【導(dǎo)讀】本次設(shè)計(jì)的題目為自卸汽車(chē)設(shè)計(jì)。自卸車(chē)幾十年來(lái)在國(guó)內(nèi)外獲得迅速的發(fā)展與普。及，它最明顯的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)卸貨的機(jī)械化，提高卸貨效率。不僅減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，還促進(jìn)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度，關(guān)系到國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)。負(fù)擔(dān)，日趨完善，成為系列化多的產(chǎn)品。計(jì)、對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、對(duì)自卸汽車(chē)進(jìn)行整車(chē)性能的分析。設(shè)計(jì)完成后的自卸車(chē)能夠。承載噸的貨物，15s的舉升時(shí)間。

　　

【正文】 式中 η —— 液壓缸機(jī)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(jì)算，選擇自卸車(chē)專(zhuān)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(jì) 24 液壓泵性能參數(shù)計(jì)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(shí)，不能調(diào)節(jié)流量，后者當(dāng)泵轉(zhuǎn)速不變時(shí)，通過(guò)變量機(jī)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(duì)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(shí)，輸由方向不可變，后者工作時(shí)，通過(guò)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(jiǎn)單，價(jià)格便宜，工作可靠，維護(hù)方便，對(duì)沖擊負(fù)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(jiǎn)單液壓系統(tǒng)中，應(yīng)用廣泛。所以選用單級(jí)齒輪泵。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：車(chē)廂舉升到最大舉升角的時(shí)間不超過(guò) 時(shí)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(mǎn)足以下公式 ??? 舉升 舉升t VQ 式中： 舉升t — 舉升時(shí)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，取中速 20xx r∕ min 傳動(dòng)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(jì) 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(chēng)排量 q=63 ml∕ r 額定壓力 p=16Mpa 公稱(chēng)轉(zhuǎn) 泵n 20xx r∕ min。 液壓系統(tǒng)油箱容積計(jì)算 液壓系統(tǒng)的用途主要是儲(chǔ)油和散熱。如果容量過(guò)大，占地增加，增加了設(shè)備重量，而且操作不變；過(guò)小，則油溫升高會(huì)超過(guò)許用值，油液將會(huì)溢出油箱。液壓系統(tǒng)的油箱容積應(yīng)滿(mǎn)足一下要求： （ 1）設(shè)備停止運(yùn)行時(shí)，液壓油液能夠靠重力作用返回油箱； （ 2）操作時(shí)，油面保持適當(dāng)高度位置； （ 3）能散發(fā)操作時(shí)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(chēng)容量。 液壓管路內(nèi)徑的計(jì)算 由計(jì)算公式： 6 2 3110 1060 4TQ d V?? ? ? ? 可以計(jì)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(jì) 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(jì) 27 車(chē)廂升降時(shí)間的校核 系統(tǒng)流量： qnQ ?? 泵 = ?? 92579 ml∕ min 舉升時(shí)液壓缸工作容積： 42dLV ???舉升 2??? = 3610mm? =6123 ml 則舉 升時(shí)間： 60925794 6123 ???QV 舉升 = s 15 s 下降時(shí)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(shí)間 6092 57 04 ??? QVt 下降下降= 15s 因此，油泵、油缸參數(shù)選用合理，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 方向控制閥是用來(lái)使液壓系統(tǒng)中的油路通斷或改變油液的流動(dòng)方向，從而控制液壓執(zhí)行元件的起動(dòng)或停止，改變其運(yùn)動(dòng)方向的閥類(lèi)。包括單向閥、換向閥、壓力表開(kāi)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(dòng)、電磁、液動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)。根據(jù)本車(chē)的使用條件與要求，選用通用性強(qiáng)、可靠性好、維修方便的機(jī)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(biāo)準(zhǔn)件。 液壓系統(tǒng)操縱方式分為以下幾種： 機(jī)械操縱式 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 機(jī)械操縱式的可靠性好、通用性強(qiáng)、維修方便，但是它桿件較多、布置復(fù)雜。對(duì)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(dòng)閥建立起來(lái)的油壓來(lái)關(guān)閉或打開(kāi)舉升方向控制閥，實(shí)現(xiàn)車(chē)廂的舉升和下降。該閥通過(guò) 切斷動(dòng)力實(shí)現(xiàn)停止工作。它便與遠(yuǎn)程控制，操縱可靠。但反應(yīng)較慢。 氣動(dòng)操縱式 依靠汽車(chē)貯氣筒的壓縮空氣，通過(guò)控制操縱氣控液壓換向閥，控制油路方向?qū)崿F(xiàn)車(chē)廂舉升、下降和中停。該系統(tǒng)用于中、重型自卸汽車(chē)比較合適。 鑒于機(jī)械操縱式具有上述點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中的液壓系統(tǒng)均采用機(jī)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(jì) 29 首先，液壓泵將液壓油從油箱抽取，通過(guò)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(guò)右端，流向油箱通過(guò)。車(chē)廂舉升開(kāi)始卸貨，油液上流，使車(chē)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(guò)三位四通閥，處于中部狀態(tài)，油液處于截至狀態(tài)，使車(chē)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(guò)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(guò)左端，流向油箱。車(chē)廂開(kāi)始回位，使車(chē)廂保持下降狀態(tài)。 取力器的選擇 各類(lèi)專(zhuān)用汽車(chē)的專(zhuān)用工作裝置的動(dòng)力來(lái)源，主要由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)提供。取力器就是其中一種動(dòng)力輸出的專(zhuān)用裝置，它 能夠?qū)崿F(xiàn)從發(fā)動(dòng)機(jī)取出部分功率，用于驅(qū)動(dòng)各類(lèi)液壓泵、真空泵、空壓機(jī)以及各類(lèi)專(zhuān)用汽車(chē)工作機(jī)械 [17]。除了少量專(zhuān)用汽車(chē)的工作裝置因考慮工作可靠相符殊的要求而配備專(zhuān)門(mén)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外（例如部分冷藏汽車(chē)的機(jī)械制冷系統(tǒng)），絕大多數(shù)專(zhuān)用汽車(chē)上的專(zhuān)用設(shè)備都是以汽車(chē)底盤(pán)自身的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，經(jīng)過(guò)取力器，用來(lái)驅(qū)動(dòng)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(jī)等，從而為自卸車(chē)、加油車(chē)、牛奶車(chē)、垃圾車(chē)、吸污車(chē)、隨車(chē)起重車(chē)、高空作業(yè)車(chē)、散裝水泥車(chē)、攔板起重運(yùn)輸車(chē)等諸多專(zhuān)用汽車(chē)配套使用。因此，取力器在專(zhuān)用汽車(chē)的設(shè)計(jì) 和制造方面顯得尤為重要。 專(zhuān)用車(chē)取力方案的布置取決于取力方式。常見(jiàn)的取力方式分類(lèi)： ? ?? ???????? ?? ?? ?? ???????????發(fā) 動(dòng) 機(jī) 前 端 取 力前 置 式 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 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(dòng) 器 取 力后 置 式傳 動(dòng) 軸 取 力 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 從變速器輸入軸取力的布置方案又稱(chēng)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(dòng)力，固需改制原變速器頂蓋。此方案應(yīng)用很廣，如自卸車(chē)、冷藏車(chē)、垃圾車(chē)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(jiàn)的還是從中間軸齒輪取力，稱(chēng)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(jì)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(duì)自卸汽車(chē)舉升液壓系統(tǒng)進(jìn)行了選型計(jì)算。主要對(duì)自卸車(chē)液壓系統(tǒng)中液壓油缸和油泵進(jìn)行了計(jì)算選型；對(duì)液壓系統(tǒng)的油箱容積和油管管徑進(jìn)行了計(jì)算；對(duì)液壓系統(tǒng)中用到的各種液壓閥進(jìn)行了選擇；選出了液壓系統(tǒng)的操縱方式，確定整車(chē)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(jì) 31 第四章 副車(chē)架的設(shè)計(jì) 選用的底盤(pán)主車(chē)架的主要尺寸 主車(chē)架是汽車(chē)底盤(pán)上各總成及專(zhuān)用工作裝置安裝的基礎(chǔ) ，改裝時(shí)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(pán)，其主車(chē)架尺寸如下： 主車(chē)架的長(zhǎng)度： 5000mm 主車(chē)架的寬度： 865mm 主車(chē)架上面尺寸到地面高度： 940mm 主車(chē)架的厚度： 240mm 副車(chē)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)自卸車(chē)車(chē)時(shí)，所選取的二類(lèi)底盤(pán)只 有主車(chē)架，為了增加車(chē)架的強(qiáng)度剛度，延長(zhǎng)車(chē)架的使用壽命，在原有主車(chē)架的基礎(chǔ)上增加了副車(chē)架。其形狀同主車(chē)架，在主副車(chē)架之間加一定厚度的松質(zhì)木條。其長(zhǎng)度同副車(chē)架的長(zhǎng)度，寬度同副車(chē)架的厚度。主副車(chē)架進(jìn)行加固連接。副車(chē)架示意簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 圖 副車(chē)架示意簡(jiǎn)圖 在汽車(chē)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(diǎn)。 載重汽車(chē)用中板數(shù)量較多，受力的車(chē)架縱梁和橫梁、車(chē)廂的縱梁和橫梁均采用中板沖 制且多以低合金高強(qiáng)度鋼板沖壓生產(chǎn)，也是適應(yīng)提高汽車(chē)承載能力、延長(zhǎng)使用壽命、降低汽車(chē)自重和節(jié)能節(jié)材以及安全行駛等要求的發(fā)展趨勢(shì)。 目前，我國(guó)載重汽車(chē)車(chē)架的縱梁和橫梁已經(jīng)全部采用低合金高強(qiáng)度鋼鋼板制造。縱梁可以用抗拉強(qiáng)度為 510MPa的 16MnL和 09SiVL（必須是用往復(fù)式扎機(jī)生產(chǎn)的） 10TiL和 B510L鋼板生產(chǎn)，橫梁可以用抗拉強(qiáng)度為 390MPa的 08TiL和 B420L鋼板來(lái)生產(chǎn)。 由以上，副車(chē)架材料選用載重汽車(chē)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(chē)架的截面形 狀 專(zhuān) 用汽車(chē)副車(chē)架的截面形狀一般和主車(chē)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(zhuān)用汽車(chē)的種類(lèi)及其承受載荷的大小。圖 。 和圖 ，以提高副車(chē)架的抗扭和抗彎能力。對(duì)于礦用自卸車(chē)的副車(chē)架來(lái)說(shuō)，采用如圖 所示的槽形結(jié)構(gòu)。