【導(dǎo)讀】本次設(shè)計的題目為自卸汽車設(shè)計。自卸車幾十年來在國內(nèi)外獲得迅速的發(fā)展與普。及，它最明顯的優(yōu)點是實現(xiàn)卸貨的機械化，提高卸貨效率。不僅減輕工人勞動強度，還促進國家的經(jīng)濟建設(shè)速度，關(guān)系到國家重點建設(shè)項目的建設(shè)。負擔，日趨完善，成為系列化多的產(chǎn)品。計、對液壓系統(tǒng)的設(shè)計、對自卸汽車進行整車性能的分析。設(shè)計完成后的自卸車能夠。承載噸的貨物，15s的舉升時間。

　　

【正文】 式中 η —— 液壓缸機械效率，取η =； d—— 舉升油缸缸徑 (m)。 因此， d≧ (4EBF0/P η )189。=80mm (有上述可知 L=780mm)。 取 d=100。 根據(jù)以上計算，選擇自卸車專用油缸 HGE180X780 其主要參數(shù)為缸徑 d=80mm，油缸桿徑，油缸行程 L=780mm。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 24 液壓泵性能參數(shù)計算 一般常用的液壓泵分為齒輪泵、柱塞泵、葉片泵、螺桿泵。按泵的流量特性，可分為定量泵和變量泵兩種。前者在泵轉(zhuǎn)速不變時，不能調(diào)節(jié)流量，后者當泵轉(zhuǎn)速不變時，通過變量機構(gòu)的調(diào)節(jié)，可使具有不同的流量。齒輪泵一般為定流量式，葉片泵和柱塞泵有定量式及變量式兩種。對變量泵，按輸由方式，又可分為單向變向泵和雙向變量泵。前者工作時，輸由方向不可變，后者工作時，通過調(diào)節(jié)，可以改變輸出油流的方向。 齒輪泵分為外嚙合及內(nèi)嚙合中兩種。前者構(gòu)造簡單，價格便宜，工作可靠，維護方便，對沖擊負荷適應(yīng)性好，旋轉(zhuǎn)部分 慣性小，多用于速度中等，作用力不大的簡單液壓系統(tǒng)中，應(yīng)用廣泛。所以選用單級齒輪泵。 國家標準規(guī)定：車廂舉升到最大舉升角的時間不超過 時間為 15s. 液壓缸工作容積 4 2dLVV ?????舉升 2??? = 610? m 3m =6123ml 液壓泵額定流量 Q 應(yīng)滿足以下公式 ??? 舉升 舉升t VQ 式中： 舉升t — 舉升時間， 舉升t =15s； — 液壓系統(tǒng)容積效率，取 則 ??Q =∕ s 液壓泵轉(zhuǎn)速 in en?泵 en — 發(fā)動機轉(zhuǎn)速，取中速 20xx r∕ min 傳動比， i= 則 泵n = = r∕ min 選取液壓泵額定轉(zhuǎn) 泵n 20xx r∕ min 液壓泵排量 q 由下式確定 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 25 60?? 泵nQq = ml∕ r 依據(jù)以上參數(shù)，選擇齒輪油泵 CBTE563，其主要參數(shù)如下： 公稱排量 q=63 ml∕ r 額定壓力 p=16Mpa 公稱轉(zhuǎn) 泵n 20xx r∕ min。 液壓系統(tǒng)油箱容積計算 液壓系統(tǒng)的用途主要是儲油和散熱。如果容量過大，占地增加，增加了設(shè)備重量，而且操作不變；過小，則油溫升高會超過許用值，油液將會溢出油箱。液壓系統(tǒng)的油箱容積應(yīng)滿足一下要求： （ 1）設(shè)備停止運行時，液壓油液能夠靠重力作用返回油箱； （ 2）操作時，油面保持適當高度位置； （ 3）能散發(fā)操作時產(chǎn)生的熱量。 油箱容積 V 一般不小于全部工作液壓缸容積 V? 的三倍，即 VV?? VV ??3 319849ml = 擬設(shè)定液壓系統(tǒng)油箱尺寸為 6 0 5 0 2 0mm mm mm??。 205060 ???V = 34106 mm? = VL ??360 即油箱選擇 2876 81GB ? 系列中 63 公稱容量。 液壓管路內(nèi)徑的計算 由計算公式： 6 2 3110 1060 4TQ d V?? ? ? ? 可以計算出高壓管路內(nèi)徑： 1 121 .22TQd V?? 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 26 式中 TQ — 油泵的理論流量，取 /TQ L s? 1V 高壓管中油液的流速， 1 /V m s? ，取 1 5/V m s? 即有： 41 30 . 5 7 1 4 1 02 1 . 2 2 2 2 . 6 75 1 0d m m?? ? ?? 取用 23mm 低壓管路內(nèi)徑： 2 221 .22TQd V?? 式中， 2V 是低壓管路系統(tǒng)中液壓油的流速， 2 /V m s? ，取 2 2/V m s? 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? 。 系統(tǒng)最大壓力 ??? Ap ECmax F 已知 EBF = ? = 42dA ?? = 2? =7850m 2m =7850 610?? 2m ??? Ap ECmax F = 6 ?? ? = 610? N∕ 2m =15Mpa16Mpa。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 27 車廂升降時間的校核 系統(tǒng)流量： qnQ ?? 泵 = ?? 92579 ml∕ min 舉升時液壓缸工作容積： 42dLV ???舉升 2??? = 3610mm? =6123 ml 則舉 升時間： 60925794 6123 ???QV 舉升 = s 15 s 下降時液壓缸工作容積： 4 )( 202 ddV ?? ?下降 L? = 7 8 04 )801 0 0( 22 ?? = 3610mm? = 則下降時間 6092 57 04 ??? QVt 下降下降= 15s 因此，油泵、油缸參數(shù)選用合理，滿足設(shè)計要求。 方向控制閥是用來使液壓系統(tǒng)中的油路通斷或改變油液的流動方向，從而控制液壓執(zhí)行元件的起動或停止，改變其運動方向的閥類。包括單向閥、換向閥、壓力表開關(guān)等。按換向閥的工作位置和控制的通道數(shù)，可分為二位二通、二位三通、二位四通、三位四通、三位 五通等；按換向閥的操縱方式，可分為手動、電磁、液動、電動和氣動。根據(jù)本車的使用條件與要求，選用通用性強、可靠性好、維修方便的機械操縱方向控制閥 —— 三位四通換向閥。另外，液壓系統(tǒng)中還含有各種溢流閥、單向閥以及順序閥，它們均選擇標準件。 液壓系統(tǒng)操縱方式分為以下幾種： 機械操縱式 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 28 機械操縱式的可靠性好、通用性強、維修方便，但是它桿件較多、布置復(fù)雜。對于可翻轉(zhuǎn)式駕駛室不宜采用這種方式。 液壓操縱式 依靠手動閥建立起來的油壓來關(guān)閉或打開舉升方向控制閥，實現(xiàn)車廂的舉升和下降。該閥通過 切斷動力實現(xiàn)停止工作。它便與遠程控制，操縱可靠。但反應(yīng)較慢。 氣動操縱式 依靠汽車貯氣筒的壓縮空氣，通過控制操縱氣控液壓換向閥，控制油路方向?qū)崿F(xiàn)車廂舉升、下降和中停。該系統(tǒng)用于中、重型自卸汽車比較合適。 鑒于機械操縱式具有上述點，本設(shè)計中的液壓系統(tǒng)均采用機械操縱式。 理 液壓系統(tǒng)原理圖如圖所 示 1油箱； 2安全閥； 3分配閥； 4油缸； 5單向閥； 6油泵 液壓系統(tǒng)原理： 舉升狀態(tài) 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 29 首先，液壓泵將液壓油從油箱抽取，通過三位四通閥，處于左部 狀態(tài)，油液上流流向油缸左端，經(jīng)過右端，流向油箱通過。車廂舉升開始卸貨，油液上流，使車廂保持舉升狀態(tài)。 保持狀態(tài) 首先，液壓泵將液壓油從油箱抽取，通過三位四通閥，處于中部狀態(tài)，油液處于截至狀態(tài)，使車廂保持舉升狀態(tài)。 下降狀態(tài) 首先，液壓泵將液壓油從油箱抽取，通過三位四通閥，處于右部狀態(tài)，油液上流流向油缸右端，經(jīng)過左端，流向油箱。車廂開始回位，使車廂保持下降狀態(tài)。 取力器的選擇 各類專用汽車的專用工作裝置的動力來源，主要由汽車發(fā)動機提供。取力器就是其中一種動力輸出的專用裝置，它 能夠?qū)崿F(xiàn)從發(fā)動機取出部分功率，用于驅(qū)動各類液壓泵、真空泵、空壓機以及各類專用汽車工作機械 [17]。除了少量專用汽車的工作裝置因考慮工作可靠相符殊的要求而配備專門動力驅(qū)動外（例如部分冷藏汽車的機械制冷系統(tǒng)），絕大多數(shù)專用汽車上的專用設(shè)備都是以汽車底盤自身的發(fā)動機為動力源，經(jīng)過取力器，用來驅(qū)動齒輪液壓泵、真空泵、柱塞泵、輕質(zhì)油液壓泵、自吸液壓泵、水泵、空氣壓縮機等，從而為自卸車、加油車、牛奶車、垃圾車、吸污車、隨車起重車、高空作業(yè)車、散裝水泥車、攔板起重運輸車等諸多專用汽車配套使用。因此，取力器在專用汽車的設(shè)計 和制造方面顯得尤為重要。 專用車取力方案的布置取決于取力方式。常見的取力方式分類： ? ?? ???????? ?? ?? ?? ???????????發(fā) 動 機 前 端 取 力前 置 式 發(fā) 動 機 后 端 取 力夾 鉗 式 取 力變 速 器 上 蓋 取 力取 力 器 取 力 方 式 中 置 式 變 速 器 側(cè) 蓋 取 力變 速 器 后 端 蓋 取 力分 動 器 取 力后 置 式傳 動 軸 取 力 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 30 從變速器輸入軸取力的布置方案又稱變速器上置式方案。此種方案將取力器疊置于變速器之上，用一惰輪與輸入軸常嚙合齒輪嚙合獲取動力，固需改制原變速器頂蓋。此方案應(yīng)用很廣，如自卸車、冷藏車、垃圾車等一般都從變速器上端取力。 從變速器取力有多種方案，如從中間軸末端取力，從道檔齒輪取力，從輸出軸上取力等。但最常見的還是從中間軸齒輪取力，稱為側(cè)置式取力，又 可分為左側(cè)與又側(cè)布置方案。 本設(shè)計中的取力器選用從變速器輸入軸取力的布置方案。 本章主要對自卸汽車舉升液壓系統(tǒng)進行了選型計算。主要對自卸車液壓系統(tǒng)中液壓油缸和油泵進行了計算選型；對液壓系統(tǒng)的油箱容積和油管管徑進行了計算；對液壓系統(tǒng)中用到的各種液壓閥進行了選擇；選出了液壓系統(tǒng)的操縱方式，確定整車的液壓系統(tǒng)原理及原理圖，以及取力器的選取。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 31 第四章 副車架的設(shè)計 選用的底盤主車架的主要尺寸 主車架是汽車底盤上各總成及專用工作裝置安裝的基礎(chǔ) ，改裝時受到的影響最大，因此，要特別引起注意。 由上選用 的是 CA1123P9KAL4E 底盤，其主車架尺寸如下： 主車架的長度： 5000mm 主車架的寬度： 865mm 主車架上面尺寸到地面高度： 940mm 主車架的厚度： 240mm 副車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 在設(shè)計自卸車車時，所選取的二類底盤只 有主車架，為了增加車架的強度剛度，延長車架的使用壽命，在原有主車架的基礎(chǔ)上增加了副車架。其形狀同主車架，在主副車架之間加一定厚度的松質(zhì)木條。其長度同副車架的長度，寬度同副車架的厚度。主副車架進行加固連接。副車架示意簡圖見圖 。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 32 圖 副車架示意簡圖 在汽車制造工藝中，鋼板沖壓成型工藝占有十分重要的位置。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。 載重汽車用中板數(shù)量較多，受力的車架縱梁和橫梁、車廂的縱梁和橫梁均采用中板沖 制且多以低合金高強度鋼板沖壓生產(chǎn)，也是適應(yīng)提高汽車承載能力、延長使用壽命、降低汽車自重和節(jié)能節(jié)材以及安全行駛等要求的發(fā)展趨勢。 目前，我國載重汽車車架的縱梁和橫梁已經(jīng)全部采用低合金高強度鋼鋼板制造。縱梁可以用抗拉強度為 510MPa的 16MnL和 09SiVL（必須是用往復(fù)式扎機生產(chǎn)的） 10TiL和 B510L鋼板生產(chǎn)，橫梁可以用抗拉強度為 390MPa的 08TiL和 B420L鋼板來生產(chǎn)。 由以上，副車架材料選用載重汽車橫縱梁的一般選用材料，縱梁采用 16MnL，橫梁采用 08TiL生產(chǎn)。 副車架的截面形 狀 專 用汽車副車架的截面形狀一般和主車架縱梁的截面形狀相同，多采用如圖 所示的槽形結(jié)構(gòu)，其截面形狀尺寸取決于專用汽車的種類及其承受載荷的大小。圖 。 和圖 ，以提高副車架的抗扭和抗彎能力。對于礦用自卸車的副車架來說，采用如圖 所示的槽形結(jié)構(gòu)。