胶轮压路机链式转向机构的设计

摘 要：首先对胶轮压路机转向机构的链式传动设计方法、步骤进行了阐述，随后详细介绍了双方向盘链式转向机构的设计方法，功能实现方法，并通过关键数据的计算达到客户的功能要求。最后，对本次设计进行了简短的总结。

关键词：胶轮压路机 转向 双方向盘 链式传动

中图分类号：TU66 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0054-02

随着我国现代化建设的推进，公路运输承担着越来越重要的作用。而交通运输对公路的要求也越来越高，光滑而又平整，使用寿命长的路面会给国民经济的发展、建设节约型社会带来极大的推动作用。

现代化的沥青路面理所当然的是道路建设者的首选，而胶轮压路机恰恰是高品质沥青路面建设必不可少的机械。由于胶轮压路机车型大、车体比较宽，驾驶员在驾驶室中看清楚车辆周围的情况比较困难。因此，传统的一车一套方向盘的配置无法满足胶轮压路机的驾驶需要。现代的胶轮压路机多采用两个方向盘控制一个转向器的配置。

本设计在驾驶室左右侧各布置一个方向盘，转向器布置在驾驶室的正下方，通过链条和链轮把三者连在一起，并通过链条来传递扭矩，从而实现任一个方向盘转动都可以控制转向器，实现转向。驾驶员可根据视野需要选择左边还是右边的方向盘来控制车辆的转向。

1 总体方案设计

1.1 本设计根据产品配置要求及功能实现来设计内部转向机构，满足设计要求

（1）产品外形设计。

（2）方向盘及转向柱装在仪表台左右两侧。

（3）转向器布置在中间偏左下侧—— 仪表盘下面。

（4）链条运行平稳，无脱落现象。

1.2 总体方案

1.2.1 总体方案的确定

原理如图1所示：左、右两个方向盘通过传动轴各与一个链轮联接，左、右链轮通过链条与中间装转向器的双排链轮联接，通过操作方向盘带动链轮转动，然后通过链条把扭矩传递到双排链轮上，进而带动液压转向器工作，实现转向。任何一个方向盘转动的时候另外一个方向盘随动。

1.2.2 链条的张紧

要求两个方向盘中心距为1258 mm，距离较大，且转向器侧置。这就导致了两条传动链条一条较长，一条较短。链条较长时松边垂度过大，会引起啮合不良和链条震动现象，通过布置张紧轮来减小链条的垂度。另外，由于方向盘转动时，链轮是随着驾驶员的操作沿顺时针、逆时针不断交替变换的，因此链条松边并不是固定不变的，为了使两边的垂度都能调整到，布置两个张紧轮分别对两边的垂度进行调整。由于链条的松边是随机的，因此采用弹性张紧方式，自动对松边进行张紧。

另外，在两侧的转向柱上分别设置调节螺杆，链条、链轮安装完毕后旋转调节螺杆到链条松紧度合适后，闭紧转向柱固定螺栓。

1.3 关键数据计算

方向盘转向时，传递的功率、扭矩都较小，本次设计可不考虑这些，根据经验来选取链条型号。

链条型号：08B单排滚子链

链节距：

传动比：

齿数：左链轮齿数Z1双排链轮齿数Z2右链轮齿数Z3

张紧轮齿数：

初定中心距：

链接数：.

取偶数≈156

取偶数≈78

实际中心距：

1.4 润滑方式

由于链条布置在驾驶室下方，不方便进行供油润滑，且链条转速很慢。因此采用油脂润滑的方式。出厂时，在链条上涂抹适量的钙基润滑脂。以后产品维护时进行定期润滑。

2 转向柱的设计

2.1 左右转向柱结构

如图2所示：方向盘通过传动轴、平键与链轮联接，传动轴通过轴承固定在套筒上，套筒与仪表台焊接在一起。

2.2 中间转向柱的设计

中间转向柱的功能主要是把方向盘传递过来的扭矩传递给转向器，这个转向柱上要同时可以接收左右方向盘的扭矩。因此，链轮就要设计成可以与两条链条联接的形式。如图3所示。双排链轮的双排齿接收来自任一方向盘的扭矩带动传动轴转动，传动轴带动转向器工作。

左右转向柱链轮的高度与双排链轮的双排齿分别对应在同一水平面上，否则链条容易脱落。如图4所示。

3 结语

在设计过程中使用Proe进行辅助仿真分析，验证设计的可靠性，验证得出结论：本设计完全满足用户的各项要求。最终生产出来的产品运行平稳、可靠，方向盘转动过程中没有出现死点、卡滞、空行程等现象。张紧轮能够随着松边的变化自动进行张紧。并可以通过张紧弹簧上螺栓对链条的整体松紧度进行适度调整。产品装到客户的主机上，转向可靠，精确，得到客户的充分肯定。实践证明，本设计方法科学实用。

参考文献

[1]邱宣怀.机械设计[M].北京：高等教育出版社，1997：280-295.

[2]王义行.链轮设计制造应用手册[M].北京：机械工业出版社，1994.

[3]成大先.机械设计手册第三卷[M].北京：化学工业出版社，2008.

[4]唐大放，冯晓宁，杨现卿.机械设计工程学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2006.