【正文】 ? 求得 A、 B 兩處轉角 ? 為： A?? ? ? ? ?15103 9 1 91 0 4 0 14003400140020201 2 2 503195340031952052 4 5 00 ?? ????????? ??? ? ? ? ?15103 9 1 9 1 0 4 0 2 0 0 03 4 0 01 4 0 02 0 0 01 2 2 5 02 0 53 4 0 03 1 9 52 0 52 4 5 0 0 ? ???????????A? ??? 即梁的最大轉角 max? ： max? ??? 度 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 35 由計算的撓度和轉角，參照選材的許用撓度和許用最大轉角，均在許用數(shù)值之內。 由以上知道副車架的等效簡支梁形式，利用疊加法可求得梁的最大撓度 maxy 和最大轉角 max? ，然后進行副車架彎曲變形的校核。 圖 列出彎曲剪力及彎矩方程： OA 段 ? ?1QFX= OF = N (0X205) （ ） ? ?1MX = OFX = (0? X? 205) （ ） AB 段 ? ?2QFX= OFG? = ? 4000 =? (205X2020) （ ） ? ?2MX = ? ? XXGXF 0 3 6 0 0 02050 ???? (205? X? 2020) （ ） BC 段 ? ?3QFX= 1OF G F?? = (2020X3400) （ ） ? ?3MX = ? ? ? ?2 0 0 022 0 50 ???? XGXGXF 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 32 =+8036000+19600X39202000 = (2306? X? 3600) （ ） 根據(jù)以上剪力和彎矩的求解，可以畫出剪力及彎矩圖 如下圖 ： 圖 對于塑性材料，其彎曲正應力強度條件為： ? ?m axm ax zMW???? 由maxzz IW y? 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 33 即有 m ax m axm ax zMyI? ? （ ） 式中， maxM —— 梁內最大彎矩截面彎矩值； zW —— 抗彎截面模量； zI —— 梁截面對中性軸的慣性矩； maxy —— 最大彎矩截面距中性軸最遠處。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 31 可求得： CF = 1G AO F BOOC? ? ? = 3 4 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 ?????? = ? 即 CF 大小為 ，方向與設定的方向相反。其受力簡圖如下 圖 設定自卸車在額定裝載質量下，其前后軸承受的載荷相同，即有： NFF 441002 21 ???? （ ） 由圖，可以列出： ? ? XFXFXGFF ???????????? 2121 221 4 0 01 4 0 03 9 5 0 求得 ? ? mmX 31952 214003950 ???? 由主車架重心作用簡圖及求得的整車重心作用點，可以畫出額定裝載質量時自卸車副車架受力簡化圖 如下圖： 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 30 圖 將此時受力的副車架看為簡支梁 (見下圖 )，以便進行強度剛度及彎曲變形的校核。 副車架對主車架起到加固作用，其寬度和選用的底盤的寬度相同，高度可以小于主車架，長度在底盤主車架長度基礎 上去掉主車架與車廂之間的距離長度?？v梁可以用抗拉強度為 510MPa 的 16MnL 和 09SiVL(必須是用往復式扎機生產(chǎn)的 )、10TiL 和 B510L 鋼板生產(chǎn)，橫梁可以用抗拉強度為 390MPa 的 08TiL 和 B420L 鋼板來生產(chǎn)。 載重汽車用中板數(shù)量較多，受力的車架縱梁和橫梁、車廂的縱梁和橫梁均采用中板沖制且多以低合金高強度鋼板沖壓生產(chǎn)，也是適應提高汽車承載能力、延長使用壽命、降 低汽車自重和節(jié)能節(jié)材以及安全行駛等要求的發(fā)展趨勢。 在汽車制造工藝中，鋼板沖壓成型工藝占有十分重要的位置。不宜大于主縱粱翼緣寬度。制造材料應具有良好的焊接性和機械性能，一般要求抗拉強度 b? ≥ 370N／ mm2 ，屈服極限 1?≥ 240N／ mm2。 副車架的形狀 圖 副車架形狀 副車架主要尺寸參數(shù)設計計算 副車架主要尺寸設計 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 28 由參考文獻 [12]可知，在設計自卸車時，所選取的二類底盤只有主車架，為了增加車架的強度剛度，延長車架的使用壽命，在原有主車架的基礎上增加了副車架。當采用 U型螺栓固定時，為防止主車架 縱梁翼面變形，應在其內側襯以木塊，坦在消聲器附近，必須使用角鐵等作內襯。 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。相鄰兩個推止推 連接板之間的距離在 500～ 1000 mm 范圍內。連接板上端通過焊接與副車架固定，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剛度采用了縱向連接尺寸較大的連接板。 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 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黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 26 剛度。 （ a） U形；（ b）角形；（ c） L 形 圖 副車架的三種前端形狀 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 [1]。 副車架前端形狀常有三種形狀 (見圖 )。因為這段主車架變形小，所以副車架對其扭黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 25 轉約束力也相應減弱，同時保證了舉升機構的幾何特性。 副車架油缸支承橫梁與翻轉軸橫梁形成框架。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 24 第 4 章 擺臂式垃圾車副車架設計 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 所示的槽形結構，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。 總體結構設計 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 23 由以上對擺臂式垃圾車車廂各結構形狀的設計說明，進行優(yōu)化組合后，可得整車形狀結構，如下示意圖 。 圖 支腿示意圖 由于支腿液壓缸在工作的過程中，起到打開與收縮支腿的作用，選用雙作用單桿液壓缸，其結構形狀同擺臂液壓缸。 支腿的設計 支腿在料斗卸料，在廂斗的提升過程中或者需要時可以獨立打開，其結構形 狀設計成三角形狀，采用液壓缸實現(xiàn)支腿的打開與伸縮收回。 選取擺臂材料為 Q235 號鋼，其許用應力為 ? ? M 3 5 ??? ，許用安全系數(shù)? ? ?S ， 畫出擺臂的剪力圖和彎矩圖，擺臂的危險截面點為 A 點。 計算結果如下： mmLmmPEe 20202745?? 由公式（ ）得： NFDZ 2 9 7 2 2 27 4 7 0 4 021 ??? 擺臂的設計計算與校核 根據(jù)圖（ ）結構分析得 PB位置為重要位置，所以分析 PB 位置，根據(jù)總布置可以將擺臂簡化成以下簡支梁： 圖 對 PB 進行受力分析： 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 19 圖 PB受力分析 根據(jù)擺臂材料體積估算擺臂重為 150 ㎏。通常的情況下左、右吊鏈尺寸、規(guī)格均相同時，故設計時只取 DZF 和 DYF 中較大值作為選取吊鏈的依據(jù)。傾卸工況受力分析如圖 所示： 圖 傾翻初始，左吊鏈受力 DZF 為： PELGF eeDZ 21? （ ） 公式中的 PE和 eL 由本身的結構尺寸決定。 具體計算結果如下： ??????3936284247040111?mmPAmmPBNGe mmPB 28420 ? 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 17 ??????????2733110936010??aarrmmPA 當擺臂在下極限位置時： ? ? ? ? NPAPBGF aea 3 4 3 5 7 1 2 28 3 i n 3c o s8 4 7 0 4 0s i n c o s21 11 111 ???? ???????? ??? ?? 當擺臂在吊卸位置時： ? ? ? ? NPAPBGF aea 2 0 1 9 9 5 3 19 3 1 0s i n 1 1 0c o s8 4 7 0 4 0s i n c o s21 10 000 ????? ??????? ??? ?? 由于傾卸工況所需油缸的推力和拉力遠小于吊裝、吊卸工況所需的油缸作用力，故對油缸作用力和擺臂受力和擺臂受力不予以討論。 當擺臂處于吊卸初始位置時， B 點位于 B0， 0??? ，根據(jù)上述分析同理可得： )s i n ( c o s21 00 000 ??? ??? ??? aePA PBGF （ ） 式（ ）和（ ）分別給出了 0??? 和 1??? 時油缸所受的推力和拉力。 有知道擺臂在下限位置時，擺臂轉角為 1? ， 111 cos?PBB x ? ， ? ?111 c o s ?? ?? PAA x ，)s in ( 111 ?? ?? PAA y ，式中α為 1PA 與 1PB 的夾角。 當?shù)跹b車斗時，計算公式如（ ）取擺臂為分離體： 由Σ Mp=0，得 ： 021111 ??? xeyayyax BGAFAF （ ） 式中 Fax、 Fay— 油缸作用力 Fa 在 x 軸、 y 軸上的投影（ N）； 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 16 ?yx AA 1 油缸上鉸支點 A1 的 X、 Y 坐標值（ m）； Ge— 吊裝重力（ N）； ）。Γ a 為油缸軸線與 x 軸的正向夾角。受力分析如圖 所示。 擺臂鏈接的鐵鏈長度盡量實現(xiàn)能夠剛好滿足廂斗與擺臂滑動軸之間的距離，防止廂斗在起吊的時候廂斗底部與車廂造成過大的摩擦。見示意圖 。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 14 擺臂液壓缸的選用 由于液壓缸要完成擺臂的升降，所以液壓缸選擇單桿雙作用液壓缸，在兩側各放置一個，液壓缸后座絞接固定在車廂上，活塞桿的一端和擺臂的一處合適位置絞接。在滿載提升過程的中間位置上停留5min，其提升液壓油缸的活塞桿的沉降量不大于 10mm； （ 3） 傾卸料的卸料角 (包括后翻和側翻 )不 應小于 45 度； （ 4） 卸料機構每個工作循環(huán) (從卸料動作開始至復位 )時間不應大于 60s； （ 5） 傾卸機構在滿載的情況下，在傾卸角為 20~25 度位置上停留 5min，其舉升液壓缸的活塞桿沉降量不應大于 10mm。舉