高位自卸貨車說明書課件

1、高位自卸汽車設計計算說明書姓 名： 學 號： 班 級： 指導老師： 2012年6月49第1章 問題的提出11.1問題的出現(xiàn)11.2市場研究11.3自卸車的組成和分類11.3.1自卸車的組成11.3.2 自卸車的分類21.4自卸車的發(fā)展趨勢2第2章 設計要求與設計數(shù)據(jù)32.1設計要求32.2 性能數(shù)據(jù)32.2.1預設車廂主要參數(shù)32.2.2設計用途52.2.3成本核算5第3章 機構(gòu)選型設計53.1舉升機構(gòu)的選型設計53.1.1設計方案153.1.2設計方案263.1.3設計方案373.1.4設計方案483.2傾斜機構(gòu)的選型設計93.2.1設計方案193.2.2設計方案293.3后廂門啟閉機構(gòu)的選

2、型設計103.3.1設計方案1103.3.2設計方案211第4章 機構(gòu)尺度綜合124.1舉升機構(gòu)的尺寸計算124.2傾斜機構(gòu)的尺寸計算124.3后廂門啟閉機構(gòu)尺寸計算13第5章 機構(gòu)運動分析145.1舉升機構(gòu)運動分析145.2傾斜機構(gòu)運動分析18第6章 機構(gòu)動力分析216.1舉升機構(gòu)動力分析216.1.1桿EJF受力分析216.1.2桿EHD與桿CHF聯(lián)合分析236.1.3 桿AGD與桿BGC聯(lián)合分析266.2傾斜機構(gòu)動力分析28第7章 結(jié)論29第8章 收獲與體會30第9章 致謝31參考文獻32附錄1 建模過程331.建模過程332.裝配及仿真過程37附錄2 文獻綜述44附錄3 機構(gòu)運動簡圖4

3、9第1章 問題的提出1.1問題的出現(xiàn)目前，市場在貨物運輸中，有大量的散貨（如煤、沙等）是由汽車、火車等運輸工具運送，在卸載時，不需要擔心貨物的破損，但是，卻需要大量的人力，而且，由于作業(yè)現(xiàn)場會出現(xiàn)大量的粉塵，工人的工作條件極其惡劣。在我國國內(nèi)目前生產(chǎn)的專用自卸車，卸貨方式都是普通型，散裝貨物只能沿汽車大梁卸下，卸貨高度固定不變。若將貨物傾卸到高位或使傾斜的貨物堆積的更高些，普通型自卸車難以滿足要求。而卸貨是關(guān)系到交通運輸效率的一個非常關(guān)鍵的因素。由此，設計一種高效率的高位自卸卸車車廂十分有必要，使它能在車廂在舉升到一定的高度后，再傾斜卸貨。1.2市場研究應此背景，湖北汽車廠于一九八七年已經(jīng)設計

4、并試制出這種新型的自卸車，經(jīng)過一段時間的考驗，獲取了圓滿成功。那個時期該車在國內(nèi)實屬首創(chuàng)。近年來，國家經(jīng)濟發(fā)展的過程中，能源開采、基礎(chǔ)設施的建設、物流運輸、軍隊建設等方面都需要大量的重卡汽車來滿足國家各行各業(yè)的需要。特別是在礦藏開采、大型施工工程方面，滿足承載力更強、載重質(zhì)量更大、更經(jīng)濟高效的特點。特種自卸車的優(yōu)點就是馬力強勁，承載能力大，堅固耐用，承載噸位是普通傳統(tǒng)重卡的二到三倍，一輛特種自卸頂二到三輛的常規(guī)自卸。在燃油緊缺的背景下，特種自卸絕對是今后礦山和工程運輸?shù)陌l(fā)展趨勢。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，能源勘測與開發(fā)力度的不斷提高，國家級大工程大建設的動工，特種自卸車即非公路自卸必將是重卡發(fā)展的新趨勢

5、。1.3自卸車的組成和分類1.3.1自卸車的組成自卸車通常由底盤、動力傳動裝置、液壓傾卸機構(gòu)、副車架以及專用貨廂等主要部分組成。 自卸車的傾卸裝置由以下三個基本部分組成：（1）傾卸機構(gòu) 由貨廂、副車架、鉸鏈軸以及傾卸杠桿機構(gòu)等組成。（2）液壓驅(qū)動系統(tǒng) 由取力器、傳動軸、油泵、管路系統(tǒng)、舉升油缸以及分配閥等組成。（3）附件系統(tǒng)由安全撐桿、舉升限位裝置、后箱板自動啟閉裝置、貨廂下落導向板、以及副車架連接裝置等組成。1.3.2 自卸車的分類1.自卸車按貨物傾卸方向分為：（1）后傾式自卸汽車 （2）側(cè)傾式自卸汽車 （3）三面傾卸式自卸汽車： 2.按自卸汽車的最大總質(zhì)量可分為：（1）輕型自卸汽車:最大總

6、質(zhì)量1.86 t;（2）中型自卸汽車:最大總質(zhì)量6 14 t；（3）重型自卸汽車:最大總質(zhì)量大于14 t。 3.按自卸汽車的用途可分為：（1）礦用自卸汽車是在礦山或大型工地使用的大噸位自卸汽車；（2）專用自卸汽車是指具有專用車廂，以滿足所裝運貨物的特性或特殊要求的自卸汽車；（3）普通自卸汽車是指一般用途的自卸汽車。4.按自卸汽車傳動系的不同可分為：（1）機械傳動自卸汽車（2）液力機械傳動自卸汽車（3）電力傳動自卸汽車。中型以下自卸汽車大都為機械傳動，重型汽車為了改善其使用性能往往采用液力機械傳動，而礦用超重型自卸汽車往往采用電力傳動。1.4自卸車的發(fā)展趨勢1、自卸車重型化趨勢。國外自卸車以重型

7、居多，重型自卸車經(jīng)濟效益好和重型車功率大、強度高，有中、小型專用車無法替代的優(yōu)點。2、一車多用化的趨勢。為提高自卸車的適應性，以滿足各種特殊需要，使自卸車功能由單一向多功能與專用底盤專業(yè)化發(fā)展趨勢，車型有更多的組合變化。隨著公鐵運輸格局的變化，未來通用型廂式車的發(fā)展空間更大。3、新材料、新技術(shù)和微電腦的應用趨勢。國外專用汽車廠家新材料、新技術(shù)在專用汽車上的應用，如采用GRP玻璃纖維增強塑料）替代金屬材料制造冷藏車廂體，具有強度高、質(zhì)量輕、壽命長等優(yōu)點，應用日趨廣泛。微電腦已廣泛用于發(fā)動機控制、自動變速、專用裝置動力傳遞、電器故障診斷等方面使專用汽車的使用價值逐漸擴大，技術(shù)性能明顯提高。4、輕量

8、化發(fā)展趨勢。要求結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化簡化，鋁合金、高強度鋼等材料將得到廣泛應用；二是企業(yè)組織結(jié)構(gòu)模塊化、業(yè)務流程模塊化、5、標準化設計應用趨勢。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)標準化，以盡量少的內(nèi)部變化組合成適度的多樣化產(chǎn)品或產(chǎn)品的多樣化組合，減少采購成本、簡化生產(chǎn)流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。第2章 設計要求與設計數(shù)據(jù)2.1設計要求1）具有一般自卸汽車的功能。2）能將滿載貨物的車廂在比較水平的狀態(tài)下平穩(wěn)地舉升到一定高度，最大升程。3）為方便卸貨，要求車廂在舉升過程中逐步后移。車廂處于最大升程位置時，其后移量a。為保證車廂的穩(wěn)定性，其最大后移量不得超過。4）在舉升過程中可在任意高度停留卸貨。5）在車廂傾斜卸貨時，后廂門隨

9、之聯(lián)動打開：卸貨完畢，車廂恢復水平狀態(tài)，后廂門也隨之可靠關(guān)閉。6）舉升和傾斜機構(gòu)的安裝空間不超過車廂底部與大梁間的空間，后廂門打開機構(gòu)的安裝面不超過車廂側(cè)面。7)結(jié)構(gòu)盡量緊湊、簡單、可靠，具有良好的動力傳遞性能。2.2 性能數(shù)據(jù)2.2.1預設車廂主要參數(shù)車廂的長度 車廂寬度 車廂的高度 車廂的最大后移量 車廂的舉升高度 底部裝配空間 傾斜角度 車輪直徑 車底板長度 根據(jù)預設車廂參數(shù)及設計要求，起始位置及參數(shù)如圖2-1，終止位置及參數(shù)如圖2-2圖2-1 起始位置及參數(shù)圖2-2 終止位置及參數(shù)2.2.2設計用途該車用于需要將貨物卸到較高處或使貨物堆積得較高些的場所，如石料廠、煤場、建筑工地等。2.

10、2.3成本核算該車車廂主要材料為45鋼，液壓裝置一套，涂料若干。第3章 機構(gòu)選型設計3.1舉升機構(gòu)的選型設計3.1.1設計方案1圖3-1 平行四邊形舉升機構(gòu)工作原理：如上圖所示機構(gòu)，BDEF形成一平行四邊形，桿AC在液壓油缸的帶動下繞B軸轉(zhuǎn)動，從而完成車廂的舉升和下降，此過程中DE始終平行于BF。設, ，則有最大升程 后移量 為節(jié)省底部安裝空間，盡可能小，取，代入預設車廂參數(shù)有。優(yōu)點：此舉升機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易于加工、裝配與維修；結(jié)構(gòu)緊湊，能滿足水平上升、下降，且上升過程中逐步后移，穩(wěn)定性好；液壓缸較短的推程能實現(xiàn)車廂較大的位移量。缺點：車廂上移時，其后移量很大。為了保證車廂舉升到最大高度時，其最

11、大后移量不超過設計要求，需將桿BD、EF做得很長，甚至大大超過了車廂的長度，在工程實際中不能實現(xiàn)。3.1.2設計方案2圖3-2 雙平行四邊形聯(lián)動舉升機構(gòu)工作原理：HG與HI等長，四邊形GHIJ為菱形，鉸鏈J連接在一滑塊上，滑塊可在橫梁CD上水平滑動，這樣就對平行四邊形ABCD和CDEF實現(xiàn)了聯(lián)動，并且使桿AC和桿CE轉(zhuǎn)動的角度相等。設，起始位置桿CE與水平方向夾角為，終止位置桿CE與水平方向夾角為，則有車廂后移量 車廂上升量 機構(gòu)安裝所需空間 綜合考慮安裝空間及傳動角，將,設定為10和75計算得：，優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，能滿足水平上升、下降，且上升過程中逐步后移，穩(wěn)定性好；解決了采用單個平行四邊形舉

12、升機構(gòu)桿件過長的問題，能夠同時滿足上升量、后移量及安裝尺寸要求；裝套機構(gòu)桿件受力更加均勻，有助于延長桿件的壽命。缺點：結(jié)構(gòu)較為復雜，不易于安裝、維護等；起始傳動角較小，開始舉升時所需液壓缸推力很大，但若增大初始傳動角，安裝所需空間又會隨之增大；較大，及起始位置時，整套機構(gòu)沿車體長度方向所需安裝空間較大，減小間距離，又會影響到車廂上升過程中的穩(wěn)定性。3.1.3設計方案3圖3-3 L型舉升機構(gòu)工作原理：如上圖所示車廂舉升機構(gòu)，L形桿BDE一端與鉸鏈B相聯(lián)（鉸鏈B通過豎直桿固定在車架上），一端與車廂底部的鉸鏈E相聯(lián)，同時其上絞接一液壓油缸2，液壓油缸另一端與車廂底部的鉸鏈相聯(lián)。舉升時，A處液壓油缸伸

13、長，推動L形桿BCD繞鉸鏈B逆時針轉(zhuǎn)過角度，使E端上升；與此同時，另一液壓缸也聯(lián)動工作，使車廂也轉(zhuǎn)過角度，從而使車廂在上升過程中保持水平。隨著BCD桿的轉(zhuǎn)動，E點后移，同時帶動車廂后移，當E點與B點等高時，后移量達到最大。設，,BD與AB夾角為，則有升高量后移量優(yōu)點：該機構(gòu)充分利用了車廂前面的空間，使車廂底部的機構(gòu)變得簡單結(jié)構(gòu)緊湊，易于布置，所需安裝空間小。缺點：車廂全部重量均有L形桿DGE承擔，由于DE很長，所以D點受到很大的扭矩作用。這就對L形桿的強度提出很高要求，同時也限制了車廂的裝載量；液壓缸1和液壓缸2需要聯(lián)動工作才能保證車廂的水平，并且量液壓缸速度關(guān)系隨位移變化，使控制機構(gòu)復雜。3

14、.1.4設計方案4圖3-4 雙剪式舉升機構(gòu)工作原理：如圖3-4所示，AD，BC，CF，DE為桿長相等的四桿，AD與BC，CF與DE鉸接與中點G，H；A，F(xiàn)為滑動鉸接。設，初始位置，到達最大升程時，則有上升量 后移量 為了使整個舉升機構(gòu)不超過車廂底部安裝空間，需滿足聯(lián)立得：，=7.2，=38.6 優(yōu)點；由幾何關(guān)系知，液壓缸推程等于車廂后移量，故液壓缸推程較小，同時，也解決了桿件過程的問題；機構(gòu)緊湊，所需安裝空間??；結(jié)構(gòu)簡單，易于加工、裝配、維護等。缺點：起始傳動角較小，對液壓缸的要求較高。3.2傾斜機構(gòu)的選型設計3.2.1設計方案1圖3-5 單缸前推式傾斜機構(gòu)工作原理：液壓缸一端鉸接于車體，另一

15、端鉸接于車廂，通過液壓缸伸長來實現(xiàn)車廂的翻轉(zhuǎn)。至于鉸接點A、B點的選取，只要保證在運動過程中機構(gòu)不出現(xiàn)死點滿足工作要求及可，再根據(jù)動力學要求分析，選擇合適的點以提高工作效率。優(yōu)點：簡單緊湊，易于布置，占用裝配空間??；結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約成本，易于維修。缺點：液壓缸行程較大，減小點B點C間的距離可以減小液壓缸的行程，但是液壓缸對點C的轉(zhuǎn)矩相應減小，對于一定重量的貨物，液壓缸推力要相應增大。3.2.2設計方案2圖3-6連桿直推式傾斜機構(gòu)工作原理：液壓缸一端鉸接于桿AB中點，液壓缸外伸，推動桿AB順時針轉(zhuǎn)動，B點上升，同時桿BD逆時針轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)車廂的翻轉(zhuǎn)。當翻轉(zhuǎn)到最大角度時，ABD三點共線，為最佳效果，此

16、時AB垂直于DE,設，則有終止位置 起始位置 聯(lián)立求得：，液壓缸行程優(yōu)點：克服了機構(gòu)一液壓缸伸長量過大的不足，為增大對于A點的力矩，在液壓缸伸長量允許的范圍下，可以將F點向B點做些移動。缺點：液壓缸直接作用在連桿上，對連桿強度要求較高，限制了車廂的承載量，同時，所需安裝空間較大。3.3后廂門啟閉機構(gòu)的選型設計3.3.1設計方案1圖3-7 連桿式后廂門啟閉機構(gòu)工作原理：該機構(gòu)采用了一套平行四邊形機構(gòu)（圖中ABCD），其中AB為機架，邊BC與車廂尾部固定在一起，這樣當車廂順時針翻轉(zhuǎn)時，BC邊繞B點順時針轉(zhuǎn)動，從而帶動桿AD,DC運動。因為EF與DF相互垂直，切DF始終在水平面，故EF始終垂直于水平

17、面。并且，由幾何知識很容易得到：車廂翻轉(zhuǎn)角度=后廂門打開角度。優(yōu)點：滿足設計要求，在運動過程準確保證后廂門與車廂的相對位置；結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。缺點：沒有單獨的動力元件，只能在車廂傾斜時打開，很不方便。3.3.2設計方案2圖3-8 單杠直推式后廂門啟閉機構(gòu)工作原理：直接通過液壓缸的伸長與縮回來控制后廂門的打開與關(guān)閉。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，使用液壓缸缸的運動完成后車門的打開和自鎖，比較好控制；解決了方案1中后廂門只能在車廂傾斜過程中打開的問題。缺點；增加了一對液壓缸，成本高。根據(jù)以上各種方案的優(yōu)劣點，經(jīng)過從功能、復雜性、成本綜合分析后，決定舉升機構(gòu)選用方案4，傾斜機構(gòu)選用方案1，后廂門啟閉機構(gòu)選用方案

18、2，綜合方案如下，圖3-9綜合機構(gòu)第4章 機構(gòu)尺度綜合4.1舉升機構(gòu)的尺寸計算圖4-1 舉升機構(gòu)示意圖設，初始位置，到達最大升程時，則有上升量 后移量 為了使整個舉升機構(gòu)不超過車廂底部安裝空間，需滿足聯(lián)立得：，=7.2，=38.6液壓缸行程等于車廂的后移量，為。4.2傾斜機構(gòu)的尺寸計算根據(jù)要求，自卸車的翻轉(zhuǎn)角度不大于，我們確定它的最大轉(zhuǎn)角為圖4-2 傾斜機構(gòu)示意圖設，起始位置時線段AB與水平方向夾角為，終止位置時線段AB與水平方向夾角為，線段AC與水平方向夾角為，則有液壓缸初始長度： 液壓缸終止長度： 液壓缸伸長量： 裝配高度： 鉸接點A、B點的選取，只要保證在運動過程中機構(gòu)不出現(xiàn)死點滿足工作

19、要求即可，根據(jù)動力學要求分析， B點不宜離C點過近，因為這樣會減小液壓缸推力對C點的力矩，不利于重載下車廂的傾斜，但B點離C點過遠，液壓缸伸長量隨之增大。綜合考慮，液壓缸伸長量、對C點力矩、車廂尺寸及起始傳動角，尺寸選取如下，進而求的液壓缸伸長量為877，裝配高度158。4.3后廂門啟閉機構(gòu)尺寸計算圖4-3 后廂門打開機構(gòu)后廂門不承受載荷，故鉸接點B位置隨意，理論不會影響對于C點的轉(zhuǎn)矩，考慮到后廂門的自重及鉸接點C的摩擦，將點B定于車廂門中部。同時AB點距離盡可能小，以減小液壓缸初始長度。液壓缸伸長量，終止位置時，代入得。第5章 機構(gòu)運動分析5.1舉升機構(gòu)運動分析圖5-1 舉升機構(gòu)示意圖圖5-

20、1中四桿長均為，選B點為坐標原點，軸為水平方向，軸為鉛垂方向，AD桿起始位置與軸正向夾角為。設液壓缸伸出速度為，桿角速度為。舉升機構(gòu)位移方程其中，為點A起始坐標，桿AD與軸夾角，舉升機構(gòu)速度方程舉升機構(gòu)加速度方程如下為E點位移、速度及加速度曲線圖5-2 E點x軸向位移曲線圖5-3 E點y軸向位移曲線圖5-4 E點x軸向速度曲線圖5-5 E點y軸向速度曲線圖5-6 E點加速度曲線運動結(jié)果分析：點C為車廂上一點，其速度位移曲線代表了車廂的運動。上圖5-2即代表了車廂的后移量，圖5-3代表了車廂的舉升量。由圖5-2，圖5-3知，該舉升機構(gòu)使車廂產(chǎn)生后移量，車廂舉升量。設計要求，。故該舉升機構(gòu)基本滿足

21、要求。由圖5-4，圖5-5知，舉升機構(gòu)剛開始運動時，車廂上升速度和后移速度較大，隨后逐漸減小并趨于平穩(wěn)，通過調(diào)節(jié)液壓缸的伸出速度，即可控制車廂上升及后移速度。圖5-6反應出，剛開始運動時，車廂加速度很大，然后迅速減小并逐漸趨于0。為減小該舉升機構(gòu)的剛性沖擊，在啟動時，應采取低速啟動。同時，液壓缸功率一定時，低速啟動可增大液壓缸推力，一定程度上彌補該機構(gòu)起初傳動角較小的不足。5.2傾斜機構(gòu)運動分析圖5-7 傾斜機構(gòu)示意圖圖5-1中，A點坐標、C點坐標，將點C取為坐標原點，車廂傾角即CB與水平方向夾角為，液壓缸速度為，則有：傾斜機構(gòu)位移方程傾斜機構(gòu)速度方程傾斜機構(gòu)加速度方程B點位置、速度、加速度曲

22、線圖如下：圖5-8 B點x軸向位移曲線圖5-9 B點y軸向位移曲線圖5-10 B點y軸向速度曲線運動結(jié)果分析：由圖5-8知，B點y方向位移為，代入得。，故該傾斜機構(gòu)滿足設計要求。同樣，起始時車廂運動速度較快，可將液壓缸由定常速度設置為時間的函數(shù)，以減小初始速度及加速度。第6章 機構(gòu)動力分析6.1舉升機構(gòu)動力分析圖6-1 舉升機構(gòu)示意圖載重量為,桿AD與、BC、DE、CF水平夾角均為為（四桿長度相等且點H、點G為中點），忽略各桿件質(zhì)量，則作機構(gòu)動力分析如下：6.1.1桿EJF受力分析圖6-2 桿EJF受力圖.式(6-1)其中為滑塊與導軌間的摩擦系數(shù)，此處按已知數(shù)來處理，則五個未知數(shù)五個方程，上式

23、可解。圖6-3 桿EJF鉛垂方向受力曲線圖6-4桿EJF鉛垂方向受力曲線動力分析：桿EJF起始時鉛垂方向很大，然后迅速下降，逐漸趨于平穩(wěn)，起初壓力角較小的緣故。由圖6-4反應出，水平方向受力為0，由于仿真過程中定義為摩擦系數(shù)為0，即為理想狀態(tài)下得出。6.1.2桿EHD與桿CHF聯(lián)合分析圖6-5 桿EHD受力圖.式（6-2）此時桿EHD方程組中存在6個未知數(shù)，而只有5個方程，不能求解，需要與桿CHF聯(lián)合求解。圖6-6 桿CHF受力圖.式（6-3）因為與，與為兩對相互作用力，大小相等，方向相反，故補充方程如下：.式（6-4）其中、在上述桿EJF中已經(jīng)求得，故為已知數(shù)，聯(lián)立式（6-2）式、（6-3）

24、、式（6-4），共12個未知數(shù)12個方程，方程組可解。圖6-7 桿EHD桿向受力曲線 圖6-8 桿FHC桿向受力曲線圖6-9 鉸點H鉛垂方向受力曲線動力分析：桿EDH與桿FHC對稱分布，運動過程中每一時刻與水平方向夾角相同，并且車廂載重向質(zhì)心簡化，故受力曲線相同，圖6-7、圖6-8所示。桿EDH與桿FHC也因起初傳動角過小問題而起初受力很大，這對桿的材料強度有一定要求。同樣，鉸接點出也存在相同的問題。6.1.3 桿AGD與桿BGC聯(lián)合分析圖6-10 桿AGF受力圖式（6-5）同樣，此時桿AGD方程組中存在6個未知數(shù)，而只有5個方程，不能求解，需要與桿BGC聯(lián)合求解。圖6-11 桿BGC受力圖式

25、（6-6）因為與，與為兩對相互作用力，大小相等，方向相反，故補充方程如下：.式（6-7）其中、在上述桿EHD與桿CHF聯(lián)合分析中已經(jīng)求得，故為已知數(shù)，聯(lián)立式（6-5）式、（6-6）、式（6-7），共12個未知數(shù)12個方程，方程組可解。桿AGD、桿BGC受力與桿EHD、桿CHF受力完全相同，在此不再做出分析。下面分析一下液壓缸受力。由機構(gòu)圖知，液壓缸推力等于桿AGD點A水平方向受力，其受力曲線如下：圖6-12 舉升液壓缸動態(tài)受力曲線動力分析：剛開始工作時，液壓缸受力很大，因為起始時傳動角較小，隨后液壓缸推力迅速下降。為滿足工作要求，一方面選用大功率液壓缸，并低速啟動，因為由知，一定功率下，速度越

26、小，推力越大；另一方面，適當修改尺寸及相對裝配位置，增大初始傳動角。6.2傾斜機構(gòu)動力分析圖6-13 傾斜機構(gòu)示意圖傾斜機構(gòu)不存在桿件，僅由一液壓缸提供動力，設液壓缸推力為,載重為,線段BC與水平方向夾角為，線段BA與水平方向夾角為。對C點取轉(zhuǎn)矩，則有： 即 傾斜液壓缸的受力圖如下圖6-14 傾斜液壓缸動態(tài)受力曲線動力分析：傾斜液壓缸受力曲線與舉升機構(gòu)液壓缸曲線想類似，剛開始工作時，起始時傳動角較小，液壓缸受力很大，隨后液壓缸推力迅速下降。在實際工作過程中，隨著車廂傾角的增大，貨物自動卸下，此時載重量G為時間的函數(shù)。實際中選取液壓缸要滿足最大推力，即滿載下工作，故仿真過程G設置為定量，不影響實

27、際工作。為滿足工作要求，一方面選用大功率液壓缸，并低速啟動，因為由知，一定功率下，速度越小，推力越大，并且可以減小沖擊；另一方面，適當修改尺寸及相對裝配位置，即在滿足安裝尺寸要求下增大鉸接點A和鉸接點C的鉛垂距離，以增大初始傳動角。第7章 結(jié)論考慮到在實際應用中現(xiàn)場的復雜情況，本設計方案采用機構(gòu)的主要特點為簡單可靠，盡量使用較為簡單的桿件，避免過多的鉸鏈點及運動副，使整體機構(gòu)更加可靠，減少維修維護，盡可能避免機構(gòu)機構(gòu)失效帶來的不便。通過運動學仿真分析，所選機構(gòu)滿足設計要求。舉升機構(gòu)采用雙剪式舉升機構(gòu)，雙邊安裝，提高了車廂上升過程中的穩(wěn)定性，同時，增加了一液壓缸，對液壓缸功率的要求有所降低。傾斜

28、機構(gòu)采用普通自卸車通常采用的液壓缸直動式舉升機構(gòu)，該方案結(jié)構(gòu)緊湊，布置方便，且分析表明，液壓缸運動比較平穩(wěn)，速度無明顯波動，剛性沖擊較小，是自卸車傾斜機構(gòu)方案中比較成熟的設計方案。與其他設計方案相比，該機構(gòu)依靠僅液壓缸直動完成運動過程，提高了系統(tǒng)的可靠性。該傾斜機構(gòu)在使用單缸舉升時易發(fā)生傾斜，因此本次設計中采用對稱雙液壓缸傾斜機構(gòu)，在避免發(fā)生傾斜的同時減小了液壓缸的負載和功率。后廂門啟閉機構(gòu)單液壓缸控制，能夠保證車廂門打開和關(guān)閉的準確位置，與聯(lián)動機構(gòu)和重力啟閉機構(gòu)相比，該機構(gòu)能夠很方便控制后門開啟的速度和角度。但是在動力分析時發(fā)現(xiàn)，舉升機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)起始時液壓缸受力較大，為彌補這一不足點，必須

29、增大起始傳動角，這樣就要求裝配空間的增大。同時，兩液壓缸在啟動時均采用低速伸出，一方面減小了剛性沖擊，另一方面也增大了起始時液壓缸的推力，更有利于機構(gòu)的運動。第8章 收獲與體會本學期用三個月的時間完成了本次的設計。在這個過程中,完成了一個正式的設計課題，撰寫了規(guī)劃報告、說明書等項目文件。在剛開始選擇課題時，有著簡單的想法，以為憑借網(wǎng)絡上豐富的資料能夠輕易的完成本次課程設計。在一步步進行的過程中，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上資料的各種不足，自己試著對已有方案進行更改和創(chuàng)新，結(jié)合工程應用的實際，拿出了自己的設計方案，雖然自己的方案也存在著很多問題，但在計算建模過程中經(jīng)過不斷地修改和分析，最終獲得了較為合理的設計方案，

30、對機械設計的過程有了自己的理解。接下來的建模使用了在機械行業(yè)使用較廣的Pro/E軟件，雖然自己有一定得使用基礎(chǔ)，但在建模和仿真過程中還是遇到了各種各樣的問題，通過同學的幫助和自己查閱書籍最終解決了這些問題，在這個過程中體會到了要虛心學習，尤其在學習軟件時一定要多問多練，應用性的軟件只有自己真正上手使用，才能學會軟件的使用方法。說明書的寫作是一個不小的挑戰(zhàn)，主要是平時在使用office是沒有良好的使用習慣，對嚴格的格式要求很不適應，經(jīng)過一段時間的寫作，逐漸學會了說明書寫作的要求，學會了排版、編輯目錄等，對以后的學習和工作有很大的幫助，也讓自己養(yǎng)成了認真仔細的習慣?？傊ㄟ^本次設計過程，收獲頗多

31、，總結(jié)為以下幾點：一、養(yǎng)成了嚴謹?shù)膶W習、設計習慣，掌握了一定的設計技巧，尤其是意識到了嚴謹踏實的工作態(tài)度的重要性，這將成為即將成為機械人的我的未來寶貴財富。二、對機械設計流程、設計標準和設計注意事項有了深刻的認識，還掌握了更多的機械設計語言，提高了自己撰寫技術(shù)性文件的能力。三、深刻體會到創(chuàng)新思維的重要性，也提醒自己在以后的學習中注意加強創(chuàng)新思考能力的培養(yǎng)。認識到創(chuàng)新其實離我們并不遙遠，很多來自生活的感受深挖掘一下就能找到一些創(chuàng)新點，在日常生活中要養(yǎng)成記錄創(chuàng)新思路的習慣，因為有些創(chuàng)新的想法就是在不經(jīng)意間在大腦中產(chǎn)生又消失的。四、深刻認識到抄襲是個壞習慣，希望自己以后的做學問的過程中能牢記老師的教

32、誨，盡量避免抄襲現(xiàn)象發(fā)生在自己身上。第9章 致謝設計過程中，遇到了很多的問題，有些自己能夠解決，而有些則依靠了他人的幫助和指導。首先感謝何老師在這個設計過程中的指導和幫助，從選題、項目規(guī)劃到撰寫說明書，何老師提供了詳盡的指導和說明，對有問題的同學單獨分析問題，鼓勵大家獨立思考，對寫作中的問題分析的很透徹，使我們少走了很多彎路，從而能順利的完成本次課程設計。還要感謝在建模過程中幫助過我的張徐同學，由于自己Pro/E掌握不好，在建模及仿真過程中遇到很多問題，有些問題經(jīng)過與他們一起分析處理后迎刃而解，在此對他們表示感謝。最后要感謝班級同學，雖然是一個人一組，但同學之間相互幫助相互交流，使我對機構(gòu)分析

33、設計及三維軟件的學習有了進一步提高，在一起學習的日子里，同學之間的鼓勵，其他人的幫助都讓我受益良多，在此一并表示感謝。參考文獻1 謝進，萬朝燕，杜立杰. 機械原理. 高等教育出版社，20102 辛會珍. 高位自卸汽車的設計方案J.中國電力教育，20063 徐達，叢錫堂. 專用汽車構(gòu)造與設計M.人民交通出版社，20084 謝金元，謝玉兵. 高位自卸汽車的設計J.汽車技術(shù)，19895 李旭榮，蔡力. 基于ADAMS高位自卸汽車運動仿真分析J.農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程：20106 翁蘇偉. 自卸汽車幾種舉升方式的對比分析J.科學信息，20077 賀繼紅. 探討“自卸車聯(lián)動式大開度后欄板啟閉機構(gòu)”J.專業(yè)汽

34、車，20098 孫旭, 陳無畏. 自卸舉升機構(gòu)的仿真設計. 機械工程師, 2007 9 余仁義, 梁濤. 自卸汽車傾卸機構(gòu)的設計. 專用汽車, 200310 嚴洪, 馬斌. 自卸汽車舉升機構(gòu)技術(shù)分析. 江蘇交通科技, 1999附錄1 建模過程1.建模過程1 車體建模拉伸車體圖1.1 車體草繪尺寸圖1.2 車體拉伸結(jié)果創(chuàng)建車輪、輪軸圖1.3前車輪圖1.4輪軸在車體上繪制液壓缸及桿件支點，最終，車頭倒角，得出車體基本模型圖1.5 車體整體模型2 液壓缸及舉升桿件建模液壓缸及舉升桿繪制過程簡單，僅用一些拉伸命令即可完成，在此不再敘述建模過程，直接貼出模型圖片，圖1-6 舉升液壓缸活塞及滑塊圖1-7

35、后廂門啟閉機構(gòu)液壓缸活塞及套筒圖1-8 舉升桿a圖1-9 舉升桿b3 支撐板建模為方便舉升機構(gòu)及傾斜機構(gòu)的安裝，建模需增加一支撐板如下圖圖1-10 支撐板整體模型圖1-11 支撐板上滑塊導槽4車廂及后廂門建模圖1-12 車廂圖1-13 后廂門2.裝配及仿真過程1 新建“組件”，選擇“使用缺省模版”，點選添加零件。車體選擇，桿件與桿件、桿件與車體、桿件與液壓缸套筒間選用“銷釘”連接，?；钊麠U與套筒間選用“滑動桿”連接?；瑝K與支撐板間選用“用戶定義”里的“匹配”和“對齊”相結(jié)合， 圖2-1 整體裝配圖2 添加電機 圖2-2舉升機構(gòu)電機設置圖2-3 傾斜機構(gòu)電機設置 圖2-4后廂門打開機構(gòu)電機設置

36、圖2-4 負載力設置電機先后動作順序設置如下，圖2-5 電機工作時間設置圖2-6 起始位置圖2-7 中間位置圖2-8 終止位置仿真分析過程：進行運動學分析時，選擇“測量”，點擊“新建”，下拉菜單選擇分析類型和要分析的軸線或點，車廂上升量及后移量仿真分析如下：圖2-9 車廂上升量仿真分析圖2-9 車廂后移量仿真分析車廂上升及后移位移曲線獲取如下：圖2-10 車廂上升量位移曲線圖2-11 車廂后移量位移曲線速度加速度曲線的獲取與位移曲線相類似，測量定義改選為“速度”“加速度”即可，在此不在過多贅述。同樣的方法，得到舉升機構(gòu)、傾斜機構(gòu)、后廂門啟閉機構(gòu)所選分析點或軸的位移、速度、加速度曲線。動力學運動分析時，需將“分析定義”中的“類型”改選為“動態(tài)”，曲線的獲取過程與位移曲線的獲取過程相同，只需將分析類型改選為“連接反作用”，然后選取要分析相互作用力的兩個構(gòu)件，如下圖圖2-12 動力分析設置圖2-13 舉升液壓缸受力圖同樣，可以獲得翻轉(zhuǎn)液壓缸及后廂門啟閉機構(gòu)液壓缸的受力曲線圖，不再贅述。附錄2 文獻綜述1.項目背景目前國內(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