東風(fēng)DFL320B底盤(pán)的自卸車(chē)設(shè)計(jì)本科生畢業(yè)

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。東風(fēng)DFL320B底盤(pán)的自卸車(chē)設(shè)計(jì)本科生畢業(yè)東風(fēng)DFL320B底盤(pán)的自卸車(chē)設(shè)計(jì)本科生畢業(yè) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中文題目 東風(fēng)（DFL3120B1）底盤(pán)的自卸車(chē)設(shè)計(jì) 英文題目 學(xué)生姓名 周宇航 班級(jí) 441002 學(xué)號(hào) 44100205 學(xué) 院 交通學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 汽車(chē)運(yùn)用工程 指導(dǎo)教師 譚立東 職稱(chēng) 副教授 0吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）承諾書(shū) 本人鄭重承諾：所呈交的學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)、調(diào)研等工作基礎(chǔ)上取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)

2、計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的作品成果。對(duì)本人實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)中做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中以明確的方式注明。本人完全意識(shí)到本承諾書(shū)的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 年 月 日摘 要本設(shè)計(jì)是在現(xiàn)有二類(lèi)底盤(pán)上改裝的自卸車(chē)設(shè)計(jì)。自卸車(chē)的設(shè)計(jì)包括整車(chē)基本參數(shù)的選定、車(chē)廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和質(zhì)量計(jì)算、舉升機(jī)構(gòu)的選定、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、液壓缸的設(shè)計(jì)以及副車(chē)架的設(shè)計(jì)校核。本設(shè)計(jì)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)完成。先用作圖法進(jìn)行舉升機(jī)構(gòu)的分析，確定了舉升方案，再根據(jù)受力分析的結(jié)果選擇液壓缸安裝方案，設(shè)計(jì)了液壓缸級(jí)數(shù)、活塞及活塞桿尺寸參數(shù)。進(jìn)行液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，選擇取力器的

3、取力方案。設(shè)計(jì)副車(chē)架的結(jié)構(gòu)、尺寸參數(shù)，并分析副車(chē)架受力情況、校核副車(chē)架強(qiáng)度。最后用繪圖軟件CAD完成整車(chē)結(jié)構(gòu)圖、液壓缸裝配圖及副車(chē)架結(jié)構(gòu)圖，并手繪A0圖。關(guān)鍵詞：自卸車(chē)；舉升機(jī)構(gòu)；液壓缸；副車(chē)架 AbstractThis design is a modification to the existing second-class dump truck chassis design. Tipper design parameters including vehicle basic parameters selected, structural design and calculation of m

4、ass compartment, selected lifting mechanism ,the design of hydraulic system , the design of hydraulic cylinders,Subframe design verification.This design and application of the experience design method and computer aided engineering technology. First diagram method used to analyze lifting mechanism t

5、o determine the lifting program, and then select the installation program based on the results of the hydraulic cylinder stress analysis, the design of the hydraulic cylinder series, piston and rod size parameters. Design and calculation of the hydraulic system, select power take off PTO program. Su

6、b-frame structure design, size parameters, and analyze the forces subframe, checking subframe strength. Finally, to complete the vehicle CAD drawing software structure diagram, hydraulic cylinder assembly drawings and sub-frame structure diagram and hand-painted A0 diagram. Key words: Dump truck; li

7、fting mechanism; hydraulic cylinder; subframe目 錄Abstract0第1章 緒 論01.1研究背景01.2自卸車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r11.3專(zhuān)用汽車(chē)設(shè)計(jì)特點(diǎn)31.4 設(shè)計(jì)思路5本設(shè)計(jì)是在現(xiàn)有的二類(lèi)底盤(pán)（東風(fēng)DFL3120B1底盤(pán)）基礎(chǔ)上進(jìn)行的自卸車(chē)改裝設(shè)計(jì)，根據(jù)底盤(pán)對(duì)應(yīng)的參數(shù)，選擇相應(yīng)的整車(chē)廠(chǎng)尺寸、車(chē)廂尺寸、軸距、前后懸距離、軸荷、輪胎規(guī)格以及發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。對(duì)車(chē)廂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及對(duì)副車(chē)架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并校核。51.5本章小結(jié)5第2章 自卸車(chē)主要參數(shù)的選擇52.1整車(chē)尺寸參數(shù)62.2質(zhì)量參數(shù)的確定62.3貨廂最大舉升角82.4其他技術(shù)

8、條件92.5本章小結(jié)9第3章 自卸車(chē)車(chē)廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)93.1車(chē)廂的結(jié)構(gòu)形式93.2 車(chē)廂的設(shè)計(jì)113.3 車(chē)廂板的鎖啟機(jī)構(gòu)143.4 車(chē)廂底部吊耳設(shè)計(jì)153.5 車(chē)輛防護(hù)裝置153.6 本章小結(jié)16第4章 自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)164.1 自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的選擇174.2 舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)與受力分析及參數(shù)選擇214.3本章小結(jié)25第5章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)255.1液壓系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)265.2油缸選型與計(jì)算295.3油箱容積與油管內(nèi)徑計(jì)算315.4 取力器設(shè)計(jì)315.5本章小結(jié)33第六章 副車(chē)架的設(shè)計(jì)346.1副車(chē)架的截面形狀346.2副車(chē)架前段形狀及位置346.3副車(chē)架形狀及主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算

9、386.4本章小結(jié)43總 結(jié)44參考文獻(xiàn)45致 謝461第1章 緒 論1.1研究背景 自卸車(chē)，是指通過(guò)液壓或機(jī)械舉升將其車(chē)廂傾斜一定角度而自行卸載貨物，并依靠車(chē)廂自重使其復(fù)位的專(zhuān)用汽車(chē),故又稱(chēng)翻斗車(chē)。自卸汽車(chē)按不同的方法有不同的分類(lèi)。按用途可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)屬非公路運(yùn)輸，主要用于承擔(dān)采礦、地質(zhì)、水利等運(yùn)輸任務(wù)。多數(shù)是重型和超重型(裝載質(zhì)量在20t以上)自卸汽車(chē)。這類(lèi)汽車(chē)也稱(chēng)為礦用自卸汽車(chē)。它的基本尺寸、容積、質(zhì)量以及軸荷等不受公路法規(guī)的要求，所以它只能在礦山、工地等使用。另一類(lèi)用于公路運(yùn)輸，它主要承擔(dān)砂石、泥土、煤炭等松散貨物運(yùn)輸，多為輕、中、重型(裝載質(zhì)量在220 t)普通自卸汽車(chē)。普通自卸

10、汽車(chē)按裝載質(zhì)量分為：輕型自卸汽車(chē)、中型自卸汽車(chē)和重型自卸汽車(chē)；按運(yùn)載貨物傾卸方向分為：后傾式、側(cè)傾式、三面傾式和底卸式自卸汽車(chē)；按車(chē)廂欄板結(jié)構(gòu)分為：欄板一面開(kāi)啟式、欄板三面開(kāi)啟式和簸箕式(即無(wú)后欄板)自卸汽車(chē)。一些特殊用途的自卸車(chē)需要有針對(duì)性的專(zhuān)用構(gòu)造，又稱(chēng)專(zhuān)用自卸汽車(chē)，例如高位自卸汽車(chē)、自裝卸垃圾汽車(chē)等。由于單方面對(duì)貨物的需求，自卸車(chē)運(yùn)輸?shù)拿黠@特征就是50%的空駛率。由于自卸車(chē)的靈活性以及能滿(mǎn)足多種噸位貨物的要求，可以運(yùn)輸絕的零散物資，比如港口貨物的中轉(zhuǎn)，糧食的收集和運(yùn)輸?shù)鹊取Ｗ孕盾?chē)由于運(yùn)輸路線(xiàn)、運(yùn)輸貨物的固定性，在煤炭、礦石、砂石的運(yùn)輸和工地道路施工作業(yè)中都應(yīng)用廣泛。 普通自卸汽車(chē)機(jī)構(gòu)組成

11、圖如下圖1.1所示：1-液壓傾卸操縱裝置；2-傾卸機(jī)構(gòu)；3-液壓油缸；4-拉桿；5-車(chē)廂；6-后鉸鏈支座；7-安全撐桿；8-油箱；9-油泵10-傳動(dòng)軸；11-取力器圖1.1 普通自卸汽車(chē)結(jié)構(gòu)組成1.2自卸車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r 目前，我國(guó)改裝車(chē)在汽車(chē)市場(chǎng)中已經(jīng)占有很大份額，改裝車(chē)市場(chǎng)最大銷(xiāo)售量約28萬(wàn)輛左右，其中比例最大的除了客車(chē)外，主要有廂式汽車(chē)、液灌汽車(chē)、自卸汽車(chē)、半掛汽車(chē)、冷藏保溫車(chē)等主要車(chē)型。但是從整體來(lái)看，這些專(zhuān)用車(chē)均存在技術(shù)落后、材料沉重、工藝較落后等問(wèn)題。對(duì)于自卸車(chē)來(lái)說(shuō)還存在車(chē)身不夠輕量化、舉升機(jī)構(gòu)方式的選擇以及液壓缸油液泄漏等急需解決的問(wèn)題。未來(lái)自卸車(chē)市場(chǎng)必然要向多品種、舒適化、輕量化、

12、污染低的方向發(fā)展。向安全性舒適性發(fā)展:提高整車(chē)安全性,包括車(chē)身安全性能、制動(dòng)性能進(jìn)一步提高;車(chē)身采用半浮氣簧式減震裝置，懸架采用少片簧以及橡膠懸架提高整車(chē)舒適性能；優(yōu)化變速操縱系統(tǒng)以提高駕駛舒適性能。變速箱方面:隨著動(dòng)力需求升級(jí)，會(huì)采用多檔位如8、9、12檔變速箱，并會(huì)采用機(jī)械自動(dòng)變速箱；另一方面也會(huì)選擇采用少檔位液力機(jī)械變矩器。提高載質(zhì)量利用系數(shù),進(jìn)一步降低整車(chē)整備質(zhì)量,節(jié)省原材料；上裝部分主要是車(chē)廂采用高強(qiáng)度鋼板，可以大幅降低鋼板選用規(guī)格，大幅降低整備質(zhì)量。底盤(pán)車(chē)架材料可能會(huì)采用鋁鎂合金材料，除能提高整車(chē)承載能力同時(shí)，大幅降低整車(chē)整備質(zhì)量。液壓裝置統(tǒng)一性:自卸車(chē)的液壓系統(tǒng),或進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)、或

13、前頂式或中頂式,不同的生產(chǎn)廠(chǎng)家、不同的要求、不同的技術(shù)參數(shù),導(dǎo)致了彼此價(jià)格差距比較大。由底盤(pán)廠(chǎng)和改裝廠(chǎng)聯(lián)合指定液壓件的規(guī)格、形狀、要求和技術(shù)參數(shù),統(tǒng)一進(jìn)行采購(gòu)，這將成為自卸車(chē)未來(lái)發(fā)展的方向，但目前還沒(méi)有這樣的做法。這種發(fā)展方向也是與我國(guó)公路條件和我國(guó)公路貨物運(yùn)輸市場(chǎng)有著緊密的聯(lián)系。目前，我國(guó)公路貨運(yùn)市場(chǎng)依然是個(gè)體戶(hù)為主的狀況，公路貨運(yùn)甚至還談不上物流管理，具有運(yùn)輸成本高、隨意性大、服務(wù)沒(méi)有保證等特點(diǎn)。但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃增長(zhǎng)，貨物運(yùn)輸行業(yè)的不斷壯大，這種格局將要逐步被打破?？鐕?guó)物流公司正虎視眈眈盯著中國(guó)公路貨運(yùn)這塊大市場(chǎng)。這場(chǎng)戰(zhàn)斗誰(shuí)是贏者，不言自明。集團(tuán)化貨運(yùn)市場(chǎng)對(duì)卡車(chē)的個(gè)性化要求將越來(lái)越高，

14、同時(shí)需求數(shù)量也將越來(lái)越大?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，未來(lái)的卡車(chē)發(fā)展方向?qū)⑹菍?zhuān)用車(chē)。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家專(zhuān)用車(chē)市場(chǎng)十分巨大，專(zhuān)用車(chē)具有品種多、技術(shù)含金量高等特點(diǎn)。就專(zhuān)用車(chē)品種而言，美國(guó)就有5000多個(gè)品種，甚至很多專(zhuān)用車(chē)已經(jīng)被E化，裝有電腦、衛(wèi)星導(dǎo)航等系統(tǒng)。確切地說(shuō)，我國(guó)專(zhuān)用車(chē)市場(chǎng)最終是向多品種、高精尖的方向發(fā)展。尤其是隨著我國(guó)公路運(yùn)輸主體的逐漸變化，將加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化和技術(shù)的升級(jí)。我國(guó)自卸汽車(chē)生產(chǎn)始于上世紀(jì)60年代初，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，尤其是在上世紀(jì)80年代以后通過(guò)技貿(mào)結(jié)合與合作生產(chǎn)方式，從國(guó)外引進(jìn)若干先進(jìn)的自卸汽車(chē)制造技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上形成以若干大型汽車(chē)制造廠(chǎng)為主體的機(jī)械傳動(dòng)式自卸汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)集團(tuán)。公

15、路用自卸汽車(chē)的裝載質(zhì)量從220t、礦用自卸汽車(chē)裝載質(zhì)量從20154t以基本形成完整的自卸汽車(chē)系列，為我國(guó)自卸汽車(chē)的騰飛打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然除普通自卸汽車(chē)以外，專(zhuān)用自卸汽車(chē)的生產(chǎn)也得到了一定的發(fā)展，尤其是新世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通環(huán)境的改善，各行業(yè)對(duì)專(zhuān)用汽車(chē)尤其是工程系列專(zhuān)用汽車(chē)的需求越來(lái)越大。專(zhuān)用汽車(chē)將跟更加注重行業(yè)化、專(zhuān)用化、系列化。國(guó)外自卸汽車(chē)生產(chǎn)始于上世紀(jì)30年代，比我國(guó)早30多年在其后70多年的發(fā)展過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，整車(chē)性能已有很大提高。為提高自卸汽車(chē)的科技含量，追求高附加值，各國(guó)更是不斷采用先進(jìn)技術(shù)，其主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：全面提高自卸汽車(chē)內(nèi)在質(zhì)量和使用性能；在制造加

16、工方面，自卸汽車(chē)朝著底盤(pán)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化、零部件生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化、工藝專(zhuān)業(yè)化和輔助生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展；廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，以提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)研制的周期；在材料配置上，將更多地采用高強(qiáng)度鋁合金、不銹鋼、工程塑料和聚合材料等。目前，自卸汽車(chē)以形成自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與車(chē)型系列。 目前，自卸車(chē)在中重型卡車(chē)市場(chǎng)需求量上約占百分之四十的份額，成為卡車(chē)市場(chǎng)的兵家必爭(zhēng)之地。我國(guó)自卸車(chē)的發(fā)展向重型化和輕型化兩極發(fā)展。2006年以來(lái)，中重卡銷(xiāo)量增長(zhǎng)趨勢(shì)與商用車(chē)總體情況相似，除2008年增幅出現(xiàn)下降以外，總體呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)。我國(guó)中重卡行業(yè)經(jīng)過(guò)近兩年放量式發(fā)展，2011年市場(chǎng)需求開(kāi)始放緩。2011年上半年國(guó)內(nèi)共銷(xiāo)卡車(chē)

17、1983753輛，出現(xiàn)5.03%的負(fù)增長(zhǎng)，其中，中重卡占據(jù)市場(chǎng)總份額的35.13%，上半年共銷(xiāo)售中重卡696859輛，成績(jī)整體下滑5.13%。上半年的重卡市場(chǎng)呈現(xiàn)出增幅逐月縮小、降幅逐月擴(kuò)大的特征。一季度，重卡市場(chǎng)共計(jì)銷(xiāo)售29.04萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)8.4%;前四月，重卡市場(chǎng)銷(xiāo)售39.65萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)3.33%。從5月開(kāi)始，重卡市場(chǎng)累計(jì)銷(xiāo)量出現(xiàn)下滑，前五月同比下降了2.29%。上半年，累計(jì)降幅進(jìn)一步擴(kuò)大到7%。1-6月，行業(yè)累計(jì)生產(chǎn)重卡50.50萬(wàn)輛，同比下降12.23%，累計(jì)銷(xiāo)售54.34萬(wàn)輛，同比下降7.04%。與一季度產(chǎn)銷(xiāo)分別增長(zhǎng)8.20%和8.40%，形成明顯的逆差。盡管上半年來(lái)重卡市場(chǎng)

18、的表現(xiàn)有些差強(qiáng)人意，但從進(jìn)一步市場(chǎng)細(xì)分看，重型貨車(chē)整車(chē)銷(xiāo)售17.70萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)26.22%，這個(gè)增速還是眾望所歸的。重型貨車(chē)非完整車(chē)輛銷(xiāo)售22.88萬(wàn)輛，同比下降5.49%;半掛牽引車(chē)銷(xiāo)售12.89萬(wàn)輛，同比下降35.13%。顯然重卡市場(chǎng)的下滑主要是在于半掛牽引車(chē)市場(chǎng)的大幅下降。重卡市場(chǎng)產(chǎn)銷(xiāo)的嚴(yán)重下滑，并不是一個(gè)長(zhǎng)期現(xiàn)象。目前重卡行業(yè)還處于“去庫(kù)存”階段。因?yàn)榧词故且痪€(xiàn)城市，其建設(shè)步伐也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有停滯，主要是受到目前這一階段宏觀政策收緊的影響。隨著政府保障房開(kāi)工率的提高，治超、限載的執(zhí)行以及公路物流費(fèi)用的降低等，都將有利于重卡銷(xiāo)售的提高。1.3專(zhuān)用汽車(chē)設(shè)計(jì)特點(diǎn) 專(zhuān)用汽車(chē)區(qū)別于普通汽車(chē)的一點(diǎn)就

19、是具有專(zhuān)用功能的上裝部分，能完成某些高難度、高要求、特殊環(huán)境下的作業(yè)功能。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意對(duì)其特殊功能的保證，這就形成了其自身特點(diǎn)，概括如下： 1、專(zhuān)用汽車(chē)總體布置的合理性設(shè)計(jì)要保證專(zhuān)用汽車(chē)的功能得以滿(mǎn)足，又要保證是在現(xiàn)有條件的約束下，如用現(xiàn)有二類(lèi)底盤(pán)進(jìn)行改裝的車(chē)輛應(yīng)保證新設(shè)計(jì)的部分不干涉車(chē)架。在必要時(shí)，也可適當(dāng)降低汽車(chē)的某些參數(shù)，以滿(mǎn)足專(zhuān)用工作裝置性能的要求。2、針對(duì)專(zhuān)用汽車(chē)品種多、差別大專(zhuān)用汽車(chē)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮零件的統(tǒng)一化、系列化，以便根據(jù)用戶(hù)的不同需求能很快地更換產(chǎn)品。對(duì)專(zhuān)用汽車(chē)零部件的設(shè)計(jì)，最大限度地選用已經(jīng)定型產(chǎn)品的零部件，盡量減少自制件。3、對(duì)專(zhuān)用汽車(chē)自制件的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循單件或小批

20、量的生產(chǎn)持點(diǎn)工的可能性。4、對(duì)專(zhuān)用汽車(chē)工作裝置中的某些核心部件和總成如各種水泵、油泵、齒輪泵及各種閥等，要從專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家中優(yōu)選 ，因?yàn)檫@些部件的可靠性和標(biāo)準(zhǔn)性決定了能否正常的完成任務(wù)要求。5、在普通汽車(chē)底盤(pán)上改裝的專(zhuān)用汽車(chē)，底盤(pán)受載情況可能與原設(shè)計(jì)不同，因此要對(duì)一些重要的總成結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。6、專(zhuān)用汽車(chē)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足有關(guān)機(jī)動(dòng)車(chē)輛公路交通安全法規(guī)的要求 對(duì)于某些特殊車(chē)輛，如重型半掛車(chē)、油田修井車(chē)、機(jī)場(chǎng)寬體客車(chē)等，應(yīng)作為特定作業(yè)環(huán)境的特種車(chē)輛來(lái)處理。7、某些專(zhuān)用汽車(chē)可能會(huì)在很惡劣的環(huán)境下工作，其使用條件復(fù)雜，要了解和掌握國(guó)家及行業(yè)相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使專(zhuān)用汽車(chē)有良好的適應(yīng)性，工作可靠，是要設(shè)安全性裝

21、置。 8、由于專(zhuān)用汽車(chē)種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用面廣、開(kāi)發(fā)期短等待點(diǎn)，所以專(zhuān)用汽車(chē)設(shè)計(jì)人員。既要具備汽車(chē)設(shè)計(jì)的知識(shí)相能力向時(shí)也要掌握專(zhuān)用汽車(chē)各種不同工作裝置的原理與設(shè)計(jì)計(jì)算。此外專(zhuān)用汽車(chē)設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)用戶(hù)的要求，市場(chǎng)動(dòng)態(tài)有充分的了解，這樣設(shè)計(jì)的產(chǎn)品才能在性能上先進(jìn)，在市場(chǎng)上適銷(xiāo)對(duì)路，在使用上滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。 對(duì)于液壓舉升機(jī)構(gòu)考慮到工作環(huán)境、工作性質(zhì)及工作內(nèi)容等的要求，在設(shè)計(jì)液壓舉升機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足的性能有:1、較強(qiáng)的免維護(hù)性 自卸車(chē)主要應(yīng)用場(chǎng)所是沙場(chǎng)、礦山、工地等，這些場(chǎng)所沙塵肆虐，工作環(huán)境惡劣，自卸機(jī)構(gòu)的維護(hù)條件較差，甚至有時(shí)根本談不上什么維護(hù)。因此需要自卸機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到鉸支點(diǎn)和油缸的免

22、維護(hù)性。2、良好的動(dòng)力性 舉升機(jī)構(gòu)作為自卸車(chē)卸料時(shí)的動(dòng)力來(lái)源，為保證卸料順利完成，要求其必須具有良好的動(dòng)力性能。輕型農(nóng)用自卸車(chē)由于其特定的使用環(huán)境和用戶(hù)群體決定了它經(jīng)常處于超載狀態(tài)，這就要求舉升機(jī)構(gòu)要具有一定的過(guò)載系數(shù)。3、平穩(wěn)性 要求舉升機(jī)構(gòu)在傾卸貨物時(shí)具有較好的平穩(wěn)性，不得有較大的動(dòng)力沖擊，降低沖擊力對(duì)機(jī)構(gòu)各部件的損傷概率，保證機(jī)構(gòu)的使用壽命。4、卸料性 自卸車(chē)通過(guò)特定的機(jī)構(gòu)使用貨物自動(dòng)傾卸到指定位置。因此，自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到的卸料目標(biāo)是:a、在固定時(shí)間內(nèi)將貨箱舉升一定的角度，即舉升機(jī)構(gòu)將貨箱舉升到最大舉升角所需的時(shí)間(對(duì)此國(guó)家規(guī)定了時(shí)間限值);b、貨箱被舉升機(jī)構(gòu)舉升到最大轉(zhuǎn)角時(shí)，貨物應(yīng)

23、順利地傾卸完畢(即最大舉升角達(dá)到貨物的安息角)。5、協(xié)調(diào)性自卸車(chē)在舉升過(guò)程中需要保證所裝貨物不能撒漏倒車(chē)向外，這就需要保證舉升機(jī)構(gòu)工作時(shí)的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性。在外力作用下，各部件能沿自己的鉸支點(diǎn)正常工作，不能出現(xiàn)干涉情況。1.4 設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì)是在現(xiàn)有的二類(lèi)底盤(pán)（東風(fēng)DFL3120B1底盤(pán)）基礎(chǔ)上進(jìn)行的自卸車(chē)改裝設(shè)計(jì)，根據(jù)底盤(pán)對(duì)應(yīng)的參數(shù)，選擇相應(yīng)的整車(chē)廠(chǎng)尺寸、車(chē)廂尺寸、軸距、前后懸距離、軸荷、輪胎規(guī)格以及發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。對(duì)車(chē)廂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及對(duì)副車(chē)架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并校核。1.5本章小結(jié)本章主要對(duì)自卸汽車(chē)的研究背景、分類(lèi)方式、未來(lái)的發(fā)展方向以及自卸汽車(chē)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行了描述，

24、并對(duì)設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行安排。 第2章 自卸車(chē)主要參數(shù)的選擇承擔(dān)公路運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕盾?chē)通常是在同種貨車(chē)基礎(chǔ)上改裝設(shè)計(jì)而成。其總體布置和設(shè)計(jì)程序與載貨車(chē)相近。首先，針對(duì)自卸車(chē)市場(chǎng)車(chē)型及所占比例進(jìn)行調(diào)研并對(duì)收集到的同類(lèi)車(chē)型資料進(jìn)行分析，摸清產(chǎn)品主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，了解相關(guān)國(guó)標(biāo)，了解有關(guān)設(shè)計(jì)法規(guī)等。在此基礎(chǔ)上擬定設(shè)計(jì)方案，處理好產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性與工藝?yán)^承性、零部件通用化程度以及生產(chǎn)成本的辯證關(guān)系，然后進(jìn)入具體技術(shù)設(shè)計(jì)階段。2.1整車(chē)尺寸參數(shù)表2.1 整車(chē)尺寸參數(shù)外形尺寸（長(zhǎng)寬高）760025002960（mm）軸距4500mm輪距（前/后）1920/1860(mm)前懸1450mm后懸1650mm接近角25

25、離去角20最小離地間隙540mm2.2質(zhì)量參數(shù)的確定 1.廠(chǎng)定最大裝載質(zhì)量 額定裝載質(zhì)量是自卸車(chē)的基本使用性能參數(shù)之一。目前，中、長(zhǎng)距離公路運(yùn)輸趨向使用重型自卸車(chē)，以便提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本，額定裝載質(zhì)量一般為919t；而承擔(dān)市區(qū)或市郊短途運(yùn)輸?shù)淖孕盾?chē)額定裝載質(zhì)量為4.59t。同時(shí)還應(yīng)考慮廠(chǎng)家的額定裝載質(zhì)量的合理升級(jí)，以利于產(chǎn)品系列化、部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)化。此外，額定裝載質(zhì)量還必須與選用的二類(lèi)底盤(pán)允許的最大總質(zhì)量相適應(yīng)。 改裝部分質(zhì)量主要包括：車(chē)廂質(zhì)量、副車(chē)架質(zhì)量、液壓系統(tǒng)質(zhì)量、舉升機(jī)構(gòu)質(zhì)量以及其他改裝部件的質(zhì)量。改裝部分質(zhì)量可以通過(guò)計(jì)算、稱(chēng)重求得，也可以根據(jù)同類(lèi)產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。

26、 2.整備質(zhì)量 自卸車(chē)整車(chē)整備質(zhì)量是指裝備齊全、加夠燃料、液壓油和冷卻液的空車(chē)質(zhì)量。他一般是二類(lèi)底盤(pán)質(zhì)量與改裝部分質(zhì)量的總和，是自卸車(chē)總體設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)之一。 3.廠(chǎng)定最大總質(zhì)量其值可按下式確定： 式中：自卸車(chē)整備質(zhì)量，kg； 廠(chǎng)定最大裝載質(zhì)量，kg； 按65kg計(jì)。4. 質(zhì)量利用系數(shù)是廠(chǎng)定最大裝載質(zhì)量與整車(chē)干質(zhì)量之比： 越大，則該車(chē)材料消耗少，材料利用率高。因此可反映自卸車(chē)設(shè)計(jì)制造水平。提高的主要措施在于設(shè)法減輕傾卸機(jī)構(gòu)與貨廂質(zhì)量。承擔(dān)公路運(yùn)輸15t以下的中重型自卸車(chē)之約為1.1-1.5。5、容積利用系數(shù) 即單位容積裝載質(zhì)量。它取決于常運(yùn)貨物的種類(lèi)。通常堆裝部分的體積約占貨廂體積的三分之

27、一。確定的原則是既要充分利用汽車(chē)額定載重能力；又要避免在運(yùn)輸高比重貨物時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重超載。對(duì)普通自卸車(chē)常取=1650kg/1850kg/。6、質(zhì)心位置質(zhì)心位置對(duì)汽車(chē)附著性能和穩(wěn)定性能等能產(chǎn)生重要影響，因此是一項(xiàng)重要指標(biāo)。質(zhì)心位置又分為空載質(zhì)心與滿(mǎn)載質(zhì)心兩種狀況。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求使改裝自卸車(chē)的質(zhì)心位置盡量接近原車(chē)質(zhì)心。質(zhì)心計(jì)算公式如下： 質(zhì)心水平位置 = (2.1)質(zhì)心垂直位置 (2.2)式中：自卸車(chē)廠(chǎng)定最大總質(zhì)量，kg； 自卸車(chē)前、后軸軸載質(zhì)量，kg； 底盤(pán)質(zhì)量，kg； 改裝部分各總成質(zhì)量，kg； 廠(chǎng)定最大裝載質(zhì)量，kg；、底盤(pán)質(zhì)心坐標(biāo)；、改裝部分各總成質(zhì)量質(zhì)心坐標(biāo)；、裝載質(zhì)量質(zhì)心坐標(biāo)。2.3貨廂最大

28、舉升角貨廂最大舉升角是當(dāng)貨廂舉升角是當(dāng)貨廂舉升至設(shè)計(jì)極限位置時(shí)，貨廂底部與車(chē)架平面之夾角。它取決于常運(yùn)貨物靜安息角的大小。多數(shù)貨物靜安息角在4045范圍。故為保證卸貨干凈，一般自卸車(chē)最大舉升角常取5060。此外，尚應(yīng)注意在最大舉升角時(shí)，車(chē)廂后板下垂最低點(diǎn)與地面保持一定卸貨高度。舉升時(shí)間指滿(mǎn)載時(shí)從開(kāi)始舉升至最大舉升角所需時(shí)間。表2-2 常見(jiàn)貨物的安患角物料煤焦炭鐵礦石細(xì)砂安息角27°45°50°40°45°30°45°物料粗砂石灰石粘土水泥安息角50°40°45°50°40°5

29、0°2.4其他技術(shù)條件1、 車(chē)廂應(yīng)舉升、下降平穩(wěn)，不允許有竄動(dòng)、沖撞和卡滯現(xiàn)象。2、 車(chē)廂最大舉升角為理論設(shè)計(jì)值。3、 超載的工況下，車(chē)廂分別舉升10和，停留5min，車(chē)廂自降量不得超過(guò)。4、 車(chē)廂應(yīng)符合下列要求：車(chē)廂表面平整，外表不容許有明顯的凹凸不平。有足夠的剛度和強(qiáng)度。車(chē)廂長(zhǎng)度允許mm，兩邊梁的直線(xiàn)性和平行性必須控制在3mm以?xún)?nèi)。兩對(duì)角線(xiàn)的尺寸差不得大于10mm。車(chē)廂底座與車(chē)廂底架之間應(yīng)貼合，因變形而造成的不能貼合距離不得大于6mm。車(chē)廂后相板與車(chē)廂后端之間應(yīng)貼合，最大間隙：上端小于3mm，下端小于1mm。鎖啟機(jī)構(gòu)開(kāi)啟靈活，鎖緊可靠。車(chē)廂舉升時(shí)能保持鎖緊狀態(tài)，車(chē)廂上升至?xí)r保證全

30、部打開(kāi)。5、 貨卸操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)靈活、準(zhǔn)確、可靠。6、 貨廂舉升后進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)，應(yīng)有防止車(chē)廂自降的保險(xiǎn)裝置。7、 車(chē)廂空載舉升到最大舉升角的時(shí)間不超過(guò)20s。8、 車(chē)廂空載從最大舉升角下降到與副車(chē)架貼合的時(shí)間不超過(guò)20s。2.5本章小結(jié)本章主要對(duì)自卸汽車(chē)的整車(chē)尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)以及其他性能參數(shù)進(jìn)行了確定，綜合考慮各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案。第3章 自卸車(chē)車(chē)廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)3.1車(chē)廂的結(jié)構(gòu)形式車(chē)廂是用于裝載和傾卸貨物，一般是由前后欄板、左右側(cè)欄板、車(chē)廂底板以及車(chē)廂底架組成。圖3.1為典型的底板橫剖面呈矩形的后傾式車(chē)廂結(jié)構(gòu)。車(chē)廂前欄板通常加做延伸到車(chē)頂?shù)牡姆雷o(hù)擋板來(lái)避免貨物灑落到駕駛室頂。

31、 1-車(chē)廂總成；2-后欄板；3、4-鉸鏈座；5-車(chē)廂鉸支座；6-側(cè)欄板；7-防護(hù)擋板；8-底板圖3.1 車(chē)廂結(jié)構(gòu)圖側(cè)傾式及三面傾卸式車(chē)廂欄板與底板為直角，如圖3.2所示。其欄板開(kāi)啟、關(guān)閉的鉸接軸為上置式，開(kāi)啟時(shí)，欄板呈自由懸垂?fàn)?，多用于有?cè)傾要求的中型自卸汽車(chē)。礦用自卸汽車(chē)和重型自卸汽車(chē)的車(chē)廂多采用簸箕式，以方便裝載，傾卸礦石、砂石等。有的簸箕式車(chē)廂采用雙層底板結(jié)構(gòu)，以增加底板的強(qiáng)度和剛度，并可減輕自重。簸箕式車(chē)廂如圖3.3所示。圖3.2 側(cè)頃式及三面傾卸式車(chē)廂圖3.3 簸箕式車(chē)廂本文設(shè)計(jì)的自卸車(chē)是短途運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕镀?chē)，沒(méi)有側(cè)傾要求，故采用后傾式車(chē)廂。3.2 車(chē)廂的設(shè)計(jì)3.2.1 車(chē)廂選擇材

32、料車(chē)廂材料的選擇比較重要，既要滿(mǎn)足剛度、強(qiáng)度方面的要求又要節(jié)省材料，降低制造成本。車(chē)廂底板主要受到貨物重力的作用，還有在裝卸時(shí)的慣性沖擊作用；車(chē)廂側(cè)板主要是運(yùn)輸貨物過(guò)程中貨物對(duì)板的作用力比較大，相對(duì)受到力的作用要稍小于車(chē)廂底板；車(chē)廂后板的受力情況和側(cè)板相似，但還要考慮安全防護(hù)作用。綜合以上因素考慮：車(chē)廂底板選Q235鋼板（GB/T 7092006）厚度8.0mm；車(chē)廂側(cè)板和前板選Q235鋼板（GB/T 7092006）厚度4.0mm；車(chē)廂的后板選Q235鋼板（GB/T 7092006）厚度5.0mm。車(chē)廂底架主要承受來(lái)自貨物以及廂板的重力和慣性力作用，為了避免拖帶泥土及其它貨物再加上外觀美觀問(wèn)

33、題，皆選擇結(jié)構(gòu)用矩形冷彎空心型鋼（GB/T 67282002），其結(jié)構(gòu)如圖3.4所示。圖3.4 矩形冷彎空心型鋼車(chē)廂底架所選矩形冷彎空心型鋼的數(shù)據(jù)如表31所示。表31 矩形冷彎空心型鋼截面尺寸參數(shù)（GB/T 67282002）H(mm)B(mm)t(mm)理論重量M120806.016.981120606.015.09790404.07.338960403.04.245注：表中理論重量是按密度為7.85g/cm3計(jì)算。為了加強(qiáng)車(chē)廂側(cè)板和后廂板的承受能力，在側(cè)廂板和后廂板上加裝了加強(qiáng)肋，材料是用熱軋槽鋼（GB/T 706-2008），其截面型式如圖3.3所示。所選的熱軋槽鋼的尺寸規(guī)格如表32所示

34、。高度 腿寬 腰厚 平均腿厚 內(nèi)圓弧半徑 腿端圓弧半徑圖3.5 熱軋槽鋼截面圖表32 熱軋槽鋼的尺寸規(guī)格（GB/T 7071988）型號(hào)h(mm)b(mm)理論重量M1010053 10.007121205312.5920a2007322.63730a3008534.4633.2.2 估算車(chē)廂質(zhì)量1. 車(chē)廂側(cè)板 鋼板質(zhì)量： 加強(qiáng)肋質(zhì)量： 雙側(cè)廂板總質(zhì)量： 2.車(chē)廂前板 鋼板質(zhì)量： 加強(qiáng)肋質(zhì)量： 車(chē)廂前板總質(zhì)量： 3.車(chē)廂后板 鋼板質(zhì)量： 加強(qiáng)肋質(zhì)量： 雙側(cè)后板總質(zhì)量： 4.車(chē)廂底板和底架 鋼板質(zhì)量： 兩根長(zhǎng)梁質(zhì)量： 兩根長(zhǎng)梁之間加強(qiáng)肋的質(zhì)量： 兩邊矩形管質(zhì)量： 其余加強(qiáng)肋質(zhì)量： 雙側(cè)廂板總質(zhì)量

35、：車(chē)廂總質(zhì)量：M=1929.82kg3.3 車(chē)廂板的鎖啟機(jī)構(gòu)自卸車(chē)汽車(chē)車(chē)廂板的鎖啟機(jī)構(gòu)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種，現(xiàn)在大多采用自動(dòng)鎖啟機(jī)構(gòu)。當(dāng)自卸汽車(chē)卸貨時(shí)，車(chē)廂逐漸傾斜，當(dāng)傾斜到一定程度，傾斜方向的車(chē)廂板便自動(dòng)開(kāi)啟，使車(chē)廂內(nèi)的貨物卸出。卸完貨后，車(chē)廂逐漸下落，直至落到原始位置，鎖啟機(jī)構(gòu)使自動(dòng)將車(chē)廂板鎖住。本設(shè)計(jì)采用自動(dòng)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖如下，1-限位塊，2-鎖鉤圖3.6 自動(dòng)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)當(dāng)車(chē)廂被舉升時(shí)，限位塊1隨著車(chē)廂一起升高，這時(shí)鎖鉤2右端鉤子一側(cè)在重力作用下繞軸旋轉(zhuǎn)與廂板脫離，這樣后廂板打開(kāi)。當(dāng)車(chē)廂回落時(shí)，限位塊壓著鎖鉤的左側(cè)，這樣鉤子就會(huì)勾住廂板，使后廂板閉合。3.4 車(chē)廂底部吊耳設(shè)計(jì) 吊耳的材料：鋼

36、板Q235具體形狀如圖3.7所示。圖3.7吊耳的結(jié)構(gòu)圖3.5 車(chē)輛防護(hù)裝置 防護(hù)欄的作用：側(cè)面防護(hù)裝置，能防止行人、摩托車(chē)和自行車(chē)者從車(chē)輛側(cè)面卷入輪下的裝置；后下部防護(hù)裝置，能有效地防止轎車(chē)、摩托車(chē)等車(chē)輛從車(chē)后下方嵌入的裝置。側(cè)面防護(hù)裝置可以是一個(gè)連續(xù)平面，或由一根或多根橫桿構(gòu)成，或者是平面與橫桿的組合體；當(dāng)采用橫桿結(jié)構(gòu)時(shí)，橫桿間距不大于300mm。側(cè)面防護(hù)裝置前緣與前面最近的車(chē)輪輪胎最后部分的水平間距不大于300mm。圖3.8 側(cè)面防護(hù)裝置 圖3.9 后下部防護(hù)裝置后下部防護(hù)裝置的寬度不可大于車(chē)輛后軸兩側(cè)車(chē)輪最外點(diǎn)之間的距離（不包括輪胎的變形量）并且后下部防護(hù)任一端的罪外端與這一側(cè)車(chē)輛后軸車(chē)

37、輪最外端的橫向水平距離并不大于100mm。車(chē)輛后下部防護(hù)裝置應(yīng)與車(chē)輛縱向?qū)ΨQ(chēng)面垂直，應(yīng)牢固、對(duì)稱(chēng)的安裝在車(chē)架的縱梁或者其他代件上。3.6 本章小結(jié)本章主要對(duì)自卸汽車(chē)的車(chē)廂的結(jié)構(gòu)和尺寸以及材料的選擇進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)車(chē)廂后欄板的自動(dòng)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，綜合考慮各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案。 第4章 自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1 自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的選擇4.1.1 舉升機(jī)構(gòu)的類(lèi)型自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)又稱(chēng)傾卸機(jī)構(gòu)，包括貨廂、副車(chē)架、車(chē)廂鉸鏈、舉升油缸及其杠桿系統(tǒng)?，F(xiàn)代自卸車(chē)的舉升機(jī)構(gòu)均以液壓能作為舉升動(dòng)力。其功能是承載物料，并在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下完成傾卸動(dòng)作。自卸汽車(chē)對(duì)傾卸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求如下：（1）利用連桿

38、機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車(chē)廂的翻轉(zhuǎn)，其安裝空間不能超過(guò)車(chē)廂底部與托架大梁間的空間；（2）結(jié)構(gòu)要緊湊，可靠，具有很好的動(dòng)力傳遞性能；（3）完成傾卸后，要能夠復(fù)位。舉升機(jī)構(gòu)的主要類(lèi)型有：1、油缸直推式油缸直推式傾卸機(jī)構(gòu)的示意圖如圖4.1所示，這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、舉升效率高、工藝簡(jiǎn)單、成本較低。采用單缸時(shí)，容易實(shí)現(xiàn)三面傾斜。另外，若油缸垂直下置時(shí)，油缸的推力可以作為，車(chē)廂的舉升力，因而所需的油缸功率較小。但是采用單缸時(shí)機(jī)構(gòu)橫向強(qiáng)度差，而且油缸的推程較大；采用多節(jié)伸縮時(shí)密封性也稍差。圖4.1 直推式傾卸機(jī)構(gòu)2、俯沖式俯沖式桿系傾卸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，橫向剛度好，舉升轉(zhuǎn)動(dòng)圓滑平順。但油缸必須增大容量。如圖4.2所示。圖

39、4.2 俯沖式傾卸機(jī)構(gòu)3、前推杠桿組合式前推杠桿組合式傾卸機(jī)構(gòu)示意圖如圖4.3所示，該機(jī)構(gòu)橫向剛度好，舉升時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)平順圓滑，在舉升過(guò)程中，舉升力小，構(gòu)件受力改善。但油缸的行程過(guò)大，偏擺角大。圖4.3前推杠桿組合式傾卸機(jī)構(gòu)4、杠桿平衡式（油缸后推杠桿組合式）油缸前推連桿組合式傾卸機(jī)構(gòu)的示意圖如圖4.4所示，這種機(jī)構(gòu)橫向剛度較好，舉升時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)圓滑平順，三腳架推動(dòng)車(chē)廂舉升時(shí)，但是油缸在車(chē)廂翻轉(zhuǎn)過(guò)程中擺動(dòng)角度較大，且活塞行程稍大。5、油缸后推連桿組合式（加伍德舉升臂式）油缸后推連桿組合式傾卸機(jī)構(gòu)的示意圖如圖4.5所示，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較緊湊，橫向剛度較好，油缸的推程小，舉升時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)圓滑平順。但舉升力系數(shù)大，舉升

40、臂(三角架)較大。圖4.4杠桿平衡式傾卸機(jī)構(gòu)圖4.5油缸后推連桿組合式傾卸機(jī)構(gòu)6、油缸前推連桿組合式（馬勒里舉升臂式）油缸前推連桿組合式傾卸機(jī)構(gòu)的示意圖如圖4.6所示，這種機(jī)構(gòu)橫向剛度較好，舉升時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)圓滑平順，三腳架推動(dòng)車(chē)廂舉升時(shí)，車(chē)廂傾翻軸支架的水平反力比較小，車(chē)架底部的受力也比較均勻。但是油缸在車(chē)廂翻轉(zhuǎn)過(guò)程中擺動(dòng)角度較大，且活塞行程稍大。圖4.6油缸前推連桿組合式傾卸機(jī)構(gòu)7、油缸浮動(dòng)連桿式（強(qiáng)力型）油缸浮動(dòng)連桿傾卸機(jī)構(gòu)示意圖如圖4.6所示，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，橫向剛度較好,舉升時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)圓滑平順。油缸進(jìn)出油管活動(dòng)范圍大，油管長(zhǎng)，副車(chē)駕受力改善，舉升力系數(shù)較小。但該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較大，油缸固定在節(jié)點(diǎn)上，

41、從而使桿件剛度要求較高。而且油缸轉(zhuǎn)動(dòng)角度過(guò)大。圖4.7油缸浮動(dòng)連桿式傾卸機(jī)構(gòu)4.1.2 自卸車(chē)傾卸機(jī)構(gòu)性能比較傾卸機(jī)構(gòu)是自卸汽車(chē)的重要裝置，它直接關(guān)系到自卸車(chē)的結(jié)構(gòu)與舉升性能。國(guó)內(nèi)外典型傾卸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型、性能特征，見(jiàn)表4.1。 表4.1 自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)特性比較結(jié)構(gòu)形式車(chē)型舉例性能特征直推式單缸前置斯太爾1291280K38卡瑪斯5511結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效率高、工藝簡(jiǎn)單、成本較低，采用單缸時(shí)，橫向剛度不足，采用多節(jié)伸縮時(shí)密封性較差中置斯太爾991200K38依發(fā)50LKCA340雙缸QD3151EQ340連桿組合式馬勒里舉升臂式五十鈴TD50ALCQDJN3180QD362橫向剛度好、舉升轉(zhuǎn)動(dòng)圓

42、滑平順舉升力系數(shù)小、省力、油壓特性好，但缸擺角大活塞行程稍大加伍德舉升臂式TD50A-DQD352HF352轉(zhuǎn)軸反力小，舉升力系數(shù)大，舉升臂較大，活塞行程短油缸前推杠桿組合式SX3180舉升力小，構(gòu)件受力改善，油缸擺角大油缸后推杠桿組合式日產(chǎn)PTL81SD舉升力適中，結(jié)構(gòu)緊湊但布置集中后部，車(chē)廂底板受力大油缸液動(dòng)連桿組合式Y(jié)Z300油缸進(jìn)出油管活動(dòng)范圍大，油管長(zhǎng)俯沖式東急73型桿系結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)，造價(jià)低，但油缸必須增大容量綜上，對(duì)于本設(shè)計(jì)自卸車(chē)，本文選用油缸直推式傾卸機(jī)構(gòu)。該種舉升機(jī)構(gòu)直接與車(chē)廂相連推動(dòng)車(chē)廂，啟動(dòng)性能較好，并且車(chē)廂受力狀況較好。4.2 舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)與受力分析及參數(shù)選擇該車(chē)總體布置基本

43、參數(shù)如下：廠(chǎng)定最大裝載質(zhì)量:4990kg；舉升總質(zhì)量:6930kg;最大舉升角:552用作圖法進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，其結(jié)果詳見(jiàn)圖4.7。圖4.7 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析圖圖中OAB為舉升初始位置，其舉升總質(zhì)量質(zhì)心為；OA為舉升終了位置，其舉升總質(zhì)量質(zhì)心為由總布置獲得： 油缸總行程L計(jì)算：總行程L應(yīng)保證最大舉升角的設(shè)計(jì)要求?？筛鶕?jù)余弦定理，從OA解出： L) (4.1)式中： 4.75 O 1811.4 代入式(4.1)得L=1670mm根據(jù)L=1670mm其三級(jí)行程分別為 , 自卸車(chē)之油缸舉升力應(yīng)保證最大舉升質(zhì)量時(shí)所需的舉升力矩。為此，對(duì)自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的最大受力狀況（即舉升初始狀態(tài)）進(jìn)行受力分析，如圖4.

44、8。通過(guò)受力分析求得油缸舉升力P、各級(jí)油缸直徑、，以及各級(jí)油缸力矩比系數(shù)、等主要參數(shù)如下：（1）油缸舉升力P油缸推力P對(duì)貨箱翻轉(zhuǎn)中心O產(chǎn)生的舉升力矩與舉升總質(zhì)量m對(duì)O點(diǎn)的阻力矩應(yīng)取得平衡67。即： (4.2)油缸舉升力矩最大舉升阻力矩代入（4.2）得:油缸舉升力 (4.3)式中：舉升總質(zhì)量，等于廠(chǎng)定最大裝載質(zhì)量和貨箱質(zhì)量之和，kg;X質(zhì)心至翻轉(zhuǎn)中心水平坐標(biāo)，它是隨車(chē)廂舉升角變化的函數(shù)，當(dāng)時(shí)，X為最大值X=1500mm;圖4.8 機(jī)構(gòu)受力分析圖油缸軸心線(xiàn)與底座OA之夾角，在舉升過(guò)程中為變量，因此油缸舉升力也隨之為變量。（2）油缸直徑確定油缸推力與油缸直徑的關(guān)系為：P (4.4)式中：p液壓系統(tǒng)最

45、大工作壓力，取p=16MP。將式（4.4）代入式（4.3）即可求得各級(jí)油缸之最小直徑：按上式可計(jì)算出各級(jí)油缸的最小直徑后，再經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化選定油缸直徑系列為:=110 mm、=90mm、=70mm。由式（4.4）計(jì)算出各節(jié)油缸總推力分別為： =94985N =78540N =50270N4.3本章小結(jié)本章主要對(duì)自卸汽車(chē)的舉升機(jī)構(gòu)的形式進(jìn)行了選擇，對(duì)舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和參數(shù)的選擇，根據(jù)所求出舉升力的大小確定了油缸的直徑。綜合考慮各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案。第5章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)自卸車(chē)所采用的油泵、油缸、液壓閥等液壓系統(tǒng)元件均為高度標(biāo)準(zhǔn)化、系列化與通用化且由專(zhuān)業(yè)化液壓件廠(chǎng)集中生產(chǎn)供應(yīng)。因此在

46、自卸車(chē)改裝設(shè)計(jì)中只需要進(jìn)行液壓元件選型計(jì)算。其主要內(nèi)容包括油缸的直徑與行程、油泵工作壓力、流量、功率以及油箱容積與管路內(nèi)徑等。5.1液壓系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5.1.1工作原理該系統(tǒng)的組成部件有液壓油泵、液壓缸、控制閥、執(zhí)行元件以及油管、分流塊等輔助結(jié)構(gòu)。其工作過(guò)程如下：1、準(zhǔn)備 先使自卸車(chē)處于駐車(chē)制動(dòng)狀態(tài)，并將變速器置于空擋，使轉(zhuǎn)閥手柄位于水平位置，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，然后踩離合器并結(jié)合取力器使油泵進(jìn)入工作狀態(tài)，此時(shí)液壓油經(jīng)油泵、單向閥、液壓換向閥流回油箱8。2、舉升將轉(zhuǎn)閥手柄逐漸向上轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉換向閥。此時(shí)，從油泵經(jīng)單向閥來(lái)的高壓油，進(jìn)入油缸實(shí)現(xiàn)舉升，油缸舉升到最大行程時(shí)撥動(dòng)限位閥，將高壓油路與回油

47、路接通而卸荷，舉升停止，貨廂處于舉升最高位置8。3、保持若需將車(chē)廂舉升至某一位置，只要保證手動(dòng)閥的手柄仍在旋進(jìn)位置，停止泵工作，車(chē)廂既可保持在任意位置。4、降落當(dāng)貨物卸完，車(chē)廂需下降時(shí)，先關(guān)閉泵，再將手動(dòng)閥的手柄向外旋出，換向閥控制油泄回手動(dòng)閥，舉升缸在車(chē)廂重力作用下將由液壓出，打開(kāi)換向閥，使其常閉變?yōu)槌ｉ_(kāi)狀態(tài)，車(chē)廂回位。 圖5.1 自卸車(chē)的液壓舉升系統(tǒng)5.1.2液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置自卸車(chē)液壓系統(tǒng)由動(dòng)力系統(tǒng)、工作元件、操縱元件和輔助系統(tǒng)組成。1、動(dòng)力元件包括取力器、油泵及單向閥、油箱及油泵傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。取力器通常均與變速器直接安裝成一體。取力方式可分左側(cè)取力、右傾取力或箱頂取力三種。油箱安裝位置則比較

48、靈活，主要視副車(chē)架與貨廂間的空間便于安裝維護(hù)液壓管路系統(tǒng)并盡量縮短油管長(zhǎng)度。2、工作元件通常采用液壓缸、液壓馬達(dá)，把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)工作裝置。油缸通過(guò)油缸支座安裝在副車(chē)架中部或中后部的加強(qiáng)橫梁上。由于工作部件受力極大，要求各連接鉸支部位的連接強(qiáng)度、剛度應(yīng)滿(mǎn)足要求，所有摩擦副的配合精度與潤(rùn)滑狀態(tài)良好。3、控制元件包括液壓分配閥、限位閥以及操縱系統(tǒng)。用來(lái)控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向、流量、壓力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向、速度、力的控制，也實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的過(guò)載保護(hù)、順序控制等?？刂撇考喟惭b在汽車(chē)前部的駕駛室內(nèi)部或后部，既要方便操縱與維護(hù)；又要減少管路的迂回。4、 輔助元件 減少管用來(lái)保證系統(tǒng)

49、能可靠地工作，有油管、管接頭、油箱、過(guò)濾器、密封件及冷卻器和儲(chǔ)能裝置組成。5.1.3 液壓分配閥 液壓分配閥式控制系統(tǒng)的核心，分為滑閥和轉(zhuǎn)閥兩大類(lèi),三位四通閥應(yīng)用范圍比較廣；而轉(zhuǎn)閥多用于低壓、小流量的輕型、中型自卸車(chē)上,分配閥又分為常開(kāi)式和常壓式,常開(kāi)式分配閥在車(chē)廂不舉升時(shí)，油泵的壓力油經(jīng)分配閥后又返回油箱，在系統(tǒng)中不產(chǎn)生高壓，因此可減輕油泵磨損，并可防止自卸車(chē)在行駛中意外舉升貨廂造成事故，故常開(kāi)式分配閥在自卸車(chē)應(yīng)用最為廣泛,分配閥選型主要考慮額定工作壓力、流量及操縱方式。 分配閥操縱機(jī)構(gòu)的形式有機(jī)械操縱式，氣壓操縱式和液壓操縱式,以氣壓操縱式應(yīng)用最為廣。操縱過(guò)程應(yīng)具有升起、中止、降落三個(gè)動(dòng)作

50、。機(jī)械操縱式：駕駛員通過(guò)機(jī)械杠桿或鋼絲軟軸直接撥動(dòng)液壓分配閥實(shí)現(xiàn)換向。液壓操縱式：通過(guò)手動(dòng)液壓操縱閥建立油壓來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉液動(dòng)舉升閥實(shí)習(xí)換向。此閥沒(méi)有中停位置，故必須切斷油泵動(dòng)力才能實(shí)現(xiàn)中停。 氣動(dòng)操縱式：利用貯氣筒的壓縮空氣，通過(guò)氣動(dòng)操縱閥控制操縱氣管，驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)分配閥上的氣缸工作，實(shí)現(xiàn)分配閥換向。 機(jī)械操縱式的優(yōu)點(diǎn)是可靠性好、通用性強(qiáng)、維修方便；缺點(diǎn)是桿件布置比較麻煩，不適合翻轉(zhuǎn)駕駛室采用。 液壓操縱式的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，操縱可靠，在我國(guó)引進(jìn)生產(chǎn)的斯太爾重型自卸車(chē)上采用了此種操縱系統(tǒng)。其不足處事反應(yīng)較慢，沒(méi)有中停位置。 氣動(dòng)操縱式的優(yōu)點(diǎn)是功能齊全、操作簡(jiǎn)便、反應(yīng)靈敏，結(jié)構(gòu)先進(jìn)，因此廣泛應(yīng)用于中、重型具備氣源的自卸車(chē)。其缺點(diǎn)是需同時(shí)具備液、氣兩套管路系統(tǒng)、維修麻煩。綜合以上優(yōu)缺點(diǎn)本設(shè)計(jì)采用機(jī)械操縱式，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖5.1 圖5.2 手動(dòng)轉(zhuǎn)閥當(dāng)把手柄拉到極限位置時(shí)，液壓缸開(kāi)始舉升。當(dāng)卸完貨物后，把手柄拉到降落區(qū)間時(shí)，車(chē)廂開(kāi)始下落，手柄越靠近水平下落的速度越快。5.2油缸選型與計(jì)算作為液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件分為活塞式液壓缸和浮柱式液壓缸兩類(lèi)。浮柱式為多級(jí)伸縮式油缸，一般有25級(jí)，其結(jié)構(gòu)緊湊，行程長(zhǎng)，并具有短而粗、使用油壓高（可達(dá)35兆帕），易于安裝布置等優(yōu)點(diǎn)。因此這里選用單作用