高位自卸汽車的設(shè)計(jì)

1、<p>　　高位自卸汽車設(shè)計(jì)說明書</p><p>　　班 級： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)老師： &l

2、t;/p><p>　　時(shí)間： 年 月 號 </p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　目前國內(nèi)生產(chǎn)的自卸汽車其卸貨方式為散裝貨物沿汽車大梁或者側(cè)向卸下，卸貨高度都是固定的。若需要將貨物卸到較高處或使貨物堆積得較高些，目前的自卸汽車就難以滿足要求。為此需設(shè)計(jì)一種高位自卸汽車，它能將車廂舉升到一定高度后再傾斜車廂卸貨。為

3、實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，先將車廂舉升然后翻轉(zhuǎn)車廂進(jìn)行卸貨，可以將車廂舉升到任意高度后停止舉升，然后車廂翻轉(zhuǎn)以達(dá)到自動(dòng)卸貨。</p><p>　　高位自卸汽車的設(shè)計(jì)要求是具有一般自卸汽車的功能。在比較水平的狀態(tài)下,能將滿載貨物的車廂平穩(wěn)地舉升到一定的高度。為方便卸貨，要求車廂在舉升過程中逐步后移。車廂處于最大升程位置時(shí)，車廂后移量為a。為保證車廂的穩(wěn)定性，其最大后移量amax不得超過1.2a。在舉升過程中可在任意高度停留卸貨

4、。在車廂傾斜卸貨時(shí)，后廂門隨之聯(lián)動(dòng)打開；卸貨完畢，車廂恢復(fù)水平狀態(tài)，后廂門也隨之可靠關(guān)閉。舉升和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的安裝空間不超過車廂底部與大梁間的空間，后廂門打開機(jī)構(gòu)的安裝面不超過車廂側(cè)面。結(jié)構(gòu)盡量緊湊、簡單、可靠，具有良好的動(dòng)力傳遞性能。</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)高位自卸汽車的設(shè)計(jì)要求，再設(shè)計(jì)過程中主要考慮把工作分解，使用舉升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車廂的舉升，在舉升過程中通過關(guān)閉或打開液壓缸的進(jìn)出油路使舉升機(jī)構(gòu)穩(wěn)定的停止在任意高

5、度；使用翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車廂翻轉(zhuǎn)，車廂翻轉(zhuǎn)只要實(shí)現(xiàn)最大翻轉(zhuǎn)角度達(dá)到設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)在翻轉(zhuǎn)過程中的平穩(wěn)就可以了。就機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的目的來看，機(jī)構(gòu)上的點(diǎn)沒有要求具體的運(yùn)動(dòng)軌跡，只要實(shí)現(xiàn)指定位置的機(jī)構(gòu)的綜合就可以了，這個(gè)設(shè)計(jì)主要是通過四桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。機(jī)構(gòu)選擇和設(shè)計(jì)的過程中除了機(jī)構(gòu)分析還要考慮到結(jié)構(gòu)的受力和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高位 舉升 翻轉(zhuǎn) 自卸 </p><p><

6、b>　　一 背景資料</b></p><p>　　自卸汽車車廂配有自動(dòng)傾卸裝置的汽車。俗稱為翻斗車、工程車，由汽車底盤、液壓舉升機(jī)構(gòu)和貨廂組成。在土木工程中，常同挖掘機(jī)、裝載機(jī)、帶式輸送機(jī)等聯(lián)合作業(yè)，構(gòu)成裝、運(yùn)、卸生產(chǎn)線，進(jìn)行土方、砂石、松散物料的裝卸運(yùn)輸。由于裝載車廂能自動(dòng)傾翻一定角度卸料，大大節(jié)省卸料時(shí)間和勞動(dòng)力，縮短運(yùn)輸周期，提高生產(chǎn)效率，降低運(yùn)輸成本，并標(biāo)明裝載容積，是常用的運(yùn)輸機(jī)械。

7、</p><p>　　圖1-1 大運(yùn) N8E重卡 290馬力 8X4 7米自卸車(DYX3311PA38WPD3C)自卸汽車</p><p>　　圖1-2 一般自卸汽車的結(jié)構(gòu)原理簡圖</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤及駕駛室的構(gòu)造和一般載重汽車相同。車廂可以后向傾翻或側(cè)向傾翻，通過操縱系統(tǒng)控制活塞桿運(yùn)動(dòng)，以后向傾翻較普遍，推動(dòng)活塞桿使車廂傾翻。少數(shù)雙向傾翻。高壓油經(jīng)

8、分配閥、油管進(jìn)入舉升液壓缸，車廂前端有駕駛室安全防護(hù)板。發(fā)動(dòng)機(jī)通過變速器、裝置驅(qū)動(dòng)液壓泵，車廂液壓傾翻機(jī)構(gòu)由油箱、液壓泵、分配閥、舉升液壓缸、控制閥和油管等組成。車廂液壓傾翻機(jī)構(gòu)由油箱、液壓泵、分配閥、舉升液壓缸、控制閥和油管等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)通過變速器、取力裝置驅(qū)動(dòng)液壓泵，高壓油經(jīng)分配閥、油管進(jìn)入舉升液壓缸，推動(dòng)活塞桿使車廂傾翻。以后向傾翻較普遍，通過操縱系統(tǒng)控制活塞桿運(yùn)動(dòng)，可使車廂停止在任何需要的傾斜位置上，車廂利用自身重力和液壓控制復(fù)

9、位。</p><p><b>　　二 設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)簡介和目的</p><p>　　目前國內(nèi)生產(chǎn)的自卸汽車其卸貨方式為散裝貨物沿著汽車大梁卸下或者側(cè)向傾翻卸下，卸貨高度都是固定的。若需要將貨物卸到較高處或使貨物堆積得較高些，目前的自卸汽車就難以滿足要求。</p><p>　　為此需

10、設(shè)計(jì)一種高位自卸汽車，它能將車廂舉升到一定高度后再傾斜車廂卸貨。這樣可以滿足使貨物堆積的更高的要求，在現(xiàn)在土地資源緊張，使用高位自卸汽車可以在相同的面積上更快的堆積更多的貨物。而不用其它機(jī)械配合作業(yè)，提高了工作效率。</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1.具有一般自卸汽車的功能。</p><p>　　2.在比較水平的狀態(tài)下,能將滿

11、載貨物的車廂平穩(wěn)地舉升到一定的高度，最大升程Smax見表。</p><p>　　3.為方便卸貨，要求車廂在舉升過程中逐步后移。車廂處于最大升程位置時(shí)，車廂后移量a見表。為保證車廂的穩(wěn)定性，其最大后移量amax不得超過1.2a。</p><p>　　4.在舉升過程中可在任意高度停留卸貨。</p><p>　　5.結(jié)構(gòu)盡量緊湊、簡單、可靠，具有良好的動(dòng)力傳遞性能。<

12、;/p><p>　　6.在車廂傾斜卸貨時(shí)，后廂門隨之聯(lián)動(dòng)打開；卸貨完畢，車廂恢復(fù)水平狀態(tài)，后廂門也隨之可靠關(guān)閉。</p><p>　　7.舉升和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的安裝空間不超過車廂底部與大梁間的空間，后廂門打開機(jī)構(gòu)的安裝面不超過車廂側(cè)面。</p><p>　　圖2-1 自卸汽車數(shù)據(jù)簡圖</p><p>　　圖2-2 自卸汽車廂工作狀態(tài)圖</p>

13、;<p>　　表2-1機(jī)構(gòu)要求數(shù)據(jù)表（單位：mm）</p><p>　　2.3 工作流程和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>　　工作流程：將要卸貨時(shí)。首先舉升機(jī)構(gòu)將車廂舉升到一定高度，在這期間車廂始終保持平行，車廂門始終保持關(guān)閉狀態(tài)；等到舉升機(jī)構(gòu)將車廂舉到將要卸貨的高度時(shí)，舉升機(jī)構(gòu)停止工作，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)開始工作，此時(shí)車廂門也開始打開，緩慢的講貨物卸到固定的地方。工作的循環(huán)圖如下圖所示

14、；</p><p>　　圖 23廂門工作過程循環(huán)圖</p><p><b>　　三 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1機(jī)構(gòu)的選擇方案</p><p>　　舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以有多個(gè)方案來實(shí)現(xiàn)車廂舉升和后移運(yùn)動(dòng)。利用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車廂的舉

15、升，其安裝空間不能超過車廂底部與大梁間的空間。結(jié)構(gòu)盡量緊湊，可靠，具有良好的動(dòng)力傳遞性能。并不是每個(gè)機(jī)構(gòu)都能符合這種高要求，下面列舉出三種方案和它們的特點(diǎn)，選擇比較恰當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)。</p><p>　　方案一：平行四邊形舉升機(jī)構(gòu)</p><p>　　圖3-1 平行四邊形舉升機(jī)構(gòu)原理圖</p><p>　　工作原理：如上圖所示機(jī)構(gòu)，CBEF形成一平行四邊形，桿BC在液壓

16、油缸的帶動(dòng)下繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成車廂的舉升和下降。</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　1．結(jié)構(gòu)簡單，易于加工、安裝和維修；</p><p>　　2．能夠保證車廂在舉升和下降過程中保持水平，穩(wěn)定性好；</p><p>　　3．液壓油缸較小的推程能夠完成車廂較大的上移量。</p>

17、<p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　1.車廂上移時(shí)，其后移量很大。為了保證車廂舉升到最大高度時(shí)，其最大后移量不超過設(shè)計(jì)要求，需將桿BC、EF做得很長，甚至大大超過了車廂的長度，在工程實(shí)際中不能實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　方案二 雙平行四邊形聯(lián)動(dòng)舉升機(jī)構(gòu)</p><p>　　圖3-2 雙平行四邊形聯(lián)動(dòng)舉升機(jī)構(gòu)原

18、理圖</p><p>　　工作原理：如上圖所示，該舉升機(jī)構(gòu)是液壓缸作為原動(dòng)件推動(dòng)絞點(diǎn)F,D和滑塊E走動(dòng)，從而使車廂平穩(wěn)的上升，并且穩(wěn)步的向后走。</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　1．結(jié)構(gòu)緊湊，能滿足車廂水平上升下降的功能，且在上升中可以穩(wěn)步的后移；</p><p>　　2．該機(jī)構(gòu)克服了平行

19、四邊形機(jī)構(gòu)桿件過長的缺點(diǎn)；</p><p>　　3．機(jī)構(gòu)的受力均衡，有助于延長機(jī)構(gòu)的使用壽命。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　機(jī)構(gòu)相對復(fù)雜，油缸的負(fù)載大，需要較大的液壓系統(tǒng)。</p><p>　　方案三 剪式舉升機(jī)構(gòu)</p><p>　　圖3-3 剪式機(jī)構(gòu)舉

20、升機(jī)構(gòu)原理圖</p><p>　　工作原理：如上圖所示，該機(jī)構(gòu)采用長度相等的AB和CD桿鉸接于E點(diǎn)，C,D點(diǎn)處可以滑動(dòng)。當(dāng)液壓缸作用時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)車廂的上升時(shí)并且能向后移。</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p><b>　　機(jī)構(gòu)簡單，緊湊</b></p><p><b>

21、;　　受力狀況良好，</b></p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　初始狀態(tài)時(shí)液壓缸和CD桿之間的傳動(dòng)角很小，需要較大的動(dòng)力</p><p>　　舉升到一定高度時(shí)，AC和BD兩點(diǎn)之間的距離變短，車廂容易失穩(wěn)。</p><p>　　3.2 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><

22、;p>　　翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)車廂翻轉(zhuǎn)的功能的機(jī)構(gòu)，同車廂舉升機(jī)構(gòu)一樣，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)也是利用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車廂的翻轉(zhuǎn)，其安裝空間不能超過車廂底部與大梁間的空間。結(jié)構(gòu)盡量緊湊，可靠，具有良好的動(dòng)力傳遞性能。既要結(jié)構(gòu)簡單，又要符合安裝要求的機(jī)構(gòu)是沒有最好的，而且翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和車廂的舉升機(jī)構(gòu)要搭配使用實(shí)現(xiàn)他們的綜合功能，所以要考慮的因素很多，因此也列出幾種方案，根據(jù)其結(jié)構(gòu)說出這種方案的主要特點(diǎn)，然后選擇使用。</p><p

23、>　　3.2.1 機(jī)構(gòu)的選擇</p><p>　　方案一、普通直推式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</p><p>　　圖3-4 普通直推翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</p><p>　　這種機(jī)構(gòu)是油缸驅(qū)動(dòng)的四桿機(jī)構(gòu)，是目前一般的自卸汽車上面最常使用的機(jī)構(gòu)，在普通自卸汽車上面得到了廣泛的應(yīng)用，時(shí)間說明這種機(jī)構(gòu)具有很高的使用價(jià)值。首先是機(jī)構(gòu)簡單，只需要使用一個(gè)液壓油缸就可以實(shí)現(xiàn)車廂的翻轉(zhuǎn)，維護(hù)快捷方便

24、。但是油缸的行程相對較大，選用舉升力量較大的油缸把油缸安裝在靠近旋轉(zhuǎn)支座的地方或者利用汽車底盤間隙合理安裝布局可以避免行程較大的缺點(diǎn)。</p><p>　　方案二、曲柄搖桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</p><p>　　圖3-5 曲柄搖桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</p><p>　　這個(gè)機(jī)構(gòu)是有曲柄搖桿機(jī)構(gòu)聯(lián)想到的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)中油缸是提供動(dòng)力的作用，油缸的的行程變小，在油缸勻速推進(jìn)時(shí)，車廂的翻

25、轉(zhuǎn)不勻速，可以方便卸貨。</p><p>　　3.3 廂門開合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 機(jī)構(gòu)的選擇方案</p><p>　　后廂門打開機(jī)構(gòu)的要求是當(dāng)車廂翻轉(zhuǎn)卸貨時(shí)，后廂門隨之聯(lián)動(dòng)打開，卸貨完畢，車廂恢復(fù)水平狀態(tài)，后廂門也隨之可靠關(guān)閉。圖2-2中可以看出當(dāng)車廂翻轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，廂門也打開相同的角度。由此可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p>&l

26、t;p><b>　　方案一、自開式機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　3-6 自開式廂門打開機(jī)構(gòu)</p><p>　　因?yàn)閹T和車廂翻轉(zhuǎn)的角度相同，所以廂門在打開和關(guān)閉的時(shí)候都處于豎直狀態(tài)，因此考慮利用廂門的重力使之自由打開。在要卸貨的時(shí)候打開鎖住廂門的機(jī)構(gòu)，廂門可以隨車廂的翻轉(zhuǎn)自由打開。當(dāng)卸貨完畢的時(shí)候，在使用鎖止機(jī)構(gòu)吧廂門鎖死，實(shí)現(xiàn)廂門可靠的關(guān)閉。該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡

27、單，容易想到。可以利用車廂底部空間，方便安裝。但是車門的開閉是自由的，不能精確實(shí)現(xiàn)車門打開角度與翻轉(zhuǎn)角度之間的函數(shù)關(guān)系。</p><p>　　方案二、控制開合式機(jī)構(gòu)。</p><p>　　圖3-7 控制開合式廂門打開機(jī)構(gòu)</p><p>　　該機(jī)構(gòu)通過控制桿控制廂門上面的鉸實(shí)現(xiàn)廂門的開合。把控制桿和車廂翻轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)恰當(dāng)?shù)穆?lián)系在一起時(shí)，可以精確的實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)和廂門打開的聯(lián)

28、動(dòng)控制。但是這個(gè)機(jī)構(gòu)的安裝困難，這種結(jié)構(gòu)或者類似結(jié)構(gòu)安裝在車廂側(cè)面比較合適，設(shè)計(jì)題目中沒有給車廂側(cè)面的空間，如果安裝在車廂底部，控制桿會(huì)影響卸貨。</p><p>　　考慮到制造成本和實(shí)際應(yīng)用，在組合設(shè)計(jì)中廂門開合機(jī)構(gòu)我都是選擇了自開式手動(dòng)打開機(jī)構(gòu)。</p><p>　　3.4 機(jī)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)</p><p>　　3.4.1 方案一：</p>&l

29、t;p>　　圖38方案一組合設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　此方案中，舉升機(jī)構(gòu)我采用了雙平行四邊形聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，后廂門打開機(jī)構(gòu)我采用了手動(dòng)式打開機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：</b></p><p><b>　　舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p&g

30、t;　　圖 39舉升機(jī)構(gòu)的計(jì)算圖</p><p>　　首先假設(shè)桿AG的初始角度為X1，旋轉(zhuǎn)后的角度為X2=800，桿AG的長度是L1,桿GH的長度是L2。</p><p><b>　　舉升高度：</b></p><p><b>　　后移量：</b></p><p><b>　　安裝所需空

31、間：</b></p><p>　　假設(shè)X1=850，由上式計(jì)算可得：X0=150，L1=1240，L2=790，</p><p>　　根據(jù)計(jì)算可以安排油缸的尺寸，油缸最短為480，伸長的長度為850，BL=400.</p><p><b>　　翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　圖 310翻轉(zhuǎn)機(jī)

32、構(gòu)的計(jì)算圖</p><p>　　翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中B和H的豎直高度差H=400，偏轉(zhuǎn)角X=550，</p><p>　　為了受力良好，E點(diǎn)安排在車廂的重心附近，因?yàn)檐噹拈L度是3700，設(shè)L3=1700，L1=L2，則，2=(L1+L2)2-[L3(1-cos55)sinL3(sin55L3+H)]2</p><p>　　計(jì)算得到L1=L2=960,L3=1800</

33、p><p>　　根據(jù)計(jì)算可以安排油缸最短尺寸是700，AB=250，BC=900。</p><p>　　廂門開合機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：</p><p>　　廂門開合機(jī)構(gòu)是基于實(shí)用的目的選擇了廂門開合機(jī)構(gòu)中的利用重力自由開合的機(jī)構(gòu)，在這個(gè)簡單的機(jī)構(gòu)中，具體尺寸要求不高，但是必須要保證廂門的配合緊密，使廂門能夠嚴(yán)密的關(guān)上，當(dāng)廂門的鎖止機(jī)構(gòu)打開的時(shí)候，機(jī)構(gòu)不能影響廂門自由的打開。具體

34、尺寸可以在模型建立的過程中根據(jù)模型選擇適合的尺寸。</p><p><b>　　3.4.2方案二：</b></p><p>　　圖 311方案二組合設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　此方案中，舉升機(jī)構(gòu)我采用了平行四邊形機(jī)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用了普通翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，后廂門打開機(jī)構(gòu)我采用了手動(dòng)式打開機(jī)構(gòu)。</p><p><b&g

35、t;　　機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：</b></p><p><b>　　1，舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　首先假設(shè)桿AB的初始角度為X1，旋轉(zhuǎn)后的角度為X2=800，桿AB的長度是L1,桿CD的長度是L2。且L1=L2。</p><p><b>　　舉升高度：</b></p><p>

36、<b>　　后移量：</b></p><p><b>　　安裝所需空間：</b></p><p>　　假設(shè)X1=850，由上式計(jì)算可得：X0=200，L1=1265，L2=1265，</p><p><b>　　2，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的尺寸和液

37、壓缸的傾斜程度有關(guān)，假設(shè)液壓缸的傾斜角為600，車廂的長度為3700，則，可以安排油缸最短尺寸是800。</p><p>　　3，廂門開合機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：</p><p>　　廂門開合機(jī)構(gòu)是基于實(shí)用的目的選擇了廂門開合機(jī)構(gòu)中的利用重力自由開合的機(jī)構(gòu)，在這個(gè)簡單的機(jī)構(gòu)中，具體尺寸要求不高，但是必須要保證廂門的配合緊密，使廂門能夠嚴(yán)密的關(guān)上，當(dāng)廂門的鎖止機(jī)構(gòu)打開的時(shí)候，機(jī)構(gòu)不能影響廂門自由的打開

38、。具體尺寸可以在模型建立的過程中根據(jù)模型選擇適合的尺寸。</p><p>　　3.4.3 方案三:</p><p>　　圖 3012方案三組合設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　此方案中，舉升機(jī)構(gòu)我采用了剪式舉升機(jī)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用了普通翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，后廂門打開機(jī)構(gòu)我采用了手動(dòng)式打開機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：&l

39、t;/b></p><p><b>　　1，舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　首先假設(shè)桿CD的初始角度為X1，旋轉(zhuǎn)后的角度為X2=800，桿CD的長度是L1,桿AB的長度是L2。且L1=L2。</p><p><b>　　舉升高度：</b></p><p><b>　　后移

40、量：</b></p><p><b>　　安裝所需空間：</b></p><p>　　假設(shè)X1=850，由上式計(jì)算可得：X0=200，L1=1265，L2=1265，</p><p><b>　　2，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的尺寸和液壓缸的傾斜程度有關(guān)，假設(shè)液

41、壓缸的傾斜角為600，車廂的長度為3700，則，可以安排油缸最短尺寸是800。</p><p>　　3，廂門開合機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：</p><p>　　廂門開合機(jī)構(gòu)是基于實(shí)用的目的選擇了廂門開合機(jī)構(gòu)中的利用重力自由開合的機(jī)構(gòu)，在這個(gè)簡單的機(jī)構(gòu)中，具體尺寸要求不高，但是必須要保證廂門的配合緊密，使廂門能夠嚴(yán)密的關(guān)上，當(dāng)廂門的鎖止機(jī)構(gòu)打開的時(shí)候，機(jī)構(gòu)不能影響廂門自由的打開。具體尺寸可以在模型建立的

42、過程中根據(jù)模型選擇適合的尺寸。</p><p><b>　　四．設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過比較上面的3個(gè)組合方案的優(yōu)缺點(diǎn)，我覺得最優(yōu)方案應(yīng)該是方案一，因?yàn)樗桨付?，三比較具有受力更加均衡，結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時(shí)機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件不易損壞，損壞了更方便維修和更換等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，主要運(yùn)用了本學(xué)期

43、學(xué)習(xí)到的關(guān)于機(jī)械原理方面的知識(shí)。我在設(shè)計(jì)分機(jī)構(gòu)的時(shí)候，感到了自己知識(shí)的不足。在設(shè)計(jì)的過程中我覺得自己的設(shè)計(jì)不完善，計(jì)算不夠，這樣雖然說明了給機(jī)構(gòu)施加一定的荷載是可以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)的，卻不知道需要多大的力才可以推動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，更沒有分析進(jìn)一步分析材料的性質(zhì)和選定材料的截面尺寸和截面形狀的設(shè)計(jì)是否符合受力要求。</p><p>　　4.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的目的</p><p>　　1）培養(yǎng)綜合運(yùn)用所

44、學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐技能，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和規(guī)律，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的能力。</p><p>　　2）通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，熟悉設(shè)計(jì)過程，學(xué)會(huì)準(zhǔn)確使用資料，設(shè)計(jì)計(jì)算，分析設(shè)計(jì)結(jié)果，繪制圖樣，在機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的運(yùn)用上得到訓(xùn)練。</p><p>　　3）在課余時(shí)間，提供一個(gè)較為充分的設(shè)計(jì)空間，使在鞏固所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)，在設(shè)計(jì)實(shí)踐中深刻領(lǐng)會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)涵。</p&g

45、t;<p>　　4.2 機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟</p><p>　　1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)備：明確設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)要求，工作條件，針對設(shè)計(jì)任務(wù)和要求進(jìn)行分析調(diào)研，查閱有關(guān)資料，參觀現(xiàn)場實(shí)物。</p><p>　　2）方案設(shè)計(jì)： 根據(jù)分析調(diào)研結(jié)果，選擇原動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置，執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及它們之間的連接方式，擬定若干可行的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　3）總體設(shè)計(jì)：對所擬定的發(fā)難

46、進(jìn)行計(jì)算，分析，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行必要的初步設(shè)計(jì)，進(jìn)行分析比較，選擇一個(gè)正確合理的設(shè)計(jì)方案，繪制整體方案簡圖。</p><p>　　4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（本次沒有用到這一步）：針對某一部件，如部分傳動(dòng)裝置或執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，根據(jù)各個(gè)零部件的強(qiáng)度，剛度，使用壽命和結(jié)構(gòu)要求，確定其結(jié)構(gòu)尺寸和裝配關(guān)系，完成裝配圖樣設(shè)計(jì)和零件圖樣設(shè)計(jì)。</p><p>　　5）整理文檔：整理設(shè)計(jì)圖樣，編寫設(shè)計(jì)

47、說明書。</p><p>　　4.3 設(shè)計(jì)中需要注意的幾個(gè)問題</p><p>　　1）循序漸進(jìn)，逐步完善：在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，要意識(shí)到，設(shè)計(jì)過程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要從機(jī)械系統(tǒng)整體需要考慮，必須經(jīng)過反復(fù)推敲和認(rèn)真思考才能得到一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　2）鞏固機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能，注重設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練：機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容繁多，有很多需

48、要的知識(shí)課本上并沒有，應(yīng)該自覺加強(qiáng)理論與工程實(shí)踐的而結(jié)合，掌握認(rèn)識(shí)、分析、解決問的基本方法，提高設(shè)計(jì)能力。</p><p>　　3）汲取傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，勇于創(chuàng)新：機(jī)械設(shè)計(jì)題目主要來自工程實(shí)際中的常見問題，設(shè)計(jì)中有很多前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。在學(xué)習(xí)的過程中，要注意了解學(xué)習(xí)，繼承前人的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)發(fā)揮主觀能動(dòng)性，勇于創(chuàng)新，在設(shè)計(jì)實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。</p><p&g

49、t;　　4）整體著眼，提高綜合設(shè)計(jì)素質(zhì)：在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該自居加強(qiáng)自主設(shè)計(jì)意識(shí)，注意先總體設(shè)計(jì)，后部分設(shè)計(jì)，先概要設(shè)計(jì)，后詳細(xì)設(shè)計(jì)。遇到設(shè)計(jì)難度時(shí)，要從設(shè)計(jì)目標(biāo)出發(fā)，首先解決主要矛盾，逐漸解決次要矛盾。</p><p>　　4.4 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則</p><p>　　1）創(chuàng)新原則：設(shè)計(jì)是人們?yōu)檫_(dá)到某種目的所做的創(chuàng)造性工作，以內(nèi)創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的主要特征。機(jī)械設(shè)計(jì)，首先應(yīng)是創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)

50、是理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)同直覺的結(jié)合。現(xiàn)代設(shè)計(jì)的綜合性越來越突出，子啊增加了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性的同時(shí)，也給創(chuàng)新提供了更好的機(jī)會(huì)。</p><p>　　2）工藝性原則：構(gòu)件圖樣設(shè)計(jì)完成后，要力求使部件的結(jié)構(gòu)工藝性合理，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工。</p><p>　　3）安全原則：產(chǎn)品安全可靠的工作是對設(shè)計(jì)的基本要求。設(shè)計(jì)為了保障機(jī)械的安全可靠運(yùn)行，必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，材料性能，零部件強(qiáng)度，運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性等多方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)

51、設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.5 本次設(shè)計(jì)效果分析與改進(jìn)意見</p><p>　　這個(gè)設(shè)計(jì)經(jīng)過分析驗(yàn)證，達(dá)到了設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)要求。</p><p>　　這個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)然還有許多不完善的地方，目前的機(jī)構(gòu)根本不具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。如果考慮到應(yīng)用的問題，則需要很多的因素，針對這些設(shè)計(jì)要求進(jìn)行改進(jìn)。</p><p>　　首先是在機(jī)構(gòu)上面，在這個(gè)采用的機(jī)構(gòu)中

52、還可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要是改動(dòng)油缸和轉(zhuǎn)動(dòng)桿的鉸接位置，通過改變油缸和鉸接點(diǎn)的位置，可以避免初始傳動(dòng)角過小的問題。針對鉸點(diǎn)的位置調(diào)整也可以優(yōu)化在油缸勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)候的機(jī)構(gòu)目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)曲線，減小目標(biāo)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)中的沖擊。</p><p>　　4.6 設(shè)計(jì)心得體會(huì)</p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)初步了解了機(jī)械原理理論設(shè)計(jì)的一般過程和方法，加深了對機(jī)械原理這門課程的理解，同時(shí)也知道了原來學(xué)習(xí)工程材料、

53、理論力學(xué)等課程的應(yīng)用。在做機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中首先要滿足的條件是需要設(shè)計(jì)出符合運(yùn)動(dòng)要求的機(jī)構(gòu)簡圖，計(jì)算出機(jī)構(gòu)的尺寸，這些內(nèi)容也是這次做設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。</p><p>　　得到機(jī)構(gòu)簡圖以后需要對機(jī)械構(gòu)件進(jìn)行尺寸綜合，算出在符合承載要求的情況下需要的構(gòu)件尺寸。在設(shè)計(jì)構(gòu)件尺寸的過程中，不僅僅要考慮材料力學(xué)的知識(shí)，也要了解材料的特點(diǎn)。知道根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的材料。</p><p>　　通過這次課程

54、設(shè)計(jì)，我知道了自己還需要學(xué)習(xí)很多知識(shí)，書到用時(shí)方恨少，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要應(yīng)用到很多的知識(shí)。要想完成機(jī)械設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容，從計(jì)算、設(shè)計(jì)，到得到實(shí)物的過程，是一個(gè)分成復(fù)雜的過程，僅僅知道設(shè)計(jì)原料是沒有實(shí)際價(jià)值的，即使知道設(shè)計(jì)，加工和組裝對機(jī)器的性能也會(huì)有很大的影響。所以想要完成一個(gè)機(jī)器的設(shè)計(jì)過程，掌握設(shè)計(jì)制造機(jī)械的本領(lǐng)，我要繼續(xù)學(xué)習(xí)，爭取做的更好。</p><p>　　最后，我想感謝學(xué)校開設(shè)課程設(shè)計(jì)這門實(shí)訓(xùn)課。通

55、過這次實(shí)訓(xùn)極大地讓我們認(rèn)識(shí)到自身的不足以及機(jī)械所要求的嚴(yán)謹(jǐn)，在整個(gè)設(shè)計(jì)中，從項(xiàng)目規(guī)劃到尺度綜合到最后的設(shè)計(jì)說明書，這一系列環(huán)節(jié)都離不開李盛宇老師的細(xì)心指導(dǎo)。因?yàn)槭堑谝淮巫珜懺O(shè)計(jì)說明書，在許多細(xì)節(jié)方面考慮不周，對此，李老師都給予了耐心的解答與指正。</p><p><b>　　五 參考</b></p><p>　　[1] 劉會(huì)英, 張明勤, 徐寧. 機(jī)械原理第三版.

56、機(jī)械工業(yè)出版社, 2013年</p><p>　　[2] 機(jī)械工程手冊[S], 第十八篇, 機(jī)構(gòu)選型與運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1978年</p><p>　　[3] 裘建新等. 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì). 北京: 高等教育出版社, 2010年</p><p>　　[4] 朱新濤, 許祖敏, 徐峰等. CATIA機(jī)械設(shè)計(jì)從入門到精通. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,

57、2011年7月</p><p>　　[5] 劉朝儒等. 機(jī)械制圖[M]. 北京: 高等教育出版社, 2001年</p><p><b>　　問題</b></p><p>　　1問:所設(shè)計(jì)的組合結(jié)構(gòu)中自由度的多少？</p><p>　　答：方案一，如圖3-8所示。1舉升機(jī)構(gòu)中，n=9，PL=13，PH=0，則F=3n-2P

58、L-PH=39-213-0=1，圖中的液壓缸作為原動(dòng)件，所以原動(dòng)件數(shù)對于自由度，機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)；2翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，n=5，PL=7，PH=0，則F=3n-2PL-PH=35-27-0=1，圖中的液壓缸作為原動(dòng)件，所以原動(dòng)件數(shù)對于自由度，機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)；方案二，如圖3-11所示。1舉升機(jī)構(gòu)中，n=3，PL=4，PH=0，則F=3n-2PL-PH=33-24-0=1，圖中的液壓缸作為原動(dòng)件，所以原動(dòng)件數(shù)對于自由度，機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)；2

59、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，由于采用了普通翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由液壓缸提供動(dòng)力，從動(dòng)件隨著液壓缸的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，具有確定的運(yùn)動(dòng)；方案三，如圖3-12所示。1舉升機(jī)構(gòu)中，n=5，PL=7，PH=0，則F=3n-2PL-PH=35-27-0=1，圖中的液壓缸作為原動(dòng)件，所以原動(dòng)件數(shù)對于自由度，機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)；2翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，由于采用了普通翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由液壓缸提供動(dòng)力，從動(dòng)件隨著液壓缸的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，具有確定的運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　2問：所設(shè)

60、計(jì)的組合結(jié)構(gòu)中有沒有虛約束，復(fù)合鉸鏈，局部自由度？</p><p>　　答：方案一中，如圖3-8示，GH,FI,DJ,與AG,BF,CD是虛約束，G是復(fù)合鉸鏈；方案二中，AB,CD是虛約束，無復(fù)合鉸鏈；方案三中，C和D處的鉸鏈點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副屬于虛約束，應(yīng)該去掉其中的一個(gè)，無復(fù)合鉸鏈。三個(gè)組合結(jié)構(gòu)均無局部自由度。</p><p>　　3問：如何利用原有機(jī)構(gòu)去打開車廂門？</p>

61、;<p>　　答：1）如3.3（第8頁）廂門開合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中的方案二所示，該機(jī)構(gòu)通過控制桿控制廂門上面的鉸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)廂門的開合。把控制桿和車廂翻轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)恰當(dāng)?shù)穆?lián)系在一起時(shí)，可以精確的實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)和廂門打開的聯(lián)動(dòng)控制；2）在組合結(jié)構(gòu)的舉升機(jī)構(gòu)加上一個(gè)平面凸輪，對它進(jìn)行單獨(dú)的手機(jī)，它滿足舉升機(jī)構(gòu)在上升階段一直保持車廂門的關(guān)閉，當(dāng)舉升結(jié)束翻轉(zhuǎn)開始時(shí)，它能夠?qū)④噹T打開；3）在組合結(jié)構(gòu)的舉升機(jī)構(gòu)和車廂門的絞點(diǎn)處加上一桿，利用機(jī)械原理所學(xué)