轮胎式压路机传动系统和变速箱设计说明书.docx

1、轮胎式压路机传动系统和变速箱设计摘要压路机在机械工程中属于道路设备的范围，广泛用于高级公路、铁路、机场、大坝、体育场等大型工程项目内容的填方压实作业，可以碾压沙性、半粘性及粘性土壤、路基稳定土及沥青混凝土路面层。使施工体具有足够的强度和稳定性，并能承受足够的载荷和抗侵蚀的能力，不会因为材料的自重和受环境影响等侵蚀。而轮胎式压路机在现在的市场上更加能够具有相当大的竞争优势，轮胎式压路机不会破坏已经施工的路面，轮胎压路机属超重型自行式静作用压路机，具有强大的静压力和优越的压实性能，适用于压实沥青路面、基础层、次基础层及填方工程，广泛用于各种交通道路、机场港口、大坝等大型工程的压实作业。轮胎压路机是

2、一种静作用压路机，它是由特别制作的充气轮胎对地面施以搓揉压实作用，能获得平整而且致密的道路表面而且轮胎式压路机灵活性强，可移动性能比较好，适用范围广，在以后压路机械中具有很大的前景，本课题研究方向是主要对轮胎式压路机的传动系统与变速箱进行设计和计算，设计内容主要有选择传动轴和齿轮和确定参数以及对其进行校对。关键词：压路机；传动系统；变速箱AbstractThe road roller in mechanical engineering belongs to the range of highway equipment, and is widely used in filling compact

3、ion operation of large projects such as advanced highways, railways, airports, dams and stadiums, which can crush sand, semi viscous and cohesive soil, roadbed stabilized soil and bituminous concrete pavement layer. The construction body has enough strength and stability, and can withstand enough lo

4、ad and corrosion resistance, will not be due to the weight of the material and environmental impact of erosion. and the tyre-type road roller in the market now more able to have a considerable competitive advantage, the tyre-type road roller will not destroy the pavement which has already been const

5、ructed, and the tyre roller is a super heavy-duty self-propelled static roller with strong static pressure and excellent compaction performance, which is suitable for compacted asphalt pavement, foundation layer, Secondary foundation layer and fill project, Widely used in various traffic roads, airp

6、ort ports, dams and other large-scale projects of compaction operations. The tyre roller is a static action roller, it is specially made inflatable tires on the ground by rubbing compaction effect, to obtain a smooth and dense road surface and tire-type roller flexibility, mobile performance is rela

7、tively good, wide range of applications, in the future of the road machinery has great prospects, The research direction of this topic is mainly to design and calculate the transmission system and gearbox of tyre-type road roller, the main design content is to select the transmission shaft and gear

8、and to check the parameter and proofreaddd it.Keyword: Teerull; phivrku; kigukast.目录摘要IAbstractII第1章 绪论- 1 -1.1 对本课题的研究背景- 1 -1.2 国内外轮胎式压路机的发展现状- 1 -1.3 轮胎压路机的发展前景- 2 -1.4 设计目的和意义- 3 -第2章 传动方案及其设计参数的拟定- 5 -2.1 基本参数- 5 -2.2 压路机传动系统设计- 5 -2.2.1 传动方案设计准则- 5 -2.2.2 传动方案设计- 6 -第3章 传动系统设计- 8 -3.1 基本参数的确定-

9、 8 -3.2 传动系统的速比分配- 9 -3.2.1 总速比计算- 10 -3.3 传动系统的构成- 12 -3.3.1 动力源- 12 -3.3.2 变速箱- 16 -第4章 减速箱设计计算- 19 -4.1 计算传动装置的运动和动力参数- 19 -4.2 高速级齿轮的设计- 20 -4.3 小齿轮设计计算- 21 -4.4齿轮强度校核- 22 -4.5 低速级齿轮设计计算- 24 -4.6 传动轴承和传动轴的设计- 27 -4.6.1 传动轴承的设计- 27 -4.6.2 从动轴的设计- 28 -4.6.3 键的设计和计算- 30 -4.7 箱体结构的设计- 31 -4.8 润滑密封设计

10、 34 -4.9 联轴器设计- 34 -总 结- 36 -参考文献- 37 -致 谢39IV第1章 绪论1.1 对本课题的研究背景 压路机在工程机械中属于道路设备的范畴，广泛用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业，可以碾压沙性、半粘性及粘性土壤、路基稳定土及沥青混凝土路面层。使施工体具有足够的强度和稳定性及其抗腐蚀性，并且具有一定的载荷和抗侵蚀的能力，不会因材料的自重和环境影响等侵蚀。1.2 国内外轮胎式压路机的发展现状轮胎式压路机具有很好的柔性压实性能，使压实施工体获得较高表面质量的同时，并不破坏被压实的施工体。轮胎压路机除了运用于沥青混凝土路面的平整作业

11、外，也是修筑高等级公路和飞机跑道所必备的配套设备，在大型工程中是不可替代的机械。国家在发展的同时对于大型机械的需求是日益增长，随着国家对基础设施建设投资力度的不断加大和施工工程工艺规范的慢慢严格，轮胎压路机的市场需求正在不断增强，越来越受到工程师和施工单位的的优先选择，尤其是大型压路机更是市场上的竞争最激烈产品之一。 从国内外轮胎压路机的发展史来看，轮胎压路机不管是从规格品种上，还是在产销数量上都远远落后于老式振动压路机的增长速度，但轮胎压路机却因其特殊的压实性能而成为压路机上不可缺少的重要组成部分。世界上著名的压实机械制造商都具有很强大的轮胎压路机设计和生产制造能力，如德国BOMAG公司在美

12、国的一家工厂年产量就达到了500台左右，瑞典的DYNAPAC 公司在瑞典的产量为300台左右！在我国内，轮胎压路机的发展开始于20世纪70年代初期，当时能够生产这种压路机的只有徐州工程机械制造厂等少数几家工厂，产品的吨位也比较少，主要以16t压路机为主，产量也只有区区几十台。到了20世纪90年代初期，山东的德州公路机械厂开始生产轮胎压路机，最开始也以16t 产品为主，但产量也只有几台。就我国的轮胎压路机设计制造技术水平而言，还处在很低下的初级水平，传动形式也为机械式，没有自动集中充气系统，悬挂形式为机械臂摇摆；目前国际上著名的工程机械生产厂家除日本酒井还在使用机械传动形式外，其它产品已全部为液

13、压传动或液力传动。因为我国整体重工业水平较低，各个地区之间发展也不平衡，机械传动式轮胎压路机以其价格低、便于维修操作简单等优点，目前在我国现阶段还是有很大的市场，但是我相信随着我国工业水平的提高，轮胎式压路机会占据很大的市场。随着工程机械的发展和使用者要求的不断提高，除了具有高技术含量和稳定的可靠性外，而且大家在外观造型、操作简单安全舒适、自动化和便于运输等方面要求也越来越高。大多数厂家对产品外观和操作系统人性化设计方面做了很多的文章，下了很大的功夫，现在设计出的最新流线形玻璃钢罩壳的应用，使整体机架外观造型更加美观合理，驾驶操作系统根据人体工程原理学进行设计并在驾驶室内配上空调和一些让人舒适

14、的设计，这些方面取得了明显进步，正在与国外差距渐渐缩小。目前轮胎压路机市场正呈现出稳步增长的趋势，特别是大吨位轮胎压路机更是成为用户的首选产品，轮胎压路机肯定有更加美好的市场需求前景。但是国外高端公司对国内市场的冲击也非常大，国内轮胎压路机制造厂家要想在未来的竞争中处于主导地位拥有核心竞争力，必须进一步加大对轮胎压路机的设计和制造力度，提高产品的可靠性和外观质量，进而创新出更加符合用户的产品，以最好的性价比满足市场的需求，同时还应学习国外一些先进的技术，从而增强我们的产品竞争力，为我国轮胎式压路机的进一步发展作出更大贡献。1.3 轮胎压路机的发展前景轮胎压路机具有非常好的柔性压实工作性能，在使

15、压实对象获得较高表面硬度的同时，而且并不破坏被压实的骨料和结构。轮胎压路机除了运用于沥青混凝土路面的平整作业和压实路基之外，同时也是修筑高等级公路和飞机场所必须要的配套大型压实设备。随着国家对基础设施建设投资力度的不断加大和施工工程工艺规范的慢慢严格，轮胎压路机市场需求形势正在逐步上升，尤其是大型压路机越来越受到施工单位和设计师的首选！随着工程机械的发展和使用者要求的不断提高，除了具有高技术含量和稳定的可靠性外，而且大家在外观造型、操作简单安全舒适、自动化和便于运输等方面要求也越来越高。大多数厂家对产品外观和操作系统人性化设计方面做了很多的文章，下了很大的功夫，现在设计出的最新流线形玻璃钢罩壳

16、的应用，使整体机架外观造型更加美观合理，驾驶操作系统根据人体工程原理学进行设计并在驾驶室内配上空调和一些让人舒适的设计，这些方面取得了明显进步，正在与国外差距渐渐缩小。目前轮胎压路机市场正呈现出稳步增长的趋势，特别是大吨位轮胎压路机更是成为用户的首选产品，轮胎压路机肯定有更加美好的市场需求前景。但是国外高端公司对国内市场的冲击也非常大，国内轮胎压路机制造厂家要想在未来的竞争中处于主导地位拥有核心竞争力，必须进一步加大对轮胎压路机的设计和制造力度，提高产品的可靠性和外观质量。图1-1 压路机整体结构图1.4 设计目的和意义轮胎压路机是一种静作用压路机，它是由特别制作的充气轮胎对地面施以搓揉压实作

17、用，能获得平整而且致密的道路表面，地表水的渗入，在多雨的南方和多雪的北方不会因环境的变化引起路面的损坏和变形。这种独具特色的压实作用是其他压路机无法代替的。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，高速车流量大，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，但是目前就徐州工厂仅有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。为了使徐工集团轮胎压路机系列化，多元化，大型化，从而设计制造大型轮胎压路机，以满足市场对压路机的需求，加快我国工

18、业的发展，为我国的现代化“四化”建设做出贡献。轮胎压路机属超重型自行式静作用压路机，具有强大的静压力和优越的压实性能，适用于压实沥青路面、基础层、次基础层及填方工程，广泛用于各种交通道路、机场港口、大坝等大型工程的压实作业。轮胎压路机是一种静作用压路机，它是由特别制作的充气轮胎对地面施以搓揉压实作用，能获得平整而且致密的道路表面，地表水的渗入，在多雨的南方和多雪的北方不会因环境的变化引起路面的损坏和变形。这种独具特色的压实作用是其他压路机无法代替的。具体有以下目的和意义：1. 施工效果好。2.不会破坏已作业的路面。3.适应性强、范围广。图1.2压路机实物图第2章 传动方案及其设计参数的拟定2.

19、1 基本参数最小工作质量（kg） 15500最大工作质量（kg） 28000轴距（mm） 4840轮距（mm） 490前后轮重叠量（mm） 45爬坡能力 20%接地比压（kpa） 200-420最小的转弯半径（前轮外侧）（mm） 9000 前进档 6.5前进档 11前进档 19后 退 5发动机型号 D6114ZG39A功率（KW） 120转速（r/min） 20002.2 压路机传动系统设计（1）传动方案制定（2）传动系统设计2.2.1 传动方案设计准则传动系统设计的本质是在肯定传动系仲各部件的互相位置和有关尺寸以及连接方式。机械工程种类比较多，其传动系的结构和复杂程度也都不相同。就算是同一个

20、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。正因如此，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，在进行传动系设计布置时，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（即靠近发动机），消耗功率比较小质量比较少一些的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，使传动系结构更加紧密连接，并且简化传动件加工工艺过程，在满足传动效率要求的

21、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，称之为传动副“前多后少”。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；将变速传动机构分布在传动系前部，将更改运动形式的机构布置在传动系的末端与工作装置连接在一起，可以使前面的大部分传动件成为旋转运动。2.2.2 传动方案设计为了确保技术任务书提出的各项技术性能指标的制作，我参考了德国宝泰克公司的PR系列轮胎压路机、德国宝马公司的BW系列轮胎压路机及瑞典DYNAPAC公司的CP系列轮胎压路机的结构特点和技术性能，并结合我国

22、目前的轮胎压路机的结构特点和技术性能设计了以下传动方案。借鉴以前传动系统设计的方法和经验，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,通过变速原件和系统实现变速,通过大、小伞齿轮实现方向转换，通过差速齿轮实现差速和通过制动器实现制动.其优点是：便捷，体积小、效率高，制造成本低、结构成熟。其缺点是：操作繁多，变速箱不但集各种功能于一体,而且结构复杂,其结构包括:变速机构、变速操纵机构、换向机构(倒顺离合器)、换向操纵机构、制动器。变速箱上的制动器

23、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,该变速箱后传动还比须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,转速低、负荷大。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。这个设计的变速箱是一个三速变速箱,选择这个箱体内不相同齿轮啮合,能够获得三种不同速度，可以使压路机获得三档不一样的运行速度;倒顺减速箱具备换向、减速和手制动三项功能;驱动桥可以兑现速度差、减速及行车过程制动停止;这样的传动方式把减速、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

24、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。他的优点主要点：（1）把变速箱和驱动桥分离，使变速箱布局空间始终，便于调节和维修。（2）增多同步换档器，让换档轻松柔和，手感好。(3)简略了操纵，变速、倒顺手柄合二为一，自动差速。他的缺点：外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：YL25轮胎压路机的作业工程内容是沥青路面的光滑度整合作业，外载荷变化非常小。（1）方案1采用液压传动力变矩器、动力换档变速箱造价高。已不能满足和符合顾客对操作舒适度的要求。通过以上的分析，确定采用方案2设计。图2.1传动系统原理图 第3章 传动系统设计3.1 基

25、本参数的确定基本参数的确定应符合设计任务书的要求，并能满足轮胎压路机的性能要求和使用要求，也应满足有关标准的要求。表3.1所示为轮胎压路机传动系统的基本参数。表3.1 基本参数项目单位基本参数备注重量结构重量kg15000加铁（配重）7000一般情况不拆卸加水（配重）4500最大工作重量26000包括司机、随机备件等外形尺寸（lXbXh）mm4910X2845X3380带驾驶室轴距4840轮距490前后轮重叠量45碾压宽度2740最小离地间隙290加配重铁时最小转弯半径9000爬坡能力20重量分布轮压均匀速度前进速km/h6.5前进速11前进速19后退5轮胎型号11.00-20-16PR气压k

26、Pa400800外径（自由直径）mm1070内径508（20）宽度290轮胎布置个前5后63.2 传动系统的速比分配（1）将总传动比分配到传动系的各个传动装置总传动比等于传动系统中各机构和部件总成的各分传动比的乘积。如今一般工程机械的作业速度效率普遍都比较低，传动系很多都是降速传动。分配总传动比时，要走遵循各分传动比“前小后大”、降速要慢和传动副“前多后少”的原则，可以使传动系前部大部分传动副的尺寸较小，结构紧凑。（2）分配各档传动比总传动比分配后，应该统一按照传动系方案中各变速装置的形式和分得的传动比，确定各变速装置的速度挡数、传动轴和传动副的数量及布置方式，并分配各挡和各传动副的传动比。确

27、定变速装置的挡数及各挡传动比时，一般应遵循以下原则：1.使机器在各种工况和载荷下都有所需的工作速度和作用力，并有尽可能高的生产率。2.充分利用发动机的功率，最好实现恒功率输出，以便充分利用发动机的功率。3.使发动机尽可能在高效率低油耗区工作，以便作业机械有较好的经济性。4.合理确定速度挡数。一般情况下，挡数越多，作业机械对工况和载荷的适应性越强，其生产率和发动机的功率利用率也越高。但是过多的挡数，这样会让变速装置的结构变得复杂，体积大，制造难度和成本也相应的有所增加，这样的话甚至会降低结构的合理性和先进性。机械式工程机械的正挡速度一般情况下不少于8挡，变速器的挡数大部分为4挡，并且采用分动器兼

28、作副变速器，以扩大变速范围。载荷变化大、要求调速范围更宽的大功率工程机械，通常采用液力机械传动，以扩大速度变化范围，简化变速器和传动系的结构。5.工程机械的转速排列方式有等比级数排列、双重等比级数排列、等差级数排列以及根据经验和工艺要求，确定各挡速度的所谓无规则排列。分配各挡传动比时，应尽可能使各挡速度成等比级数排列。等比排列的转速，对机器生产率的影响在转速范围内都相同，尤其是在结构设计上容易实现。但等比排列用于挡数过多的变速器，会使高速挡速度梯度过大，或低速挡速度梯度过小，不易满足某些工程机械的工况需要，此时，可以采用双重等比排列。6.分配各挡传动比时，应尽量避免先升速、后降速、然后再升速的

29、方案。先升后降再升会使升速小齿轮的线速度过高、噪声增大，从而要求更高的制造精度。而降速传动的大齿轮则因外径大而加大变速器的尺寸，同时使传动系结构复杂。7.齿轮副的降速传动比应小于4，升速传动比大于0.5。过大的降速比会使从动大齿轮齿数过多，尺寸过大；过小的升速比则使从动小齿轮齿数过少，转速高，齿面容易，磨损和疲劳破损。8.在条件许可的情况下，应尽可能采用较多的公用齿轮，以减少齿轮数量。即：前进速： 6.5 km/h前进速： 11 km/h前进速： 19 km/h后 退： 5 km/h3.2.1 总速比计算 i=ne602 ra/（速103） （3-1）i=ne602 ra/（速103）=35.

30、28 （3-2）i=ne602 ra/（速103）=20.43 （3-3）i退= ne602 ra/（v退103）=77.62 （3-4）式中：ne柴油机转速，选用2000r Pm ra轮胎滚动半径，取51.5cm（1）速比分配传动系统主要由变速箱、倒顺减速箱、驱动桥三部分组成，各部分速比分配如下：（2）末级传动采用驱动桥，其速比：i桥=37/6=6.1667（3）减速箱i=7.41（4）变速箱前进速度： i1=4.594 i2=2.638 i3=1.554后退速比： i退=5.968校核总速比： i= i末i桥i1=7.416.16674.594=60.427 i= i末i桥i2=7.416

31、16672.638=34.699 i= i末i桥i3=7.416.16671.554=20.440 i退= i末i桥i退=7.416.16675.968=78.50校核行驶速度：V= ne602 ra/（i103）=20006020.5153.14/（60.4271000）=6.42 km/hV= ne602 ra/（i103）=20006020.5153.14/（34.6991000）=6.42 km/hV= ne602 ra/（i103）=20006020.5153.14/（20.4401000）=18.98 km/hV退= ne602 ra/（i退103）=20006020.5153.

32、14/（78.501000）=4.94 km/h表3.2为各速比分配。表3.2 速比分配速比变速箱减速器传动驱动桥传动总速比一速 i14.5947.41616760.427二速 i22.63834.699三速 i31.55420.440后退速度i退5.96878.503.3 传动系统的构成结合上面的传动系统设计原则和传动方案的介绍，从而选定了下面的传动方式，这个传动系统的传动方式可以分为：发动机加上变速箱加上倒顺减速箱然后再加上驱动桥。这个技术的变速箱他是三速变速箱,选择箱体内不同齿轮啮合,能够获得三种不同速比这样可以让压路机获得三档不同的行驶速度;倒顺减速箱它具备换向、减速和手制动等这三项功

33、能;驱动桥能够完成差速、减速及行车制动;此传动方式可以将减速、换向、差速、制动等这几个功能分布在三大主要件上。3.3.1 动力源电动机是轮胎压路机的动力源和轮胎压路机的关键总成。发动机的基本形式中第一是采用汽油机还是柴油机，然后是气缸的排列形式和柴油机的冷却方式。（1）工程机械最经常使用的是动力装置是柴油机、与汽油机相比、柴油机等。他们具备以下的几个优点：1）柴油机具有热效率高、油耗低、燃料经济性好等特点。柴油机价格十分的便宜，并且它的成本也很低。2）柴油机工作非常的可靠，并且它的耐久性也很好好，它也不需要点火系统，所以故障几率很低，所以它的使用寿命就很长。3）它的排气污染很低，不有损环境。（

34、2）气缸排列形式的选取根据的气缸排列形式，发动机可以分为直列、V型布置。直列式发动机结构其实十分简单，并且工作可靠、成本低、实验维修方便的优点。发动机的宽动机排量比较大的时候，直列式发动机的缺点就凸显出来：缸径过大从而影响工作性能，再者缸数过多从而使发动机过长和过高，它的质量也就跟随着变大。V型发动机与直列式进行比较它的优点也有很多，比如：它的长度就明显缩短（25%30%），高度较低，重量可减轻20%30%；曲轴箱和曲轴的刚度增加，扭振特性有所改善；容易设计出尺寸紧凑的高转速和大功率发动机；通过缸数变化容易形成功率范围很大的发动机系列。对于空间受到限制的工程机械，由于V型发动机的长度短，有利于

35、总体布置。（3）发动机冷却方式的选取根据冷却的方式，发动机可以分为水冷式和风冷式。水冷发动机冷却性能十分的均匀可靠。并且散热好、气缸变形小、缸盖、活塞等主要零件的热负荷很低，所以可靠性十分好；可以很好的适应大功率发动机的需求；发动机增压后利于采取措施（如加大水箱、增加泵量）并且加大它的散热；减少噪音；驾驶内供暖问题容易解决。但是气温对冷却性能有很大的影响，所以需要考虑避免高温天气的出现而引起发动机过热的问题。风冷发动机的冷却系统就显得十分简单，它维修方面便利；在针对于沙漠、缺水地区和炎热、酷寒地区的使用的功能十分好，根本不会发生发动机过冷和冻结等问题；并且能够省去消耗铜材的水箱。但是对于大缸径

36、的风冷发动机的冷却就显得不够均匀；热负荷高的缸盖等有关零件，不及水冷式的可靠性；它的噪声大、油耗也很高。功率越大的发动机，它的压路机的动力性能就越好。但是如果功率太大，发动机的功率利用率就会下降，燃料经济性也就跟着降低。压路机的发动机功率应该确保压路机在最困难条件下也可以正常运转。它的最困难条件是：在最高的上坡路基上滚压松散的碎石物料。 （3-5）式中：P各种工作状况下的阻力，N； 传动系统的效率0.743； V相应各工作状况的压路机速度，m/s。压路机驱动轮上的圆周力即牵引力必须大于或等于工作时的总阻力，即。压路机在最艰难条件下工作时产生以下阻力：运行阻力；上坡阻力；压路机在上坡压实工作中的

37、阻力：即 （3-6）压路机运行阻力： （3-7）公式中：f压路机滚动阻力系数，取f=0.1；G压路机整体质量，G=26000kg；直圆柱齿轮的传动效率，取8级精度；n1圆柱形齿轮的啮合对数；锥圆锥齿轮的传动效率，一般取8级精度；n2圆锥齿轮的啮合对数；滚滚动轴承工作效率；n3滚动轴承个数；链传动链条传动效率；n4链条传动的对数。转向阻力：参考王戈等编著的压实机械一书公式: （3-8）式中：转向轮上分配载荷； K附加阻力系数，K取0.18。其中: 所以: （3-9）阻力矩：转向功率N2：式中：M 原地转向阻力力矩（Nm）；A 倍数，偏转轮转向A=2；t完成一次全程转向的时间，一般45s，取t=4

38、s。压路机在上坡压实工况时消耗的功率最大，为:综上所述，选用性能优良的东风C系列D6114ZG增压发动机，这个机油耗222g/kWh。它具备良好的使用经济性；并且它采取J83涡轮增压器，可以在海拔2000m高度上能够正常工作，也可以满足不同地区、不同工况的使用需求，具备比较强的适应性。这个发动机不仅具备轻型机简洁、紧凑的优点而且还具备重型机承受高负荷、坚固耐用的特点，它的排放量低、噪音小，燃油排放量仅仅为欧1，达到世界最严格的标准。柴油机功率115kW，功率后备系数高达151，功率储备大。它的体积小、质量轻、动力充足、功率范围大、油耗量小，操作简便轻便安全可靠。其额定功率105000W、转速2

39、000r/min。该发动机适应环境性强，耐高温耐严寒，可在-12以下很轻易就能起动；增压器装置能够使它在海拔3500m左右的高原地带运行并且功率没有任何影响。表3.3为柴油机的主要工作参数。 表3.3 D6114ZG39A柴油机技术性能1气缸数量 （个）62气缸半径 （mm）573活塞行程 （mm）1354标定总功率 （Ps）1155转速 （rPm）20006燃油消耗率 （g/psh）2227机油消耗率 （g/psh）28扭矩（不带附件） （kgf.m）61.29最大力扭矩时转速 （rPm）1500160010曲轴转向逆时针11机器启动方式24V电压启动12机器冷却方式水冷13最大空转速 （r

40、Pm）220014外形尺寸（长宽高） （mm）15净质量 （kg）6403.3.2 变速箱传统的设计方式为给出的条件出发依照经验和理论计算,用试凑的方法来明确主要参数,然后进行强度、刚度等方面的核对,这个办法不能保证得到最好的设计方案。在设计的时候,我们需要采纳优秀的设计方案,这样可以满足大机型(22吨)压路机的发动机功率(P=115kW)输入为准。在满足强度条件情况下,它的体积最小来达到结构紧凑、质量最小的目标。按照压路机行驶的特殊性和挡位的要求前提下,模仿操纵方便、全液压振动压路机变速箱结构紧凑成功的经验。选择机械换挡变速箱传动，他基本具备前3后1共4个挡位，采用锁环式同步器换挡和接合套换

41、挡，具有换挡柔和平稳、结构紧凑、维修方便、噪声低、可靠性高、的特点。具体设计步骤以下几个方面： 主传动比和变速器一档速比在一定之后，变速器除一档和直接档之外的各档速比可以看作为优化的设计变量，他可以表现为：X= x1 x2 xmT= ig2 ig3 ign-1T (最高档为直接档时)X= x1 x2 xmT= ig2 ig3 ign-2 ignT (次高档为直接档时)式中: n为变速器的档位数; m为传动比优化的设计变量个数，m=n- 2目标函数:变速器速比优化的目标函数公式采用驱动功率极限发挥率，它反映了发动机输出的最大功率在驱动轮上得到充发挥的极限程度，它的其定义如式下面公式所示。优化时取

42、的最大值。与汽车驱动力损失率相比，驱动功率最大极限发挥率,考虑了各档使用率的不同，进而能够反映出不同实际情况使用条件对速比的要求。(1)上式右边分母所代表的面积表示各种车速下发动机的最大功率Pemax;全部传到了驱动轮上的理想状况，则分子代表驱动力功率实际的极限。(2)用v。表示车速，vmin为一档时，发动机最大扭矩点所对应发动机转速下的车速km/h; vmax为汽车的最高车速km/h。式中:i0为主传动比;Ti为第i档工作时传动系的传动效率;vi1,vi2为第i档对应的车速积分上、下限，为图I中该档驱动轮最大功率一车速曲线与相邻档曲线的交点(没有交点时取相邻两个档位中较低一档的最高车速)对应的车速(例外的是第一档的积分下限和最高档的积分上限分别为Vmin和Vmax); rr为驱动轮的滚动半径。根据上面的设计,设计时要使变速箱的体积达到最小,这也就是本次优化设计时追求的目标函数,它可以导致变速箱的中心距最小,进而使体积最小又因中心距。 即： （3-10）小齿轮不发生根部切割的最小齿数不能超过17：动力传动时的齿轮模数应该大于2.0mm齿面的接触强度和齿根的弯曲强度必须要符合要求，如下:公式中,输入功率P= 140kW,输入转速n= 2200r/min , 根据机器变速的需要,齿轮选择渐开线直齿圆柱齿轮,选择材料为20