【正文】 校核 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 1 6 4 1 5 0 0 022 ??? LFM m axm axm ax yIM z?? maxyIW zz ? 則有 zWMmaxmax ?? 對(duì)于矩形面 62bhWz ? ?? Q235 的抗拉強(qiáng)度在 375460，符合強(qiáng)度要求。就整車(chē)而言，可以看成由車(chē)輪、前軸、后橋殼、懸架、車(chē)架、車(chē)廂及其橡膠緩沖塊等不同剛度單元組合而成的彈性體，受力時(shí)，將按照各自的剛度產(chǎn)生各自的變形，其變形量與剛度成反比，吸收的能量與剛度成正比。目前，國(guó)內(nèi)外自卸車(chē)車(chē)廂都是用鋼制成的，從質(zhì)量分配來(lái)看，車(chē)廂質(zhì)量大約占自卸車(chē)整備質(zhì)量的 1∕ 4。它的要求要比礦用自卸車(chē)車(chē)廂要低 ， 其后板裝有自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)，保證貨物順利卸出。傾卸機(jī)構(gòu)采用油缸前推式舉升機(jī)構(gòu)。 改裝部分質(zhì)量主要包括：車(chē)廂質(zhì)量、副車(chē)架質(zhì)量、液壓系統(tǒng)質(zhì)量、舉升機(jī)構(gòu)質(zhì)量以及其他改裝部件的質(zhì)量。并對(duì)車(chē)廂后攔板開(kāi)合機(jī)構(gòu)的形式的選擇，而且要進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。 研究的內(nèi)容 隨著自卸車(chē)變得越來(lái)越重要，則有關(guān)它的設(shè)計(jì)領(lǐng)域也變得日益重要起來(lái)。特別從 60 年代以來(lái)，最優(yōu)化技術(shù)發(fā)展迅速，而 且得到了廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)是鋼板厚 , 車(chē)箱沉重 , 截面一般呈方形 , 邊板和底板有很多的加強(qiáng)筋。公路用自卸汽車(chē)的裝載質(zhì)量從 2～ 20t、礦用自卸汽車(chē)裝載質(zhì)量從 20～ 154t以基本形成完整的自卸汽車(chē)系列，為我國(guó)自卸汽車(chē)的騰飛打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。那么，未來(lái)改裝車(chē)市場(chǎng)到底是什么市場(chǎng)呢？肯定地說(shuō)，應(yīng)該向多品種、高、精、尖方向發(fā)展。無(wú)論在機(jī)構(gòu)綜合、通用零部件設(shè)計(jì)，還是各種專(zhuān)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)都有最優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的成果。 自動(dòng)傾卸汽車(chē)是以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，經(jīng)過(guò)變速器的取力機(jī)構(gòu)和液壓傾卸裝置，進(jìn)行車(chē)廂自動(dòng)傾卸，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸貨的一種車(chē)輛。 一般 自卸 汽 車(chē) 的發(fā)展得益于 我國(guó)經(jīng)濟(jì)的 穩(wěn)步增長(zhǎng)。Carriage。自卸車(chē)幾十年來(lái)在國(guó)內(nèi)外獲得迅速的發(fā)展與普及，它最 明顯 的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)卸貨的機(jī)械化，提高卸貨效率。設(shè)計(jì) 完成后 的自卸車(chē)能夠承載 噸的貨物， 15s 的舉升時(shí)間 。大型礦山、水利工地等場(chǎng)所 主要應(yīng)用這種類(lèi)型的 ， 這種類(lèi)型的貨物一般通過(guò)挖掘機(jī)進(jìn)行貨物裝載，這種通常 被叫做 礦用自卸汽車(chē)。 許多的 城鄉(xiāng) 建設(shè)中，例如：采礦場(chǎng) 、 采 沙場(chǎng)、工地及 一 般的 土 木工程等的運(yùn)輸 建設(shè) 中 的 自卸車(chē) ， 因?yàn)閾碛蟹浅８叩?靈活機(jī)動(dòng) 性和 價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn) ， 所以 應(yīng)用 的非常廣 。該自卸車(chē)既 要 適應(yīng)城市間運(yùn)輸 ，也要適應(yīng)城市內(nèi)部車(chē)流量的的特點(diǎn)。 目前，我國(guó)改裝車(chē)市場(chǎng)最大銷(xiāo)售量約 25 萬(wàn)輛左右，改裝量最大的除了客車(chē)外，主要有廂式車(chē)、罐式車(chē)、自卸車(chē)等主要車(chē)型。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家專(zhuān)用車(chē)市場(chǎng)十分巨大，專(zhuān)用車(chē)具有品種多、技術(shù)含金量高等特點(diǎn)。目前，自卸汽車(chē)以形成自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與車(chē)型系列。在設(shè)計(jì)裝載量相同的情況下 , 用 Haordx 鋼板制造的車(chē)箱與 16Mn用制造的車(chē)箱相比 , 板材厚度更薄 , 且不需要加強(qiáng)筋。從某種意義上講，基本車(chē)型只能簡(jiǎn)單的滿(mǎn)足數(shù)量上的要求，而專(zhuān)用汽車(chē)才能更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的使用要求，更有效地發(fā)揮汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)效益。具體工作如下： 舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 用機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)對(duì)油缸前推連桿組合式自卸汽車(chē)的舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并對(duì)舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行了說(shuō)明。目前，中、長(zhǎng)距離公路運(yùn)輸趨向使用重型自卸汽車(chē)，以便提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本，額定裝載質(zhì)量一般為江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 9～ 19t；而承擔(dān)市區(qū)或市郊短途運(yùn)輸?shù)淖孕镀?chē)額定裝載質(zhì)量為 ～ 9t。其值可按下式確定。車(chē)廂底板固定在車(chē)廂底架之上孟，車(chē)廂的側(cè)欄板、前后欄板外側(cè)面通常布置有加強(qiáng)筋。比如：程力牌自卸車(chē)礦用鏟斗車(chē)廂標(biāo)準(zhǔn)配置板厚為：前 6邊 6底 10，而且有些車(chē)型在底板上焊接一些角鋼，以增加車(chē)廂的剛度和抗沖擊能力。 （ 3）經(jīng)濟(jì)性能 :選擇材料的經(jīng)濟(jì)性是當(dāng)前注意的問(wèn)題。 全金屬焊接等剛度車(chē)廂設(shè)計(jì)的規(guī)范化的定量的設(shè)計(jì)計(jì)算方法并不是很完善，根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)，可以知道一些設(shè)汁規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 車(chē)廂底板和側(cè)梁斷面應(yīng)小些，布置應(yīng)密集，這樣易于形成等剛度。它主要由鎖鉤 4 扭轉(zhuǎn)彈簧 5 拉桿 11 等組成。隨著車(chē)廂的降落 ,與軌跡的距離逐漸縮小，直至兩軌跡相交，扭轉(zhuǎn)彈簧使鎖鉤鎖住 車(chē)廂板。 良好的動(dòng)力性 舉升 機(jī)構(gòu)作為礦用自卸車(chē)卸料時(shí)的動(dòng)力來(lái)源，為保證卸料順利完成，要求其必須具有良好的動(dòng)力性能。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 目前大多數(shù)企業(yè)一直沿用傳統(tǒng)的“類(lèi)比作圖試湊法”進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種方法存在效率低、工作量大以及設(shè)計(jì)方案難以達(dá)到最優(yōu)的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)方案難以同時(shí)兼顧以上各性能要求。對(duì)于相同的舉升質(zhì)量，舉升力系數(shù)越小，則液壓舉升力越小，油缸的油壓也越小，這樣舉升機(jī)構(gòu)耗能也較少。它是決定能否把貨箱內(nèi)貨物傾卸干凈的參數(shù)。理想的油壓特性曲 線(xiàn)應(yīng)是油壓波動(dòng)很小，但對(duì)于重型礦用自卸汽車(chē)常用的后置直推式雙缸舉升機(jī)構(gòu)，由于多級(jí)伸縮油缸自身結(jié)構(gòu)原因，油壓特性曲線(xiàn)只能是階躍型的，在每一級(jí)油缸伸出瞬時(shí)缸內(nèi)油壓都有一個(gè)沖擊。目前，在自卸車(chē)上廣泛采用液壓舉升機(jī)構(gòu)，根據(jù)油缸與車(chē)廂底板的連接方式，常用的舉升機(jī)構(gòu)有兩種形式：油缸直接推動(dòng)式和連桿組合式兩大類(lèi)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，直推式舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，而連桿組合式的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜和靈活。點(diǎn) O 是車(chē)廂與副梁的鉸接點(diǎn)。確定 0C 距車(chē)廂底板的距離為 83mm ，已知底板縱梁高180mm，因此。 0B 點(diǎn)坐標(biāo)為（ 3530， 94）， BC = 00CB =810mm。 舉升機(jī)構(gòu)力學(xué)分析 舉升 機(jī)構(gòu)的 參數(shù) 計(jì)算 及校核 當(dāng) ??0? 時(shí) 有上述可知： ? ?152,36150 ?A ? ?94,35300B ? ?184,27250C ? ?175,21700D ? ?14,2378 ?E 在 ??0? 時(shí)直線(xiàn) AoD 和直線(xiàn) BoE 的方程分別為 : ? ? ? ? ? ? ? ? 0000000 ???????? adaadadaad YYXXXYYXXXYY ① ? ? ? ? ? ? ? ? 0000000 ???????? bdbbebebbe YYXXXYYXXXYY ② 0A 和 EB0 交點(diǎn) 0F 的坐標(biāo) ? ?00, ff YX 可以通過(guò)①和②式 求解得：0fX=2821， 0fY=28 在 ??0? 時(shí)，點(diǎn) O 至直線(xiàn) 00CF 的距離000 CFD為 ? ? ? ?? ? ? ? mmXXYYYYXXXYDCFCFFCFFCFCF 4 2 022000000000000 ???????? 取車(chē)廂作為分離體，根據(jù)力矩平衡Σ Mo=0 得： mmDWFCFXGCF 5 1 3 100000 0 ?? 式中 W—— 表示被舉升的重力； 00CFF—— 用在直線(xiàn) 00CF 方向的力。 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 自卸車(chē)車(chē)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(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化且由專(zhuān)業(yè)化液 壓元件廠集中生產(chǎn)供應(yīng)。按結(jié)構(gòu)形式可以分為活塞缸柱塞缸和伸縮 缸；按活塞桿形式可以分為單活塞缸和雙活塞缸；按液壓缸的特殊用途分為串聯(lián)缸增壓缸增速缸多位缸步進(jìn)缸等此類(lèi)液壓缸不是一個(gè)單純的缸筒，而是和其他的缸筒或構(gòu)件組合而成，又稱(chēng)組合缸。按泵的流量特性，可分為定量泵和變量泵兩種。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：車(chē)廂舉升到最大舉升角的時(shí)間不超過(guò) 時(shí)間為 15s. 液壓缸工作容積 4 2dLVV ?????舉升 2??? = 610? m 3m =6123ml 液壓泵額定流量 Q 應(yīng)滿(mǎn)足以下公式 ??? 舉升 舉升t VQ 式中： 舉升t — 舉升時(shí)間， 舉升t =15s； — 液壓系統(tǒng)容積效率，取 則 ??Q =∕ s 液壓泵轉(zhuǎn)速 in en?泵 en — 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，取中速 20xx r∕ min 傳動(dòng)比， i= 則 泵n = = r∕ min 選取液壓泵額定轉(zhuǎn) 泵n 20xx r∕ min 液壓泵排量 q 由下式確定 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 60?? 泵nQq = ml∕ r 依據(jù)以上參數(shù)，選擇齒輪油泵 CBTE563，其主要參數(shù)如下： 公稱(chēng)排量 q=63 ml∕ r 額定壓力 p=16Mpa 公稱(chēng)轉(zhuǎn) 泵n 20xx r∕ min。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 車(chē)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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 液壓操縱式 依靠手動(dòng)閥建立起來(lái)的油壓來(lái)關(guān)閉或打開(kāi)舉升方向控制閥，實(shí)現(xiàn)車(chē)廂的舉升和下降。車(chē)廂舉升開(kāi)始卸貨，油液上流，使車(chē)廂保持舉升狀態(tài)。 專(zhuān)用車(chē)取力方案的布置取決于取力方式。主要對(duì)自卸車(chē)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(chē)的液壓系統(tǒng)原理及原理圖，以及取力器的選取。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)。對(duì)于礦用自卸車(chē)的副車(chē)架來(lái)說(shuō)，采用如圖 所示的槽形結(jié)構(gòu)。 目前，我國(guó)載重汽車(chē)車(chē)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。 由上選用 的是 CA1123P9KAL4E 底盤(pán)，其主車(chē)架尺寸如下： 主車(chē)架的長(zhǎng)度： 5000mm 主車(chē)架的寬度： 865mm 主車(chē)架上面尺寸到地面高度： 940mm 主車(chē)架的厚度： 240mm 副車(chē)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)自卸車(chē)車(chē)時(shí)，所選取的二類(lèi)底盤(pán)只 有主車(chē)架，為了增加車(chē)架的強(qiáng)度剛度，延長(zhǎng)車(chē)架的使用壽命，在原有主車(chē)架的基礎(chǔ)上增加了副車(chē)架。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。 下降狀態(tài) 首先，液壓泵將液壓油從油箱抽取，通過(guò)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(guò)左端，流向油箱。它便與遠(yuǎn)程控制，操縱可靠。包括單向閥、換向閥、壓力表開(kāi)關(guān)等。如果容量過(guò)大，占地增加，增加了設(shè)備重量，而且操作不變；過(guò)小，則油溫升高會(huì)超過(guò)許用值，油液將會(huì)溢出油箱。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。車(chē)廂在整個(gè)傾翻過(guò)程中液壓油缸最大舉升力為EBF0? 參考同類(lèi)車(chē)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)。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。 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 0