【正文】 Q1092F19DJ 車廂的尺寸如表 ： 表 EQ1092F19DJ 車廂主要尺寸 長 (mm) 寬 (mm) 高 (mm) 底板厚 (mm) 2896 1857 960 8 側(cè)板厚 (mm) 底板傾斜角度 (176。 ) 8 1 1 副車架的設(shè)計(jì) 在專用汽車設(shè)計(jì)時(shí)，為了改善主車架的承載情況，避免集中載荷，同時(shí)也為了不破壞主車架的結(jié)構(gòu)，一般多采用副車架 (副梁 )過渡。因此，本車副車架縱梁采用兩根抗彎性能較好的平直槽行梁，材料為 16MnReL。 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(jié)構(gòu)，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。 參照國內(nèi)外總質(zhì)量相近車型的副車架縱梁端面尺寸，確定副車架縱梁端面尺寸為100、 80、 6mm。 在縱梁上加上加強(qiáng)板，加強(qiáng)板端頭區(qū)域車架容易產(chǎn)生集中應(yīng)力。 圖 加強(qiáng)板的 三種設(shè)計(jì)方式 本副車架為了批量生產(chǎn)時(shí)工藝簡(jiǎn)單，采用了圖 （ b）角型的端頭形狀。 2) 副車架油缸支承橫梁與翻轉(zhuǎn)軸橫梁形成框架。因?yàn)檫@段主車架變形小，所以副車架對(duì)其扭轉(zhuǎn)約束力也相應(yīng)減弱，同時(shí)保證了舉升機(jī)構(gòu)的幾何特性。 4) 副車架與主車架連接如圖 所示。這就要求副車架的前端結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)成漸變截面，以減緩應(yīng)力集中 (見圖 37) 圖 副車架的前端結(jié)構(gòu) 副車架前端形狀常有三種形狀 (見圖 )。 （ 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(shí)，可以采用如圖 所示的副車架前端簡(jiǎn)易形狀，此時(shí)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 斜面尺寸較大。 圖 為某散裝水泥運(yùn)輸車的罐體、副車架相對(duì)于汽車底盤的安裝位置。 （ a）剛質(zhì)副車架 ；（ b）硬木質(zhì)副車架 圖 副車架前端簡(jiǎn)易形狀 圖 副車架的安裝位置 縱梁與橫梁的連接設(shè)計(jì) 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(diǎn)是利于提高縱梁的抗扭剛度。由于車架前后兩端扭轉(zhuǎn)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(zhuǎn)剛度采用了縱向連接尺寸較大的連接板。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 （ c）橫梁同時(shí)與縱梁的腹板及上或下翼板相連，此種連接方式兼有以上兩種方式連接的特點(diǎn)，但作用在縱梁上的力直接傳遞到橫梁上，對(duì)橫梁的強(qiáng)度要求較高。 綜合以上考慮，本副車架的縱梁與橫梁的連接采用第 3種方式，即橫梁同時(shí)與縱梁的腹板及上或下翼板相連，同時(shí)為了降低成本和適于批量生產(chǎn)，本車架縱梁和橫梁的連接方式采用鉚接。 1) 止推連接板 綜合考慮三種連接方式的特點(diǎn)，以及裝配工藝性，本文設(shè)計(jì)的 EQ1092F19DJ 主副車架之間采用止推連接板式。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(gè)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。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 1上托架； 2下托架； 3螺栓 圖 連接支架 副車架的強(qiáng)度校核 如果已知車架在危險(xiǎn)工況下，危險(xiǎn)截面的彎矩為 maxM ，則可計(jì)算出副車架在危險(xiǎn)截面的彎矩 2maxM ，即 : ? ?m a x 2 m a x 1 2M J M J J?? 副車架最大彎曲應(yīng)力 2max? 滿足以下強(qiáng)度條件 : ? ? ? ?m a x2 m a x 122 HMJJ????? 式中 : H— 副車架截面高度 ； ??? — 許用彎曲應(yīng)力 (可查有關(guān)手冊(cè) )。 自卸汽車車廂在舉升過程中，舉升力隨著舉升角度的變化和貨物下卸量的變化而變化。一般情況下，用作圖法比較方便。 求一次舉升力。可根據(jù)平衡體三力匯交原則作出力圖 (見圖 313a)。油缸支承點(diǎn)以及 BB39。車廂翻轉(zhuǎn)軸對(duì)翻轉(zhuǎn)軸套的作用點(diǎn) C。 作圖步驟 :第一，取力的比例尺度 。第三，作 BB39。第四，作 CA 平行線過 A39。第五，得力平衡三角形 AA39。 A39。為翻轉(zhuǎn)軸對(duì)車廂翻轉(zhuǎn)軸套的反力， CA 為油缸對(duì)車廂支承點(diǎn)的推力，方向如圖 313 所示。 重復(fù)以上步驟，將數(shù)據(jù)填入黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 表格，即可得到舉升力的變化規(guī)律。 圖 舉升力的作圖法 經(jīng)過計(jì)算，得出： 2m ax /kg m m? ? 去疲勞系數(shù)為 ，考慮到自卸汽車的使用條件較差，取動(dòng)荷系數(shù)為 ，則最大動(dòng)應(yīng)力為： 2m a x 4 . 3 5 1 . 4 4 . 7 2 8 . 6 2 3 /k g m m? ? ? ? ? 縱梁材料額 16MnReL 的屈服極限需用應(yīng)力： 2max 36 /kg mm? ? 從計(jì)算結(jié)果可知，本車架能夠安全的承受載荷。其中車廂的設(shè)計(jì)主要包括車廂外型尺寸設(shè)計(jì)，初步確定廂體的尺寸及材料，對(duì)車廂的設(shè)計(jì)規(guī)范化及尺寸的確定。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第 4 章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 液壓油缸的選取 4 2m a xm a x ?? idPF ??? （ ） 式中 : maxP —— 液壓油缸最大壓力； ? —— 系統(tǒng)效率，取 ； id —— 各級(jí)舉升油缸相對(duì)應(yīng)的活塞直徑。 0max SSL ?? () 式中 : maxS —— 舉升缸在舉升角最大時(shí)兩鉸點(diǎn)的距離； 0S —— 舉升角為 0 時(shí)兩鉸點(diǎn)的距離。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體情況初步選擇荷蘭海沃前頂舉升系列油缸 FC12933900 型號(hào)，荷蘭海沃公司是全球領(lǐng)先的前頂舉升液壓產(chǎn)品生產(chǎn)商，其產(chǎn)品性能穩(wěn)定、可靠性高、維修保養(yǎng)方便。具體的性能參數(shù)如表 所示。 初始位置狀態(tài)時(shí)的校核 此時(shí)廂體內(nèi)的垃圾最多，阻力臂也最大（相對(duì)于翻轉(zhuǎn)點(diǎn)），廂體在啟動(dòng)時(shí)還有慣性阻力的作用，需要的油缸推力也最大。 第二和第三級(jí)油缸舉升狀態(tài)時(shí)的校核 由于油缸的有效直徑降低，此時(shí)的受力情況如圖 所示。 同理，根據(jù)公式（ ）可分別計(jì)算出第二級(jí)和第三級(jí)油缸所產(chǎn)生的最大舉升力 max2F和 max3F 。 423m a x3m a x3?? dPF ??? ? 98 6533 LLGF ?? =2 由于 3max3 FF ? ，所以舉升油缸滿足舉升要求 [1 1 1 19]。選擇時(shí)需要進(jìn)行液壓泵流量和排量的計(jì)算。 6231 104 ??? ??ii idSV ? () 式中 : iS —— 各級(jí)油缸的工作行程， iS = 0max SS ? ； id —— 各級(jí)油缸的活塞直徑。 vtVQ ??? () 式中 : t— — 擺臂回轉(zhuǎn) 時(shí)間，一般在 12～ 22s 之間，本設(shè)計(jì)預(yù)定為 20s； v? —— 液壓系統(tǒng)的容積效率，一般取 ～ ，本設(shè)計(jì)中為 。 當(dāng)液壓泵流量 Q 確定以后，液壓泵排量 q 可由下式確定。 6020xx105 3 ???q =150ml/r 根據(jù)以上條件，參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) — 液壓傳動(dòng)與控制單行本》中的相關(guān)內(nèi)容，選取由阜新市液壓件廠生產(chǎn)的 CBFE125 型外嚙合雙聯(lián)齒輪泵，該產(chǎn)品具有外形 尺寸較小，技術(shù)成熟，質(zhì)量穩(wěn)定，維護(hù)保養(yǎng)方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)。 表 液壓泵參數(shù) 排量 /mL? r 1? 125 壓力 /MPa 額定 16 最高 20 轉(zhuǎn)速 /r? min 1? 額定 2 000 最高 2 500 容積效率（ %）不小于 93 總效率（ %）不小于 85 驅(qū)動(dòng)功率 /kW 76 質(zhì)量 /kg 液壓原理及液壓控制閥的確定 當(dāng)進(jìn)行卸料過程時(shí)，液壓系統(tǒng)開始工作。此時(shí)電磁換向閥接通使液力馬達(dá)工作，液力馬達(dá)帶動(dòng)空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，選擇 GRPO70PK3 型雙向節(jié)流閥， HA1/8QS4 型單向閥，HCG03A122 型電磁換向閥， BG0332 型溢流閥， HY3750 型網(wǎng)式過濾器，GSNJ0601 型液壓油箱。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 第 5 章 擺臂裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 擺臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 擺臂用鋼板焊接成箱形截面構(gòu)件具有足夠的剛度和強(qiáng)度。擺臂上安裝的傾卸軸是車斗傾翻時(shí)的土電，在運(yùn)輸過程中電起固定車斗作用；在吊裝、吊卸時(shí)傾卸軸對(duì)車斗的約束自動(dòng)解除。 吊裝 (吊卸 )工況受力分析 如圖 所示， 0 點(diǎn)為液壓缸與副車架的鉸支點(diǎn)， A 為液壓缸與擺臂的鉸支點(diǎn)。 xA1 ， yA1 —— 液壓缸上鉸支點(diǎn)的 x、 y 的 坐標(biāo)值； eG —— 吊裝重力； xB1 —— 點(diǎn) B 的 x 坐標(biāo)值。當(dāng) Fa 計(jì)算值為正時(shí)，液壓缸對(duì)擺臂作用力為推力；反之，為拉力 。時(shí) ( 0??? )，擺臂從副車架上吊卸車斗。對(duì)不同的角口可通過幾何關(guān)系確定， 則 由式 (） 可求得兩個(gè) 典 型工況 下 的液壓缸作用力 1??F 和 0??F 。 傾卸工況吊鏈?zhǔn)芰Ψ治? 在傾卸初始時(shí)劃左吊鏈?zhǔn)芰? PELGF eeDz 21? 式中， PE 和 L，由結(jié)構(gòu)尺寸決定。 通常 左 、右吊鏈取相同尺寸， 因 此在設(shè)計(jì)時(shí)只要取較大值作為選取吊鏈的依據(jù)，并進(jìn)行強(qiáng)度校 核 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 第 6 章 輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì) 取力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選型 二類底盤所配變速器型號(hào)為 DF6S750，六檔手動(dòng)變速器。其主要技術(shù)參數(shù)如表 所示。 表 變速器取力齒輪參數(shù) 齒數(shù) 30 法向模數(shù) 壓力角 20? 螺旋角 ? 徑向變位系數(shù) + 齒輪旋向 右旋 齒寬 28 變速器取力窗口尺寸如圖 。 表 取力器尺寸參數(shù) A B C D E 130mm 287mm 265mm 液力馬達(dá)的選型 由于空壓機(jī)需要外接動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)，考慮到整個(gè)系統(tǒng)的性能需要、布置條件及制造成本，決定采用液力馬達(dá)為空壓機(jī)提供動(dòng)力。參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取 CM 型齒輪馬達(dá)，型號(hào)為 CMD70C，其具體技術(shù)參數(shù)如表 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)主要以最新的 J G /《專用車設(shè)計(jì)技術(shù)條件》、 QC/T5601999《散裝水泥車技術(shù)條件》 和 GB150 鋼制容器為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是廂體總成與液壓舉升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)容積為 68m179。 按照設(shè)計(jì)出廂體的體積總質(zhì)量以及規(guī)格性能參數(shù)，對(duì)副車架進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)整車的軸荷分配進(jìn)行了計(jì)算。 由于時(shí)間緊迫及設(shè)計(jì)人員水平有限，一些新材料新技術(shù)沒有完全應(yīng)用于設(shè)計(jì)中，若以后有機(jī)會(huì)進(jìn)行設(shè)計(jì)改型，定將彌補(bǔ)遺憾，力求卓越。在題目的選擇上，呂老師力求理論聯(lián)系實(shí)際，我所做的有關(guān)東風(fēng) 140擺臂式垃圾汽車的改裝設(shè)計(jì)都是具有現(xiàn)實(shí)意義的實(shí)際題