【正文】 后、生產(chǎn)規(guī)模小，低端產(chǎn)品特征明顯，整車(chē)性能較差 ，并且在 技術(shù) 上 缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和概念創(chuàng)新。 現(xiàn)代化城市的環(huán)衛(wèi)作業(yè)車(chē)輛，將從只滿足基本作業(yè)功能需求向滿足環(huán)保作業(yè)功能需求的方向發(fā)展。 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容 ,是根據(jù)垃圾貨物清置部門(mén)的使用要求，進(jìn)行目標(biāo)底盤(pán)的選取，并進(jìn)行對(duì)能實(shí)現(xiàn)特殊功能裝置的加置設(shè)計(jì)，包括 副車(chē)架的設(shè)計(jì)、 車(chē)廂體的設(shè)計(jì)、擺臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、廂斗設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的選型計(jì)算以及相關(guān)設(shè)計(jì)零部件的必要?jiǎng)偠?、?qiáng)度校核等。 底盤(pán)分類 二類底盤(pán)：基本車(chē)型上去掉貨箱，在改裝設(shè)計(jì)布置時(shí)，在沒(méi)有貨箱的汽車(chē)底盤(pán)上，加載所需要的工作裝置或特種車(chē)身。 表 2—— 1 東風(fēng) EQ1092FJ 和 EQ1092F19DJ 底盤(pán)參數(shù)比較 由比較可以看到， EQ1092FJ 和 EQ1092F19DJ 兩種型號(hào)底盤(pán)在整體性能上相差無(wú)幾，不同之處在于兩種底盤(pán)汽車(chē)采用的燃料。整車(chē)整備質(zhì)量包括底盤(pán)質(zhì)量、底盤(pán) 以外外加的副車(chē)架、車(chē)廂、擺臂、廂斗以及液壓系統(tǒng)等裝置的質(zhì)量，是加夠各種油液料后的空車(chē)質(zhì)量。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)。車(chē)廂示意圖 如 圖 3—— 2所示 。 后廂板采用絞接實(shí)現(xiàn)垃圾的方便傾卸。 擺臂式垃圾車(chē)對(duì)傾卸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求如下： ，工作循環(huán)不大于40s； 。 擺臂鏈接的鐵鏈長(zhǎng)度盡量實(shí)現(xiàn)能夠剛好滿足廂斗與擺臂滑動(dòng)軸之間的距離，防止廂斗在起吊的時(shí)候廂斗底部與車(chē)廂造成過(guò)大的摩擦。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第 4 章 擺臂式 垃圾車(chē) 設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)計(jì)算 擺臂式 垃圾 車(chē)副車(chē)架主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算 副車(chē)架主要尺寸的設(shè)計(jì) 副車(chē)架對(duì)主車(chē)架起到加固作用，其寬度和選用的底盤(pán)的寬度相同，高度也相同， 長(zhǎng)度前端留出安全距離（與駕駛室之間為 400mm，與車(chē)頭之間為150mm） 其尺寸設(shè)計(jì)如下： 副車(chē)架長(zhǎng)度： 4716mm 副車(chē)架寬度： 860mm 副車(chē)架高度： 120mm 副車(chē)架厚度： 60mm 副車(chē) 架與主車(chē)架連接如圖 4—— 1 所示。止推板的優(yōu)點(diǎn)在于可以承受較大的水平載荷，防止副車(chē)架與主車(chē)架縱梁產(chǎn)生相對(duì)水平位移。 綜合考慮三種連接方式的特點(diǎn)，以及裝配工藝性， 本設(shè)計(jì)采用 U 型夾緊螺栓進(jìn)行主副車(chē)架的連接。 圖 4—— 10 副車(chē)架實(shí)際等效梁簡(jiǎn)圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 列出彎曲剪力及彎矩方程： OA 段 ： ? ? NFXFQ 8 3 2 201 ?? ? ?11510 ?? X ? ? XXFXM ?? ? ?11510 ?? X AB 段： ? ? 3 9 4 88 2 2 7 8 3 2 202 ?????? GFXFQ ? ?31261151 ?? X ? ? ? ? XXGXFXM 3 9 4 89 4 6 9 3 9 2 11 1 5 102 ????? ? ?31261151 ?? X BC 段： ? ? 1 8 7203 ???? FGFXFQ ? ?47163126 ?? X ? ? ? ? ? ?3 1 2 621 1 5 103 ????? XGXGXFXM ?? X ? ?47163126 ?? X 根據(jù)以上剪力和彎矩的求解，可以畫(huà)出剪力及彎矩圖 如圖 4—— 11 所示 。 式中 1A —— 是擺臂繞點(diǎn)到鐵鏈軸承相對(duì)應(yīng)的擺臂距離； 2A —— 是鐵鏈繞點(diǎn)到擺臂頂端點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的擺臂距離。 擺臂最大旋轉(zhuǎn)角 的確定計(jì)算 ： 將擺臂靜止擺角和最大擺角處的工作狀態(tài)簡(jiǎn)化 如 圖 4—— 16所示 。 在坐標(biāo)圖中，將液壓缸近似看為水平安裝， D點(diǎn)為液壓缸的底座端坐標(biāo)，從液壓缸底座端到擺臂絞接繞點(diǎn)預(yù)留 2300mm，結(jié)合前面的計(jì)算，有哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 以下各點(diǎn)坐標(biāo)： D（ 2300， 225） A（ 800cos?－ ， sin?800 ） 圖 4—— 20 擺臂直角坐標(biāo) 角 a 和角 b 在擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中其數(shù)值大小相等，即 a＝ b，角 c 隨著擺臂轉(zhuǎn)角的變化，也變化，需要確定角 a 和角 c 之間的關(guān)系。 2 49 00 0 c os 46 34 03 8. 26 01 5GN? ? ? 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 ? ?2 m a x 1 1 5 9 9 9 . 8 9 1 4 0 2 1 9 . 7 79 0 4 6FNtg n??? 針對(duì) 4—— 20，在擺臂穩(wěn)定情況下，由受力平衡求得 2 14 02 19 .7 7 34 03 8. 26 01 5 10 61 81 .5 19 5o ? ? ? 列剪力彎矩方程： 2G 和 2F 段 ? ?Q 1 2F X G 3 4 0 3 8 .2 6 0 1 5N? ? ? ? (0 043)X?? ? ?12 3 4 0 3 8 .2 1 0 1 5M X G x x? ? ? ? ? ?0 2043x?? 2F 和 2OF 段 ? ?2 2 2 1 0 6 1 8 1 . 5 1 9 5QF X F G N? ? ? ? ?2 0 4 3 2 7 3 1 .7 8x?? ? ? ? ?2 2 22043M X M F x G x? ? ? ? ? ? 1 0 6 1 8 1 . 5 1 9 5 2 0 4 3 1 4 0 2 1 9 . 7 7x? ? ? ? ?2 0 4 3 2 7 3 1 .7 8x?? 根據(jù)以上剪力和彎矩的求解，可以畫(huà)出剪力及彎矩 如 圖 4—— 22 所示 。液壓缸種類繁多。 即有： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 4 1 2 0 0 0 0 1 0 4 .4 614d m m????? 參照液壓缸的設(shè)計(jì)，選 125d mm? 。對(duì)變量泵，按輸 油 方式，又可分為單向變向泵和雙向變量泵。 即有： 2 66120xx0 9. 77 84125 10 104p M P a??????? 由以上，液壓泵選擇單級(jí)齒輪泵，型號(hào)為 1016CB G? .由于支腿工作需要的液壓力較小，其泵體工作壓力也較擺臂泵體需要的工作液壓力小，哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 42 也將擺臂泵體的型號(hào)作為液壓系統(tǒng)的所用泵體，即液壓系統(tǒng)的液壓泵型號(hào)為 1016CB G? 。 即有 41 30 . 5 7 1 4 1 02 1 . 2 2 2 2 . 6 75 1 0d m m?? ? ?? 取用 23mm 。 根據(jù)擺臂垃圾車(chē)使用與要求，選用通用性強(qiáng)可靠性好，維修方便的三位四通手動(dòng)換向閥。 要進(jìn)行提升裝載著垃圾貨物廂斗的工作過(guò)程時(shí)，先將控制支腿液壓缸的三位四通手動(dòng)換 向閥向上推起，液壓油液由液壓管路進(jìn)入垃圾車(chē)尾部?jī)蓚?cè)支腿液壓缸，推動(dòng)支腿完成支腿的擺動(dòng)，支腳接觸地面后。它是通過(guò)切斷動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)程的停止，便于遠(yuǎn)距離控制，操縱可靠，缺點(diǎn)是反應(yīng)較慢； 依靠汽車(chē)貯氣筒壓縮空氣，通過(guò)控制操縱氣控液壓換向閥，控制油路方向?qū)崿F(xiàn)擺臂的舉升下降。 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? 。 油箱 容積與油管內(nèi)徑的計(jì)算 液壓系統(tǒng)油箱容積計(jì)算 ： 液壓系統(tǒng)的用途主要是儲(chǔ)油和散熱。 齒輪泵分為外嚙合及內(nèi)嚙合中兩種。 由以上，擺臂液壓缸選用 DG 型車(chē)輛用單活塞桿雙作用、耳環(huán)安裝式結(jié)構(gòu)。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。 圖 4—— 22 擺臂等效懸臂梁剪力及彎矩 圖 對(duì)于矩形擺臂截面，截面慣性矩 zI 2322112hhzI by dy bh???? (4—— 11) 帶入擺臂最小截面，即有： ? ?3m a x 333 90 101100 10 180 1012 mN m mm????? ? ??? ? ? ? ? 擺臂截面為對(duì)稱 矩形，其截面的上下邊緣最大抗拉應(yīng)力 t? 與最大抗哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 壓應(yīng)力 c? 相等，即有： ? ? ? ?m a x m a x m a x 1 2 8 . 7 7tc M P a? ? ?? ? ?500MPa 在所選材料的許用應(yīng)力范圍內(nèi)。 在 OXY 坐標(biāo)中有： 22222 2 5 2 3 0 0 2 2 5 2 3 0 0A B 8 0 0 c o s 8 0 0 c o s11tg n tg ntg n tg n??????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? 22222280 0 c os 80 0 si n c os 22 5 23 00180 0 si n 80 0 si n 22 5 23 001tgntgntgn tgntgn? ? ??? ? ? ????? ? ? ???????? ? ??? 化簡(jiǎn)后得到： 8 0 0 c o s 8 0 0 s i n 2 2 5 2 3 0 0A B tg n tg n? ? ? ?? ? ? ? ? 同樣，有： 222225 2300 225 23002300 22511t gn t gn t gnBD t gn t gn? ? ??? ????? ? ?? ? ? ????????? ?? 化簡(jiǎn)后得到： 2 2 5 2 3 0 0BD tgn?? ? ? 即有 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 8 0 0 c o s 8 0 0 s i n 2 2 5 2 3 0 0s i n 2083A B tg n tg nC AD ? ? ? ?? ? ? ??? 2 2 5 2 3 0 0c o s2083B D tg nc AD ????? 式中 a—— 轉(zhuǎn)角范圍為 ? ?46 ~ 。 由簡(jiǎn)圖，在最大擺角處 ,擺臂滾軸中心到地面的距離，即為擺臂滾軸中心到車(chē)廂水平面的距離 AC： ? ?1 0 5 01 2 7 5461 7 3 5 ???? otg nAC ? 在最大擺角 處 AD 長(zhǎng)度為： 1 5 7 1 .6 4 5 1 0 5 0AD ?? ? 在三角形中，由 1735c os 46ADOA? ?? ? 計(jì)算 a 角為： arcsin ? ? ? 即有最大轉(zhuǎn)角 A 為： oooA 10 0 ??? 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 oo 4589 1 ?? 在許用值 ? ?45 ~180 內(nèi)。其計(jì)算坐標(biāo)簡(jiǎn)圖如 4—— 14 所示 。 副車(chē)架彎曲變形校核： 由以上知道副車(chē)架的等效簡(jiǎn)支梁形式，利用疊加法可求得梁的最大撓度maxy 和最大轉(zhuǎn)角 max? ，然后進(jìn)行副車(chē)架彎曲變形的校核。其受力簡(jiǎn)圖 如 圖 4—— 7 所示 。 圖 4—— 5 止推連接板的結(jié)構(gòu) 1副車(chē)架； 2止推連接板； 3主車(chē)架縱梁 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 2) 連接支架 連接支架由相互獨(dú)立的上、下托架組成，上、下托架均通過(guò)螺栓 分別與副車(chē)架和主車(chē)架縱梁的腹板相固定，然后再用螺栓將上、下托架相連接，如 圖 4—— 6所示。這就要求副車(chē)架的前端結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)成漸變截面，以減緩應(yīng)力集中 (如 圖 4—— 2 所示 ) 圖 4—— 2 副車(chē)架的前端結(jié)構(gòu) 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 副車(chē)架前端形狀常有三種形狀 (如 圖 4—— 3 所示 )。如圖 3—— 7 所示 。 當(dāng)進(jìn)行廂斗的裝載時(shí)，液壓缸外伸的活塞桿拉動(dòng)擺臂，帶動(dòng)與擺臂相連的鏈條，將廂斗安穩(wěn)舉升到車(chē)廂上；進(jìn)行廂斗的卸