【正文】 .................................................... 52 附錄 2 文獻(xiàn)綜述 ....................................................................................................... 65 附錄 3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 ............................................................................................... 69 1 第 1 章 問(wèn)題的提出 隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的全面展開，自卸汽車也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在車廂傾斜卸貨時(shí)，后廂門隨之聯(lián)動(dòng)打開：卸貨完畢，車廂 恢復(fù)水平狀態(tài)，后廂門也隨之可靠關(guān)閉，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)盡量緊湊、簡(jiǎn)單、可靠，具有良好的動(dòng)力傳遞性能?？紤]到應(yīng)能方便地向火車（或載貨汽車）車廂內(nèi)傾卸貨物，以及保證在舉升過(guò)程中的穩(wěn)定性，規(guī)定其最大舉升高度（即在車廂舉升到最高位置時(shí)，從地面班車廂底板的距離）為 maxS ，最大升程 maxS 見(jiàn)表 21。 性能數(shù)據(jù) 預(yù)設(shè)車廂主要參數(shù) 表 21 預(yù)定的設(shè)計(jì)參數(shù) 序號(hào) 車廂尺寸（ L W H） maxS a W（ kg） tL dH 1 4000 2021 640 1800 380 5000 300 500 2 3900 2021 640 1850 350 4800 300 500 3 3900 1800 630 1900 320 4500 280 470 4 3800 1800 630 1950 300 4200 280 470 5 3700 1800 620 2021 280 4000 250 450 6 3600 1800 610 2050 250 3900 250 450 高位自卸汽車的工作狀態(tài)示意圖 3 圖 21 初始狀態(tài) 圖 22 傾卸貨物示意圖 圖 23 傾卸貨物車廂與后箱門相對(duì)位置示意圖 關(guān)鍵問(wèn)題 （ 1） 、 保證最大傾斜角 a（ 2） 、 保證最小傳動(dòng)角大于許用傳動(dòng)角 r（ 3） 、確定液壓缸行程 L（ 4） 、空間干涉問(wèn)題 （ 5） 、 材料強(qiáng)度選用 （ 6）、 最大舉升角 (初步確定為 55176。至 45176。至 50176。 舉升機(jī)構(gòu) 基本要求： 起升時(shí)車廂為平動(dòng)，可以采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，可以保證連桿即車廂為平動(dòng)； 舉升過(guò)程要平穩(wěn)，因此最大后移量應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)； 保證升舉是在任意高度停留自鎖，故可采用液壓缸； 舉升機(jī)構(gòu)方案比較 單液壓缸 平行四邊形舉升機(jī)構(gòu) 方案一如下 方案一 方案一 優(yōu)點(diǎn)：利用單缸驅(qū)動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)，使車廂作平動(dòng)，而且上升平穩(wěn)，而且容易用液壓缸的行程來(lái)控制后移量。 雙剪式 舉升機(jī)構(gòu) 方案三如下： 方案三 方案三 優(yōu)點(diǎn)：利用液壓缸驅(qū)動(dòng)交叉平行四邊形機(jī)構(gòu)，使舉升平穩(wěn)，而且液壓缸工作行程較短，結(jié)構(gòu)緊湊，易于協(xié)調(diào)并控制上升距離和后移量。 傾卸機(jī)構(gòu)方案比較 單缸前置直推式傾卸機(jī)構(gòu) 現(xiàn)有傾斜機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式：直推式和連桿組合式。常用的連桿組合式傾斜機(jī)構(gòu)布置有兩種：液壓缸前推式（又稱 T 式，見(jiàn)圖 3）和液壓缸后推式（又稱 D 式，見(jiàn)圖 4） 液壓缸前推式傾斜機(jī)構(gòu)（圖 3） 1— 鉸支座 2— 車廂 3— 液壓缸 4— 三角臂 優(yōu)點(diǎn)：傾斜平順，液壓缸活塞工作行程短，機(jī)構(gòu)布置靈活，液壓缸前置舉升力系數(shù)小，省力，油壓特性好，適用于重型自卸車。 缺點(diǎn)：由搖桿作為輸入，應(yīng)避免死點(diǎn)， 導(dǎo)桿滑塊后箱門啟閉機(jī)構(gòu) 方案二 方案二優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，成本低。 11 41 舉升機(jī)構(gòu)初始狀態(tài) 42 舉升機(jī)構(gòu)終止?fàn)顟B(tài) 設(shè) AF=CE=l,在初始位置時(shí)，∠ FAC= 0? ,到達(dá)最大行程時(shí)，∠ FAC= 1? 。 傾斜機(jī)構(gòu) 傾斜機(jī)構(gòu)如圖 41 和 42， 43 所示。（ A、 D 均為固定在車廂上的點(diǎn)） 41 聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)初狀態(tài) 16 42 聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中態(tài)位置 43 聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)最終位置 對(duì)剛體 AFG 分析，由于車廂繞 F 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，故桿件 AF 和 DF 也繞 F 點(diǎn)轉(zhuǎn)相同的角度。 分別為位置，速度，加速度在 XY 方向的分量。 傾卸機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 29 建立如下坐標(biāo)系： 以點(diǎn) E 為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向左 為 x 軸，豎直向上為 y 軸建立直角坐標(biāo)系。假設(shè)材料為鑄鐵，可得構(gòu)件的質(zhì)量 m，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J，通過(guò)maF? ， ?*JT? 可得慣性力和慣性力矩。 41 桿 組 HLJ 受力分析（ 6 個(gè)未知量， 6 個(gè)方程） 01 ?? xSHx FF （ 61） 011 ??? JyySHy FFF （ 62） 0***1 ????? JJHHSSyHSSxS FLLFLFTM （ 63） (移動(dòng)副可分解為垂直移動(dòng)副的一個(gè)力和一個(gè)力矩。該機(jī)構(gòu)只能拆成 三級(jí)桿組，因此只能聯(lián)立方程求 解，過(guò)程如下： 液壓缸為原動(dòng)件，故已知 EC 之間的距離 ECH , ECV , ECa 。為防止剛性沖擊，液壓缸伺服電機(jī)設(shè)為先勻加再勻減，故在圖上速度轉(zhuǎn)折點(diǎn)，相應(yīng)的加速度圖像在該點(diǎn)處會(huì)出現(xiàn)跳躍， 即為柔性沖擊，但沖擊較小， 故設(shè)計(jì)是較為合理的。 在廂體上建立位移矩陣得： 其中（ 11ii? ? ???， 1 0???， ??302? , ??553? ） ??????????1DiDiyx = ?????????? ?1000c o ssin0sinc o s1111iiii???? . ??????????111DDyx ( 41) ??????????1AiAiyx = ?????????? ?1000c o ss in0s inc o s1111iiii???? . ??????????111AAyx ( 42) 分析四桿機(jī)構(gòu) ABCD 得， BC 桿件為平動(dòng)，故 ??01i? 可對(duì)連桿 BC 列位移矩陣方程得 ??????????1CiCiyx = ????????????100100111BBiBBiyyxx . ??????????111CCyx ( 43) 17 對(duì)桿件 AB 列約束方程得 21121122 )()()()( ABABAiBiAiBi yyxxyyxx ??????? (44) 對(duì)桿件 CD 列約束方程可得 21121122 )()()()( CDCDCiDiCiDi yyxxyyxx ??????? (45) 為防止 DCE 共線而出現(xiàn)死點(diǎn)，設(shè) ??? 110DCE 有2121 *1tan kk kk? ??? 可 得方程得 )(*)(1t a nCiEiCiEiCiDiCiDiCiEiCiEiCiDiCiDixxyyxxyyxxyyxxyy???????????? (46) 對(duì)桿件 ED 列約束方程得 21121122 )()()()( EDEDEiDiEiDi yyxxyyxx ??????? (47) 對(duì)桿件 EG 列約束方程得 212122 )()()()( EGEGEiGEiG yyxxyyxx ??????? (48) 綜上，共有 20 個(gè)未知數(shù)，有 11 個(gè)約束方程，故需要假設(shè) 9 個(gè)變量值才可解。 13 41 傾斜機(jī)構(gòu)初始位置 42 傾斜機(jī)構(gòu)中態(tài)位置 43 傾斜機(jī)構(gòu)最終位置 分析：由于車廂繞 E 點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，已知旋轉(zhuǎn)角 i? ，而 E 點(diǎn)為原點(diǎn)，對(duì)車廂列位移矩陣方程可得： 14 ??????????1DiDiyx = ?????????? ?1000c o ssin0sinc o s1111iiii???? . ??????????111DDyx (41) 其中（ 11ii? ? ???， 1 0???， ??302? ， ??553? ） 對(duì)剛體 DBC 列約束方程得： 21121122 )()()()( BDBDBiDiBiDi yyxxyyxx ??????? (42) 21121122 )()()()( CDCDCiDiCiDi yyxxyyxx ??????? (43) 21121122 )()()()( CBCBCiBiCiBi yyxxyyxx ??????? ( 44) 對(duì)桿件 AB 列約束方程 得： 212122 )()()()( ABABABiABi yyxxyyxx ??????? ( 45) 對(duì)桿件 CF 列約束方程得： 21121122 )()()()( CFCFCiFiCiFi yyxxyyxx ??????? (46) 有 EFC 三點(diǎn)共線可列矩陣方程得： ??????????111FiFiCiCiEEyxyxyx =0 ( 47) 綜上，共有 24 個(gè)未知數(shù)，有 13 個(gè)約束方程，故需要假設(shè) 11 個(gè)變量值才可解。 驗(yàn)證： 43 式 mmHmml d 5 0 1 8s i n 0 ???? 符合 44 式 mmLmml 4 0 0 01 9 8 9c o s 0 ???? 符合 45 式 mmaamma m a x ???? 符合 傳動(dòng)角：由于 桿件 EF 為平動(dòng)，故桿件 EF 上各點(diǎn)的速度均相同，即均垂直于 EC 桿，B 點(diǎn)的力的方向?yàn)樨Q直向上，因此傳動(dòng)角 r=90176。 后箱門啟閉機(jī)構(gòu)方案確定 根據(jù)以上各種方案的優(yōu)劣點(diǎn)，經(jīng)過(guò)從功能、復(fù)雜性、成本綜合分析后，決定在采用 方案一。 8 油缸 后推式 連桿式傾卸機(jī)構(gòu) 液壓缸后推式傾斜機(jī)構(gòu)（圖 4） 1— 鉸支座 2— 車廂 3— 液壓缸 4— 三角臂 優(yōu)點(diǎn)：傾斜平順，液壓缸活塞工作行程短，機(jī)構(gòu)布置靈活，舉升系數(shù)適中，結(jié)構(gòu)緊湊。 直推式：直推式傾斜機(jī)構(gòu)的液壓缸直接作用 在車廂上，不需要通過(guò)桿系作用，按液壓缸布置位置不同，直推式傾斜機(jī)構(gòu)可分為前置式（如圖 1）和后置式（如圖 2）。同時(shí)雙滑塊產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦易使機(jī)構(gòu)磨損。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，成本較低，傳動(dòng)可靠。 。至 35176。根據(jù) 所查文獻(xiàn)可得常見(jiàn)貨物的安息角有：煤 27176。車廂處于最大升程位置時(shí)，其后移量 a 見(jiàn)表 21。 同時(shí) 高位自卸汽車 既可以最大限度地簡(jiǎn)化卸貨場(chǎng)地和地面設(shè)施 , 又能更好地適應(yīng)大、中、小型工廠企業(yè)及站場(chǎng)的使用。卸貨高度都是固定的。 導(dǎo)桿滑塊后箱門啟閉機(jī)構(gòu) .......................... 錯(cuò)誤 !未定