道路减速垫的结构设计(附件)
本设计属于道路安全设施技术领域，由于超速在交通事故中产生的死亡率最高，而减速垫作为一种提高速度控制的功效，对改善道路交通安全意义重大，但减速垫本身会对环境产生危害，所以设计一种通过检测装置自动检测车辆速度后，将检测信号传递至信息处理系统，信息处理系统通过对信号的处理从而判断车辆是否超速，若车辆超速，将系统将使减速垫维持其原高度不变，使车辆通过减速垫时产生颠簸感，从而让车辆减速，反之，系统将控制动力输出机构或控制装置电源的通断，再改变传动机构的动作使减速垫下降，令车辆平稳通过。关键词 可自动升降，减速垫，信息处理，道路安全目 录
1 引言 1
1.1课题提出的背景 1
1.2道路减速垫的使用现状 1
1.3本文主要的研究内容 1
1.4实现方式 2
1.5主要的设计思路 2
2 信息采集和处理部分设计 3
2.1 信息采集方式的选用 3
2.2 雷达测速仪的放置 4
2.3信息处理部分 4
3 动力部分设计所需参数的确定 6
3.1 减速垫大小设计 6
3.2 两楔形块斜面倾斜角度的确定 6
3.3 上下两个楔形块尺寸大小的确定 7
3.4受力分析 8
3.5大滚子 8
4 液压系统设计计算 10
4.1设计要求及工况分析 11
4.2 确定液压系统主要参数 12
4.3 拟定液压系统原理图 16
4.4计算和选择液压件 16
4.5计算液压系统技术性能 18
4.6 器件体积 18
5 机械传动设计 18
5.1传动选择 18
5.2 计算接触面压p 19
5.3 求出齿面滑动速度（v） 19
5.4 PV值 19
5.5 求出相对动态容许推力(F)的安全系数（）。 20
5.6 表面硬度与耐磨性 22
5.7 电机的选择 22
5.8 带轮传动设计 23
5.9 支撑板 25
5.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
择 18
5.2 计算接触面压p 19
5.3 求出齿面滑动速度（v） 19
5.4 PV值 19
5.5 求出相对动态容许推力(F)的安全系数（）。 20
5.6 表面硬度与耐磨性 22
5.7 电机的选择 22
5.8 带轮传动设计 23
5.9 支撑板 25
5.10 轴 25
5.11 体积计算 27
6 设计比较 28
论述 28
结论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 引言
1.1课题提出的背景
据我国公安部交通管理局统计，截至2014年11月27日，我国机动车驾驶人的人数量突破3亿大关，其中汽车驾驶人占为2.44亿人。全国民用机动车量已达2.64亿辆，其中汽车有1.54亿辆。驾驶人数位居世界第一，汽车数量仅次于美国居位居二位。与此同时交通安全越来越困扰着我国，并且而车速是影响道路交通安全的一个重要因素，据2010年发布的交通事故白皮书统计，仅因超速行驶一项造成的事故数就占到总数的9.91%，而因超速导致的死亡人数更是高达14%，因此提高对汽车速度控制的功效，对改善道路交通安全有重大意义。
1.2道路减速垫的使用现状
减速带在美，日等一些经济发达国家使用非常广泛。如英国从20世纪80时代就开始把驼峰式减速带用于公路事故多发路段，以减少交通事故，近年来又发明了更具人性化的减速丘，新型瓦楞形减速带等。日本根据本国地域的实际情况，广泛采用热塑震动减速带来保证行车安全。国外相关资料表明：英国在公路上设置了减速带后，85%车速降低了16km/h,所设道路上事故数减少了71%，周围道路事故减少了8%。
鉴于外国经验，我国很多地区也开始大量使用减速带进行通行车速的强制控制。目前，在高等公路特殊路段，如收费通道，城镇路口,工矿企业，学校，医院，宾馆等都有设置减速带，起到了有效的预防交通事故的作用。
1.3本文主要的研究内容
目前道路减速垫多为设置在道路表面上，高于路面30mm～150mm，即使汽车低速通过减速垫时，机动车的车轮还必须从减速垫上翻越过去，使驾、乘人员仍然有颠簸和跳动的感觉。在现有的减速垫的技术方案中，减速垫的结构与形式多为试图在机动车通过时，减少其颠簸和跳动，或者是利用机动车的自重压下减速垫，以达到平缓通过的目的。为使机动车遵守法规同时也能有舒适的道路行驶，减少车内人员的颠簸感，设计一种减速垫，同时经过研究发现，驼峰式减速垫具有较为优秀的减速效果，所以拟采用驼峰式减速垫，当车辆速度低于或等于限定速度时减速垫将下降至道路平齐，但当车辆速度高于限定速度时，减速垫将保持原高度迫使车辆速度下降。
1.4实现方式
通过路边安置的测速装置对汽车的速度进行测量，将测得的数据传输至信号处理系统，对信息进行处理，若汽车速度超过限定的速度，则系统将不传输信号至动力部分减速垫高度将维持不变，起到强迫车辆减速的作用，若车辆速度没有超过限定的速度，检测装置将输出信号，信号会被处理后传输至动力部分，动力部分动作经过机械或液压装置的作用，减速垫将下降，让没有超速的车辆平稳通过，然后再通过简单的延时程序，在一段时间的短暂延迟后，减速垫将再一次升起完成一次动作循环。
1.5主要的设计思路
当较为重的货车通过此减速垫时，有可能因为较大的自重，致使传动或动力部分承受较大的力从而受到破坏，故可以采用两楔形块之间具有自锁角的斜面相互接触传递动力可以解决此问题，拟采用通过动力部分水平推动一个楔形块，通过斜面的作用将水平运动转化为垂直运动，通过这种方案解决当有较大的自重，可能破坏传动或动力部分的问题。
那么关于动力和传动部分的主要的设计思路如下:
1.5.1机械传动控制
测速装置检测车辆速度，超速则通过单片机控制传动机构减速垫维持其原高度不变，低于限速则使减速垫下降到路面平齐使汽车可以平稳通过。如图一所示：
图一 机械控制原理 图二 液压控制原理
1.5.2液压传动控制
传力部分也可以使用液压装置进行推动，由于采用液压装置需要有油源，设计中则需要有一个体积较大的油箱，则设计体积会比较大，与设计的期望相违背，故拟采用气压动力，通过增压器的作用，由于气压和液压面积的不同使较小的气压力可以转换成为较大的液压力，通过液压缸从而完成动作。其主要的设计思路可以参照图二所示。
2 信息采集和处理部分设计
2.1 信息采集方式的选用
1 引言 1
1.1课题提出的背景 1
1.2道路减速垫的使用现状 1
1.3本文主要的研究内容 1
1.4实现方式 2
1.5主要的设计思路 2
2 信息采集和处理部分设计 3
2.1 信息采集方式的选用 3
2.2 雷达测速仪的放置 4
2.3信息处理部分 4
3 动力部分设计所需参数的确定 6
3.1 减速垫大小设计 6
3.2 两楔形块斜面倾斜角度的确定 6
3.3 上下两个楔形块尺寸大小的确定 7
3.4受力分析 8
3.5大滚子 8
4 液压系统设计计算 10
4.1设计要求及工况分析 11
4.2 确定液压系统主要参数 12
4.3 拟定液压系统原理图 16
4.4计算和选择液压件 16
4.5计算液压系统技术性能 18
4.6 器件体积 18
5 机械传动设计 18
5.1传动选择 18
5.2 计算接触面压p 19
5.3 求出齿面滑动速度（v） 19
5.4 PV值 19
5.5 求出相对动态容许推力(F)的安全系数（）。 20
5.6 表面硬度与耐磨性 22
5.7 电机的选择 22
5.8 带轮传动设计 23
5.9 支撑板 25
5.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
择 18
5.2 计算接触面压p 19
5.3 求出齿面滑动速度（v） 19
5.4 PV值 19
5.5 求出相对动态容许推力(F)的安全系数（）。 20
5.6 表面硬度与耐磨性 22
5.7 电机的选择 22
5.8 带轮传动设计 23
5.9 支撑板 25
5.10 轴 25
5.11 体积计算 27
6 设计比较 28
论述 28
结论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 引言
1.1课题提出的背景
据我国公安部交通管理局统计，截至2014年11月27日，我国机动车驾驶人的人数量突破3亿大关，其中汽车驾驶人占为2.44亿人。全国民用机动车量已达2.64亿辆，其中汽车有1.54亿辆。驾驶人数位居世界第一，汽车数量仅次于美国居位居二位。与此同时交通安全越来越困扰着我国，并且而车速是影响道路交通安全的一个重要因素，据2010年发布的交通事故白皮书统计，仅因超速行驶一项造成的事故数就占到总数的9.91%，而因超速导致的死亡人数更是高达14%，因此提高对汽车速度控制的功效，对改善道路交通安全有重大意义。
1.2道路减速垫的使用现状
减速带在美，日等一些经济发达国家使用非常广泛。如英国从20世纪80时代就开始把驼峰式减速带用于公路事故多发路段，以减少交通事故，近年来又发明了更具人性化的减速丘，新型瓦楞形减速带等。日本根据本国地域的实际情况，广泛采用热塑震动减速带来保证行车安全。国外相关资料表明：英国在公路上设置了减速带后，85%车速降低了16km/h,所设道路上事故数减少了71%，周围道路事故减少了8%。
鉴于外国经验，我国很多地区也开始大量使用减速带进行通行车速的强制控制。目前，在高等公路特殊路段，如收费通道，城镇路口,工矿企业，学校，医院，宾馆等都有设置减速带，起到了有效的预防交通事故的作用。
1.3本文主要的研究内容
目前道路减速垫多为设置在道路表面上，高于路面30mm～150mm，即使汽车低速通过减速垫时，机动车的车轮还必须从减速垫上翻越过去，使驾、乘人员仍然有颠簸和跳动的感觉。在现有的减速垫的技术方案中，减速垫的结构与形式多为试图在机动车通过时，减少其颠簸和跳动，或者是利用机动车的自重压下减速垫，以达到平缓通过的目的。为使机动车遵守法规同时也能有舒适的道路行驶，减少车内人员的颠簸感，设计一种减速垫，同时经过研究发现，驼峰式减速垫具有较为优秀的减速效果，所以拟采用驼峰式减速垫，当车辆速度低于或等于限定速度时减速垫将下降至道路平齐，但当车辆速度高于限定速度时，减速垫将保持原高度迫使车辆速度下降。
1.4实现方式
通过路边安置的测速装置对汽车的速度进行测量，将测得的数据传输至信号处理系统，对信息进行处理，若汽车速度超过限定的速度，则系统将不传输信号至动力部分减速垫高度将维持不变，起到强迫车辆减速的作用，若车辆速度没有超过限定的速度，检测装置将输出信号，信号会被处理后传输至动力部分，动力部分动作经过机械或液压装置的作用，减速垫将下降，让没有超速的车辆平稳通过，然后再通过简单的延时程序，在一段时间的短暂延迟后，减速垫将再一次升起完成一次动作循环。
1.5主要的设计思路
当较为重的货车通过此减速垫时，有可能因为较大的自重，致使传动或动力部分承受较大的力从而受到破坏，故可以采用两楔形块之间具有自锁角的斜面相互接触传递动力可以解决此问题，拟采用通过动力部分水平推动一个楔形块，通过斜面的作用将水平运动转化为垂直运动，通过这种方案解决当有较大的自重，可能破坏传动或动力部分的问题。
那么关于动力和传动部分的主要的设计思路如下:
1.5.1机械传动控制
测速装置检测车辆速度，超速则通过单片机控制传动机构减速垫维持其原高度不变，低于限速则使减速垫下降到路面平齐使汽车可以平稳通过。如图一所示：
图一 机械控制原理 图二 液压控制原理
1.5.2液压传动控制
传力部分也可以使用液压装置进行推动，由于采用液压装置需要有油源，设计中则需要有一个体积较大的油箱，则设计体积会比较大，与设计的期望相违背，故拟采用气压动力，通过增压器的作用，由于气压和液压面积的不同使较小的气压力可以转换成为较大的液压力，通过液压缸从而完成动作。其主要的设计思路可以参照图二所示。
2 信息采集和处理部分设计
2.1 信息采集方式的选用
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