拉臂式垃圾車的改裝設(shè)計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 本科生畢業(yè)設(shè)計 拉臂式垃圾車的改裝設(shè)計 院系名稱 ： 汽車工程系 專業(yè)班級 ： 車輛工程 07-1 班 學(xué)生姓名 ： 程雪峰 指導(dǎo)教師 ： 呂德剛 職 稱 ： 講 師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二一一年六月 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 The Graduation Design for Bachelors Degree The Modify and Design of Pull Arm Garbage Truck Candidate： Cheng Xuefeng Specialty： Vehicle Engineering Class： B07-1 Supervisor： Lecturer. Lv Degang Heilongjiang Institute of Technology 2011-06 Harbin 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 摘 要 垃圾處理工 作是城市建設(shè)和管理的重要內(nèi)容，與人民生活密切相關(guān)。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)衛(wèi)部門需處理的垃圾從數(shù)量到種類都日益增多。無疑，垃圾處理工作量將加大，這樣，垃圾處理的效率問題將是我們面對的一個重要問題。拉臂式垃圾車可將地下垃圾箱內(nèi)的垃圾及垃圾箱一同拉至車上運走同時可自卸，降低了工人的勞動強度。該垃圾車的收運方式是目前世界上廣泛采用的垃圾收運方式，可以實現(xiàn)一車多箱，大大降低了配備成本和空間等等；其專用裝置的功能均以汽車發(fā)動機為動力，通過液壓機構(gòu)手動或電控來實現(xiàn)。車輛的箱體采用優(yōu)質(zhì)碳鋼密封焊接結(jié)構(gòu)， 具有強度高、重量輕、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。 本文作為拉臂式垃圾車的設(shè)計說明，首先介紹了拉臂式垃圾車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，由于 該類車的設(shè)計資料我國尚不完善，考慮該車同時能實現(xiàn)自卸功能，故參照自卸車相關(guān)設(shè)計方法對車廂箱體、舉升機構(gòu)、副車架及翻轉(zhuǎn)架進行設(shè)計，并對不同設(shè)計方案進行了比較分析，保證了拉臂式垃圾車的先進性及實用性。 關(guān)鍵詞 ：自卸功能；舉升機構(gòu)；一車多箱；液壓機構(gòu)；翻轉(zhuǎn)架黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 II ABSTRACT Garbage disposal is an important content of urban construction and management, which is closely to peoples life .As the development of our country economy and the growth of peoples living standard, sanitation departments need to dispose an increasing number and kinds of garbage. Its no doubt that the workload of garbage disposal will be increased, in this way, the efficiency of garbage disposal will be a significant problem we are facing. The truck can drag the underground rubbish along with the dustbin up to the truck, then carry away and download automatically, that decrease greatly workers power of work. The truck can also realize” one truck several carton”, which reduce tremendously the match cost and space, etc. The function of its isolated plant was powered by automobile engine, and realized by the manual or electric operation of hydraulic mechanism. The body of carton adopts quality carbon steel totally-sealing welding structure, it has strong point of high strength, light weight, do not produce secondary pollution. The article acts as the design specification of the pull arm garbage truck, first introduced the pull arm garbage truck research situation, as the class of vehicle design data is not perfect, considering the car can achieve dump function at the same time, by the same type of vehicles related design to finish the design of lifting bodies, the subframe and flip stand, and different designs were compared to ensure that the pull arm garbage trucks advanced and practical. Key words: Dump Function； Lifting Mechanism； Truckload with Many Trunks； Hydraulic Mechanism； Flip Frame 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 III 目 錄 摘 要 I Abstract II 第 1 章 緒 論 1 1.1 課題的提出 1 1.2 我國專用汽車現(xiàn)階段發(fā)展概況 1 1.3 我國專用汽車未來的發(fā)展趨勢 2 1.4 拉臂車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3 1.5 課題研究的目的和意義 5 1.5.1 課題的目的 5 1.5.2 課題研究的意義 6 第 2 章 拉臂式垃圾車主要性能參數(shù)選擇 7 2.1 拉臂式垃圾車總體尺寸 7 2.2 質(zhì)量參數(shù)的確定 7 2.3 其他性能的參數(shù) 8 2.4 本章小結(jié) 8 第 3 章 拉臂式垃圾車車廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 9 3.1 拉臂式垃圾車車廂的結(jié)構(gòu)形式 9 3.1.1 車廂的結(jié)構(gòu)形式 9 3.1.2 車廂材料 10 3.2 車廂尺寸參數(shù)的確定 10 3.2.1 車廂尺寸設(shè)計 10 3.2.2 車廂內(nèi)框尺寸 10 3.2.3 車廂地板高度 11 3.3 車廂板的鎖啟機構(gòu) 11 3.4 本章小結(jié) 12 第 4 章 舉升機構(gòu)的設(shè)計 13 4.1 拉臂架裝置結(jié)構(gòu)和工作原理 13 4.1.1 拉臂裝置結(jié)構(gòu)特點 13 4.1.2 拉臂架裝置工作原理 13 4.2 拉臂架裝置的受力分析 14 4.3 拉臂架裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)選用與設(shè)計 16 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 IV 4.3.1 拉臂架裝置各鉸支點布置 16 4.3.2 拉臂油缸的選用和油缸安裝角取值 17 4.4 拉臂強度校核 18 4.5 換箱工況的運動分析 18 4.6 本章小結(jié) 26 第 5 章 液壓系統(tǒng)設(shè)計 19 5.1 液壓系統(tǒng)布置 19 5.2 液壓元件的設(shè)計與選擇 20 5.3 取力器的選擇 21 5.4 本章小結(jié) 22 第 6 章 副車架的設(shè)計 24 6.1 專用汽車副車架的設(shè)計 24 6.1.1 副車架截面形狀及尺寸 24 6.1.2 副車架的前端形狀 24 6.2 副車架與主車架的連接 25 6.2.1 副車架與主車架的連接 25 6.2.2 縱梁與橫梁的連接設(shè)計 26 6.3 副車架主要尺寸參數(shù)設(shè)計計算 27 6.3.1 副車架主要尺寸設(shè)計 27 6.3.2 副車架的強度剛度校核 27 6.4 本章小結(jié) 30 結(jié) 論 31 參考文獻 32 致 謝 33 附 錄 A 34 附 錄 B 37 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 買文檔送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 第 1 章 緒 論 1.1 課題的提出 拉臂式垃圾車的收運方式是目前世界上廣泛采用的垃圾收運方式，可以實現(xiàn)一車多箱，大大降低了配備成本和空間等等；其專用裝置的功能均以汽車發(fā)動機為動力，通過液壓機構(gòu)手動或電控來實現(xiàn)。車輛的箱體采用優(yōu)質(zhì)碳鋼板全密封焊接結(jié)構(gòu)，具有強度高、重量輕、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點 1 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 圖 1.1 拉臂式垃圾車整車工況圖 1.2 我國專用汽車現(xiàn)階段發(fā)展概況 近年來隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，汽車工業(yè)作為國家支柱產(chǎn)業(yè)獲得了迅猛發(fā)展。專用汽車作為汽車工業(yè)的重要組成部分，也獲得 了快速發(fā)展。一方面，隨著產(chǎn)業(yè)政策逐步落實和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)政策不斷完善，從政策標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)上規(guī)范生產(chǎn)、提高技術(shù)水平及產(chǎn)品質(zhì)量；另一方面，隨著我國城市化建設(shè)、高速鐵路建設(shè)、公路建設(shè)及道路運輸業(yè)的快速發(fā)展，為我國專用汽車提供了大量的市場需求，專用汽車的產(chǎn)品品種日趨豐富、合理，產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)水平不斷提高，年產(chǎn)量也大幅提 高。 我國專用汽車起步于 20世紀 50年代末 60年代初，早期主要側(cè)重于應(yīng)用。雖然應(yīng)用較早，但全面發(fā)展始于 20世紀 80年代，比發(fā)達國家晚了近 30年。經(jīng)過 20余年的發(fā)展，我國專用汽車已經(jīng)具有一定規(guī)模，特別是近年 來，我國專用汽車發(fā)展迅速。據(jù)資料統(tǒng)計， 1999年全國專用汽車生產(chǎn)廠 546家， 2005年專用汽車企業(yè) 628家， 2006年已經(jīng)增加到 800家；生產(chǎn)能力也有了長足的發(fā)展， 1999年產(chǎn)量為 17.42萬輛， 2004年為 35萬， 2005年為 50萬輛， 2006年已接近 60萬輛， 2007年更是達到了 70萬輛。目前，我國專用汽車產(chǎn)量占載貨車總量的 40%左右，有接近 5000個產(chǎn)品品種，已經(jīng)成為我國汽車工業(yè)的重要組成部分。預(yù)計 “十一五 ”期間，我國專用汽車產(chǎn)品將達到 6000個品種，年產(chǎn)量 90萬輛，占當(dāng)年載貨車產(chǎn)量的 65%。 另外，我國專用汽車產(chǎn)品與發(fā)達國家和地區(qū)的專用汽車產(chǎn)品相比已基本接近，雖然在一些方面和發(fā)達國家和地區(qū)的同類產(chǎn)品相比還有一定差距，但總體上我國專用汽車行業(yè)在國際專用汽車行業(yè)中已占有重要地位，已經(jīng)基本具備參與國際市場競爭的能力。產(chǎn)品品種、檔次、工藝裝備、自主研發(fā)等方面都有了很大提高，基本實現(xiàn)了從進口向出口的轉(zhuǎn)變。 “十五 ”期間，專用車企業(yè)大多進行了結(jié)構(gòu)調(diào)整，很多中小企業(yè)通過黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 改制、兼并、重組等方式基本實現(xiàn)了企業(yè)性質(zhì)的轉(zhuǎn)變。大多數(shù)專用車企業(yè)擁有完備的產(chǎn)品研發(fā)體系，少部分產(chǎn)品已達到國際先進水平。 1.3 我國專用車未 來發(fā)展趨勢 1、 品種多樣化 專用汽車產(chǎn)品是專門為特殊用途服務(wù)的，隨著社會經(jīng)濟、技術(shù)的發(fā)展，由于專用汽車服務(wù)的廣泛性和專業(yè)性，形成了專用汽車多品種的特點。目前世界上專用汽車品種發(fā)展速度極快，功能要求越來越細，專用化程度越來越高。由于各行業(yè)的特點不同，我國專用汽車及其底盤發(fā)展趨勢對具體品種的需求量也不同。未來專用汽車新品種將主要集中在城市建設(shè)與服務(wù)和高等級公路運輸與管理兩大板塊，專用汽車市場將出現(xiàn)多個熱點同時并存的局面，從而形成市場的多元化。 2、 材質(zhì)輕量化 汽車輕量化是在保證汽車整體品質(zhì)和性能不受影響甚至提高 的前提下，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和使用輕質(zhì)材料來盡可能的降低產(chǎn)品自身重量。圍繞節(jié)能、環(huán)保、降低成本以及提高動力性、經(jīng)濟性、可靠性、安全性等基本性能，各國專用汽車企業(yè)都開展了新技術(shù)、新材料、新工藝的研究開發(fā)工作。歐、美、日在 20 年前就開始研究新材料的應(yīng)用，主要是鋁、鎂合金和工程塑料等。而我國專用汽車行業(yè)的輕型材料的應(yīng)用與之相比，還有不少的差距，鋁合金及不銹鋼材料的罐體、廂體的應(yīng)用才剛剛起步。因此國家有關(guān)部門在加大管理、改革稅收的同時，要積極引導(dǎo)用戶去購買經(jīng)濟性好的輕量化產(chǎn)品，切實推進我國專用汽車的輕量化。 3、 產(chǎn) 品重型化 統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示， 2007 年重型卡車的市場銷量為 487481 輛，同比增長 58.64%。從中長期來看，推動重型卡車行業(yè)增長的因素主要是公路貨運需求、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和房地產(chǎn)開發(fā)投資等。同時，道路條件的改善和交通運輸業(yè)的發(fā)展為公路運輸?shù)母咚倩⒓b箱化創(chuàng)造了良好條件，為大噸位、大功率、多軸化專用汽車的廣泛應(yīng)用提供了廣闊空間。 “十一五 ”期間，根據(jù)專用汽車產(chǎn)品需求新格局，適合高等級公路運輸?shù)闹匦蜖恳嚒⒏鞣N半掛汽車列車，適合于物流系統(tǒng)需求的各種重型廂式汽車等將會得到快速發(fā)展。 4、 產(chǎn)品高技術(shù)、高附加值 隨著國民經(jīng) 濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，市場對高技術(shù)、高附加值專用車產(chǎn)品的需求將會增強。同時，隨著市場競爭的加劇，產(chǎn)品成本的增加，勞動密集型產(chǎn)品以價格取勝的競爭優(yōu)勢將被進一步弱化，企業(yè)之間的競爭也將會轉(zhuǎn)向高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品的競爭。 “十一五 ”規(guī)劃，國家提倡機、電、氣、液、微電子、智能化技術(shù)的綜黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 合應(yīng)用，將能夠大大增強專用車產(chǎn)品的附加值和技術(shù)含量，提升性價比，通過鼓勵自主創(chuàng)新的政策將引導(dǎo)企業(yè)不斷提高產(chǎn)品的使用功能和附加值，推動粗放式產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向知識經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。 5、 企業(yè)合資合作、資產(chǎn)重組趨勢 “十五 ”期間，歐、美、日等地 區(qū)受勞動力價格及經(jīng)濟低迷狀況的制約，專用車生產(chǎn)企業(yè)紛紛來中國進行合資合作。如：湖北雙龍引進美國前卸式混凝土拌車技術(shù)、東莞永強與盧森堡寶亞公司合作生產(chǎn)消防車等等。通過合資合作，我國專用汽車行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量及工藝水平有了很大的提高。 “十一五 ”期間，發(fā)達國家進入中國專用車市場的頻率和幅度將大幅增加，中高端產(chǎn)品會快速發(fā)展。 .同時，根據(jù)我國經(jīng)濟方針和產(chǎn)業(yè)政策，國家將繼續(xù)加快國有中小型專用車企業(yè)改革，通過管理、技術(shù)入股等方式建立現(xiàn)代企業(yè)制度；鼓勵企業(yè)通過強強聯(lián)合、兼并、重組等方式，組成有國際競爭力的大型專用汽車集團；支持 有特色的專用車企業(yè)提高科技含量和產(chǎn)品集中度，逐漸形成國有民營并存、整車和零部件相協(xié)調(diào)的發(fā)展格局 。 1.4 拉臂車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外對拉臂車的研究較早，如芬蘭百特科集團已有 104 年的歷史，一些大的垃圾車制造公司已經(jīng)能生產(chǎn)出技術(shù)成熟的拉臂車產(chǎn)品，如芬蘭的百科特貨運裝卸技術(shù)公司、美國的 STELLAR 公司、荷蘭的海沃（ HYVA）及德國的 OTTO 等公司生產(chǎn)的液壓拉臂車系列涵蓋了裝載能力從 2 噸至 40 噸的數(shù)十種型號，被廣泛應(yīng)用在市政、建筑公司和廢棄物處理回收等行業(yè)。 我國拉臂車在裝卸能力、安全系統(tǒng)、材料及快速作業(yè)等方面 都不如國外同類產(chǎn)品。其原因除加工工藝落后外，主要是我國在這方面的研究還是最近十幾年的事情，因此引進國外產(chǎn)品進行消化吸收不僅可以節(jié)約大量的資金和時間，而且在技術(shù)上能夠?qū)崿F(xiàn)迅速趕超。目前我國對拉臂車的研究主要集中在高校及科研單位。 同濟大學(xué)機械工程學(xué)院的盛金良、李剛為改善拉臂式垃圾車的性能，以拉臂車工作平穩(wěn)性和降低液壓系統(tǒng)壓力波動為目標(biāo)，建立了數(shù)學(xué)模型，并采用計算機編程的手段對其進行優(yōu)化設(shè)計，改善了工作裝置的結(jié)構(gòu)。 同濟大學(xué)的王曉和黃宗益與上海環(huán)境科技裝備有限公司合作，首次對旋轉(zhuǎn)式拉臂車進行運動學(xué)、動力學(xué)數(shù)學(xué)建 模和優(yōu)化設(shè)計，并與普通拉臂車的動力學(xué)特性進行了對比，有效地降低了液壓缸所受的作用力，減少了卸料作業(yè)過程中箱體的傾斜角度，使其綜合性能得到顯著提高。 河北工程大學(xué)的王桂梅、李江波等采用多體動力學(xué)軟件 ADAMS 建立了垃圾運送車拉臂系統(tǒng)的仿真模型，將拉臂車的性能能分析和參數(shù)優(yōu)選集成起來，實現(xiàn)了產(chǎn)品的黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 虛擬設(shè)計：針對產(chǎn)品生產(chǎn)的小批量、多品種的特點，通過參數(shù)化手段，方便的進行模型間的切換，體現(xiàn)了并行設(shè)計的優(yōu)勢。 青島大學(xué)的劉大維、陳煥明等針對拉臂車工作裝置變負載、多工況的工作特點，利用系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析軟件 ADAMS 建 立了機械液壓模型進行聯(lián)合仿真；為得到較為真實的動力學(xué)響應(yīng)，將箱體滾輪與地面、箱體與副車架導(dǎo)向輪定義為非線性彈簧 -阻尼碰撞接觸力約束關(guān)系，分析結(jié)果表明：機械 -液壓聯(lián)合仿真能夠有效地模擬工作裝置在裝箱和舉升卸料過程中油缸力和拉臂作用力的動態(tài)變化規(guī)律，為拉臂車工作裝置動態(tài)分析提供了一種有效方法。 廣西大學(xué)的陳樹勛、王海波等以拉臂式壓縮垃圾車的車廂為研究對象，首先建立垃圾箱內(nèi)壓縮垃圾的變密度函數(shù)，利用 ADAMS 進行動力學(xué)仿真分析，求得各種實際工況下拉臂與汽車底盤作用在車廂上的包括瞬時加速度、慣性力等在內(nèi)的實際載荷；在對拉臂式垃式壓縮垃圾車車廂進行結(jié)構(gòu)有限元分析的基礎(chǔ)上，采用 ANSYS 為分析器的導(dǎo)重法對車廂結(jié)構(gòu)成功地進行了優(yōu)化設(shè)計，在滿足結(jié)構(gòu)強度要求的前提下，使結(jié)構(gòu)質(zhì)量減少 31%。 廣西大學(xué)的梁光明利用 ADAMS 軟件建立了拉臂機構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)模型驚醒仿真分析，得到了拉臂機構(gòu)在不同工況下的受力情況，為拉臂機構(gòu)的有限元分析提供載荷邊界條件，并利用 ANSYS 高效的優(yōu)化計算方法，對拉臂結(jié)構(gòu)驚醒優(yōu)化迭代計算，得出滿足剛度與強度要求的結(jié)構(gòu)總重量最小化的設(shè)計方案。 長沙環(huán)衛(wèi)機械研究中心的周敏介紹了 5t 拉臂式垃圾車的工作裝置和工作 原理，并對換箱工況的拉臂裝置受力分析進行討論，得到了拉臂完成換箱、傾卸動作的回轉(zhuǎn)鉸支點的位置參數(shù)、拉臂換箱回轉(zhuǎn)半徑、拉臂油缸活塞桿端回轉(zhuǎn)半徑的設(shè)計原則，及油缸安裝角的取值范圍。 1.5 課題研究的目的和意義 1.5.1 課題的目的 地球是我們賴以生存的家園，并為我們提供了如此美麗的環(huán)境。但是隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展和城市人口的高度集中，生活垃圾的產(chǎn)量正在逐步增加，我們的這個家園正在被垃圾所包圍。 一般生活垃圾可分為廢紙、塑料、玻璃、金屬和生物垃圾等五類。垃圾對人類生活和環(huán)境的主要危害是： 第一、占地過多。 堆放在城市郊區(qū)的垃圾，侵占了大量農(nóng)田。垃圾在自然界停留的時間也很長：煙頭、羊毛織物 15年；橘子皮 2年；易拉罐 80100年；塑料 100200黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 年；玻璃 1000年。 第二、污染空氣。垃圾是一種成份復(fù)雜的混合物。在運輸和露天堆放過程中，有機物分解產(chǎn)生惡臭，并向大氣釋放出大量的氨、硫化物等污染物，其中含有機揮發(fā)氣體達 100多種，這些釋放物中含有許多致癌、致畸物。塑料膜、紙屑和粉塵則隨風(fēng)飛揚形成 “白色污染 ”。 第三、污染水體。垃圾中的有害成份易經(jīng)雨水沖入地面水體，在垃圾堆放或填坑過程中還會產(chǎn)生大量的酸性和堿性 有機污染物，同時將垃圾中的重金屬溶解出來。垃圾直接被棄入河流、湖泊或海洋，則會引起更嚴重的污染。 第四、火災(zāi)隱患。垃圾中含有大量可燃物，在天然堆放過程中會產(chǎn)生甲烷等可燃氣，遇明火或自燃易引起火災(zāi)、垃圾爆炸事故不斷發(fā)生，造成重大損失。 第五、有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物，而且能為老鼠、鳥類及蚊蠅提供食物、棲息和繁殖的場所，也是傳染疾病的根源。許多的垃圾堆積在一起，不僅占用很多的土地，而且會產(chǎn)生一些有毒有害的物質(zhì)，發(fā)出陣陣的臭味，污染空氣、水源。同時，滋生蚊、蠅、蟑螂、老鼠，傳播疾病，對人們的健康危 害極大。 許多的垃圾堆積在一起，不僅占用很多的土地，而且會產(chǎn)生一些有毒有害的物質(zhì)，發(fā)出陣陣的臭味，污染空氣、水源。同時，滋生蚊、蠅、蟑螂、老鼠，傳播疾病，對人們的健康危害極大。 目前，全球每年產(chǎn)生的垃圾量在激增，達到 500億噸，這就需要更多的土地來堆放垃圾。然而，能堆放垃圾的特殊留用地已越來越難找到；垃圾填埋時，化學(xué)物質(zhì)可能泄露，污染地下水和土地；此外，如果利用焚燒處理垃圾，有可能造成空氣污染。面對過量的廢物，最有效的解決方法就是將垃圾妥善的集中收集起來并通過專用車輛對其運輸最終進行篩選回收再利用或進行科 學(xué)的統(tǒng)一處理。拉臂式垃圾車是目前垃圾收集、運輸環(huán)節(jié)應(yīng)用十分廣泛的專用車輛，在垃圾運輸過程密封性好不會產(chǎn)生二次污染等危害。 1.5.2 課題研究的意義 垃圾處理工作是城市建設(shè)和管理的重要內(nèi)容，與人民生活密切相關(guān)。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)衛(wèi)部門需處理的垃圾從數(shù)量到種類都日益增多。無疑，垃圾處理工作量將加大，這樣，垃圾處理的效率問題將是我們面對的一個重要問題。垃圾的處理包括垃圾的收集、運輸及最終處理，其中垃圾運輸是重要的一環(huán)，這不僅因為它的效率直接影響整個垃圾處理工作的效率，而且如運輸工具選擇 不慎，會在運輸過程中產(chǎn)生泄漏、廢氣等污染，嚴重影響垃圾處理工作及城市環(huán)境。 拉臂車是一種箱體可自卸式的垃圾轉(zhuǎn)運車輛，其車載工作裝置通過連桿機構(gòu)實現(xiàn)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 箱體自動裝卸和垃圾傾斜的功能。由于這種車輛工作效率比較高，因此被廣泛用于多種貨物的箱體裝、運、卸服務(wù)。其工作原理是在垃圾中轉(zhuǎn)站，利用拉臂車的車載工作裝置，將垃圾集裝箱拉上垃圾車，然后運往垃圾處理點進行卸料。卸料時不需要卸下垃圾集裝箱，直接將集裝箱推起、傾卸，倒出其中的垃圾。清空后，垃圾車直接把空的集裝箱運回垃圾中轉(zhuǎn)站。其特點是操作簡便、工作效率高、機動性能好、車廂 密封性好、運輸垃圾量大、不易污染環(huán)境、適用于采用垃圾集中收集方式的垃圾處理系統(tǒng)。 第 2 章 拉臂式垃圾車主要性能參數(shù)的選擇 2.1 拉臂式垃圾車總體尺寸 表 2.1 整車總體尺寸 外形尺寸（ 高寬長 ） 214018905310 軸距 3000mm 輪距（前 /后） 1380/1458(mm) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 前懸 1032mm 后懸 1403mm 接近角 19 離去角 15 最小離地間隙 185mm 2.2 質(zhì)量參數(shù)的確定 拉臂式垃圾車質(zhì)量參數(shù)包括廠定最大裝載質(zhì)量em、整備質(zhì)量0m錯誤 !未找到引用源。 、廠定最大總質(zhì)量am、質(zhì)量利用系數(shù)G錯誤 !未找到引用源。 等。 1、廠定最大裝載質(zhì)量 錯誤 !未找到引用源。 根據(jù)裝載質(zhì)量級別分類中，輕型自卸車小于 3.5噸的規(guī)定，由于本設(shè)計中拉臂式垃圾車需要實 現(xiàn)自卸功能，因此這里取最大裝載質(zhì)量 錯誤 !未找到引用源。 為 2000kg2 。 2、整備質(zhì)量 錯誤 !未找到引用源。 整備質(zhì)量 錯誤 !未找到引用源。 指的是裝備齊全、加滿油水的空車質(zhì)量。它等于底盤的整備質(zhì)量與汽車改裝部分之和。改裝部分質(zhì)量包括取力器裝置、液壓系統(tǒng)、舉升機構(gòu)、副車架、貨廂以及其它改裝附件的質(zhì)量。在總體設(shè)計時，常參考同類樣車及總成，進行零部件稱重或質(zhì)量分析，初步估算出改裝部分質(zhì)量與整備質(zhì)量。這里參考同類車型 取整備質(zhì)量為 3490kg。 3、 汽車總質(zhì)量am錯誤 !未找到引用源。 汽車總質(zhì)量 錯誤 !未找到引用源。 是按規(guī)定裝滿貨物、司機和乘坐人員的整備質(zhì)量?？砂聪率接嬎悖?Pe0a mmm式中： 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 自卸車整備質(zhì)量， kg 錯誤 !未找到引用源。em 廠定最大裝載質(zhì)量， kg 錯誤 !未找到引用源。 P 乘員質(zhì)量（每人按 65kg） am取 5685kg 4、質(zhì)量利用系數(shù) 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 是廠定最大裝載質(zhì)量與其整備質(zhì)量之比 57.034902000mm0e G錯誤 !未找到引用源。 (2.1) 錯誤 !未找到引用源。 越大，則該車材料消耗少，材料利用率高。因此 錯誤 !未找到引用源。 可反映汽車設(shè)計制造水平。提高 錯誤 !未找到引用源。 的主要措施在于設(shè)法黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 減輕傾卸機構(gòu)與貨廂質(zhì)量。一般 3噸以下輕型自卸車之 錯誤 !未找到引用源。 約為0.5-1.0 3 。 2.3 其它性能參數(shù) 貨廂的最大舉升角是指當(dāng)貨廂舉升角是當(dāng)貨廂舉升至設(shè)計極限位置時，貨廂底部與 車架平面之夾角。它取決于常貨物靜安息角的大小。多數(shù)貨物靜安息角在 4045錯誤 !未找到引用源。 范圍。故為保證卸貨干凈，一般自卸車最大舉升角通常取 5060錯誤 !未找到引用源。 。此外，尚應(yīng)注意在最大舉升角時，車廂后板下垂最低點與地面保持一定卸貨高度。舉升時間指滿載時從開始舉升至最大舉升角所需時間。降落時間系指空載時貨廂從最大舉升角降至車架的時間。此兩項參數(shù)太長將影響運輸生產(chǎn)率；太短又勢必增大液壓系統(tǒng)負荷。故一般設(shè)計舉升時間要求為 15s-25s，降落時間要求為8s-15s 4 。 2.4 本章小結(jié) 本章主要對拉臂式車的 整車尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)以及其他性能參數(shù) 進行了確定。整車尺寸參數(shù)通過選取二類底盤來確定，質(zhì)量參數(shù)中的整備質(zhì)量對汽車的制造成本和燃油經(jīng)濟性有較大影響，質(zhì)量系數(shù)正是反映汽車制造先進性因素之一，本設(shè)計在充分考慮質(zhì)量系數(shù)前提下選取了適當(dāng)?shù)钠囕d質(zhì)量和整備質(zhì)量。 第 3 章 拉臂式垃圾車車箱的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 3.1 拉臂式垃圾車車廂的結(jié)構(gòu)形式 3.1.1 車廂的結(jié)構(gòu)形式 拉臂式垃圾車能夠?qū)崿F(xiàn)換箱與自卸功能，因此，其車廂的結(jié)構(gòu)形式與自卸車車廂黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 的結(jié) 構(gòu)形式大致相同，在車廂的設(shè)計流程中，車廂內(nèi)部尺寸、造型、參數(shù)的可多參照自卸車車廂的設(shè)計進行參照。拉臂式垃圾車車廂為防止二次污染的產(chǎn)生，車廂整體采用全密封形式，在參照自卸車廂設(shè)計時需要多加出上蓋板的設(shè)計。 車廂是用于裝載和傾卸貨物。它一般是由前欄板、左右側(cè)欄板。車廂底板固定在車廂底架之上。車廂的側(cè)欄板、前后欄板外側(cè)面通常布置有加強筋。 后傾式車廂廣泛用于輕、中和重型自卸汽車。它的左右側(cè)欄板固定，后欄板左右兩端上部與上欄板餃接，后欄板借此即可開啟或關(guān)閉。本設(shè)計所采用的車廂為改裝后的后傾式車廂，即在圖 3.1基礎(chǔ)上 添加上蓋板。 1-車廂總成 2-車廂鉸支座 3-車廂后板 4-車廂鎖 5-底板滑梁 6-滾輪 圖 3.1 車廂結(jié)構(gòu)圖 3.1.2 車廂材料 拉臂式垃圾車車廂箱體采用 10 號低合金槽鋼、 16 號方管與 12mm、 8mm、 5mm、4mm、 16Mn 鋼板焊接而成，在全面分析車廂的工作條件、受力狀態(tài)、工作環(huán)境和零件失效等各種因素的前提下，選用 16Mn 工程用鋼材 5 。 3.2 車廂尺寸參數(shù)的確定 3.2.1 車廂尺寸設(shè)計 外廓尺寸應(yīng)在廂式貨車總體設(shè)計階段予以確定。為了防止緊急制動時 貨廂與駕駛室之間留有 100-250mm的間隙。廂體寬度主要由底盤輪距 1458mm、使用要求及法規(guī)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 限寬的因素決定 ,這里取車廂寬度為 1500 mm；廂體高度由改裝后的質(zhì)心高度（影響汽車的行駛穩(wěn)定性）決定，在滿足裝載容積及裝卸方便的情況下，應(yīng)盡量減小廂體高度，以降低質(zhì)心，提高汽車行駛穩(wěn)定性，這里取車廂高為 1000 mm 6 。 將全金屬焊接車廂設(shè)計成等剛度體車廂是車廂設(shè)計的重點。但是很難既能保證高強度又能保證輕量化。 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、互相補償?shù)摹．?dāng)汽車前后左右車輪處于高差較大的路面，車架扭曲較大時，車廂應(yīng)該有一定的扭轉(zhuǎn)隨動性。如果車廂的扭轉(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過早損壞。 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)： 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。自卸汽車車架斷面系數(shù)也應(yīng)比同級噸位的貨車車架大一倍。 車廂的內(nèi)部形狀應(yīng)為簸箕形，底板前窄后寬，單邊角度 1 1.5，橫端面下窄上寬，單邊角度 1 1.5。這樣，當(dāng)車廂傾卸時，貨物不易在車廂內(nèi)卡住，易于傾卸。 3.2.2 車廂內(nèi)框尺寸 內(nèi)框尺寸 確定了車廂容積的大小。應(yīng)從車輛用途、裝載質(zhì)量、貨物密度以及包裝方式、尺寸規(guī)格等方面考慮，以便提高運輸效率。車廂容積按下式計算 9111 10 xxx hblV (3.1) 式中 V 車廂容積（ 3m 錯誤 !未找到引用源。 ） ； 1x1x1x hbl 、 錯誤 !未找到引用源。 廂內(nèi)有效長度、寬度、高度（ mm）。 初選車廂尺寸： 寬 1500mm； 高： 1000mm； 由給定需要的容積 V在 3-4 m3可得出： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 車廂長度xL=2000.04-2666.67mm, 選取xL=2600mm 確定車廂實際容積為： 3m9.3100015002600 V 車廂容積校核： 當(dāng)車廂滿載時，取過載系數(shù) 0.9， 3m17.370 09.0 20 00 滿V 選取車廂尺寸的容積滿足汽車滿載時實際需要的容積， 由此確定，本設(shè)計車廂尺寸 100015002600 車廂板厚的選取見表 3.1： 表 3.1車廂板厚參照表 前板 mm 上板 mm 邊板 mm 后板 mm 底板 mm 范圍 4-6 4-6 4-8 5-6 6-12 選取 4 4 6 6 6 3.2.3 車廂地板高度 車廂地板高度直接影響貨物裝卸的方便性和汽車質(zhì)心的高度。該高度過高，對行駛穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響；過低，則輪胎與地板下平面容易發(fā)生運動干涉，這是不允許的。影響車廂地板高度的主要因素有：輪胎直徑、道路條件、懸架動撓度以及車輛空載時車輪與地板下平面之間預(yù)留的空間等。設(shè)計時該預(yù)留空間一般 取 230 mm 錯誤 !未找到引用源。 左右。 3.3 車廂板的鎖啟機構(gòu) 自卸車汽車車廂板的鎖啟機構(gòu)有手動和自動兩種，現(xiàn)在大多采用自動鎖啟機構(gòu)。當(dāng)自卸汽車卸貨時，車廂逐漸傾斜，當(dāng)傾斜到一定程度，傾斜方向的車廂板便自動開啟，使車廂內(nèi)的貨物卸出。卸完貨后，車廂逐漸下落，直至落到原始位置，鎖啟機構(gòu)使自動將車廂板鎖住。本設(shè)計采用的門鎖開閉機構(gòu)原理簡圖如下 ， 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 圖 3.2 車廂后門鎖 本車車廂后門鎖結(jié)構(gòu)簡單，主要由一個掛鉤手動完成鎖扣，掛鉤形狀如圖所示，在一端開有一孔供車廂上的圓銷 穿過，在掛鉤外側(cè)用螺栓加一擋片完成軸向定位，車廂需要鎖止時，手動將拉鉤扣在車廂后板上的另一圓銷上即完成鎖止，車廂后門被固定。 3.4 本章小結(jié) 本章主要對拉臂式垃圾車的車廂的結(jié)構(gòu)和尺寸以及材料的選擇進行設(shè)計，同時對車廂后欄板的鎖止緊固機構(gòu)進行設(shè)計。在設(shè)計過程中根據(jù)給定的任務(wù)數(shù)據(jù)和相關(guān)設(shè)計規(guī)范，確定多種設(shè)計方案，綜合考慮各種方案的優(yōu)缺點，最終選擇本設(shè)計的設(shè)計方案。 第 4 章 舉升機構(gòu)設(shè)計 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 4.1 拉臂架裝置結(jié)構(gòu)和工作原理 4.1.1 拉臂裝置結(jié)構(gòu)特點 拉臂式垃圾車拉臂架裝置主要由拉臂和拉臂油缸、聯(lián) 動架、車箱保險鉤和保險鉤油缸、以及副車架組成。拉臂架裝置結(jié)構(gòu)布置如圖 1 所示 , 拉臂采用的是不可伸縮的直角折彎式結(jié)構(gòu) , 其一端與拉臂油缸的活塞桿端鉸接于鉸支點 B 另一端與聯(lián)動架前端軸心鉸接于鉸支點 C , 形成了拉臂的回轉(zhuǎn)軸心。拉臂油缸的缸頭端鉸接在副車架前端鉸支點 A 上 聯(lián)動架后端軸心鉸接在副車架后部的鉸支點 D , 形成聯(lián)動架的回轉(zhuǎn)軸心。聯(lián)動架上設(shè)置了車箱保險鉤和保險鉤油缸 7 。 圖 4.1 拉臂架裝置結(jié)構(gòu)布置 4.1.2 拉臂架裝置工作原理 拉臂式垃圾車通過拉臂架裝置完成兩種不同的功能動作 ) 換箱和傾卸。 當(dāng)拉臂架裝置進行換箱動作時 , 首先抽出車箱保險銷 , 車箱解除了保險。拉臂油缸活塞桿伸長舉起拉臂 , 使拉臂繞鉸支點 C 順時針回轉(zhuǎn) , 拉臂鉤就往后移動。如果副車架上裝有車箱 , 則車箱被推置地上。當(dāng)?shù)厣宪囅?要提上車架時 , 使拉鉤先鉤住車箱吊環(huán) , 然后收縮活塞桿 , 使拉臂以鉸支點 C 為軸心逆時針回轉(zhuǎn) , 將車箱提上放平后 ,手動將保險銷插入定位孔 , 使車箱固定在副車架上。 當(dāng)拉臂架裝置進行傾卸動作時 , 與換箱動作不同 , 車箱保險鉤在整個傾卸過程中要處在保證拉臂與車箱不分離 , 即拉臂、聯(lián)動架及車箱通過車箱保險鉤相互聯(lián)結(jié)為一體 , 以副車架后部的鉸支點 D 為軸心順時針回轉(zhuǎn) , 舉升車箱直到卸去垃圾。車箱復(fù)位時 , 只要拉臂油缸活塞桿回縮 , 整個拉臂機構(gòu)仍以鉸支點 D 為轉(zhuǎn)軸點逆時針回轉(zhuǎn) , 直黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17 至車箱復(fù)位。 4.2 拉臂架裝置的受力分析 拉臂架裝置在換箱與傾卸時 ,