【文章內容簡介】 化創(chuàng)造了良好條件，同時，為大噸位、大功率、多軸化專用自卸車的廣泛應用提供了廣闊空間。專家預測， “ 十一五 ” 期間，高速公路運輸車輛，如重型牽引車、廂式車、廂式半掛車、集裝箱運輸車、專用半掛車、保溫冷藏車等將成為市場的主角。 (4) 輕量化。新材料和新工藝的采用對 于減輕自重、提高運輸效率、推動和促進 我國專用自卸車技術進步、縮短與國外產(chǎn)品的差距，無疑具有重要意義。歐美專用車企業(yè)對鋁合金及不銹鋼材料的罐體、廂體的應用已有 20 多年歷史，日本企業(yè)也已經(jīng)在專用車的上裝部分大量應用鋁合金等輕型材料，而輕型材料在我國專用自卸車行業(yè)的應用才剛剛起步。這意味著，我國的專用自卸車產(chǎn)品也將朝著這個方向發(fā)展，只不過輕量化發(fā)展的速度會因為不同的國情而有所不同 ， 我國專用自卸車之所以在輕量化方面與歐、美、日企業(yè)存在很大差距，一是因為我國專用自卸車的消費水平目前還比較低；二是國內運輸企業(yè)為了節(jié)省 運輸費用，千方百計地超載，而沒有意識到超載本身會大大增加車輛的燃油費用；三是我國某些地區(qū)治理超載的力度不夠。 因此，推進我國專用自卸車的輕量化，國家有關部門在加大管理、改革稅收的同時，還應該引導用戶去購買經(jīng)濟性好的輕量化產(chǎn)品。 (5) 廂式化和城市專用自卸車的輕型化趨勢。 大力推廣廂式運輸已在 “ 十五 ” 計劃中提出，發(fā)展趨勢已被行業(yè)公認。尤其是隨著高速公路的發(fā)展，廂式半掛車、集裝廂半掛車已成為物流企業(yè)的主力車型。隨著人民生活水平的提高，冷藏集裝廂半掛車也會逐漸成為今后的發(fā)展方向。同時，世界商業(yè)巨頭紛紛進入中 國市場，超市比比皆 6 是，輕型廂式車需求量將越來越大，城市專用自卸車的輕型化趨勢已經(jīng)顯現(xiàn)。 (6) 高技術、高附加值發(fā)展趨勢。隨著國民經(jīng)濟總量構成的變化，市場對專用自卸車品種的需求格局將相應改變。普通自卸汽車需求量將會隨基礎設施的不斷完善逐漸減少，廂式車、半掛車以及用于城市 配套 服務車輛的需求量將大大增加。同時，市場競爭趨勢的加劇，產(chǎn)品成本的增加，勞動密集型產(chǎn)品以價格取勝的競爭優(yōu)勢將被進一步弱化，以技術創(chuàng)新的替代性經(jīng)濟增長將成為專用自卸車行業(yè)新的經(jīng)濟增長方式。此外，市場對高技術高附加值產(chǎn)品的需求將大大增加，這種 趨勢將提高專用車企業(yè)開發(fā)高技術、高附加值產(chǎn)品的積極性。機、電、氣、液、微電子一體化技術及 GPS 技術等在專用車上的應用能夠大大增強專用車產(chǎn)品的附加值和技術含量。專家預測，今后一段時期內，高新技術的大量應用，加上我國專用自卸車產(chǎn)品傳統(tǒng)的成本優(yōu)勢會使國產(chǎn)專用自卸車在出口方 。 (7) 人性化、安全性和節(jié)能環(huán)保趨勢。專用自卸車底盤的設計越來越人性化，一是充分考慮舒適性，為駕駛員提供更好的工作環(huán)境；二是允許個性化設置性能參數(shù)。隨著社會的進步，技術水平的提高，汽車設計的安全性越來越受到人們的重視，保證駕駛人員的安全成為設 計人員重點考慮的問題，除停車、行車制動等基本安全措施外，通過配備功能齊全的監(jiān)控系統(tǒng)，防側翻系統(tǒng)，以及采用電控、液壓、機械 3 套獨立制動系統(tǒng)，大大提高了整車的安全可靠性。同時，電子技術的發(fā)展與運用，使車輛安全性研究向智能化方向發(fā)展。 國際國內油價的不斷攀高、全國各地不斷出現(xiàn)的 “ 油荒 ” 和氣候變暖，使節(jié)能、環(huán)保成為整個社會關心的主題。我國也推出了一系列措施政策推動環(huán)境的改善，汽車的節(jié)能、環(huán)保也成為不可逆轉的發(fā)展趨勢。對用戶來說， 節(jié)油 不僅從能源考慮，關系著他們切身的經(jīng)濟利益。環(huán)保要求推動了動力技術的更新，電子燃燒噴 射和共軌技術成為強制性規(guī)定。 (8) 合資 合作 、資產(chǎn)重組趨勢。 從國際市場形勢來看，發(fā)達國家因受勞動力價格及經(jīng)濟低迷狀況的制約，近年來制造業(yè)紛紛外移，給我國專用自卸車進入國際市場提供了一定機遇。一方面，國內專用自卸車靠其價格優(yōu)勢在東南亞、中東、非洲、中亞及俄羅斯市場不斷增加市場份額，為國內專用自卸車進入國際市場奠定了良好基礎；另一方面，國外專用自卸車企業(yè)為尋求新的經(jīng)濟增長點，將會積極開拓海外市場，在高端產(chǎn)品方面占據(jù)絕對優(yōu)勢，通過合資合作，將會對促進我國高附加值產(chǎn)品的開發(fā)起到一定的積極作用。 (9) 區(qū)域 化的產(chǎn)業(yè)集中趨勢。 國家鼓勵優(yōu)勢企業(yè)強強聯(lián)合，形成有較強綜合競爭力的規(guī)模企業(yè)發(fā)展政策，這一政策將推動行業(yè)優(yōu)勢資源的重新配置，有實力的企業(yè)將 7 進一步整合行業(yè)產(chǎn)品結構，提高專用自卸車產(chǎn)品行業(yè)生產(chǎn)集中度。 我國專用自卸車的發(fā)展經(jīng)歷了快速發(fā)展過程，雖然存在不少困難和問題，但隨著我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展，以及國家各項政策的落實，在全行業(yè)的共同努力下，我國專用自卸車產(chǎn)業(yè)一定會走上更加健康的發(fā)展之路，趕上世界發(fā)達國家的發(fā)展水平，在國際市場上扮演更加重要的角色，由中國制造走向中國創(chuàng)造。 一個好的專用車底盤如要打開市場，獲得比 較高的市場占有率，除了以上提到的必須滿足用戶及市場的要求及專用性能等要求外，還要結合市場特點做好市場推廣工作，對專用車企業(yè)申報專用車整車產(chǎn)品公告給予一定的經(jīng)濟補償。面上一個新臺階。 8 第 2 章 總體設計 總體布置及主要參數(shù)的確定 總體布置 軸數(shù) 根據(jù)汽車的總質量、道路法規(guī)對軸載質量的限制和輪胎的負荷能力以及汽車的構造來選擇汽車的軸數(shù)。本設計中軸數(shù)選擇為三軸。 驅動形式 根據(jù)汽車的用途、總質量以及對車輛通過性的要求來確定 驅動形式。本設計驅動形式的選擇為后輪驅動。 布置形式 布置形式分為發(fā)動機的布置和駕駛室的布置 。 發(fā)動機的布置有以下幾種形式：發(fā)動機前置后輪驅動、發(fā)動機前置前輪驅動、發(fā)動機后置前輪驅動、發(fā)動機后置后輪驅動、全輪驅動。根據(jù)性能的要求、行駛要求及經(jīng)濟性來確定發(fā)動機的布置。本設計中發(fā)動機的布置形式為前置 。 駕駛室的布置有以下幾種形式：平頭式、短頭式、長頭式、偏置式?；谄嚨目傮w設計及安全性的考慮，本設計中駕駛室的布置形式為長頭式。 參數(shù)的確定 汽車外廓尺寸 它包括長、寬、高。它的大小直接與軸距 、輪距、駕駛室、車身和專用設備的布置有關。本設計中汽車的外廓尺寸為 8500 2500 3200 毫米 。 軸距 根據(jù)汽車的長度、質量和許多使用性能來確定軸距。本設計中軸距確定為3800+1350 毫米。 輪距 根據(jù)汽車的質量、寬度、橫向通過半徑和橫向穩(wěn)定性及汽車的機動性能來確定。本設計中前輪距確定為 2040 毫米，后輪距確定為 1850 毫米。 其余參數(shù) 總質量為 24800kg，接近離去角為 30/25 整備質量為 10305kg。 9 底盤選擇 底盤選擇 在選擇底盤時，一般是按經(jīng)濟效益來考慮的， 比如：底盤的價格，裝載質量，超載能力，百公里油耗，養(yǎng)路費等，除此之外，還要考慮如下參數(shù)： 底盤車架上平面離地高度。一般 6 4 底盤車架上平面離地高度為 1050 1200.該數(shù)值越大整車重心越高，越容易造成翻車。影響該數(shù)值的因素主要是輪胎直徑，懸掛的布置和主車架截面高度。 底盤后懸。該數(shù)值過大會影響自卸車舉升穩(wěn)定性，造成舉升翻車事故。此數(shù)值一般在 500 1100 之間（側翻自卸車除外）。 整車匹配合理，使用可靠。 本設計選用東風大 力神平板運輸車的底盤 ，如圖 。 圖 東風大力神平板運輸車 表 底盤參數(shù) 底盤型號 DF3251A7 輪胎數(shù) 10 彈簧片數(shù) 9/13 軸數(shù) 3 燃油類型 柴油 額定質量（ 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 — — 車廂尺寸計算 車廂結構形式 車廂結構形式按用途不同大概可分為：普通矩形車廂和礦用鏟斗車廂 。 10 普 通矩形車廂用于散裝貨物運輸，其后板裝有自動開合機構，保證貨物的順利卸出，普通矩形車廂板厚為：前板 4 6，邊板 4 8，后板 5 8，底板 6 12。 本車以煤炭運輸為例進行計算 。 煤炭密度為 ， 取ρ = ?? ? ? 2m （ ） 車廂長 1 7 .6 7 5 .6 9 62 .3 1 .3 5H m m? ? ?? 取車廂長度為 6m。 表 車廂厚度表 單位： mm 貨物 車廂厚度 底板 邊板 后板 土石方 8 4 5 建筑垃圾 10 6 6 大塊 9（礦）石 12 8 8 煤炭 6 4 4 粘土 8 4 5 鐵礦粉 10 8 8 糧食，化肥 6 4 5 由 表 確定出車廂的尺寸如 表 。 表 車 廂尺寸表 單位： mm 長 寬 高 前板厚 后板厚 底板厚 邊板后 6000 2300 1350 4 4 6 4 本車廂選用 16Mn 材料， 16Mn 材料比普通 A3材料強度好，但成本也高。 本章總結 本章主要確定總體設計方案，選取本設計適用的底盤，本設計選用東風大力神平板運輸車的底盤，根據(jù)在質量計算車廂尺寸 。 11 第 3 章 舉升機構 設計 自卸汽車上 ,現(xiàn)在廣泛采用液壓舉升機構。根據(jù)油缸與車廂底板的連接方式 ,常用的舉升機構可以分為直接推動式和連桿組合式兩大類 ,本設計采用直推式舉升機構 。 直接推動式舉升機構 油缸直接作用在車廂底板上的舉升機構稱為直接推動式舉升機構 ,簡稱直推式舉升機構。按舉升點在車廂底板下表面的位置 ,該類舉升機構又可分為油缸中置 (圖 1a)和油缸前置 (圖 1b)兩種型式。前者油缸支在車廂中部 ,油缸行程較小 ,油缸的舉升力較大 ,多采用雙缸雙柱式油缸。后者的油缸支在車廂前部 ,油缸的舉升力較小 ,油缸行程較大 ,一般用于重型自卸汽車上 ,油缸則通常采用多級伸縮油缸。 圖 油缸直推式舉升機構 本設 計選用油缸前置式。 最大舉升角的確定 確定車廂最大舉升角的依據(jù)是傾卸貨物的安息角。常見貨物的安息角如表 。 表 常見貨物的 安息角 物料 煤 焦炭 鐵礦石 細砂 安息角 27176?！?45176。 50176。 40176?！?45176。 30176。～ 45176。 12 物料 粗砂 石灰石 粘土 水泥 安息角 50176。 40176?！?45176。 50176。 40176。～ 50176。 設計的車廂最大舉升角 max? 必須大于貨物安息角，以保證把車廂內的貨物卸凈 ，如圖 。本設計以煤炭為例取最大舉升角 max? =55176。 圖 舉升 結構 圖 油缸總行程 L的確定 取距車廂末端 1/4 處為轉軸點 ，如圖 所示 224 . 5 4 . 5 2 4 . 5 4 . 5 c o s 5 5 4 1 6 0oL m m? ? ? ? ? ? ? 圖 舉升示意圖 sinXPmOA ? ?? ? （ ） 13 m— 舉升總質量 Xw— 質心至翻轉中心的水平坐標 α — 油缸中心與底座的夾角 當舉升開始階段由于各鉸鏈支點靜摩擦力矩較大，所以車廂的最大阻力矩發(fā)生在此刻為最大值，此時 P 為最大值，當舉 升剛開始時，α =90176。 。 2 2 . 5 1 5 0 7 0 7 5 3 5s in 4 . 1 1XP m NOA ? ?? ? ? ??? 液壓缸選取 自卸汽車用多級液壓缸有 TG、 TMG 和 TSG 三個系列。其中 TG 系列為單位用式（圖）、 TMG 系列為末級雙作用式（圖 ）、 TSG 系列為雙作用式多級液壓缸（圖 ）。適用于工程及礦山用自卸汽車和特種車輛車廂的后卸、側卸和三向卸。 （ 1） 型號說明 4 TGE 150 1500 EQ ①② ③ ④ ⑤ ⑥ ①伸出級數(shù)： 4級 ②液壓缸型式 TG單作用式多級液壓缸 TMG末級雙作用式多級液壓缸 TSG雙作用式多級液壓缸 ③壓力級 E10Mpa ④伸出套筒最大外徑（ mm） ⑥安裝方式 EQ上端球鉸，下端耳環(huán) EE兩端耳環(huán) 兩端球鉸 ZQ上端秋鉸，中部耳軸 圖 TG 系列為單位用式 14 1彈性圓柱銷； 2卡環(huán)； 3油杯； 4孔用彈性擋圈； 5關節(jié)軸節(jié)； 6下連接頭； 7密封墊；8鉸接螺栓； 9鉸接管接頭； 10軸用彈性擋圈； 11導向環(huán)； 12缸筒； 1 1 1513 級套筒；16柱塞； 17擋圈； 18O 形密封圈； 19防塵圈； 20上連接頭； 21鎖緊鋼絲 圖 TMG 系列為末級雙作用式 1油杯； 2關節(jié)軸承； 3下連接頭； 4內油管； 5防塵圈； 6O 形密封全； 7外缸； 8一級缸； 9二級缸； 10中間鉸軸； 11活塞環(huán)； 12支承環(huán)； 1