【正文】 ions and dump truck. Dump Truck is the truckbased chassis modification, dump truck at home and abroad in recent decades it was the rapid development and popularity of its greatest strengths is to achieve a discharge of mechanization, thereby enhancing the discharge efficiency. Not only can reduce the labor intensity of workers, but also to promote the country39。Carriage。Mechanization。 不同的用途就有不同的種類， 非公路運(yùn)輸重型 車 和超重型 的 自卸汽車 為一類 。 礦用自卸汽車 只能在礦山、工地上使用， 不能用于 用于公路運(yùn)輸 ， 因?yàn)樗拈L(zhǎng)寬高和軸荷等參數(shù)都超過(guò)公路法規(guī)的要求 。 一般 自卸 汽 車 的發(fā)展得益于 我國(guó)經(jīng)濟(jì)的 穩(wěn)步增長(zhǎng)。國(guó)家和地方 不斷的出臺(tái)和修改 專門的法規(guī)對(duì)普通 自卸 車排放、尺寸、 最高車速 等各方面性能進(jìn)行規(guī)范 。 促使一般運(yùn)輸車和特種運(yùn)輸車的增長(zhǎng)和發(fā)展 。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 課題來(lái)源及研究意義 當(dāng)今汽車工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)是買方市場(chǎng)的形成和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的日益加快。 自動(dòng)傾卸汽車是以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，經(jīng)過(guò)變速器的取力機(jī)構(gòu)和液壓傾卸裝置，進(jìn)行車廂自動(dòng)傾卸，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸貨的一種車輛。隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展，自卸汽車不斷采用新材料、新工藝，提高其質(zhì)量利用系數(shù)，具有較大的速度范圍和較高的傳動(dòng)效率，控制與操縱更完善，更方便。 由于 自卸汽車減輕了裝卸工作量、提高了工作效率、車廂可以密閉等原因，越來(lái)越被廣大用戶所接受，市場(chǎng)容量也越來(lái)越大。 本課題在滿足設(shè)計(jì)要求下，對(duì)礦用自卸車的車廂和舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理的選擇和設(shè)計(jì)，并為進(jìn)一步研究整車的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)提供經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而提高自卸汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。無(wú)論在機(jī)構(gòu)綜合、通用零部件設(shè)計(jì)，還是各種專業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)都有最優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的成果。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展和市場(chǎng)竟?fàn)幍募ち?，一些研究機(jī)構(gòu)、工程車改裝廠在舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中采用了這種方法，并取得了一定的優(yōu)化成果 。優(yōu)化技術(shù)將越來(lái)越得到更為廣泛的應(yīng)用。但是總體來(lái)看，這些專用車均存在技術(shù)附加值低、工藝較落后等問(wèn)題。那么，未來(lái)改裝車市場(chǎng)到底是什么市場(chǎng)呢？肯定地說(shuō)，應(yīng)該向多品種、高、精、尖方向發(fā)展。目前，我國(guó)公路貨運(yùn)市場(chǎng)的主體依然是以個(gè)體戶為主，公路貨運(yùn)甚至還談不上物流管理，具有運(yùn)輸成本高、隨意性大、服務(wù)沒(méi)有保證等特點(diǎn)?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，未來(lái)的卡車發(fā)展方向?qū)⑹菍Ｓ密?。確切地說(shuō)，我國(guó)專用車市場(chǎng)最終是向多品種、高精尖的方向發(fā)展。公路用自卸汽車的裝載質(zhì)量從 2～ 20t、礦用自卸汽車裝載質(zhì)量從 20～ 154t以基本形成完整的自卸汽車系列，為我國(guó)自卸汽車的騰飛打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。專用汽車將跟更加注重行業(yè)化、專用化、系列化。為提高自卸汽車的科技含量，追求高附加值，各國(guó)更是不斷采用先進(jìn)技術(shù)，其主要表現(xiàn) 以下幾個(gè)方面：全面提高自卸汽車內(nèi)在質(zhì)量和使用性能；在制造加工方面，自卸汽車朝著底盤生產(chǎn)專業(yè)化、零部件生產(chǎn)專業(yè)化、工藝專業(yè)化和輔助生產(chǎn)專業(yè)化方向發(fā)展；廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，以提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)研制的周期；在材料配置上，將更多地采用高強(qiáng)度鋁合金、不銹鋼、工程塑料和聚合材料等。目前 , 各大自卸汽車生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的自卸車尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)多數(shù)為拉桿式尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)、鏈條式尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)、液壓手動(dòng)控制式尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)等 , 這些機(jī)構(gòu)各有特點(diǎn) , 在運(yùn)輸自卸車中被廣泛使用。其特點(diǎn)是鋼板厚 , 車箱沉重 , 截面一般呈方形 , 邊板和底板有很多的加強(qiáng)筋。這些特性決定了不適合用于制造輕量化的車箱。 Hardox 是瑞典鋼鐵集團(tuán)生產(chǎn)的一種耐磨鋼板 , 具有較高的屈服強(qiáng)度 , 是16Mn的三倍以上 , 并且具有較高的硬度和沖擊韌性。據(jù)國(guó)外的一些廠家反饋 , 車箱使用 Haordx 鋼板后 , 重量能減少 , 甚至更多。特別從 60 年代以來(lái)，最優(yōu)化技術(shù)發(fā)展迅速，而 且得到了廣泛的應(yīng)用。 汽車工業(yè)的發(fā)展是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然，而經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，又對(duì)汽車的使用功能不斷提出新的要求，使汽車在社會(huì)商品 、信息、人員三種流通中起著重要的作用。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)汽車運(yùn)輸工具在各種功能和性能方面要求越來(lái)越高，對(duì)運(yùn)輸服務(wù)的品質(zhì)以及運(yùn)輸服務(wù)的多元化、個(gè)性化要求越來(lái)越強(qiáng)，從而推動(dòng)著專用車的迅速發(fā)展。經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，把汽車運(yùn)輸工具推向?qū)I(yè)化。 研究的內(nèi)容 隨著自卸車變得越來(lái)越重要，則有關(guān)它的設(shè)計(jì)領(lǐng)域也變得日益重要起來(lái)。本人進(jìn)行一系列的市場(chǎng)調(diào)研和同類車型資料的收集，摸清了產(chǎn)品主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，了解有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等。針對(duì)上述問(wèn)題和課題的研究需要，本文的主要工作是自卸汽車車廂和舉升機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究。對(duì)舉升 液壓缸、液壓油泵、換向閥等液壓元件計(jì)算和選取進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。并對(duì)車廂后攔板開合機(jī)構(gòu)的形式的選擇，而且要進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。因此在自卸車車改裝設(shè)計(jì)中只需要進(jìn)行液壓元件選型計(jì)算。 第 二 章 自卸車總體設(shè)計(jì)及 方案選擇 質(zhì)量參數(shù)的確定 額定裝載質(zhì)量是自卸汽車的基本使用性能參數(shù)之一。 同 時(shí)，還應(yīng)考慮到廠家的額定裝載質(zhì)量的合理分級(jí)，以利于產(chǎn)品系列化、部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)化。 改裝部分質(zhì)量主要包括：車廂質(zhì)量、副車架質(zhì)量、液壓系統(tǒng)質(zhì)量、舉升機(jī)構(gòu)質(zhì)量以及其他改裝部件的質(zhì)量。 自卸汽車整車整備質(zhì)量是指裝備齊全、加夠油料、液壓油和冷卻液的空車質(zhì)量。 整備質(zhì)量 0m ： 選取 5000kg； 裝載質(zhì)量 em ： 選取 5500kg； 駕駛員質(zhì)量 rm ： 65kg/人，額定載員 3人， 3 65 195kg kg??； 自卸汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，包括駕駛員，并按規(guī)定裝滿貨物的質(zhì)量。 0a e rm m m m? ? ? （ ） 則： 0a e rm m m m? ? ?=5000+5500+195=10695kg 總體方案設(shè)計(jì) 該自卸汽車是選擇 ELKPCA 4291123 型自卸車底盤，利用該車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓舉升機(jī)構(gòu)取力器 傳動(dòng)軸 液壓泵 舉升油缸，將車廂舉升到一定角度卸貨，并依靠車廂自重使其復(fù)位的專用汽車。傾卸機(jī)構(gòu)采用油缸前推式舉升機(jī)構(gòu)。 表 整車參數(shù) 汽車外形尺寸（ 高寬長(zhǎng) ?? ） 287222807045 ?? 最大裝載質(zhì)量 em 5500kg 整備質(zhì)量 0m 5000kg 軸距 L 4250mm 輪距（前∕后） 1801∕ 1740 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 前懸 FL 1330 后懸 RL 2260 接近角 1? ?18 離去角 2? ?24 貨箱尺寸 152822805200 ?? 傾斜時(shí)間（舉升∕落下） 15s∕ 13s 最大舉升角 ?50 總質(zhì)量 11000kg 最高車速（ km∕ h） 最小轉(zhuǎn)彎半徑（ m） 最大爬坡度 (%) 78 百公里油耗（ L/100km） 舉升 車廂形式的選擇 車廂是用于裝載和傾卸貨物。為避免裝載時(shí)物料下落碰壞駕駛室頂孟，通常車廂前欄板加做向上前方延伸的防護(hù)擋板。 車廂結(jié)機(jī)構(gòu)型式按用途不同大概可分為：普通矩形車廂和鏟斗車廂。它的要求要比礦用自卸車車廂要低 ， 其后板裝有自動(dòng)開合機(jī)構(gòu)，保證貨物順利卸出。比如：程力牌自卸車普通矩形車廂標(biāo)準(zhǔn)配置板厚為：前 4邊 4底 8 后 5。考慮到貨物的沖擊和碰幢，鏟斗車廂的設(shè)計(jì)形狀較復(fù)雜，用料較厚。 圖 普通矩形車廂 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 鏟斗車廂 車廂對(duì)自卸汽車的質(zhì)量利用系數(shù)影響很大，對(duì)其使用壽命也有一定的影響。目前，國(guó)內(nèi)外自卸車車廂都是用鋼制成的，從質(zhì)量分配來(lái)看，車廂質(zhì)量大約占自卸車整備質(zhì)量的 1∕ 4。 車廂的選材 車廂選材原則 工程材料的一般選用原則：具有良好的使用性能，優(yōu)良的工藝性及合理的經(jīng)濟(jì)性。 （ 2）工藝性能 :材料加工的工藝流程要適合批量生產(chǎn)。 車廂鋼板選材 在遵循滿足使用性能要求，較好工藝性和較 好經(jīng)濟(jì)性的前提下，車廂選用選用Q235 工程用鋼材。就整車而言，可以看成由車輪、前軸、后橋殼、懸架、車架、車廂及其橡膠緩沖塊等不同剛度單元組合而成的彈性體，受力時(shí)，將按照各自的剛度產(chǎn)生各自的變形，其變形量與剛度成反比，吸收的能量與剛度成正比。當(dāng)汽車前后左右車輪處于高差較大的路面，車架扭曲 較大時(shí)，車廂應(yīng)該有一定的扭轉(zhuǎn)隨動(dòng)性。如果車廂扭轉(zhuǎn)剛度過(guò)小，能與車架扭轉(zhuǎn)隨動(dòng)，當(dāng)車架產(chǎn)生較大扭曲時(shí)，車廂可能因變形過(guò)大而早期損壞。自卸汽車的車架斷面系數(shù)也應(yīng) 比同級(jí)噸位的貨車車架大一倍， 5t自卸汽車的車廂底板厚度應(yīng)不小于 6mm。 表 車廂的整體尺寸 車廂長(zhǎng)度 5200mm 車廂寬度 2280mm 車廂高度 1530mm 車廂前后板厚度 5mm 車廂底板厚度 6mm 車廂欄板厚度 150mm 車廂欄板高度 1528mm 擋板鋼板厚度 6mm 擋板肋寬度 100mm 擋板肋厚度 50mm 車廂內(nèi)部尺寸參數(shù) 車廂內(nèi)部長(zhǎng)寬各為車廂的長(zhǎng)寬 相應(yīng)減掉廂板鋼板和車廂加強(qiáng)肋的厚度，高度減去鋼板厚度，即有車廂內(nèi)層的長(zhǎng)，寬，高為： 車廂長(zhǎng)度： 4500mm 車廂寬度： 2280mm 車廂高度： 900mm 即有，車廂的有效體積為： ?V ?? = 3m 車廂質(zhì)量 kgm 1144? 車廂底梁的強(qiáng)度校核 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 1 6 4 1 5 0 0 022 ??? LFM m axm axm ax yIM z?? maxyIW zz ? 則有 zWMmaxmax ?? 對(duì)于矩形面 62bhWz ? ?? Q235 的抗拉強(qiáng)度在 375460，符合強(qiáng)度要求。卸貨完畢，車廂恢復(fù)水平狀態(tài)，車廂復(fù)位。該機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)是靠車廂舉升機(jī)構(gòu)的擺差來(lái)鎖啟車廂板。轉(zhuǎn)軸 8中間穿有拉桿 12，轉(zhuǎn)軸8兩端與支承架 10 鉸接，以滿足拉桿 12 以轉(zhuǎn)軸為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。鎖鉤 4固定在車廂底架上，了繞其鎖鉤軸 6 轉(zhuǎn)動(dòng)。 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 當(dāng)自卸汽車車廂舉升時(shí)，由于鎖軸和轉(zhuǎn)軸通過(guò)支承架固定在副車架上，車廂以銷軸 9為圓心，以為半徑轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著車廂舉升角度的增大，和軌跡的差就也相應(yīng)的增大，由拉桿拉動(dòng)鎖鉤下銷 7 左移，克服扭轉(zhuǎn)彈簧的彈力， 迫使鎖鉤開啟，打開車廂板，使車廂中的貨物卸下。而且從圖中可以看出，若車廂再繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，與軌跡間則產(chǎn)生負(fù)間隙，使調(diào)節(jié)螺母11 左移而離開轉(zhuǎn)軸 8一定的距離。整車參數(shù)將會(huì)對(duì)自卸車的車廂設(shè)計(jì)起到至關(guān)重要的作用，質(zhì)量參數(shù)會(huì)對(duì)自卸車的舉升機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有這決定性的作用。車廂的設(shè)計(jì)主要對(duì)自卸車車廂的形式選擇、材料的選擇；對(duì)車廂和其底板、攔板等主要尺寸的確定；對(duì)車廂后攔板開合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析；通過(guò)以上結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)和力學(xué)分析，該自卸車車廂的強(qiáng)度和廂后攔板開合機(jī)構(gòu)均符合要求。因此需要自卸機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到鉸支點(diǎn)和油缸的免維護(hù)性。自卸車由于其特定的使用環(huán)境和用戶群體決定了它經(jīng)常處于超載狀態(tài)，這就要求舉升機(jī)構(gòu)要具有一定的過(guò)載系數(shù)。 卸料性 礦用自卸車顧名思義就是省卻了人力卸料之苦，通過(guò)特定的機(jī)構(gòu)使用液壓力自動(dòng)卸料。 緊湊性 礦用自卸車多數(shù)是大噸位的工程運(yùn)輸車輛，其裝載工具多為大型裝載機(jī)械。 協(xié)調(diào)性 液壓舉升機(jī)構(gòu)實(shí)際上是一種演化的四連桿機(jī)構(gòu)，在外力作用下，各 部件能沿自己 的鉸支點(diǎn)按設(shè)計(jì)者的意圖順利轉(zhuǎn)動(dòng)，不得出現(xiàn)傳動(dòng)角小于許用傳動(dòng)角的情況，更不能有死點(diǎn)位置的存在。這與當(dāng)今高科技環(huán)境下的相關(guān)領(lǐng)域相比，缺少科學(xué)性，人的主觀經(jīng)驗(yàn)決定了車輛的性能。同時(shí)由于設(shè)計(jì)手段的落后，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，產(chǎn)品投放市場(chǎng)遲緩，不能適應(yīng)市場(chǎng)多變的要求。 舉升系統(tǒng)性能主要評(píng)價(jià)參數(shù) 自卸汽車的舉升機(jī)構(gòu)由液壓缸驅(qū)動(dòng)，其性能的好壞，表現(xiàn)為舉升貨物的最大舉升力和最大舉升傾角，以及對(duì)液壓系統(tǒng)的要求兩方面。 對(duì)于具體形式的舉升機(jī)構(gòu)，舉升力系數(shù) K 與汽車總布置參數(shù)和機(jī)構(gòu)的性能特征有關(guān)， K 值只能比較同類型舉升機(jī)構(gòu)的工作效率。 舉升油缸最大行程 是指貨箱達(dá)到最大舉升角時(shí)，舉升油缸的最大伸長(zhǎng)量。舉升油缸最大行程 較小，可減少舉升油缸的級(jí)數(shù)，降低制造成本，同時(shí)舉升機(jī)構(gòu)的布置也較方便。對(duì)于重型礦用自卸汽車的后置雙缸舉升機(jī)構(gòu)，空間高度決定于舉升缸的安裝長(zhǎng)度和舉升缸的初始方位角。 最大舉升角 江西理工大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1