工程車輛作業(yè)論文

1、專用汽車總體設(shè)計(jì)大作業(yè) 自卸車的總體設(shè)計(jì)一、專用汽車設(shè)計(jì)特點(diǎn)1) 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(yùn)輸和作業(yè)功能。因此在設(shè)計(jì)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。2) 專用汽車的設(shè)計(jì)流程：3) 專用汽車設(shè)計(jì)多選用定型的基本型汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì) 4) 專用汽車設(shè)計(jì)的主要工作是總體布置和專用工作裝置匹配5) 針對(duì)專用汽車品種多、批量少的生產(chǎn)持點(diǎn)6) 對(duì)專用汽車自制件的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循單件或小批量的生產(chǎn)持點(diǎn)工的可能性。7) 對(duì)專用汽車工作裝置中的某些核心部件和總成專業(yè)生產(chǎn)廠家中優(yōu)選，因?qū)Ｓ闷噷ｍ?xiàng)作業(yè)性能的好壞，主要決定干這些部件的性

2、能和可靠性。8) 在普通汽車底盤上改裝的專用汽車，底盤受載情況可能與原設(shè)計(jì)不同，因此要對(duì)一些重要的總成結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。9) 專用汽車設(shè)計(jì)應(yīng)滿足有關(guān)機(jī)動(dòng)車輛公路交通安全法規(guī)的要求。10) 某些專用汽車可能會(huì)在很惡劣的環(huán)境下工作有良好的適應(yīng)性，工作可靠，安全性高。二、自卸車自卸汽車是利用本車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓舉升機(jī)構(gòu)，將其車廂傾斜一定角度卸貨，并依靠車廂自重使其復(fù)位的專用汽車。本文選用eq1090進(jìn)行改裝，自卸車型號(hào)為eq3090。自卸汽車按其用途可分為兩大類：一類屬非公路運(yùn)輸用的重型和超重型(裝載質(zhì)量在20t以上)自卸汽車。主要承擔(dān)大型礦山、水利工地等運(yùn)輸任務(wù)，通常是與挖掘機(jī)配套使用。這類汽

3、車也稱為礦用自卸汽車。它的長(zhǎng)度、寬度、高度以及軸荷等不受公路法規(guī)的限制，但它只能在礦山、工地上使用。另一類用于公路運(yùn)輸用的輕、中、重型(裝載質(zhì)量在220 t)普通自卸汽車。它主要承擔(dān)砂石、泥土、煤炭等松散貨物運(yùn)輸，通常是與裝載機(jī)配套使用。普通自卸汽車技裝載質(zhì)量分為：輕型自卸汽車、中型自卸汽和重型自卸汽車；按運(yùn)載貨物傾卸方向分為：后傾式、側(cè)傾式、三面傾式和底卸式自卸汽車；按車廂欄板結(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(wú)后欄板)自卸汽車。三、總體布置設(shè)計(jì)專用汽車總體布置原則（1）盡量避免對(duì)汽車底盤各總成位置的變動(dòng)（2）應(yīng)滿足專用工作裝置性能的要求，使專用功能得到充分發(fā)揮（3）裝載質(zhì)

4、量、軸載質(zhì)量分配等參數(shù)的估算和校核 （4）應(yīng)避免工作裝置的布置對(duì)車架造成集中載荷（5）應(yīng)盡量減少專用汽車的整車整備質(zhì)量，提高裝載質(zhì)量 （6）應(yīng)符合有關(guān)法規(guī)的要求 四、車廂的設(shè)計(jì)自卸汽車車廂的結(jié)構(gòu)形式：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。為避免裝載時(shí)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。車廂的側(cè)欄板、前后欄板外側(cè)面通常布置有加強(qiáng)筋。五、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（1）舉升機(jī)構(gòu)形式的選擇：舉升機(jī)構(gòu)分為兩大類：直推式和連桿組合式，它們均采用液體壓力作為舉升動(dòng)力直推式舉升機(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(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效率

5、高。但由于液壓油缸工作行程長(zhǎng)，故一般要求采用單作用的2級(jí)或3級(jí)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)可分為前置和后置(也稱中置)兩種。前置式油缸支在車廂前部,油缸的舉升力較小,油缸行程較大,一般用于重型自卸汽車上,油缸則通常采用多級(jí)伸縮油缸。，后置式油缸支在車廂中部,油缸行程較小,油缸的舉升力較大,多采用雙缸雙柱式油缸。在相同舉升載荷條件下，前置式需要的舉升力較小，舉升時(shí)車廂橫向剛度大，但油缸活塞的工作行程長(zhǎng)；后置式的情況則與前置式的相反。常用的連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)布置有兩種：油缸前推式(又稱t式)和油缸后推式(又稱d式)直推式舉升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,較易于設(shè)計(jì)。但由于是油缸直接頂起車廂,

6、為了達(dá)到一定的舉升角度,往往需采用多級(jí)油缸,而為了提高整車的穩(wěn)定性,又常采用雙油缸結(jié)構(gòu)。這樣易導(dǎo)致油缸泄漏或雙缸不同步,進(jìn)而造成車廂舉升受力不均。目前,該類舉升機(jī)構(gòu)主要用于重型自卸汽車。連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)利用三角形連桿機(jī)構(gòu)的放大特性,減小了油缸行程,同時(shí)還能借助于連桿系的橫向跨距來(lái)加強(qiáng)卸貨時(shí)的穩(wěn)定性,只需采用單級(jí)單缸的油缸型式就可滿足要求。因此,該類舉升機(jī)構(gòu)制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,在生產(chǎn)實(shí)際中獲得了廣泛應(yīng)用。油缸前推式舉升機(jī)構(gòu)適用于中、重型自卸汽車；油缸后推式適用于中、輕型自卸汽車。綜上所述，對(duì)于eq3090自卸車，選用油缸后推式舉升機(jī)構(gòu)。啟動(dòng)性能較好，并能承受較大的偏置載荷；舉升支點(diǎn)在車廂中心附近

7、，車廂受力狀況較好。（2）最大舉升角的確定確定車廂最大舉升角的依據(jù)是傾卸貨物的安息角。常見貨物的安息角如表所列。常見貨物的安患角物料煤焦炭鐵礦石細(xì)砂安息角27455040453045物料粗砂石灰石粘土水泥安息角504045504050設(shè)計(jì)的車廂最大舉升角必須大于貨物安息角，以保證把車廂內(nèi)的貨物卸凈。此外，在最大舉升角。時(shí)，車廂后欄板與地面須保持一定的間距h。為了避免車廂傾卸時(shí)與底盤縱梁后端發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，設(shè)計(jì)時(shí)，自卸汽車車廂最大舉升角可在5060之間選取。對(duì)于eq3090自卸車，這里定其最大舉升角為55。（3）取力器的設(shè)計(jì)除了少量專用汽車的工作裝置因考慮工作可靠相符殊的要求而配備專門動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外(

8、例如部分冷藏汽車的機(jī)械制冷系統(tǒng))，絕大多數(shù)專用汽車上的專用設(shè)備都是以汽車底盤自身的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，經(jīng)過取力器，用來(lái)驅(qū)動(dòng)齒輪液壓泵、真空泵、柱塞泵、輕質(zhì)油液壓泵、自吸液壓泵、水泵、空氣壓縮機(jī)等，從而為自卸車、加油車、牛奶車、垃圾車、吸污車、隨車起重車、高空作業(yè)車、散裝水泥車、攔板起重運(yùn)輸車等諸多專用汽車配套使用。因此，取力器在專用汽車的設(shè)計(jì)和制造方面顯得尤為重要。根據(jù)取力器相對(duì)于汽車底盤變速器的位置，取力器的取力方式可分為前置、中置和后置三種基本型式，每一種基本形式又包括若干種具體的結(jié)構(gòu)，如下所列。其中，變速器側(cè)蓋取力，由于在設(shè)計(jì)變速器時(shí)已考慮了動(dòng)力輸出，因而一般在變速器左側(cè)和右側(cè)都留有標(biāo)準(zhǔn)的取

9、力接口，這種取力器較為常用，為了便于設(shè)計(jì)，節(jié)約成本，同時(shí)也考慮到大批量生產(chǎn)，采用變速器側(cè)蓋取力方式。六、底盤車架的改裝底盤的選擇：改裝專用汽車選用的底盤主要是二類或三類汽車底盤，也有為某些專用汽車設(shè)計(jì)的專用底盤。汽車底盤的選擇或設(shè)計(jì)專用底盤主要根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形尺寸、動(dòng)力匹配等來(lái)決定。目前我國(guó)對(duì)于常規(guī)的廂式車、罐式車、自卸車等通常是采用二類汽車底盤改裝設(shè)汁。這是目前專用汽車設(shè)計(jì)中選用底盤型式最多的一種。所謂二類汽車底盤，即在基本型整車的基礎(chǔ)上。去掉貨箱。在改裝設(shè)計(jì)的總布置時(shí)，在沒有貨箱的汽車底盤上，加裝所需的工作裝置或特種車身

10、。采用二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)是整車總體布置和工作裝置設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)若嚴(yán)格控制了整車總質(zhì)量、軸載質(zhì)量分配、質(zhì)心高度位置等，則基本上能保持原車型的主要性能。但是，還要對(duì)改裝后的整車重新作出性能分析和計(jì)算。在專用汽車底盤或總成選型方面，一般應(yīng)滿足下述要求：1) 適用性2) 可靠性3) 先進(jìn)性4) 方便性eq3090自卸車是在eq1090的基礎(chǔ)上改裝而成，故其底盤選用eq1090的底盤，屬于二類底盤七、整車總體參數(shù)的選擇和確定主要尺寸參數(shù)：自卸汽車尺寸參數(shù)主要有：軸距、輪距、外廓尺寸(車輛長(zhǎng)、寬、高)等由于自卸汽車多在二類貨車底盤上改裝而成，因此其軸距l(xiāng)、輪距b、前懸lf、接近角1等參數(shù)，

11、改裝前后均保持不變。車廂與駕駛室的間距c100250 mm。車廂長(zhǎng)度lh應(yīng)根據(jù)額定裝載質(zhì)量和主要運(yùn)輸?shù)呢浳锩芏?，并參照同類車型車廂尺寸確定。（1）外廓尺寸外廓尺寸即指整車的長(zhǎng)、寬、高，由所選的汽車底盤及工作裝置確定，但最大尺寸要滿足法規(guī)要求。例如在我國(guó)gb158979“汽車外廓尺寸的界限”中，明確規(guī)定：車輛高不超過4m；車輛寬(不包括后視鏡)不超過2.5m；外開窗、后視鏡等突出部分距車身不超過250mm，車輛長(zhǎng)：貨車不超過12m，半掛汽車列車不超過16.5m，全掛汽車列車不超過20 m。但有的國(guó)家已放寬某些限制，如英國(guó)、德國(guó)已有4.2m高的廂式車對(duì)于超重型或其它一些特種車輛屬于非公路運(yùn)輸車輛，

12、不在此規(guī)定的限制之內(nèi)。由于eq3090是經(jīng)eq1090改裝而成，故其車高、寬及一些參數(shù)都沒有很大的變化，參考eq1090以一些同額定總質(zhì)量，裝載質(zhì)量自卸車的尺寸參數(shù)，確定本題設(shè)計(jì)的eq3090的外廓尺寸如表eq3090的外廓尺寸(mm)長(zhǎng)寬高692624702490（2）軸距與輪距軸距影響到車輛總長(zhǎng)，最小轉(zhuǎn)向直徑、縱向通過半徑或縱向通過角、軸荷分配和質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，也影響到車輛的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。同普通貨車相比；自卸汽車要求軸距變短。輪距影響到車輛總寬、橫向通過半徑、轉(zhuǎn)向時(shí)的通道寬度以及車軸的橫向穩(wěn)定性。輪距要與車寬相適應(yīng)，對(duì)汽車列車，要求掛車輪距和牽引車輪距一致。eq1090底盤選用eq

13、1090的底盤，其軸距和輪距應(yīng)與eq1090相同，故可確定eq3090的軸距l(xiāng)3950mm；輪距輪距b1810mm。（3）前、后懸汽車的前、后懸直接涉及到汽車的接近角和離去角，一般要求都在25以上，至少不小于20。前懸應(yīng)滿足車輛接近角和軸荷分配的要求。前懸與駕駛室、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向器、前保險(xiǎn)杠等總成布置有關(guān)。后懸應(yīng)滿足車輛離去角和軸荷分配的要求，同時(shí)還要滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，即對(duì)于客車和全封閉廂式車輛，后懸不得超出軸距的0.65倍；對(duì)于其它車輛，后懸不得超出軸距的0.55倍，但最長(zhǎng)不得超出3.5m。在實(shí)際改裝過程中，后懸變動(dòng)比較多。對(duì)于自卸車，一般要將所選得普通汽車底盤的后懸變短。eq3090的前懸

14、lf1049mm，后懸lr2043 mm。（4）質(zhì)量參數(shù)裝載質(zhì)量：對(duì)裝載質(zhì)量，要考慮以下兩方面：1) 用途和使用條件 如對(duì)于貨流大，運(yùn)距長(zhǎng)的運(yùn)輸，則宜采用大噸位車輛，以便于提高生產(chǎn)率、降低運(yùn)輸成本；而對(duì)于貨流多變、運(yùn)距短的運(yùn)輸，則宜采用中、小噸位車輛。2) 合理分級(jí) 在裝載噸位級(jí)別上，要分布合理，以利于專用車產(chǎn)品的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于同一底盤，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量提高裝載質(zhì)量。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(zhǎng)距離公路運(yùn)輸趨向使用重型自卸汽車，以便提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本，額定裝載質(zhì)量一般為919t；而承擔(dān)市區(qū)或市郊短途運(yùn)輸?shù)淖孕镀囶~定裝載質(zhì)量為4.59t。同時(shí)，

15、還應(yīng)考慮到廠家的額定裝載質(zhì)量的合理分級(jí)，以利于產(chǎn)品系列化、部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)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)。eq3090綜合考慮其額定轉(zhuǎn)載質(zhì)量范圍和eq3090的最大總質(zhì)量，并參考其他自卸車，確定其裝載質(zhì)量4500kg。整備質(zhì)量：所謂整備質(zhì)量是指專用汽車帶有全部工作裝置及底盤所有的附屬設(shè)備，加滿油和水，但未載人和載貨時(shí)的整車質(zhì)量。整備質(zhì)量是一個(gè)重要設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì)運(yùn)輸型專用汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有很大影響。據(jù)估計(jì)，載重汽車整備質(zhì)量減少10，可使經(jīng)濟(jì)性提高8.5。因此從設(shè)計(jì)原則上講，應(yīng)減少整備質(zhì)量，盡量采用輕質(zhì)金屬材料和非金屬材料，減少原材料消耗，降低制造成本。

16、當(dāng)然整備質(zhì)量在設(shè)計(jì)時(shí)要受到一些條件的制約，如車輛使用的公路條件、原材料質(zhì)量、制造工藝水平等，這些方面都需要綜合考慮。自卸汽車整車整備質(zhì)量是指裝備齊全、加夠燃料、液壓油和冷卻掖的空車質(zhì)量。它一般是：二類底盤整各質(zhì)量與改裝部分質(zhì)量的總和，是自卸汽車總體設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)之一。綜合以上因素，根據(jù)eq1090的整備質(zhì)量并考慮改裝部分質(zhì)量，確定eq3090的整備質(zhì)量。總質(zhì)量：自卸汽車整車整備質(zhì)量是指裝備齊全、加夠燃料、液壓油和冷卻掖的空車質(zhì)量。它一般是：類底盤整各質(zhì)量與改裝部分質(zhì)量的總和，是自卸汽車總體設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)之一。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

17、：式中：自卸汽車總質(zhì)量；自卸汽車整車整備質(zhì)量； 裝載質(zhì)量； 駕駛員質(zhì)量，按計(jì)算。對(duì)于本題設(shè)計(jì)的eq3090,其總質(zhì)量為：自卸汽車質(zhì)量利用系數(shù)是指裝載質(zhì)量，與整車整備質(zhì)量之比通常由二類貨車底盤改裝的自卸汽車(15t)質(zhì)量利用系數(shù)略低于原貨車的質(zhì)量利用系數(shù)。國(guó)產(chǎn)自卸汽車的1.01.5，國(guó)外自卸汽車的1.32.0。對(duì)于eq3090,其質(zhì)量利用系數(shù)為：自卸汽車的質(zhì)心位置是指滿載或空載時(shí)整車質(zhì)量中心位置。自卸汽車的質(zhì)心位置對(duì)使用性能(例如汽車的制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性等)影響很大。因此，自卸汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使質(zhì)心位置接近原貨車的質(zhì)心位置。八、功率和比功率計(jì)算（1）功率平衡計(jì)算專用汽車在行駛過程中所需的驅(qū)動(dòng)功率pt按下式計(jì)算：式中 整車總質(zhì)量；滾動(dòng)阻力系數(shù)；汽