【正文】 maxv 根據(jù)最高車(chē)速的定義，有 , 0?? , 0?j ， 由式（ ）可得： 02122 ???? fCCBvAv aa 將式（ ）代入上式，有： ? ? ? ? 0021222 ????? fCCvkCBAv aa 因 ? ? ? ? 04 20202 ???? CfCAkCB 所以令 )(4)( 02122 fCCAkCBD ???? （ ） 又因 0?A , 0)( 2 ??kCB ，可確定專(zhuān)用汽車(chē)的最高車(chē)速為 maxv ： A DkCBv 2 )( 2m a x ???? （ ） maxi 當(dāng)汽車(chē)以最低擋穩(wěn)定速度爬坡時(shí)，有 0?j ，為簡(jiǎn)化，可設(shè) 0ff? ，則由式（ ）可得： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 48 0)s inc o s( 0212 ????? ??fCCBvAv （ ） 對(duì)上式兩邊以 av 為自變量求導(dǎo)，可得： 0)c oss in(202 ????? dvdfCBAv ??? （ ） 當(dāng) 0?dvd?時(shí)， ? 取最大值，此時(shí)有： ABv 2?? 代入式（ ），可得： 2120 4 4s inc os AC ACBf ??? ?? 令 2124 4ACACBE ?? （ ） 則 Ef ?? ?? sinc os0 對(duì)上式進(jìn)行整理后可得： 2022001 1s in f EffE ? ????? 當(dāng) 00?f 時(shí)， E??sin ， 但實(shí)際上滾動(dòng)阻力總是存在，并且滾動(dòng)阻力系數(shù)愈大，汽車(chē)爬坡能力愈小。低擋時(shí)取上限，高擋時(shí)取下限。m2）； r —— 車(chē)輪的滾動(dòng)半徑（ m）。 ? 的計(jì)算公式為 222021 rmiiIrm Iagfaw ?? ??? ? （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 47 式中 wI —— 車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ Kg iF 后欄板起重運(yùn)輸汽車(chē)上坡行駛時(shí) ，整車(chē)重力沿坡道的分力為坡道阻力，其計(jì)算公式為： ?singmF ai ? （ ） wF 大量試驗(yàn)結(jié)果表明，汽車(chē)的空氣阻力與車(chē)速 v 的平方成反比，即 vACF DDw ? （ ） 式中 DC —— 空氣阻力系數(shù)，專(zhuān)用汽車(chē)可取為 ～ ； DA —— 迎風(fēng)面積（ m2），可按 BHA? 估算， B 為輪距（ m）， H 為整車(chē)高度（ m）。 tF 后欄板起重運(yùn)輸汽車(chē)的滾 動(dòng)阻力 tF 由下式計(jì)算： ?cosgfmF at ? （ ） 式中 am —— 后欄板起重運(yùn)輸汽車(chē)的總質(zhì)量（ Kg）； ?—— 道路坡度角（176。 汽車(chē)的行駛方程式 汽車(chē)的動(dòng)力性可由汽車(chē)的行駛方程式表示，其計(jì)算公式為： jwift FFFFF ???? （ ） 式中 tF —— 驅(qū)動(dòng)力， N； fF —— 滾動(dòng)阻力， N； iF —— 坡道阻力， N； wF —— 空氣阻力， N； jF —— 加速阻力， N。m），pemp nPT 9549? 。 ，按經(jīng)驗(yàn)公式擬合外特性方程式 如果沒(méi)有所要的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性，但從發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上知道該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率emP 及相應(yīng)轉(zhuǎn)速和該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 emT 及相應(yīng)轉(zhuǎn)速 tn 時(shí)，可用下列經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)描述發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性 : 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 45 22 )()( eTpTpememe nnnn TTTT ????? （ ） 式中 emT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩 （ N ，根據(jù)外特性數(shù)值建立外特性方程式 如果知道發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線時(shí)，則可利用拉格朗日三點(diǎn)插值法求出公式（ ）中的待定系數(shù) a 、 b 、 c 。工程實(shí)踐表明，可用二次三項(xiàng)式來(lái)描述汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性，即 cbnanT eee ??? 2 （ ） 式中 eT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 ， （ N 動(dòng)力性計(jì)算 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性是指發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)全開(kāi)時(shí)的速度特性，是汽車(chē)動(dòng)力性計(jì)算的主要依據(jù)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 第 6 章 東風(fēng)擺臂式垃圾汽車(chē)主要性能計(jì)算 專(zhuān)用汽車(chē)性能參數(shù)計(jì)算是總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，其目的是檢驗(yàn)整車(chē)參數(shù)選擇是否合理，使用性能參數(shù)能否滿足要求。 本設(shè)計(jì)中的取力器取力方案，選用從變速器一軸取力，取力器型號(hào)為云夢(mèng)新宇輪箱制造有限公司生產(chǎn)的 420NB2－ 010C。 分動(dòng)器取力布置方案主要用于全輪驅(qū)動(dòng)的牽引車(chē)、汽車(chē)起重機(jī)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)絞盤(pán)或起重機(jī)構(gòu)。 傳動(dòng)軸取力方案是將取力器設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，置于 變速器輸出軸于汽車(chē)萬(wàn)向傳動(dòng)軸之間，固定在汽車(chē)車(chē)架上不隨傳動(dòng)軸擺動(dòng)、伸縮。此種應(yīng)用方案應(yīng)用很廣，自卸車(chē)?yán)洳剀?chē)?yán)?chē)等一般均采用此種方案。 （ 1） 從一軸取力 從變速器一軸取力的布置方案又稱(chēng)為變速器上置式取力方案。 （ 2） 從發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪后端取力 從飛輪后端取力的特點(diǎn)是取力器不受主離合器影響，傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)直接相連，取力器到工作裝置距離 短，傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，取力功率大，傳動(dòng)效率高。 專(zhuān)用車(chē)取力方案的布置取決于取力方式。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 圖 擺臂垃圾車(chē)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖 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。先將控制支腿的手動(dòng)閥向上推動(dòng)，完成支腿支出動(dòng)作后，再將控制擺臂的手動(dòng)閥向上推起，擺臂液壓缸即可推動(dòng)擺臂完成垃圾貨物的傾斜動(dòng)作。裝載后，再將控制支腿運(yùn)動(dòng)的手動(dòng)閥向下推動(dòng)，拉動(dòng)支腿完成復(fù)位動(dòng)作，而后將手動(dòng)閥至于中間位置。 要進(jìn)行提升裝載著垃圾貨物廂斗的工作過(guò)程時(shí)，先將控制支腿液壓缸的三位四通手動(dòng)換向閥向上推起，液壓油液由液壓管路進(jìn)入垃圾車(chē)尾部?jī)蓚?cè)支腿液壓缸，推動(dòng)支腿完成支腿的擺動(dòng)，支腳接觸地面后，對(duì)垃圾車(chē)起到支撐作用；完成支腿支出接觸地面動(dòng)作后，再將控制擺臂運(yùn)動(dòng)的三位四通手動(dòng)閥向下推動(dòng)，液壓油經(jīng)過(guò)溢流節(jié)流閥后，再流經(jīng)三位四通閥，進(jìn)入擺臂液壓缸，拉動(dòng)擺臂向上擺起，帶動(dòng)垃圾廂斗完成垃圾貨物的裝載。具體設(shè)計(jì)方案見(jiàn)圖 。 由于機(jī)械操縱式的可靠性好、通用性強(qiáng)、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中的液壓操作系統(tǒng)均采 用機(jī)械操作式。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、功能齊全、結(jié)構(gòu)較為先進(jìn)，適用于中重型車(chē)。 操縱方式的選型 液壓系統(tǒng)的操縱方式分為以下幾種： （ 1） 機(jī)械操縱式機(jī)械 機(jī)械操縱式可靠性好、通 用性強(qiáng)、維修方便，但是它的桿件較多，同時(shí)布置復(fù)雜； （ 2） 液壓操縱式 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 液壓式操縱方式借助于手動(dòng)閥控制油壓，以實(shí)現(xiàn)關(guān)閉或打開(kāi)舉升方向控制，實(shí)現(xiàn)擺臂的舉升與下落。換向閥在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最多，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁、液動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)。單向閥又稱(chēng)止回閥，只允許液流沿著一個(gè)方向通過(guò)，而反向液流被截止的方向閥，又包括普通單向閥和液控單向閥兩類(lèi)。 方向控制閥的選型 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)。 低壓管路內(nèi)徑 2 TQd 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? 。 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 TQd V?? （ ） 式中， TQ 是油泵的理論流量，取 SLQT ?； 1V 高壓管中油液的流速， 1 /V m s? ，取 1 5/V m s? 。 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?? 34 104404 1 6 0 08022 ????????? ???????? ??VV （ ） = 擬設(shè)定液壓系統(tǒng)油箱尺寸為 mmmmmm 203540 ?? 。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，誘掖將會(huì)溢出油箱。 支腿油缸選型計(jì)算 由支腿的設(shè)計(jì)計(jì)算中知道支腿的轉(zhuǎn)角 145?? ，可近似計(jì)算出支腿在旋轉(zhuǎn)中的伸出量 S 為： 30 30272 160 80S tgn tgn? ? ? ? ? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 考慮到支腿液壓缸只起到支出和回收支腿的作用，需要的力也較小，參照支腿的伸出行程量，選用 DG 型車(chē)輛用單活塞桿雙作用、耳環(huán)安裝式結(jié)構(gòu)，型號(hào)為140DG J C E E??。 即有： SLQ 0 2 3 6 4 2 8 0 3 8 ??? 60BeQq n?? （ ） 式中， Ben 為油泵額定轉(zhuǎn)速，取 2020 minBenr? 即有： rmlq 0 0 0 600 2 ??? 610Fp A? ? （ ） 式中， F 為擺臂在舉升過(guò)程中的最大推力，帶入 F=； A 為液壓缸的工作截面面積， 24dA ?? 。 由以上，選用單級(jí)齒輪泵。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。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。齒輪泵一般為定流量式，葉片泵和柱塞泵有定量式及變量式兩種。按泵的流量特性，可分為定量泵和變量泵兩種。型號(hào)為 EECJDG 180 ?? 。 在擺臂最大轉(zhuǎn)角的計(jì)算中計(jì)算出擺臂轉(zhuǎn)過(guò)的角度 o110?? ，由擺臂支點(diǎn)與擺臂鉸接繞點(diǎn)距離為 936mm，可近似計(jì)算出擺臂在旋轉(zhuǎn) ? 中擺臂伸出量 S 為： 15332110s in9362 ??????????S 參照液壓缸設(shè)計(jì)，選 S=1600mm。 d 的計(jì)算 由 24dpF ?? ,有 4Fdp?? （ ） 式中， F 是在舉升廂斗過(guò)程中由外荷決定的液壓缸最大推力，由前面的計(jì)算，帶入 F＝ ； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 p是液壓缸中液壓油工作壓力，參照同類(lèi)產(chǎn)品，選用 14MPa 。 按液壓缸的特殊用途分為串聯(lián)缸增壓缸增速缸多位缸步進(jìn)缸等此類(lèi)液壓缸不是一個(gè)單純的缸筒，而是和其他的缸筒或構(gòu)件組合而成，又稱(chēng)組合缸 [2]。 按結(jié)構(gòu)形式可以分為活塞缸柱塞缸和伸縮缸。單作用缸只往缸的一側(cè)輸入壓力油，活塞僅作單向出力運(yùn)動(dòng)，靠外力使活塞桿返回。液壓缸種類(lèi)繁多。其主要內(nèi)容包括液壓缸直徑與行程、液壓泵工作壓力、流量、功率以及油箱容積與內(nèi)徑等。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 第 5 章 擺臂式垃圾車(chē)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 擺臂車(chē)采用的液壓泵、液壓缸、液壓閥等液壓系統(tǒng)元件均為高度標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化且由專(zhuān)業(yè)化液壓元件廠集中生產(chǎn)供應(yīng)。 進(jìn)行疊加后求得，在擺臂垃圾車(chē)額定裝載時(shí)，其撓度 y 為： 1 5 3 65. 50 10 0. 00 02 74 50 7 10y x x??? ? ? ? ? (0? x? a) 1 5 3 6 65 . 5 0 1 0 0 . 0 0 0 2 7 4 5 0 7 1 0 0 . 0 1 2 8 6 3 2 5 7 1 0y x x? ? ?? ? ? ? ? ? ? (a? x? l) 即有最大撓度 maxy ： 15 3m ax 10yx??? 315 ??? ?