【正文】 本自卸 汽車卸貨的舉升機(jī)構(gòu)，操縱方便省力，堅(jiān)固耐用，滿足各種惡劣條件下的使用要求，防護(hù)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(jìn)行了設(shè)計(jì)并對其進(jìn)行強(qiáng)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(jì)算與選型，則在保證其功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成對其的簡要設(shè)計(jì)。從而完成對整車總體設(shè)計(jì)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(jì)用底盤。），整個(gè)過程中貨物便自動(dòng)卸下；在此過程中完成了以下工作。本次設(shè)計(jì)是在選定的總體設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行對中型汽車的機(jī)械部分，即舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、尺寸參數(shù)確定、校核、及液壓元件的選定。從計(jì)算分析的結(jié)果可以看出，該設(shè)計(jì)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(jì)算一下自卸汽車在直接擋時(shí)經(jīng)濟(jì)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(jì)完成后的整車進(jìn)行其整車性能計(jì)算分析是必不可少的步驟，分析后結(jié)果決定整個(gè)設(shè)計(jì)的成功與否。h ），再利用下式計(jì)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(dòng)機(jī)外特性的數(shù)學(xué)方程如下： 242 ???????? ? eeeee nncbnanT （ 3）計(jì)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(jì)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(jì)性計(jì)算 專用汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性通常用車輛在水平的混凝土或?yàn)r青路面上，以經(jīng)濟(jì)車速 v 滿載行駛的百公里油耗量來評價(jià)，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(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性或萬有特性來計(jì)算。 表 62 動(dòng)力性計(jì)算需確定的有關(guān)系數(shù) 名稱 符號 數(shù)值 36 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性修正系數(shù) ? 直接擋時(shí)傳動(dòng)系效率 ? 其它擋時(shí)傳動(dòng)系效率 ? 空氣阻力系數(shù) DC 滾動(dòng)阻力系數(shù) F k 表 63 質(zhì)量換算系數(shù) ? 的計(jì)算結(jié)果 擋位 1 2 3 4 5 6 倒擋 ? （ 2）確定發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線的數(shù)學(xué)方程 由于沒有所要的發(fā)動(dòng)機(jī)外特 性，故采用經(jīng)驗(yàn)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(dòng)力性計(jì)算 （ 1） 確定動(dòng)力性計(jì)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?yàn)? 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(dòng)力性評價(jià)指標(biāo)的計(jì)算 衡量汽車動(dòng)力性能的評價(jià)指標(biāo)有最高車速、最大爬坡度和加速性能。 進(jìn)行動(dòng)力性計(jì)算時(shí)，若不知道 wI 、 fI 值，則可按下述經(jīng)驗(yàn)公式估算 ? 值： 2211 gi??? ??? （ 611） 式中 ~ ?? ?? 。m 2）； fI —— 發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ kg （ 5）加速阻力 Fj 的計(jì)算 加速阻力是汽車加速行駛時(shí)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(xiàng)、比例系數(shù)、自卸汽 33 車行駛的速度。 滾動(dòng)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(dòng) Ft 的計(jì)算 自卸汽車在地面行駛時(shí)受到發(fā)動(dòng)機(jī)限制所能產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力 tF 與發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)比； 0i —— 主減速器傳動(dòng)比； ? —— 傳動(dòng)系統(tǒng)某一擋的機(jī)械效 率； dr —— 驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力半徑 ， （ m）； ? —— 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性修正系數(shù)。 已知外特性曲線時(shí)，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（ 61）中的待定系數(shù) a 、 b 、 c 。工程實(shí)踐表明，可用二次三項(xiàng)式來描述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性，即 cbnanT eee ??? 2 (61) 式中 eT — 發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)最大功率 emP 193KW 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速 pn 2200r/min 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 1100Nm 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)速 Tn 1300～ 1600r/min 車輪動(dòng)力半徑 dr 車輪滾動(dòng)半徑 r 31 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)油門全開時(shí)的速度特性，是汽車動(dòng)力性計(jì)算的主要依據(jù)。著重對副車架所受的靜載荷、動(dòng)載荷和疲勞破壞三方面進(jìn)行分析，強(qiáng)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(qiáng)度高的 16Mn 鋼板沖壓成型，以提高其抗疲 勞扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度及其他機(jī)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(shí)，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(shí) ， 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(gè)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(jì) 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(dòng)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(jì) 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(diǎn)是利于提高縱梁的抗扭剛度。 圖 為某散裝水泥運(yùn)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(shí)，可以采用如圖 所示的副車架前端簡易形狀，此時(shí)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(diǎn)，在受沖擊載荷時(shí)，此處出現(xiàn)應(yīng)力集中，嚴(yán)重 時(shí)造成主車架斷裂。 在副車架結(jié)構(gòu)要求剛性較高時(shí)，可在主、副車架中間增加一層橡膠墊，當(dāng)主車架變形時(shí)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(jì)時(shí)，為了改善主車架的承載情況，避免集中載荷，同時(shí)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(jì) 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(jì)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(dòng)機(jī)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(diǎn)，本次設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng)機(jī)取力、變速器取力、傳動(dòng)軸取力、分配器取力等四種。它從發(fā)動(dòng)機(jī)取出部分功率，用于驅(qū)動(dòng)各類液壓泵、真空泵、空壓機(jī)以及各種專用汽車工作機(jī)械。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)總布置見下圖 圖 41液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)提供動(dòng)力源。液壓油冬季選