自卸車設(shè)計

51頁 19000字?jǐn)?shù)+論文說明書+7張CAD圖紙【詳情如下】

舉升機構(gòu).dwg

外文翻譯--自卸車舉升系統(tǒng)設(shè)計淺談.doc

液壓操縱.dwg

自卸車前頂液壓缸.dwg

自卸車總成圖.dwg

自卸車設(shè)計說明書.doc

自卸過程.dwg

車廂.dwg

車架總成.dwg

目  錄

第1章 緒論 3

1.1 課題的提出 3

1.2 專用汽車設(shè)計特點 5

1.3課題的實際意義 6

1.4 國內(nèi)外自卸汽車的發(fā)展概況 7

第2章 輕型自卸車主要性能參數(shù)的選擇 10

2.1整車尺寸參數(shù)的確定 10

2.2質(zhì)量參數(shù)的確定 10

2.3其它性能參數(shù) 12

2.4本章小結(jié) 12

第3章 自卸車車廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 13

3.1 自卸汽車車廂的結(jié)構(gòu)形式 13

3.1.1車廂的結(jié)構(gòu)形式 13

3.1.2車廂選材 14

3.2車廂的設(shè)計規(guī)范及尺寸確定 14

3.2.1車廂尺寸設(shè)計 15

3.2.2車廂內(nèi)框尺寸及車廂質(zhì)量 16

3.3車廂板的鎖啟機構(gòu) 17

3.4 本章小結(jié) 17

第4章 自卸舉升機構(gòu)的設(shè)計 18

4.1自卸舉升機構(gòu)的選擇 18

4.1.1舉升機構(gòu)的類型 18

4.1.2自卸汽車傾卸機構(gòu)性能比較 21

4.2舉升機構(gòu)運動與受力分析及參數(shù)選擇 23

4.2.1機構(gòu)運動分析 23

4.2.2舉升機構(gòu)受力分析與參數(shù)選擇 24

4.3本章小結(jié) 26

第5章 液壓系統(tǒng)設(shè)計 27

5.1液壓系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)特點 27

5.1.1工作原理 27

5.1.2液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置 28

5.1.3 液壓分配閥 28

5.2油缸選型與計算 29

5.3油箱容積與油管內(nèi)徑計算 30

5.4取力器的設(shè)計 31

5.5本章小結(jié) 32

第6章 副車架的設(shè)計 33

6.1副車架的截面形狀及尺寸 33

6.2副車架前段形狀及位置 33

6.2.1 副車架的前端形狀及安裝位置 33

6.2.2 縱梁與橫梁的連接設(shè)計 35

6.2.3 副車架與主車架的連接設(shè)計 36

6.3副車架主要尺寸參數(shù)設(shè)計計算 37

6.3.1副車架主要尺寸設(shè)計 37

6.3.2副車架的強度剛度彎曲適應(yīng)性校核 37

6.4本章小結(jié) 44

結(jié)論 45

參考文獻(xiàn) 46

致謝 47

第1章 緒  論

1.1 課題的提出

專用自卸車是裝有液壓舉升機構(gòu)，能將車廂卸下或使車廂傾斜一定角度，貨物依靠自重能自行卸下或者水平推擠卸料的專用汽車。自卸汽車主要運輸砂、石、土、垃圾、建材、煤炭、礦石、糧食、化肥和農(nóng)產(chǎn)品等散裝貨物①。它具有以下多種分類方式。

1、按用途分類：公路運輸?shù)钠胀ㄗ孕盾?；非公路運輸?shù)闹匦妥孕盾?，主要用于礦區(qū)裝卸作業(yè)與大中型土建工程。

2、按裝載質(zhì)量級別分類：輕型自卸車（一般小于3.5噸）；中型自卸車（4噸-8噸）；重型自卸車（大于8噸）。

3、按傳動類型分類：機械傳動、液力機械傳動和電動三種類型。

4、按卸貨方式分類：有后傾式、三面傾卸式、底卸式，以及貨廂升高后傾式等多種形式。其中以后傾式應(yīng)用最廣。

5、按傾卸機構(gòu)分類：直推式與杠桿舉升式自卸車。直推式又可細(xì)分為單缸式、雙缸式、多級式等。杠桿式又可細(xì)分為杠桿前置式、杠桿后置式、杠桿中置式等。

6、按車廂結(jié)構(gòu)分類：一面開啟式、三面開啟式與無后欄板式。

輕型農(nóng)用自卸車是隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，上世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的自卸運輸車輛，其裝載重量在1t-4t之間。國家和地方均出臺專門的法規(guī)對農(nóng)用車尺寸、排放、車速等各方面性能進(jìn)行規(guī)范，從而促進(jìn)了輕型農(nóng)用自卸車的健康發(fā)展。自2001年11月10日起，中國正式成為WTO成員國，國內(nèi)市場逐漸開放。同時，我國亦確立了以擴大內(nèi)需為主的經(jīng)濟(jì)政策，實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，加大對基建項目的投資力度，農(nóng)林牧漁、采礦、水利、軍工、環(huán)保、商業(yè)運輸、交通、通訊、金融、機場、電力、城市建設(shè)和石油開采等行業(yè)均快速發(fā)展，使各種類型的專用車需求量大增。在廣大城鄉(xiāng)的沙場、礦山、工地及般的十木工程等的運輸作業(yè)中輕型農(nóng)用自卸車以其靈活機動、價格低廉的優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。

傾卸裝置是自卸汽車的主要結(jié)構(gòu)部分。其主要組成如下：

普通自卸汽車機構(gòu)組成圖如下圖1.1所示：

1-液壓傾卸操縱裝置；2-傾卸機構(gòu)；3-液壓油缸；4-拉桿；5-車廂；

6-后鉸鏈支座；7-安全撐桿；8-油箱；9-油泵10-傳動軸；11-取力器

圖1.1 普通自卸汽車結(jié)構(gòu)組成

在輕型農(nóng)用自卸車的設(shè)計當(dāng)中，液壓舉升機構(gòu)和車廂的設(shè)計一直處于重要的地位。這是因為液壓舉升機構(gòu)是輕型農(nóng)用自卸車的重要工作系統(tǒng)，其設(shè)計方案的優(yōu)劣直接影響著汽車的多個主要性能指標(biāo);對提高液壓舉升機構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量和效率具有重要的意義。

1.2 專用汽車設(shè)計特點

專用汽車與普通汽車的區(qū)別主要是改裝了具有專用功能的上裝部分，能完成某些特殊的運輸和作業(yè)功能。因此在設(shè)計上，除了要滿足基本型汽車的性能要求外，還要滿足專用功能的要求，這就形成了其自身特點，概括如下：

1、專用汽車設(shè)計多選用定型的基本型汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計  

這首先就需要了解國內(nèi)外汽車產(chǎn)品，特別是貨車產(chǎn)品的生產(chǎn)情況、底盤規(guī)格、供貨渠道、銷售價格及相關(guān)資料等。然后根據(jù)所設(shè)計的專用汽車的功能和性能指標(biāo)要求，在功率匹配、動力輸出、傳動方式、外形尺寸、軸載質(zhì)量、購置成本等方面進(jìn)行分析比較，優(yōu)選出一種基本型汽車底盤作為專用汽車改裝設(shè)計的底盤。能否選到一種好的汽車底盤，是能否設(shè)計出一種好的專用汽車的前提。

對于不能直接采用二類底盤或三類底盤進(jìn)行改裝的專用汽車，也應(yīng)盡量選用定型的汽車總成和部件進(jìn)行設(shè)計，以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期和提高產(chǎn)品的可靠性。

2、專用汽車設(shè)計的主要工作是總體布置和專用工作裝置匹配

設(shè)計時既要保證專用功能滿足其性能要求，也要考慮汽車底盤的基本性能不受到影響。在必要時，可適當(dāng)降低汽車底盤的某些性能指標(biāo)，以滿足實現(xiàn)某些專用工作裝置性能的要求。

3、針對專用汽車品種多、批量少的生產(chǎn)持點

專用汽車設(shè)計應(yīng)考慮產(chǎn)品的系列化，以便根據(jù)不同用戶的需要而能很快的進(jìn)行產(chǎn)品變型  圖1—1為菜廠牽引車、半掛車和全掛車系列型譜。對專用汽車零部件的設(shè)計，應(yīng)按“三化”的要求進(jìn)行，最大限度地選用標(biāo)難件，或選用已經(jīng)定型產(chǎn)品的零部件，盡量減少自制件。

4、對專用汽車自制件的設(shè)計，應(yīng)遵循單件或小批量的生產(chǎn)持點工的可能性。

5、對專用汽車工作裝置中的某些核心部件和總成

如各種水泵、油泵、氣泵、空壓機及各種閥等，要從專業(yè)生產(chǎn)廠家中優(yōu)選  因?qū)Ｓ闷噷ｍ椬鳂I(yè)性能的好壞，主要決定干這些部件的性能和可靠性。

.4本章小結(jié)

本章主要對輕型農(nóng)用自卸汽車的副車架的結(jié)構(gòu)、連接形式、主要尺寸進(jìn)行了設(shè)計，對副車架的剛度和強度進(jìn)行了校核，綜合考慮各種方案的優(yōu)缺點，選擇本設(shè)計的設(shè)計方案。

結(jié)  論

本次自卸汽車的改裝設(shè)計是在已有的載貨汽車上加裝一套舉升裝置，使汽車具有自動卸貨功能。本次設(shè)計是在選定總體設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行對輕型農(nóng)用汽車的機械部分，即舉升機構(gòu)的設(shè)計、尺寸參數(shù)確定、校核，及液壓元件的選定。在此過程中完成了以下工作。

（1）了解自卸汽車的概念、功用、結(jié)構(gòu)。并在了解目前專用車改裝用底盤類型及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，確定選用二類底盤作為此次改裝設(shè)計用底盤。然后，比較分析舉升機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、副車架等相關(guān)不同方案的優(yōu)缺點，完成對其的方案選擇和作出適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。從而完成對整車總體設(shè)計方案的最終確定。

（2）完成對自卸車廂的設(shè)計以及舉升機構(gòu)的運動學(xué)、力學(xué)分析，確定舉升機構(gòu)相關(guān)尺寸參數(shù)。

（3）在選定的液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)上完成了舉升液壓缸、液壓泵、液壓油箱的計算與選型，則在保證其功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成了對其的簡要設(shè)計。同時對管路內(nèi)徑、液壓油等作了簡單的計算與選擇。

（4）最后對自卸汽車的副車架的尺寸、連接形式進(jìn)行了設(shè)計并對其進(jìn)行強度校核。

至此，對輕型農(nóng)用自卸車的改裝設(shè)計基本完成。通過這次系統(tǒng)的研究，本人認(rèn)為創(chuàng)新點就在于給自卸車車廂自動開閉裝置，選用了杠桿掛鉤。這種杠桿掛鉤設(shè)計不僅會自卸車卸料自如，結(jié)構(gòu)簡單便于維護(hù)的優(yōu)點，而且還較好的解決了運輸時掉渣和卸貨時的操作方便等問題，有利于自卸車工作效率提高。

本自卸車卸貨舉升機構(gòu)，操縱方便省力，堅固耐用，滿足各種惡劣條件下的使用要求，防護(hù)性好，不宜損壞；結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，利于推廣；車廂自動開閉機構(gòu)

通用性強，方便各種車型的裝配。本自卸車雖然具有許多優(yōu)點，但本設(shè)計還存在一些問題，例如材料強度不高，密封存在死角，以及液壓系統(tǒng)的密封等問題。

參考文獻(xiàn)

[1]明平順.汽車運輸專用車輛[M]. 北京：人民交通出版社，2006,12.

[2]雷瓊紅.自卸車三角臂的工藝分析及改進(jìn)[J].專用汽車,2006,7.

[3]黃天澤.汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000,8.

[4]趙晶,羅愛民.自卸車定式鎖啟機構(gòu)的設(shè)計[J].專用汽車,2003, 4：12-13.

[5]王柱江.自卸汽車最大舉升角的確定[J].專用汽車,1999, 2：13-14.

[6]白海英,劉德仁.自卸汽車舉升機構(gòu)的受力分析[J].建筑機械,2005, 5：15-1.

[7]鮑際輝.自卸車舉升機構(gòu)設(shè)計計算[J]. 專用汽車,2005,1.

[8]余仁義.梁濤.自卸汽車傾卸機構(gòu)的設(shè)計[J].專用汽車,2003,2.

[9]尹雄武.輕型自卸車舉升機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J]. 專用汽車,2003,5.

[10]劉偉.輕型自卸車舉升機構(gòu)的設(shè)計[J].陜西汽車,2001, 2.

[11]李芝.液壓傳動[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2003,10.

[12]楊耀東.張文明,董翠艷.自卸汽車液壓系統(tǒng)設(shè)計[J].礦山機械,2003,8.

[13]高健. 機械優(yōu)化設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京: 科學(xué)出版社, 2000,7.     

[14]蔣崇賢.專用汽車設(shè)計[M] .武漢:武漢工業(yè)大學(xué)出版社,2002,5.

[15]鄭文緯, 吳克堅.機械原理[M].北京:高等教育出版社, 2004,4.

[16]徐達(dá),蔣崇賢.專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M] .北京: 北京理工大學(xué)出版社, 1998,8.

[17]Martin W.Stockel,Martin T.Stockel.Auto Fundamentals[R].U.S.A：Goodheart Wilcox Company,2003：102-110.

[18]Prince Arthas. The Design of Dump Trucks[R].Germany：BMW Co.Ltd,2004：67-89.

致    謝

至此，為期一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了，同時也給自己的大學(xué)生活畫上一個句號。這次畢業(yè)設(shè)計可以說對自己大學(xué)這幾年所學(xué)知識進(jìn)行的一個全面的回顧和復(fù)習(xí)，這其中也發(fā)現(xiàn)了自己的不足和欠缺之處，雖然今后像大學(xué)這樣系統(tǒng)的學(xué)習(xí)機會還會有很多，但是能夠通過畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己不足之處，能夠再一次全面系統(tǒng)的學(xué)習(xí)一次大學(xué)知識，尤其是那些與汽車專業(yè)息息相關(guān)的內(nèi)容，將會對自己起到很大的幫助。

通過這么長時間的鍛煉和學(xué)習(xí)，使自己學(xué)到了很多在課堂上不曾學(xué)到的知識和經(jīng)驗，這也是在踏上研究生學(xué)習(xí)之路以前對自己能力的一個檢驗。

輕型農(nóng)用自卸車廂和舉升機構(gòu)的設(shè)計完成了，但是能否真正符合實際性能要求，還得需要進(jìn)行實際的檢驗。由于本人能力和經(jīng)驗的有限，可能會與實際的需要情況出現(xiàn)較大的偏差，但是畢業(yè)設(shè)計目的不在于實際的應(yīng)用，而是在于通過這次設(shè)計達(dá)到鍛煉自己獨立完成任務(wù)的目的。在這次的畢業(yè)設(shè)計過程中得到了指導(dǎo)老師韓春強的大力支持，在此表示深深的敬意和衷心的感謝。對本人設(shè)計時所引用到的各種期刊文獻(xiàn)的作者表示由衷的謝意。也感謝汽車工程系的各級領(lǐng)導(dǎo)和車輛工程教研室的各位老師，在畢業(yè)設(shè)計期間他們給了本人莫大的幫助

附 錄 附錄 A 英文原文 A In a in of of of of of a . of of 2. in of to be of in in of of by .2 on of on of to in 9001350 007500600mm to 600 2300 1500in of In of of to of in is 2.2 of in in of of we on of of of of on a of of In to of of of on If of By of of it is .6 .7 of is of to as to of to of to ue to of of at of so of is to to of of to of we a at of on s of to As to a of to to in on to a to in as as to to or to of to of to of on of of in of to is in to to be to of 3. of we an in to to to in to to a be as a in be in 00to to to of to in or to on in he to is 3.2 to of s is of to of of to a in on of of a in a in of in 4. of is of in of of At of to of a of of of 附錄 B 中文翻譯 自卸車舉升系統(tǒng)設(shè)計淺談 馬丁 克洛斯 摘要 :本 文通過對自卸車的簡要設(shè)計分析 , 針對長度較大的重型自卸車的特點 , 從舉升系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及液壓設(shè)計方面提出了相應(yīng)的措施 , 對重型自卸車的舉升系統(tǒng)設(shè)計有一定的指導(dǎo)作用。 關(guān)鍵詞 :重載；舉升；系統(tǒng) 1、 自卸車主要結(jié)構(gòu) 自卸車的結(jié)構(gòu)主要包括舉升系統(tǒng)、底盤、副車架、車廂等組成 , 2、 舉升機構(gòu)設(shè)計分析 重型自卸車舉升系統(tǒng)在設(shè)計過程中需要解決的主要問題包括 :舉升形式的選取、車箱在舉升過程中的穩(wěn)定性、前后橋的軸荷分配合理性及液壓系統(tǒng)的可靠性。下面將通過底盤上設(shè)計 自卸車這一具體事例 ,闡述自卸車舉升機構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計的一般思 路。 步確定車廂容積 根據(jù)二類底盤的參數(shù) :軸距 3900350懸 900質(zhì)量 17500整后懸為 1600要求 ,車箱尺寸確定 5600300500步確定車箱在底盤上的位置為車箱后端出去底盤車架后端 870確定舉升形式后 ,需要再通過分析計算前后橋的軸荷分配情況 ,驗證車箱在二類車上的位置是否合理。 升形式的確定 自卸車常用的舉升形式主要是有 F 式、 T 式、前置直頂式等形式。要在 T 式、前置直頂式三種舉升形式中確定一種最合適的 ,就需要分別就 三種情況進(jìn)行分析校核。三種舉升形式各有其優(yōu)缺點 ,前置直頂式結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效率高。工藝簡單、成本較低。但舉升后穩(wěn)定性差 ,對路面情況要求較高 ;F 式和 T 式舉升機構(gòu)橫向鋼度好、舉升轉(zhuǎn)動圓滑平順 ,油缸活塞的工作行程短 ,但舉升力系數(shù)較大。 為了確定究竟選用哪一種舉升形式最合適 ,筆者分別就三種情況做了理論分析。如果選用 F 式和 T 式舉升形式 ,最重要的對其舉升力系數(shù)進(jìn)行計算比較。經(jīng)計算 不是很理想 (通常舉升力系數(shù)為 效果較好 )。而前 置直頂式油缸舉升力 T 大于 8 噸就可以了?？紤]到采用 F 式或 T 式舉升機構(gòu) ,舉升非常費力 ,需要大的舉升油缸 ,而且對三角臂等要求很高 ,不易實現(xiàn)。結(jié)合前述的分析 ,決定采用前置直頂式舉升形式。 高舉升穩(wěn)定性措施 因本次設(shè)計的車箱長度較大 ,同時又采用前置直頂式舉升形式 ,所以車箱的穩(wěn)定性非常重要 ,需要采取措施來提高車廂舉升過程中整車的穩(wěn)定性 ,防止整車發(fā)生側(cè)翻。通常情況自卸車車箱連接設(shè)計采用鉸軸與副車架連接 ,副車架通過 次設(shè)計我們采用了新的結(jié)構(gòu) ,扁鋼通過焊在側(cè)面的連接板用螺栓固定在主 車架上 ,這樣就大大降低了整車的重心 ,增加了穩(wěn)定性。由于車箱是通過鉸軸和鉸軸座來實現(xiàn)舉升轉(zhuǎn)動的 ,鉸軸座有一定高度現(xiàn)在用扁鋼替代了副車架 ,鉸軸座需要安裝在主車架縱梁上翼面以下 ,因此在主車架后端需要安裝一個 Z 型的橫梁來支撐后鉸軸座 ,Z 型的橫梁總成通過螺栓固定在車架后端 ,同時兩鉸軸座之間的距離盡量加大 ,以增加車箱舉升時的穩(wěn)定性。因車箱長度較大 ,設(shè)計時需考慮采用了穩(wěn)定裝置來增加整車穩(wěn)定性 ,穩(wěn)定裝置安裝在車廂中部偏前的位置。車箱安全撐桿設(shè)計在車架左右縱梁之間 ,形式簡單 ,安全可靠 ,操作方便?？紤]到車箱舉升后 ,鉸軸座處受力 非常大 ,因此在鉸軸座處需采用加強措施 ,以增加對鉸軸座的支撐力。 3、 舉升機構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計 前置直頂式的液壓傾卸機構(gòu)包括齒輪油泵、液壓油缸、舉升操縱閥、舉升閥、液壓油箱、管路、舉升機構(gòu)。液壓系統(tǒng)我們采用了先進(jìn)的三回路系統(tǒng)。液壓控制系統(tǒng)工作原理圖 ,。在三回路的自卸車系統(tǒng)中 ,油液會通過流向油缸的唯一油路返回泵閥總成 ,在油液返回油箱的過程中 ,泵中的閥將會引導(dǎo)油液通過另一條油路 ,它只被用作返回油路 ,因為在大多數(shù)出色的油路設(shè)計中 ,回程油路中會安裝使用容量為 100過濾器 ,來過濾要進(jìn)入油泵的污物 ,延長泵中零件的使用 壽命。三回路系統(tǒng)的主要優(yōu)點在于 :保證潔凈的油液會始終供給油泵 ,而不至于當(dāng)自卸車在中位或保持位置時的供油只依靠泵在轉(zhuǎn)動時的內(nèi)部容積。 要部件的選擇 液壓系統(tǒng)主要采用海沃系統(tǒng) ,液壓油缸選用海沃多級套筒缸。 壓油缸安裝位置的確定 安裝直頂式液壓油缸要求車箱和駕駛室之間有足夠的空間 ,經(jīng)研究二類底盤的布置 ,駕駛室后面的消音器需要移動位置。因取消了副車架 ,液壓油缸需要安裝在主車架兩縱梁之間 ,利用主車架上的孔 ,設(shè)計了一個液壓油缸安裝座總成。安裝座用螺栓固定在主車架左右縱梁上 ,液壓油缸支撐軸再安裝在安裝座上 ,液壓油缸支架固定在車箱前板上。 4、結(jié)束語 以上是自卸車舉升系統(tǒng)的設(shè)計過程 ,本次設(shè)計的的主要特點就是在整車長度較大的自卸車中采用前置直頂式舉升機構(gòu) ,液壓系統(tǒng)為三回路系統(tǒng) ,采用泵閥一體式結(jié)構(gòu) ,工作原理簡單 ,結(jié)構(gòu)新穎 ;同時通過采用新結(jié)構(gòu)解決了在舉升過程中車廂的穩(wěn)定性問題。通過以上一個具體車型舉升系統(tǒng)設(shè)計過程的介紹 ,也可以反映自卸車舉升系統(tǒng)的一般設(shè)計思路。