【正文】 用的基礎(chǔ)上，考慮到支腿的受力，選用Q235 作為支腿材料。 圖 4—— 1 副車架與主車架的連接 A— A 處是截面突變點，在受沖擊載荷時，此處出現(xiàn)應(yīng)力集中，嚴重時造成主車架斷裂。 對于鋼 質(zhì) 副車架： 0 5 ~ 7h mm? ； 0 20 0 ~ 30 0l mm? 對于硬本質(zhì)副車架； 0 5 ~ 10h mm? ； 0lH? 圖 4—— 4 副車架前端簡易形狀 （ a） 剛質(zhì)副車架 ；（ b） 硬木質(zhì)副車架 副車架與主車架的連接常采用如下幾種形式。相鄰兩個推止推連接板之間的距離在 500～ 1000 mm 范圍內(nèi)。 圖 4—— 6 連接支架 1上托架； 2下托架； 3 螺栓 3) U 型夾緊螺栓 當選用其它連接裝置有困難時，可采用 U 型夾緊螺栓。 副車架的強度剛度及彎曲適應(yīng)性校核 在擺臂垃圾車按額定裝載質(zhì)量進行運輸時，對主車架來說，其整車重心后移。 可以列方程組： 圖 4—— 9 副車架等效簡支梁簡圖 哈爾濱工業(yè)大學 華德應(yīng)用技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 BCFOCFACG ????? 20 BOFOCFAOG ????? 23 可求得： OC BCFACGF ???? 20 4716 ??????? ? 即 0F 大小為 ，方向與設(shè)定的方向相同。 圖 4—— 11 副車架額定載荷時剪力及彎矩圖 哈爾濱工業(yè)大學 華德應(yīng)用技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 副車架強度剛度校核： 對于塑性材料，其彎曲正應(yīng)力強度條件為： ? ??? ??zWM m a xm a x (4—— 1) 由 maxyIW zz ? 即有： zIyM m axm axm ax ?? 式中 maxM —— 梁內(nèi)最大彎矩截面彎矩值 zW —— 抗彎截面模量 zI —— 梁截面對中性軸的慣性矩 maxy —— 最大彎矩截面距中性軸最遠處 對于矩形副車架截面， 截面慣性矩 zI 3222 121 bhdybyI hhz ?? ? (4—— 2) 即有： ? ?333310120xx60121mmmmN???????????? ? 由于副車架設(shè)計成對稱的矩形，其截面上下邊緣最大抗拉應(yīng)力 t? 與最大抗壓應(yīng) 力 c? 相等，即有： 哈爾濱工業(yè)大學 華德應(yīng)用技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 ? ? ? ? MPact 5 1 08 0 6 8m a xm a xm a x ???? ??? 在所選材料的許用應(yīng)力范圍內(nèi)。 擺臂式 垃圾車 車廂主要參數(shù)的設(shè)計 車廂長度： 4546mm（不包括 U型鋼板尾部多出副車架的部分） 車廂寬度： 2350mm 車廂厚度： 5mm （用于盛放廂斗的車廂部分） 擋板肋高度： 1051mm （下端部分分別于車廂大梁、車廂板和 U型鋼板焊接） 擋板鋼板厚度： 5mm 哈爾濱工業(yè)大學 華德應(yīng)用技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 擋板寬度： 2350mm 擋板肋寬度： 15mm 擋板肋厚度： 15mm 擺臂式 垃圾車 廂斗主要參數(shù)的設(shè)計 與同類產(chǎn)品進行比較， EQ1092F19DJ 底盤垃圾車廂斗載重容積約為10~6 立方米之間，擬定長 ? 寬 ? 高為 3500? 1940? 1305，即其容積為： ? ? ? ? ? ? 3 0 51 9 4 03 5 0 0 mmmmmmmV ???? 在常用容積之內(nèi)，即廂斗的長，寬，高選為： 廂斗長度： 3500mm 廂斗寬度： 1940mm 廂斗高度： 1305mm 廂斗鋼板厚度： 5mm 廂斗加強肋厚度： 20mm 廂斗加強肋寬度： 30mm 廂斗上擺臂鏈結(jié)點尺寸確定： 廂斗鏈結(jié)點尺寸： 鏈結(jié)點距前后廂斗尺寸： 542mm 鏈結(jié)點高度： 887mm（距離廂板高度） 擺臂機構(gòu)的設(shè)計計算 擺臂傾斜角，是擺臂在未工作的情況下，擺臂和車廂水平面之間的角度。 即有擺臂總長度： 6 0 3 0 2 9 3 3AA ? ? ?總 長 度 ＝ (mm) 參照現(xiàn)在生產(chǎn)的同類產(chǎn)品 ，擺臂旋轉(zhuǎn)絞接點的高度設(shè)定為 1050mm 擺臂支點在擺臂上的垂直相交點，選擇在離擺臂繞點 800mm 處，可計算出擺臂液壓缸的支點到擺臂液壓缸支點臂在擺臂上的垂直相交點之間的距離。 直線 AB和 OA 垂直相交，即有 AB 的斜率 K為： K = ? ? 9 6 461 8 01 ??? ootgn 且 AB 過 A 點 (? , )，有直線 AB 為： 0 .9 6 6 1 1 1 2 .3 0 2 0yx? ? ? 直線 BC為車廂鋼板表面所在的直線，由前面的參數(shù)選擇，有 BC 所在的直線方程： 1 2 7 5 1 0 5 0 2 2 5y ? ? ? 聯(lián)立直線 AB，求 B點坐標 (X,Y)為： ?? 225Y? 在直角坐標中 ,求得支點臂長度 AB為： ? mm 取 507mm。 哈爾濱工業(yè)大學 華德應(yīng)用技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 圖 4—— 16 擺臂靜止與最大擺角狀態(tài)簡圖 圖中 OA—— 為擺臂絞接繞點到擺臂上滾軸中心點所對應(yīng)的擺臂長度； BC—— 為車廂所在的水平面； OD—— 為擺臂繞點所在的水平面。 圖 4—— 17 擺臂受力簡圖 將廂斗及垃圾貨物的重力 G 分解為與擺臂平行的 1G 和與擺臂相垂直的 2G ，即有： 哈爾濱工業(yè)大學 華德應(yīng)用技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 1 sinG G b?? 2 cosG G b?? 將液壓油缸的推力 F 分解為與擺臂平行的 1F 和與擺臂相垂直的 2F ，有： 1 sinF F c?? 2 cosF F c?? 由上面分析，可將擺臂受力等效為直桿壓縮（ 如 圖 4—— 18 所示 ） 圖 4—— 18 擺臂受力等效的直桿壓縮部分 和懸臂梁的彎曲變形（ 如 圖 4—— 19 所示 ）的組合。 對直線 OA，其斜率 ? ?180OA tgn tgn? ? ?? ? ?＝ 且直線 OA 過 A點，則直線 OA 的方程為： ? ?8 0 0 s i n 8 0 0 c o sy tg n x??? ? ? ? 由直線 BD 與直線 OA 相互垂直，即有直線 BD 的斜率： 11BDOA tgn? ??? ? ? 同時直線 BD過 D 點，有直線 BD的方程為： ? ?122 5 23 00yxtgn ?? ? ? 聯(lián)立以上兩方程 哈爾濱工業(yè)大學 華德應(yīng)用技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 ? ? ? ?1 2300 225 800 si n 800 c osx tgn xtgn ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 整理有： 2225 23001tgnx tgn? ???? ? 即有 222 2 5 2 3 0 01tgn tgny tgn????? ? 即有 B 點坐標 （2225tgn 2300 1+tgn? ?， 222 2 5 tg n 2 3 0 0 tg n1 + tg n????） 。 圖 4—— 21 壓縮桿件軸力圖 即最大軸力 maxF m a x sin sinF G F C?? ? ? ? 式中 5 0 0 0 9 .8 4 9 0 0 0G m g N? ? ? ?—— 是垃圾貨物和廂斗的重力； F—— 是液壓缸的推力，由于液壓缸的推力由負荷決定，即有： co sco sG OCF c OA????＝ c o s 2 7 3 1 .7 8 2 0 8 32 2 5 2 3 0 0 8 0 0G tg n? ?? ? ?? ? ? ? 所以有 maxF s i n c o s 2 7 3 1 . 7 8 2 0 8 3s i n 2 2 5 2 3 0 0 8 0 0GG tg n??? ?? ? ? ??? ? ? ? 哈爾濱工業(yè)大學 華德應(yīng)用技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 4 9 0 0 0 c o s s i n 2 7 3 1 . 7 8 2 0 8 34 9 0 0 0 s i n2 2 5 2 3 0 0 8 0 0tg n??? ?? ? ? ??? ? ? ? 在 ? ?46 ~ ，將角 a用帶入法，得出最大桿件軸力 maxF 的變化規(guī)律，求得當 a 角為 46 度時桿件軸力的最大值的近似值 maxF ＝ 擺臂等效桿件壓縮時桿件強度及剛度校核 ： 對壓縮壓桿的強度條件： ? ?maxFA???? (4—— 8) 式中 maxF — 是擺臂最大等效軸應(yīng)力值，由上知 maxF ＝ ； A— 是擺臂等效軸的橫截面面積，帶入擺臂軸的最小截面面 3 3 2 21 0 0 1 0 1 8 0 1 0 1 . 8 1 0Am? ? ? ?－ － －小 ＝ ＝。 擺臂等效簡支梁強度剛度校核 ： 對于塑性材料，其彎曲正應(yīng)力強度條件為： ? ?maxmax zMW???? (4—— 10) 由maxzz IW y? 即有： 哈爾濱工業(yè)大學 華德應(yīng)用技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 max maxmaxzMyI? ? 式中 maxM — 梁內(nèi)最大彎矩截面彎矩值； zW — 抗彎截面模量； zI — 梁截面對中性軸的慣性矩； maxy — 最大彎矩截面距中性軸最遠處。因此在擺臂車改裝設(shè)計中只需要進行液壓元件選型計算。按供油方式可分為單作用缸和雙作用缸。 按活塞桿形式可以分為單活塞桿和雙活塞桿兩種。 液壓缸最大工作行程： 在擺臂最大轉(zhuǎn)角的計算中計算出擺臂轉(zhuǎn)過的角度 ?? ，由擺臂支點與擺臂鉸接繞點距離為 800mm，可近似計算出擺臂在旋轉(zhuǎn) ? 中擺臂伸出量 S 為： 1 2 1 . 8 9 72 8 0 0 s i n 1 3 9 8 . 6 92S m m??? ? ? ????? 參照液壓缸設(shè)計，選 1600S mm? 。按泵的流量特性，可分為定量泵和變量泵兩種。前者工作時，輸由方向不可變，后者工作時，通過調(diào)節(jié)，可以改變輸出油流 動 的方向。 由以上，選用單級齒輪泵。 支腿油缸選型 由支腿的設(shè)計計算中知道支腿的轉(zhuǎn)角 145?? ，可近似計算出支腿在旋轉(zhuǎn)中的伸出量 S 為： 30 30272 160 80S tgn tgn? ? ? ? ? 考慮到支腿液壓缸只起到支出和回收支腿的作用，需要的力也較小，參照支腿的伸出行程量，選用 DG 型車輛用單活塞桿雙作用、耳環(huán)安裝式結(jié)構(gòu)，型號為 140DG J C E E??。 油箱容積 V 一般不小于全部工作液壓缸容積 V? 的三倍，即 VV?? 221 2 5 1 6 0 0 4 0 1 0 4 344VV ????? ? ? ?? ? ? ? ????? (5—— 5) ? 擬設(shè)定液壓系統(tǒng)油箱尺寸為 6 0 5 0 2 0mm mm mm??。 低壓管路內(nèi)徑 2 TQd 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? 。單向閥又稱止回閥，只允許液流沿著一個方向通過，而反向液流被截止的方向閥，又包括普通單向閥和液控單向閥兩類。 操縱方式的選擇 液壓系統(tǒng)的操縱方式分為以下幾種： 機械操縱式可靠性好、通用性強、維修方便，但是它的桿件較多，同時布置復雜； 液壓式操縱方式借助于手動閥控制油壓，以實現(xiàn)關(guān)閉或打開舉升方向控制，實現(xiàn)擺臂的舉升與下落 。 由于機械操縱式的可靠性好、通用性強、維修方便等優(yōu)點，本設(shè)計中的液壓操作系統(tǒng)均采用機械操作式