【正文】 = 擬設(shè)定液壓系統(tǒng)油箱尺寸為 6 0 5 0 2 0mm mm mm??。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 車廂升降時(shí)間的校核 系統(tǒng)流量： qnQ ?? 泵 = ?? 92579 ml∕ min 舉升時(shí)液壓缸工作容積： 42dLV ???舉升 2??? = 3610mm? =6123 ml 則舉 升時(shí)間： 60925794 6123 ???QV 舉升 = s 15 s 下降時(shí)液壓缸工作容積： 4 )( 202 ddV ?? ?下降 L? = 7 8 04 )801 0 0( 22 ?? = 3610mm? = 則下降時(shí)間 6092 57 04 ??? QVt 下降下降= 15s 因此，油泵、油缸參數(shù)選用合理，滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)本車的使用條件與要求，選用通用性強(qiáng)、可靠性好、維修方便的機(jī)械操縱方向控制閥 —— 三位四通換向閥。 液壓操縱式 依靠手動(dòng)閥建立起來的油壓來關(guān)閉或打開舉升方向控制閥，實(shí)現(xiàn)車廂的舉升和下降。 氣動(dòng)操縱式 依靠汽車貯氣筒的壓縮空氣，通過控制操縱氣控液壓換向閥，控制油路方向?qū)崿F(xiàn)車廂舉升、下降和中停。車廂舉升開始卸貨，油液上流，使車廂保持舉升狀態(tài)。 取力器的選擇 各類專用汽車的專用工作裝置的動(dòng)力來源，主要由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提供。 專用車取力方案的布置取決于取力方式。 從變速器取力有多種方案，如從中間軸末端取力，從道檔齒輪取力，從輸出軸上取力等。主要對(duì)自卸車液壓系統(tǒng)中液壓油缸和油泵進(jìn)行了計(jì)算選型；對(duì)液壓系統(tǒng)的油箱容積和油管管徑進(jìn)行了計(jì)算；對(duì)液壓系統(tǒng)中用到的各種液壓閥進(jìn)行了選擇；選出了液壓系統(tǒng)的操縱方式，確定整車的液壓系統(tǒng)原理及原理圖，以及取力器的選取。其長(zhǎng)度同副車架的長(zhǎng)度，寬度同副車架的厚度。沖壓成形的零件具有互換性好、能保證裝配的穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率高和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。 由以上，副車架材料選用載重汽車橫縱梁的一般選用材料，縱梁采用 16MnL，橫梁采用 08TiL生產(chǎn)。對(duì)于礦用自卸車的副車架來說，采用如圖 所示的槽形結(jié)構(gòu)。圖 。 目前，我國(guó)載重汽車車架的縱梁和橫梁已經(jīng)全部采用低合金高強(qiáng)度鋼鋼板制造。副車架示意簡(jiǎn)圖見圖 。 由上選用 的是 CA1123P9KAL4E 底盤，其主車架尺寸如下： 主車架的長(zhǎng)度： 5000mm 主車架的寬度： 865mm 主車架上面尺寸到地面高度： 940mm 主車架的厚度： 240mm 副車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)自卸車車時(shí)，所選取的二類底盤只 有主車架，為了增加車架的強(qiáng)度剛度，延長(zhǎng)車架的使用壽命，在原有主車架的基礎(chǔ)上增加了副車架。 本設(shè)計(jì)中的取力器選用從變速器輸入軸取力的布置方案。此種方案將取力器疊置于變速器之上，用一惰輪與輸入軸常嚙合齒輪嚙合獲取動(dòng)力，固需改制原變速器頂蓋。除了少量專用汽車的工作裝置因考慮工作可靠相符殊的要求而配備專門動(dòng)力驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，經(jīng)過取力器，用來驅(qū)動(dòng)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。 下降狀態(tài) 首先，液壓泵將液壓油從油箱抽取，通過三位四通閥，處于右部狀態(tài)，油液上流流向油缸右端，經(jīng)過左端，流向油箱。 鑒于機(jī)械操縱式具有上述點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中的液壓系統(tǒng)均采用機(jī)械操縱式。它便與遠(yuǎn)程控制，操縱可靠。 液壓系統(tǒng)操縱方式分為以下幾種： 機(jī)械操縱式 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 機(jī)械操縱式的可靠性好、通用性強(qiáng)、維修方便，但是它桿件較多、布置復(fù)雜。包括單向閥、換向閥、壓力表開關(guān)等。 液壓管路內(nèi)徑的計(jì)算 由計(jì)算公式： 6 2 3110 1060 4TQ d V?? ? ? ? 可以計(jì)算出高壓管路內(nèi)徑： 1 121 .22TQd V?? 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 式中 TQ — 油泵的理論流量，取 /TQ L s? 1V 高壓管中油液的流速， 1 /V m s? ，取 1 5/V m s? 即有： 41 30 . 5 7 1 4 1 02 1 . 2 2 2 2 . 6 75 1 0d m m?? ? ?? 取用 23mm 低壓管路內(nèi)徑： 2 221 .22TQd V?? 式中， 2V 是低壓管路系統(tǒng)中液壓油的流速， 2 /V m s? ，取 2 2/V m s? 即有 42 30 . 5 7 1 4 1 02 1 . 2 2 3 5 . 8 62 1 0d m m?? ? ?? 取用 2 36d mm? 。如果容量過大，占地增加，增加了設(shè)備重量，而且操作不變；過小，則油溫升高會(huì)超過許用值，油液將會(huì)溢出油箱。前者構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，工作可靠，維護(hù)方便，對(duì)沖擊負(fù)荷適應(yīng)性好，旋轉(zhuǎn)部分 慣性小，多用于速度中等，作用力不大的簡(jiǎn)單液壓系統(tǒng)中，應(yīng)用廣泛。齒輪泵一般為定流量式，葉片泵和柱塞泵有定量式及變量式兩種。 根據(jù)以上計(jì)算，選擇自卸車專用油缸 HGE180X780 其主要參數(shù)為缸徑 d=80mm，油缸桿徑，油缸行程 L=780mm。車廂在整個(gè)傾翻過程中液壓油缸最大舉升力為EBF0? 參考同類車型， 初選最高工作壓力 P=16MPa，最大舉升力公式： EBF0≦ ??42dp 式中 η —— 液壓缸機(jī)械效率，取η =； d—— 舉升油缸缸徑 (m)。單作用缸只往缸的一側(cè)輸入壓力油，活塞僅作單向出力運(yùn)動(dòng)，靠外力使活塞桿返回。其主要內(nèi)容包括液壓缸直徑與行程、液壓泵工作壓力、流量、功率以及油箱容積與內(nèi)徑等。 實(shí)際上σ =178。 在 ??0? 時(shí)， 0C 點(diǎn)到 0EB 的距離00EBCD為 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? mmXXYYYYXXXYYXXXYYDEBEBBEBBEBCEBCBEEBC 000000000000 ???????????? 當(dāng) ??0? 時(shí)， Co點(diǎn)到 DA0 的距離DACD 00為 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? mmXXYYYYXXXYYXXXYYDDADAADAADACDACADDAC 3 122000000000000 ???????????? 取三角臂 000 CBA 為分離體，根據(jù)力矩平衡 00 ?? CM，得 NDDFFDACEBCEBDA 1 8 1 2 2000000 ?? 式中 DAF0—— 對(duì)任意舉升角 ??0? 時(shí)的拉桿最大拉力。 用作圖法初選出各鉸支點(diǎn)位置后，需要對(duì)不同舉升角作運(yùn)動(dòng)軌跡校核。角 0C 轉(zhuǎn)到 C 點(diǎn)，以 C 為圓心， 00CB 為半徑畫弧，再以 E 為圓心，一液壓缸自由長(zhǎng)度與最大有效工作行程之和為半徑畫弧。過 0C 點(diǎn)作 00CB 線式該線與 X 軸夾角為： ??????? 09 Cd YY?. 式中 dY —— 結(jié)構(gòu)允許的拉桿 AD 與副車架鉸支點(diǎn) D 的最高位置，一般 dY 0； 取 dY =175mm，再以 E 為圓心， 0L 為半徑畫弧交 00CB 線于 0B 點(diǎn)，連接 0EB ， 0EB即為液壓缸中心線在舉升角Θ =0176。 液壓油缸與副梁鉸支點(diǎn) E 的確定 由于油缸具有相當(dāng)大的尺寸，以及開始舉升時(shí)，為減少油缸的工作壓力，油缸必須具有一定數(shù)值的傾斜角，因此， E 點(diǎn)相對(duì)點(diǎn) O 的垂直距離由結(jié)構(gòu)允許最小值確定，取 Ey =14mm。已知車廂副梁高 205mm，長(zhǎng)4600mm，兼顧結(jié)構(gòu)安排空間，取水平方向離副梁尾端 146mm、垂直方向離副梁下沿118mm 處，作為車廂后鉸支點(diǎn)，并以車廂后鉸支點(diǎn)作為四連桿運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)原點(diǎn)（ 0，0）， x 軸平行于副梁的上平面，指向汽車前方。貨物卸完后，車廂靠自重復(fù)位。 綜合考慮以上因素，我們決定選用油缸前推式連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)布置簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效率高，但液壓油缸工作行程長(zhǎng)，因此，一般要求采用單作用的 2 級(jí)或多級(jí)伸縮式套筒油缸。在生產(chǎn)實(shí)踐中連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)因其具有舉升平順、油缸活塞工作行程短，舉升機(jī)構(gòu)布置靈活等優(yōu)點(diǎn)， 得到了廣泛的采用，發(fā)展出了多種連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)形式，如油缸前推（后推）連桿放大式、油缸前推（后推）杠桿平衡式、油缸浮動(dòng)式等。此結(jié)構(gòu)布局簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效 率高。舉升機(jī)構(gòu)的好壞直接影響到自卸汽車的性能，因此是自卸汽車設(shè)計(jì)中最為重要的部分。 舉升機(jī)構(gòu)的耗能量 舉升機(jī)構(gòu)要將貨物傾卸到位就必定要消耗一定的能量，這些能量的消耗影響著整車的使用經(jīng)濟(jì)性，但這只是占其能量消耗的一小部分，因此能耗量是評(píng)價(jià)舉升機(jī)構(gòu)性能好壞的一個(gè)次要參數(shù)。設(shè)計(jì)的貨箱最大舉升角必須大于貨物的安息角，這樣才可保證將貨箱內(nèi)的貨物傾斜干凈。安息角也稱休止角、堆積角，一般為 3555 度。舉升缸初始安裝長(zhǎng)度越 小，舉升缸在車上就越好布置。它既是舉升油缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)，又是舉升機(jī)構(gòu)的性能參數(shù)。液壓舉升機(jī)構(gòu)的性能評(píng)價(jià)參數(shù)有如下幾方面： 舉升力系數(shù) K 舉升力系數(shù)是評(píng)價(jià)液壓舉升機(jī)構(gòu)舉升性能的參數(shù)，指單位舉升重力所需要的油缸推力，即： K=F/mg （ ） 式中： F一油缸的有效推力（ N）； m一 舉升質(zhì)量 （ Kg）； g一 重力加速度 （ m/）。由此帶來的問題是，車輛性能低下，難以適應(yīng)市場(chǎng)的需求。為了裝載方便，礦用自卸車的貨箱布置位置一般較低，同時(shí)又要考慮到礦用自卸車的工作環(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。 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。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 第三章 自卸車 液壓舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 液壓舉升機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足的性能 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)過程中應(yīng)滿足以下功能 ： 較強(qiáng)的免維護(hù)性 自卸車主要應(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)。 本章小結(jié) 本章主要確定自卸汽車整車參數(shù)及對(duì)自卸汽車車廂進(jìn)行了選型計(jì)算。與此同時(shí) ， 拉桿以轉(zhuǎn)軸 8為圓心，以為半徑轉(zhuǎn)動(dòng)。支承架的下端通過銷軸9固定在副車架上， 車廂 1可以繞該軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而支承架相對(duì)于車架來說是不動(dòng)的。 1車廂； 2后板掛鎖總成； 3后廂板； 4鎖鉤； 5扭轉(zhuǎn)彈簧； 6鎖鉤軸； 7鎖鉤下銷； 8轉(zhuǎn)軸； 9銷軸； 10支承架； 11調(diào)節(jié)螺母； 12拉桿 圖 后廂板示意圖 如圖所示為車廂板鎖啟機(jī)構(gòu)。 車廂外部尺寸參數(shù) 參考同類車型的車廂的尺寸，可確定自卸車的車廂的尺寸。如果車相的扭轉(zhuǎn)剛度過大，當(dāng)車架扭轉(zhuǎn)到一定程度時(shí)，車江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 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。 車廂的設(shè)計(jì)規(guī)范及尺寸確定 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。對(duì)于自卸汽車車廂應(yīng)考慮以下性能： （ 1）使用性能 :使用性能是選材考慮的主要問題。因此，自卸車的車廂是自卸 車的重要部分。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 1車廂總成； 2后欄板； 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 車廂結(jié)構(gòu)圖 鏟斗車廂則適用于大石塊等粒度較大貨物的運(yùn)輸。 普通矩形車廂用于