hgc3110自卸汽車改裝設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　第1章 緒 論</p><p><b>　　1.1 課題的提出</b></p><p>　　自卸車又稱翻斗車，它是利用發(fā)動機(jī)動力驅(qū)動液壓舉升機(jī)構(gòu)，將車廂傾斜一定角度從而達(dá)到自動卸貨的目的，并依靠貨箱自重使其復(fù)位的專用汽車。按不同的用途自卸車可分為兩大類：一類是非公路運輸用的重型和超重型自卸汽車。這種自卸汽車主要應(yīng)用于大型礦山、水利工地等場所

2、，運輸?shù)呢浳锿ǔＪ怯膳c其配套的挖掘機(jī)械來完成裝載的。這類汽車也稱為礦用自卸汽車。這類自卸車輛在長度、寬度、高度以及軸荷等方面不受公路法規(guī)的限制，但同時它也只能在礦山、工地上使用，而不得用于公路運輸。另一類是公路運輸用的輕、中、重型（裝載質(zhì)量在2~10t）普通自卸車。這種自卸車主要承擔(dān)著泥土、砂石、煤炭等松散貨物的運輸工作，它通常也是與裝載機(jī)械配套使用的。</p><p>　　普通自卸車輛有多種分類方法，按運輸貨物

3、傾卸方向分為：后傾式、側(cè)傾式、三面傾式和底卸式自卸汽車；按貨箱欄板結(jié)構(gòu)分為：欄板一面開啟式、欄板三面開啟式和簸箕式（即無后欄板式）汽車：按裝載質(zhì)量分為：輕型自卸汽車（<3.5t）、中型自卸汽車（3.5t < <8t）和重型自卸汽車（>8t）。</p><p>　　普通自卸車是隨著我國經(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4.5t-9t之間。國家和地方均出臺專門

4、的法規(guī)對普通車尺寸、排放、車速等各方面性能進(jìn)行規(guī)范，從而促進(jìn)了普通自卸車的健康發(fā)展。自2001年11月10日起，中國正式成為成員國，國內(nèi)市場逐漸開放。同時，我國亦確立了以擴(kuò)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(jī)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、工地及般的土木工程等的運輸作業(yè)中的自

5、卸車以其靈活機(jī)動、價格低廉的優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　1.2課題來源及研究意義</p><p>　　當(dāng)今汽車工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)是買方市場的形成和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的日益加快。汽車產(chǎn)品開發(fā)的一個主要手段就是變型設(shè)計，即以現(xiàn)有產(chǎn)品為基礎(chǔ)，保持其基本結(jié)構(gòu)和功能不變，對其局部結(jié)構(gòu)、尺寸或配置進(jìn)行一定范圍內(nèi)的變動和調(diào)整，以此快速形成適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品。</p><

6、;p>　　自動傾卸汽車是以發(fā)動機(jī)為動力，經(jīng)過變速器的取力機(jī)構(gòu)和液壓傾卸裝置，進(jìn)行車廂自動傾卸，從而實現(xiàn)自動卸貨的一種車輛。因其短途卸載方便，動力性、機(jī)動性均較好，與裝載機(jī)，帶式輸送機(jī)，吊車等其它吊裝機(jī)具配合使生產(chǎn)效率明顯提高，被廣泛應(yīng)用于建設(shè)工地、礦山、港口、碼頭等，用來搬運巖石，廢土，煤，沙子等物資。自卸汽車包括兩大類：鉸接式自卸汽車和剛性自卸汽車。剛性自卸汽車按傳動方式又可分為液力機(jī)械傳動自卸汽車和電力機(jī)械傳動自卸汽車兩種。&

7、lt;/p><p>　　自卸汽車具有高度機(jī)動性和卸貨機(jī)械化等優(yōu)點，通常與鏟式轉(zhuǎn)載機(jī)、挖掘機(jī)或皮帶運輸機(jī)等配套使用，實現(xiàn)裝卸機(jī)械化，從而可以大大縮短裝卸時間，提高運輸效率并可以節(jié)省勞動力，減輕勞動強(qiáng)度。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效率，控制與操縱更完善，更方便。</p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高

8、，城市內(nèi)部垃圾、建筑材料也迅猛增長。自卸汽車由于減輕了裝卸工作量、提高了工作效率、車廂可以密閉等原因，越來越被廣大用戶所接受，市場容量也越來越大。該自卸車既能適應(yīng)城市間運輸，也要適應(yīng)城市內(nèi)部車流量的的特點。通過該設(shè)計，可以綜合訓(xùn)練學(xué)生所學(xué)知識，為將來工作打下良好基礎(chǔ)。</p><p>　　本課題在滿足設(shè)計要求下，對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，并為進(jìn)一步研究整車的計算機(jī)輔助設(shè)計提供經(jīng)驗，進(jìn)而提高

9、自卸汽車產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率。同時，也希望能為推廣虛擬樣機(jī)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，以及為提高我國專用汽車的設(shè)計水平進(jìn)行一些有益的探索。</p><p>　　1.3 自卸車國內(nèi)外研究概況</p><p>　　1.3.1國內(nèi)研究發(fā)展概況</p><p>　　我國在機(jī)械設(shè)計中采用最優(yōu)化技術(shù)的歷史很短，但其發(fā)展速度卻是十分驚人的。無論在機(jī)構(gòu)綜合、通用零部件設(shè)計，還是各種專業(yè)機(jī)

10、械的設(shè)計都有最優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的成果。</p><p>　　在計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)換初期，由于汽車領(lǐng)域不象航天等領(lǐng)域受到重視，國內(nèi)大多數(shù)輕型礦用自卸車生產(chǎn)企業(yè)在舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計過程中一直沿用著經(jīng)驗類比的方法設(shè)，即傳統(tǒng)的“類比作圖試湊法”，這種傳統(tǒng)的設(shè)計方法主要是憑借設(shè)計者的經(jīng)驗，參照相同或類似的較為成熟的設(shè)計方案，輔以必要的分析計算，確定一個初始的設(shè)計方案，并通過估算，初步確定有關(guān)參數(shù)；然后對初定方案進(jìn)行必要的分析及校

11、核計算；如果某些設(shè)計要求得不到滿足，則可進(jìn)行設(shè)計方案的修改，設(shè)計參數(shù)的調(diào)整，并再一次進(jìn)行分析及校核計算，如此多次反復(fù)，直到獲得相對合適的設(shè)計方案為止。顯然，這種工作方法工作量大、效率低，而且設(shè)計出的舉升機(jī)構(gòu)往往存在許多不合理的因素，影響礦用自卸車舉升性能的提高，并嚴(yán)重阻礙著礦用自卸車產(chǎn)品的系列化。</p><p>　　隨著市場經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展和市場竟?fàn)幍募ち遥恍┭芯繖C(jī)構(gòu)、工程車改裝廠在舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計中采用了這種方

12、法，并取得了一定的優(yōu)化成果。優(yōu)化設(shè)計作為一種新的設(shè)計方法具有綜合的本質(zhì)，它能夠把過去的設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗加以總結(jié)，尋找出更優(yōu)的結(jié)構(gòu)。優(yōu)化技術(shù)將越來越得到更為廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　目前，我國改裝車市場最大銷售量約25萬輛左右，改裝量最大的除了客車外，主要有廂式車、罐式車、自卸車等主要車型。但是總體來看，這些專用車均存在技術(shù)附加值低、工藝較落后等問題。從品種來看，我國改裝車品種較少，僅有400多個品種。那么，未

13、來改裝車市場到底是什么市場呢？肯定地說，應(yīng)該向多品種、高、精、尖方向發(fā)展。這種發(fā)展方向除了我國公路條件改善外，還和我國公路貨物運輸市場息息相關(guān)。目前，我國公路貨運市場的主體依然是以個體戶為主，公路貨運甚至還談不上物流管理，具有運輸成本高、隨意性大、服務(wù)沒有保證等特點。隨著我國加入世界貿(mào)易組織，這種格局將要逐步被打破。我國汽車工業(yè)保護(hù)期只有五年，但是公路貨運市場卻可以向外資開放?？鐕锪鞴菊⒁曧耥穸⒅袊坟涍\這塊大市場。這場戰(zhàn)斗誰

14、是贏者，不言自明。集團(tuán)化貨運市場對卡車的個性化要求將越來越高，同時需求數(shù)量也將越來越大?？梢院敛豢鋸埖卣f，未來的卡車發(fā)展方向?qū)⑹菍Ｓ密?。美國等發(fā)達(dá)國家專用車市場十分巨大，專用車具有品種多、技術(shù)含金量高等特點。就專用車品種而言，美國就有5000多個品種，甚至很多專用車已經(jīng)被E()化，裝有電腦、衛(wèi)星導(dǎo)航等系統(tǒng)。確切地說，我國專用車</p><p>　　求越來越大。專用汽車將跟更加注重行業(yè)化、專用化、系列化。</

15、p><p>　　1.3.2 國外研究發(fā)展概況</p><p>　　國外自卸汽車生產(chǎn)始于上世紀(jì)30年代，比我國早30多年在其后70多年的發(fā)展過程中，其結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，整車性能已有很大提高。為提高自卸汽車的科技含量，追求高附加值，各國更是不斷采用先進(jìn)技術(shù)，其主要表現(xiàn)以下幾個方面：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)

16、化方向發(fā)展；廣泛采用計算機(jī)輔助設(shè)計，以提高設(shè)計的質(zhì)量和縮短設(shè)計研制的周期；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，自卸汽車以形成自己獨特的結(jié)構(gòu)與車型系列。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)、液壓手動控制式尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)等, 這些機(jī)構(gòu)各有特點, 在運輸自卸車中被廣泛使用。國內(nèi)使用的自卸車車箱大部分使用16制造而成。其特點是鋼板厚, 車箱沉重,

17、截面一般呈方形, 邊板和底板有很多的加強(qiáng)筋。16的屈服強(qiáng)度較低, 硬度較小, 且沖擊性能較差。這些特性決定了不適合用于制造輕量化的車箱。在歐美, 很多車箱都使用(耐磨鋼板材料), 與傳統(tǒng)的方形車箱有著很大的區(qū)別, 其特點是橫截面呈</p><p>　　隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，50年代發(fā)展起來的以線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃為主要內(nèi)容的新的數(shù)學(xué)分支一數(shù)學(xué)規(guī)劃被應(yīng)用于解決工程設(shè)計問題，形成了工程設(shè)計的新理論和新方法，即工

18、程優(yōu)化設(shè)計理論與方法。特別從60年代以來，最優(yōu)化技術(shù)發(fā)展迅速，而且得到了廣泛的應(yīng)用。在汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的歐、美、日等國家，汽車優(yōu)化設(shè)計理論和方法已應(yīng)用于汽車諸多領(lǐng)域的很多環(huán)節(jié)，從汽車發(fā)動機(jī)、底盤、車身等主要總成的優(yōu)化到整車動力傳動系統(tǒng)的匹配，優(yōu)化設(shè)計使他們的汽車工業(yè)保持了世界領(lǐng)先地位。</p><p>　　汽車工業(yè)的發(fā)展是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的必然，而經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，又對汽車的使用功能不斷提出新的要求，使汽車在社會商品、信息

19、、人員三種流通中起著重要的作用。汽車的經(jīng)濟(jì)效益不只在于汽車生產(chǎn)的本身，而是更集中體現(xiàn)在汽車使用和流通的全過程。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對汽車運輸工具在各種功能和性能方面要求越來越高，對運輸服務(wù)的品質(zhì)以及運輸服務(wù)的多元化、個性化要求越來越強(qiáng)，從而推動著專用車的迅速發(fā)展。從某種意義上講，基本車型只能簡單的滿足數(shù)量上的要求，而專用汽車才能更好地滿足用戶的使用要求，更有效地發(fā)揮汽車的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，把汽車運輸工具推向?qū)I(yè)化。只有專用汽車，才能更好地

20、適應(yīng)客貨運輸現(xiàn)代化、多樣化和個性化的要求，滿足特定條件下的各種專項作業(yè)的需求，更有效地發(fā)揮汽車在運輸結(jié)構(gòu)中的作用，建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會。</p><p><b>　　1.4 研究的內(nèi)容</b></p><p>　　隨著自卸車變得越來越重要，則有關(guān)它的設(shè)計領(lǐng)域也變得日益重要起來。它的總體設(shè)計程序與載貨車基本相近。本人進(jìn)行一系列的市場調(diào)研和同類車型資料的收集，摸

21、清了產(chǎn)品主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，了解有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等。在此基礎(chǔ)上擬定設(shè)計原則，協(xié)調(diào)使用、制造與經(jīng)濟(jì)三方面矛盾，處理好產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性與工藝?yán)^承性、零部件通用化程度以及生產(chǎn)成本的辯證關(guān)系，然后進(jìn)入具體技術(shù)設(shè)計階段。針對上述問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)計研究。具體工作如下：</p><p><b>　　1、舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計</b></p><p&

22、gt;　　用機(jī)構(gòu)動力學(xué)的知識對油缸前推連桿組合式自卸汽車的舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計計算，并對舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的設(shè)計步驟進(jìn)行了說明。對舉升液壓缸、液壓油泵、換向閥等液壓元件計算和選取進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。</p><p><b>　　2、車廂的設(shè)計</b></p><p>　　參考同類車型的車廂的尺寸參數(shù)，確定其上長寬高。并對車廂后攔板開合機(jī)構(gòu)的形式的選擇，而且要進(jìn)行設(shè)計與分析。&

23、lt;/p><p><b>　　、液壓系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　自卸車車采用的液壓泵、液壓缸、液壓閥等液壓系統(tǒng)元件均為高度標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化且由專業(yè)化液壓元件廠集中生產(chǎn)供應(yīng)。因此在自卸車車改裝設(shè)計中只需要進(jìn)行液壓元件選型計算。其主要內(nèi)容包括液壓缸直徑與行程、液壓泵工作壓力、流量、功率以及油箱容積與內(nèi)徑等。</p><p>　　第2章

24、 自卸車總體設(shè)計及方案選擇</p><p>　　2.1質(zhì)量參數(shù)的確定</p><p>　　額定裝載質(zhì)量是自卸汽車的基本使用性能參數(shù)之一。目前，中、長距離公路運輸趨向使用重型自卸汽車，以便提高運輸效率、降低運輸成本，額定裝載質(zhì)量一般為9～19t；而承擔(dān)市區(qū)或市郊短途運輸?shù)淖孕镀囶~定裝載質(zhì)量為4.5～9t。同時，還應(yīng)考慮到廠家的額定裝載質(zhì)量的合理分級，以利于產(chǎn)品系列化、部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)

25、化。此外，額定裝載質(zhì)量還必須與選用的二類貨車底盤允許的最大總質(zhì)量相適應(yīng)。</p><p>　　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。改裝部分質(zhì)量既可通過計算、稱重求得，也可以根據(jù)同類產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。</p><p>　　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。它一般是二類底盤整備質(zhì)量與改裝部分質(zhì)量

26、的總合，是自卸汽車總體設(shè)計的重要設(shè)計參數(shù)之一。</p><p>　　整備質(zhì)量： 選取5000kg；</p><p>　　裝載質(zhì)量： 選取5500kg；</p><p>　　駕駛員質(zhì)量：65kg/人，額定載員3人，；</p><p>　　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。其值可按下式確定。</p>

27、<p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　則： =5000+5500+195=10695</p><p>　　2.2總體方案設(shè)計 </p><p>　　該自卸汽車是選擇型自卸車底盤，利用該車發(fā)動機(jī)動力驅(qū)動液壓舉升機(jī)構(gòu)取力器-傳動軸-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

28、使其復(fù)位的專用汽車。該車最大裝載質(zhì)量為5.5t，是適用于公路運輸?shù)闹行妥孕镀?。傾卸機(jī)構(gòu)采用油缸前推式舉升機(jī)構(gòu)。該自卸汽車主要由貨箱、副梁、液壓舉升機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)等部件組成，主要技術(shù)參數(shù)見表2.1。</p><p><b>　　表2.1整車參數(shù)</b></p><p>　　2.3舉升車廂形式的選擇</p><p>　　車廂是用于裝載和傾卸貨物。

29、它一般是由前欄板、左右側(cè)欄板，圖2.1為典型的底板橫剖面呈矩形的后傾式車廂結(jié)構(gòu)。為避免裝載時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。車廂底板固定在車廂底架之上孟，車廂的側(cè)欄板、前后欄板外側(cè)面通常布置有加強(qiáng)筋。</p><p>　　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。 </p><p>　　普通矩形車廂用于散裝貨物運輸。它的要求要比礦用自卸車

30、車廂要低，其后板裝有自動開合機(jī)構(gòu)，保證貨物順利卸出。普通矩形車廂板厚為：前板4～6，邊板4</p><p>　　～8，后板5～8，底板6～12。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。 </p><p>　　1-車廂總成；2-后欄板；3、4-鉸鏈座；5-車廂鉸支座；</p><p>　　6-側(cè)欄板；7-防護(hù)擋板；8-底板</p>

31、<p><b>　　圖2.1車廂結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　鏟斗車廂則適用于大石塊等粒度較大貨物的運輸?？紤]到貨物的沖擊和碰幢，鏟斗車廂的設(shè)計形狀較復(fù)雜，用料較厚。比如：程力牌自卸車礦用鏟斗車廂標(biāo)準(zhǔn)配置板厚為：前6邊6底10，而且有些車型在底板上焊接一些角鋼，以增加車廂的剛度和抗沖擊能力。 </p><p>　　圖2.2普通矩形車廂</p&g

32、t;<p><b>　　圖2.3鏟斗車廂</b></p><p>　　車廂對自卸汽車的質(zhì)量利用系數(shù)影響很大，對其使用壽命也有一定的影響。因此，自卸車的車廂是自卸車的重要部分。目前，國內(nèi)外自卸車車廂都是用鋼制成的，從質(zhì)量分配來看，車廂質(zhì)量大約占自卸車整備質(zhì)量的1∕4。綜合上述，車廂采用普通車廂。</p><p><b>　　2.4 車廂的選材&l

33、t;/b></p><p><b>　　1、車廂選材原則</b></p><p>　　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。對于自卸汽車車廂應(yīng)考慮以下性能：</p><p>　　（1）使用性能:使用性能是選材考慮的主要問題。</p><p>　　（2）工藝性能:材料加工的工藝流程要

34、適合批量生產(chǎn)。</p><p>　?。?）經(jīng)濟(jì)性能:選擇材料的經(jīng)濟(jì)性是當(dāng)前注意的問題。</p><p><b>　　2、車廂鋼板選材</b></p><p>　　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。</p><p>　　2.5 車廂的設(shè)計規(guī)范及尺寸確定</p>

35、;<p>　　將全金屬焊接車廂設(shè)計成等剛度體車廂是自卸汽車設(shè)計的重點，但是很難既能保證高強(qiáng)度又能保證輕量化。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，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。車廂剛度，無論是彎曲剛度還是扭轉(zhuǎn)剛度，都會增加車架的相應(yīng)剛度，兩者的剛度是相輔相成、互相補(bǔ)償?shù)?。?dāng)汽車前后左右車輪處于高差較大的

36、路面，車架扭曲較大時，車廂應(yīng)該有一定的扭轉(zhuǎn)隨動性。如果車相的扭轉(zhuǎn)剛度過大，當(dāng)車架扭轉(zhuǎn)到一定程度時，車廂前支承緩沖塊相應(yīng)的一側(cè)壓到極限位置，車廂縱梁的另一側(cè)可能離開緩沖塊，車廂前端的一大部分重量轉(zhuǎn)移到一側(cè)的車架縱梁上，縱梁可能超載損壞。如果車廂扭轉(zhuǎn)剛度過小，能與車架扭轉(zhuǎn)隨動，當(dāng)車架產(chǎn)生較大扭曲時，車廂可能因變形過大而早期損壞。</p><p>　　全金屬焊接等剛度車廂設(shè)計的規(guī)范化的定量的設(shè)計計算方法并不是很完善，根

37、據(jù)一些經(jīng)驗，可以知道一些設(shè)汁規(guī)范和經(jīng)驗數(shù)據(jù)：</p><p>　　車廂底板和側(cè)梁斷面應(yīng)小些，布置應(yīng)密集，這樣易于形成等剛度。自卸汽車的車架斷面系數(shù)也應(yīng)比同級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。</p><p>　　1、車廂外部尺寸參數(shù)</p><p>　　參考同類車型的車廂的尺寸，可確定自卸車的車廂的尺寸。</p><

38、p>　　表2.2車廂的整體尺寸</p><p>　　2、車廂內(nèi)部尺寸參數(shù)</p><p>　　車廂內(nèi)部長寬各為車廂的長寬相應(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，寬，高為：</p><p>　　車廂長度： 4500mm</p><p>　　車廂寬度： 22

39、80mm</p><p>　　車廂高度： 900mm</p><p>　　即有，車廂的有效體積為：</p><p><b>　　=9.234</b></p><p>　　車廂質(zhì)量 </p><p><b>　　車廂底梁的強(qiáng)度校核</

40、b></p><p>　　則有 </p><p>　　對于矩形面 </p><p>　　Q235的抗拉強(qiáng)度在375-460，符合強(qiáng)度要求。</p><p>　　2.6車廂鎖止機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計</p><p>　　自卸汽車改裝對車廂后

41、攔板開合機(jī)構(gòu)設(shè)計要求如下： 在車廂傾斜卸貨時，舉升機(jī)構(gòu)升至一定高度后，后廂板在重力的作用下自行打開，貨物開始傾卸。卸貨完畢，車廂恢復(fù)水平狀態(tài)，車廂復(fù)位。 1-車廂；2-后板掛鎖總成；3-后廂板；4-鎖鉤；5-扭轉(zhuǎn)彈簧；6-鎖鉤軸；</p><p>　　7-鎖鉤下銷；8-轉(zhuǎn)軸；9-銷軸；10-支承架；11-調(diào)節(jié)螺母；12-拉桿</p><p>　　圖2.4后廂板示意圖&

42、lt;/p><p>　　如圖所示為車廂板鎖啟機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)的主要特點是靠車廂舉升機(jī)構(gòu)的擺差來鎖啟車廂板。它主要由鎖鉤4扭轉(zhuǎn)彈簧5 拉桿11等組成。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。支承架的下端通過銷軸9固定在副車架上，車廂1可以繞該軸轉(zhuǎn)動，而支承架相對于車架來說是不動的。鎖鉤4固定在車廂底架上，了繞其鎖鉤軸6轉(zhuǎn)動。扭轉(zhuǎn)彈簧5力圖使鎖鉤逆時針轉(zhuǎn)動，使之緊緊地鎖在車廂板3。

43、</p><p>　　當(dāng)自卸汽車車廂舉升時，由于鎖軸和轉(zhuǎn)軸通過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。與此同時，拉桿以轉(zhuǎn)軸8為圓心，以為半徑轉(zhuǎn)動。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。隨著車廂的降落,與軌跡的距離逐漸縮小，直至兩軌跡相交，扭轉(zhuǎn)彈簧使鎖鉤鎖住車廂板。而且從圖中可以看出，若車廂再繼

44、續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動，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。</p><p><b>　　2.7本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要確定自卸汽車整車參數(shù)及對自卸汽車車廂進(jìn)行了選型計算。整車參數(shù)將會對自卸車的車廂設(shè)計起到至關(guān)重要的作用，質(zhì)量參數(shù)會對自卸車的舉升機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)的設(shè)計有這決定性的作用。整車參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)選擇是自卸車的設(shè)計的主要依據(jù)

45、，因此，它們是設(shè)計的重點。車廂的設(shè)計主要對自卸車車廂的形式選擇、材料的選擇；對車廂和其底板、攔板等主要尺寸的確定；對車廂后攔板開合機(jī)構(gòu)設(shè)計和分析；通過以上結(jié)構(gòu)設(shè)計和力學(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。</p><p>　　自卸車液壓舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　3.1 液壓舉升機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足的性能</p><p>　　對于液壓舉升機(jī)構(gòu)考慮到工

46、作環(huán)境、工作性質(zhì)及工作內(nèi)容等的要求，在設(shè)計過程中應(yīng)滿足以下功能：</p><p><b>　　1、較強(qiáng)的免維護(hù)性</b></p><p>　　自卸車主要應(yīng)用場所是沙場、礦山、工地等，這些場所沙塵肆虐，工作環(huán)境惡劣，自卸機(jī)構(gòu)的維護(hù)條件較差，甚至有時根本談不上什么維護(hù)。因此需要自卸機(jī)構(gòu)在設(shè)計時就要考慮到鉸支點和油缸的免維護(hù)性。</p><p>&l

47、t;b>　　2、良好的動力性</b></p><p>　　舉升機(jī)構(gòu)作為礦用自卸車卸料時的動力來源，為保證卸料順利完成，要求其必須具有良好的動力性能。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)要具有一定的過載系數(shù)。</p><p><b>　　3、平穩(wěn)性</b></p><p>　　要求舉升機(jī)

48、構(gòu)在傾卸貨物時具有較好的平穩(wěn)性，不得有較大的動力沖擊，降低沖擊力對機(jī)構(gòu)各部件的損傷概率，保證機(jī)構(gòu)的使用壽命。</p><p><b>　　4、卸料性</b></p><p>　　礦用自卸車顧名思義就是省卻了人力卸料之苦，通過特定的機(jī)構(gòu)使用液壓力自動卸料。因此，自卸車舉升機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到的卸料目標(biāo)是：在較短的時間內(nèi)使貨箱舉升一定的角度，即舉升機(jī)構(gòu)將貨箱舉升到最大舉升角所需的時

49、間（對此國家規(guī)定了時間限值）；貨箱被舉升機(jī)構(gòu)舉升到最大轉(zhuǎn)角時，貨物應(yīng)順利地傾卸完畢（即最大舉升角達(dá)到貨物的安息角）。</p><p><b>　　5、緊湊性</b></p><p>　　礦用自卸車多數(shù)是大噸位的工程運輸車輛，其裝載工具多為大型裝載機(jī)械。為了裝載方便，礦用自卸車的貨箱布置位置一般較低，同時又要考慮到礦用自卸車的工作環(huán)境，應(yīng)使其具有較好的通過性（即離地間隙

50、受限），因此，自卸車的舉升機(jī)構(gòu)布置空間就受到很大的限制，這就要求機(jī)構(gòu)具有較好的緊湊性，占用較少的空間。</p><p><b>　　協(xié)調(diào)性</b></p><p>　　液壓舉升機(jī)構(gòu)實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</p><p>　　的鉸支點按設(shè)計者的意圖順利轉(zhuǎn)動，不得出現(xiàn)傳動角小于許用傳動角的情況，更不能有死點位置的

51、存在。</p><p>　　目前大多數(shù)企業(yè)一直沿用傳統(tǒng)的“類比作圖試湊法”進(jìn)行設(shè)計，這種方法存在效率低、工作量大以及設(shè)計方案難以達(dá)到最優(yōu)的缺點，設(shè)計方案難以同時兼顧以上各性能要求。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)驗決定了車輛的性能。由此帶來的問題是，車輛性能低下，難以適應(yīng)市場的需求。同時由于設(shè)計手段的落后，設(shè)計周期長，產(chǎn)品投放市場遲緩，不能適應(yīng)市場多變的要求。因此借助計算機(jī)技術(shù)，運用最優(yōu)

52、化方法，改善液壓舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計手段和方法，快速、高效、保值、保量完成液壓舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計，適應(yīng)市場競爭的需求，意義重大，有著重大的社會價值和經(jīng)濟(jì)價值。</p><p>　　3.2 舉升系統(tǒng)性能主要評價參數(shù)</p><p>　　自卸汽車的舉升機(jī)構(gòu)由液壓缸驅(qū)動，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，以及對液壓系統(tǒng)的要求兩方面。液壓舉升機(jī)構(gòu)的性能評價參數(shù)有如下幾方面：</p

53、><p><b>　　1、舉升力系數(shù)K</b></p><p>　　舉升力系數(shù)是評價液壓舉升機(jī)構(gòu)舉升性能的參數(shù)，指單位舉升重力所需要的油缸推力，即：</p><p>　　K=F/mg （3.1）</p><p>　　式中：F一油缸的有效推力（N）；</p&

54、gt;<p>　　m一 舉升質(zhì)量 （Kg）；</p><p>　　g一 重力加速度 （m/）。</p><p>　　對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。對于相同的舉升質(zhì)量，舉升力系數(shù)越小，則液壓舉升力越小，油缸的油壓也越小，這樣舉升機(jī)構(gòu)耗能也較少。</p><p>　　2、舉升

55、油缸最大行程</p><p>　　是指貨箱達(dá)到最大舉升角時，舉升油缸的最大伸長量。它既是舉升油缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)，又是舉升機(jī)構(gòu)的性能參數(shù)。舉升油缸最大行程較小，可減少舉升油缸的級數(shù)，降低制造成本，同時舉升機(jī)構(gòu)的布置也較方便。</p><p><b>　　舉升高度</b></p><p>　　是指舉升機(jī)構(gòu)所占用的空間高度。對于重型礦用自卸汽車的后置雙缸

56、舉升機(jī)構(gòu)，空間高度決定于舉升缸的安裝長度和舉升缸的初始方位角。舉升缸初始安裝長度越</p><p>　　小，舉升缸在車上就越好布置。</p><p><b>　　4、最大舉升角</b></p><p>　　指舉升機(jī)構(gòu)能使貨箱傾翻的最大角度。它是決定能否把貨箱內(nèi)貨物傾卸干凈的參數(shù)。一般的松散物在水平面上堆積成圓錐體，錐體角稱為松散物的安息角。安息

57、角也稱休止角、堆積角，一般為35-55度。將松散物置于光滑的平板上，使此平板傾斜到松散物開始滑動時的角度，為松散物滑動角，一般為30～40度。松散物安息角和滑動角是評價松散物流動特性的一個重要指標(biāo)。它們與松散物的粒徑、含水率、塵粒形狀、塵粒表面光滑程度、松散物粘附性等因素有關(guān)。設(shè)計的貨箱最大舉升角必須大于貨物的安息角，這樣才可保證將貨箱內(nèi)的貨物傾斜干凈。</p><p>　　表3.1常運貨物的安息角</p&

58、gt;<p><b>　　5、油壓特性曲線</b></p><p>　　舉升過程中，油缸工作壓力是舉升角的函數(shù)。理想的油壓特性曲線應(yīng)是油壓波動很小，但對于重型礦用自卸汽車常用的后置直推式雙缸舉升機(jī)構(gòu)，由于多級伸縮油缸自身結(jié)構(gòu)原因，油壓特性曲線只能是階躍型的，在每一級油缸伸出瞬時缸內(nèi)油壓都有一個沖擊。設(shè)計時，需要控制最大油壓峰值在可允許的范圍內(nèi)。</p><p

59、>　　6、舉升機(jī)構(gòu)的耗能量</p><p>　　舉升機(jī)構(gòu)要將貨物傾卸到位就必定要消耗一定的能量，這些能量的消耗影響著整車的使用經(jīng)濟(jì)性，但這只是占其能量消耗的一小部分，因此能耗量是評價舉升機(jī)構(gòu)性能好壞的一個次要參數(shù)。</p><p>　　上述六個性能參數(shù)構(gòu)成了對舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合評價的基本指標(biāo)。</p><p>　　3.3 液壓舉升機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇與確定</p

60、><p>　　3.3.1 液壓舉升機(jī)構(gòu)簡述</p><p>　　普通自卸汽車和專用自卸汽車設(shè)計的主要工作是在定型的汽車二類底盤上合理的布置車廂，適當(dāng)?shù)倪x用和設(shè)計舉升機(jī)構(gòu)，使汽車具有自卸功能。舉升機(jī)構(gòu)是實現(xiàn)自卸汽車功能的基本部件。舉升機(jī)構(gòu)的好壞直接影響到自卸汽車的性能，因此是自卸汽車設(shè)計中最為重要的部分。舉升機(jī)構(gòu)種類繁多，設(shè)計方法也不盡相同。目前，在自卸車上廣泛采用液壓舉升機(jī)構(gòu)，根據(jù)油缸與車廂底

61、板的連接方式，常用的舉升機(jī)構(gòu)有兩種形式：油缸直接推動式和連桿組合式兩大類。</p><p>　　直推式舉升機(jī)構(gòu)利用液壓油缸直接舉升貨廂傾卸貨物。此結(jié)構(gòu)布局簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效率高。但由于液壓油缸工作行程長，故一般要求采用單作用的2級或3級伸縮式套筒油缸.按油缸布置位置不同，直推式舉升機(jī)構(gòu)可分為前置式和后置式（亦稱為中置式）兩種，前置式一般采用單缸，后置式既可采用單缸，也可采用并列雙缸。在相同舉升載荷條件下，前置

62、式需要的舉升力較小，舉升時貨箱橫向剛度大，但油缸活塞的工作行程長；后置式的情況則與前置式的相反。</p><p>　　油缸與車廂底板之間通過連桿機(jī)構(gòu)相連接，這種舉升機(jī)構(gòu)稱為連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)。在生產(chǎn)實踐中連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)因其具有舉升平順、油缸活塞工作行程短，舉升機(jī)構(gòu)布置靈活等優(yōu)點，得到了廣泛的采用，發(fā)展出了多種連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)形式，如油缸前推（后推）連桿放大式、油缸前推（后推）杠桿平衡式、油缸浮動式等。<

63、;/p><p>　　前置式 b） 中置（后置）式</p><p>　　圖3.1直推式舉升機(jī)構(gòu)</p><p>　　1-車廂；2-拉桿；3-三角形拉桿；4-舉升油缸；5-副車架</p><p>　　圖3.2油缸前推連桿組合式</p><p>　　1-車廂；2-拉桿；3-三角形拉桿；4-舉升油缸；5.副車架</

64、p><p>　　圖3.3油缸后推連桿組合式</p><p>　　1-車廂；2-拉桿；3-三角形拉桿；4-舉升油缸；5-副車架</p><p>　　圖3.4油缸前推杠桿平衡式舉升機(jī)構(gòu)</p><p>　　1-車廂；2-拉桿；3-三角形拉桿；4-舉升油缸；5.副車架</p><p>　　圖3.5 油缸后推杠桿平衡式舉升機(jī)構(gòu)&l

65、t;/p><p>　　1-車廂；2-拉桿；3-三角形拉桿；4-舉升油缸；5-副車架</p><p>　　圖3.6 油缸浮動式舉升機(jī)構(gòu)</p><p>　　上面各種機(jī)構(gòu)各有優(yōu)缺點，使用時根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇。相對來說，直推式舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計較為簡單，而連桿組合式的設(shè)計較為復(fù)雜和靈活。</p><p>　　3.3.2 液壓舉升機(jī)構(gòu)方案的選擇</p

66、><p>　　直推式舉升機(jī)構(gòu)利用液壓油缸直接舉升車廂傾卸。該機(jī)構(gòu)布置簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效率高，但液壓油缸工作行程長，因此，一般要求采用單作用的2級或多級伸縮式套筒油缸。另外單缸系統(tǒng)其橫向剛度不足，系統(tǒng)傾卸穩(wěn)定性差，還存在工作壽命短、成本高等缺點。</p><p>　　表3.2推動式和連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)的綜合比較</p><p>　　連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)具有舉升平順、油缸

67、活塞的工作行程短、機(jī)構(gòu)布置靈活等優(yōu)</p><p>　　主車架是汽車底盤上各總成及專用工作裝置安裝的基礎(chǔ)，改裝時受到的影響最大，因此，要特別引起注意。</p><p>　　由上選用的是CA1123P9KAL4E底盤，其主車架尺寸如下：</p><p>　　主車架的長度： 5000mm</p><p&

68、gt;　　主車架的寬度： 865mm</p><p>　　主車架上面尺寸到地面高度： 940mm</p><p>　　主車架的厚度： 240mm</p><p>　　4.2副車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　4.2.1副車

69、架的外形</p><p>　　在設(shè)計自卸車車時，所選取的二類底盤只有主車架，為了增加車架的強(qiáng)度剛度，延長車架的使用壽命，在原有主車架的基礎(chǔ)上增加了副車架。其形狀同主車架，在主副車架之間加一定厚度的松質(zhì)木條。其長度同副車架的長度，寬度同副車架的厚度。主副車架進(jìn)行加固連接。副車架示意簡圖見圖4.1。</p><p>　　圖4.1 副車架示意簡圖</p><p>　　4.

70、2.2副車架的選材</p><p>　　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。沖壓成形的零件具有互換性好、能保證裝配的穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率高和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。</p><p>　　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(qiáng)度鋼板沖壓生產(chǎn)，也是適應(yīng)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

71、。</p><p>　　目前，我國載重汽車車架的縱梁和橫梁已經(jīng)全部采用低合金高強(qiáng)度鋼鋼板制造。縱梁可以用抗拉強(qiáng)度為510MPa的16MnL和09SiVL（必須是用往復(fù)式扎機(jī)生產(chǎn)的）10TiL和B510L鋼板生產(chǎn)，橫梁可以用抗拉強(qiáng)度為390MPa的08TiL和B420L鋼板來生產(chǎn)。</p><p>　　由以上，副車架材料選用載重汽車橫縱梁的一般選用材料，縱梁采用16MnL，橫梁采用08TiL

72、生產(chǎn)。</p><p>　　4.2.3 副車架的截面形狀</p><p>　　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4.2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。圖。4.3和圖4.4所示的方式用一塊腹板將副車架截面封閉起來，以提高副車架的抗扭和抗彎能力。對于礦用自卸車的副車架來說，采用如圖4.2所示的槽形結(jié)構(gòu)。</p>

73、<p>　　圖4.4 加強(qiáng)腹板的位置</p><p>　　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80、240、9。</p><p>　　4.2.4 加強(qiáng)板的布置</p><p>　　車架中部（液壓舉升機(jī)構(gòu)位置）所受彎曲、扭曲最大，因此在這一區(qū)域應(yīng)加加強(qiáng)板?？紤]到零件的工藝性，由于下翼板所受彎曲應(yīng)力較大，因此，加強(qiáng)板緊貼下翼

74、板，為了避免下翼板由于鉆孔而導(dǎo)致抗彎強(qiáng)度下降，除與后加強(qiáng)板重疊部位，該加強(qiáng)板主要與腹板連接。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。為了降低應(yīng)力集中，加強(qiáng)板端頭形狀有三種設(shè)計方式，見圖4.5。</p><p>　　圖4.5 加強(qiáng)板的三種設(shè)計方式</p><p>　　本副車架為了批量生產(chǎn)時工藝簡單，采用了圖4.5（b）角型的端頭形狀。</p><p>

75、　　4.2.5 副車架的前端形狀及安裝位置</p><p>　　(1)在保證使用可靠的前提下，為了提高撓曲性，減小副車架剛度，應(yīng)盡量減少副車架的橫梁，以減少對縱梁的扭轉(zhuǎn)約束。</p><p>　　(2)副車架油缸支承橫梁與翻轉(zhuǎn)軸橫梁形成框架。油缸支承橫梁應(yīng)盡量靠近后懸架前支承處的橫梁，最好能位于后框架之內(nèi)。因為這段主車架變形小，所以副車架對其扭轉(zhuǎn)約束力也相應(yīng)減弱，同時保證了舉升機(jī)構(gòu)的幾何特

76、性。</p><p>　　(3)在副車架結(jié)構(gòu)要求剛性較高時，可在主、副車架中間增加一層橡膠墊，當(dāng)主車架變形時以彈性橡膠的變形來減弱副車架對主車架的約束。</p><p>　　(4)副車架與主車架連接如圖4.6所示：</p><p>　　圖5.6 副車架與主車架的連接</p><p>　　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，

77、嚴(yán)重時造成主車架斷裂。這就要求副車架的前端結(jié)構(gòu)要設(shè)計成漸變截面，以減緩應(yīng)力集中（見圖4.7）。</p><p>　　圖4.7 副車架的前端結(jié)構(gòu)</p><p>　　副車架前端形狀常有三種形狀（見圖4.8）。</p><p>　　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4.8（c）所示：；。</p>

78、<p>　?。╝）U形；（b）角形；（c）L形</p><p>　　圖4.8 副車架的三種前端形狀</p><p>　　如果加工上述形狀困難時，可以采用如圖4.9所示的副車架前端簡易形狀，此時斜面尺寸較大。</p><p><b>　　對于鋼質(zhì)副車架：；</b></p><p>　　對于硬本質(zhì)副車架；；<

79、/p><p>　　副車架在汽車底盤上布置時，其前端應(yīng)盡可能地往駕駛室后圍靠近。</p><p>　　圖4.10為某散裝水泥運輸車的罐體、副車架相對于汽車底盤的安裝位置。在滿足軸荷分配的前提下，其中A不宜過大，留足空壓機(jī)的位置即可；B為副車架的前增離主車架拱形橫粱的距離，一般在100 mm之內(nèi)；C為固定副車架的前面第一個U型螟栓距拱形橫梁的距離，一般控制在500～800 mm的范圍內(nèi)。</

80、p><p>　　4.2.6 縱梁與橫梁的連接設(shè)計</p><p>　　橫梁與縱梁的連接方式主要有三種，見圖4.11</p><p>　　1-縱梁；2-連接板；3橫梁</p><p>　　圖4.11 橫梁與縱梁的連接</p><p>　　圖4.11（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剛度。缺點是

81、當(dāng)車架產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)變形時，縱梁上下翼面應(yīng)力將大幅度增加，易引起縱梁上下翼面的早期損壞。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。橫梁僅固定在腹板上。</p><p>　　圖4.11（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。</p>

82、<p>　　圖4.11（c）橫梁同時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，但作用在縱梁上的力直接傳遞到橫梁上，對橫梁的強(qiáng)度要求較高。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） 。</p><p>　　綜合以上考慮，本副車架的縱梁與橫梁的連接采用第1種方式。</p&

83、gt;<p>　　4.3 副車架與主車架的連接設(shè)計</p><p>　　副車架與主車架的連接常采用如下幾種形式。</p><p><b>　　1、止推連接板</b></p><p>　　1-副車架；2-止推連接板；3-主車架縱梁</p><p>　　圖4.12 止推連接板的結(jié)構(gòu)</p><

84、;p>　　圖4.12是斯泰爾重型專用汽車所采用的止推連接板的結(jié)構(gòu)形狀及其安裝方式。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。止推板的優(yōu)點在于可以承受較大的水平載荷，防止副車架與主車架縱梁產(chǎn)生相對水平位移。相鄰兩個推止推連接板之間的距離在500～1000 mm范圍內(nèi)。</p><p><b>　　2、連接支架</b></p><p>

85、　　1-上托架；2-下托架；3螺栓</p><p>　　圖4.13 連接支架</p><p>　　連接支架由相互獨立的上、下托架組成，上、下托架均通過螺栓分別與副車架和主車架縱梁的腹板相固定，然后再用螺栓將上、下托架相連接，見圖4.13所示。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。一般布置是在后懸架前支座前用連接支架連接，在后懸架

86、前支座后用止推連接板連接。</p><p><b>　　3、U型夾緊螺栓</b></p><p>　　當(dāng)選用其它連接裝置有困難時，可采用U型夾緊螺栓。但在車架受扭轉(zhuǎn)載荷最大的范圍內(nèi)不允許采用U型螺栓。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，但在消聲器附近，必須使用角鐵等作內(nèi)襯。</p><p>　　綜合考慮三種連接方

87、式的特點，以及裝配工藝性，本文設(shè)計的主副車架之間采用連接支架。</p><p>　　4.4副車架尺寸的確定</p><p>　　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，高度也相同，長度在底盤主車架長度基礎(chǔ)上去掉主車架與車廂之間的距離長度。其尺寸設(shè)計如下：</p><p>　　副車架長度： 4350mm</p

88、><p>　　副車架寬度： 865mm</p><p>　　副車架高度： 240mm</p><p>　　4.5副車架的強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核</p><p>　　額定裝載時整車重心作用點的求解</p><p>　　在自卸車按額定裝載質(zhì)量進(jìn)行運輸時，對

89、主車架來說，其整車重心后移。其受力簡圖見圖4.14。</p><p><b>　　xmm</b></p><p>　　1140mm 1175mm</p><p><b>　　5000</b></p

90、><p>　　圖4.14 主車架額定裝載運輸重心作用簡圖</p><p>　　設(shè)定自卸車在額定裝載質(zhì)量下，其前后軸承受的載荷相同，即有：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　　由圖，可以列出：</b></p><p><b>　?。?/p>

91、4.2）</b></p><p>　　求得 </p><p>　　2.、副車架剪力及彎矩的求解</p><p>　　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)量時自卸車副車架受力簡化圖如下圖：</p><p><b>　　880mm</b></p&

92、gt;<p><b>　　G</b></p><p>　　912mm </p><p><b>　　4000mm</b></p><p>　　圖4.15 副車架額定裝載受力簡圖</p><p>　　將此時受

93、力的副車架看為簡支梁（見下圖4.16），以便進(jìn)行強(qiáng)度剛度及彎曲變形的校核。由圖4.17，可以列方程組：</p><p>　　G B C</p><p><b>　　o</b></p><p>　　F0 F1

94、 Fc</p><p>　　圖4.16 副車架等效簡支梁簡圖</p><p><b>　　（4.3）</b></p><p><b>　?。?.4） </b></p><p><b>　　可求得：</b></p><p

95、><b>　　（4.5） </b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=35681.8N</b></p><p>　　即大小為124529.48N，方向與設(shè)定的方向相同。</p><p>　　可求得：

96、 </p><p>　　= （4.6）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=-29752.8N </p><p>　　即大小為29752.8N，方向與設(shè)定的方向相反。 由以上，可畫出實際

97、的副車架等效梁示意圖4.17。</p><p>　　G B FC</p><p><b>　　o</b></p><p>　　F0 F1</p><p>　　圖4.17 副車架實

98、際等效梁簡圖</p><p>　　列出彎曲剪力及彎矩方程:</p><p>　　OA段 </p><p>　　35681.8 （0<X<912） （4.7）</p><p>　　35681.8X （0X912） （4.8）</p><p><b>　　AB

99、段</b></p><p>　?。?12<X<3120） （4.9）</p><p>　　（912<X<3120） （4.10）</p><p><b>　　BC段 </b></p><p>　?。?120<X<4000） （4.11）</p>

100、;<p><b>　　（4.12）</b></p><p>　　= 30474.08X121897047 （3120X4000）</p><p>　　根據(jù)以上剪力和彎矩的求解，可以畫出剪力及彎矩圖4.18。</p><p><b>　　F(N)</b></p><p><

101、b>　　35681.8</b></p><p><b>　　30474.1</b></p><p><b>　　X(mm)</b></p><p>　　-63581.3 -26817917.4</p><p><b>　　X(mm)</b><

102、;/p><p>　　M(N·mm) 113570885.8</p><p>　　圖4.18 副車架額定載荷時剪力及彎矩圖</p><p>　　3、副車架強(qiáng)度剛度校核</p><p>　　對于塑性材料，其彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件為：</p><p><b>　　（4.13）</b></

103、p><p>　　由 （4.14）</p><p>　　即有 （4.15） </p><p>　　式中—梁內(nèi)最大彎矩截面彎矩值；</p><p><b>　　—抗彎截

104、面模量；</b></p><p>　　—梁截面對中性軸的慣性矩；</p><p>　　—最大彎矩截面距中性軸最遠(yuǎn)處。</p><p>　　對與矩形副車架截面，截面慣性矩</p><p>　　（4.16） </p><p><b>　　即有：</b>&l

105、t;/p><p><b>　　= </b></p><p>　　=378.57MPa</p><p>　　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)力與最大抗壓應(yīng)力相等，即有：</p><p>　　===378.57MPa510MPa </p><p>　　在所選材料的許用應(yīng)力范圍內(nèi)。<

106、;/p><p>　　4、副車架彎曲變形校核</p><p>　　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和最大轉(zhuǎn)角，然后進(jìn)行副車架彎曲變形的校核。</p><p>　　當(dāng)梁的形式為圖4.19所示形式時，梁的撓曲線方程為：</p><p><b>　　F</b></p><p>　

107、　A B</p><p>　　a b </p><p><b>　　L</b></p><p>　　圖5.19 副車架等效簡支梁</p><p><b>　?。?.17）

108、</b></p><p>　　（axl （4.18） </p><p><b>　　梁的轉(zhuǎn)角方程</b></p><p>　?。?.19）

109、 （4.20）</p><p>　　式中—作用在梁上的力，規(guī)定其向下為正，向上為負(fù)；</p><p>　　E—梁構(gòu)成材料的彈性模量，；</p><p><b>　　I—梁的慣性矩。</b></p>

110、<p>　　進(jìn)行疊加后求得，在礦用自卸車車額定裝載時，其撓度為：</p><p><b>　?。?xa）</b></p><p><b>　　（axl）</b></p><p><b>　　即有最大撓度： </b></p><p><b>　?。?.21

111、）</b></p><p>　　=0.00064256</p><p>　　求得A、B兩處轉(zhuǎn)角為：</p><p><b>　　=1.715度</b></p><p><b>　　=0.5293度 </b></p><p><b>　　即梁的最大轉(zhuǎn)角：&

112、lt;/b></p><p><b>　　1.715度</b></p><p>　　由計算的撓度和轉(zhuǎn)角，參照選材的許用撓度和許用最大轉(zhuǎn)角，均在許用數(shù)值之內(nèi)。</p><p><b>　　4.6本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要對自卸汽車副車架進(jìn)行了計算。主要確定了主、副車架的外形、

113、材料、尺寸；選擇了主、副車架的連接形式；對副車架強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核；從計算結(jié)果可知，副車架能夠安全的承受載荷。</p><p>　　第五章 整車性能分析</p><p><b>　　5.1 概述</b></p><p>　　從上述分析過程中可以看出，自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計要綜合考慮各項因素，既要結(jié)構(gòu)緊湊又要具有較大的舉升力，更要安全可靠。因

114、此對自卸車的整車性能分析也很重要,本章主要是對自卸車的各項性能進(jìn)行了逐一分析,確保自卸車在使用過程中安全可靠。</p><p>　　5.2 汽車動力性能分析</p><p>　　5.2.1 基本參數(shù)確定</p><p>　　發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率隨著發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化的二條重要特性曲線，為非線形曲線。工程實踐表明，可用而次三相式來描述汽車發(fā)動機(jī)的的外特性，即<

115、;/p><p><b>　　（5.1）</b></p><p>　　式中 ——發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩(N·m);</p><p>　　——發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速(r/min);</p><p>　　a、b、c——待定系數(shù)，有具體的外特性曲線決定。</p><p>　　如果已知發(fā)動機(jī)的外特性，則可利用