孙赢学， 等： 冲击式压路机设计关键技术研究冲击式压路机设计关键技术研究孙惠学， 胡金华， 史艳国， 赵静一’（ 燕山大学机械工程学院． 河北辜皇岛０ ６ ６ ０ ０ ４ ）摘要： 三叶梅花瓣式冲击轮道路压实机是某企业近来开发的新产品使用中其左右冲击轮间的轴筒频繁发生断裂， 经多次修改仍不能奏效， 迫切地需要提供修改依据． 针对这种情况， 通过对原设计和改进设计不同工况的压实过程模拟分析， 明确了轴筒断裂的原因． 给出了解决方案， 宴际应用效果良好．关键词： 压路机； 弹塑性； 有限元Ｋ ｅ ｙＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙＲ ｅ ｓｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ｔｈ ｅＲ ｏ ａ ｄ ——ｉｍ ｐ ａ ｃ ｔＭ ａ ｃ ｈ ｉｎ ｅＤ ｅ ｓｉｇ ｎＳ Ｕ Ｎ Ｈ ｕ ｉ—ｚ Ｗ ， Ｈ ＵＪ｛ ｎ —ｈ ｕ ａ ， Ｓ ｉｌｌＹ ａ ｎ —ｇ ｕ ｏ ， Ｚ Ｈ Ａ ＯＪ｛ ｎ ｇ —ｙ ｌ（ Ｍ ｅｅｈ ａ ｎ ｌｍ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉｎ ｅ ｅ ＊ ｉｎ ｇＣ ｏ ｌｌｅｇ ｅ， Ｙ ａ ...

  孙赢学， 等： 冲击式压路机设计关键技术研究冲击式压路机设计关键技术研究孙惠学， 胡金华， 史艳国， 赵静一（ 燕山大学机械工程学院． 河北辜皇岛０ ６ ６ ０ ０ ４ ）摘要： 三叶梅花瓣式冲击轮道路压实机是某企业近来开发的新产品使用中其左右冲击轮间的轴筒频繁发生断裂， 经多次修改仍不能奏效， 迫切需要出示修改依据． 针对这样的一种情况， 通过对原设计和改进设计不同工况的压实过程模拟分析， 明确了轴筒断裂的原因． 给出了解决方案， 宴际应用效果良好．关键词： 压路机； 弹塑性； 有限元Ｋ ｅ ｙＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙＲ ｅ ｓｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ｔｈ ｅＲ ｏ ａ ｄ ｉｍ ｐ ａ ｃ ｔＭ ａ ｃ ｈ ｉｎ ｅＤ ｅ ｓｉｇ ｎＳ Ｕ Ｎ Ｈ ｕ ｉｚ Ｗ ， Ｈ ＵＪ｛ ｎ ｈ ｕ ａ ， Ｓ ｉｌｌＹ ａ ｎ ｇ ｕ ｏ ， Ｚ Ｈ Ａ ＯＪ｛ ｎ ｇ ｙ ｌ（ Ｍ ｅｅｈ ａ ｎ ｌｍ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉｎ ｅ ｅ ＊ ｉｎ ｇＣ ｏ ｌｌｅｇ ｅ， Ｙ ａ ｎ ｓｈ ａ ｎＵ ｎ ｉｖ ｅＢ ｉｔｙ ． Ｏ Ｊｎ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｍ０６６００４ ． （ 曲ｎ ａ ）Ａ ｂ ｓｔｒ ａ ｃ ｔ： Ａｎ ｅ ｖ ｒｔｙ ｐ ｅｏ ｆｒ ｅ ａ ｄ ｉｍ ｐ ａ ｃｔｍ ａ ｃ ｈ ｉｎ ｅｉｓｄ ｅｖ ｅｌｏ ｐ ｅｄｂ ｙａ ｎｅｎ ｔｅｒｐ ｒｉｓｅ． ｂｕ ｔ ｔｈ ｅ ａ ｘ ｌｅ ｓｈ ｅａ ｔｈｏ ｆｔｈ ｅｂｅ．ｔｗ ｅ ｅ ｎ ｔｈ ｅＩｄ ｔｉｍ ｐ ａ ｃｔｗ ｈ ｅ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｔｈ ｅｒ ｉｇ ｈ ｔ ｉｍ ｐ ａ ｃ ｔｗ ｈ ｅ ｅ ｌｒ ｕ ｐ ｔｕ ｒ ｅ ｓｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｄ ｙ ． Ｔ ｈ ｅｒ ｅｖ ｉｓｉｏ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｎ ｏ ｔ ｓｕ ｃｃｅｓｓｆ ｕ ｌ．Ｉｔ ｓｕ ｒ ｇ ｅ ｎ ｔｔｏｐ ｒ ｏ ｖ ｉｄ ｅａ ｋ ｉｎ ｄｏ ｆ ｒ ｅｖ ｉｓｉｏ ｎｂ ａ ｓｉｓ． Ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉｎ ｇｔｏ ｔｈ ｉｓｓｉｔｕ ａ ｔｉｏ ｎ ， ｖ ｉａｎ ｕ ｍ ｅｒ ｌｃａ ｌ ｓｉｒｅｕ ｌａ ｔｉｏ ｎ ｏ ｆｏ ｒ ｉｇ ｉｎ ａ ｌｄ ｅ ｓｉｇ ｎａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｖ ｉｓｅ ｄｄ ｅ ｓｉｇ ｎ ｓｏ ｆ ｄ ｉｆ ｆ ｅｒ ｅｎ ｔ ｋ ｉｎ ｄ ｓｏ ｆｗ ｏ ｒ ｋｓｉｔｕ ａ ｔｉｏ ｎ ， ｔｈ ｅｒ ｕ ｐ ｔｕ ｒ ｅｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔｈ ｅａ ｘ ｌｅ ｓｈ ｅａ ｔｈ ｉｓ ｄ ｉｓｃｏ ｖ －ｅｒｅｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｓｏ ｌｕ ｔｉｏ ｎｐ ｒｏ ｊｅｃｔｉｓｐｒｏ ｖｉｄ ｅｄ ． ｎｅ ｐ ｒａ ｃｔｉｃａ ｌ ａ ｐ ｐ ｌｉｃａ ｔｉｏ ｎｅｆ ｆ ｅｃｔｉｓ ｓａ ｔｉｓｆ ｙ ｉｎ ｇ ．Ｋ ｅｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ： ｒ ｏ ａ ｄ ｉｍ ｐ ａ ｃｔｍ ａ ｃｈ ｉｎ ｅ； ｅｌａ ｓｔｏ 。 ｐ ｌａ ｓｔｉｃ； Ｆ Ｅ Ｍ冲击式压路机冲击轮轮廓为三叶梅花瓣形状， 轮轴由轴套和同步实心轴组成， 装配关系复杂． 冲击轮的工作循环由抬高、 下落和冲击三个阶段组成． 在实际在做的工作中， 轴套寿命不能够满足设计的基本要求， 不但提高了压路机的成本， 还极大地影响了工程进度， 急需改进设计， 大幅度的提升轴套寿命．如果两轮在平稳的地面上打击， 轴或轴套上不会产生很大弯矩， 打击时由于轴上分布的加速度而具有的惯性力致使轴套两端产生的弯矩也不会很大； 而当产生偏心打击时， 就会使轴套的轴端弯矩很大， 轴套内因而也将产生较大的弯曲应力， 由此产生疲劳破坏． 具体分析时使用Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ Ａ ． Ｓ Ｄ Ｙ Ｎ Ａ 的弹塑性有限元分析功能， 针对中工况和偏击工况， 分别进行了计算【２Ｊ．１建立分析模型１． １建立有限元模型图ｌ为压路机冲击轮的几何模型． 所建立的Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ ／１５一Ｄ Ｙ Ｎ Ａ 有限元模型为包括轮轴、 轮毂、 轮辐、 轮辋、 轴承、 轴筒等多件于一体的整体分析模型【３ ４ Ｊ， 其有限元模型图见图２．１． ２分析思路利用Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ ／Ｌ Ｓ Ｄ Ｙ Ｎ Ａ 的速度加载方式模拟冲击载荷Ｌ ３Ｊ， 取重力加速度ｇ ＝ ９ ． ８ １ ｍ ． ｓ－ ． 假设车轮从高度ｈ ＝ ２０ ０ ｍ ｍ 处下落， 冲击时的初始速度。 ＝ 一１． ９ ８ｍ ・ｓ－ ．首先考察路基性质及偏击工况的影响， 弄清其变形规律： ①对左右冲击轮下的路基性质完全相同的情况做计算； ⑦对左右冲击轮下的路基性质不同的情况做计算； ③对偏击工况进行计算．作者简介： 孙惠学０ ９ ５３一）。 男． 黑龙江齐齐哈尔人， 教授， 博士生导师

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