【正文】 附錄 .................................. 57 附錄 .............................. 60 江西理工大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 1 第 一 章 緒 論 課題的提出 自卸車 也被叫作 翻斗車， 是 一種 利用發(fā)動機動力 提供動力帶動 液壓舉升機，將車廂傾斜一定角度從而達到自動卸貨的目的， 在卸料完畢后， 貨箱 的 自重 可以讓它恢復原樣 。 使得 普通 自卸車 穩(wěn)步向前發(fā)展 。 隨著我國經(jīng)濟的 快速 發(fā)展， 但是在建設(shè)中， 城市內(nèi)部垃圾、建筑材料也 在 迅猛增長。優(yōu)化設(shè)計作為一種新的設(shè)計方法具有綜合的本質(zhì)，它能夠把過去的設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗加以總結(jié)，尋找出更優(yōu)的結(jié)構(gòu)。 而且 集團化貨運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。 國外研究發(fā)展概況 國外自卸汽車生產(chǎn)始于上世紀 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，整車性能已有很大提高。在歐美 , 很多車箱都使用 Haordx (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筋。汽車的經(jīng)濟效益不只在于汽車生產(chǎn)的本身，而是更集中體現(xiàn)在汽車使用和流通的全過程。在此基礎(chǔ)上擬定設(shè)計原則，協(xié)調(diào)使用、制造與經(jīng)濟三方面矛盾，處理好產(chǎn)品技術(shù)先進性與工藝繼承性、零部件通用化程度以及生產(chǎn)成本的辯證關(guān)系，然后進入具體技術(shù)設(shè)計階段。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。它一般是二類底盤整備質(zhì)量與改裝部分質(zhì)量的總合，是自卸汽車總體設(shè)計的重要設(shè)計參數(shù)之一。它一般是由前欄板、左 右側(cè)欄板，圖 為典型的底板橫剖面呈矩形的后傾式車廂結(jié)構(gòu)。 江西理工大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 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輸。對于自卸汽車車廂應考慮以下性能： （ 1）使用性能 :使用性能是選材考慮的主要問題。如果車相的扭轉(zhuǎn)剛度過大，當車架扭轉(zhuǎn)到一定程度時，車江西理工大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 10 廂前支承緩沖塊相應的一側(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。 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構(gòu)。與此同時 ， 拉桿以轉(zhuǎn)軸 8為圓心，以為半徑轉(zhuǎn)動。 江西理工大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 13 第三章 自卸車 液壓舉升機構(gòu)的設(shè)計 液壓舉升機構(gòu)應滿足的性能 對于液壓舉升機構(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)計過程中應滿足以下功能 ： 較強的免維護性 自卸車主要應用場所是沙場、礦山、工地等，這些場所沙塵肆虐，工作環(huán)境惡劣，自卸機構(gòu)的維護條件較差，甚至有時根本談不上什么維護。為了裝載方便，礦用自卸車的貨箱布置位置一般較低，同時又要考慮到礦用自卸車的工作環(huán)境，應使其具有較好的通過性（即離地間隙受限），因此，自卸車的舉升機構(gòu)布置空間就受到很大的限制，這就要求機構(gòu)具有較好的緊湊性，占用較少的空間。液壓舉升機構(gòu)的性能評價參數(shù)有如下幾方面： 舉升力系數(shù) K 舉升力系數(shù)是評價液壓舉升機構(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/）。舉升缸初始安裝長度越 小，舉升缸在車上就越好布置。設(shè)計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。舉升機構(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)計中最為重要的部分。在生產(chǎn)實踐中連桿組合式舉升機構(gòu)因其具有舉升平順、油缸活塞工作行程短，舉升機構(gòu)布置靈活等優(yōu)點， 得到了廣泛的采用，發(fā)展出了多種連桿組合式舉升機構(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、油缸浮動式等。 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構(gòu)。已知車廂副梁高 205mm，長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，并以車廂后鉸支點作為四連桿運動的坐標原點（ 0，0）， x 軸平行于副梁的上平面，指向汽車前方。過 0C 點作 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 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，連接 0EB ， 0EB即為液壓缸中心線在舉升角Θ =0176。 用作圖法初選出各鉸支點位置后，需要對不同舉升角作運動軌跡校核。 實際上σ =178。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動，靠外力使活塞桿返回。 根據(jù)以上計算，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。前者構(gòu)造簡單，價格便宜，工作可靠，維護方便，對沖擊負荷適應性好，旋轉(zhuǎn)部分 慣性小，多用于速度中等，作用力不大的簡單液壓系統(tǒng)中，應用廣泛。 液壓管路內(nèi)徑的計算 由計算公式： 6 2 3110 1060 4TQ d V?? ? ? ? 可以計算出高壓管路內(nèi)徑： 1 121 .22TQd V?? 江西理工大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 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? 。 液壓系統(tǒng)操縱方式分為以下幾種： 機械操縱式 江西理工大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 28 機械操縱式的可靠性好、通用性強、維修方便，但是它桿件較多、布置復雜。 鑒于機械操縱式具有上述點，本設(shè)計中的液壓系統(tǒng)均采用機械操縱式。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力驅(qū)動外（例如部分冷藏汽車的機械制冷系統(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、攔板起重運輸車等諸多專用汽車配套使用。 本設(shè)計中的取力器選用從變速器輸入軸取力的布置方案。副車架示意簡圖見圖 。圖 。 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)。其長度同副車架的長度，寬度同副車架的厚度。 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。 取力器的選擇 各類專用汽車的專用工作裝置的動力來源，主要由汽車發(fā)動機提供。 氣動操縱式 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。根據(jù)本車的使用條件與要求，選用通用性強、可靠性好、維修方便的機械操縱方向控制閥 —— 三位四通換向閥。 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?? VV ??3 319849ml = 擬設(shè)定液壓系統(tǒng)油箱尺寸為 6 0 5 0 2 0mm mm mm??。前者工作時，輸由方向不可變，后者工作時，通過調(diào)節(jié)，可以改變輸出油流的方向。=80mm (有上述可知 L=780mm)。液壓缸種類繁多。取 安全系數(shù) n=2，由公式σ =n F拉 /A≦σ s，可知拉桿最小橫截面面積 A≧ n F 拉 /σ s， A≧178。 拉桿與副梁鉸接點 D 及拉桿長度的確定 作 AA0 的垂直平分線交于 dYY? 線于 D 點，調(diào)整 D 點位置使 0DA 為整數(shù)，最后確定 D 點坐標為 (2170， 175) 。 車廂放平時三角臂中支點 B0座標和 C0B0長度的確定 0B 點即油缸上支點。用作圖法初選各鉸支點的位置及各構(gòu)件的幾何尺寸。 表 推動式和連桿組合式舉升機構(gòu)的綜合比較 項目 類別 直推式 連桿組合式 結(jié)構(gòu)布置 簡單，易于布置 比較復雜 系統(tǒng)布置 較小 較大 建造高度 較底 較高 油缸加工工藝性 多級缸，加工精度高，工藝性差 單級缸，制造簡便，工藝性好 油壓特性 較差 較好 系統(tǒng)密封性 密封環(huán)節(jié)多，易滲漏 密封環(huán)節(jié)少，密封性好 工作壽命 磨損大，易損壞，工作壽命較 不易損壞，工作壽命較長 制造成本 較 高 較底 系統(tǒng)穩(wěn)定性 較差 較好 系統(tǒng)耐沖擊性 較好 較差 連桿組合式舉升機構(gòu)具有舉升平順、油缸活塞的工作行程短、機構(gòu)布置靈活等優(yōu)點。在相同舉升載荷條件下，前置式需要的舉升力較小，舉升時貨箱橫向剛度大，但油缸活塞的工作行程長；后置式的情況則與前置式的相反。 液壓舉升機構(gòu) 參數(shù)的選擇與確定 液壓舉升機構(gòu)簡述 普通自卸汽車和專用自卸汽車設(shè)計的主要工作是在定型的汽車二類底盤上合理的布置車廂，適當?shù)倪x用和設(shè)計舉升機構(gòu)，使汽車具有自卸功能。松散物安息角和滑動角是評價松散物流動特性的一個重要指標。 舉升高度 是指舉升機構(gòu)所占用的空間高度。因此借助計算機技術(shù)，運用最優(yōu)化方法，改善液壓 舉升機構(gòu)的設(shè)計手段和方法，快速、高效、保值、保量完成液壓舉升機構(gòu)的設(shè)計，適應市場競爭的需求，意義重大，有著重大的社會價值和經(jīng)濟價值。因此，自卸車舉升機構(gòu)應達到的卸料目標是：在較短的時間內(nèi)使貨箱舉升一定的角度，即舉升機構(gòu)將貨箱舉升 到最大舉升角所需的時間（對此國家規(guī)定了時間限值）；貨箱被舉升機構(gòu)舉升到最大轉(zhuǎn)角時，貨物應順利地傾卸完畢（即最大舉升角達到貨物的安息角）。整車參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)選擇是自卸車的設(shè)計的主要依據(jù)，因此，它們是設(shè)計的重點。扭轉(zhuǎn)彈簧 5 力圖使鎖鉤逆時針轉(zhuǎn)動，使之緊緊地鎖在車廂板 3。 車廂 鎖止 機構(gòu) 的選擇與設(shè)計 自卸汽車改裝對車廂后攔板開合機構(gòu)設(shè)計要求如下： 在車廂傾斜卸貨時，舉升機構(gòu)升至一定高度后，后廂板在重力的 作用下自行打開，貨物開始傾卸。車廂剛度，無論是彎曲剛度還是扭轉(zhuǎn)剛度，都會增加車架的相應剛度，兩者的剛度是相輔相成、互相補償?shù)?。綜合上述，車廂采用普通車廂。普通矩形車廂板厚為：前板 4～ 6，邊板 4 ～ 8，后板 5～ 8， 底板 6～ 12。該自卸汽車主要由貨箱、副梁、液壓舉升機構(gòu)、液壓系統(tǒng)等部 件組成，主要技術(shù)參數(shù)見表 。改裝部分質(zhì)量 既可通過計算、稱重求得，也可以根據(jù)同類產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)進行估算。 3.、液壓系統(tǒng)設(shè)計 自卸車車采用的液壓泵、液壓缸、液壓閥等液壓系統(tǒng)元件均為高度標準化、系列化、通用化且由專業(yè)化液壓元件廠集中生產(chǎn)供應。它的總體設(shè)計程序與載 貨車基本相近。在汽車工業(yè)發(fā)達的歐、美、日等國家，汽車優(yōu)化設(shè)計理論和方法已應用于汽車諸多領(lǐng)域的很多環(huán)節(jié)，從汽車發(fā)動機、底盤、車身等主要總成的優(yōu)化到整車動力傳動系統(tǒng)的匹配，優(yōu)化設(shè)計使他們的汽車工業(yè)保持了世界領(lǐng)先地位。 16Mn的江西理工大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 4 屈服強度較低 , 硬度較小 , 且沖擊性能較差。當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，尤其是新世紀以來，隨 著我國社會經(jīng)