【正文】 具體設(shè)計方案 如 圖5—— 1所示 液壓系統(tǒng)中用到了 1016CB G? 單級齒輪泵， 1125DG J C E E??型和哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 45 140DG J C E E??型液壓缸， DB 型二級同心先導(dǎo)溢流閥，三位四通手動換向閥，溢流節(jié)流閥，及濾油器、油箱、高低壓油管等液壓元器件，由它們共同構(gòu)成了液壓系統(tǒng)，完成指定的動作，實現(xiàn)擺臂垃圾車的功能要求。該系統(tǒng)操作簡單、功能齊全、結(jié)構(gòu)較為先進，適用于中重型車。換向閥在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最多，按結(jié)構(gòu)特點 ，分為滑閥型、錐閥型和轉(zhuǎn)閥型；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、機動、電磁、液動、電動和氣動。 方向控制閥的選型 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。 液壓管路內(nèi)徑的計算 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 43 由計算公式 6 2 3110 1060 4TQ d V?? ? ? ? (5—— 6) 可以計算出高壓管路內(nèi)徑 1 TQd V?? (5—— 7) 式中 TQ —— 是油泵的理論流量，取 14 /TQ L s? ； 1V —— 高壓管中油液的流速， 1 /V m s? ，取 1 5/V m s? 。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，誘掖將會溢出油箱 。 即有： 10 /40 L s???? 液壓泵排量 60BeQq n?? (5—— 3) 式中 Ben —— 泵額定轉(zhuǎn)速，取 20 00 minBenr? 即 有： 0 . 5 7 1 4 6 0 1 7 . 1 4 220xxq m L r??? 液壓泵工作壓力 ： 610Fp A? ? (5—— 4) 式中 F —— 為擺臂在舉升過程中的最大推力，帶入 120xx0FN? ； A —— 為液壓缸的工作截面面積， 24dA ?? 。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。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。型號為 1125DG J C E E??。 液壓缸內(nèi)徑 d 的計算： 由 24dpF ?? 4Fd p?? (5—— 1) 式中 F —— 是在舉升廂斗過程中由外荷決定的液壓缸最大推力，由前面的計算，帶入 F＝ 120xx0N； p —— 是液壓缸中液壓油工作壓力，參照同類產(chǎn)品，選用 14MPa 。雙作用缸則分別向缸的兩側(cè)輸入壓力油，活塞的正反向運動均靠液壓來完成。 液壓系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計計算 擺臂舉升液壓缸的選型 液壓缸作為液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，以直線往復(fù)運動、旋轉(zhuǎn)運動、旋轉(zhuǎn)往復(fù)運動三種形式為主，將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能輸出。 支腿機構(gòu)的設(shè)計計算 擺臂支腿由擺臂支腿的上半部分和擺臂支撐腳構(gòu)成，其設(shè)計及尺寸計算數(shù)據(jù)如下： ： 參考同類擺臂垃圾車產(chǎn)品，設(shè)計選用擺臂垃圾車 U型鋼板最低點到地面的高度距離為 490mm，即有支腿的高度 h為： 4 9 0 3 0 1 0 0 3 0 6 5 0h m m? ? ? ? ? 支腿寬度數(shù)據(jù)設(shè)計為 95mm，支腿鋼板厚度選為 5mm. ： 支腿支撐腳尺寸設(shè)計為： 長： 100mm 寬： 135mm 高： 129mm 與支腿鉸接孔直徑： 67mm 鋼板厚度： 5mm ： 由上，擺臂支腿上半部分的高度： 650 32 = 618m m－ 支腿上半部分鉸接固定端削孔直徑尺寸： 100mm 支腿上半部分鉸接固定邊角度尺寸： 85 度 支腿上半部分鉸接固定端邊緣長度尺寸： 618 85 mm? 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 支腿上半部分液壓缸鉸接端削孔直徑尺寸： 100mm 支腿上半部分液壓缸鉸接邊角度尺寸： 80 度 支腿上半部分液壓缸鉸接端邊緣長度尺寸： 618 80 mm? 支腿上半部分下端半圓弧直徑： 127mm 支腿上半部分下端鉸接孔直徑： 40mm 支腿上半部分上端長度尺寸： 55 4. 5 55 4 , 512 7 27 285 80 mmtgn tgn? ? ? 本章小結(jié) 本章針對 上一章設(shè)計的擺臂式垃圾車 副車架、車廂、擺臂、廂斗及液壓缸支腿的形式，進行了相關(guān)尺寸的選用設(shè)計、確定計算及一部分部件的強度校核、剛度校核、彎曲的應(yīng)力及變形的校核，得到了相關(guān)設(shè)計零部件的最終尺寸 。對于擺臂等效簡支梁，先求出擺臂轉(zhuǎn)角為 46度時其最大彎矩 maxM 然后進行彎曲強度及變形校核。 擺臂等效桿件軸力圖及最大桿件壓縮軸力計算 ： 在 1G 和 1F 方向相同時桿件的軸力比二者方向相反時大，所以桿件求解最大軸力在二者方向相反時進行。 圖 4—— 19 擺臂受力等效的懸臂梁彎曲部分 以圖 4—— 17 為原形建立直角坐標系， 如 圖 4—— 20 所示 。 擺臂強度剛度及彎曲變形的校核： 擺臂液壓缸最大推力的計算： 液壓缸最大推力 maxF 由 max kGF ?? (4—— 7) 式中 G—— 是總質(zhì)量， 8395 mg? ? ?82271N? ； ?—— 為機械效率，取 ?? 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 4—— 15 擺臂連接鏈條長度計算示意簡圖 由圖，結(jié)合前面的擺臂長度計算，可以出擺臂的豎直高度 h： ooAh 46s in284346s in ???? ? mm 即有擺臂軸承中心 A到擺臂絞接繞點所在水平面的豎直距離為： 8 0 2 0 4 5 .0 8 8 0OAhh? ? ? ? ? mm AC 段對應(yīng)的豎直高度 ACh ： 22 5 87 0AC OAhh? ? ? ? mm 則擺臂鏈條 AC 長度為： ? ? 228 7 0 .0 8 3 0 5 0 7 6 2 2AC ? ? ? ? ? mm 取 AC 長度 1757mm。 圖 4—— 14 擺臂支點臂長度的確定計算簡圖 在坐標圖中 O 點 —— 為擺臂繞點 ,作為坐標原點； A—— 為支點臂在擺臂上的投影點； 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 B為支點臂與車廂鋼板的接觸點。 如 圖 4—— 13 所示 ，可以計算出擺臂絞接繞點到擺臂頂端的長度： 圖 4—— 13 擺臂計算示意圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 123050 150 60 2402 c os 46 c os 46A A A ????????? ? ? ? ? 選 A 長度為 2843mm。 當梁的形式為 如 圖 4—— 12所示形式時，梁的撓曲線方程為： 圖 4— 12 副車架等效簡支梁 ? ?2226 bxlE IlF bxy ???? ? ?a0 ??x (4—— 3) ? ? ? ? ?????? ?????? 3223a16 xxblxbE I lF b xy ? ?1xa ?? (4—— 4) 梁的轉(zhuǎn)角方程為： ? ?EIl blFabA 6 ???? (4—— 5) ? ?EIlalFabB 6 ???? (4—— 6) 式中 F —— 為作用在梁上的力，規(guī)定其向下為正 ,向上為負； E —— 為梁構(gòu)成材料的彈性模量 , 10E MPa?? ； I —— 為梁的慣性矩 。 由以上，可以畫出實際的副車架等效梁示意 圖如 圖 4—— 10 所示 。 圖 4—— 7 主車架額定裝載運輸重心作用簡圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 設(shè)定擺臂垃圾車在額定裝載質(zhì)量下，其前后軸承受的載荷相同，即有： 1 1 3 52 3 9 521 ???? FF 由圖，可以列出： ? ? xFxFxGFF ???????????? 2121 221 5 9 01 5 9 03 9 5 0 求得 ? ? mmx 35652 215903950 ???? 副車架和主車架通過 U型螺栓相聯(lián)，在擺臂垃圾車額定裝載時，由主車架重心作用簡圖及求得的整車重心作用點，可以畫出額定裝載質(zhì)量時擺臂垃圾車副車架受力簡化 如 圖 4—— 8所示 。當采用 U 型螺栓固定時，為防止主車架縱梁翼面變形，應(yīng)在其內(nèi)側(cè)襯以木塊， 坦在消聲器附近，必須使用角鐵等作內(nèi)襯。由于上、下托架之間留有間隙，因此連接支架所能承受的水平載荷較小，所以連接支架應(yīng)和止推連接板配合使用。連接板上端通過焊接與副車架固定，而下端則利用螺栓與主車架縱梁腹板相連接。 對于這三種不同形狀的副車架前端，在其與主車架縱梁相接觸的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如圖 (c)所示： 0 1h mm? ； 0 15 ~ 20l mm? 。 圖 3—— 8 整體結(jié)構(gòu)示意圖 本章小結(jié) 本章主要對擺臂式垃圾車的 副車架、 車廂、廂斗、擺臂及支腿的結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計進行了說明，確定了本設(shè)計的 基本 結(jié)構(gòu)設(shè) 計圖樣，為下一章的設(shè)計計算奠定了基礎(chǔ)。 由于支腿液壓缸在工作的過程中 ，起到打開與收縮支腿的作用，選用雙作用單桿液壓缸，其結(jié)構(gòu)形狀同擺臂液壓缸。 圖 3—— 5 擺臂 液壓缸示意圖 圖 3—— 6 擺臂示意圖 在進行擺臂的剛度、強度及彎曲變形校核的前提下，考慮到較好的工藝性及合理性的經(jīng)濟性，擺臂選用 Q235 工程用鋼材。 由于液壓缸要完成擺臂的升降，所以液壓缸選擇單桿雙作用液壓缸，在兩側(cè)各放置一個，液壓缸后座絞接固定在車廂上，活塞桿的一端和擺臂的一處合適位置絞接。舉升機構(gòu)主要由液壓缸體，擺臂和懸掛鏈條組成，主要完成裝載和傾卸放置。傾卸完畢后，廂斗復(fù)位。 圖 3—— 3 廂斗密封示意圖 當將廂斗卸置到垃圾收集點，運送人員可以通過人力把廂斗蓋打開至適當?shù)奈恢?，以供社區(qū)人進行垃圾的投放。方形用于地坑式放置，船形置于地面，以便適用于公共場所、街道、生活區(qū)的垃圾收集。同時，車廂與駕駛室之間設(shè)計 安全擋板 ，與駕駛室空留一段距離 ,起到安全和便于維修檢查的作用?？v梁可以用抗拉強度為 510MPa 的 16MnL 和 09SiVL(必須是用哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 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)。 圖 3—— 1 副車架示意簡圖 副車架選材 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。即： 1 2 3 45 00 37 00 19 5 83 95M m m m k g k g k g k g? ? ? ? ? ? ? 本章小結(jié) 本章按確定的設(shè)計目標，主要對東風(fēng)汽車汽油 EQ1092FJ 底盤和柴油EQ1092F19DJ 底盤進行了對比，選擇了這次設(shè)計的底盤，給出了選用底盤的主要參數(shù) ,并對所設(shè)計的擺臂垃圾車進行了主要參數(shù)計算 。在擺臂垃圾車車廂的設(shè)計過程中，主要采用同類產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)進行估算整車整備質(zhì)量。因此選用 E