【導(dǎo)讀】依靠自重能自行卸下或者水平推擠卸料的汽車，又稱翻斗車??來源是依靠裝于副車架中的舉升缸來實現(xiàn)的。主要承擔(dān)大型礦山、水利工地等運(yùn)輸任務(wù)，通常。這類汽車也稱為礦用自卸汽車。它的長度、寬度、高度以。及軸荷等不受公路法規(guī)的限制，但它只能在礦山、工地上使用。運(yùn)輸用的輕、中、重型普通自卸汽車。泥土、煤炭等松散貨物運(yùn)輸，通常是與裝載機(jī)配套使用。機(jī)械傳動和電力傳動自卸汽車。自卸汽車?yán)^續(xù)快速增長，銷量超過載貨汽車上升到第一位。汽車保持較快發(fā)展，已成為長距離公路運(yùn)輸?shù)闹髁囆?。舉升裝置是自卸汽車的。廂、鎖鉤機(jī)構(gòu)組成。在自卸汽車的設(shè)計當(dāng)中，液壓舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計一直處于重要的地位。⑺專用汽車設(shè)計應(yīng)滿足有關(guān)機(jī)動車輛公路交通安全法規(guī)的要求。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國1986年生產(chǎn)貨車1593489輛，其中專用汽車。%；廂式車占%；特種車占%；半掛車占%。用汽車總產(chǎn)量達(dá)到，近年來在中型貨車中，專用汽車的比例已超過54%。藏汽車的鎮(zhèn)江冷藏汽車廠等。

　　

【正文】 —— 驅(qū)動力， （ N ） ； 32 fF —— 滾動阻力， （ N ） ； iF —— 坡道阻力， （ N ） ； wF —— 空氣阻力， （ N ） ； jF —— 加速阻力， （ N ） 。 （ 1）驅(qū)動 Ft 的計算 自卸汽車在地面行駛時受到發(fā)動機(jī)限制所能產(chǎn)生的驅(qū)動力 tF 與發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 eT 的關(guān)系為： dget riiTF ??0? （ 65） 式中 gi —— 變速器某一擋的傳動比； 0i —— 主減速器傳動比； ? —— 傳動系統(tǒng)某一擋的機(jī)械效 率； dr —— 驅(qū)動輪的動力半徑 ， （ m）； ? —— 發(fā)動機(jī)外特性修正系數(shù)。 （ 2）滾動阻力 Ff 的計算 高位自卸汽車的滾動阻力 fF 由下式計算： ?c osgfmF af ? （ 66） 式中 am —— 后欄板起重運(yùn)輸汽車的總質(zhì)量（ Kg）； ? —— 道路坡度角； f —— 滾動阻力系數(shù)。 滾動阻力系數(shù) f 取決于輪胎的結(jié)構(gòu)形式及氣壓、車輛的行駛速度、路面條件等因素。當(dāng)車速在 50km/h 以下時， f 可取常數(shù)；當(dāng)車速超過 50 km/h 時，可用經(jīng)驗公式 kvff ?? 0 來求得。（式中 0f 、 k 、 v 分別為常數(shù)項、比例系數(shù)、自卸汽 33 車行駛的速度。） （ 3）坡道阻力 Fi 的計算 自卸汽車上坡行駛時，整車重力沿坡道的分力為坡道阻力，其計算公式為： ?s ingmF ai ? （ 67） （ 4）空氣阻力 Fω 的計算 大量試驗結(jié)果表明，汽車的空氣阻力與車速 v 的平方成反比，即 vACF DDw ? （ 68） 式中 DC —— 空氣阻力系數(shù)，高位自卸汽車可取為 ～ ； DA —— 迎風(fēng)面積（ m2），可按 BHA? 估算， B 為輪距（ m）， H 為整車高度（ m）。 （ 5）加速阻力 Fj 的計算 加速阻力是汽車加速行駛時所需克服的慣性阻力，有： jmF aj ?? （ 69） 式中 j —— 汽車加速度（ m/s2）； am —— 汽車整備質(zhì)量（ kg）； ? —— 傳統(tǒng)系統(tǒng)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。 ? 的計算公式為 222021 rmiiIrmIagfaw ?? ??? ? （ 610） 式中 wI — — 車輪的轉(zhuǎn)動慣量（ kgm 2）； fI —— 發(fā)動機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)動慣量（ kgm2）； r —— 車輪的滾動半徑（ m）。 進(jìn)行動力性計算時，若不知道 wI 、 fI 值，則可按下述經(jīng)驗公式估算 ? 值： 2211 gi??? ??? （ 611） 式中 ~ ?? ?? 。低擋時取上限，高檔時取下限。 將式（ 65）、（ 66）、（ 67）、（ 68）、（ 69）及（ 61）代入式（ 64），換算后得 34 jmAvCfgmriicbnan aaDadgee ????? ?????? 202 )s i nc os()( （ 612） 又因為 rviin age ? （ 613） 將式（ 613）代入（ 612）并整理后，得： )s inc o s(212 ??? ????? fCCBvAvjm aaa （ 614） 式中： ???????????????????gmCrCiiCrrbiiBACrraiiAadgdgDdg20122023303 7 1 4 ?????? （ 615） 動力性評價指標(biāo)的計算 衡量汽車動力性能的評價指標(biāo)有最高車速、最大爬坡度和加速性能。 （ 1）最高車速 vmax 根據(jù)最高車速的定義，有 , 0?? , 0?j ，由式（ 614）可得： 0212 ???? fCCBvAv aa 將式（ 66）代入上式，有： 0)()( 02122 ????? fCCvkCBAv aa 因 ? ? ? ? 04 20202 ???? CfCAkCB 所以 )(4)( 02122 fCCAkCBD ???? （ 616） 又因 0?A , 0)( 2 ??kCB ，可確定專用汽車的最高車速為 maxv ： A DkCBv 2 )( 2m a x ???? （ 617） （ 2）最大爬坡度 imax 當(dāng)汽車以最低擋穩(wěn)定速 度爬坡時，有 0?j ，為簡化，可設(shè) 0ff? ，則由式（ 614）可得： 35 0)s inc o s( 0212 ????? ??fCCBvAv （ 618） 對上式兩邊以 av 為自變量求導(dǎo)，可得： 0)c oss i n(202 ????? dvdfCBAv ??? （ 619） 當(dāng) 0?dvd?時， ? 取最大值，此時有： ABv 2?? 代入式（ 618），可得： 2120 4 4s inc os AC ACBf ??? ?? 令 2124 4ACACBE ?? （ 620） 則 ： Ef ?? ?? s inco s0 對上式進(jìn)行整理后可得： 0)(s in2s in)1( 202220 ????? fEEaf ? 2022001 1s in f EffE ? ????? 當(dāng) 00?f 時， E??sin ，但實際上滾動阻力總是存在，并且滾動阻力系 數(shù) 愈 大 ， 汽 車爬 坡 能 力 愈小 。 因 此 上式 中 應(yīng) 取 負(fù)號 ， 又 因 200 ???? ff ，則上式可簡化為 )1a r c s in ( 20m a x EfE ???? （ 621） 由此可得到專用汽車的最大爬坡度 maxi ，為： maxmax tan??i （ 622） 自卸汽車整車動力性計算 （ 1） 確定動力性計算所需的有關(guān)系數(shù) ,其需要確定的有關(guān)參數(shù)如表 62所示。其質(zhì)量換算系數(shù) ? 如表 63 所示。 表 62 動力性計算需確定的有關(guān)系數(shù) 名稱 符號 數(shù)值 36 發(fā)動機(jī)外特性修正系數(shù) ? 直接擋時傳動系效率 ? 其它擋時傳動系效率 ? 空氣阻力系數(shù) DC 滾動阻力系數(shù) F k 表 63 質(zhì)量換算系數(shù) ? 的計算結(jié)果 擋位 1 2 3 4 5 6 倒擋 ? （ 2）確定發(fā)動機(jī)外特性曲線的數(shù)學(xué)方程 由于沒有所要的發(fā)動機(jī)外特 性，故采用經(jīng)驗公式擬合外特性方程式。 將表 （ 63），可得 0 019395 4 995 4 9 ????pemp nPT Nm ? ? ? ? 422 2 0 01 6 0 0 3 71 1 0 0 ???? ???? ??? pT pem nn TTa ? ?? ? ? ?? ? 2 2 0 01 6 0 0 3 71 1 0 01 6 0 02222 ??????? ??pTpemT nn TTnb ? ?? ? ? ?? ? 6 52 2 0 01 6 0 01 6 0 3 71 1 0 01 1 0 02222 ???????????pTTpemem nn nTTTc 即得發(fā)動機(jī)外特性的數(shù)學(xué)方程如下： 242 ???????? ? eeeee nncbnanT （ 3）計算自卸汽車的最高車速 vmax 將直接檔（第 6 檔位） A 、 B 、 1C 、 2C 和 D 值代入式（ 617），可得該自卸汽車的最高車速 maxav 為 37 752 )( 2m a x ????? A DkCBv a km/h （ 4）計算最大坡度 imax 將最低檔（第一檔位） A 、 B 、 1C 、 2C 的值代入式（ 620），可得：30 6 4 2 12 ??? AC ACBE 將 E代入式（ 621），可得： ????? )1a r c s in ( 20m a x EfEa 自卸汽車的最大爬坡度為： a nt a n m a xm a x ??? ??i 燃油經(jīng)濟(jì)性計算 專用汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性通常用車輛在水平的混凝土或瀝青路面上，以經(jīng)濟(jì)車速 v 滿載行駛的百公里油耗量來評價，也稱百公里油耗或等速百公里油耗 Q ，它可以根據(jù) 發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性或萬有特性來計算。 首先根據(jù)自卸汽車的行駛初速度 av 開始，計算出相應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) en ，有： rviin age ?(r/min) (623) 然后計算出自卸汽車在該車速時的整車驅(qū)動功率或發(fā)動機(jī)的有效輸出功率eP （平坦路面上勻速行駛時， iP =0， jP =0） ?????? ?? 37 6 1 4 03 6 0 01 aDDaae vACvgfmP ?（ KW） （ 624） 根據(jù) eP 和 en 的計算值，在萬有特性圖上查出有效燃油消耗率 eg （ g/kWh ），再利用下式計算百公里燃油消耗量 Q （ kg/100km）： ?vgPQ ? (L/100km) (625) 式中 ： ? —— 燃油的密度， （ kg/L） 。汽油可取 ? =～ ；柴油可取 ? =～ 。 38 隨著車速的不同，各擋位燃油消耗量也不同，下面來計算一下自卸汽車在直接擋時經(jīng)濟(jì)速度（ 40～ 55km/h）下的燃油消耗量，代入式（ 623）得 ： 7 3 45 2 7 7 0 ?? ???? rviin age r/min 由公式（ 624）得 ： ?????? ?? 37 6 1 4 03 6 0 01 aDDaae vACvgfmP ? 6 1 4 0 6 0 0 0 0 4 0 7 0 1 3 ??????? ??????? KW 由式（ 625）得 ： 3 1 ??? ??? ?aee vgPQ kg/100km 本章小結(jié) 對改裝設(shè)計完成后的整車進(jìn)行其整車性能計算分析是必不可少的步驟，分析后結(jié)果決定整個設(shè)計的成功與否。 本章分別從整車動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、行駛的穩(wěn)定性等幾個方面，對改裝后的自 卸 汽車進(jìn)行了合理性的性能計算分析。從計算分析的結(jié)果可以看出，該設(shè)計方案滿足各方面的性能要求。 39 結(jié) 論 本次自卸汽車的改裝設(shè)計是在已有的載貨汽車上加裝一套舉升裝置，使汽車具有自行卸貨的功能。本次設(shè)計是在選定的總體設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行對中型汽車的機(jī)械部分，即舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計、尺寸參數(shù)確定、校核、及液壓元件的選定。舉升機(jī)構(gòu)則使車廂繞某一鉸接點(diǎn)翻轉(zhuǎn)一定角度（本設(shè)計為 50176。），整個過程中貨物便自動卸下；在此過程中完成了以下工作。 1. 了解自卸汽車的概念、功用、結(jié)構(gòu)。并在了解目前專用車改裝用底盤類型及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，確定選用二類底盤作為此次改裝 設(shè)計用底盤。然后，比較分析舉升機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、副車架等相關(guān)不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)，完成對其的方案選擇和作出適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。從而完成對整車總體設(shè)計方案的最終確定。 2. 完成對舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)、力學(xué)分析，確定舉升機(jī)構(gòu)相關(guān)尺寸。 3. 在選定的液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)上完成舉升液壓缸、液壓泵、液壓油箱的計算與選型，則在保證其功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成對其的簡要設(shè)計。同時對管路內(nèi)徑、液壓油等作了簡單的計算與選擇。 4. 最后對自卸汽車的副車架的尺寸、連接形式進(jìn)行了設(shè)計并對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。 至此，對中型自卸汽車的改裝設(shè)計基本完成。本自卸 汽車卸貨的舉升機(jī)構(gòu)，操縱方便省力，堅固耐用，滿足各種惡劣條件下的使用要求，防護(hù)性好，不易損壞；結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，利于推廣。 本文雖然介紹了自卸汽車的整個設(shè)計過程，但由于知識水平和時間的限制，本設(shè)計許多過程介紹的過于簡單，另外，部分機(jī)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)是