【正文】 運動學分析，可以說明給機構(gòu)施加一定的荷載是可以使機構(gòu)的運動得以實現(xiàn)，但因為欠缺動力學分析，所以不知道需要多大的力才可以推動機構(gòu)運動，也沒有進行材料的選擇和材料的截面尺寸和截面形狀的設計。同時設計還有不完善之處，計算力度不夠，沒有進行力學分析。在機構(gòu)設計時，學生查閱相關(guān)資料，設想出了多種機構(gòu)，通過對比，找出他們各自的主要優(yōu)缺點，最終選擇出自己認為最好的方案進行組合，然后運用三維軟件對機構(gòu)進行建模和仿真分析。 （2）車廂傾卸（舉升）限位閥 車廂限位閥的作用是防止車廂由于各種原因過度傾斜拉壞升降筒，以限制車廂傾斜的角度。（1）滑閥式分配閥 按分配閥的操縱方法分類有三種，分別為機構(gòu)操縱、壓縮空氣操縱和液壓操縱。分配閥常見的可分為滑閥式和球閥式兩種，但滑閥式分配閥在自卸汽車上應用較多。活塞式和浮柱式升降筒是目前自卸汽車上應用最廣泛地。載重量不太大的自卸汽車采用普通齒輪泵比較合適。當下，齒輪泵和柱塞泵多被應用于自卸汽車上，其中又以外嚙合齒輪泵和軸向柱塞式泵應用范圍最大?？紤]到多種因素的作用，計算出的理論流量要比實際選用的油泵最大流量小。V/(ηv理論上需要的油泵流量QT可根據(jù)下式得到：Q=60?V/（ηv 升降筒的最大工作容積可根據(jù)下面的方法得到：單節(jié)升降筒的工作容積V由下式確定： V = A ? S式中 A—升降筒工作面積； S—升降筒的最大行程；多節(jié)式浮柱升降筒的最大工作容積V： 式中 n—升降筒伸縮節(jié)的節(jié)數(shù)； Fi—每節(jié)的工作面積； Si—每節(jié)的行程。因為有多種因素的影響，升降筒內(nèi)所需要的油壓應該加以控制，使其小于油泵額定工作油壓。車廂重心相對于底盤的運動曲線圖形如下圖所示： 圖412車廂運動過程的位移圖形5液壓油泵主要參數(shù)的確定1）油泵的工作壓力P 根據(jù)舉升力F，可得到升降筒內(nèi)需要的油壓p； 單節(jié)式升降筒內(nèi)的油壓可根據(jù)下式得到：p = F / A式中： F — 升降筒的舉升力； A— 升降筒的橫截面積。柔性沖擊得到了極大地遏制，機構(gòu)的使用效果和使用壽命都得到了明顯的加強。從最后的數(shù)據(jù)中可以知道車廂的最大加速度是60毫米每二次方秒。為了減小甚至避免柔性沖擊，就必須適當?shù)卣{(diào)整翻轉(zhuǎn)油缸的輸入運動。圖49 車廂翻轉(zhuǎn)過程動力學分析結(jié)果圖從上圖可以看出，在油缸勻速運動過程中，車廂開始運動時的速度和加速度都不是很理想，都有點偏大，加速度甚至高達1600毫米每二次方秒。為了減小甚至避免這種沖擊，就必須進行調(diào)整。其中車廂相對于底盤的運動速度舉升數(shù)據(jù)的參量，從結(jié)果上可以看出其基本上符合設計要求，速度曲線約在2秒的時刻突變，有最大值，其余時間段內(nèi)速度相對平滑，可以認為是勻速上升，這對要求車廂可以在任意位置停止是有利的，滿足設計要求。這時的分析結(jié)果如下圖所示：圖47 舉升過程的運動學分析從上圖中可以很清晰的得到這種運動特征參數(shù)曲線的變化，借此分析機構(gòu)的運行。但是運動特征可以通過改變輸入的運動方程的方式進行調(diào)整。油缸以40mm/s的速度勻速運動時，其運動曲線由軟件得出如下所示。、輸出機構(gòu)的分析結(jié)果油缸的運動速度已在運動仿真中進行過定義，據(jù)此通可以分析出目標點的位移、速度、和加速度線圖。通過觀察模型的運動，將各個機構(gòu)的設計進行進一步的優(yōu)化，提高各個機構(gòu)工作的可靠性，使設計者可以才設想的符合要求的眾多方案中找到最佳的方案。圖44 部分桿件圖將自卸汽車所需的各種零件按照運動要求，組裝在一起，可以得到總體裝配圖。必須嚴格根據(jù)計算出的尺寸結(jié)果建立模型，保證機構(gòu)的運動狀態(tài)可以準確的被模擬。因為是連桿式自卸汽車，所以其工作裝置中桿件鉸接點的位置和鉸接點間的相對長度的選擇和確定是非常關(guān)鍵的問題，這些決定著機構(gòu)的運動。動畫能夠演示出最佳的圖形效果。模型如圖42。有了中間連接層，舉升機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)就可以在相互平行的平面空間內(nèi)各自單獨工作，而彼此不產(chǎn)生影響。、模型的建立與組裝建立符合尺寸要求的車廂模型主要應用了拉伸等特征，建模的關(guān)鍵是要確定鉸接點在車廂上的合理位置，如圖41。UG建模和運動仿真完成了機構(gòu)設計，僅僅是使機構(gòu)的運動狀態(tài)得以明確。廂門開合機構(gòu)尺寸設計：從實用的角度考慮，廂門開合機構(gòu)選擇利用廂門自重來控制廂門自由開合，機構(gòu)中，保證廂門的緊密配合，使廂門能夠嚴密按照要求的關(guān)上為首要滿足達到的要求，其他要求不高，有的可適當忽略。L1=L2，車廂處于水平位置時，B點和E點在同一條鉛垂線上，在最高舉升高度時，L1=l2且與L2在一條直線上，機構(gòu)被鎖死。計算中可以看出 L1和L2的長度隨L3的增加而變長，如果的尺寸選擇得較大，L1和L2的長度很肯能會過大，空間可能就不夠，結(jié)合車廂的長度，要使受力狀態(tài)符合要求，E點越靠近車廂重心越好。舉升高度：后移量：安裝所需空間：假設，有上面的式子計算可得：。圖314 機構(gòu)組合設計、機構(gòu)尺寸的設計已知的車廂等重要的尺寸：方案號車廂尺寸（LWH）SmaxaWLtHdB3900200064018503504800300500舉升機構(gòu)尺寸設計：圖315 舉升機構(gòu)的計算圖首先計算舉升機構(gòu)的尺寸。組合后的機構(gòu)簡圖，創(chuàng)造性的將居于車廂中部的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)置于舉升機構(gòu)的上部，和舉升機構(gòu)處在同一高度位置，但并不與底盤相連。組合后的要求是保證車廂運動的平順穩(wěn)定，避免機構(gòu)運動的干涉。、機構(gòu)的組合設計對要實現(xiàn)的目標進行分解和分析以及目標的組成機構(gòu)分別完成設計之后，就要在統(tǒng)籌兼顧，協(xié)調(diào)配合的原則下，將這些組成機構(gòu)進行組合拼湊，以實現(xiàn)預期目標。 8—油泵池油管； 9—氣管； 10—油泵出油管； 11—分配閥。取力器通過傳動軸與油泵相連并驅(qū)動油泵工作，取力器的操作形式為氣力操縱。 油液被油泵6從油箱2吸出后，首先進行油液分配，通過分配閥11來實現(xiàn)。獨立液壓傾卸系統(tǒng)一般被普通自卸汽車和噸位較小的礦用自卸汽車所采用。 液壓傾卸系統(tǒng)自卸汽車傾卸機構(gòu)的液壓系統(tǒng)大體上有獨立液壓和聚生轉(zhuǎn)向聯(lián)合液壓系統(tǒng)這兩類。 車廂的廢氣加熱在溫度較低的北方冬天，自卸汽車的使用和保養(yǎng)需要注意保暖，發(fā)動機、駕駛室、傳動系的儲油部位及液壓油箱等關(guān)鍵設備采取必要的加熱措施，是肯定不可缺少的，其次車廂也要進行加熱處理，以避免貨物在運輸時被凍結(jié)在車廂底板和側(cè)板上，從而對運輸卸貨產(chǎn)生影響。當恰當?shù)穆?lián)系控制桿和車廂翻轉(zhuǎn)控制機構(gòu)，將二者統(tǒng)籌結(jié)合時，車廂翻轉(zhuǎn)和廂門打開的聯(lián)動控制可以被精確的實現(xiàn)。方案二、控制開合式機構(gòu)。車廂底部空間可以被有效地利用，安裝維護都較方便。卸貨完畢時，使用鎖止機構(gòu)鎖死廂門，可以可靠廂門關(guān)閉。方案一、自開式機構(gòu)車廂311 自開式廂門打開機構(gòu)因為廂門隨車廂翻轉(zhuǎn)而打開時二者角度相同，所以廂門處于打開和關(guān)閉這兩種狀態(tài)時都豎直的，為了使之可以方便自由地打開，可以利用廂門自重來實現(xiàn)。下面列出幾種方案，讀者可根據(jù)需要選擇使用圖22中車廂翻轉(zhuǎn)時，廂門隨之打開，二者翻轉(zhuǎn)打開的角度相同。卸完貨后，開合機構(gòu)隨車廂降落廂板合上而關(guān)閉。機械杠桿式廂板自動開合機構(gòu)在自卸汽車上被大量應用。方案三、曲柄搖桿翻轉(zhuǎn)機構(gòu)圖310 曲柄搖桿翻轉(zhuǎn)機構(gòu)此方案有一定的創(chuàng)新，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)是在曲柄搖桿機構(gòu)的基礎得到的，油缸作為動力裝置，只起提供車廂翻轉(zhuǎn)動力的作用，車廂隨油缸的勻速動作而發(fā)生不勻速的翻轉(zhuǎn)，方便性毋庸置疑。結(jié)構(gòu)在某種程度上來說使最簡單的，實現(xiàn)車廂翻轉(zhuǎn)的液壓油缸數(shù)目較前面?zhèn)€機構(gòu)是最少的，成本低廉。方案一、雙油缸位錯翻轉(zhuǎn)機構(gòu)圖38雙油缸位錯翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，從直接舉升機構(gòu)考慮，這個方案雖然還有很多的不完善之處，但是已經(jīng)能夠很好的將舉升和翻轉(zhuǎn)這兩個功能統(tǒng)籌結(jié)合，這對有效利用空間，簡化結(jié)構(gòu)是非常有利的。由于翻轉(zhuǎn)機構(gòu)和車廂舉升機構(gòu)需要相互結(jié)合使用才能實現(xiàn)自卸汽車的綜合功能，因此要考慮很多的因素，要將二者有機結(jié)合，統(tǒng)籌兼顧。為了安裝的方便，車廂底部與大梁之間的空間要求足夠大。由于自卸汽車（特別是礦用自卸汽車）與裝載機和電鏟配合工作，車廂的前部必須有保護駕駛室的防護板。 自卸汽車車廂的形狀有四種（見下圖37）：（1）平底三廂板開啟的（如圖a）；（2）船底型的I（如圖b）；（3）尾部上翹的燕尾形的（如圖c）；（4）全長上翹燕尾形的（如圖d）。方案六、雙平行四邊形聯(lián)動機構(gòu)圖36 雙平行四邊形聯(lián)動機構(gòu)該機構(gòu)從整體上看結(jié)構(gòu)還是很不錯的，車廂能夠水平地穩(wěn)定上升和下降，且是在上升過程中可以實現(xiàn)車廂的逐步后移；該機構(gòu)綜合了平行四邊形機構(gòu)和雙平行四邊形機構(gòu)的優(yōu)點，又同時最大限度地避免了平行四邊形機構(gòu)桿件過長和雙油缸機構(gòu)控制復雜的缺點；受力情況良好，機構(gòu)的使用壽命較長。車廂的舉升和后移由兩個液壓缸配合控制后，可以很容易的實現(xiàn)，并且平行方案四中桿件過長的問題得到了很好的解決，該機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，可以使液壓缸在較小行程時，就得到較大的車廂升程。車廂舉升到最大高度時，其后移量可能會達到令人難受的地步，此時相應的桿AB、CD會很長，甚至長到實際中不能實現(xiàn)的狀態(tài)。舉升和下降過程中車廂不會出現(xiàn)上下劇烈的擺動，穩(wěn)定性優(yōu)越，而且能夠?qū)崿F(xiàn)從較小的工作動力中得到較大的車廂上移量。液壓油缸工作時，由于四邊形的不穩(wěn)定性，桿AB被油缸驅(qū)動而繞A軸轉(zhuǎn)動，桿件的擺動就趨使車廂舉升和下降。但實際上因為機構(gòu)中桿件數(shù)目較多，在鉸接處桿件受力大，對桿件的強度要求較高。當液壓桿長度減小時，A點右移，車廂上升的同時也會后移；反之，車廂下降，同時車廂左移。舉升到一定高度的時候ＡＣ或ＢＤ兩點之間的距離變短，這對車廂的穩(wěn)定性不利，特別是再次翻轉(zhuǎn)車廂時車廂的不穩(wěn)表現(xiàn)得更加明顯。這個機構(gòu)在結(jié)構(gòu)上不難實現(xiàn)、總體上來看也比較緊湊，能夠很好的將舉升和后移這兩種運動進行處理，時期具有良好的受力狀況。當液壓缸工作時，車廂可以升降或平移。而且車廂下面空間較小，了限制車廂的舉升。但在實際上，由于使用的液壓缸數(shù)目太多，液壓控制的精確度要求較高，設計困難很大。這個方案在結(jié)構(gòu)上不繁雜，理論上不難實現(xiàn)。之后液壓缸回復到初始狀態(tài)，車廂也隨之復位下降。方案一：滑動直接舉升機構(gòu) 圖31 直接舉升機構(gòu)在上面的機構(gòu)簡圖中，在車廂底部固定了四個豎直的液壓缸，與這四個液壓缸相連的底座是滑移機構(gòu)，又有兩個水平的液壓缸與滑移基座相連。并且連桿機構(gòu)要求簡單緊湊，具有優(yōu)越的可靠性，動力傳遞性。車廂的舉升和后移的實現(xiàn)方案有多種。卸貨時，后廂門隨車廂傾斜聯(lián)動打開；卸貨完畢，后廂門隨車廂在重力作用下恢復到原來的水平位置而可靠關(guān)閉。沒有副車架的傳統(tǒng)承載式車身其前后車橋的懸掛搖臂是零散的組件，不像有“副車架”的汽車那樣組裝在副車架上，形成總成。副車架從字面上很容易引起誤解，但它不是真正的車架，其作為前后車橋的骨架和組成部分，起到的只是支承前后車橋的作用。盤式制動器以其卓越的性能而深受汽車生產(chǎn)廠家信賴，因此在汽車上被大量地采用。制動器通俗的說就是時汽車在行駛過程中可以停止下來的汽車部件。 轉(zhuǎn)向系在行駛過程中,汽車方向通?？偸遣粩喟l(fā)生變化的。 現(xiàn)代汽車懸架可分為應用較廣的獨立懸架和應用范圍相當來說較窄的非獨立懸架。，選用柴油機作為發(fā)動機比較好。柴油機在礦用重型自卸汽車一般被采用。圖21 自卸汽車數(shù)據(jù)簡圖圖22 自卸汽車廂工作狀態(tài)圖數(shù)據(jù)表（單位：mm）方案號車廂尺寸（LWH）SmaxAWLtHdB3900200064018503504800300500 3 自卸汽車的控制系統(tǒng)設計 自卸汽車的主要總成 發(fā)動機 自卸汽車的行駛和傾卸機構(gòu)的運動需要發(fā)動機提供動力。，后廂門隨車廂傾斜而聯(lián)動打開；卸貨完畢，后廂門隨車廂恢復水平狀態(tài)而可靠關(guān)閉。為了實現(xiàn)車廂的穩(wěn)定舉升。，以便于卸貨。為達到此目標，可以先舉升車廂使車廂翻轉(zhuǎn)實現(xiàn)卸載貨物，可以將車廂舉升到任意高度停止再翻轉(zhuǎn)車廂以實現(xiàn)自動卸貨的目的、設計條件和設計要求。目前的自卸汽車難以將貨物卸到高處。液壓系統(tǒng)的控制部分組成形式分為開環(huán)和閉環(huán)兩種。液壓傳動是利用液體工作介質(zhì)的壓力來傳遞動力的，這與液力傳動是不同的。因而液壓技術(shù)的發(fā)展和應用的普及程度被認為是衡量一個國家工業(yè)化水平的重要標志，國際上也越來越重視液壓技術(shù)的發(fā)展和應用。20世紀50年代是液壓技術(shù)的高速發(fā)展發(fā)展時期。見微知著，可知，我國自卸汽車的發(fā)展真可謂路漫漫其修遠兮。在中國，由于小規(guī)模，低技術(shù)水平，弱自主開發(fā)能力的現(xiàn)狀，導致產(chǎn)品長期處于低水平重復生產(chǎn)的局面，改善又不明顯。歸咎原因主要是起步太晚，管理落后，生產(chǎn)效率不高。自卸汽車的飛躍發(fā)展與我國許多企業(yè)的努力是分不開的，它們引進國外先進技術(shù)，然后在此基礎上進行自主開發(fā)。 4） 按卸物的方式分類：后傾式；側(cè)傾式；三面傾卸式；底卸式；貨箱升高后傾式等。 3） 按傳動的類型分類：機械傳動；液力機械傳動；電傳動。自卸汽車的分類： 自卸汽車一般根據(jù)下述方法分類： 1） 按用途分類：公路運輸?shù)钠胀ㄗ孕盾嚕环枪愤\輸?shù)闹匦妥孕盾?；專用自卸汽車。少?shù)雙向傾翻。圖11 徐工某系列自卸汽車圖12 一般自卸汽車的結(jié)構(gòu)原理簡圖自卸汽車與一般載重汽車相比較，在發(fā)動機、底盤和駕駛室等主要部分的構(gòu)造上相差不大或者說類似也不為過。工程中，常與挖掘機、裝載機等工程機械一起采用聯(lián)合作業(yè)方式，形成一條集裝、運、卸為一體的生產(chǎn)線，達到裝卸運輸?shù)哪康摹 domestic most of their own development, design and production of dump truck beam along the lateral or car unloading. Difficult to discharge