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1、移动式稳态激振器结构设计摘 要路面的质量是道路交通畅通的基础，通常路面质量的检测方法是，将路面材料制成试样送交质量检测部门进行检测。这种检测方法不能对道路质量进行现场监控，同时存在检测漏洞。本次设计介绍一种现场道路质量检验方法，利用机械式偏心激振原理，设计一台移动式稳态激振装置。使激振头产生一定频率和振幅的激振力激打路面，在激振杆上安装一个传感器检测出激振头对路面的激打力和频率，根据检测路面相应变形，进行综合分析，即可检测出路面的力学特性是否满足设计要求实现现场检验。该装置体积小，既可作为实验室检测设备，又可在现场进行检验。老式的激振器都是卧式结构，不仅质量大，体积也大，给运输带来很大的不便，
2、而且一直都不能进行现场检验，新型激振器一改传统结构，给运输、操作等个方面带来了新的优势。第一章介绍了激振器的发展情况；第二章将就激振器的原理与分类、用途以及激振器的结构进行分析，并进行相关说明；第三章从基本零件入手，逐步介绍到整台机器的机构设计，同时也对相应零件进行了说明和计算校核以及设计一个合理的机械机构的过程，使其能更好的完成激振工作，并且在满足性能的要求的前提下，尽量作到更好的经济性、环保性、方便性等多方面的因素，尽量考虑到各个方面的最佳合理性。关键词激振器；立式；偏心块；CAD设计CAD design of the new vibration exciterAbstractThe qu
3、ality of road traffic flow is the basis of the road, the road is usually the quality of detection method is that the road will be made of quality inspection departments to the sample for testing. This detection method can not be the scene of road quality monitoring, detection loopholes exist. The de
4、sign on a field-test the quality of the road, the use of mechanical excitation eccentric principle, design a steady exciting mobile devices. Exciting first to produce a certain frequency and amplitude of the exciting force Jida road, in an exciting pole-mounted sensors detect the vibration of the he
5、ad of the Jida of the road and frequency, according to the corresponding deformation of the road test, a comprehensive analysis, Can be detected in the mechanical properties of the road designed to meet the demands of the scene to examine. The device small in size, both as laboratory testing equipme
6、nt, but also at the scene for examination. Old-fashioned Vibrator are horizontal structure, not only the quality, volume also, to the great inconvenience, but have been unable to field test a new type of vibration to the traditional structure, to transportation, operation of a To bring about a new a
7、dvantage. The first chapter of the exciter the development of the second chapter on the exciter with the principles of classification, use and vibration analysis of the structure, and instructions; Chapter III of the basic parts from the start, and gradually introduced to the whole Machine design in
8、stitutions, but also to the corresponding parts of the notes and calculations and check the mechanical design of a reasonable body of the process, to enable them to better complete the exciting work and to meet the performance requirements under the premise, as far as possible Done a better economy,
9、 environmental protection, convenience, and many other factors, as far as possible taking into account all aspects of the best reasonableKeywords：vibration exciter; vertical; ecentric black; CAD design53目 录第1章 绪论31.1 激振器的背景及发展状况31.2 设计任务4第2章 激振器的结构分析计算62.1 激振器原理与分类62.1.1 激振器原理62.1.2 激振器分类及用途72.2 偏心块
10、的设计计算82.2.1 偏心块的种类和样式82.2.2 偏心块的计算92.3 主体结构分析102.3.1 主体结构102.3.2 电机箱结构112.3.3 导向结构的设计122.3.4 支撑结构设计说明12第3章 主体机构设计及其计算143.1 总体方案的确定143.1.1 传动类型的选择143.2 总体结构设计143.3 主要零件的设计及相关计算163.3.1 偏心块的设计计算163.3.2 齿轮的设计计算163.3.3 轴的设计计算273.4 数据采集及计算机处理程序313.4.1 测试系统313.4.2 数据分析333.4.3 数据处理程序34结 论35致 谢36参考文献37附录38第1
11、章 绪论1.1 激振器的背景及发展状况早在50年代初期，美国就运用电动式激振器作飞机的全面共振试验，随着各种工程机构越来越复，载荷和条件越来越恶劣，对结构动态特性的要求越来越苛刻，因而试验技术及试验装置发展的非常迅速和完善。例如法国的Prodera公司向全世界推销具有计算机控制的全自动化模态试验设备。全套设备中电动式激振器最多可达32台，其中激振力有50N，200N，1000N等等。该公司激振器规格品种繁多，不仅有作地面试验的激振器，还有作航空航天试验的激振器。激振器应有于各种行业中，尤其是近十年在道路中的应用尤其多，比如压路机，就是典型的激振器的应用。德国宝马(Bomag)公司是世界上占有压
12、路机市场最大的生产厂家，占有全世界压路机市场的23%。以宝马公司第三代产品为例来说明国外压路机的发展现状与趋势。宝马公司提供的新的VARIOMATIC2系统是世界上首创的自动压实系统，压路机内激振器包含两个反向旋转的偏心轴，偏心轴相对的偏移使激振力产生变化，当两轴无偏移时为垂直振动:即实现振动;当两轴偏移为180时为水平振动:即实现振荡。垂直振动和水平振动的转换是在连续碾压过程中进行的。压路机在我国是起步较早的一种工程机械，尤其是80年代以后，压路机在我国更是得到了长足的发展，从而缩短了与世界先进水平的差距，从而形成了我国比较完善的压路机产品系列。在技术质量方面，先进的全液压技术及铰接转向己得
13、到普遍推广应用，除微电子技术及随机监测系统在压路机上的应用及舒适性、可靠性等方面与国外最先进水平稍有差距外，其余基本上达到了当今世界压路机的先进水平，同时也形成了徐州工程机械厂、洛阳建筑机械厂、三明重型机械有限公司、湖南三一、无锡英格索兰等一批重点骨干压路机生产企业。在我国，60年代才开始研制电动式激振器，但未能达到要求，以致于很少应用到科研和生产中，所以长期以来，电动式激振器主要以来进口来满足，花费了大量外汇。19641973年期间，我国南京航空航天大学研究所研制出了JZQ系列励磁式激振器。但励磁式激振器工作时除了需要共给可变频率的交流电外，还需提供直流电，以获得气隙中必要的磁感应强度，这样
14、使用不方便，性能也不能令人满意。1974年在此研制出JZQ-7 型永磁式激振器，从而填补了我国激振器的空白，同时技术水平达到世界先进水平。目前，依然有很多公司在研究开发中。像本次设计这样的小型激振器运用也很多，在农业、养殖等很多领域中也得到广泛应用，比如说振动筛子、手机振动系统等，都才用偏心轮的振动方式。1.2 设计任务路面的质量是道路交通畅通的基础，通常路面质量的检测方法是，将路面材料制成试样送交质量检测部门进行检测。这种检测方法不能对道路质量进行现场监控，同时存在检测漏洞。本次设计介绍一种现场道路质量检验方法，利用机械式偏心激振原理，设计一台移动式稳态激振装置。使激振头产生一定频率和振幅的
15、激振力激打路面，在激振杆上安装一个传感器检测出激振头对路面的激打力和频率，根据检测路面相应变形，进行综合分析，即可检测出路面的力学特性是否满足设计要求实现现场检验。该装置体积小，既可作为实验室检测设备，又可在现场进行检验。稳态激振装置是道路质量表面力学性能检测的仪器。稳态激振装置产生一定的激振力，并用一定直径的激振头，以一定的频率和振幅激打路面，路面被激打后不出现明显的塑性变形，即路面质量合格，否则为有缺陷。以往的道路质量检测有两种方法，一种是把道路表面做成试样后，送至检验部门。其缺点是不能对道路施工质量进行实时监控，而且有可能弄虚作假给国家带来损失。另一种方法是，把实验室的路面检测设备搬运到现场进行检验。其缺点是实验室设备是固定式的，体积和重量都比较大给搬运带来很大不便。新型稳态激振装置具有以上两种方法优点，既可以在实验室进行检验，又可以很方便的进行现场检验。本次设计是根据哈尔滨工业大学的要求和相关数据，在原来的稳态激振器的基础上进行改进的，要求该机械能进行现场作业，并且更便于运输，所以设计过程中有充分考虑到这些，传统的激振装置为卧式的，其特点是占地空间大、笨重，所以为了更便于运输，一改传统的卧式结构，采用立式结构，因而主体将采用箱式结构由于是受哈尔滨工业大学的委托，所以按照其给出的参数进行设计。要求：
