【文章內(nèi)容簡介】 ??????????? （ ） （ 2）一傾卸角為 ? 的連桿支架體作為一個研究整體，設(shè)油缸的推力為 P，且 P 必過 BO?2 ；拉桿對三角臂的拉力為 T，且 T 必過 AO?2 。又因?yàn)?MB? 平行于32OO? ，則車廂對三角臂的反作用力 2f? 一定與 MB? 的方向相同；那么 P、 T、 2f? 三力構(gòu)成一個匯交力系。在這個三角力系中由正弦定理可得： MOBfMBOTMOBP 2222 s ins ins in ?? ??????? （ ） 代入式（ ），則： ? ?? ???????????????????????????MOBHOMBOhlGTMOBHOMOBhlGP212212s ins ins inc o ss ins ins inc o s???? （ ） 然后將式（ 314）、（ 316）、（ 317）代入上式 （ 319） 即可的 P 和 T 的關(guān)系式。 舉升機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 油缸后推連桿式傾卸機(jī)構(gòu)主要需確定的尺寸有三角臂的尺寸、拉桿的尺寸、液壓缸的推力及行程、整體的安裝位置等 。 車廂的尺寸確定 根據(jù)公式 ??m=V 其中： m為裝載質(zhì)量； ? 為城市垃圾密度，?。?200~400） Kg/ 3m ； V為垃圾箱總體積； 從而通過對長寬高進(jìn)行估算并取值，得到垃圾箱的長寬高。 車廂最大傾卸角的確定 自卸汽車是利用傾卸機(jī)構(gòu)使車廂具有一定的傾角，而使貨物自動卸下。因而只有當(dāng)其傾斜角度大于松散貨物的安息角后，貨物才可能傾卸干凈，而大部分貨物的安息角都在 35176。 ～ 50176。 的范圍內(nèi)（見表 31）。同時考慮到松散貨物在濕淋 16 狀態(tài)下其附著力的增加，故而國內(nèi)外 自卸 汽車的最大傾卸角有增加的趨勢，目前有的已達(dá)到 60176。 。參考絕 大 部分同類車型以及本次設(shè)計(jì)的要求，最后確定該 自卸 汽車的最大傾卸 角為 50176。 。 表 31 部分松散貨物的安息角 物 料 煤 焦炭 鐵礦石 細(xì)砂 安息角 27176。 ～ 45176。 50176。 40176。 ～ 45176。 30176。 ～ 45176。 物 料 粗砂 石灰石 粘土 水泥 安息角 50176。 40176。 ～ 45176。 50176。 40176。 ～ 50176。 基本尺寸參數(shù)的確定 現(xiàn)有的機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般有解析法、作圖法、參考類比法等三種設(shè)計(jì)方法，考慮到本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在此選用作圖法進(jìn)行油缸后推連桿式傾卸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其具體設(shè)計(jì)過程如下，如圖 34 所示： 圖 34 后推連桿式傾卸機(jī)構(gòu) 作圖法 （ 1）根據(jù)自卸汽車的整 體設(shè)計(jì)方案，得車廂最大翻轉(zhuǎn)角 ??50max? ，車廂尺寸為 41802 400 1250mm。 （ 2）建立坐標(biāo)系并確定傾卸機(jī)構(gòu)的坐標(biāo)位置 在此設(shè)定坐標(biāo)原點(diǎn)為車廂與托架的鉸支點(diǎn)。參考同類型車輛傾卸機(jī)構(gòu)，初定傾卸油缸的自由長度 10000 ?L mm，油缸的最大工作行程 640?L mm。 ① 設(shè)傾卸機(jī)構(gòu)與車廂鉸支點(diǎn)為 ? ?000 , cc YXC 17 由經(jīng)驗(yàn)公式m ax0 ?LRX c ??，則： 204850 640160m a x0 ?????? ?LRX c mm，取 20450 ?cX mm。 其中系數(shù) 160~140?R mm，當(dāng) L 值較小時， R取下限；反之， R取上限。 0cY 為車廂結(jié)構(gòu)允許的最大值，參考同類型結(jié)構(gòu)并結(jié)合本設(shè)計(jì)的整車結(jié)構(gòu)，初定 300 ?cY mm。 綜上所述，則 ? ?30,20450C 。 ② 設(shè)傾卸機(jī)構(gòu)與 副車架 鉸支點(diǎn)為 ? ?EE YXE , 由經(jīng)驗(yàn)公式 00 ???? LLXX cE ，則： 2 7 7 34 0 06 4 0 0 0 4 54 0 00 ??????????? LLXX cE mm，取2736?EX mm。 EY 為結(jié)構(gòu)允許最小值，參考同類型結(jié)構(gòu)并結(jié)合本設(shè)計(jì)的整車結(jié)構(gòu)，初定324?EY mm。 綜上所述，則 ? ?324,2736EX 。 （ 3）過 0C 點(diǎn)作線 00BC ，使其與 X軸 成夾角 ??4? （通常 ?? 4~0? ）；以 E 點(diǎn)為圓心， 0L 為半徑作圓弧線 00BC 于 0B 點(diǎn)，則 0EB 即為油缸初始位置的中心線。 （ 4）連接 0OC ，并將其繞 O點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn) max? 角，則 0C 轉(zhuǎn)到 C點(diǎn)；再以 C 點(diǎn)為圓心，以 00BC 為半徑畫??；又以 E 點(diǎn)為圓心，以 LL?0 為半徑畫??；兩弧交于點(diǎn) B，則 EB即為 max??? 時油缸的中心線。 （ 5）以點(diǎn) B 為頂點(diǎn)，作 ??? 8EBA （通常為 ?8~6 ，也可適當(dāng)增大），再以 0B 為頂點(diǎn)作 CB AABC ??? 000 。 （ 6）作 BB0 、 CC0 的垂直平分線交于點(diǎn) F，了；連接 EF ；設(shè)線 CB 與 00BC 的延長線夾角為 ? 。以點(diǎn) F 為頂點(diǎn)，作 20 ????? A F EFEA ，且交 00AB 于 0A ； 18 則點(diǎn) 0A 、 0B 、 0C 、 0A 和點(diǎn) A、 B、 C分別為 ??0? 和 ??? 50max?? 時三角臂的三個鉸支點(diǎn)。 （ 7）分別連接 AB 、 BC 、 CA 和 00BA 、 00CB 、 00AC ，則 △ ABC 和 △ A0B0C0分別為三角臂在初始和終止時的位置。 （ 8）分別連接 EA、 0EA ，則它們分別為 ??0? 和 ??? 50max?? 時拉桿對應(yīng)的位置。 （ 9）在圖中測量出線 AB 、 BC 、 CA 和線 EA的長度，從而得到三角臂和拉桿的尺寸參數(shù)。 （ 10）測量得 408AB? 、 565BC? 、 996CA? ，經(jīng)處理及反復(fù)作圖驗(yàn)算，最后得 410AB? 、 560BC? 、 1000CA? 。 通過相關(guān)的計(jì)算與分析表明，該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)滿足本次設(shè)計(jì)要求。 拉桿截面尺寸的確定 拉桿 AO 為二力受拉桿件，作用力對稱分布在兩根拉桿上，因此作用在每根拉桿上的最大拉力： NFF 9 0 8 52 7 8 1 7 12 ???拉 () 初選拉桿材質(zhì)為 Q235，從手冊可查得 26 /10230 mNS ??? 取安全系數(shù) 2?n ，由公式SAFn ?? ??? 拉可知拉桿最小橫截面面積 2266 1 6 0 6 4 910230 7 8 1 7 12 mmmFnA S ???????? ?? () 取 21600mmA? 實(shí)際上 266 / 7 8 1 7 1 mN?????? 校核安全系數(shù) nn S ???????? 1023066?? () 因此，拉 桿截面面積 A=1600 2mm 滿足強(qiáng)度要求。 本章小結(jié) 19 本章首先對 油缸后推連桿式傾卸 機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析和動力學(xué)分析，從而詳細(xì)敘述了它的運(yùn)動規(guī)律和力學(xué)規(guī)律，為后面的計(jì)算與校核作鋪墊。通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在車廂 傾卸 的整個過程中， 三角臂和拉桿均受到很大的作用力。因?yàn)槿潜鄣牟牧虾统叽缍际菂⒖冀?jīng)驗(yàn)選取的。所以強(qiáng)度都能滿足要求。 綜合以上因素，我們決定選用油缸后推式連桿舉升機(jī)構(gòu)。 第 4章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自卸汽車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，將直接影響整車的性能和生產(chǎn)效率。自卸汽車液壓系 統(tǒng)一般主要包括舉升液壓系統(tǒng)以及其他輔助液壓系統(tǒng)。 本次自卸汽車的改裝設(shè)計(jì)主要偏重于機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析，而其液壓系統(tǒng)所采用的油泵、油缸、液壓閥等液壓系統(tǒng)元件均為高度標(biāo)準(zhǔn)化、系列化與通用化且由專業(yè)化液壓件廠集中生產(chǎn)供應(yīng)；因此在改裝設(shè)計(jì)中只需要進(jìn)行液壓元件計(jì)算選型。其主要內(nèi)容包括油缸的直徑與行程、油泵工作壓力、流量、功率以及各種相關(guān)控制閥的選型等。 油缸的計(jì)算與選型 油缸是液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件，也是上述舉升機(jī)構(gòu)的直接動力來源。通常油缸分為活塞式和浮拄式兩類?；钊骄鶠閱蜗蜃饔?，其缸體長度大而伸縮長度小、使用油壓低（一般不超過 14MPa）。浮拄式為多級伸縮式油缸，一般有 2～ 5 個伸縮節(jié)，其結(jié)構(gòu)緊湊，并具有短而粗、伸縮長度大、使用油壓高（可達(dá) 35MPa） ,易于安裝布置等優(yōu)點(diǎn)。浮拄式油缸又分為單向作用式與雙向作用式。雙向作用式用油壓輔助車廂降落，因此工作平穩(wěn)，降落速度快。直推式傾卸機(jī)構(gòu)多采用單作用多級油缸；而桿系組合式傾卸機(jī)構(gòu)多采用單作用單級油缸 。 油缸直徑的確定 油缸選型主要依據(jù)所需的最大作用力 maxF 以及最大工作行程來確定的。根據(jù)液壓系統(tǒng)中油缸的工作特點(diǎn)，則 ?? 4 2m a x dpF ??? ?? ???? pFd m ax4 （ ） 20 式中： ? —— 系統(tǒng)效率，通常按 ? =； p —— 液壓系統(tǒng)額定工作壓力（ MPa） ； 參考表 41選取 p ,p 越高，對密封要求也越高，成本亦隨之上升；根據(jù)機(jī)構(gòu) 的類型及其工作特點(diǎn) ，取 16?P MPa。 表 41 設(shè)備類型 機(jī)床 農(nóng)業(yè)機(jī)械或中型工程機(jī)械 液壓機(jī)、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械 磨床 組合機(jī)床 龍門刨床 拉床 工作壓力P/（ MPa） ~ 3~5 2~8 8~10 10~16 20~32 （ 1）舉升機(jī)構(gòu)油缸直徑的計(jì)算 由式（ 41）可知： 12 5 66 0744 6m a x ????????? ?? pFdmm 油缸的選型 根據(jù)上述計(jì)算的 d值，查閱相關(guān)資料：舉升機(jī)構(gòu)油缸選用單級活塞雙作用 缸HSGL01140/80 1400E2501。 油泵的計(jì)算與選型 油泵的基本參數(shù)計(jì)算 自卸車常用油泵分為齒輪油泵與柱塞泵兩類。齒輪泵多為外嚙合式，在相同體積下齒輪泵比柱塞泵流量大但油壓低。柱塞泵最大特點(diǎn)是油壓高（油壓范圍16～ 35MPa），且在最低轉(zhuǎn)速下仍能產(chǎn)生全油壓，固可縮短舉升時間。中輕型自卸車上多采用齒輪泵，常用系列有 CB、 CBX、 CG、 CN 等；重型自卸車常采用柱塞泵 。 P的計(jì)算 AFP ??6max10MPa （ ） 式中： maxF —— 油缸最大作用力， (N)； A —— 油缸橫截面積， (m2)。 則： 21 22 5 5 6 6 0 710 26m a x ??????????? AFP MPa QT的計(jì)算 tVQT ???? ??60 L/min （ ） 式中： V? —— 油缸最大工作容積（ m3），按下式計(jì)算： 320m a x 104)( ????? dSSV ?L maxS 、 0S 、 d 的單位均為 m； t —— 舉升時間， (s)，一般要求 ?t 20s，取 20?t s； ?? —— 液壓泵容 積效率 ?? =~。 則： 462??????????? ?tVQ T ?? L q的計(jì)算 310?? nQq T mL/r （ ） 式中： TQ —— 油泵流量， (L/min)； n —— 油泵額定轉(zhuǎn)速， (r/min)。 取力器速比 i ： ?i ； 油缸工作時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 en ： 2200?en r/min； 則，油泵轉(zhuǎn)速 3 8 2 0 0 ??? inn e r/min 那么： 341 3 8 61 0 0 3 ????? nQq T mL/r （ ） N的計(jì)算 tnpQN ?? 式中： p —— 油泵最大工作壓力， (Pa)； 22 nQ —— 油泵額定流量， (m3/s)； t? —— 油泵總效率 t? =。 則： 1060 66 ??????? t npQN ?KW 油泵的選型 根據(jù)上述計(jì)算 P、 TQ 、 q 和 N 的值，查閱相關(guān)資料，選擇 CBFC40 型號的齒輪泵。 油箱與油管的計(jì)算與選型 油箱容積 V 的計(jì)算 一般要求油箱容積 V 不得小于全部工作油缸工作容積 V? 的三倍，即： VV ???3 則： 62 ????????? ?VV △ L 取 ??????? HBLV L 油管內(nèi)徑 d 的計(jì)算 由 326 10460 10 ????? VdQ T ? 即： 103 ??VQd T