【正文】 對(duì)于礦用自卸車(chē)的副車(chē)架來(lái)說(shuō)，采用如圖 所示的槽形結(jié)構(gòu)。圖 。 由以上，副車(chē)架材料選用載重汽車(chē)橫縱梁的一般選用材料，縱梁采用 16MnL，橫梁采用 08TiL生產(chǎn)。 目前，我國(guó)載重汽車(chē)車(chē)架的縱梁和橫梁已經(jīng)全部采用低合金高強(qiáng)度鋼鋼板制造。沖壓成形的零件具有互換性好、能保證裝配的穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率高和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。副車(chē)架示意簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 。其長(zhǎng)度同副車(chē)架的長(zhǎng)度，寬度同副車(chē)架的厚度。 由上選用 的是 CA1123P9KAL4E 底盤(pán)，其主車(chē)架尺寸如下： 主車(chē)架的長(zhǎng)度： 5000mm 主車(chē)架的寬度： 865mm 主車(chē)架上面尺寸到地面高度： 940mm 主車(chē)架的厚度： 240mm 副車(chē)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)自卸車(chē)車(chē)時(shí)，所選取的二類底盤(pán)只 有主車(chē)架，為了增加車(chē)架的強(qiáng)度剛度，延長(zhǎng)車(chē)架的使用壽命，在原有主車(chē)架的基礎(chǔ)上增加了副車(chē)架。主要對(duì)自卸車(chē)液壓系統(tǒng)中液壓油缸和油泵進(jìn)行了計(jì)算選型；對(duì)液壓系統(tǒng)的油箱容積和油管管徑進(jìn)行了計(jì)算；對(duì)液壓系統(tǒng)中用到的各種液壓閥進(jìn)行了選擇；選出了液壓系統(tǒng)的操縱方式，確定整車(chē)的液壓系統(tǒng)原理及原理圖，以及取力器的選取。 本設(shè)計(jì)中的取力器選用從變速器輸入軸取力的布置方案。 從變速器取力有多種方案，如從中間軸末端取力，從道檔齒輪取力，從輸出軸上取力等。此種方案將取力器疊置于變速器之上，用一惰輪與輸入軸常嚙合齒輪嚙合獲取動(dòng)力，固需改制原變速器頂蓋。 專用車(chē)取力方案的布置取決于取力方式。除了少量專用汽車(chē)的工作裝置因考慮工作可靠相符殊的要求而配備專門(mén)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外（例如部分冷藏汽車(chē)的機(jī)械制冷系統(tǒng)），絕大多數(shù)專用汽車(chē)上的專用設(shè)備都是以汽車(chē)底盤(pán)自身的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，經(jīng)過(guò)取力器，用來(lái)驅(qū)動(dòng)齒輪液壓泵、真空泵、柱塞泵、輕質(zhì)油液壓泵、自吸液壓泵、水泵、空氣壓縮機(jī)等，從而為自卸車(chē)、加油車(chē)、牛奶車(chē)、垃圾車(chē)、吸污車(chē)、隨車(chē)起重車(chē)、高空作業(yè)車(chē)、散裝水泥車(chē)、攔板起重運(yùn)輸車(chē)等諸多專用汽車(chē)配套使用。 取力器的選擇 各類專用汽車(chē)的專用工作裝置的動(dòng)力來(lái)源，主要由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)提供。 下降狀態(tài) 首先，液壓泵將液壓油從油箱抽取，通過(guò)三位四通閥，處于右部狀態(tài)，油液上流流向油缸右端，經(jīng)過(guò)左端，流向油箱。車(chē)廂舉升開(kāi)始卸貨，油液上流，使車(chē)廂保持舉升狀態(tài)。 鑒于機(jī)械操縱式具有上述點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中的液壓系統(tǒng)均采用機(jī)械操縱式。 氣動(dòng)操縱式 依靠汽車(chē)貯氣筒的壓縮空氣，通過(guò)控制操縱氣控液壓換向閥，控制油路方向?qū)崿F(xiàn)車(chē)廂舉升、下降和中停。它便與遠(yuǎn)程控制，操縱可靠。 液壓操縱式 依靠手動(dòng)閥建立起來(lái)的油壓來(lái)關(guān)閉或打開(kāi)舉升方向控制閥，實(shí)現(xiàn)車(chē)廂的舉升和下降。 液壓系統(tǒng)操縱方式分為以下幾種： 機(jī)械操縱式 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 機(jī)械操縱式的可靠性好、通用性強(qiáng)、維修方便，但是它桿件較多、布置復(fù)雜。根據(jù)本車(chē)的使用條件與要求，選用通用性強(qiáng)、可靠性好、維修方便的機(jī)械操縱方向控制閥 —— 三位四通換向閥。包括單向閥、換向閥、壓力表開(kāi)關(guān)等。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 車(chē)廂升降時(shí)間的校核 系統(tǒng)流量： qnQ ?? 泵 = ?? 92579 ml∕ min 舉升時(shí)液壓缸工作容積： 42dLV ???舉升 2??? = 3610mm? =6123 ml 則舉 升時(shí)間： 60925794 6123 ???QV 舉升 = s 15 s 下降時(shí)液壓缸工作容積： 4 )( 202 ddV ?? ?下降 L? = 7 8 04 )801 0 0( 22 ?? = 3610mm? = 則下降時(shí)間 6092 57 04 ??? QVt 下降下降= 15s 因此，油泵、油缸參數(shù)選用合理，滿足設(shè)計(jì)要求。 液壓管路內(nèi)徑的計(jì)算 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： 1 121 .22TQd V?? 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 式中 TQ — 油泵的理論流量，取 /TQ L s? 1V 高壓管中油液的流速， 1 /V m s? ，取 1 5/V m s? 即有： 41 30 . 5 7 1 4 1 02 1 . 2 2 2 2 . 6 75 1 0d m m?? ? ?? 取用 23mm 低壓管路內(nèi)徑： 2 221 .22TQd 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? 即有 42 30 . 5 7 1 4 1 02 1 . 2 2 3 5 . 8 62 1 0d m m?? ? ?? 取用 2 36d mm? 。 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?? VV ??3 319849ml = 擬設(shè)定液壓系統(tǒng)油箱尺寸為 6 0 5 0 2 0mm mm mm??。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，油液將會(huì)溢出油箱。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：車(chē)廂舉升到最大舉升角的時(shí)間不超過(guò) 時(shí)間為 15s. 液壓缸工作容積 4 2dLVV ?????舉升 2??? = 610? m 3m =6123ml 液壓泵額定流量 Q 應(yīng)滿足以下公式 ??? 舉升 舉升t VQ 式中： 舉升t — 舉升時(shí)間， 舉升t =15s； — 液壓系統(tǒng)容積效率，取 則 ??Q =∕ s 液壓泵轉(zhuǎn)速 in en?泵 en — 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，取中速 20xx r∕ min 傳動(dòng)比， i= 則 泵n = = r∕ min 選取液壓泵額定轉(zhuǎn) 泵n 20xx r∕ min 液壓泵排量 q 由下式確定 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 60?? 泵nQq = ml∕ r 依據(jù)以上參數(shù)，選擇齒輪油泵 CBTE563，其主要參數(shù)如下： 公稱排量 q=63 ml∕ r 額定壓力 p=16Mpa 公稱轉(zhuǎn) 泵n 20xx r∕ min。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。 根據(jù)以上計(jì)算，選擇自卸車(chē)專用油缸 HGE180X780 其主要參數(shù)為缸徑 d=80mm，油缸桿徑，油缸行程 L=780mm。=80mm (有上述可知 L=780mm)。車(chē)廂在整個(gè)傾翻過(guò)程中液壓油缸最大舉升力為EBF0? 參考同類車(chē)型， 初選最高工作壓力 P=16MPa，最大舉升力公式： EBF0≦ ??42dp 式中 η —— 液壓缸機(jī)械效率，取η =； d—— 舉升油缸缸徑 (m)。按結(jié)構(gòu)形式可以分為活塞缸柱塞缸和伸縮 缸；按活塞桿形式可以分為單活塞缸和雙活塞缸；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，又稱組合缸。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。 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 自卸車(chē)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、通用化且由專業(yè)化液 壓元件廠集中生產(chǎn)供應(yīng)。 實(shí)際上σ =178。取 安全系數(shù) n=2，由公式σ =n F拉 /A≦σ s，可知拉桿最小橫截面面積 A≧ n F 拉 /σ s， A≧178。 在 ??0? 時(shí)， 0C 點(diǎn)到 0EB 的距離00EBCD為 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? mmXXYYYYXXXYYXXXYYDEBEBBEBBEBCEBCBEEBC 000000000000 ???????????? 當(dāng) ??0? 時(shí)， Co點(diǎn)到 DA0 的距離DACD 00為 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? mmXXYYYYXXXYYXXXYYDDADAADAADACDACADDAC 3 122000000000000 ???????????? 取三角臂 000 CBA 為分離體，根據(jù)力矩平衡 00 ?? CM，得 NDDFFDACEBCEBDA 1 8 1 2 2000000 ?? 式中 DAF0—— 對(duì)任意舉升角 ??0? 時(shí)的拉桿最大拉力。 舉升機(jī)構(gòu)力學(xué)分析 舉升 機(jī)構(gòu)的 參數(shù) 計(jì)算 及校核 當(dāng) ??0? 時(shí) 有上述可知： ? ?152,36150 ?A ? ?94,35300B ? ?184,27250C ? ?175,21700D ? ?14,2378 ?E 在 ??0? 時(shí)直線 AoD 和直線 BoE 的方程分別為 : ? ? ? ? ? ? ? ? 0000000 ???????? adaadadaad YYXXXYYXXXYY ① ? ? ? ? ? ? ? ? 0000000 ???????? bdbbebebbe YYXXXYYXXXYY ② 0A 和 EB0 交點(diǎn) 0F 的坐標(biāo) ? ?00, ff YX 可以通過(guò)①和②式 求解得：0fX=2821， 0fY=28 在 ??0? 時(shí)，點(diǎn) O 至直線 00CF 的距離000 CFD為 ? ? ? ?? ? ? ? mmXXYYYYXXXYDCFCFFCFFCFCF 4 2 022000000000000 ???????? 取車(chē)廂作為分離體，根據(jù)力矩平衡Σ Mo=0 得： mmDWFCFXGCF 5 1 3 100000 0 ?? 式中 W—— 表示被舉升的重力； 00CFF—— 用在直線 00CF 方向的力。 用作圖法初選出各鉸支點(diǎn)位置后，需要對(duì)不同舉升角作運(yùn)動(dòng)軌跡校核。 拉桿與副梁鉸接點(diǎn) D 及拉桿長(zhǎng)度的確定 作 AA0 的垂直平分線交于 dYY? 線于 D 點(diǎn)，調(diào)整 D 點(diǎn)位置使 0DA 為整數(shù)，最后確定 D 點(diǎn)坐標(biāo)為 (2170， 175) 。角 0C 轉(zhuǎn)到 C 點(diǎn)，以 C 為圓心， 00CB 為半徑畫(huà)弧，再以 E 為圓心，一液壓缸自由長(zhǎng)度與最大有效工作行程之和為半徑畫(huà)弧。 0B 點(diǎn)坐標(biāo)為（ 3530， 94）， BC = 00CB =810mm。過(guò) 0C 點(diǎn)作 00CB 線式該線與 X 軸夾角為： ??????? 09 Cd YY?. 式中 dY —— 結(jié)構(gòu)允許的拉桿 AD 與副車(chē)架鉸支點(diǎn) D 的最高位置，一般 dY 0； 取 dY =175mm，再以 E 為圓心， 0L 為半徑畫(huà)弧交 00CB 線于 0B 點(diǎn)，連接 0EB ， 0EB即為液壓缸中心線在舉升角Θ =0176。 車(chē)廂放平時(shí)三角臂中支點(diǎn) B0座標(biāo)和 C0B0長(zhǎng)度的確定 0B 點(diǎn)即油缸上支點(diǎn)。 液壓油缸與副梁鉸支點(diǎn) E 的確定 由于油缸具有相當(dāng)大的尺寸，以及開(kāi)始舉升時(shí)，為減少油缸的工作壓力，油缸必須具有一定數(shù)值的傾斜角，因此， E 點(diǎn)相對(duì)點(diǎn) O 的垂直距離由結(jié)構(gòu)允許最小值確定，取 Ey =14mm。確定 0C 距車(chē)廂底板的距離為 83mm ，已知底板縱梁高180mm，因此。已知車(chē)廂副梁高 205mm，長(zhǎng)4600mm，兼顧結(jié)構(gòu)安排空間，取水平方向離副梁尾端 146mm、垂直方向離副梁下沿118mm 處，作為車(chē)廂后鉸支點(diǎn)，并以