BOB半島— PAGE \* Arabic 1 — 振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)輪設(shè)計(jì)說明書 目錄 第1章緒論 - 1 - 1.1 國內(nèi)外壓路機(jī)產(chǎn)品技術(shù)概述與發(fā)展趨勢(shì) - 1 - 1.2本設(shè)計(jì)研究內(nèi)容 - 2 - 第2章總體方案設(shè)計(jì) - 3 - 2.1. 整機(jī)方案擬定 - 3 - 2.1.1 規(guī)格系列 - 3 - 2.1.2行駛方式 - 3 - 2.1.3行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) - 3 - 2.1.4 車架形式 - 4 - 2.1.5 轉(zhuǎn)向方式 - 4 - 2.1.6 振動(dòng)輪總成 - 4 - 2.1.7 減振方式 - 5 - 2.2基本技術(shù)參數(shù)的擬定 - 6 - 2.2.1 名義振幅 - 6 - 2.2.2. 工作頻率 - 6 - 2.2.3 YZC3振動(dòng)壓路機(jī)擬達(dá)到的主要技術(shù)參數(shù) - 7 - 第3章整體參數(shù)計(jì)算 - 8 - 3.1 六個(gè)基本參數(shù)計(jì)算 - 8 - 3.2爬坡能力的確定 - 9 - 3.3 轉(zhuǎn)彎半徑計(jì)算 - 9 - 3.4 重心位置 - 9 - 3.5 整機(jī)穩(wěn)定性分析 - 9 - 3.6減振系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 - 18 - 3.7 振動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 19 - 第4章YZC3型振動(dòng)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 21 - 4.1 傳動(dòng)形式的確定 - 21 - 4.2 液壓行走系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 22 - 4.3 液壓振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 26 - 4.4 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 29 - 4.５整機(jī)功率及發(fā)動(dòng)機(jī)選型 - 32 - 第5章總結(jié) - 33 - 5.1本設(shè)計(jì)的特點(diǎn) - 33 - 5.2本設(shè)計(jì)的不足及努力方向 - 33 - 第1章緒論 1.1 國內(nèi)外壓路機(jī)產(chǎn)品技術(shù)概述與發(fā)展趨勢(shì) 20世紀(jì)30年代，世界上最早的振動(dòng)壓路機(jī)出現(xiàn)在的德國。此后隨著振動(dòng)壓實(shí)理論研究的深入，避振材料和振動(dòng)軸承制造技術(shù)的不斷完善，振動(dòng)壓路機(jī)在60年代占領(lǐng)了世界壓實(shí)機(jī)械市場(chǎng)，其品種、規(guī)格也呈現(xiàn)多元化發(fā)展。隨著社會(huì)需求對(duì)壓路機(jī)動(dòng)力性能、運(yùn)動(dòng)精度及自動(dòng)化程度的要求，液壓傳動(dòng)技術(shù)于60年代應(yīng)用于壓路機(jī)，70年代國外的大多數(shù)振動(dòng)壓路機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)。隨后，電液控制技術(shù)在振動(dòng)壓路機(jī)上的應(yīng)用，更使得壓路機(jī)實(shí)現(xiàn)了行走、振動(dòng)、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)等系統(tǒng)的全液壓傳動(dòng)。到20世紀(jì)末期，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)給壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行了一場(chǎng)控制革命，德國寶馬（Bomag）公司首創(chuàng)了振動(dòng)調(diào)幅壓實(shí)系統(tǒng)并迅速推向世界市場(chǎng)。目前，國際上全液壓傳動(dòng)壓路機(jī)技術(shù)中，液壓傳動(dòng)、全輪驅(qū)動(dòng)、鉸接轉(zhuǎn)向等技術(shù)已經(jīng)較為成熟，自動(dòng)控制技術(shù)還處于起步階段，其中振動(dòng)參數(shù)的自動(dòng)控制已經(jīng)有了突破性進(jìn)展，但技術(shù)還有待進(jìn)一步完善[1] [2]。 我國的壓路機(jī)研制起步較晚，主要借鑒國外成果經(jīng)驗(yàn)發(fā)展，20世紀(jì)80年代，國內(nèi)壓路機(jī)廠家引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，開發(fā)生產(chǎn)了全液壓單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，由于國情原因，90年代國內(nèi)出現(xiàn)了將靜壓路機(jī)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)行使系統(tǒng)移植到了全液壓振動(dòng)壓路機(jī)上，替代了其原有的液壓傳動(dòng)件和驅(qū)動(dòng)橋組成行使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，創(chuàng)造了國內(nèi)特有的機(jī)械式單缸輪振動(dòng)壓路機(jī)，它以低廉的價(jià)格贏得了市場(chǎng)[3]?？傮w上說BOB半島，我國振動(dòng)壓路機(jī)市場(chǎng)的特點(diǎn)可以概括為：生產(chǎn)廠家眾多，產(chǎn)品系列齊全，銷量規(guī)模攀升，高端市場(chǎng)不強(qiáng)。目前，國內(nèi)大部分振動(dòng)壓路機(jī)仍為單輪驅(qū)動(dòng)、單輪振動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)的狀態(tài)，與國外相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)比較，還有較大的差距。在保證占有市場(chǎng)份額的同時(shí)，加快研發(fā)高端振動(dòng)壓路機(jī)產(chǎn)品，積極搶占國內(nèi)外高端市場(chǎng)，是國內(nèi)相關(guān)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急[4]。 目前，國際上振動(dòng)壓路機(jī)正朝著結(jié)構(gòu)模塊化、一機(jī)多用化、機(jī)電一體化、行車安全化、智能化、專業(yè)化的趨勢(shì)發(fā)展。可以預(yù)見，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是公路建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，我國壓路機(jī)銷量將有所增加，且會(huì)呈現(xiàn)較大的增長幅度。根據(jù)權(quán)威專家預(yù)計(jì)，“十一五”期間我國壓路機(jī)容量將會(huì)達(dá)到15000臺(tái)左右，其中國生產(chǎn)的產(chǎn)品銷量約占85％，其中靜碾壓路機(jī)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)等中低檔產(chǎn)品依然維持主導(dǎo)；國外產(chǎn)品約占15％，其中以全液壓驅(qū)動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)等高檔產(chǎn)品為主。由于技術(shù)上的差距，國 內(nèi)企業(yè)的增長空間將比較有限。效率高、檔次高的高端產(chǎn)品是未來的發(fā)展方向[5] [6]。 隨著市場(chǎng)對(duì)施工機(jī)械性能的更高要求，以下類型的產(chǎn)品具有更廣闊的發(fā)展空間：大型振動(dòng)壓路機(jī)、中型輪胎壓路機(jī)、自行式雙鋼輪串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)、無級(jí)調(diào)頻調(diào)幅振動(dòng)壓路機(jī)、壓實(shí)RCC材料的專用壓路機(jī)。需要進(jìn)一步研發(fā)與推廣的產(chǎn)品有：駕駛條件好、環(huán)境污染小的振蕩式壓路機(jī)；生產(chǎn)率高的串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)；壓實(shí)封層嚴(yán)密又不破壞骨料的輪胎壓路機(jī)[7]。 1.2本設(shè)計(jì)研究內(nèi)容 本設(shè)計(jì)定位為：在充分吸收國外小噸位振動(dòng)壓路機(jī)先進(jìn)技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國道路施工方面的研究成果和規(guī)范，設(shè)計(jì)出具有較好壓實(shí)性能的小噸位振動(dòng)壓路機(jī)，主要用于高等級(jí)公路路面瀝青混凝土的壓實(shí)工作，兼能滿足砂石等非粘性土壤的路面壓實(shí)及修補(bǔ)工作中的較高要求，要求該設(shè)計(jì)產(chǎn)品具有壓實(shí)性好、適應(yīng)性強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎靈活、爬坡能力強(qiáng)等特點(diǎn)，達(dá)到國內(nèi)同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。 具體任務(wù)為： a. 在研究國內(nèi)同類產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)定YZC3振動(dòng)壓路機(jī)總體方案，進(jìn)行總體參數(shù)的校核與計(jì)算，確定發(fā)動(dòng)機(jī)選型、各檔速度、壓實(shí)力、激振力。 b. 在基本參數(shù)確定的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證整機(jī)達(dá)到預(yù)期的良好性能。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括：行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)、振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并計(jì)算整機(jī)功率選定發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。 c. 進(jìn)行重要零件的設(shè)計(jì)與選型。 第2章總體方案設(shè)計(jì) 2.1. 整機(jī)方案擬定 2.1.1 規(guī)格系列 本設(shè)計(jì)為3噸位小型振動(dòng)壓路機(jī)。 2.1.2行駛方式 振動(dòng)壓路機(jī)按行使方式分為拖式、自行式和手扶式，其比較如表2-1： 表2-1振動(dòng)壓路機(jī)行駛方式比較 本設(shè)計(jì)行駛方式采用自行式。 2.1.3行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 傳統(tǒng)的行走系統(tǒng)有單輪驅(qū)動(dòng)和雙輪驅(qū)動(dòng)和全輪驅(qū)動(dòng)幾種形式。單輪驅(qū)動(dòng)形式對(duì)壓實(shí) 平整度等有不好影響，故不采用。由于本設(shè)計(jì)為小型機(jī)，行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用液壓全輪驅(qū)動(dòng)的形式，該技術(shù)在國內(nèi)外均已較為成熟，國內(nèi)則多用于大噸位機(jī)型，可減少堆料現(xiàn)象，極大提高壓實(shí)效果，振動(dòng)輪做驅(qū)動(dòng)輪可減少壓實(shí)路面產(chǎn)生裂縫的可能性，且振動(dòng)輪靜線壓力得到充分運(yùn)用，密實(shí)度高，壓實(shí)遍數(shù)少，并提高壓實(shí)層表面平整度。該技術(shù)行走系統(tǒng)由一泵雙馬達(dá)并聯(lián)組成的閉式回路低速方案，既具有良好驅(qū)動(dòng)能力BOB半島，又方便安裝和維修。低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)有兩個(gè)排量可以實(shí)現(xiàn)電磁閥控制兩擋無級(jí)變速度[11]。 2.1.4 車架形式 振動(dòng)壓路機(jī)車架形式可分為剛性車架、鉸接車架。剛性車架為一整體，轉(zhuǎn)向時(shí)為整體轉(zhuǎn)動(dòng)，不靈活，適應(yīng)性差。鉸接車架一般由前車、后車和中心鉸接架組成，具有較好的通過性和靈活性。本設(shè)計(jì)擬采用鉸接車架。 2.1.5 轉(zhuǎn)向方式 本設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擬采用液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主要由轉(zhuǎn)向齒輪泵、全液壓轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向油缸和壓力油管組成，操縱方便，易于達(dá)到良好工作性能。 鉸接車架的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可分為鉸接轉(zhuǎn)向、雙鉸接轉(zhuǎn)向（蟹行轉(zhuǎn)向）。鉸接轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：轉(zhuǎn)向靈活，轉(zhuǎn)彎半徑小；壓路機(jī)輪跡重合，鋪層表面質(zhì)量好；操縱方便，易于實(shí)現(xiàn)全輪驅(qū)動(dòng)，并有一定隔振性能。中心鉸接架由雙鉸接架、軸端擋板、球形軸承等組成，其技術(shù)國內(nèi)已經(jīng)成熟。雙鉸接轉(zhuǎn)向除具有鉸接轉(zhuǎn)向的優(yōu)點(diǎn)外，還具有良好的貼邊性能，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，轉(zhuǎn)彎半徑較大，由于本設(shè)計(jì)為小型機(jī)，貼邊性在使用過程中優(yōu)點(diǎn)并不特別明顯，故本設(shè)計(jì)擬采用結(jié)構(gòu)較簡單、轉(zhuǎn)彎半徑小的鉸接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 2.1.6 振動(dòng)輪總成 a.振動(dòng)輪數(shù)量： 國內(nèi)目前小型振動(dòng)壓路機(jī)中單輪振動(dòng)設(shè)計(jì)為多，本設(shè)計(jì)振動(dòng)系統(tǒng)擬采用一泵雙馬達(dá)串聯(lián)組成的閉式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雙輪振動(dòng)，與單輪振動(dòng)相比，工效可提高一倍。在系統(tǒng)中安裝一個(gè)二位二通閥，搬動(dòng)閥柄，可實(shí)現(xiàn)前輪的單獨(dú)振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多功能。 b.振動(dòng)輪結(jié)構(gòu)： 振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)輪外部結(jié)構(gòu)分光輪振動(dòng)和凸塊式振動(dòng)，凸塊式振動(dòng)特別適合壓實(shí)粘性土壤，本設(shè)計(jì)振動(dòng)輪外部采用應(yīng)用范圍更廣泛的光輪振動(dòng)結(jié)構(gòu)。 2.1.7 減振方式 振動(dòng)壓路機(jī)一般的減振方式有橡膠減振、空氣減振、彈簧減振三種。其中空氣減振方式有振幅衰減能力差、傳遞轉(zhuǎn)矩較困難、外形尺寸大、結(jié)構(gòu)不緊湊的缺點(diǎn)，主要用于拖式振動(dòng)輪。彈簧減振有內(nèi)部阻尼小、衰減振動(dòng)能力差、不許在共振頻率間工作的缺點(diǎn)，主要用于振動(dòng)平板。橡膠減振方式其減振塊形狀和尺寸可根據(jù)需要設(shè)計(jì)，具有隔振緩沖性好、彈性持久，內(nèi)部阻尼大，通過共振區(qū)安全，體積輕、質(zhì)量小，易于安裝、維護(hù)、保養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛，滿足本設(shè)計(jì)對(duì)減振系統(tǒng)的要求，故本設(shè)計(jì)采用橡膠減振方式。 2.1.8 整機(jī)方案表 綜上所述，本設(shè)計(jì)的整機(jī)方案如表2-3所示。 表2-3整機(jī)方案表 2.1.9 設(shè)計(jì)產(chǎn)品型號(hào)編制的確定 根據(jù)《建筑機(jī)械產(chǎn)品型號(hào)編制方法》的規(guī)定，本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的型號(hào)編制為YZC3振動(dòng) 壓路機(jī)，其中3為主參數(shù)（即工作質(zhì)量，單位t ），YZC 為兩輪串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)特性。 2.2 基本技術(shù)參數(shù)的擬定 2.2.1 名義振幅 名義振幅指振動(dòng)壓路機(jī)用千斤頂或其他支撐物架起后，振動(dòng)輪懸空后測(cè)得的振動(dòng)輪振幅，又稱空載振幅。工作振幅指其實(shí)際工作時(shí)的振幅。通常工作振幅比名義振幅大，工作振幅用Ａ表示，名義振幅用0A 表示，Ａ與0A 隨土的剛度的變化有如下關(guān)系： 0)2~1(A A = 試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)積累表明，振動(dòng)壓路機(jī)名義振幅的取值范圍為： 壓實(shí)基層 1.42.0mm - 壓實(shí)次基層 0.82.0mm - 壓實(shí)瀝青混凝土及路面 0.40.8 mm - 結(jié)合本設(shè)計(jì)要求，參考同類產(chǎn)品參數(shù)，本設(shè)計(jì)名義振幅取值為0.40mm 。 2.2.2. 工作頻率 經(jīng)驗(yàn)表明，振動(dòng)壓路機(jī)工作頻率ω有一合理的取值范圍，其取值范圍是： 222~2ωωω= 其中2ω為＂壓路機(jī)－土＂的振動(dòng)系統(tǒng)的二階固有頻率。 由于其2ω隨著壓實(shí)對(duì)象的變化而變化，較為復(fù)雜，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般而言參考取值范圍為： 壓實(shí)基層 2530Hz - 壓實(shí)次基層 2540Hz - 壓實(shí)瀝青混凝土及路面 30 55Hz - 由于本設(shè)計(jì)產(chǎn)品主要用于壓實(shí)瀝青混合料，為了保證瀝青混合料與其他材料充分滲透和糅合，工作頻率宜取高值，參考同類產(chǎn)品參數(shù)BOB半島，本設(shè)計(jì)初步取值為55Hz [12]。 2.2.3 YZC3振動(dòng)壓路機(jī)擬達(dá)到的主要技術(shù)參數(shù) 本設(shè)計(jì)的其他技術(shù)參數(shù)如上所述，均根據(jù)振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)原理并在參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上擬定，不再敷述，本設(shè)計(jì)擬設(shè)達(dá)到的技術(shù)參數(shù)如下表所示表2-3： 表2-3 YZC3振動(dòng)壓路機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 第3章 整體參數(shù)計(jì)算 3.1 六個(gè)基本參數(shù)計(jì)算 3.1.1 工作重量 G=3000kg 經(jīng)驗(yàn)表明，振動(dòng)壓路機(jī)上、下車質(zhì)量比近似于1時(shí)，壓實(shí)效果最好，但在實(shí)際設(shè)計(jì)制造中很難達(dá)到正好為1這一比例，為方便設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)初取上下車質(zhì)量比為1計(jì)算，如有偏差，再在后面校核時(shí)改正[13]。故： 3.1.2前輪分配質(zhì)量 A v =1500kg 3.1.3后輪分配質(zhì)量 A h =1500kg 3.1.4 前輪靜線載荷 前輪寬度為cm mm b v 1201200==，則 cm N b g A N v V v /100120 8 .91500.=?== （3-1） 3.1.5 后輪靜線載荷 后輪寬度為cm mm b h 1201200==，則 cm N b g A N h h h /100120 8 .91500.=?== （3-2） 3.1.6 行走速度 一般要求振動(dòng)壓路機(jī)工作時(shí)的壓實(shí)速度為3.0km/h 左右，行駛速度為6km/h ，為留有一定速度儲(chǔ)備，本設(shè)計(jì)行使速度范圍選定為0—9 km/h 。 3.2爬坡能力的確定 為使設(shè)計(jì)產(chǎn)品有較好的適應(yīng)能力，并留有一定的爬坡儲(chǔ)備，本設(shè)計(jì)爬坡能力設(shè)計(jì)為30％。 3.3 轉(zhuǎn)彎半徑計(jì)算 轉(zhuǎn)向角30±=α 1600()75022 r tg r R α = == （3-3） 則 R=30 /800/298622 r tg tg mm α== 最小轉(zhuǎn)彎半徑-=R R min 1200 24862mm = 最大轉(zhuǎn)彎半徑+=R R max 1200 34862mm = 3.4 重心位置 初步設(shè)定左右側(cè)傾時(shí)的穩(wěn)定角為45α= ，重心高度h 如下： mm l h 60045tan 2 1200)90tan(200=?=-= α （3-4） 3.5 整機(jī)穩(wěn)定性分析 整機(jī)穩(wěn)定性指整機(jī)在各種可能工況下不發(fā)生滑移和傾斜而保證正常工作狀態(tài)的性能，用滑移角和傾斜角來評(píng)價(jià)，整機(jī)穩(wěn)定性包括平地上的穩(wěn)定性和坡道上的穩(wěn)定性，平地上的穩(wěn)定性一般只考慮整機(jī)在最大轉(zhuǎn)向角時(shí)是否失穩(wěn)，主要是指?jìng)?cè)傾翻。坡道上的穩(wěn)定性分為縱向穩(wěn)定性和橫向穩(wěn)定性，其中又包括直線和轉(zhuǎn)向至最大轉(zhuǎn)向角的狀況。而且，按整機(jī)工作狀態(tài)又分為靜態(tài)穩(wěn)定性和行駛時(shí)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。從安全角度考慮，滑移與傾翻都是整機(jī)失穩(wěn)的標(biāo)志，而傾翻則具有更大的危險(xiǎn)性，因此整機(jī)必須做到既不滑移又不側(cè)翻，至少做到滑移先于傾翻，這是分析和計(jì)算整機(jī)穩(wěn)定性基礎(chǔ)[14]。 3.5.1 穩(wěn)定性工況分類 對(duì)于壓路機(jī)而言，由于結(jié)構(gòu)和性能上的一些特點(diǎn)，如一般為前后鉸接式車架、左右 結(jié)構(gòu)基本對(duì)稱、工作速度較低等，給穩(wěn)定性的分析和計(jì)算帶來一些方便。一般工程機(jī)械在分析和計(jì)算穩(wěn)定性時(shí)所要考慮的各種工況見表3-1: 表3-1 各種工況考慮的穩(wěn)定性 由于整機(jī)在臨傾翻或滑移狀態(tài)時(shí)一般不承擔(dān)工作載荷，因此關(guān)于工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性未列入表中。表中帶▲號(hào)的項(xiàng)目為整機(jī)較危險(xiǎn)的工況，在進(jìn)行穩(wěn)定性分析和計(jì)算時(shí)要考慮。 3.5.2坡道縱向靜態(tài)穩(wěn)定性 整機(jī)自重為Ｇ的整機(jī)在坡道角為 的縱坡道上靜態(tài)受力示意圖如圖３－１所示，Ｏ為整機(jī)重心點(diǎn)，與兩輪距離分別為l 1，l 2，重心垂直高度h 。Ｏ1,Ｏ2分別為兩輪接地點(diǎn) （線處兩輪受有坡道的支承力Ｎ１和Ｎ２，其反力為// 12N N 和。由于整機(jī)存在下滑趨勢(shì)，因此兩輪還受靜摩擦力12H H 和，其反力為//12H H 和。 圖3-1 縱坡道上靜態(tài)受力示意圖 對(duì)整機(jī)，分別以Ｏ1和Ｏ2為中心列力矩平衡方程，可以求出： /11212 (cos sin )G N N l h l l αα== ++ （3-5） / 22212 (cos sin )G N N l h l l αα== -+ （3-6） /1111/ 22 22 H H H H H H μμ==== （3-7） 式中12μμ、表示兩輪的靜摩擦系數(shù) 傾翻臨界狀態(tài)：令Ｎ＝０，即111,m l l tg tg h h αα-=∴= 式中m α表示臨界傾翻角。 滑移臨界狀態(tài)：令12sin H H G α+= 1221 1221() l l tg l l h μμαμμ+= ++-即 （3-8） 所以1 1221 1221() l l tg l l h ?μμαμμ-+=++- （3-9） 式中?α表示臨界滑移角。 如前所述，為了防止翻車事故以確保安全，應(yīng)滿足： m ?αα 綜上所述，整機(jī)在縱坡上的靜態(tài)穩(wěn)定性指標(biāo)為： 傾翻臨界角 11 m l tg h α-= （3-10） 滑移臨界角 1 1221 1221() l l tg l l h ?μμαμμ-+=++- （3-11） 當(dāng) 1 1l h μ時(shí)能保證滑移先于傾翻。 3.5.3 坡道橫向靜態(tài)穩(wěn)定性 /11/220.5( cos sin )0.5(cos sin ) b e h N N G b b b e h N N G b b ββββ+==++==- //111/ // 22 2H H H H H H μμ ==== 令20N =，即0.5b e tg h β-= ，所以10.5m e tg h β--= 令12sin H H G β+=，即/////////0.5()() ()b e tg b h μμμμβμμ++-=-- 所以，//////1 /// 0.5()() () b e tg b h ?μμμμβμμ-++-=-- 一般情況下，///,0e μμμ-=≈，于是1 10.5,m b tg tg h ?ββμ--≈= 于是1 10.5,m b tg tg h ?ββμ--== 同樣的，令,0.5,2m b b h h ?ββμμ時(shí)能保證滑移先于傾翻。 3.5.4 上坡穩(wěn)定性 a 、如圖３－２所示，為整機(jī)在橫坡上的靜態(tài)受力示意圖．對(duì)圖示輪子而言，將支撐力向12,O O 點(diǎn)轉(zhuǎn)化是完全可以的，與線載荷效果一致。 e 為整機(jī)重心至縱向?qū)ΨQ面的距離，b 為輪寬或輪距。 圖3-2 橫坡道上靜態(tài)受力示意圖 Ｍ１、Ｍ２為兩輪的驅(qū)動(dòng)力矩BOB半島，Ｔ１、Ｔ２為兩輪產(chǎn)生的牽引力，Ｆ１、Ｆ２為兩輪的滾動(dòng)阻力，則： 1 11max 111 222max 22 2 ,,M T T N R M T T N R ??= === 111222 F N f F N f == 式中：12R R 、為兩輪滾動(dòng)半徑 12??、表示兩輪的附著系數(shù) 12f f 、表示兩輪的滾動(dòng)阻力系數(shù) 對(duì)機(jī)器，分別以Ｏ１ 和Ｏ２為中心列力矩平衡方程，可以求出： /11212 /22212 (cos sin )(cos sin )G N N l h l l G N N l h l l αααα==++== -+ 傾翻臨界狀態(tài)：令Ｎ＝0，即111,m l l tg tg h h αα-= ∴= 滑移臨界狀態(tài)：由于 120F F == 令11sin T T G α+=，即得： 1221 1221() l l tg l l h ??α??+= ++- 所以 1 1221 1221() l l tg l l h ???α??-+=++- 同樣地，令11m l h ?αα?,即 綜上所述，整機(jī)在縱坡上雙輪驅(qū)動(dòng)行使上坡的穩(wěn)定性指標(biāo)為： 傾翻臨界角 11 m l tg h α-= （3-13） 滑移臨界角 11221 1221() l l tg l l h ???α??-+=++- （3-14） 當(dāng) 1 1l h ?時(shí)能保證滑移先于傾翻。 需要說明的是，上述結(jié)果的成立，前提條件是整機(jī)產(chǎn)生的牽引力足夠，即 12 111112 M M N N R R ??+≥+；但如果整機(jī)不能產(chǎn)生足夠的牽引力，則滑移臨界角降低，1 1122 12 sin M R M R GR R ?α-+= b 、單輪驅(qū)動(dòng)前進(jìn)爬坡（驅(qū)動(dòng)輪在下）時(shí)的穩(wěn)定性
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