自卸車舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、目 錄摘要Abstract第1章 緒論31.1 課題的提出31.2 專用汽車設(shè)計(jì)特點(diǎn)51.3課題的實(shí)際意義61.4 國內(nèi)外自卸汽車的發(fā)展概況7第2章 輕型自卸車主要性能參數(shù)的選擇102.1整車尺寸參數(shù)的確定102.2質(zhì)量參數(shù)的確定102.3其它性能參數(shù)122.4本章小結(jié)12第3章 自卸車車廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)133.1 自卸汽車車廂的結(jié)構(gòu)形式133.1.1車廂的結(jié)構(gòu)形式133.1.2車廂選材143.2車廂的設(shè)計(jì)規(guī)范及尺寸確定143.2.1車廂尺寸設(shè)計(jì)153.2.2車廂內(nèi)框尺寸及車廂質(zhì)量163.3車廂板的鎖啟機(jī)構(gòu)173.4 本章小結(jié)17第4章 自卸舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)184.1自卸舉升機(jī)構(gòu)的選擇184.1.

2、1舉升機(jī)構(gòu)的類型184.1.2自卸汽車傾卸機(jī)構(gòu)性能比較214.2舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)動與受力分析及參數(shù)選擇234.2.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析234.2.2舉升機(jī)構(gòu)受力分析與參數(shù)選擇244.3本章小結(jié)26第5章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)275.1液壓系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)275.1.1工作原理275.1.2液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置285.1.3 液壓分配閥285.2油缸選型與計(jì)算295.3油箱容積與油管內(nèi)徑計(jì)算305.4取力器的設(shè)計(jì)315.5本章小結(jié)32第6章 副車架的設(shè)計(jì)336.1副車架的截面形狀及尺寸336.2副車架前段形狀及位置336.2.1 副車架的前端形狀及安裝位置336.2.2 縱梁與橫梁的連接設(shè)計(jì)356.2.3 副車架

3、與主車架的連接設(shè)計(jì)366.3副車架主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算376.3.1副車架主要尺寸設(shè)計(jì)376.3.2副車架的強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核376.4本章小結(jié)44結(jié)論45參考文獻(xiàn)46致謝47第1章 緒 論1.1 課題的提出專用自卸車是裝有液壓舉升機(jī)構(gòu)，能將車廂卸下或使車廂傾斜一定角度，貨物依靠自重能自行卸下或者水平推擠卸料的專用汽車。自卸汽車主要運(yùn)輸砂、石、土、垃圾、建材、煤炭、礦石、糧食、化肥和農(nóng)產(chǎn)品等散裝貨物。它具有以下多種分類方式。1、按用途分類：公路運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕盾嚕环枪愤\(yùn)輸?shù)闹匦妥孕盾嚕饕糜诘V區(qū)裝卸作業(yè)與大中型土建工程。2、按裝載質(zhì)量級別分類：輕型自卸車（一般小于3.5噸）；中型自卸車（

4、4噸-8噸）；重型自卸車（大于8噸）。3、按傳動類型分類：機(jī)械傳動、液力機(jī)械傳動和電動三種類型。4、按卸貨方式分類：有后傾式、三面傾卸式、底卸式，以及貨廂升高后傾式等多種形式。其中以后傾式應(yīng)用最廣。5、按傾卸機(jī)構(gòu)分類：直推式與杠桿舉升式自卸車。直推式又可細(xì)分為單缸式、雙缸式、多級式等。杠桿式又可細(xì)分為杠桿前置式、杠桿后置式、杠桿中置式等。6、按車廂結(jié)構(gòu)分類：一面開啟式、三面開啟式與無后欄板式。輕型農(nóng)用自卸車是隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，上世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的自卸運(yùn)輸車輛，其裝載重量在1t-4t之間。國家和地方均出臺專門的法規(guī)對農(nóng)用車尺寸、排放、車速等各方面性能進(jìn)行規(guī)范，從而促進(jìn)了輕型農(nóng)用自

5、卸車的健康發(fā)展。自2001年11月10日起，中國正式成為WTO成員國，國內(nèi)市場逐漸開放。同時，我國亦確立了以擴(kuò)大內(nèi)需為主的經(jīng)濟(jì)政策，實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，加大對基建項(xiàng)目的投資力度，農(nóng)林牧漁、采礦、水利、軍工、環(huán)保、商業(yè)運(yùn)輸、交通、通訊、金融、機(jī)場、電力、城市建設(shè)和石油開采等行業(yè)均快速發(fā)展，使各種類型的專用車需求量大增。在廣大城鄉(xiāng)的沙場、礦山、工地及般的十木工程等的運(yùn)輸作業(yè)中輕型農(nóng)用自卸車以其靈活機(jī)動、價格低廉的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。傾卸裝置是自卸汽車的主要結(jié)構(gòu)部分。其主要組成如下：普通自卸汽車機(jī)構(gòu)組成圖如下圖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-車廂；6-后

6、鉸鏈支座；7-安全撐桿；8-油箱；9-油泵10-傳動軸；11-取力器圖1.1 普通自卸汽車結(jié)構(gòu)組成在輕型農(nóng)用自卸車的設(shè)計(jì)當(dāng)中，液壓舉升機(jī)構(gòu)和車廂的設(shè)計(jì)一直處于重要的地位。這是因?yàn)橐簤号e升機(jī)構(gòu)是輕型農(nóng)用自卸車的重要工作系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣直接影響著汽車的多個主要性能指標(biāo);對提高液壓舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率具有重要的意義。1.2 專用汽車設(shè)計(jì)特點(diǎn)專用汽車與普通汽車的區(qū)別主要是改裝了具有專用功能的上裝部分，能完成某些特殊的運(yùn)輸和作業(yè)功能。因此在設(shè)計(jì)上，除了要滿足基本型汽車的性能要求外，還要滿足專用功能的要求，這就形成了其自身特點(diǎn)，概括如下：1、專用汽車設(shè)計(jì)多選用定型的基本型汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì) 這

7、首先就需要了解國內(nèi)外汽車產(chǎn)品，特別是貨車產(chǎn)品的生產(chǎn)情況、底盤規(guī)格、供貨渠道、銷售價格及相關(guān)資料等。然后根據(jù)所設(shè)計(jì)的專用汽車的功能和性能指標(biāo)要求，在功率匹配、動力輸出、傳動方式、外形尺寸、軸載質(zhì)量、購置成本等方面進(jìn)行分析比較，優(yōu)選出一種基本型汽車底盤作為專用汽車改裝設(shè)計(jì)的底盤。能否選到一種好的汽車底盤，是能否設(shè)計(jì)出一種好的專用汽車的前提。對于不能直接采用二類底盤或三類底盤進(jìn)行改裝的專用汽車，也應(yīng)盡量選用定型的汽車總成和部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期和提高產(chǎn)品的可靠性。2、專用汽車設(shè)計(jì)的主要工作是總體布置和專用工作裝置匹配設(shè)計(jì)時既要保證專用功能滿足其性能要求，也要考慮汽車底盤的基本性能不受到影

8、響。在必要時，可適當(dāng)降低汽車底盤的某些性能指標(biāo)，以滿足實(shí)現(xiàn)某些專用工作裝置性能的要求。3、針對專用汽車品種多、批量少的生產(chǎn)持點(diǎn)專用汽車設(shè)計(jì)應(yīng)考慮產(chǎn)品的系列化，以便根據(jù)不同用戶的需要而能很快的進(jìn)行產(chǎn)品變型 圖11為菜廠牽引車、半掛車和全掛車系列型譜。對專用汽車零部件的設(shè)計(jì)，應(yīng)按“三化”的要求進(jìn)行，最大限度地選用標(biāo)難件，或選用已經(jīng)定型產(chǎn)品的零部件，盡量減少自制件。4、對專用汽車自制件的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循單件或小批量的生產(chǎn)持點(diǎn)工的可能性。5、對專用汽車工作裝置中的某些核心部件和總成如各種水泵、油泵、氣泵、空壓機(jī)及各種閥等，要從專業(yè)生產(chǎn)廠家中優(yōu)選 因?qū)Ｓ闷噷ｍ?xiàng)作業(yè)性能的好壞，主要決定干這些部件的性能和可靠

9、性。6、在普通汽車底盤上改裝的專用汽車，底盤受載情況可能與原設(shè)計(jì)不同，因此要對一些重要的總成結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。7、專用汽車設(shè)計(jì)應(yīng)滿足有關(guān)機(jī)動車輛公路交通安全法規(guī)的要求 對于某些特殊車輛，如重型半掛車、油田修井車、機(jī)場寬體客車等，應(yīng)作為特定作業(yè)環(huán)境的特種車輛來處理。8、某些專用汽車可能會在很惡劣的環(huán)境下工作，其使用條件復(fù)雜，要了解和掌握國家及行業(yè)相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使專用汽車有良好的適應(yīng)性，工作可靠，是要設(shè)安全性裝置。綜上所述，專用汽車的設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)和要求，既要滿足汽車設(shè)計(jì)的一般要求。同時又要獲得好的專用性能。這就要求汽車和專用工作裝置合理匹配，構(gòu)成一個協(xié)調(diào)的整體，使汽車的基本性能和專用功

10、能都得到充分發(fā)揮2。由于專用汽車種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用面廣、開發(fā)期短等待點(diǎn)，所以專用汽車設(shè)計(jì)人員。既要具備汽車設(shè)計(jì)的知識相能力向時也要掌握專用汽車各種不同工作裝置的原理與設(shè)計(jì)計(jì)算。此外專用汽車設(shè)計(jì)人員還需要對用戶的要求，市場動態(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)，在市場上適銷對路，在使用上滿足用戶的要求。1.3課題的實(shí)際意義對于液壓舉升機(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)時應(yīng)滿足的性能有:1、較強(qiáng)的免維護(hù)性 自卸車主要應(yīng)用場所是沙場、礦山、工地等，這些場所沙塵肆虐，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)

11、時就要考慮到鉸支點(diǎn)和油缸的免維護(hù)性。2、良好的動力性 舉升機(jī)構(gòu)作為輕型農(nóng)用自卸車卸料時的動力來源，為保證卸料順利完成，要求其必須具有良好的動力性能。輕型農(nóng)用自卸車由于其特定的使用環(huán)境和用戶群體決定了它經(jīng)常處于超載狀態(tài)，這就要求舉升機(jī)構(gòu)要具有一定的過載系數(shù)。3、平穩(wěn)性 要求舉升機(jī)構(gòu)在傾卸貨物時具有較好的平穩(wěn)性，不得有較大的動力沖擊，降低沖擊力對機(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 輕型農(nóng)用自卸車顧名思義就是省卻了人力卸料之苦，通過特定的機(jī)構(gòu)使用液壓力自動卸料。因此，自卸車舉升機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到的卸料目標(biāo)是:a、在較短的時間內(nèi)使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間

12、(對此國家規(guī)定了時間限值);b、貨箱被舉升機(jī)構(gòu)舉升到最大轉(zhuǎn)角時，貨物應(yīng)順利地傾卸完畢(即最大舉升角達(dá)到貨物的安息角)。5、緊湊性 輕型農(nóng)用自卸車多數(shù)是中小噸位的工程運(yùn)輸車輛，其裝載工具多為小型裝載機(jī)械。為了裝載方便，輕型農(nóng)用自卸車的貨箱布置位置一般較低，同時又要考慮到輕型農(nóng)用自卸車的工作環(huán)境，應(yīng)使其具有較好的通過性(即離地間隙受限)，因此，自卸車的舉升機(jī)構(gòu)布置空間就受到很大的限制，這就要求機(jī)構(gòu)具有較好的緊湊性，占用較少的空間。6、協(xié)調(diào)性液壓舉升機(jī)構(gòu)實(shí)際上是一種演化的四連桿機(jī)構(gòu)，在外力作用下，各部件能沿自己的鉸支點(diǎn)按設(shè)計(jì)者的意圖順利轉(zhuǎn)動，不得出現(xiàn)傳動角小于許用傳動角的情況，更不能有死點(diǎn)位置的存在

13、。1.4 國內(nèi)外自卸汽車的發(fā)展概況我國專用車市場“蛋糕”將越做越大。去年以來，我國專用車市場取得較好的經(jīng)營業(yè)績，全國395家改裝車企業(yè)改裝汽車23.06萬輛，銷售23.05萬輛?？蛙嚫难b量最大，共改裝萬輛，占總量的44.88；載貨汽車44870輛，占總量的19.46；自卸汽車27125輛，占總量的11.76；廂式、罐式等專用車銷售40966輛，占總量的17.77。今年18月份，各類專用車銷售均有較大增幅，樂觀估計(jì)今年全年專用車產(chǎn)銷將達(dá)30萬輛。通過數(shù)字來看，去年一年銷售專用車達(dá)23萬輛，結(jié)合我國道路、經(jīng)濟(jì)等實(shí)際情況，應(yīng)該說數(shù)量還是比較可觀的。但是問題就在于395家改裝企業(yè)才生產(chǎn)23萬輛。可以看

14、出，我國汽車改裝企業(yè)和汽車制造一樣，存在著規(guī)模小、技術(shù)落后、生產(chǎn)點(diǎn)過多等問題。從改裝車生產(chǎn)分布地區(qū)來看，也存在較大不均衡性。江蘇、河北、安徽、河南等8個省去年產(chǎn)量之和約占總產(chǎn)量的75，其他21個省僅占總產(chǎn)量的25。地域的不均衡性也顯示出專用車市場前景看好。目前，我國改裝車市場最大銷售量約25萬輛左右，改裝量最大的除了客車外，主要有廂式車、罐式車、自卸車等主要車型。但是總體來看，這些專用車均存在技術(shù)附加值低、工藝較落后等問題。從品種來看，我國改裝車品種較少，僅有400多個品種。那么，未來改裝車市場到底是什么市場呢？肯定地說，應(yīng)該向多品種、高、精、尖方向發(fā)展。這種發(fā)展方向除了我國公路條件改善外，還

15、和我國公路貨物運(yùn)輸市場息息相關(guān)。目前，我國公路貨運(yùn)市場的主體依然是以個體戶為主，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)沒有保證等特點(diǎn)。隨著我國加入世界貿(mào)易組織，這種格局將要逐步被打破。我國汽車工業(yè)保護(hù)期只有五年，但是公路貨運(yùn)市場卻可以向外資開放?？鐕锪鞴菊⒁曧耥穸⒅袊坟涍\(yùn)這塊大市場。這場戰(zhàn)斗誰是贏者，不言自明。集團(tuán)化貨運(yùn)市場對卡車的個性化要求將越來越高，同時需求數(shù)量也將越來越大。可以毫不夸張地說，未來的卡車發(fā)展方向?qū)⑹菍Ｓ密?。美國等發(fā)達(dá)國家專用車市場十分巨大，專用車具有品種多、技術(shù)含金量高等特點(diǎn)。就專用車品種而言，美國就有5000多個品種，甚至很多專用車已經(jīng)被

16、E化，裝有電腦、衛(wèi)星導(dǎo)航等系統(tǒng)。確切地說，我國專用車市場最終是向多品種、高精尖的方向發(fā)展。尤其是隨著我國公路運(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。我國自卸汽車生產(chǎn)始于上世紀(jì)60年代初，經(jīng)過40多年的發(fā)展，尤其是在上世紀(jì)80年代以后通過技貿(mào)結(jié)合與合作生產(chǎn)方式，從國外引進(jìn)若干先進(jìn)的自卸汽車制造技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上形成以若干大型汽車制造廠為主體的機(jī)械傳動式自卸汽車生產(chǎn)企業(yè)集團(tuán)。公路用自卸汽車的裝載質(zhì)量從220t、礦用自卸汽車裝載質(zhì)量從20154t以基本形成完整的自卸汽車系列，為我國自卸汽車的騰飛打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然除普通自卸汽車以外，專用自卸汽車的生產(chǎn)也得到了一定的發(fā)展，尤其是新世紀(jì)

17、以來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和交通環(huán)境的改善，各行業(yè)對專用汽車尤其是工程系列專用汽車的需求越來越大。專用汽車將跟更加注重行業(yè)化、專用化、系列化。國外自卸汽車生產(chǎn)始于上世紀(jì)30年代，比我國早30多年在其后70多年的發(fā)展過程中，其結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，整車性能已有很大提高。為提高自卸汽車的科技含量，追求高附加值，各國更是不斷采用先進(jìn)技術(shù)，其主要表現(xiàn)以下幾個方面：全面提高自卸汽車內(nèi)在質(zhì)量和使用性能；在制造加工方面，自卸汽車朝著底盤生產(chǎn)專業(yè)化、零部件生產(chǎn)專業(yè)化、工藝專業(yè)化和輔助生產(chǎn)專業(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

18、聚合材料等。目前，自卸汽車以形成自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與車型系列。目前, 各大自卸汽車生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的自卸車尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)多數(shù)為拉桿式尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)、鏈條式尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)、液壓手動控制式尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)等, 這些機(jī)構(gòu)各有特點(diǎn), 在運(yùn)輸自卸車中被廣泛使用。國內(nèi)使用的自卸車車箱大部分使用16Mn制造而成。其特點(diǎn)是鋼板厚, 車箱沉重, 截面一般呈方形, 邊板和底板有很多的加強(qiáng)筋。16Mn的屈服強(qiáng)度較低, 硬度較小, 且沖擊性能較差。這些特性決定了不適合用于制造輕量化的車箱。在歐美, 很多車箱都使用HARDOX耐磨鋼板材料, 與傳統(tǒng)的方形車箱有著很大的區(qū)別, 其特點(diǎn)是橫截面呈U形或半弧形, 而且車箱邊板和底板幾乎沒有使用

19、加強(qiáng)筋。HARDOX是瑞典鋼鐵集團(tuán)生產(chǎn)的一種耐磨鋼板, 具有較高的屈服強(qiáng)度, 是16Mn的三倍以上, 并且具有較高的硬度和沖擊韌性。在設(shè)計(jì)裝載量相同的情況下, 用HARDOX鋼板制造的車箱與16Mn用制造的車箱相比, 板材厚度更薄, 且不需要加強(qiáng)筋。據(jù)國外的一些廠家反饋, 車箱使用HARDOX鋼板后, 重量能減少, 甚至更多。某些自卸車在產(chǎn)品開發(fā)、試驗(yàn)和用戶的使用過程中均發(fā)現(xiàn)舉升機(jī)構(gòu)中三角臂早期斷裂問題。實(shí)際構(gòu)件在運(yùn)動過程中承受一定動載荷的沖擊,受力大小方向不規(guī)則,使用傳統(tǒng)的方法很難對受力點(diǎn)的受力情況進(jìn)行測量,直接利用現(xiàn)有的有限元軟件ANSYS 也無法對其進(jìn)行分析,很難確定在運(yùn)動過程中極限應(yīng)力

20、區(qū)域;但是軟件劃分網(wǎng)格功能強(qiáng)大;而仿真分析軟件ADAMS 雖然處理剛性物體運(yùn)動精度較高,但對于復(fù)雜的柔性體的建模和計(jì)算都比較困難。為此一些專家利用有限元軟件ANSYS 和動力學(xué)軟件ADAMS 進(jìn)行聯(lián)合仿真分析,找出了三角臂早期斷裂的原因,并提出改進(jìn)方案。第2章 輕型自卸車主要性能參數(shù)的選擇承擔(dān)公路運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕盾囃ǔＪ怯赏N貨車變型設(shè)計(jì)而成。其總體設(shè)計(jì)程序與載貨車相近。首先，進(jìn)行一系列的市場調(diào)研和同類車型資料的收集分析，摸清產(chǎn)品主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(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)原則，協(xié)調(diào)使用、制造與經(jīng)濟(jì)三方矛盾，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

21、后進(jìn)入具體技術(shù)設(shè)計(jì)階段。在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，首先進(jìn)行自卸車結(jié)構(gòu)選型，確定舉升機(jī)構(gòu)類型與貨廂結(jié)構(gòu)形式，然后選擇自卸車總布置主要參數(shù)。2.1整車尺寸參數(shù)的確定表2.1 整車尺寸參數(shù)外形尺寸（長寬高）454018001980（mm）軸距2800mm輪距（前/后）1480/1470(mm)前懸970mm后懸770mm接近角25離去角36最小離地間隙185mm2.2質(zhì)量參數(shù)的確定自卸車質(zhì)量參數(shù)包括廠定最大裝載質(zhì)量、整備質(zhì)量、廠定最大總質(zhì)量、質(zhì)量利用系數(shù)、容積利用系數(shù)，以及重心位置等3。1、廠定最大裝載質(zhì)量根據(jù)裝載質(zhì)量級別分類中，輕型自卸車小于3.5噸的規(guī)定，由于本設(shè)計(jì)中自卸車裝載貨物為農(nóng)產(chǎn)品，因此這里取最大

22、裝載質(zhì)量為1500kg。2、整備質(zhì)量整備質(zhì)量指的是裝備齊全、加滿油水的空車質(zhì)量。它等于底盤的整備質(zhì)量與汽車改裝部分之和。改裝部分質(zhì)量包括取力器裝置、液壓系統(tǒng)、舉升機(jī)構(gòu)、副車架、貨廂以及其它改裝附件的質(zhì)量。在總體設(shè)計(jì)時，常參考同類樣車及總成，進(jìn)行零部件稱重或質(zhì)量分析，初步估算出改裝部分質(zhì)量與整備質(zhì)量。這里參考同類車型取整備質(zhì)量為2100kg。3、 廠定最大總質(zhì)量最大總質(zhì)量是按規(guī)定裝滿貨物、坐滿司機(jī)乘坐人員的整備質(zhì)量?？砂聪率接?jì)算： (2.1)式中： 自卸車整備質(zhì)量，kg 廠定最大裝載質(zhì)量，kg 額定司機(jī)乘客人員質(zhì)量，每人按65kg計(jì)。 kg4、質(zhì)量利用系數(shù)是廠定最大裝載質(zhì)量與其整備質(zhì)量之比 (2

23、.2)越大，則該車材料消耗少，材料利用率高。因此可反映自卸車設(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。一般3噸以下輕型自卸車之約為0.5-1.0。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。通常堆裝部分的體積約占貨廂體積的三分之一。確定的原則是既要充分利用汽車額定載重能力；又要避免在運(yùn)輸高比重貨物時出現(xiàn)嚴(yán)重超載。對普通自卸車常取=1650。6、質(zhì)心位置質(zhì)心位置對汽車附著性能和穩(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)心與滿載質(zhì)心兩種狀況。設(shè)計(jì)時應(yīng)力求使改裝自卸車的質(zhì)心位置盡量接近原車質(zhì)心。質(zhì)心計(jì)算公式如下：質(zhì)心水平位置 (2.3) 質(zhì)

24、心垂直位置 (2.4)式中：自卸車廠定最大總質(zhì)量，kg；自卸車前、后軸軸載質(zhì)量，kg；底盤質(zhì)量，kg；改裝部分各總成質(zhì)量，kg；廠定最大裝載質(zhì)量，kg；、底盤質(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其它性能參數(shù)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，貨廂底部與車架平面之夾角。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，一般自卸車最大舉升角常取5060。此外，尚應(yīng)注意在最大舉升角時，車廂后板下垂最低點(diǎn)與地面保持一定卸貨高度。舉升時間指滿載時從開始舉升至最大舉升角所需時間。降落時間系指空載時貨廂從最大舉升角降至車架的

25、時間。此兩項(xiàng)參數(shù)太長將影響運(yùn)輸生產(chǎn)率；太短又勢必增大液壓系統(tǒng)負(fù)荷。故一般設(shè)計(jì)舉升時間要求為15s-25s，降落時間要求為8s-15s。2.4本章小結(jié)本章主要對輕型農(nóng)用自卸汽車的整車尺寸參數(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 自卸車車廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)3.1 自卸汽車車廂的結(jié)構(gòu)形式3.1.1車廂的結(jié)構(gòu)形式車廂是用于裝載和傾卸貨物。它一般是由前欄板、左右側(cè)欄板，圖3.1為典型的底板橫剖面呈矩形的后傾式車廂結(jié)構(gòu)。為避免裝載時物料下落碰壞駕駛室頂孟，通常車廂前欄板加做向上前方延伸的防護(hù)擋板。車廂底板固定在車廂底架之上。車廂的側(cè)欄板、前后欄板外側(cè)面通

26、常布置有加強(qiáng)筋。后傾式車廂廣泛用于輕、中和重型自卸汽車。它的左右側(cè)欄板固定，后欄板左右兩端上部與側(cè)欄板餃接，后欄板借此即可開啟或關(guān)閉。1-車廂總成；2-后欄板；3、4-鉸鏈座；5-車廂鉸支座；6-側(cè)欄板；7-防護(hù)擋板；8-底板圖3.1 車廂結(jié)構(gòu)圖側(cè)傾式及三面傾卸式車廂欄板與底板為直角，如圖3.2所示。其欄板開啟、關(guān)閉的鉸接軸為上置式，開啟時，欄板呈自由懸垂?fàn)?，多用于有?cè)傾要求的中型自卸汽車。礦用白卸汽車和重型自卸汽車的車廂多采用簸箕式，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。簸箕式車廂如圖3.3所示。圖3.2 側(cè)頃式及三面傾卸式車廂圖

27、3.3 簸箕式車廂本文設(shè)計(jì)的自卸車是承擔(dān)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)短途運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕镀?，沒有側(cè)傾要求，故采用后傾式車廂。3.1.2車廂選材在全面分析車廂的工作條件、受力狀態(tài)、工作環(huán)境和零件失效等各種因素的前提下，選用16Mn工程用鋼材。3.2車廂的設(shè)計(jì)規(guī)范及尺寸確定3.2.1車廂尺寸設(shè)計(jì) 外廓尺寸應(yīng)在廂式貨車總體設(shè)計(jì)階段予以確定。為了防止緊急制動時貨廂與駕駛室之間留有150-250mm的間隙。為滿足汽車的軸荷分配，車廂和貨物的質(zhì)心離后橋中心線的距離為：對于后輪為雙胎的長頭或短頭車，該距離一般為軸距L的（2-10）；對于平頭車，該距離一般為軸距的（12-22）；根據(jù)車廂質(zhì)心到后橋中心線的距離以及駕駛室后壁的位置

28、，可確定車廂長度，取車廂長度為2700mm；廂體寬度主要由底盤輪距1480mm、使用要求及法規(guī)限寬的因素決定,這里取車廂寬度為1800 mm；廂體高度由改裝后的質(zhì)心高度（影響汽車的行駛穩(wěn)定性）決定，在滿足裝載容積及裝卸方便的情況下，應(yīng)盡量減小廂體高度，以降低質(zhì)心，提高汽車行駛穩(wěn)定性，這里取車廂高為400 mm。將全金屬焊接車廂設(shè)計(jì)成等剛度體車廂是自卸汽車設(shè)計(jì)的重點(diǎn).但是很難既能保證高強(qiáng)度又能保證輕量化。 就整車而言，可以看成由車輪、前軸、后橋殼、懸架、車架、車廂及其橡膠緩沖塊等不同剛度單元組合而成的彈性體，受力時，將按照各自的剛度產(chǎn)生各自的變形，其變形量與剛度成反比，吸收的能量與剛度成正比。車

29、廂剛度，無論是彎曲剛度還是扭轉(zhuǎn)剛度，都會增加車架的相應(yīng)剛度，兩者的剛度是相輔相成、互相補(bǔ)償?shù)?。?dāng)汽車前后左右車輪處于高差較大的路面，車架扭曲較大時，車廂應(yīng)該有一定的扭轉(zhuǎn)隨動性。如果車廂的扭轉(zhuǎn)剛度過大，當(dāng)車架扭轉(zhuǎn)到一定程度時，車廂前支承緩沖塊相應(yīng)的一側(cè)壓到極限位置，車廂縱梁的另一側(cè)可能離開緩沖塊，車廂前端的一大部分重量轉(zhuǎn)移到一側(cè)的車架縱梁上，縱梁可能超載損壞。如果車廂扭轉(zhuǎn)剛度過小，能與車架扭轉(zhuǎn)隨動，當(dāng)車架產(chǎn)生較大扭曲時，車廂可能因變形過大而早期損壞。 全金屬焊接等剛度車廂設(shè)計(jì)的規(guī)范化的定量的設(shè)計(jì)計(jì)算方法并不是很完善，根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)，可以知道一些設(shè)汁規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：車廂底板和側(cè)梁斷面應(yīng)小些，布置應(yīng)密

30、集，這樣易于形成等剛度。自卸汽車車架斷面系數(shù)也應(yīng)比同級噸位的貨車車架大一倍。對于兩軸載質(zhì)為10t的車廂，車架按1.5t整體重物從lm高處落人車廂的沖擊負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，車廂底板厚度應(yīng)不小于10mm，其選材強(qiáng)度等級大于60kg級。3t自卸汽車的車廂底板厚度應(yīng)不小于6mm，本文所設(shè)計(jì)的自卸車，其額定載荷為1.5t，故其車廂底板厚度取6mm。車廂的內(nèi)部形狀應(yīng)為簸箕形，底板前窄后寬，單邊角度11.5，橫端面下窄上寬，單邊角度11.5。這樣，當(dāng)車廂傾卸時，貨物不易在車廂內(nèi)卡住，易于傾卸。3.2.2車廂內(nèi)框尺寸及車廂質(zhì)量自卸車的裝載質(zhì)量為1500kg，農(nóng)用自卸車常運(yùn)貨物密度如表3.1：表3.1 農(nóng)用自卸車常運(yùn)

31、貨物密度土豆玉米小麥甜菜680kg/640kg/730kg/650kg/自卸車滿載時，裝載的質(zhì)量為 M (3.1) 內(nèi)框尺寸確定了車廂容積的大小。應(yīng)從車輛用途、裝載質(zhì)量、貨物密度以及包裝方式、尺寸規(guī)格等方面考慮，以便提高運(yùn)輸效率。車廂容積按下式計(jì)算 V (3.2)式中V車廂容積（）; 廂內(nèi)有效長度、寬度、高度（mm）。普通矩形車廂標(biāo)準(zhǔn)配置板厚為：前板4 mm邊板4 mm底板6mm后板5 mm。由此得出，V符合要求。由此，確定出EQ3040B車廂的尺寸如表3.2：表3.2 NTQ3040B車廂主要尺寸長(mm)寬(mm)高(mm)底板厚(mm)270018004006側(cè)板厚(mm)底板傾斜角度(

32、)側(cè)板傾斜角度()411本車貨箱尺寸為23601800400貨箱各板體積V=40018009+400270042+180027006=在全面分析車廂的工作條件、受力狀態(tài)、工作環(huán)境和零件失效等各種因素的前提下，選用16Mn工程用鋼材。貨箱材料錳鋼密度7.81貨箱質(zhì)量為m308.7kg.取過載系數(shù)為90，則車廂及滿載時的質(zhì)量為150090+308.72000kg3.2.3車廂地板高度 車廂地板高度直接影響貨物裝卸的方便性和汽車質(zhì)心的高度。該高度過高，對行駛穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響；過低，則輪胎與地板下平面容易發(fā)生運(yùn)動干涉，這是不允許的。影響車廂地板高度的主要因素有：輪胎直徑、道路條件、懸架動撓度以及車輛

33、空載時車輪與地板下平面之間預(yù)留的空間等。設(shè)計(jì)時該預(yù)留空間一般取230左右。3.3車廂板的鎖啟機(jī)構(gòu)自卸車汽車車廂板的鎖啟機(jī)構(gòu)有手動和自動兩種，現(xiàn)在大多采用自動鎖啟機(jī)構(gòu)。當(dāng)自卸汽車卸貨時，車廂逐漸傾斜，當(dāng)傾斜到一定程度，傾斜方向的車廂板便自動開啟，使車廂內(nèi)的貨物卸出4。卸完貨后，車廂逐漸下落，直至落到原始位置，鎖啟機(jī)構(gòu)使自動將車廂板鎖住。本設(shè)計(jì)采用自動開閉機(jī)構(gòu)原理簡圖如下， 1-限位塊，2-鎖鉤圖3.4 自動開閉機(jī)構(gòu)當(dāng)車廂被舉升時，限位塊1隨著車廂一起升高，這時鎖鉤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。當(dāng)車廂回落時，限位塊壓著鎖鉤的左側(cè)，這樣鉤子就會勾住廂板，使后廂板閉合。

34、3.4 本章小結(jié)本章主要對輕型農(nóng)用自卸汽車的車廂的結(jié)構(gòu)和尺寸以及材料的選擇進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時對車廂后欄板的自動開閉機(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 自卸舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1自卸舉升機(jī)構(gòu)的選擇4.1.1舉升機(jī)構(gòu)的類型自卸車舉升機(jī)構(gòu)又稱傾卸機(jī)構(gòu)，包括貨廂、副車架、車廂鉸鏈、舉升油缸及其杠桿系統(tǒng)。現(xiàn)代自卸車的舉升機(jī)構(gòu)均以液壓能作為舉升動力。其功能是承載物料，并在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下完成傾卸動作。自卸汽車對傾卸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求如下：（1）利用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車廂的翻轉(zhuǎn)，其安裝空間不能超過車廂底部與托架大梁間的空間；（2）結(jié)構(gòu)要緊湊，可靠，具有很好的動力傳遞性能；（3）完成傾卸后，

35、要能夠復(fù)位5。舉升機(jī)構(gòu)的主要類型有：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)簡單緊湊、舉升效率高、工藝簡單、成本較低。采用單缸時，容易實(shí)現(xiàn)三面傾斜。另外，若油缸垂直下置時，油缸的推力可以作為，車廂的舉升力，因而所需的油缸功率較小。但是采用單缸時機(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)簡單，造價低，橫向剛度好，舉升轉(zhuǎn)動圓滑平順。但油缸必須增大容量5。如圖4.2所示。圖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，舉升時轉(zhuǎn)動平順圓滑，在舉升

36、過程中，舉升力小，構(gòu)件受力改善。但油缸的行程過大，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，舉升時轉(zhuǎn)動圓滑平順，三腳架推動車廂舉升時，車廂傾翻軸支架的水平反力比較小，車架底部的受力也比較均勻。但是油缸在車廂翻轉(zhuǎn)過程中擺動角度較大，且活塞行程稍大6。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，舉升時轉(zhuǎn)動圓滑平順。但舉升力系數(shù)大，舉升臂(三角架)較大7。圖4.4杠桿平衡式傾卸機(jī)構(gòu)圖4.5油缸后推連桿組

37、合式傾卸機(jī)構(gòu)6、油缸浮動連桿式（強(qiáng)力型）油缸浮動連桿傾卸機(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,舉升時轉(zhuǎn)動圓滑平順。油缸進(jìn)出油管活動范圍大，油管長，副車駕受力改善，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，從而使桿件剛度要求較高。而且油缸轉(zhuǎn)動角度過大。7、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4.7所示，這種機(jī)構(gòu)橫向剛度較好，舉升時轉(zhuǎn)動圓滑平順，三腳架推動車廂舉升時，車廂傾翻軸支架的水平反力比較小，車架底部的受力也比較均勻。但是油缸在車廂翻轉(zhuǎn)過程中擺動角度較大，且活塞行程稍大。圖4.6油缸浮動連桿式傾卸機(jī)構(gòu)圖4.7油缸前推連桿組合

38、式傾卸機(jī)構(gòu)4.1.2自卸汽車傾卸機(jī)構(gòu)性能比較傾卸機(jī)構(gòu)是自卸汽車的重要裝置，它直接關(guān)系到自卸車的結(jié)構(gòu)與舉升性能。國內(nèi)外典型傾卸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型、性能特征，見表4.1。目前，輕型、中型自卸車廣泛采用直推式傾斜機(jī)構(gòu)，三面傾卸式自卸車均采用直推式傾斜機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)不僅具有結(jié)構(gòu)緊湊、改裝方便等優(yōu)點(diǎn)，而且通過合理地選取各支撐點(diǎn)的位置、液壓缸直徑（特別是多級液壓缸各節(jié)的直徑）等參數(shù)，可以獲得比較理想的油壓特性（即液壓缸推舉過程中油壓變化很小，且初始時的油壓略低于最高油壓）。而中、重型自卸車大多采用連桿式傾卸機(jī)構(gòu)，其中中型自卸車一般采用油缸后推連桿式和油缸后推杠桿式，其他4種型式的傾卸機(jī)構(gòu)多用在重型自卸車上。這主要

39、是因?yàn)楦菀走_(dá)到省力的目的，更能使車廂在舉升過程中獲得較好的橫向穩(wěn)定性，并可獲得更理想的油壓特性與傾卸性能。表4.1 自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)特性比較結(jié)構(gòu)形式車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、工藝簡單、成本較低，采用單缸時，橫向剛度不足，采用多節(jié)伸縮時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)動圓滑平順舉升力系數(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，

40、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，車廂底板受力大油缸液動連桿組合式Y(jié)Z300油缸進(jìn)出油管活動范圍大，油管長俯沖式東急73型桿系結(jié)構(gòu)極簡，造價低，但油缸必須增大容量綜上所述，對于本設(shè)計(jì)自卸車，本文選用油缸直推式傾卸機(jī)構(gòu)。該種舉升機(jī)構(gòu)直接與車廂底板相連推動車廂，啟動性能較好，并能承受較大的偏置載荷；舉升支點(diǎn)在車廂中心附近，車廂受力狀況較好。4.2舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)動與受力分析及參數(shù)選擇4.2.1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析該車總體布置基本參數(shù)如下：廠定最大裝載質(zhì)量:1500kg；舉升

41、總質(zhì)量:2000kg;最大舉升角:502用作圖法進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析，其結(jié)果詳見圖4.8。 圖4.8 機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析圖圖中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： a;b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5?？筛鶕?jù)余弦定理，從OA解出： L) (4.1)式中：OA 2.05 4.92 O d 代入式(3.1)得L=1064.9mm根據(jù)L=1065其三級行程分別為 , 。4.2.2.舉升機(jī)構(gòu)受力分析與參數(shù)選擇自卸車之油缸舉升力應(yīng)保證最大舉升質(zhì)量時所需的舉升力矩。為此，對NTQ3040B輕型農(nóng)用自卸車舉升機(jī)構(gòu)的最大受力狀況（即舉升

42、初始狀態(tài)）進(jìn)行受力分析，如圖4.9。通過受力分析求得油缸舉升力P、各級油缸直徑、，以及各級油缸力矩比系數(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:P油缸舉升力P (4.3)式中：舉升總質(zhì)量，等于廠定最大裝載質(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)，它是隨車廂舉升角變化的函數(shù)，當(dāng)時，圖4.9 機(jī)構(gòu)受力分析圖X為最大值X=1030;油缸軸心線與底座OA之夾角，在舉升過程中為變量，因此油缸舉升力也隨之為變量89。（2）油缸直徑確定油缸推力與油缸直徑的關(guān)系

43、為：P (4.4)式中：p液壓系統(tǒng)最大工作壓力，取p=10MP10。將式（4.4）代入式（4.3）即可求得各級油缸之最小直徑：按上式可計(jì)算出各級油缸的最小直徑后，再經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化選定油缸直徑系列為:=100 mm、mm、=60mm。由式（4.4）計(jì)算出各節(jié)油缸總推力分別為： =7854N =5027N =2827N4.3本章小結(jié)本章主要對輕型農(nóng)用自卸汽車的舉升機(jī)構(gòu)的形式進(jìn)行了選擇，對舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析和參數(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

44、由專業(yè)化液壓件廠集中生產(chǎn)供應(yīng)。因此在自卸車改裝設(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)工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5.1.1工作原理該系統(tǒng)由取力器、油泵、液壓控制閥、油缸、油箱、操縱系統(tǒng)以及油管系統(tǒng)等組成。其工作原理如下：1、準(zhǔn)備 先將自卸車處于駐車制動狀態(tài)，并將變速器置于空擋。將轉(zhuǎn)閥手柄置于水平位置。啟動發(fā)動機(jī)，然后踩離合器結(jié)合取力器使油泵進(jìn)入工作狀態(tài)。此時液壓油經(jīng)油泵、單向閥、液壓換向閥流回油箱。2、舉升將轉(zhuǎn)閥手柄逐漸向上轉(zhuǎn)動關(guān)閉換向閥。此時，從油泵經(jīng)單向閥來的高壓油，進(jìn)入油缸實(shí)現(xiàn)舉升。油缸舉升到最大行程時撥動

45、限位閥，將高壓油路與回油路接通而卸荷，舉升停止，貨廂處于舉升最高位置。3、保持將轉(zhuǎn)閥手柄置于“保持舉升區(qū)間”，并切斷取力器停止油泵工作。此時壓力油被鎖死在油缸內(nèi)。可按需使貨廂處于任意舉升位置保持。4、降落將轉(zhuǎn)閥手柄推至慢落位置，回油路僅部分打開，實(shí)現(xiàn)車廂緩慢降落。若將轉(zhuǎn)閥手柄推到底，則回油路被全部打開，油缸下腔油液經(jīng)分流體向油箱快速回油11。5.1.2液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置自卸車液壓系統(tǒng)由液壓能產(chǎn)生部件、工作部件與操縱控制部件三大部分組成。1、液壓能產(chǎn)生部件包括取力器、油泵及單向閥、油箱及油泵傳動機(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

46、較靈活，主要視副車架與貨廂間的空間便于安裝維護(hù)液壓管路系統(tǒng)并盡量縮短油管長度。2、工作部件主要指油缸與翻傾杠桿系統(tǒng)。油缸通過油缸支座安裝在副車架中部或中后部的加強(qiáng)橫梁上。由于工作部件受力極大，要求各連接鉸支點(diǎn)處有足夠的連接強(qiáng)度、剛度，所有摩擦副應(yīng)有良好的配合精度與潤滑。3、控制部件包括液壓分配閥、限位閥以及操縱系統(tǒng)?？刂撇考喟惭b在汽車前部的駕駛室內(nèi)部或后部，既要方便操縱與維護(hù)；又要減少管路的迂回。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。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、中型自卸車上。分配閥又分為常開式和常壓式。常開式分配閥在車廂不舉升

47、時，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，并可防止自卸車在行駛中意外舉升貨廂造成事故，故常開式分配閥在自卸車應(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。操縱過程應(yīng)具有舉升、停止、下落三個動作。機(jī)械操縱式：駕駛員通過機(jī)械杠桿或鋼絲軟軸直接撥動液壓分配閥實(shí)現(xiàn)換向。液壓操縱式：通過手動液壓操縱閥建立油壓來打開或關(guān)閉液動舉升閥實(shí)習(xí)換向。此閥沒有中停位置，故必須切斷油泵動力才能實(shí)現(xiàn)中停。 氣動操縱式：利用貯氣筒的壓縮空氣，通過氣動操縱閥控制操縱氣管，驅(qū)動氣動分配閥上的

48、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，在我國引進(jìn)生產(chǎn)的斯太爾重型自卸車上采用了此種操縱系統(tǒng)。其不足處事反應(yīng)較慢，沒有中停位置。 氣動操縱式的優(yōu)點(diǎn)是功能齊全、操作簡便、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。其缺點(diǎn)是需同時具備液、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)簡圖如圖5.1 圖5.1 手動轉(zhuǎn)閥當(dāng)把手柄拉到極限位置時，液壓缸開始舉升。當(dāng)卸完貨物后，把手柄拉到降落區(qū)間時，車廂開始下落，手柄越靠近水平下落的速度越快

49、。5.2油缸選型與計(jì)算作為液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的油缸分為活塞式和浮柱式兩類。浮柱式為多級伸縮式油缸，一般有25個伸縮結(jié)，其結(jié)構(gòu)緊湊，并具有短而粗、伸縮長度大、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多級浮柱式油缸GHL1100。1、用泵工作壓力p PMPa5.41MPa （5.1）式中： 油缸最大舉升力; A 油缸橫截面積。2、油泵理論流量 L/min （5.2）式中：油缸最大工作容積（）,按下式計(jì)算： t舉升時間，一般要求t，t取15s; 液壓泵容積效率,取0.85。 L/min3、油泵排量qq17.6 （5.3）式中：油泵流量,L/min;n油泵額定轉(zhuǎn)速,r/min。

50、取力器速比：i舉升時發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速=1600 r/min油泵轉(zhuǎn)速 n r/min4、油泵功率N N （5.4）式中：p油泵最大工作壓力，Pa; 油泵額定流量，/s; 油泵總效率。按以上各式計(jì)算出p后，從標(biāo)準(zhǔn)油泵系列選取齒輪泵CB-C型12。5.3油箱容積與油管內(nèi)徑計(jì)算1、油箱容積V計(jì)算一般要求油箱容積V不得小于全部工作油缸容積的三倍，即： V （5.5） 取V則取油箱的長寬高為（mm）2、油缸直徑計(jì)算由高壓管路內(nèi)徑 12.2 （5.6）式中：油缸理論流量，L/min;高壓管路中油的流低壓管路內(nèi)徑 （5.7）式中：高壓管路中油的流。5.4取力器的設(shè)計(jì)除了少量專用汽車的工作裝置因考慮工作可靠相符殊

51、的要求而配備專門動力驅(qū)動外(例如部分冷藏汽車的機(jī)械制冷系統(tǒng))，絕大多數(shù)專用汽車上的專用設(shè)備都是以汽車底盤自身的發(fā)動機(jī)為動力源，經(jīng)過取力器，用來驅(qū)動齒輪液壓泵、真空泵、柱塞泵、輕質(zhì)油液壓泵、自吸液壓泵、水泵、空氣壓縮機(jī)等，從而為自卸車、加油車、牛奶車、垃圾車、吸污車、隨車起重車、高空作業(yè)車、散裝水泥車、攔板起重運(yùn)輸車等諸多專用汽車配套使用。因此，取力器在專用汽車的設(shè)計(jì)和制造方面顯得尤為重要。根據(jù)取力器相對于汽車底盤變速器的位置，取力器的取力方式可分為前置、中置和后置三種基本型式，每一種基本形式又包括若干種具體的結(jié)構(gòu)，如下所列。其中，變速器側(cè)蓋取力，由于在設(shè)計(jì)變速器時已考慮了動力輸出，因而一般在變

52、速器左側(cè)和右側(cè)都留有標(biāo)準(zhǔn)的取力接口，也有專門生產(chǎn)與之配套的取力器的廠家，這種取力器較為常用，故本課題中，為了便于設(shè)計(jì)，節(jié)約成本，同時也考慮到大批量生產(chǎn)，采用變速器側(cè)蓋取力方式。1-氣缸；2-活塞；3、4-O型封圈；5-活塞桿；6-彈簧；7-撥叉；8-滑動齒輪；9-接合齒輪；10-油封；11-輸出軸；12-滾針軸承；13-中間齒輪；14-外殼；15-定位銷；16-十字軸；17、21-傳動軸；18-泵架；19-彈性柱銷聯(lián)軸節(jié)；20-液壓泵；22-連接套筒圖5.2 變速器側(cè)蓋取力器5.5本章小結(jié)本章主要對輕型農(nóng)用自卸汽車的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、液壓油缸、油箱進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對液壓油泵取力器進(jìn)行了選取，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6章 副車架的設(shè)計(jì)在專用汽車設(shè)計(jì)時，為了改善主車架的承載情況，避免集中載荷，同時也為了不破壞主車架的結(jié)構(gòu)，一般多采用副車架(副梁)過渡。本車在工作中受較大的彎曲應(yīng)力。因此，本車副車架縱梁采用兩根抗彎性能較好的平直槽行梁，材料為16MnL13。在增加副車架的同時，為了避免由于副車架剛度的急劇變化而引起主車架上的應(yīng)力集中，所以對副車架的形狀、安裝位置及與主車架的連接方式都有一定的要求。6.1副車架的