【正文】 — 3 廂斗密封示意圖 當(dāng)將廂斗卸置到垃圾收集點，運送人員可以通過人力把廂斗蓋打開至適當(dāng)?shù)奈恢?，以供社區(qū)人進行垃圾的投放。結(jié)構(gòu) 如圖 3—— 4所示。傾卸完畢后，廂斗復(fù)位。 廂斗的選材 在遵循滿足使用性能要求，較好工藝性和較好經(jīng)濟 性的前提下，廂斗哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 選用選用 Q235 工程用鋼材。舉升機構(gòu)主要由液壓缸體，擺臂和懸掛鏈條組成，主要完成裝載和傾卸放置。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； (包括后翻和側(cè)翻 )不應(yīng)小于 45 度； 構(gòu)每個工作循環(huán) (從卸料動作開始至復(fù)位 )時間不應(yīng)大于60s； ，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(yīng)大于 10mm。 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(cè)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。 擺臂的設(shè)計 擺臂呈工字型，擺臂的兩側(cè)下端與 U 型鋼板絞接，上部用 橫梁 將兩側(cè)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 擺臂連接，在略低于 橫梁 處的擺臂上安置能夠隨著廂斗的翻轉(zhuǎn)而跟隨著連接在其上 的鏈條轉(zhuǎn)動的滑動軸，在擺臂的中部安置用于卸料并帶有鏈條的掛環(huán)。 圖 3—— 5 擺臂 液壓缸示意圖 圖 3—— 6 擺臂示意圖 在進行擺臂的剛度、強度及彎曲變形校核的前提下，考慮到較好的工藝性及合理性的經(jīng)濟性，擺臂選用 Q235 工程用鋼材。 支腿的設(shè)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(jié)構(gòu)形狀設(shè)計成三角形狀，采用液壓缸實現(xiàn)支腿的打開與伸縮收回。 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(jié)構(gòu)形狀同擺臂液壓缸。 圖 3—— 7 支腿示意圖 在參考同類車型支腿材料選用的基礎(chǔ)上，考慮到支腿的受力，選用Q235 作為支腿材料。 圖 3—— 8 整體結(jié)構(gòu)示意圖 本章小結(jié) 本章主要對擺臂式垃圾車的 副車架、 車廂、廂斗、擺臂及支腿的結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計進行了說明，確定了本設(shè)計的 基本 結(jié)構(gòu)設(shè) 計圖樣，為下一章的設(shè)計計算奠定了基礎(chǔ)。 圖 4—— 1 副車架與主車架的連接 A— A 處是截面突變點，在受沖擊載荷時，此處出現(xiàn)應(yīng)力集中，嚴(yán)重時造成主車架斷裂。 對于這三種不同形狀的副車架前端，在其與主車架縱梁相接觸的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如圖 (c)所示： 0 1h mm? ； 0 15 ~ 20l mm? 。 對于鋼 質(zhì) 副車架： 0 5 ~ 7h mm? ； 0 20 0 ~ 30 0l mm? 對于硬本質(zhì)副車架； 0 5 ~ 10h mm? ； 0lH? 圖 4—— 4 副車架前端簡易形狀 （ a） 剛質(zhì)副車架 ；（ b） 硬木質(zhì)副車架 副車架與主車架的連接常采用如下幾種形式。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。相鄰兩個推止推連接板之間的距離在 500～ 1000 mm 范圍內(nèi)。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(yīng)和止推連接板配合使用。 圖 4—— 6 連接支架 1上托架； 2下托架； 3 螺栓 3) U 型夾緊螺栓 當(dāng)選用其它連接裝置有困難時，可采用 U 型夾緊螺栓。當(dāng)采用 U 型螺栓固定時，為防止主車架縱梁翼面變形，應(yīng)在其內(nèi)側(cè)襯以木塊， 坦在消聲器附近，必須使用角鐵等作內(nèi)襯。 副車架的強度剛度及彎曲適應(yīng)性校核 在擺臂垃圾車按額定裝載質(zhì)量進行運輸時，對主車架來說，其整車重心后移。 圖 4—— 7 主車架額定裝載運輸重心作用簡圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 設(shè)定擺臂垃圾車在額定裝載質(zhì)量下，其前后軸承受的載荷相同，即有： 1 1 3 52 3 9 521 ???? FF 由圖，可以列出： ? ? xFxFxGFF ???????????? 2121 221 5 9 01 5 9 03 9 5 0 求得 ? ? mmx 35652 215903950 ???? 副車架和主車架通過 U型螺栓相聯(lián)，在擺臂垃圾車額定裝載時，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(zhì)量時擺臂垃圾車副車架受力簡化 如 圖 4—— 8所示 。 可以列方程組： 圖 4—— 9 副車架等效簡支梁簡圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 BCFOCFACG ????? 20 BOFOCFAOG ????? 23 可求得： OC BCFACGF ???? 20 4716 ??????? ? 即 0F 大小為 ，方向與設(shè)定的方向相同。 由以上，可以畫出實際的副車架等效梁示意 圖如 圖 4—— 10 所示 。 圖 4—— 11 副車架額定載荷時剪力及彎矩圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 副車架強度剛度校核： 對于塑性材料，其彎曲正應(yīng)力強度條件為： ? ??? ??zWM m a xm a x (4—— 1) 由 maxyIW zz ? 即有： zIyM m axm axm ax ?? 式中 maxM —— 梁內(nèi)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 對于矩形副車架截面， 截面慣性矩 zI 3222 121 bhdybyI hhz ?? ? (4—— 2) 即有： ? ?333310120xx60121mmmmN???????????? ? 由于副車架設(shè)計成對稱的矩形，其截面上下邊緣最大抗拉應(yīng)力 t? 與最大抗壓應(yīng) 力 c? 相等，即有： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 ? ? ? ? MPact 5 1 08 0 6 8m a xm a xm a x ???? ??? 在所選材料的許用應(yīng)力范圍內(nèi)。 當(dāng)梁的形式為 如 圖 4—— 12所示形式時，梁的撓曲線方程為： 圖 4— 12 副車架等效簡支梁 ? ?2226 bxlE IlF bxy ???? ? ?a0 ??x (4—— 3) ? ? ? ? ?????? ?????? 3223a16 xxblxbE I lF b xy ? ?1xa ?? (4—— 4) 梁的轉(zhuǎn)角方程為： ? ?EIl blFabA 6 ???? (4—— 5) ? ?EIlalFabB 6 ???? (4—— 6) 式中 F —— 為作用在梁上的力，規(guī)定其向下為正 ,向上為負； E —— 為梁構(gòu)成材料的彈性模量 , 10E MPa?? ； I —— 為梁的慣性矩 。 擺臂式 垃圾車 車廂主要參數(shù)的設(shè)計 車廂長度： 4546mm（不包括 U型鋼板尾部多出副車架的部分） 車廂寬度： 2350mm 車廂厚度： 5mm （用于盛放廂斗的車廂部分） 擋板肋高度： 1051mm （下端部分分別于車廂大梁、車廂板和 U型鋼板焊接） 擋板鋼板厚度： 5mm 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 擋板寬度： 2350mm 擋板肋寬度： 15mm 擋板肋厚度： 15mm 擺臂式 垃圾車 廂斗主要參數(shù)的設(shè)計 與同類產(chǎn)品進行比較， EQ1092F19DJ 底盤垃圾車廂斗載重容積約為10~6 立方米之間，擬定長 ? 寬 ? 高為 3500? 1940? 1305，即其容積為： ? ? ? ? ? ? 3 0 51 9 4 03 5 0 0 mmmmmmmV ???? 在常用容積之內(nèi)，即廂斗的長，寬，高選為： 廂斗長度： 3500mm 廂斗寬度： 1940mm 廂斗高度： 1305mm 廂斗鋼板厚度： 5mm 廂斗加強肋厚度： 20mm 廂斗加強肋寬度： 30mm 廂斗上擺臂鏈結(jié)點尺寸確定： 廂斗鏈結(jié)點尺寸： 鏈結(jié)點距前后廂斗尺寸： 542mm 鏈結(jié)點高度： 887mm（距離廂板高度） 擺臂機構(gòu)的設(shè)計計算 擺臂傾斜角，是擺臂在未工作的情況下，擺臂和車廂水平面之間的角度。 如 圖 4—— 13 所示 ，可以計算出擺臂絞接繞點到擺臂頂端的長度： 圖 4—— 13 擺臂計算示意圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 123050 150 60 2402 c os 46 c os 46A A A ????????? ? ? ? ? 選 A 長度為 2843mm。 即有擺臂總長度： 6 0 3 0 2 9 3 3AA ? ? ?總 長 度 ＝ (mm) 參照現(xiàn)在生產(chǎn)的同類產(chǎn)品 ，擺臂旋轉(zhuǎn)絞接點的高度設(shè)定為 1050mm 擺臂支點在擺臂上的垂直相交點，選擇在離擺臂繞點 800mm 處，可計算出擺臂液壓缸的支點到擺臂液壓缸支點臂在擺臂上的垂直相交點之間的距離。 圖 4—— 14 擺臂支點臂長度的確定計算簡圖 在坐標(biāo)圖中 O 點 —— 為擺臂繞點 ,作為坐標(biāo)原點； A—— 為支點臂在擺臂上的投影點； 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 B為支點臂與車廂鋼板的接觸點。 直線 AB和 OA 垂直相交，即有 AB 的斜率 K為： K = ? ? 9 6 461 8 01 ??? ootgn 且 AB 過 A 點 (? , )，有直線 AB 為： 0 .9 6 6 1 1 1 2 .3 0 2 0yx? ? ? 直線 BC為車廂鋼板表面所在的直線，由前面的參數(shù)選擇，有 BC 所在的直線方程： 1 2 7 5 1 0 5 0 2 2 5y ? ? ? 聯(lián)立直線 AB，求 B點坐標(biāo) (X,Y)為： ?? 225Y? 在直角坐標(biāo)中 ,求得支點臂長度 AB為： ? mm 取 507mm。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 4—— 15 擺臂連接鏈條長度計算示意簡圖 由圖，結(jié)合前面的擺臂長度計算，可以出擺臂的豎直高度 h： ooAh 46s in284346s in ???? ? mm 即有擺臂軸承中心 A到擺臂絞接繞點所在水平面的豎直距離為： 8 0 2 0 4 5 .0 8 8 0OAhh? ? ? ? ? mm AC 段對應(yīng)的豎直高度 ACh ： 22 5 87 0AC OAhh? ? ? ? mm 則擺臂鏈條 AC 長度為： ? ? 228 7 0 .0 8 3 0 5 0 7 6 2 2AC ? ? ? ? ? mm 取 AC 長度 1757mm。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 圖 4—— 16 擺臂靜止與最大擺角狀態(tài)簡圖 圖中 OA—— 為擺臂絞接繞點到擺臂上滾軸中心點所對應(yīng)的擺臂長度； BC—— 為車廂所在的水平面； OD—— 為擺臂繞點所在的水平面。 擺臂強度剛度及彎曲變形的校核： 擺臂液壓缸最大