铣刨机说明书

1、公路铣刨机整机的设计摘要随着市政道路和高等级公路建设突飞猛进，大规模的机械化养护时代已经到 来。作为路面养护和再生设备的主要机种之一的路面铣刨机正越来越引起道路养 护专家和施工单位的关注。路面冷铣刨机是一种高效的路面维修养护设备 , 具有使用成本低、铣深范围 广及不污染环境等优点。主要用于大面积路随着市政道路和高等级公路建设突飞 猛进，大规模的机械化养护时代已经到来。作为路面养护和再生设备的主要机种 之一的路面铣刨机正越来越引起道路养护专家和施工单位的关注。路面冷铣刨机是一种高效的路面维修养护设备 , 具有使用成本低、铣深范围 广及不污染环境等优点。主要用于大面积路面铣刨破碎、常见病害的铣平修

2、整以 及路面拉毛作业。 路面铣刨机的主要工作装置是铣刨转子，铣刨转子上均匀布置 着按左右对称螺旋线排列的铣刀。铣刨转子是以垂直进给和水平进给两种方式进 行工作。路面铣刨机以工作速度向前移动，铣刨转子旋转均匀分布于滚筒上并按 螺旋线排列的铣刨刀，铣刨刀顺序接触路面，路面材料在铣刨转子刀具的冲击和 挤压下破碎为颗粒状；同时呈螺旋状对称排列的刀具将铣下的废料向转子中央聚 集，通过抛料板将废料抛到输送机上，并转移到指定位置和运输车辆上。本设计说明书包括了整机的总体设计和计算，动力机构及行星减速器的设计， 行走机构的设计，铣刨部分的设计，输料装置的设计，并对路面铣刨机械的技术 发展趋势和市场前景做了简单

3、介绍。本说明书与图纸配套使用。面铣刨破碎、常见病害的铣平修整以及路面拉毛作业。 路面铣刨机的主要工 作装置是铣刨转子，铣刨转子上均匀布置着按左右对称螺旋线排列的铣刀。铣刨 转子是以垂直进给和水平进给两种方式进行工作。路面铣刨机以工作速度向前移动，铣刨转子旋转均匀分布于滚筒上并按螺旋线排列的铣刨刀，铣刨刀顺序接触路面，路面材料在铣刨转子刀具的冲击和挤压下破碎为颗粒状；同时呈螺旋状对称排列的刀具将铣下的废料向转子中央聚集，通过抛料板将废料抛到输送机上， 并转移到指定位置和运输车辆上。本设计说明书包括了整机的总体设计和计算，动力机构及行星减速器的设计， 行走机构的设计，铣刨部分的设计，输料装置的设计

4、，并对路面铣刨机械的技术 发展趋势和市场前景做了简单介绍。本说明书与图纸配套使用。关键词 ：铣刨机；行星减速器；履带；输料装置；刀具3The design of road milling machineABSTRACTWith rapid advances in municipal roads and the construction of high-grade highways, mass maintenance time has come. As road maintenance and recycling equipment of main machine kind of pavemen

5、t milling machine is one of a growing source of concern for experts of road maintenance and construction units.Cold milling machine is a high performance pavement maintenance equipment, with low cost, wide range of milling depth and does not pollute the environment and so on. Mainly used for commond

6、isease of large area of broken pavement milling, milling picking jobs in flat trim as well as pavement. Road milling machine milling rotor are the main working device, evenly milled rotor layout arranged in a symmetrical helical milling cutters. Rotor is based on vertical and horizontal milling feed

7、 work in two ways.Pavement milling planing machine to work speed forward mobile, milling planing rotor rotating uniform distribution Yu drum Shang and by spiral arranged of milling Shaver, milling Shaver order contact pavement, pavement material in milling planing rotor tool of impact and extrusion

8、Xia broken for particles shaped; while is spiral shaped symmetric arranged of tool will milling Xia of waste to rotor Central gathered, through throwing material Board will waste throwing to conveying machine Shang, and transfer to specified location and transport vehicles Shang.The design specifica

9、tions, including the the overall programme, power and design of the planetary gear reducer, mechanism design, milling parts design, design of the feeding device, and pavement milling machine technology trends and market prospects of doing a simple introduction.Supporting the use of these instruction

10、s with drawings.KEYWORDSm: illing planer ;planetary reducer ;track ;transporting machine ;tool、八刖.言绪论.错误！未定义书签。11.1路面铣刨机及其发展概况 11.1.1路面铣刨机的分类 11.1.2 路面铣刨机的应用特点 错误！未定义书签。1.1.3 路面铣刨机的主要结构及工作原理错误！未定义书签。1.1.4 国内外路面铣刨机发展概况 3_1.2路面铣刨机设计的指导思想 7_1.3路面铣刨机设计的设计原则 8_1.4本文设计的主要内容 8第2章路面铣刨机的总体设计 9_2.1路面铣刨机的选型 9_

11、2.2路面铣刨机的总体参数的选型 10_2.3路面铣刨机的总体布置 12_2.4 铣刨机总体方案的设计 13第3章铣刨机动力机构及行星减速器的设计 1153.1发动机的选择 1错误！未定义书签3.2传动形式的选择 183.3行星减速器的设计 213.3.1 型行星减速器的运动设计 213.3.2 减速器的结构设计 27第4章铣刨机行走系统的设计 314.1铣刨机行走系统的基本要求 314.2铣刨机行走驱动形式 324.3导向与张紧缓冲装置的设计参数分析 334.4履带式铣刨机的运动学与动力学分析 384.4.1 铣刨机行驶系统的运动学分析 384.4.2 履带式铣刨机动力学分析 394.5附着

12、条件决定的最大切线牵引力 414.6行走系统功率分析 41第5章铣刨机铣刨系统的设计 435.1路面铣刨机铣刨转子排列方式分析 445.2路面铣刨机铣刨轮刀具排列参数分析 445.3路面铣刨机铣刨轮主要参数的研究 505.3.1 铣刨轮的切削量 505.3.2 铣刨轮直径 525.3.3 铣刨轮最佳螺旋升角的选取 53结论 55谢辞 57参考文献 58附 录 56外文资料翻译 错误！未定义书签。V第1章绪论1.1路面铣刨机及其发展概况路面铣刨机是一种高效的沥青路面维修养护设备，其原理是利用滚动 铣削方式把沥青路面局部或全部破碎。铣削下来的沥青碎料经处理后，可 直接用于路面表层的重新铺筑。主要用

13、于公路、城市道路、机场、货场、 停车场等沥青砼面层开挖翻新；沥青路面拥包、油浪、网纹、车辙等的清 除；水泥路面的拉毛及面层错台铣平等。随着市政道路和高等级公路建设 突飞猛进，大规模的机械化养护时代已经到来。作为路面养护和再生设备 的主要机种之一的路面铣刨机正越来越引起道路养护专家和施工单位的关 注。公路建设部门对路面铣刨机等成套设备的需求会越来越迫切，需求量 也会越来越多 U1.1.1 路面铣刨机的分类按照铣刨宽度，路面铣刨机可分为大中小三种，0.31.0 米为小型；1.22.0米为中型，2.0米以上为大型。对于铣刨宽度小于或等于1.0米的小型铣刨机主要是机械传动，机械式传动工作可靠、维修方便

14、、传动效率 高、制造成本低，但其结构复杂、操作不轻便、作业效率较低、牵引力较 小，一般适用于小面积的路面维修、刮除喷涂标线、铣刨小型沟槽等，一 般不带废料回收装置。铣刨宽度在1.2米以上的中型铣刨机主要是液压传动，液压式结构紧凑、操作轻便、牵引力较大，但制造成本高、维修较难， 适用于切削较深的中、大规模路面养护作业。我国目前以生产小型路面铣 刨机为主，且以 0.5米和1.0米两种规格居多，大中型产品基本上还是空 白。另外，按铣刨型式不同，可分为热铣和冷铣。热铣式因为增加了加热装置而使结构比较复杂，一般用于路面再生作业。冷铣由于适用范围广，目前占据主导地位。冷铣式配置功率比较大，刀具磨损比较快，

15、切削料粒度较为均匀，可设置洒水装置喷水，使用广泛，且产品成系列；按铣刨机 按行走方式不同，可分为轮式和履带式。轮式的机动性好、换场方便，特别适合于中小型的路面作业。履带式多为铣削宽度2000mm以上的大型铣刨机，有旧材料回收装置，适用于大面积路面再生工程；按铣刨鼓旋转方向 与行走方向不同，可分为逆铣和顺铣；按有无废料回收输送机，可分为输 送式和无输送式；按铣刨鼓安装方式不同，可分为固定式和移动式。1.1.2 路面铣刨机的应用特点1. 使用铣刨机铣削路面， 可以快速有效地处理路面病害， 使路面保持 平整；2. 道路的翻修工程采用铣削工艺可保持原路面的水平高程。铣削工艺可将损坏路面切除掉，由新材料

16、填补原有空间，经压实后与原路面等高， 保持路面的原有水平高程，这使穿行于高架桥或立交桥涵的路面载荷对桥 体不致产生冲击载荷，并且桥涵通过高程不变；3. 保证新旧路面材料的良好结合， 提高其使用寿命。 采用铣削工艺可 使填料坑边侧及底部整齐、深度均匀，形成新旧料易于结合的齿状几何表 面，从而使翻修后新路面的使用寿命大大提高；4. 有利于旧路面材料的再生利用。 由于可以掌握切削深度， 铣削下来 的材料不仅干净且呈规则的小颗粒，可以不用再破碎加工即可遮现场或固 定料场再生利用，大大降低了施工成本，同时也是一种环境保护措施。1.1.3 路面铣刨机的主要结构及工作原理一般铣刨机由发动机及行星减速器、行走

17、机构、铣刨部分、输料装置等组成。Il5274£图1.3铣刨机的总体结构1.动力系统2.升降系统3.传动系统4.洒水系统5.行走系统6.液压系统7.铣刨系统8.转向系统9.集料系统10.车架系统11.覆盖件系统12.电气系统1.1.4 国内外路面铣刨机发展概况国外路面铣刨机起源于20世界50年代，经过60年的发展，其产品已2成系列化，生产效率一般为1502000m /h，铣刨宽度 0.34.2m，最大铣刨深度可达 350mm其机电液一体化技术已趋成熟，铣削深度可通过自动 找平系统自动控制，同时为改善作业环境，延长铣削刀具的使用寿命，设 计有喷洒水装置和密闭转子罩壳。为了减轻劳动强度，近

18、年来开发的产品 都带有回收装置，使铣削物从铣削转子直接输送到运载卡车上。国外制造 厂商众多，主要有维特根、英格索兰、比泰利、卡特彼勒、戴纳派克等。维特根在国际上处于主导地位21尤其是小型铣刨机更是无人能及。主要生产SF和DC系列铣刨机，已形成了铣刨宽度从0.34.2米的近20种规格的产品系列，最大铣削深度为350mm我国主要以进口该公司产品为主。比泰利已具有50年多制造铣刨机的历史，其SF系列冷铣刨机有 11种型号，铣刨宽度为0.62.1密，铣刨深度 340mm卡特彼勒主要生产 PR和PM两大系列，铣刨宽度为1.93.18，铣刨深度 305mm其铣刨机具有铣刨深度和铣刨表面自动调平自动控制功能

19、，铣刨深度误差为±3mm戴纳派5克主要生产 PL 系列铣刨机，铣刨宽度为 0.352.1 米，铣刨深度 0300mm。国外的路面铣刨机技术已达到较高的技术水平，归纳起来有以下几个 特点：1. 先进合理底盘结构， 铣刨机底盘主要由全刚性车架及四轮行走结构 组成，驱动及转向方式均以液压传动为主；2. 为充分发挥最佳铣削功率， 铣刨机上自动液压功率调节装置可根据 路面材料的硬度及铣削深度来控制铣刨转子进刀速度，即可自动调节铣刨 转子转速和铣刨机行走速度，使铣刨机始终处于最大的功率利用状态，并 且不会发生超负荷工作的情况；3. 增大发动机功率， 同样铣削宽度新型铣刨机的功率越来越大， 生产

20、效率越来越高；4. 较大的铣削深度，新型铣刨机一次铣削深度超过300mm使得对整个行车道全厚度铺层进行铣刨成为可能；5. 性能良好的铣削转子， 大多数冷铣刨机将铣刀固定在多块半圆形瓦 片上，通过调整瓦片在转子上安装的多少来调整铣刨机的铣刨宽度；6. 简便的铣削物装载，铣刨机前部挂装输送装置即可完成快速收料， 并将铣削物装在运载汽车上。通过液压缸调整卸料高度，并可使传送带可 左右摆动40。50。，从而实现路侧装料；7. 采用先进技术， 如全轮驱动和机电液一体化控制技术、 智能化故障 诊断和维护系统、精确的自动找平系统、安全保护系统及功率自动分配系统；8. 大容量水箱、柴油箱容积更大，机器工作时燃

21、油、冷却水加注间隔 延长，待机时间索短；9. 模块化设计的发动机以及其外围部件， 如液压泵、 液压阀和冷却系 统均装置在同一底架上， 所有电磁阀都安装在同一个分配阀上， 易于调整、 检测和维修；国内路面铣刨机的发展起始于20世纪80年代，开始是以拖拉机为底盘通过安装铣刨装置改装而成的，直到进入90年代才开始进行自行式铣刨机的研制。近两年有了一定的发展，主要机型的使用性能已完全能满足国 内高等级公路及市政道路的养护要求，良好的性能价格比与国外进口产品 相比也有较大的竞争优势，但在品种规格、技术水平及配套件等方面仍存 在较大的差距。总体来看，国产铣刨机产品缺乏系列化，功能欠完善，技 术含量低，工作

22、可靠性差。目前仅以生产铣刨宽度0.5米和1米的两种轮式铣刨机为主，生产铣刨宽度2米铣刨机的只有徐州工程机械制造厂等几个少数厂家。国家经贸委已经明确指出将重点发展铣刨宽度1.4-4.0米,铣刨速度0-3m/min，铣刨深度0-300mm的铣刨机，从而快速提高我国路面 养护机械的国际竞争力。表1-1 :国内铣刨机主要生产厂商及主要机型情况表生产厂型号铣刨宽度（米）仃走方式控制方式山西建筑机械股份有限公司CM20002.0m履带式数字电子西安宏大交通科技有限公司CM19001.9m履带式数字电子CM12001.2m轮式数字电子西安筑路机械公司LX2002.0m履带式数字电子徐州徐工筑路机械有限公司X

23、M2002.0m履带式数字电子XM1011.0m轮式XM1001.0m轮式镇江华晨华通路面机械有限公司LXZYH20002.0m轮式数字电子LX10001.0m轮式沈阳北方交通工程司KFX22002.2m履带式数字电子KFX20002.0m履带式数字电子KFX10001.0m轮式天津鼎盛工程机械有限公司LX10001.0m轮式德国 Wirtgen公司W20002.0m履带式数字电子瑞典 Dyn apac公司PL2000S2.0m履带式数字电子意大禾Bitelli公司SF200L2.0m履带式数字电子就目前产品的技术水平而言，国产机型更多地借鉴了欧洲铣刨机的技术和经验，在动力、液压和控制系统上均

24、采用了国际化的配套，可以说在 系统配置上达到了国际先进水平。国内生产厂家以徐州工程机械制造厂、镇江华通机械集团公司、山东德州工程机械公司3家为主。徐州工程机械制造厂于1999年引进德国维特根 2000DC铣刨机技术，通过消化吸收已形 成了铣削宽度分别为1米和2米的系列化产品。镇江华通机械集团公司生产铣刨宽度 0.5和1米两种型号的铣刨机，最近研制成功铣刨宽度1.0米的带回收装置的 LXZYH1000型铣刨机。山东德州工程机械公司主要生产铣 刨宽度1米的铣刨机，最近正在试制铣刨宽度2米的LX2000型铣刨机。在今后的市场竞争中，我国的铣刨机生产厂商应该发挥如下优势：利用我国已经加入 WTO有利条

25、件，树立国际化设计思想，加强国际间技术 合作，技术上保持与国际发展水平同步，争取更大的高端产品市场；发 挥本地化的优势，为用户提供及时的从整机技术到配件供给等全方位的服 务；利用我国劳动力价格低廉的优势，降低整机成本，发挥价格优势， 争取更多的中低端用户，扩大市场；注意研发符合我国道路特点的专有 技术及产品系列，为公路养护工程服务，促进我国公路交通事业的技术进 步。随着公路交通事业突飞猛进发展，特别是经过“八五”和“九五”期 间的快速健康发展，我国公路基础设施的总量取得了巨大的突破，到2002年底，公路总里程已达 176万km,其中高速公路为 2.52万km二级以上 高等级公路24万km。为保

26、持道路通行的安全、舒适、快速，对它们进行 及时、有效、高质量的养护将是今后日常工作的重点。根据我国公路发展的统计，未来公路养护对各类现代化机械设备的需 求将会越来越大。随着高速公路大修期的到来和公路交通行业以及城市管 理部门对现代化养护方式的认识，对路面铣刨机的需求将会逐年增加，并 且会以很快的速度增加。国外进口产品尽管性能先进，但价格昂贵、维修 服务不便，因此可以预计国产沥青路面铣刨机将具有较广阔的市场前景。国内生产企业应抓住机遇，使国产沥青路面铣刨机尽快形成完整的系 列，并不断提高产品的使用性能和可靠性，为用户提供经济、实用、高质 量的铣刨机。1.2 路面铣刨机设计的指导思想 高速公路随着

27、路面龄期的增加，由于行车载荷与自然环境因素，路面 会陆续出现一些病害，严重影响行车速度与安全。由于路面铣刨机工作效 率高、施工工艺简单、铣削深度易于控制、操作方便灵活、机动性能好、 铣削的旧料能直接回收利用等。显然，处理病害快速有效的方法是使用路 面铣刨机铣刨路面，使路面保持平整。用铣刨机械铣刨损坏的旧铺层，再 铺设新面层是一种最经济的现代化养护方法。结合国内外路面铣刨机的发展概况，设计思想有以下几点：1. 向大型化方向发展；2. 实用性与先进性兼顾；3. 充分利用发动机的功率；4. 简化操作，实现自动化控制，设备可靠；5. 简化设备保养，合理润滑，充分防腐；1.3 路面铣刨机设计的设计原则根

28、据以上的设计指导思想，可以确定以下的设计原则1. 简化设计结构，选用标准件和成熟机构，尽可能结合现有设备，降 低制造成本，并保证性能和质量；2. 配套件必须可靠，确保作业要求；3. 操作简单，维修方便；1.4 本文设计的主要内容本文主要负责公路铣刨机整体的设计，包括铣刨机总体的布置，总体 参数的选型，功率的计算及发动机的选型，传动方案的选择，行星减速器 的计算与选型，行走系统的设计，铣刨系统的设计以及输料装置的设计。 通过比较不同厂家的现有的铣刨机，进而选出最优的设计方案。第 2 章 路面铣刨机的总体设计路面铣刨机的总体设计，就是根据其主要用途、作业条件、使用场合及生产情况等，合理的选择和确定

29、机型、各总成的结构型式、性 能参数及整机尺寸等，并进行合理的布置。这些组成和部件相互依赖 又相互制约，因此，路面铣刨机的性能不仅取决与每个部件的好坏， 而更重要的是取决于各总成性能的相互协调。各总成性能的相互协调 如何，又取决于各总体参数及各总成部件的匹配情况及其布局的合理 性。如果整体设计过程中缺乏全局观念，而对总体参数及各总成部件 性能的协调匹配考虑不周，或注意不够，即便设计的各单个总成部件 结构是先进的，性能是良好的，但组合装配在一起不一定就能获得整 机的良好性能。这是因为某些总成部件的优点可被另一些总成部件所 抵消或限制，使其得不到充分发挥。所以，路面铣刨机的总体设计对 整机的性能起着

30、决定性的影响。因此，总体设计必须从保证路面铣刨 机的整体性能出发，正确的选择和确定各总成的结构型式、总体参数， 使其获得良好的匹配关系，并进行合理的布置，以达到设计的完美性。以下各节分别就路面铣刨机的选型、总成部件结构型式的选择及 比较等作以具体的阐述。2.1 路面铣刨机的选型路面铣刨机结构型式的选择，主要是根据其用途和作业场合，前 已述及。路面铣刨机的结构型式按铣刨机行走方式不同，可分为轮式 和履带式。轮胎式的优点：重量轻、速度快、机动灵活、效率高、行走时不 破坏路面及维修方便等。由于以上特点，轮胎式路面铣刨机一般以中 小型居多，运行方便、快捷灵活。适 用于小面积的路面维修、刮除喷 涂标线、

31、铣刨小型沟槽等，一般不带废料回收装置。在工作量不大、 作业地点不太集中、转移性频繁的情况下，生产率大大超过了履带式。轮胎式的缺点：轮胎接地比压较大、通过性能差、重心较高，稳定性较差。9履带式的优点：履带接地面积大，使得接地比压小，通过性能好、 重心低、稳定性好、重量大、附差性好、牵引力大、比切入力大。因 此，大中型路面铣刨机一般为履带全液压式，主要用于大规模路面养 护作业。履带式的缺点：速度低、不够灵活机动、制造成本高、维修较难、 行走时易破坏路面，转移工作场地时需用拖车托运。随着市政道路和高等级公路建设突飞猛进，大规模的机械化养护 时代已经到来。 国家经贸委已经明确指出将重点发展铣刨宽度 1

32、.4-4.0 米，铣刨速度 0-3m/min ，铣刨深度 0-300mm 的铣刨机，从而快速提高 我国路面养护机械的国际竞争力。因而，根据现有路面铣刨机总体性 能的优缺点，以及国内路面铣刨机的发展趋势，我们选用履带式行走 系统大型路面铣刨机进行设计。2.2 路面铣刨机的总体参数的选型路面铣刨机的总体设计，就是根据其主要用途、作业条件、使用场合 及生产情况等，对其性能提出具体的要求，以作为整机和总体部件设计的 依据。路面铣刨机的总体参数的选择与确定，是设计过程中一项十分重要的 工作。总体参数选择的合理，不仅给以后的技术要求设计带来方便，而且 更重要的是使路面铣刨机获得良好的使用性能，较高的技术经

33、济指标，从 而提高生产率，降低作业成本。路面铣刨机的总体参数包括：路面铣刨机的质量；发送机的功率、转 速；最大铣刨宽度、深度；载荷的分配；行走速度和爬坡能力；履带结构 尺寸；箱体容积；料输送系统的结构尺寸及质量等。以上参数不是孤立的，它们之间存在着一定的内在联系。要合理的选 择它们，就必须做大量的调查研究工作，了解与之所设计的多种同类型铣 1。0刨机的结构，性能和重要参数，与所设计的铣刨机进行分析比较，从整机 性能出发，考虑“三化”的要求，合理选择和正确确定以上各参数。（1）发动机参数铣刨机作业时发动机的功率组合为31:最高可能的切削速度下进行最大切深的铣刨作业，所需功率为p2 max ；集料

34、系统最大能力回收废料，所需功率为P h ；散热系统最大能力散热，所需功率为P s ；控制系统进行正确的控制，所需功率为P k ；辅助系统进行必要的辅助动作，所需功率为Pf。（2）最大铣刨宽度、深度根据本次设计的要求及路面铣刨机的发展趋势，参考同类型的大型路具体参数，在这里确定:铣刨深度： 0 300mm转子最大倾斜角度：5面铣刨机的最大铣刨宽度：4000mm转子直径：2000mm（3）行走速度和爬坡能力根据路面铣刨机的工作环境及要求，确定行走速度：0 84m/mi n理论爬坡能力：100 %离地间隙：310 mm（4）履带结构尺寸履带（长X宽X高）：3300 X520 X550mm（5 ）箱体

35、容积燃油箱：2310 L液压油箱：1200 L水箱：3000 L(6) 料输送系统的结构尺寸及质量等根据所设计的路面铣刨机的整机大小及工作能力，参考现有机型选用收料皮带： 2000 mm 卸料皮带：2000 mm3理论运输能力：630 m /h机架尺寸(长X宽X高)：10000 X2500 X550 mm皮带质量：2.5 T(7) 路面铣刨机的质量根据所设计个零部件，路面铣刨机的质量重约为45吨。2.3路面铣刨机的总体布置路面铣刨机的总体布置就是在参考同类型铣刨机的基础上，以保证路面铣刨机的主要性能为出发点，在总体设计和总体部件设计密切配合下， 通过绘制布局草图，根据使用要求及载荷分配来协调各

36、个总成部件的性能， 来确定它们的位置、尺寸和重量。总体布置不紧要使路面铣刨机有良好的 使用性能，而且必须保证操作轻快、拆装容易和维修方便。(1) 总体布置草图基准面的选择为了确定各总成部件在整机上的位置和尺寸，首先初步确定支撑间距,轮距和履带尺寸并画在草图上。参考同类型的机架的高度，确定机架上缘 的位置，然后选择三个基准面，通常基准面的选择如下：以通过后桥中心线的水平面为上下位置的基准面；以通过后桥中心线的垂直平面为左右位置的基准面；以通过路面铣刨机的纵向对称轴为左右位置的基准面；(2) 发动机、水箱、燃油箱、液压油箱和传动系统的布置31 动力机通常布置在路面铣刨机的中后部，这样不仅可以改善驾

37、驶员的前后视野，而且还可以增加路面铣刨机的稳定性。根据载荷分配确定其曲 轴中心线的上下位置，在不影响整机的使用要求和传动系统的布置的情况13下，希望尽可能的低一些，以降低整机的重心高度。动力机的位置确定后，即可装载机械传动装置，确定转轴。参考同类型路面铣刨机，水箱则可紧靠在发动机后面，以便对发动机进行冷却。燃油箱水箱一侧布置在水箱侧 面即可。液压油一般布置在机身尾部，其后配备风扇对其进行降温。（3）工作装置的布置 路面铣刨机的工作装置为铣刨装置，并通过料传递装置来运输物料。大型路面铣刨机的铣刨装置一般布置在机身的中间位置下部，料传送装置 在机身的前端。在布置时，结合工作装置的设计和工作情况，参

38、考同类型 的路面铣刨机的布局， 合理的分配空间， 以使铣刨机的工作状态稳定可靠（4）驾驶室的布置 驾驶室的位置在整机的中上部，操纵平台位于驾驶室的前侧，并安装 减震设备，来减少工作时由于机器的震动而引起的仪表显示不准确和防止 误操作。路面铣刨机的履带行走机构采用四轮液压驱动，前后轮独立转向。为 增加整机的稳定性，可使履带的接地面积适当增加。2.4 铣刨机总体方案的设计总体方案如图所示：1 发动机，为整台机器提供动力，由传动系统传递到各个 部分；2 铣刨机的机架，主要用来支撑各个部分，为各部分的装配提供载体；3 支撑架，用来将输送装置装配到机架上；4 输送装置，用来将铣下的肥料收集，运送到运输车

39、上；5 行走机构，主要实现行走，支撑，转向等功能；6. 铣刨部分，铣刨机的主要结构，直接用来铣削路面的的装置，1。3由铣刨鼓，刀具，固定挡板，浮动挡板，后刮板等组成。图2.1铣刨机总体设计方案（1 ）行走机构的设计轮式机动性好、转场方便，特别适合于中小型路面作业。履带式多为铣削宽度2000mm以上的大型铣刨机，有旧材料回收装置，适用于大面积路 面再生工程。由于本文设计的铣刨机铣刨宽度为4m,故选用履带式的行走机构。（2）减速器的选择一般发动机的转速在 2000r/min左右，而铣刨鼓的转速在 3050r/min ， 应有较大的传动比，而行星减速器可以实现很大的传动比，故选择行星减 速器作为减速

40、机构。（3 ）机架的总体尺寸的设计1 ）高度的确定高度的确定根据总布置，同时要满足总成的安装要求，确定车架的截面高度为2563mm2 ）宽度的确定设计车架时，一般必须根据整车总布置的要求（总宽、前后轮距、前轮转向角、发动机的外形尺寸等）来确定车架的宽度。车架的宽度受履带轴 距及最大转向角的限制，最小值取决于发动机的外廓宽度，安装方式的影响。因此，根据整车身提出的宽度要求，车架的宽度为4300mm3 ）长度的确定车架的长度主要取决于整车车身的设计要求及底盘各总成的布置情况，确定车架的总长为10000mm其中车架前段的长度为 （5575+425）mm ,车架后段的长度为 40000mm其中425m

41、m为车身与运输机架的接头部分。刚度不足承载式车身的一大缺陷，目前主要采取的办法是优化车架的 几何形状和采用局部增粗或补焊以加强抗扭能力。合理的补焊钢框架是保 证车架具有足够扭转刚度的必要条件，同时，补焊的钢框架往往又是底盘 一些总成的安装基体，因此，在确定各补焊钢框架的位置前必须充分考虑 到整车各总成的布置情况。合理布局，在确保车架具有足够的强度和刚度 的同时，保证其他总成的安装方便性。由于发动机中置，为保证发动机、变速器及传动系的安装要求，因此在车架的中间位置设置补焊钢框架。前、后轴间段的补焊钢框架的设置，除考虑总成的安装要求外，主要还要考虑行走系统的安装要求，并避免与支座的安装发生干涉。第

42、3章铳刨机动力机构及行星减速器的设计3.1发动机的选择訂由上一章知铣刨机作业时发动机的功率应有如下的分配1）机器行走系统消耗功率；2）机器转子系统消耗功率；3）其它系统消耗的功率；其中：(1)消耗于传动系统与辅助装置的功率:R = R 1 - m I(3.1)式中：Pe发动机的有效功率；m传动系统的效率(对液压传动为0. 6-0. 7 )；(2) 用于铣刨作业的功率：Pm = Pe - Pm i(3.2)式中：i 铣刨功率占总功率的比例(一般为0. 75-0. 8 );Pm 消耗于传动系统与辅助装置的功率；(3) 消耗于克服滚动阻力的功率：Pf = FfV = f Geos -G v(3.3)

43、式中：Ff 铣刨机的滚动阻力；v铣刨机的作业速度；G 铣刨机的使用质量；f 滚动阻力系数，对于轮式铣刨机在沥青路面行驶，一般取0. 02-0. 03；:坡度角；G 由铣刨机转子作业时产生的垂直于路面的当量质量；考虑到铣刨机的不同工作环境，参考同类型路面铣刨机的具体参数, 同时根据国内发动机的生产技术水平与国外技术的差距，为保证机器的工作 可靠，在这里我们采用“卡特皮勒CAT C18 ATAAC”大功率柴油机。功率：522KW转速：2000r/mi n排量：14.6L15表3-1铣刨机主要发动机一览表序号厂家发动机型号额定功率/转速使用机型m)(KW/rp徐工BG210道依茨BF8M1015CP

44、400/2100MARINI MP2001镇江华晨HM2100BF8M1015CP-EMR0440/210MARINI MP21002奔驰DAIMLERCHRYSLER0320/200中联BG2000OM502LA0340/200WIRTGEN W19003卡特CAT3408ETA0445/200CATERPILLARPM-565BCATC18ATAAC0522/200ROADTEC RX-700CATC12ATAAC0421/210WIRTGEN W20004康明斯KTAI9-C6000448/210陕建CM2000NTA855-C4000297/210宏大HD2000QSX150447/2

45、10CYNAPAC PL20003.2传动形式的选择31功能：将发动机的动力分配传递的各执行元件仃组成：离合器，分动箱，传动皮带等。铣刨机的主要动作分解如下：厂 离合器=> 铳刨鼓=铳刨59铳刨机的动作<分动箱图3.1铣刨机的主要动作分解图目前，铣刨机的传动系统有两种结构，一种动力是由发动机两端输出,一种是动力由发动机一端输出。两端输出结构的动力传递方式为：铣刨转子 减速器 J传动V带J离合器发动机7联轴器分动箱1各液压泵一端输出结构的动力传递方式为:图3.2 端输出结构的动力传递方式图3.3铣刨机的两种传动系统1.分动箱支架2.分动箱（4inl） 3. 联轴器 4. 发动机5.液

46、压离合器6.带轮支架7. 传动V带 8. 主动带轮9.张紧带轮10.从动带轮11. 发动机 12. 分动箱（5inI ）两端输出结构需要较大的布置空间，只能选用V列发动机，以便节省空间。分动箱选择 4in1 ，即一端动力输入，另一端提供四个动力输出口， 分别连接行走泵、集料泵、冷却泵、辅助泵。一端输出结构紧凑，发动机 的选型更灵活，可选 V列或直列。分动箱选择5in1 ，即一端动力输入，另一端提供五个动力输出口，分别连接液压离合器、行走泵、集料泵、冷 却泵、辅助泵。传动系统设计时，需要与发动机结合，实现整机的合理布置。3.3行星减速器的设计4丨图3.4行星减速器内齿行星齿轮传动是一种相对较为独

47、特的齿轮传动方式，它具有结构 紧凑、承载能力大、传动比大、传动效率高、体积小和运动平稳等优点。 在这些优点的基础上，内齿行星齿轮减速器渐渐地被广泛应用到了国防、 冶金、矿山、纺织、起重运输、轻工、化工、食品工业、仪表制造和建筑 工程等各种领域当中，逐步地替代了现有的多级圆柱齿轮减速器，蜗杆蜗 轮减速器等类型的减速器，同时它也受到了广大学者们的日益关注和深入 的研究。此处我们选用对称式三环型行星减速器4L对于内齿行星齿轮传动来说，其结构大致可以分为三种形式，一种被 称为对称式三环减速器，即输入轴和支撑轴分别在输出轴的两侧并且相对 于输出轴相互对称；另一种被称为偏置式三环减速器，即输入轴和支撑轴

48、分别在输出轴的同侧；还有另外一种被称为三轴式减速器，即有三根支撑 轴所组成，并且其中的任意一根支撑轴都可以作为输入轴来使用。331型行星减速器的运动设计(1)传动比的计算在内齿行星齿轮传动中， 输入轴的转速用nH表示；输出轴的转速用ni 表示。我们假设外齿轮的齿数用 Zi表示，传动内齿板的齿数用 Z2表示，模 数用m表示，变位后齿轮的啮合角用a'表示。内外齿轮的中心距 a可表示为：' mz2 - mz1 cos 二 1cos 二a； m z2 - z1:2cos。2coset(3.4)外齿轮的节圆半径表示为：1 cos:r1mz1'2 cosa(3.5 )对于平动的传动

49、内齿板来说，其每一点的运动轨迹都可以看做是以偏心距a'为半径的圆，则可以求出其上面每一点的速度可表示为：'1 、cos 2北门円Vp =a h m Z2 - 乙：2cosg 60(3.6 )在与传动内齿板的啮合点上，外齿轮在这一点上的速度大小相等，但方向相反，它可表达为：1 cosa 2 兀n1v = -r1 W|mz12 cos。60(3.7 )1cos、； 2：nH1cos、£ 鸟二口!所以m z2 -乙'-2coset 601 mz-i'2cos:60(3.8 )即nH z Z1= - n1z1(3.9 )取终，内齿仃星齿轮传动的传动比可表示为：

50、n-Z1Ih1 ：rijz2 _乙(3.10 )(3.10)式中的负号显然是表示输入轴和输出轴的旋转方向是完全相反的。由于所选发动机的型号为“卡特皮勒CAT C18 ATAAC ”，其转速为2000r/min，所选V带的传动比为1:1，铣刨转子转速为 40r/min，故行星 减速器的总传动比应为 50。(2 )齿轮副参数及计算公式51内齿行星齿轮减速器设计中所要用到的与齿轮副有关的参数，具 体可参考下表 3-2 :续表3-2rb2, rb1内、外齿轮基圆半径内、外齿轮分度园半径表3-2齿轮副有关参数的介绍符号名称符号名称m模数(Ct啮合角a分度园压力角1a啮合中心距y中心距变动系数* c标准顶

51、隙*,ha齿顶咼系数Z°插齿刀齿数Z2,Z1内、外齿轮齿数X2,X1内、外齿轮变位系数rf2 , rf1内、外齿轮齿根圆半径ra2 j ra1内、外齿轮齿顶圆半径Ga2,Ga1内、外齿轮齿顶圆压力角Xo插齿刀变位系数1a°2内齿轮切削中心距1° 02内齿轮切削啮合角y02切削中心距变动系数*hao插齿刀齿顶咼系数内齿行星齿轮减速器设计中用到的相关计算公式见表3-3 :表3-3啮合副相关计算公式说明计算公式啮合角tana啮合中心距津（爲斗）cos a2 cos; a中心距变动系数Z2-（2 cos a切削啮合角=invd +切削中心距cos acog %切削中心距变

52、动系数cocrcos«0.外齿轮齿根圆半径内齿轮齿根圆半径外齿轮齿顶圆半径内齿轮齿顶圆半径a =也(3 )减速器基本参数的选取打对内齿行星齿轮减速器中输入轴和输出轴之间的中心距A、传动比i、模数m以及内、外齿轮的齿数Z2,zi等基本参数的选取下面加以详细的介 绍。1) 中心距A和传动比i的选取中心距A决定着内齿行星齿轮减速器的整体尺寸，在设计的过程中， 为了计算和应用方便，往往都取其整数。传动比i的选取也是尤其的重要。对中心距A和传动比i的选取应参照国家标准(GB321 80)，取公比 q =20101.12，可按照下表 3-4所示选取中心距A和传动比i的系列表3 4中心距和传动比系

53、列(GB321 80)中心距A系列125 140 160 180 200 225 250 280 315 355(mn)400 450 500 560 630 710 800 900 1000 1120传动比 i12.5 14 16 18 20 22.5 25 28 31.5系列35 40 45 50 56 63 71 80 90 100对于单级的三环减速器，一般选取传动比i = 11 99 ，两级的三环减速器，选imax=98012) 内、外齿轮齿数的选取由于内齿行星齿轮减速器受装配条件的限制，其外齿轮齿数Z1应该满足下列表达式。即：Z1 =3n(n=1,2,3 )(3.11)我们又知道(3

54、.10)式，显然内齿行星齿轮减速器的传动比i和齿数差 z的关系可表示为：Zi iz(3.12)由(3.12)式可知，齿数差 z对减速器的传动比i也有一定的影响关系，因此应该考虑一下齿数差z的选取情况，以便对减速器的设计有更好的效果。所以在内齿行星齿轮减速器产品的设计过程当中，传动比和齿 数差的选取可参考表3-5适当的选取：表3 5传动比和齿数差的选择传动比 ii=12.512.5 v i w 2020 v i w 5050 v i w 100齿数差 z4321根据传动比i和齿数差 Z，由(3.12)式计算得到外齿轮的理论齿数，再利用(3.11)式，两者对比一下，在特定的范围之内就可计算得到外齿轮的实际齿数