【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計。從而完成對整車總體設計方案的最終確定。并在了解目前專用車改裝用底盤類型及應用的基礎(chǔ)上，確定選用二類底盤作為此次改裝 設計用底盤。），整個過程中貨物便自動卸下；在此過程中完成了以下工作。本次設計是在選定的總體設計方案的基礎(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 取 負號 ， 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） 動力性評價指標的計算 衡量汽車動力性能的評價指標有最高車速、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）。當采用 U 型螺栓固定時，為防止主車架縱梁翼面變形，應在其內(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)應力集中，嚴重 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)設計總布置見下圖 圖 41液壓系統(tǒng)設計圖 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