【正文】 ........................................ 58 結(jié) 論 .................................................................... 59 參 考 文 獻(xiàn) .............................................................. 59 致 謝 .................................................................... 61 附 錄 A .................................................................. 62 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 第 1 章 緒 論 課題 的研究現(xiàn)狀 美國是專用汽車發(fā)展最早的國家之一。專用汽車的生產(chǎn)是美國汽車工業(yè)的重要組成部分。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，美國 1986 年生產(chǎn)貨車 l 593 489 輛，其中專用汽車的產(chǎn)量為 934 690輛，專用汽車的產(chǎn)量占貨車產(chǎn)量的 58％。美國 9～ 11． 8t 的中型貨車的保有量中，專用汽車占 2／ 3以上，美國的掛車生產(chǎn) 70 年代平均年產(chǎn)掛車已達(dá) 15 萬輛 左右 (約占 9 t 以上載貨車產(chǎn)量的 40％左右 )，大部分為專用掛車。美國的掛車主要集中在富荷掛車公司及其它四個(gè)較大掛車制造企業(yè)生產(chǎn)，其產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的 85％。歐洲的專用汽車主要是重型專用汽車，且絕大多數(shù)產(chǎn)品為不同規(guī)格尺寸和不同承載量的低貨臺(tái)貨車、掛車和半掛車，最多的是適宜運(yùn)輸建筑機(jī)械的最大總質(zhì)量為 30t 或 40t 的低貨臺(tái)貨車。歐洲的大部分專用汽車生產(chǎn)廠家集中在德國， 1979 年原西德掛車產(chǎn)量達(dá) 萬輛，占載貨車產(chǎn)量的 51％，占專用汽車產(chǎn)量的 87％。原蘇聯(lián)自 1966 年以來，汽車工業(yè)有較大的發(fā)展，但貨車在總產(chǎn)量中 的比例卻在下降 (50 年代占 81％， 60 年代占 69％， 80 年代占 35％ )，不過專用汽車在貨車保有量中的比例卻逐年上升 (50 年代占 5％， 60 年代占 27％， 70 年代占 42％， 80 年代占 44． 9％ )。綜上所述，近年來，世界各國都大力發(fā)展專用汽車生產(chǎn)，致力于專用汽車的研究，擴(kuò)大汽車使用范圍，以利于各種貨物的運(yùn)輸。國外主要工業(yè)發(fā)達(dá)國家的專用汽車社會(huì)保有量占載貨汽車保有量的比率都在 50％以上?；旧夏苓_(dá)到 60％到 80％。 專用汽車在國外不只是占很大一份比例，它的生產(chǎn)組織形式也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展，基本上概括為以下四種： (1)主 機(jī)廠 (即汽車集團(tuán)、汽車公司或工廠 )；設(shè)分公司或分廠生產(chǎn)專用汽車。主要生產(chǎn)本廠基本車型改裝的專用汽車。 (2)專用汽車廠；從底盤廠購買底盤，裝配自己生產(chǎn)的專用汽車。 (3)非汽車公司組織專用汽車生產(chǎn)。 (4)用戶兼營；有些專用汽車生產(chǎn)運(yùn)輸公司購買一些普通汽車底盤改裝為自己所需的專用汽車。但其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、數(shù)量也不大。 未來國外專用車的發(fā)展趨勢(shì)也可概括為以下五點(diǎn)： (1)專用汽車重型化趨勢(shì)。近年來，國外專用汽車的產(chǎn)量明顯以重型居多，其原因主要是重型專用汽車經(jīng)濟(jì)效益好和重型車功率大、強(qiáng)度高，有中、小型專用車無法替代的優(yōu)點(diǎn) 。隨著物流的龐大和公路的高級(jí)化，以及特殊作業(yè)的需要，重型專用汽車在國外得到迅速發(fā)展。 (2)列車化趨勢(shì)。為了提高散裝水泥車的卸料能力，為提高遠(yuǎn)距離散運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益，散裝水泥車的列車化正在成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。 (3)一車多用化的趨勢(shì)。為提高專用汽車的適應(yīng)性，以滿足各種特殊需要，有趨勢(shì)表明國外正在謀求專用汽車的一車多用化，使專用車功能由單一向多功能發(fā)展。 (4)專黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 用底盤專業(yè)化趨勢(shì)。日本豐田等大汽車公司的專用底盤均已實(shí)現(xiàn)系列化、專業(yè)化生產(chǎn)。近年來，國外不少汽車廠專門從事專用汽車底盤生產(chǎn)，尤其重視專用底盤的系列化、專業(yè)化生產(chǎn) ，滿足專用車的特殊需要。 (5)新材料、新技術(shù)和微電腦的應(yīng)用趨勢(shì)。近年來，國外專用汽車廠家逐步重視新材料、新技術(shù)在專用汽車上的應(yīng)用。 我國專用汽車的生產(chǎn)是從 60年代初開始，在軍用改裝車輛、消防改裝汽車的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來。 70年代，一些專用汽車生產(chǎn)廠根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)各部門的不同需要，形成了自己的產(chǎn)品特色，逐步成為某一門類專業(yè)汽車生產(chǎn)的骨干企業(yè)。如生產(chǎn)半掛車的漢陽特種汽車制造廠、生產(chǎn)粉罐汽車的武漢專用汽車廠、生產(chǎn)冷藏汽車的鎮(zhèn)江冷藏汽車廠等。 80年代，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，專用汽車得到了較大的發(fā)展，在汽車行業(yè)中形成了獨(dú) 立的專用汽車行業(yè)。專用汽車行業(yè)經(jīng)歷了近 30 年的發(fā)展，已具有一定的規(guī)模，特別是 1983 年以后的 10年，專用汽車的發(fā)展一直保持較高的速度，年平均增長(zhǎng)率在 24％以上。 如今的專用車應(yīng)用了很多高新技術(shù)，大大提高了運(yùn)輸與裝卸效率，節(jié)約了勞動(dòng)成本。而且它能在減少汽車運(yùn)輸途中的貨損、貨差和提高安全性方面有著顯著成效。發(fā)展專用汽車生產(chǎn)能擴(kuò)大汽車的應(yīng)用領(lǐng)域，增加汽車的工業(yè)產(chǎn)出，為國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。所以它變得非常重要。我國專用汽車生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和國外其他國家相比較而言有很大不同： 1)集團(tuán)化發(fā)展?jié)u趨明顯。專用汽車行 業(yè)也由分散趨向集中，走集團(tuán)化道路。各大集團(tuán)公司都設(shè)立了專用汽車的管理部門 。 2)專用汽車產(chǎn)品正向調(diào)整生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、向規(guī)?；厔?shì)發(fā)展，專用汽車的生產(chǎn)集中度增加。 我國的專用車還有以下特點(diǎn)： (1)重型化。國內(nèi)在運(yùn)輸和各作業(yè)領(lǐng)域使用的專用汽車明顯以重型居多。這是因?yàn)橹匦蛙嚱?jīng)濟(jì)效益好、功率大有利于綜合利用。 (2)輕型化。小 (或輕 )型適于走街穿巷。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市需要大量的生活用車、環(huán)衛(wèi)用車、醫(yī)療用車、市政用車等各種輕型專用汽車。 (3)“ 四高 ” 。專用汽車在適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需求的同時(shí)，隨著材料的發(fā)展和進(jìn)步 ，在不斷提高專用汽車產(chǎn)品的檔次。開發(fā)生產(chǎn) “ 四高 ” (即高水平、高技術(shù)、高質(zhì)量、高附加值 )的專用汽車，以滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，替代進(jìn)口，使專用汽車產(chǎn)品的出口具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，能夠讓我國自主品牌的專用汽車走向國際市場(chǎng)。 選題的目的 與實(shí)際意義 舉升汽車 是利用本車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓舉升機(jī)構(gòu)，將其車廂傾斜一定角度卸貨，并依靠車廂自重使其復(fù)位的專用汽車。 舉升汽車 按其用途可分為兩大類：一類屬非公路運(yùn)輸用的重型和超重型 (裝載質(zhì)量在 20t 以上 )自卸汽車。主要承擔(dān)大型礦山、水利工地等運(yùn)輸任務(wù)，通常是與挖掘機(jī)配套使用。這 類汽車也稱為礦用自卸汽車。它的長(zhǎng)度、寬度、高度以及軸荷等不受公路法規(guī)的限制，但它只能在礦山、工地上使用。另一類用于公路運(yùn)輸用黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 的輕、中、重型 (裝載質(zhì)量在 2～ 20 t)普通 舉升汽車 。它主要承擔(dān)砂石、泥土、煤炭等松散貨物運(yùn)輸，通常是與裝載機(jī)配套使用。某些 舉升汽車 是針對(duì)專門用途設(shè)計(jì)的，故又稱專用自卸汽車。如：擺臂式自裝卸汽車、自裝卸垃圾汽車等。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 舉升汽車 ；按車廂欄板結(jié)構(gòu)分為：欄板一面開啟式、欄板三面開啟式和簸箕式 (即無后欄板 )舉升汽車 。 隨著國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要 不斷增加， 自卸車 近年來一直保持較高產(chǎn)銷量。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，自卸車 在中重型卡車市場(chǎng)需求量上約占百分之四十的份額， 并在專用車綜合產(chǎn)量中保持第一位置， 成為卡車市場(chǎng)的兵家必爭(zhēng)之地。 自卸車 的騰飛為國民經(jīng)濟(jì)的 快速發(fā)展 做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。 自卸車 能夠快速興起的 主要原因 是 固定資產(chǎn)投資強(qiáng)勁增長(zhǎng)，巨大的投資規(guī)模奠定了 自卸車 市場(chǎng)需求基礎(chǔ) ； 舉升汽車 品種增加，不僅適應(yīng)和滿足施工需求，同時(shí) 還能 向運(yùn)輸市場(chǎng)發(fā)展 ，可以讓它成為運(yùn)輸業(yè)的主力車型； 但是，如今我國的 自卸車 在種類、型式、材料運(yùn)用方面與國外還有一定的差距。所以就需要我國的車輛專家們進(jìn)行更多 的設(shè)計(jì)研究，使其得到更好的完善與發(fā)展。我們只有更加的了解 自卸車 ，才有可能進(jìn)行以后的學(xué)術(shù)研究。選擇本課題充分考慮了研究課題對(duì)車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作的指導(dǎo)作用，能夠使學(xué)生了解專用汽車改裝設(shè)計(jì)方法，通過本課題的研究學(xué)生可以完成理論課程的實(shí)踐總結(jié)，獲得一定的工程設(shè)計(jì)工作方法和經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)，可以解決供需矛盾，培養(yǎng)正確的研究方法、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)、嚴(yán)肅求實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度，鍛煉使用工具軟件的能力，提高綜合設(shè)計(jì)的能力。對(duì)學(xué)生的作用是不可言喻的。 國內(nèi)外自卸汽車的發(fā)展概況 我國專用車市場(chǎng) “ 蛋糕 ” 將越做越 大。去年以來，我國專用車市場(chǎng)取得較好的經(jīng)營業(yè)績(jī)，全國 395 家改裝車企業(yè)改裝汽車 萬輛，銷售 萬輛?？蛙嚫难b量最大，共改裝 103492 萬輛，占總量的 ％；載貨汽車 44870 輛，占總量的 ％；自卸汽車27125 輛，占總量的 ％；廂式、罐式等專用車銷售 40966 輛，占總量的 ％。 去年 1～ 4 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) 26 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) 26萬輛?？梢钥闯?，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(gè)省去年產(chǎn)量之和約占總產(chǎn)量的 75％，其他 21個(gè)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(chǎng)前景看好。 目前，我國改裝車市場(chǎng)最大銷售量約 25 萬輛左右，改裝量最大的除了客車外，主要黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 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(gè)品種。那么，未來改裝車市場(chǎng)到底是什么市場(chǎng)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，還和我國公路貨物運(yùn)輸市場(chǎng)息息相關(guān)。目前，我國公路貨運(yùn)市場(chǎng)的主體依然是以個(gè)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(chǎng)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(chǎng)。這場(chǎng)戰(zhàn)斗誰是贏者，不言自明。集團(tuán)化貨運(yùn)市場(chǎng)對(duì)卡車 的個(gè)性化要求將越來越高，同時(shí)需求數(shù)量也將越來越大?？梢院敛豢鋸埖卣f，未來的卡車發(fā)展方向?qū)⑹菍Ｓ密嚒? 美國等發(fā)達(dá)國家專用車市場(chǎng)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(gè)品種，甚至很多專用車已經(jīng)被 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(chǎng)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(jí)。 現(xiàn)在 , 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(dòng)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(dòng)過程中承受一定動(dòng)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(duì)受力點(diǎn)的受力情況進(jìn)行測(cè)量 ,直接利用現(xiàn)有的有限元軟件 ANSYS 也無法對(duì)其進(jìn)行分析 ,很難確定在運(yùn)動(dòng)過程中 極限應(yīng)力區(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(dòng)精度較高 ,但對(duì)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(dòng)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。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 主要研究?jī)?nèi)容 運(yùn)用 CAD 繪圖，結(jié)合所學(xué)的汽車構(gòu)造和汽車設(shè)計(jì)知識(shí)，對(duì) 自卸車 這種專用汽車進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)更合理，性價(jià)比更合適。體現(xiàn)汽車設(shè)計(jì)的重要性，主要解決以下問題： （ 1） 自卸車 不同結(jié)構(gòu)形式的比較； 通過研究比較出不同結(jié)構(gòu)的 自卸車 所具有的不 同特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，不同結(jié)構(gòu)的 自卸車 各自優(yōu)缺點(diǎn)。各種不同 自卸車 又應(yīng)用于哪些領(lǐng)域等。 （ 2）對(duì)汽車二類底盤進(jìn)行參數(shù)確定； 通過給定的要求參數(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)能用于現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的 自卸車 設(shè)計(jì)方案。要求能夠符合現(xiàn)實(shí)需求，并且能夠最大限度的滿足性價(jià)比的要求。 （ 3）對(duì)車廂等主要部件進(jìn)行設(shè)計(jì)； 能夠繪出各部件的 CAD 圖。設(shè)計(jì)的各部件均