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車輛工程畢業(yè)設(shè)計論文-東風(fēng)eq1102自卸垃圾運輸車改裝設(shè)計(參考版)

2024-09-06 15:29本頁面
  

【正文】 本自卸 汽車卸貨的舉升機構(gòu),操縱方便省力,堅固耐用,滿足各種惡劣條件下的使用要求,防護性好,不易損壞;結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,利于推廣。 4. 最后對自卸汽車的副車架的尺寸、連接形式進行了設(shè)計并對其進行強度校核。 3. 在選定的液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)上完成舉升液壓缸、液壓泵、液壓油箱的計算與選型,則在保證其功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成對其的簡要設(shè)計。從而完成對整車總體設(shè)計方案的最終確定。并在了解目前專用車改裝用底盤類型及應(yīng)用的基礎(chǔ)上,確定選用二類底盤作為此次改裝 設(shè)計用底盤。),整個過程中貨物便自動卸下;在此過程中完成了以下工作。本次設(shè)計是在選定的總體設(shè)計方案的基礎(chǔ)上,進行對中型汽車的機械部分,即舉升機構(gòu)的設(shè)計、尺寸參數(shù)確定、校核、及液壓元件的選定。從計算分析的結(jié)果可以看出,該設(shè)計方案滿足各方面的性能要求。 38 隨著車速的不同,各擋位燃油消耗量也不同,下面來計算一下自卸汽車在直接擋時經(jīng)濟速度( 40~ 55km/h)下的燃油消耗量,代入式( 623)得 : 7 3 45 2 7 7 0 ?? ???? rviin age r/min 由公式( 624)得 : ?????? ?? 37 6 1 4 03 6 0 01 aDDaae vACvgfmP ? 6 1 4 0 6 0 0 0 0 4 0 7 0 1 3 ??????? ??????? KW 由式( 625)得 : 3 1 ??? ??? ?aee vgPQ kg/100km 本章小結(jié) 對改裝設(shè)計完成后的整車進行其整車性能計算分析是必不可少的步驟,分析后結(jié)果決定整個設(shè)計的成功與否。h ),再利用下式計算百公里燃油消耗量 Q ( kg/100km): ?vgPQ ? (L/100km) (625) 式中 : ? —— 燃油的密度, ( kg/L) 。m ? ? ? ? 422 2 0 01 6 0 0 3 71 1 0 0 ???? ???? ??? pT pem nn TTa ? ?? ? ? ?? ? 2 2 0 01 6 0 0 3 71 1 0 01 6 0 02222 ??????? ??pTpemT nn TTnb ? ?? ? ? ?? ? 6 52 2 0 01 6 0 01 6 0 3 71 1 0 01 1 0 02222 ???????????pTTpemem nn nTTTc 即得發(fā)動機外特性的數(shù)學(xué)方程如下: 242 ???????? ? eeeee nncbnanT ( 3)計算自卸汽車的最高車速 vmax 將直接檔(第 6 檔位) A 、 B 、 1C 、 2C 和 D 值代入式( 617),可得該自卸汽車的最高車速 maxav 為 37 752 )( 2m a x ????? A DkCBv a km/h ( 4)計算最大坡度 imax 將最低檔(第一檔位) A 、 B 、 1C 、 2C 的值代入式( 620),可得:30 6 4 2 12 ??? AC ACBE 將 E代入式( 621),可得: ????? )1a r c s in ( 20m a x EfEa 自卸汽車的最大爬坡度為: a nt a n m a xm a x ??? ??i 燃油經(jīng)濟性計算 專用汽車的燃油經(jīng)濟性通常用車輛在水平的混凝土或瀝青路面上,以經(jīng)濟車速 v 滿載行駛的百公里油耗量來評價,也稱百公里油耗或等速百公里油耗 Q ,它可以根據(jù) 發(fā)動機的負(fù)荷特性或萬有特性來計算。 表 62 動力性計算需確定的有關(guān)系數(shù) 名稱 符號 數(shù)值 36 發(fā)動機外特性修正系數(shù) ? 直接擋時傳動系效率 ? 其它擋時傳動系效率 ? 空氣阻力系數(shù) DC 滾動阻力系數(shù) F k 表 63 質(zhì)量換算系數(shù) ? 的計算結(jié)果 擋位 1 2 3 4 5 6 倒擋 ? ( 2)確定發(fā)動機外特性曲線的數(shù)學(xué)方程 由于沒有所要的發(fā)動機外特 性,故采用經(jīng)驗公式擬合外特性方程式。 因 此 上式 中 應(yīng) 取 負(fù)號 , 又 因 200 ???? ff ,則上式可簡化為 )1a r c s in ( 20m a x EfE ???? ( 621) 由此可得到專用汽車的最大爬坡度 maxi ,為: maxmax tan??i ( 622) 自卸汽車整車動力性計算 ( 1) 確定動力性計算所需的有關(guān)系數(shù) ,其需要確定的有關(guān)參數(shù)如表 62所示。 將式( 65)、( 66)、( 67)、( 68)、( 69)及( 61)代入式( 64),換算后得 34 jmAvCfgmriicbnan aaDadgee ????? ?????? 202 )s i nc os()( ( 612) 又因為 rviin age ? ( 613) 將式( 613)代入( 612)并整理后,得: )s inc o s(212 ??? ????? fCCBvAvjm aaa ( 614) 式中: ???????????????????gmCrCiiCrrbiiBACrraiiAadgdgDdg20122023303 7 1 4 ?????? ( 615) 動力性評價指標(biāo)的計算 衡量汽車動力性能的評價指標(biāo)有最高車速、最大爬坡度和加速性能。 進行動力性計算時,若不知道 wI 、 fI 值,則可按下述經(jīng)驗公式估算 ? 值: 2211 gi??? ??? ( 611) 式中 ~ ?? ?? 。m 2); fI —— 發(fā)動機飛輪的轉(zhuǎn)動慣量( kg ( 5)加速阻力 Fj 的計算 加速阻力是汽車加速行駛時所需克服的慣性阻力,有: jmF aj ?? ( 69) 式中 j —— 汽車加速度( m/s2); am —— 汽車整備質(zhì)量( kg); ? —— 傳統(tǒng)系統(tǒng)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。(式中 0f 、 k 、 v 分別為常數(shù)項、比例系數(shù)、自卸汽 33 車行駛的速度。 滾動阻力系數(shù) f 取決于輪胎的結(jié)構(gòu)形式及氣壓、車輛的行駛速度、路面條件等因素。 ( 1)驅(qū)動 Ft 的計算 自卸汽車在地面行駛時受到發(fā)動機限制所能產(chǎn)生的驅(qū)動力 tF 與發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩 eT 的關(guān)系為: dget riiTF ??0? ( 65) 式中 gi —— 變速器某一擋的傳動比; 0i —— 主減速器傳動比; ? —— 傳動系統(tǒng)某一擋的機械效 率; dr —— 驅(qū)動輪的動力半徑 , ( m); ? —— 發(fā)動機外特性修正系數(shù)。 已知外特性曲線時,根據(jù)外特性數(shù)值建立外特性方程式 如果知道發(fā)動機外特性曲線時,則可利用拉格朗日三點插值法求出公式( 61)中的待定系數(shù) a 、 b 、 c 。工程實踐表明,可用二次三項式來描述汽車發(fā)動機的外特性,即 cbnanT eee ??? 2 (61) 式中 eT — 發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩,( N 自卸汽車整車參數(shù) 表 61 自卸汽車部分整車參數(shù) 名稱 符號 數(shù)值與單位 發(fā)動機最大功率 emP 193KW 發(fā)動機最大功率時的轉(zhuǎn)速 pn 2200r/min 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 1100Nm 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)速 Tn 1300~ 1600r/min 車輪動力半徑 dr 車輪滾動半徑 r 31 動力性計算 發(fā)動機外特性 發(fā)動 機外特性是指發(fā)動機油門全開時的速度特性,是汽車動力性計算的主要依據(jù)。著重對副車架所受的靜載荷、動載荷和疲勞破壞三方面進行分析,強度符合,結(jié)構(gòu)合理。如果工藝條件允許,副車架材料可采用疲勞強度高的 16Mn 鋼板沖壓成型,以提高其抗疲 勞扭轉(zhuǎn)強度及其他機械性能。 材料的選用 專用汽車副車架的材料一般用低碳鋼 ,材料的型材(如槽鋼、 I字鋼等)。當(dāng)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, 放在消聲器附近 ,必須使用角鐵等作內(nèi)襯。 U 型夾緊螺栓 當(dāng)選用 其它連接裝置有困難時 , 可采用 U型夾緊螺栓 。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。相鄰兩個止推連接板之間的距離在 500~ 1000 mm范圍內(nèi)。 連接板上端 通過螺栓與副車架固定,而下端則利用螺栓與主車架縱梁腹板相連接。 副車架與主車架的連接設(shè)計 副車架與主車架的連接常采用如下幾種形式。由于該車平衡懸架的推力桿與平衡懸架支架上的兩根橫梁連接,因此,這兩根橫梁與縱梁共同承受平衡懸架傳遞過來的垂直力 (反 )和縱向力 (牽引力、制動力 )。 圖 ( b)橫梁僅固定在腹板上,這種連接形式連接剛度較差,允許截面產(chǎn)生自由蹺曲,可以在車架下翼面變形較大區(qū)域采用,以避免縱梁上下翼面早期損壞。由于車架前后兩端扭轉(zhuǎn)變形較小,因此本車架前后兩端采用了該種連接方式,為了提高縱梁的扭轉(zhuǎn)剛度采用了縱向連接尺寸較大的連接板。 ( a)剛質(zhì)副車架 ; ( b)硬木質(zhì)副車架 圖 副車架前端簡易形狀 圖 副車架的安裝位置 縱梁與橫梁的連接設(shè)計 橫梁與縱梁的連接方式主要有三種,見圖 28 1縱梁; 2連接板; 3橫梁 圖 橫梁與縱梁的連接 圖 ( a)橫梁與縱梁上下翼板連接,該種連接方式優(yōu) 點是利于提高縱梁的抗扭剛度。 圖 為某散裝水泥運輸車的罐體、副車架相對于汽車底盤的安裝位置。 27 ( a) U形;( b)角形;( c) L形 圖 如果加工上述形 狀困難時,可以采用如圖 所示的副車架前端簡易形狀,此時斜面尺寸較大。 圖 副車架的前端結(jié)構(gòu) 副車架前端形狀常有三種形狀 (見圖 )。 圖 副車架與主車架的連接 AA 處是截面突變點,在受沖擊載荷時,此處出現(xiàn)應(yīng)力集中,嚴(yán)重 時造成主車架斷裂。 在副車架結(jié)構(gòu)要求剛性較高時,可在主、副車架中間增加一層橡膠墊,當(dāng)主車架變形時以彈性橡膠的變形來減弱副車架對主車架的約束。油缸支承橫梁應(yīng)盡量靠近后懸架前支承處的橫梁,最好能位于后框架之內(nèi)。 副車架前段形狀及位置 26 副車架的前端形狀及安裝位置 在保證使用可靠的前提下,為了提高撓曲性,減小 副車架剛度,應(yīng)盡量減少副車架的橫梁,以減少對縱梁的扭轉(zhuǎn)約束。 副車架的截面形狀及尺寸 專用汽車副車架的截面形狀一般和主車架縱梁的截面形狀相同,多采用如圖,其截面形狀尺寸取決于專用汽車的種類及其承受載荷的大小。因此,本車副車架縱梁采用兩根抗彎性能較好的平直槽行梁,材料為16MnL。 在專用汽車設(shè)計時,為了改善主車架的承載情況,避免集中載荷,同時也為了不破壞主車架的結(jié)構(gòu),一般多采用副車架 (副梁 )過渡。 25 第 5章 副車架的設(shè)計 自卸汽車副車架一般是由型鋼焊接而成,用 U型螺栓或連接支架固定在車架上。 通過計算分析,最后選用 CBFC34型號的齒輪泵。它采用的是法蘭盤連接方式,其輸出旋向與發(fā)動機旋向相反,總速比為 。其基本參數(shù)有取力器總速比、額定輸出轉(zhuǎn)矩、輸出軸旋向以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量等。 根據(jù)所選二類底盤的特點,本次設(shè)計采用從變速器中間軸取力的方式。此種方案將取力器疊置于變速器之上,用一惰輪與 ? 軸常嚙合齒輪嚙合獲取動力,固需改制原變速器頂蓋。但最常見的還是從中間軸齒輪取力,稱為側(cè)置式取力,又可分為左側(cè)與 右 側(cè)布置方案。常見的取力方式有發(fā)動機取力、變速器取力、傳動軸取力、分配器取力等四種。它從發(fā)動機取出部分功率,用于驅(qū)動各類液壓泵、真空泵、空壓機以及各種專用汽車工作機械。液壓系統(tǒng)設(shè)計總布置見下圖 圖 41液壓系統(tǒng)設(shè)計圖 取力器的選型 各類專用汽車的專用工作裝置主要由汽車發(fā)動機提供動力源。液壓油冬季選
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