【導讀】擺臂式垃圾車是裝備有可回轉(zhuǎn)的起重擺臂，車斗或集裝垃圾懸吊在起重擺臂上,隨起重擺臂回轉(zhuǎn)、起落、實現(xiàn)垃圾自裝自卸的專業(yè)自卸汽車。發(fā)展擺臂式垃圾車具有節(jié)約資源,保護環(huán)境和減輕勞動強度等諸多優(yōu)點。民經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的意義。文中介紹了擺臂式垃圾車的改裝設計說明。對車廂、擺臂裝置、副車架、液壓系。敘述了在改裝擺臂式垃圾車過程中容易出現(xiàn)的問題及相關(guān)專用設備的。工作原理，并對整車性能進行了分析。

　　

【正文】 20 nBE —— 液壓泵轉(zhuǎn)速，設計采用外嚙合齒輪泵，轉(zhuǎn)速為 2 000r/min。 6020xx105 3 ???q =150ml/r 根據(jù)以上條件，參照《機械設計手冊 — 液壓傳動與控制單行本》中的相關(guān)內(nèi)容，選取由阜新市液壓件廠生產(chǎn)的 CBFE125 型外嚙合雙聯(lián)齒輪泵，該產(chǎn)品具有外形 尺寸較小，技術(shù)成熟，質(zhì)量穩(wěn)定，維護保養(yǎng)方便，成本低等優(yōu)點。其技術(shù)規(guī)格如下表 中所示 。 表 液壓泵參數(shù) 排量 /mL? r 1? 125 壓力 /MPa 額定 16 最高 20 轉(zhuǎn)速 /r? min 1? 額定 2 000 最高 2 500 容積效率（ %）不小于 93 總效率（ %）不小于 85 驅(qū)動功率 /kW 76 質(zhì)量 /kg 液壓原理及液壓控制閥的確定 當進行卸料過程時，液壓系統(tǒng)開始工作。首先進行液壓缸舉升過程，此時液壓泵提供的高壓油頂開單向閥經(jīng)雙向節(jié)流閥后到達多級液壓缸，完成舉升工作。此時電磁換向閥接通使液力馬達工作，液力馬達帶動空壓機運轉(zhuǎn)。液壓系統(tǒng)工作原理見圖 。 根據(jù)系統(tǒng)設計要求，選擇 GRPO70PK3 型雙向節(jié)流閥， HA1/8QS4 型單向閥，HCG03A122 型電磁換向閥， BG0332 型溢流閥， HY3750 型網(wǎng)式過濾器，GSNJ0601 型液壓油箱。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 21 1油箱 2粗 過濾器 3單向定量液壓泵 4溢流閥 5溢流閥 6換向閥 7單向順序閥 8擺臂液壓缸 9雙向液壓鎖 圖 液壓系統(tǒng)工作原理 本章小結(jié) 本章系統(tǒng)的對液壓舉升系統(tǒng)進行了設計與校核，液壓油缸的選取、初始位置狀態(tài)時的校核、液壓泵及液壓控制閥的選擇、液壓泵流量及排量的確定、舉升缸、與驗證等方面完成了液壓舉升系統(tǒng)的設計。黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 22 第 5 章 擺臂裝置的設計計算 擺臂的結(jié)構(gòu)設計計算 擺臂用鋼板焊接成箱形截面構(gòu)件具有足夠的剛度和強度。擺臂上端安裝吊鏈軸，下端裝在擺 臂軸上，擺臂軸固定在副車架上，應保證擺臂運動自如。擺臂上安裝的傾卸軸是車斗傾翻時的土電，在運輸過程中電起固定車斗作用；在吊裝、吊卸時傾卸軸對車斗的約束自動解除。 擺臂的受力分析可按吊裝 (吊卸 )和傾卸兩種 工況 進行討論。 吊裝 (吊卸 )工況受力分析 如圖 所示， 0 點為液壓缸與副車架的鉸支點， A 為液壓缸與擺臂的鉸支點。 吊裝、吊卸工況擺臂受力分析 當?shù)跹b車斗時，取擺臂為分離體， 由 0?? pM 得 012111 ??? xexayyax BGAFAF 式中 Fax、 Fay—— 液 壓缸作用力在 x 軸 、 y軸上的投影。 xA1 ， yA1 —— 液壓缸上鉸支點的 x、 y 的 坐標值； eG —— 吊裝重力； xB1 —— 點 B 的 x 坐標值。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 23 上式也可寫作： 021s inc os 111 ??? xexaaaa BGAyFAyF y 整理得 xaya xea AyAyBGF111s i nco s21 ?? （ ） 由式 ()計算得 出 的 Fa 值，將為選 用液壓 缸和擺 臂 的剛度和強度計算提供負載依據(jù)。當 Fa 計算值為正時，液壓缸對擺臂作用力為推力；反之，為拉力 。 擺臂式垃圾車在吊裝和吊 卸過程中擺臂受力分析有兩個 典 型上況：其 一 是當 B 點位于 B1 時 ( 1??? )，擺臂從下極限位置吊裝車斗；其二是 B 點處于 B。時 ( 0??? )，擺臂從副車架上吊卸車斗。 在 總布置初確定情 況 后， Ax、 Ay、 ya。對不同的角口可通過幾何關(guān)系確定， 則 由式 (） 可求得兩個 典 型工況 下 的液壓缸作用力 1??F 和 0??F 。 傾卸時的受力分析 由于傾卸時所需的液壓缸推力和拉力遠小于吊裝 (卸 )工況，所以 對 液壓缸的推力和擺臂的受力可不作 討 論，只需通過分析計算，求得吊鏈所受的最大拉力，對吊鏈進行強度計算，如圖 （ ） 所示。 傾卸工況吊鏈受力分析 在傾卸初始時劃左吊鏈受力為 PELGF eeDz 21? 式中， PE 和 L，由結(jié)構(gòu)尺寸決定。 當車斗傾卸到最大傾翻角時，右吊鏈受力為 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 24 PFLGF meDy 21? 式中， PF 和 Lm 由結(jié)構(gòu)尺寸決定。 通常 左 、右吊鏈取相同尺寸， 因 此在設計時只要取較大值作為選取吊鏈的依據(jù)，并進行強度校 核 。 本章小結(jié) 本章對擺臂的結(jié)構(gòu)進行設計計算，擺臂的選材，厚度、以及加工方式，加工軸的位 置，吊耳的焊接位置，其中主要分兩部分內(nèi)容，吊裝工況的受力分析，傾卸時的受力分析，并對傾卸工況時擺臂極限位置的校核計算。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 25 第 6 章 輔助系統(tǒng)設計 取力機構(gòu)的設計與選型 二類底盤所配變速器型號為 DF6S750，六檔手動變速器。根據(jù)此變速器型號選取4205KBA010B 型取力器。其主要技術(shù)參數(shù)如表 所示。 表 4205KBA010B 型取力器參數(shù) 取力器型號 4205KBA010B 速比 輸出旋轉(zhuǎn)方式 與發(fā)動機相反 輸出方式 法蘭 最大輸出扭矩 （ Nm） 450 操縱方式 遠距離電控氣操作 變速器取力齒輪參數(shù)見表 。 表 變速器取力齒輪參數(shù) 齒數(shù) 30 法向模數(shù) 壓力角 20? 螺旋角 ? 徑向變位系數(shù) + 齒輪旋向 右旋 齒寬 28 變速器取力窗口尺寸如圖 。 取力器安裝位置如圖 ，尺寸見表 。 表 取力器尺寸參數(shù) A B C D E 130mm 287mm 265mm 液力馬達的選型 由于空壓機需要外接動力來驅(qū)動，考慮到整個系統(tǒng)的性能需要、布置條件及制造成本，決定采用液力馬達為空壓機提供動力。其中液力馬達的轉(zhuǎn)矩通過皮帶傳遞給空黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 26 壓機。參考《機械設計手冊》選取 CM 型齒輪馬達，型號為 CMD70C，其具體技術(shù)參數(shù)如表 。 圖 變速器取力窗口尺寸 圖 取力器安裝位置示意圖 表 齒輪馬達參數(shù) 排量 /mL? r 1? 壓力 /MPa 轉(zhuǎn)速 /r 1min?? 轉(zhuǎn)矩 /N? m 額定 最高 額定 最高 10 14 1 800 2 400 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 27 本章小結(jié) 通過本章對取力器的設計選型，采用的是變速器外端蓋取力，通過發(fā)動機變速器，再經(jīng)取力器到液壓傳動裝置，具體確定了取力器的布置位置及型號，并為空壓機選擇了動力來源，為液壓系統(tǒng)和汽卸系統(tǒng)解決了動力來源。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 28 結(jié) 論 本次設計主要以最新的 J G /《專用車設計技術(shù)條件》、 QC/T5601999《散裝水泥車技術(shù)條件》 和 GB150 鋼制容器為設計標準。 對現(xiàn)有車型進行研究了解設 計原理和參數(shù)選定 ,在其基礎上 ,具體的設計出了擺臂式垃圾汽車的廂體總成和副車架。設計的重點是廂體總成與液壓舉升系統(tǒng)的設計。 研究的內(nèi)容和成果如下。 設計容積為 68m179。的擺臂式垃圾汽車 ,首先要參考大量專用運輸車輛和自卸車輛的資料和文獻 ,其次是對滿足載質(zhì)量要求的二類底盤進行選擇 ,確定二類底盤的參數(shù)； 擺臂式垃圾汽 車的廂體設計是按照《 GB150 鋼制壓力容器》的規(guī)格要求進行選擇和設計 ,從整車的安全性能、實用性能、經(jīng)濟性能入手設計了廂體，并對廂體的附件按照設計的廂體規(guī)格，進行選擇和設計。 按照設計出廂體的體積總質(zhì)量以及規(guī)格性能參數(shù)，對副車架進行設計。并對取力系統(tǒng)和氣卸系統(tǒng)進行選型與布置； 通過分析比對不同形式的取力機構(gòu)，擇優(yōu)選擇了擺臂式垃圾車的取力系統(tǒng)； 最后對整車進行分析，對汽車的動力性進行了分析，計算了燃油經(jīng)濟性。對整車的軸荷分配進行了計算。最后分析了整車的穩(wěn)定性，保證擺臂式垃圾汽車的行駛安全。 由于時間緊迫及設計人員水平有限，一些新材料新技術(shù)沒有完全應用于設計中，若以后有機會進行設計改型，定將彌補遺憾，力求卓越。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 29 參考文獻 [1] 陳樹勛 , 王海波 , 應鴻烈 . 拉臂式壓縮垃圾車車廂結(jié)構(gòu)的有限元分析與優(yōu)化設計[J]. 裝備制造技術(shù) , 20xx, (04) [2] 陳樹勛 . 壓縮垃圾車結(jié)構(gòu)的載荷描述與優(yōu)化設計 [J]. 機械工程學報 , 20xx, (03) [3] 陳樹勛 , 孫建熙 , 裴少帥 . 半掛式散裝水泥車結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設計 [J]. 機械設計 , 20xx, (07) [4] 卞學良 . 專用汽車結(jié)構(gòu)與設計 [M] . 北京：機械工程出版社， 20xx. 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