高位自卸汽車工作機(jī)構(gòu)綜合

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 目 錄一、設(shè)計(jì)背景1二、設(shè)計(jì)要求21 題目簡(jiǎn)介22 設(shè)計(jì)要求和有關(guān)數(shù)據(jù):23 設(shè)計(jì)任務(wù)3三、舉升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案5四、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7五、后車廂門的設(shè)計(jì)8六、整個(gè)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖8七、仿真10八、設(shè)計(jì)心得體會(huì)14九、參考文獻(xiàn)：16一、設(shè)計(jì)背景在日常生活中，貨車是一種必不可少的運(yùn)載工具。因其機(jī)動(dòng)靈活，載重量較大，且運(yùn)輸成本較低而廣受歡迎。然而生活中的大部分貨車并不具有自卸功能，使得人們?cè)趶能嚿闲敦洉r(shí)不得不依靠人力作業(yè)，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下、生產(chǎn)成本升高，所以自卸車便孕育而生。但在某些特殊的地方，自卸車因其車廂高度不夠，無(wú)法進(jìn)行自卸操作，需要使車廂水平上升一定距離在進(jìn)行卸貨，這就促使了本設(shè)計(jì)的

2、思路產(chǎn)生。本設(shè)計(jì)主要研究自卸車車廂的水平位移與垂直移動(dòng)和車廂的傾卸原理，利用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，并用進(jìn)行仿真，進(jìn)一步得到各基本位置的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行相應(yīng)研究和應(yīng)用。16二、設(shè)計(jì)要求圖1自卸汽車1 題目簡(jiǎn)介目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的自卸汽車其卸貨方式為散裝貨物沿汽車大梁卸下，卸貨高度都是固定的。若需要將貨物卸到較高處或使貨物堆積得較高些，目前的自卸汽車就難以滿足要求。為此需設(shè)計(jì)一種高位自卸汽車（圖1），它能將車廂舉升到一定高度后再傾斜車廂卸貨（圖2, 圖3）。圖2 高位自卸汽車卸貨2 設(shè)計(jì)要求和有關(guān)數(shù)據(jù):1.具有一般自卸汽車的功能。2.在比較水平的狀態(tài)下,能將滿載貨物的車廂平穩(wěn)地舉升到一定的高度，最大升程s

3、max見表1。3.為方便卸貨，要求車廂在舉升過(guò)程中逐步后移（圖23）。車廂處于最大升程位置時(shí)，其后移量a見表18。為保證車廂的穩(wěn)定性，其最大后移量amax不得超過(guò)1.2a。4.在舉升過(guò)程中可在任意高度停留卸貨。圖3 自卸車廂傾斜角度5.在車廂傾斜卸貨時(shí)，后廂門隨之聯(lián)動(dòng)打開；卸貨完畢，車廂恢復(fù)水平狀態(tài)，后廂門也隨之可靠關(guān)閉。6.舉升和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的安裝空間不超過(guò)車廂底部與大梁間的空間，后廂門打開機(jī)構(gòu)的安裝面不超過(guò)車廂側(cè)面。7.結(jié)構(gòu)盡量緊湊、簡(jiǎn)單、可靠，具有良好的動(dòng)力傳遞性能。表1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)車廂尺寸（lwh）mmsmaxmmammwkgltmmhdmm3700180062010002804000250

4、4503 設(shè)計(jì)任務(wù)1. 高位自卸汽車應(yīng)包括起升機(jī)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和后廂門打開機(jī)構(gòu)。2. 提出2至3個(gè)方案。主要考慮滿足運(yùn)動(dòng)要求、動(dòng)力性能、制造與維護(hù)方便、結(jié)構(gòu)緊湊等方面的因素，對(duì)方案進(jìn)行論證。確定最優(yōu)方案。3. 畫出最優(yōu)方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4. 對(duì)高位自卸汽車的起升機(jī)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和后廂門打開機(jī)構(gòu)，進(jìn)行尺度綜合及運(yùn)動(dòng)分析，求。5. 用軟件（vb、matlab、adams或solidworks等均可）對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，并畫出輸出機(jī)構(gòu)的位移、速度、和加速度線圖。5、圖紙上繪出最終方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（可以是計(jì)算機(jī)圖）并編寫說(shuō)明書。三、舉升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案（1） 考慮到車廂在上升過(guò)程中需要

5、產(chǎn)生水平位移，綜合考慮后，決定使用剪式結(jié)構(gòu)。使車廂在垂直上升1000mm后，能夠產(chǎn)生水平280mm的位移。具體方案如下：圖一圖中上部為車廂，下部為底座。a為液壓裝置，d為滑塊，f為一活動(dòng)鉸且為兩桿中點(diǎn)，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，be、cd桿為等長(zhǎng)桿，e為固定鉸共同組成剪式機(jī)構(gòu)。此種機(jī)構(gòu)，能夠使a輸入一水平運(yùn)動(dòng)，使c、d滑塊相向水平移動(dòng)，c、d位移相等，且車廂上升，并平移c、d相同位移。所以，我們需要對(duì)剪式機(jī)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，以求得合適桿長(zhǎng)。（二）剪式機(jī)構(gòu)的計(jì)算圖二剪式機(jī)構(gòu)的計(jì)算圖可簡(jiǎn)化為上圖 b1d1e為圖一中bde所組成，為初始狀態(tài)。 b2d2e為圖一中bde經(jīng)上升平移后所得運(yùn)動(dòng)后狀態(tài)。由圖示可知四、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

6、由在參考大量文獻(xiàn)之后，考慮到設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，采用了如下結(jié)構(gòu)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。圖三采用在與剪式機(jī)構(gòu)的叉桿平行位置裝上一個(gè)液壓系統(tǒng)，在舉升階段液壓桿與叉桿運(yùn)動(dòng)相同，當(dāng)上升到一定位置后，液壓系統(tǒng)啟動(dòng)，液壓桿伸長(zhǎng)，使車廂繞最右邊的鉸鏈點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到傾卸目的。圖四五、后車廂門的設(shè)計(jì)后車廂門設(shè)計(jì)考慮簡(jiǎn)單即可，所以采用插銷固定。在車輛裝載時(shí)插銷鎖緊，后門關(guān)閉。卸載前先手動(dòng)去掉插銷，再進(jìn)行自動(dòng)卸貨。六、整個(gè)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖各點(diǎn)初始位置及狀態(tài)圖五 液壓缸y啟動(dòng)，以速度v1勻速向右平移車廂bfc向上平移，并向右平移。圖六 液壓缸y啟動(dòng)，af以v2伸長(zhǎng)，促使bc桿繞c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。圖中fc=ad,且與圖六狀態(tài)的距離一樣圖七對(duì)

7、于afc系統(tǒng)，由于af為液壓桿，所以可以視為油缸驅(qū)動(dòng)的四桿機(jī)構(gòu)，af為可變桿長(zhǎng)的主動(dòng)桿，則由圖八lcf =500mm 以 c為坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，并已知laf（即液壓桿y伸長(zhǎng)量），f坐標(biāo)利用公式可求，并可求液壓桿af的角運(yùn)動(dòng)七、仿真利用proe進(jìn)行仿真，畫出三位造型圖，并利用軟件將y,y,d,c,b點(diǎn)的位置，速度和加速度曲線展示出來(lái)。1、下圖為proe的效果圖2、 利用軟件輸出液壓桿f啟動(dòng)時(shí)，f桿的位移圖像3、 利用軟件輸出液壓桿f啟動(dòng)時(shí)，f桿的速度圖像4、 利用軟件輸出液壓桿f啟動(dòng)時(shí)，c點(diǎn)的位移圖像5、 利用軟件輸出液壓桿f啟動(dòng)時(shí)，c點(diǎn)的速度圖像6、 利用軟件輸出液壓桿f啟動(dòng)時(shí)，c點(diǎn)的加速度圖像八、設(shè)計(jì)心得體會(huì) 設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須嚴(yán)肅認(rèn)真，刻苦專研，一絲不茍，精益求精，才能在設(shè)計(jì)思想，方法和技能各方面獲得較好的鍛煉與提