【正文】 礦車(chē)的動(dòng)力性主要是指車(chē)輛在良好路面上直線(xiàn)行駛時(shí)有汽車(chē)受到的縱向外力決定的，所能達(dá)到的平均行駛速度。液壓系統(tǒng)多數(shù)采用開(kāi)式油箱，本設(shè) 計(jì)選用開(kāi)式油箱 。 綜合考慮三種連接方式的特點(diǎn)，以 及裝配工藝性，本文設(shè)計(jì)的天龍自卸車(chē)主副車(chē)架之間采用止推連 接板式 。由于車(chē)架前后兩端扭轉(zhuǎn)變形較小，因此本車(chē)架前后兩端采用了該種連接方式，為了提高縱梁的扭轉(zhuǎn)剛度采用了縱向連接尺寸較大的連接板橫梁僅固定在腹板上 。 （ 2） 副車(chē)架油缸支承橫梁與翻轉(zhuǎn)軸橫梁形成框架。例如，應(yīng)使加強(qiáng)板的端頭和副車(chē)架的端頭充分重疊一部分或使二者相互離 18 開(kāi)足夠的距離，如圖 所示。因?yàn)檫@些部位縱梁應(yīng)力較大，鉆孔容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。 。 表 常見(jiàn)貨物的 安息角 物料 煤 焦炭 鐵礦石 細(xì)砂 安息角 27176。 圖 東風(fēng)大力神平板運(yùn)輸車(chē) 表 底盤(pán)參數(shù) 底盤(pán)型號(hào) DF3251A7 輪胎數(shù) 10 彈簧片數(shù) 9/13 軸數(shù) 3 燃油類(lèi)型 柴油 額定質(zhì)量（ mm） 14500 軸距 （ mm） 3800+1350 前輪距（ mm） 2040 — — 駕駛室乘坐 人數(shù) 3 后輪距（ mm） 1850 — — 車(chē)廂尺寸計(jì)算 車(chē)廂結(jié)構(gòu)形式 車(chē)廂結(jié)構(gòu)形式按用途不同大概可分為：普通矩形車(chē)廂和礦用鏟斗車(chē)廂 。 參數(shù)的確定 汽車(chē)外廓尺寸 它包括長(zhǎng)、寬、高。一方面，國(guó)內(nèi)專(zhuān)用自卸車(chē)靠其價(jià)格優(yōu)勢(shì)在東南亞、中東、非洲、中亞及俄羅斯市場(chǎng)不斷增加市場(chǎng)份額，為國(guó)內(nèi)專(zhuān)用自卸車(chē)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)奠定了良好基礎(chǔ)；另一方面，國(guó)外專(zhuān)用自卸車(chē)企業(yè)為尋求新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，將會(huì)積極開(kāi)拓海外市場(chǎng)，在高端產(chǎn)品方面占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)合資合作，將會(huì)對(duì)促進(jìn)我國(guó)高附加值產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)起到一定的積極作用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量構(gòu)成的變化，市場(chǎng)對(duì)專(zhuān)用自卸車(chē)品種的需求格局將相應(yīng)改變。專(zhuān)用自卸車(chē)市場(chǎng)可以出現(xiàn)多個(gè)熱點(diǎn)同時(shí)并存的局面，從而形成市場(chǎng)的多元化，為生產(chǎn)企業(yè)提供廣闊的發(fā)展空間。 第五，現(xiàn)有專(zhuān)用裝置的開(kāi)發(fā)能力和制造水平對(duì)專(zhuān)用自卸車(chē)限制較大。產(chǎn)品品種、檔次、工藝裝備、自主研發(fā)等方面都有了很大提高，基本實(shí)現(xiàn)了從進(jìn)口向出口的轉(zhuǎn)變。 專(zhuān)用自卸車(chē)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足有關(guān)機(jī)動(dòng)車(chē)輛公路交通安全法規(guī)的要求 對(duì)于某些特殊車(chē)輛，如重型半掛車(chē)、油田修井車(chē)、機(jī)場(chǎng)寬體客車(chē)等，應(yīng)作為特定作業(yè)環(huán)境的特種車(chē)輛來(lái)處理。 普通自卸汽車(chē)技裝載質(zhì)量 分為：輕型自卸汽車(chē) （ m? ＜ ） 、中型自卸汽車(chē) （ ≤ m? ＜ 8t） 和重型自卸汽車(chē) （ m? ＞ 8t） ；按運(yùn)載貨物傾卸方向分為：后傾式、側(cè)傾式、三面傾式和底卸式自卸汽車(chē)；按車(chē)廂欄板結(jié)構(gòu)分為：欄板一面開(kāi)啟式、欄板三面開(kāi)啟式和簸箕式 (即無(wú)后欄板 )自卸汽車(chē)。自卸汽車(chē) 27125 輛，占總量的 ％ 。它主要承擔(dān)砂石、泥土、煤炭等松散貨物運(yùn)輸，通常是與裝載機(jī)配套使用。對(duì)專(zhuān)用自卸車(chē)自制件的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循單件或小批量的生產(chǎn)持點(diǎn)工的可能性。目前，我國(guó)專(zhuān)用自卸車(chē)產(chǎn)量占載 貨車(chē) 總量的 40％左右，有接近 5000 個(gè)產(chǎn)品品種，已經(jīng)成為我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的重要組成部分。 第四，行業(yè)集中度較低，專(zhuān)用自卸車(chē)生產(chǎn)企業(yè)不 “ 專(zhuān) ” ，專(zhuān)用自卸車(chē)生產(chǎn)存在散、亂、差的現(xiàn)狀。正是由于專(zhuān)用自卸車(chē)服務(wù)的廣泛性和專(zhuān)業(yè)性，才形成了專(zhuān)用車(chē)多品種的特點(diǎn)。隨著人民生活水平的提高，冷藏集裝廂半掛車(chē)也會(huì)逐漸成為今后的發(fā)展方向。環(huán)保要求推動(dòng)了動(dòng)力技術(shù)的更新，電子燃燒噴 射和共軌技術(shù)成為強(qiáng)制性規(guī)定。本設(shè)計(jì)中發(fā)動(dòng)機(jī)的布置形式為前置 。此數(shù)值一般在 500 1100 之間（側(cè)翻自卸車(chē)除外）。 圖 油缸直推式舉升機(jī)構(gòu) 本設(shè) 計(jì)選用油缸前置式。 設(shè)計(jì)的車(chē)廂最大舉升角 max? 必須大于貨物安息角，以保證把車(chē)廂內(nèi)的貨物卸凈 ，如圖 。 主車(chē)架是受載荷很大的部件，除承受整車(chē)靜載荷外，還要受到車(chē)輛行駛時(shí)的動(dòng)載荷，為了保持主車(chē)架的強(qiáng)度和剛度，原則上不允許在主車(chē)架縱梁上鉆孔和焊接，應(yīng)盡量使用車(chē)架上原有的孔。 圖 加強(qiáng)板的湍頭形狀 1主車(chē)架縱梁； 2加強(qiáng)板 （ 3） 加強(qiáng)板的 布置 加強(qiáng)板布置的合理，可以有效地減少車(chē)架的應(yīng)力。為了降低應(yīng)力集中，加強(qiáng)板端頭形狀有三種設(shè)計(jì)方式，見(jiàn)圖 。 圖 副車(chē)架前端簡(jiǎn)易形狀 （ a）剛質(zhì)副車(chē)架 ；（ b）硬木質(zhì)副車(chē)架 圖 副車(chē)架的安裝位置 縱梁與橫梁的連接設(shè)計(jì) 橫梁與縱梁的連接方式主要有三種，見(jiàn)圖 。 圖 連接支架 1上托架； 2下托架； 3 螺栓 23 （ 3） U型夾緊螺栓 當(dāng)選用其它連接裝置有困難時(shí)，可采用 U 型夾緊螺栓。 油箱用于儲(chǔ)存油液，以保證供給液壓烯烴充分的工作油液，同時(shí)還具有散發(fā)油液中的熱量，釋放出混在油液中的氣體，沉淀油液中的污物等作用。本設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)原理如圖 。 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性 已知： M=24800kg； f =,； oi =； kr =； F = gi =［ ,， ,1］ 表 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性數(shù)據(jù) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min 1000 1200 1300 1400 1500 1600 1800 1900 2100 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩N﹒ m 1460 1550 1560 1555 1520 1470 1353 1297 1186 計(jì)算不同檔位，不同轉(zhuǎn) 速下對(duì)應(yīng)的車(chē)速，根據(jù)方程式 ()，爬坡檔的計(jì)算結(jié)果如表 所示。為保證系統(tǒng)中的油液全部流回油箱時(shí)不致溢出，油箱液面不應(yīng)超過(guò)油箱高度的 80%，油箱的有效容積可按經(jīng)驗(yàn)公式（ ）計(jì)算 ， nV kq? （ ） K 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，低壓系統(tǒng)中取 2 4，中亞系統(tǒng)中取 5 7，高壓系統(tǒng)中取 10 12； nq為液壓泵的額定流量。 圖 貨車(chē)車(chē)架上均布載荷的分布情況 在圖 中， fR 為一根縱梁的前支承反力，由該圖可求得： ? ? ? ?21 224f S eR G L b G c cl? ? ? ????? （ ） 在駕駛室的長(zhǎng)度范圍內(nèi)這一段縱梁的彎矩為 ： ? ?24 Sxf GM R x aL? ? ? （ ） 駕駛室后端至后周這一段縱梁的彎矩為： ? ? ? ? 22 1 144Sxf GGM R x x a c xLc ?? ? ? ? ? ? ????? （ ） 顯然，最大彎矩就發(fā)生在這一段縱梁內(nèi)，可用對(duì)上式中 )(/ xfMx ? 求導(dǎo)數(shù)并令其 24 為零的方法求出最大彎矩發(fā)生的位置 x，即 ? ?1 02xSfd M GR x l cd x L? ? ? ? ? ? 由此求得： ? ?12 ssf G l cG a G GxR L c L c? ????? ??? ? ? ? ??? ?????? （ ） 將上式代入公式（ ），即可求出縱梁承受的最大彎矩 maxM 。由于該車(chē)平衡懸架的推力桿與平衡懸架支架上的兩根橫梁連接，因此，這兩根橫梁與縱梁共同承受平衡懸架傳遞過(guò)來(lái)的垂直力 (反 )和縱向力 (牽引力、制動(dòng)力 )。 （ 3） 在副車(chē)架結(jié)構(gòu)要求剛性較高時(shí)，可在主、副車(chē)架中間增加一層橡膠墊，當(dāng)主車(chē)架變形時(shí)以彈性橡膠的變形來(lái)減弱副車(chē)架對(duì)主車(chē)架的約束 。當(dāng)鉚接有困難時(shí)，可在加強(qiáng)板上加工孔塞焊于縱梁膠板上，塞 焊孔直徑為 20～ 30 mm，塞焊孔與加強(qiáng)板端部的最小距離為 25mm，孔間距為 100～ 170 mm。 （ 3） 在縱梁的邊、角區(qū)域亦禁止鉆孔或焊接，如圖 、圖 所示的區(qū)域即為不允許鉆孔和焊接加的部位。適用于工程及礦山用自卸汽車(chē)和特種車(chē)輛車(chē)廂的后卸、側(cè)卸和三向卸。 40176。 煤炭密度為 ， 取ρ = ?? ? ? 2m （ ） 車(chē)廂長(zhǎng) 1 7 .6 7 5 .6 9 62 .3 1 .3 5H m m? ? ?? 取車(chē)廂長(zhǎng)度為 6m。 軸距 根據(jù)汽車(chē)的長(zhǎng)度、質(zhì)量和許多使用性能來(lái)確定軸距。 我國(guó)專(zhuān)用自卸車(chē)的發(fā)展經(jīng)歷了快速發(fā)展過(guò)程，雖然存在不少困難和問(wèn)題，但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，以及國(guó)家各項(xiàng)政策的落實(shí)，在全行業(yè)的共同努力下，我國(guó)專(zhuān)用自卸車(chē)產(chǎn)業(yè)一定會(huì)走上更加健康的發(fā)展之路，趕上世界發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展水平，在國(guó)際市場(chǎng)上扮演更加重要的角色，由中國(guó)制造走向中國(guó)創(chuàng)造。此外，市場(chǎng)對(duì)高技術(shù)高附加值產(chǎn)品的需求將大大增加，這種 趨勢(shì)將提高專(zhuān)用車(chē)企業(yè)開(kāi)發(fā)高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品的積極性。道路條件的改善和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展為公路運(yùn)輸?shù)母咚倩?、集裝箱化創(chuàng)造了良好條件，同時(shí)，為大噸位、大功率、多軸化專(zhuān)用自卸車(chē)的廣泛應(yīng)用提供了廣闊空間。以美國(guó)為例，通常 1 個(gè) 48(14m)、載荷量 20t 的二軸廂式半掛車(chē)，車(chē)輛自重在 7t以下，換算成我國(guó)目前的 13m 長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)二軸廂式半掛車(chē)，自重約為 6t；而我國(guó)目前通常 13m 二軸廂式半掛車(chē)的自重均在 8t 以上。毋庸置疑，我國(guó)專(zhuān)用自卸車(chē)發(fā)展還存 在著一些嚴(yán)重的問(wèn)題，如果這些問(wèn)題得不到及時(shí)解決，將在很大程度上影響到我國(guó)專(zhuān)用 汽車(chē)產(chǎn)業(yè) 的健康發(fā)展。這就要求汽車(chē)和專(zhuān)用工作裝置合理匹配，構(gòu)成一個(gè)協(xié)調(diào)的整體，使汽車(chē)的基本性能和專(zhuān)用功能都 得到充分發(fā)揮。主要原因是固定資產(chǎn)投資強(qiáng)勁增長(zhǎng)，巨大的投資規(guī)模奠定了自卸車(chē)市場(chǎng)需求基 礎(chǔ)；自卸汽車(chē)品種增加，不僅適應(yīng)和滿(mǎn)足施工需求，同時(shí)向運(yùn)輸市場(chǎng)發(fā)展；牽引汽車(chē)保持較快發(fā)展，已成為長(zhǎng)距離公路運(yùn)輸?shù)闹髁?chē)型。接著，從車(chē)廂的設(shè)計(jì)、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、取力器的設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了 EQ3090 自卸車(chē)的總體設(shè)計(jì)，并對(duì)主車(chē)副車(chē)架進(jìn)行了改裝與設(shè)計(jì)。這類(lèi)汽車(chē)也稱(chēng)為礦用自卸汽車(chē)。在必要時(shí)，可適當(dāng)降低汽車(chē)底盤(pán)的某些性能指標(biāo)，以滿(mǎn)足實(shí)現(xiàn)某些專(zhuān)用工作裝置性能的要求。雖然應(yīng)用較早，但全面發(fā)展始于 20 世紀(jì) 80 年代，比發(fā)達(dá)國(guó)家晚了近 30 年。目前，我國(guó)專(zhuān)用車(chē)的市場(chǎng)份額占全部載貨車(chē)的 40%，與發(fā)達(dá)國(guó)家專(zhuān)用車(chē) 70%以上的市場(chǎng)份額相比，仍有很大差距。 第四 密切關(guān)注發(fā)達(dá)國(guó)家專(zhuān)用車(chē)的發(fā)展動(dòng)向，結(jié)合國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求趨勢(shì)，開(kāi) 5 發(fā)高技術(shù)、高附加值專(zhuān)用自卸車(chē)底盤(pán)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白并搶占國(guó)際市場(chǎng)。 (5) 廂式化和城市專(zhuān)用自卸車(chē)的輕型化趨勢(shì)。 國(guó)際國(guó)內(nèi)油價(jià)的不斷攀高、全國(guó)各地不斷出現(xiàn)的 “ 油荒 ” 和氣候變暖，使節(jié)能、環(huán)保成為整個(gè)社會(huì)關(guān)心的主題。 布置形式 布置形式分為發(fā)動(dòng)機(jī)的布置和駕駛室的布置 。影響該數(shù)值的因素主要是輪胎直徑，懸掛的布置和主車(chē)架截面高度。按舉升點(diǎn)在車(chē)廂底板下表面的位置 ,該類(lèi)舉升機(jī)構(gòu)又可分為油缸中置 (圖 1a)和油缸前置 (圖 1b)兩種型式。 50176。 四級(jí)行程分別為 1250mm， 1250mm， 1250mm， 500mm。 L 型加強(qiáng)板的冀面應(yīng)貼合在車(chē)架縱梁翼面受拉伸的一邊。 圖 副車(chē)架的截面形狀 圖 加強(qiáng)后的副車(chē)架截面形狀 1副車(chē)架； 2腹板 19 圖 加強(qiáng)腹板的位置 參照國(guó)內(nèi)外總質(zhì)量相近車(chē)型的副車(chē)架縱梁端面尺寸，確定副車(chē)架縱梁端面尺寸為100、 80、 6mm。 對(duì)于鋼質(zhì)副車(chē)架： 0h =5 7mm ； 0l =200 300mm 對(duì)于硬本質(zhì)副車(chē)架； 0 5h? 10mm ； 0lH? 副車(chē)架在汽車(chē)底盤(pán)上布置時(shí)，其前端應(yīng)盡可能地往駕駛室后圍靠近。 圖 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 （ 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，見(jiàn)圖 所示。例如有的國(guó)家規(guī)定，對(duì)于大客車(chē)、貨車(chē) (專(zhuān)用車(chē) )及汽車(chē)列車(chē)，其比功率不能低于 ，以防止車(chē)輛的動(dòng)力性不足，阻礙車(chē)流。注油口應(yīng)安裝濾網(wǎng)。 利用計(jì)算出來(lái)的車(chē)速，根據(jù)方程式（ ）計(jì)算不同轉(zhuǎn)速下各檔車(chē)速對(duì)應(yīng)的空氣阻力?；赜凸苄璨迦胗兔嬉韵戮嘞涞?h 2d（ d為回油管外徑），油管口應(yīng)切成 45176。 式 ()中 h=300mm b=90mm t=8mm ? ? 3300 540 8 300 3360006W mm? ? ??? 因此最大彎應(yīng)力為： 194900642. 8 1 8 9 .6336000 M p a?? ?? 16Mn 鋼板的疲勞極限 1?? =220～ 260MPa ?? ? 1?? 所以可以安全承受載荷 。 （ 1） 止推連接板 圖 是斯泰爾重型專(zhuān)用汽車(chē)所采用的止推連接板的結(jié)構(gòu)形狀及其安裝方式。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 (見(jiàn)圖 )。因此，本車(chē)副車(chē)架縱梁采用兩根抗彎性能較好的平直槽行梁，材料為 16MnReL。 本課題中由于主車(chē)架與副車(chē)架之間的連接選用止推連接板形式，故主車(chē)架不用考慮鉆孔，只需考慮焊接的位置得當(dāng)。 表 TG 系列多級(jí)液壓缸性能參數(shù) 單位： mm 型號(hào) 級(jí)數(shù) 單級(jí)行程 總行程 安裝中心距范圍 全伸后中心距 *TGE* * 3 300～ 500 900～ 1500 525～ 740 1425～ 2240 *TGE* *EE 2～ 5 160～ 300 320～ 1500 340～ 495 660～ 1990 2～ 6 750～ 1500 1400～ 7200 1040～ 1950 2440～ 1990 3 400～ 63