【正文】 動(dòng)力部分主要有取力器、液壓泵以及連接兩者的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 第 5 章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自卸車所采用的油泵、油缸、液壓閥等液壓系統(tǒng)元件均為高度標(biāo)準(zhǔn)化、系列化與通用化且由專業(yè)化液壓件廠集中生產(chǎn)供應(yīng)。時(shí)， 0C 點(diǎn)到 0AD的距離00CADD為 00C D C O A OEB22( ) + ( ) + ( ) X ( )D = 1 4 0 . 5 m m( ) + ( )D A O A O D A O D A O D A OC A O D A O DY Y X X X Y Y X X Y YY Y X X? ? ? ? ???? 取三角臂 0 0 0ABC 為分離體，根據(jù)力矩平衡0 0CM ??,得 0000002 4 7 2 6 8 . 8E B C E BADC A DFDFND?? 式中0ADF—— 對(duì)應(yīng)任意舉升角 ? =0 時(shí)的拉桿最大拉力（ N）。至直線 0EB 的距離00AEBD為 00A O A O B OA E B22( ) + ( ) + ( ) X ( )D = 2 6 0 m m( ) + ( )E B O B O E B O E B O E B OB O E B O EY Y X X X Y Y X X Y YY Y X X? ? ? ? ???? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 在舉升角 ? =0 時(shí)，點(diǎn) 0A 至直線 00FC 的距離0 0 0AFCD為 0 0 00022( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )CO F O A O F O C A O E C F O F O CO F OA F C F O A O F O COY Y X X X Y Y X X X Y YD m mY Y X X? ? ? ? ? ? ???? ? ?取三角臂 0 0 0ABC 為分離體，根據(jù)力矩平衡0 0M ?? 得 0 0 0 0 00002 0 6 0 5 .9F C A F CBEA B EFDFND?? 式中0BEF—— 對(duì)應(yīng)任意舉升角 ? =0176。時(shí)，直線 0AD 和直線 0BE 的方程分別為 ( ) ( ) ( ) ( ) 0D A O A O D A O D A O A O D A OY Y X X X Y Y X X X Y Y? ? ? ? ? ? ? ? ( ) ( ) ( ) ( ) 0E B O B O E B O E B O B O D B OY Y X X X Y Y X X X Y Y? ? ? ? ? ? ? ? 0AD和 0BE交點(diǎn) 0F 的坐標(biāo) ( , )FO FOXY可以通過(guò)上邊兩個(gè)公式求得，即得 FOX =2690， FOY =27。坐標(biāo)（ 1580 796 ）。 E、為舉升角 ? 為零度時(shí)三角臂三頂點(diǎn)及液壓缸下鉸支點(diǎn)的位置，它們的坐標(biāo)值已由第一步得出；點(diǎn) A B C 為舉升角為任意角 ? 時(shí)的三角臂三頂點(diǎn)。 如圖 410所示，坐標(biāo)原點(diǎn) 0點(diǎn)位車廂后鉸支點(diǎn)。至車廂底板距離小于點(diǎn) C。拉桿長(zhǎng)度 DA。時(shí)三角架所處的位置。 B。 = CAB? ,根據(jù)結(jié)構(gòu)允許尺寸，取AB= 00AB =250MM,連接 A。以 C 為圓心， 00CB為半徑畫(huà)弧，再以 E 為圓心，以液壓缸自由長(zhǎng)度與最 大有效工作行程之和為半徑畫(huà)弧，再以 E為半徑畫(huà)弧，兩弧交與 B 點(diǎn) 接 EB 和 BC，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 做 ?EBA=60 又以 B。并將 OC。連 0EB , 0EB 即為液壓缸中心線在舉升角 ? =0 時(shí)的位置。點(diǎn)作 00CB線，使該線與 X軸夾角 ? =（ 9/D coyy）。點(diǎn)即液壓缸上支點(diǎn)。 （ 3）液壓缸副梁鉸支點(diǎn) E 的確定 由于液壓缸具有相當(dāng)大的尺寸，以及開(kāi)始舉升時(shí)，為減少液壓缸的工作壓力，液壓缸必須具有一定數(shù)值的傾斜角，因此 E點(diǎn)相對(duì) O點(diǎn)的垂直距離 EY 由結(jié)構(gòu)允許的最小值確定，取 Ey = 14mm,E 點(diǎn) X 軸坐標(biāo)由經(jīng)驗(yàn)公式求得： 00. 5 0. 2 40 0E B Ox x L L? ? ? ? ?? ? 800+400=2240 mm 根據(jù)結(jié)構(gòu)安排。點(diǎn)的垂直方向應(yīng)盡量靠近車廂底面，充分利用車廂底部空間，減少液壓缸下支點(diǎn)沉入副梁中的深度。的坐標(biāo)（ CD? , CD? ）可按經(jīng)驗(yàn)公式 /CD MAXX RL ?? 計(jì)算。 （ 1）車廂與副車架鉸支點(diǎn) O的確定 車廂后鉸支點(diǎn) O 應(yīng)盡量靠近車架大梁的尾端。 結(jié)構(gòu)形式 車型舉例 性能特征 直推式 單缸 前置 斯太爾 991? 129K38 卡瑪斯 結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效率高、工藝簡(jiǎn)單、成本較低，采用單缸時(shí)，橫向剛度不足，采用多節(jié)伸縮時(shí)密封性較差 中置 斯太爾 991? 200/ K38 依發(fā) 50L/ K CA340 雙缸 QD3151 EQ340 連桿組合式 馬勒里舉升臂式 五十鈴 TD50ALCQD JN3180 QD362 橫 向 剛 度 好 、 舉 升 轉(zhuǎn) 動(dòng) 圓 滑 平 順 舉升力系數(shù)小、省力、油壓特性好，但缸擺角大活塞行程稍大 加伍德舉升臂式 TD50AD QD352 HF352 轉(zhuǎn)軸反力小，舉升力系數(shù)大，舉升臂較大，活塞行程短 油缸前推杠桿組合式 SX3180 舉升力小，構(gòu)件受力改善，油缸擺 角大 油缸后推杠桿組合式 日產(chǎn) PTL81SD 舉升力適中，結(jié)構(gòu)緊湊但布置集中后部，車廂底板受力大 油缸液動(dòng)連桿組合式 YZ—— 300 油缸進(jìn)出油管活動(dòng)范圍大，油管長(zhǎng) 俯沖式 東急 73 型 桿系結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)，造價(jià)低，但油缸必須增大容量 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 舉升機(jī)構(gòu)受力分 析與參數(shù)選擇 前推連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)及工作原理如圖 所示，該機(jī)構(gòu)主要由舉升液壓缸 EB、拉桿 AD和三角臂 ABC構(gòu)成。而中、重型自卸車大多采用連桿式傾卸機(jī)構(gòu)，其中中型自卸車一般采用油缸后推連桿式和油缸后推杠桿式，其他 4種型式的傾卸機(jī)構(gòu)多用在重型自卸車上。 圖 48 浮動(dòng)液壓缸連桿組合式舉升機(jī)構(gòu) a） F 式舉升機(jī)構(gòu) b） Z 式舉升機(jī)構(gòu) 自卸汽車傾卸機(jī)構(gòu)性能比較 傾卸機(jī)構(gòu)是自卸汽車的重要裝置，它直接關(guān)系到自卸車的結(jié)構(gòu)與舉升性能。它運(yùn)用兩個(gè)舉升臂聯(lián)動(dòng)，進(jìn)一步放大了液壓缸的行程。 GFBAEDC 圖 47 油缸前推連桿組合式傾卸機(jī)構(gòu) 其他連桿組合式舉升機(jī)構(gòu) 近年來(lái) ，浮動(dòng)液壓缸連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)也獲得了應(yīng)用，典型的 F式和 Z 式舉升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理如圖 411 所示。但該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較大，油缸固定在節(jié)點(diǎn)上，從而使桿件剛度要求較高。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 GADCBO 圖 44 杠桿平衡式傾卸機(jī)構(gòu) 油缸后推連桿組合式（加伍德舉升臂式） 油缸后推連桿組合式傾卸機(jī)構(gòu)的示意圖如圖 45所示，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較緊湊，橫向剛度較好，油缸的推程小，舉升時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)圓滑平順。 OGBACD 圖 42 俯沖式傾卸機(jī)構(gòu) 前推杠桿組合式 前推杠桿組合式傾卸機(jī)構(gòu)示意圖如圖 43 所示，該機(jī)構(gòu)橫向剛度好，舉升時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)平順圓滑，在舉升過(guò)程中，舉升力小，構(gòu)件受力改善。但是采用單缸時(shí)機(jī)構(gòu)橫向強(qiáng)度差，而且油缸的推程較大；采用多節(jié)伸縮時(shí)密封性也稍差。 自卸汽車對(duì)傾卸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求如下： （ 1）利用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車廂的翻轉(zhuǎn)，其安裝空間不能超過(guò)車廂底部與托架大梁間的空間； （ 2）結(jié)構(gòu)要緊湊，可靠，具有很好的動(dòng)力傳遞性能； （ 3）完成傾卸后，要能夠復(fù)位。 綜合考慮各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案 。卸完貨后，車廂逐漸下落，直至落到原始位置，鎖啟機(jī) 構(gòu)使自動(dòng)將車 廂板鎖住。 ) 側(cè)板傾斜角度 (176。 1 1 1x x xl bh —— 廂內(nèi)有效長(zhǎng)度、寬度、高度（ mm）。自卸汽車車架斷面系數(shù)也應(yīng)比 同級(jí)噸位的貨車車架大一倍。當(dāng)汽車前后左右車輪處于高差較大的路面，車架扭曲較大時(shí)，車黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 廂應(yīng)該有一定的扭轉(zhuǎn)隨動(dòng)性。 取 C為 車的軸荷分配，車廂和貨物的質(zhì)心離后橋中心線的距離為：對(duì)于后輪為雙胎的長(zhǎng)頭或短頭車，該距離一般為軸距 L的（ 2 10 ）；對(duì)于平頭車，該距離一般為軸距的（ 12 22 ）；根據(jù)車廂質(zhì)心到后橋中心線的距離以及駕駛室后壁的位置，可確定車廂長(zhǎng)度，取車廂長(zhǎng)度為 4745mm；廂體寬度主要由底盤輪距1650mm、使用要求及法規(guī)限寬的因素決定 ,這里取車廂寬度為 2360mm；廂體高度由改裝后的質(zhì)心高度（影響汽車的行駛穩(wěn)定性）決定，在滿足裝載容積及裝卸方便的情況下，應(yīng)盡量減小廂體高度，以降低質(zhì)心，提高汽車行駛穩(wěn)定性，這里取車廂 高為 1010mm。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 32 側(cè)頃式及三面傾卸式車廂圖 圖 33 簸箕式車廂 本文設(shè)計(jì)的自卸車是承擔(dān) 貨物 運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕镀?，沒(méi)有側(cè)傾要求，故采用后傾式車廂。其欄板開(kāi)啟、關(guān)閉的鉸接軸為上置式，開(kāi)啟時(shí)，欄板呈自由懸垂?fàn)睿嘤糜谟袀?cè)傾要求的中型自卸汽車。車廂的側(cè)欄板、前后欄板外側(cè)面通常布置有加強(qiáng)筋。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 第 3 章 自卸車 車廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 舉升汽車 車廂的結(jié)構(gòu)形式 車廂的結(jié)構(gòu)形式 車廂是用于裝載和傾卸貨物。然后根據(jù)所設(shè)計(jì)的專用汽車的功能和性能指標(biāo)要求，在功率匹配、動(dòng)力輸出、傳動(dòng)方式、外形尺寸、軸載質(zhì)量、購(gòu)置成本等方面進(jìn)行分析比較，優(yōu)選出一種基本型汽車底盤作為專用汽車改裝設(shè)計(jì)的底盤。降落時(shí)間系指空載時(shí)貨廂從最大舉升角降至車架的時(shí)間。之間選取。此外，在最大舉升角 max? 舉升 時(shí)，車廂后欄板與地面須保持一定的間距 H，如圖 46 所示。粘土： 50176?！?35176。～ 45176。 常見(jiàn)貨物的安息角有煤： 27176。 質(zhì)心位置 質(zhì)心位置對(duì)汽車附著性能和穩(wěn)定性能等能產(chǎn)生重要 影響，因此是一項(xiàng)重要指標(biāo)。 總質(zhì)量 kgma 7330? 已經(jīng)給出，求裝載質(zhì)量 me 計(jì) 算得： me ? 7330414565*3=2990kg 質(zhì)量利用系數(shù) c? c? 是廠定最大裝載質(zhì)量與其整備質(zhì)量之比 c? = ??oemm () c? 越大，則該車材料消耗少，材料利用率高。在總體設(shè)計(jì)時(shí)，常參考同類樣車及總成，進(jìn)行零部件稱重或質(zhì)量分析，初步估算出改裝部分質(zhì)量與整備質(zhì)量。 廠定最大裝載質(zhì)量 em 根據(jù)裝載質(zhì)量級(jí)別分類中，重型自卸車小 于 8 噸的規(guī)定，由于本設(shè)計(jì)中自卸車裝載 的為普通貨物，因此這里取額定 裝載質(zhì)量為 2990kg。在此基礎(chǔ)上擬 定設(shè)計(jì)原則，協(xié)調(diào)使用、制造與經(jīng)濟(jì)三方矛盾，處理好產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性與工藝?yán)^承性、零部件通用化程度以及生產(chǎn)成本的辯證關(guān)系，然后進(jìn)入具體技術(shù)設(shè)計(jì)階段。車廂長(zhǎng)度 HL應(yīng)根據(jù)額定裝載質(zhì)量和主要運(yùn)輸?shù)呢浳锩芏?，并參照同類車型車廂尺寸確定。 東風(fēng) 自卸車 屬于常見(jiàn)的普通方廂式貨車，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可以采用后卸式前頂舉升結(jié)構(gòu)形式。常用的連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)布置有兩種：液壓缸前推式 (又稱 T式 )和液壓缸后推式 (又稱 D 式 )，如圖 44所示。在相同舉升載荷條件下，前置式需要的舉升力較小，舉升時(shí)車廂橫向剛度大，但液壓缸活塞的工作行程長(zhǎng)；后置式的情況則與前置式相反。 舉升機(jī)構(gòu)分為兩大類直推式 和連桿組合式，它們均采用液體壓力作為舉升動(dòng)力。 從目前國(guó)內(nèi)使用來(lái)看，前頂舉升結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)突出，已被普遍采用， F 式和 T 式三角架放大舉升機(jī)構(gòu)則逐漸被淘汰， F式幾乎已 經(jīng)沒(méi)有用的， T 式只在部分車廂長(zhǎng)度較短車型使用。 雙缸舉升形式大多用在 6X4 自卸車上，是在第二橋前方兩側(cè)各安裝一支多級(jí)缸（一般為 34 級(jí)），液壓缸上支點(diǎn)直接作用在車廂底板上。 圖 42 自卸式垃圾車結(jié)構(gòu)組成 1液壓傾卸操作裝置 2舉升機(jī)構(gòu) 3液壓缸 4拉桿 5車廂 6后鉸鏈支座 7安全撐桿 8油箱 9液壓泵 10傳動(dòng) 軸 11取力器 （ 2）舉升機(jī)構(gòu)型式 舉升機(jī)構(gòu)是自卸車的核心，是判別自卸車優(yōu)劣的首要指標(biāo)。比如：青專牌自卸車礦用鏟斗車廂標(biāo)準(zhǔn)配置板厚為：前 6 邊 6 底 10，而且有些車型在底板上焊接一些角鋼，以增加車廂的剛度和抗沖擊能力。普通方廂板厚為：前板 46，邊板 48，后板 58，底板 612。 自卸車的分類 按底盤承載能力可分為輕卡系列自卸、中噸位系列自卸和大噸位系列自卸；按驅(qū)動(dòng)形式可分單橋自卸、雙橋自卸、前四后八自卸、前四后十等不同系列車型 ；按卸載液壓舉