择传动系统优化方案,从而进一步提高产品的效率和可靠性。
关键词:压路机 传动系统 结构分离
中图分类号:TH122 文献标识码:A
一、绪论
随着我国经济的迅速发展,使道路建设不断发展,特别是高等级公路的高速发展,不仅对道路交通通畅提出了更高的要求,道路负载、宽度,对道路的质量尤其是路面平整质量提出了更高的要求,从而对适合的压路机的需求量不断增加,尤其是大吨位压路机,但是目前仅有16t、20t和30t三种压路机机型,根本就满足不了市场对其的需求。从而设计大型轮胎压路机,以满足市场对压路机的需求,加快我国工业的发展,为我国的现代化建设做出贡献。
二、轮胎式压路机传动系统创新设计概述
传动系统设计的本质是在肯定传动系统各部件的互相位置和有关尺寸以及连接方式。由于机械工程种类比较多,故其传动系的结构和复杂程度也都不相同。就算是同一个传动方案,也可以因位传动结构和一些零部件的布置位置不同,使传动系的工作性能、零部件的尺寸、形状、加工工艺性和连接方式,甚至机械效率及整机性能等都不同。
三、 轮胎式压路机传动系统的整体设计
为保证整机和传动系具有良好的技术性能、经济性能、工艺性能、质量性能,在进行传动系统设计布置时,整体设计应该遵守下列准则:
(1)为了提高大功率或者长时间连续运转的工程机械的机械传动效率,应该将其消耗功率较大的传动机构布置在传动前面部分,消耗功率比较小质量比较少一些的传动机构布置在传动系的后部,这样才能减轻整机负荷。
(2)为了简化结构、减小传动件尺寸以及体积,简化传动件加工工艺过程,在满足传动效率要求的条件下,应该尽量削减传动轴和传动副的数量;将传动能力小或者摩擦传动结构体布置在传动系的前面;将绝大部分传动副和制造精度高的高速级传动副布置在传动系的前部。将制作精密度低的低速级传动副布置在传动系的末端,以减少振动和噪声。
四、轮胎式压路机的传动方案及选择
借鉴以前传动系统设计的经验,制定了两种传动方案:
方案1:采用机械传动形式,这种压路机传动系统属于
较典型的老式配置,传动流程方式是:发动机→主离合器→变速箱→侧传动,在这里变速箱是压路机行驶传动系统的主要部件,它具有四项性能,有变速、转向、差速和制动。其优点是:方便、效率高、体积小、制造成本低、传动结构成熟。其缺点是:操作繁多,变速箱集各种功能于一体、且结构复杂,其结构包括:变速机构、变速操纵机构、换向机构、换向操纵机构、制动器。变速箱上的制动器包括行车制动与停车制动两项功能,制动不独立且操纵繁锁。此外,该变速箱后传动还需配和有庞大的侧传动系统实现减速,不但给整机的设计配置带来很大的困难,而且侧传动的两对圆柱齿轮外露, 负荷大、转速低。
方案2:选用机械传动,增多换档同步器,将变速箱和驱动桥一体的结构分离,变成各自互不影响的部件。这种传动方式把减速、换向、差速、制动等几种功能分布在三大主要件上,这样可以使整机在获得前进倒退各三种不同的行驶速度的同时,才能具备制动平稳,安全可靠,结构简单,通用性强的特点。它的优点主要点:(1)把变速箱和驱动桥分离,便于维修和调整。(2)增多同步换档器,让换档轻松柔和。它的缺点:负载变化时会对传动系统有冲击的现象。
通过对上面两种方案对比分析认为:方案1采用液压传动力变矩器、动力换档变速箱造价高。不容易满足和符合顾客对操作舒适度的要求,故采用方案2设计更合适。
五、结语
本文设计的轮胎式压路机的传动系统是在查阅大量资料下设计研究而来,旨在改善传动系统结构来提高工作效率。在制定设计方案时分析轮胎式压路机正常工作时各方面影响因素,检验各机构设计的可行性。然而本文设计的传动系统依旧存在不足之处。比如负载变化时会对传动系统有冲击的现象,这就会影响压路机的使用寿命。今后我会继续进行研究,完善轮胎式压路机的传动系统的设计,使其能够在保证质量、效率、安全等的前提下再次优化。
参考文献:
[1] 吴金焰.我国轮胎压路机的现状与发展.2004,第一期,P15-16.
[2] 濮良贵,纪明刚《机械设计(第八版)》[M].北京:高等教育出版社.2010
作者简介:陈盼盼(1987-),女,汉族,讲师,硕士研究生;
李相斌(1998—),男,汉族,本科生;