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1、摘要自卸汽車(chē)是各種工程中必不可少的工程車(chē)輛,本文是直推式自卸車(chē)設(shè)計(jì),此次設(shè)計(jì)根 據(jù)給出的工作環(huán)境及技術(shù)條件等設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)進(jìn)行傾卸機(jī)構(gòu),液壓系統(tǒng)以及車(chē)廂的設(shè)計(jì),最 后進(jìn)行了校核。關(guān)鍵詞:直推式液壓系統(tǒng)傾卸機(jī)構(gòu)牟廂abstractdump truck is an indispensable engineering vehicle for all kinds of engineering. this design is a direct-push dump truck design. the design is based on the design parameters such as workin
2、g environment and technical conditions. the hydraulic system and the design,and finally checked,key words direct push type hydraulic systems dumping mechanism carj 1istt 目錄第1早緒論1.1 冃 u ii 1.2國(guó)內(nèi)外自卸車(chē)現(xiàn)狀及發(fā)展1.3自卸車(chē)分類(lèi)及原理1.3.1自卸車(chē)分類(lèi)1.3.2自卸車(chē)原理第2章直推式自卸車(chē)主要參數(shù)的第3章自卸車(chē)廂的設(shè)計(jì)3.1車(chē)廂廂體的設(shè)計(jì)3.1.1車(chē)廂總體參數(shù)的選擇3.1.2車(chē)廂的選材3.2鎖啟機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3、3.2.1鎖啟機(jī)構(gòu)的分類(lèi).3.2.2手動(dòng)式鎖啟機(jī)構(gòu)設(shè)il第4章舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1選擇舉升機(jī)構(gòu)參數(shù).4.2液壓缸的設(shè)計(jì)4.3液壓缸參數(shù)校核. 第5章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1液壓系統(tǒng)工作原理. 5.2方向控制閥的選型. 5.3操縱方式的選擇.5.4取力器的選擇5.5有關(guān)參數(shù)的計(jì)算校核第6早總結(jié) .1 .1 .1 .1 .1 .2 .3 .4 .4 .4 .4 .5 5 .6 .7 .7 .7 11141415 1515161819第1章緒論1.1前言自卸車(chē)是由木車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓舉升機(jī)構(gòu)能將車(chē)廂卸下或?qū)④?chē)湘傾斜一定角度卸 貨,并靠自重使車(chē)廂自行冋位的工程車(chē)輛。主要由底盤(pán)、車(chē)廂、舉升機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)等部 件
4、組成。自卸車(chē)俗稱(chēng)翻斗車(chē),是在各種施工場(chǎng)所中最常見(jiàn)的工程車(chē)輛之一,多用于土木工 程,和各種裝載車(chē)輛配合使用。例如現(xiàn)在我校正在建設(shè)的新宿舍樓在施工過(guò)程中就用到了 多種自卸車(chē),這些自卸車(chē)主要是運(yùn)輸建設(shè)新宿舍樓所用的建筑材料,這一類(lèi)自卸車(chē)屬于工 程自卸車(chē)。當(dāng)然自卸車(chē)還有很多種,比如農(nóng)用自卸車(chē),還有垃圾自卸車(chē)等,下面會(huì)詳細(xì)介 紹自卸車(chē)的種類(lèi)。1.2國(guó)內(nèi)自卸車(chē)現(xiàn)狀及發(fā)展由于國(guó)內(nèi)的工業(yè)發(fā)展起步較晚,所以在諸多領(lǐng)域都與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著或多或少的差 距。在汽車(chē)工業(yè)方面自然也是如此。在大概一個(gè)月前我去參加某汽車(chē)公司的校內(nèi)宣講會(huì)時(shí), 來(lái)招聘的經(jīng)理講完后感嘆國(guó)內(nèi)汽午技術(shù)受制于人,國(guó)內(nèi)合資車(chē)企的技術(shù)往往是國(guó)外淘汰的 技術(shù)
5、,就連一個(gè)小小的碳罐都是由國(guó)外的技術(shù)壟斷。自卸汽車(chē)方面自然也是如此。大二的 時(shí)候我曾兼職某機(jī)械公司的售后電話調(diào)查員,對(duì)國(guó)內(nèi)各品牌自卸汽車(chē)有一個(gè)大致的了解, 比如一汽解放,東風(fēng)大力神系列,江淮,陜西重汽以及紅巖等品牌。其中一汽,東風(fēng)和重 汽的門(mén)碑較好,期間我也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題,比如有人反映維修時(shí)零部件的購(gòu)買(mǎi)不方便,這 個(gè)問(wèn)題反映較多,還有人反映過(guò)耗油量大,這也是當(dāng)時(shí)常常聽(tīng)到的幾個(gè)問(wèn)題之一。當(dāng)然, 汽車(chē)質(zhì)量差也有部分人反映。通過(guò)我自己的所見(jiàn)所聞再通過(guò)查閱有關(guān)資料,對(duì)當(dāng)今國(guó)內(nèi)的自卸車(chē)現(xiàn)狀有了更直觀深 刻的認(rèn)識(shí)。首先說(shuō)耗油量大的問(wèn)題,其實(shí)不僅僅是發(fā)動(dòng)機(jī)的問(wèn)題,另一個(gè)原因就是國(guó)內(nèi)的 自卸牟采用的材料多是普
6、通的鋼材,使得午身較重。并ii大多數(shù)自卸車(chē)車(chē)廂很大,為超載 提供了便利,而多數(shù)司機(jī)也樂(lè)于超載,獲得更高的效率。再者,零部件的購(gòu)買(mǎi)不方便不僅 僅是客戶地處偏遠(yuǎn)地區(qū)或附近沒(méi)有服務(wù)點(diǎn)的問(wèn)題,更深層次的原因應(yīng)該是國(guó)a的卸車(chē)零 部件的標(biāo)準(zhǔn)化,通用化上做的功課還不夠,還有很長(zhǎng)的路要走。當(dāng)然,國(guó)內(nèi)車(chē)企也在不斷進(jìn)步,在發(fā)動(dòng)機(jī),新材料的應(yīng)用上也有著長(zhǎng)足進(jìn)步,零部 件的通用化,標(biāo)準(zhǔn)化也在逐步應(yīng)用推進(jìn),比如東風(fēng)天龍系列在這幾方面就做的比較好。雖 然我們與國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)冇較人差距,但是國(guó)內(nèi)汽午工業(yè)的進(jìn)步也是冇0共睹的,只要不 斷進(jìn)步,敢于創(chuàng)新,總有一天會(huì)迎頭趕上。1.3自卸車(chē)分類(lèi)及原理1.3.1自卸車(chē)分類(lèi)1. 按品牌
7、分類(lèi)國(guó)產(chǎn)自卸車(chē)品牌有紅巖的特霸,新金剛,紅巖杰獅;中國(guó)重汽的金王子,豪沃,豪卡 等;東風(fēng)的大力神,康明斯;陝西重汽的奧龍,德龍等;解放的奧威,新人威等;以及江 淮,歐曼等品牌2. 按傾卸機(jī)構(gòu)分類(lèi)一般分為兩種,一種是直推式舉升機(jī)構(gòu),另一種是連桿式的舉升機(jī)構(gòu)。直推式和連桿 式又可以細(xì)分為多種形式。如直推式舉升機(jī)構(gòu)還可分為單缸式,多級(jí)式等。3. 按傳動(dòng)類(lèi)型分類(lèi)按傳動(dòng)類(lèi)型一般分為機(jī)械傳動(dòng)式,液力機(jī)械傳動(dòng)式和電傳動(dòng)式自卸車(chē)三種類(lèi)型。4. 按傾卸方向分類(lèi)有后傾式,底卸式,側(cè)傾式,三面傾卸式等傾卸方式,其中后傾式因其適用于多種地 形及場(chǎng)所,故應(yīng)用最為廣泛。1.3.2自卸車(chē)原理白卸車(chē)的大部分機(jī)構(gòu)和貨車(chē)類(lèi)似,傾
8、卸機(jī)構(gòu)是與普通貨車(chē)的最大區(qū)別。它由油箱、 液壓泵、分配閥、舉升液壓缸、控制閥和油管等組成。自卸車(chē)卸貨物時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)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(chē)廂傾 卸貨物。通過(guò)操縱系統(tǒng)控制活塞桿運(yùn)動(dòng),可使車(chē)廂停止在任何需要的傾斜位置上。完成卸 貨任務(wù)后,自卸車(chē)的午廂可以利用自身的重力自動(dòng)恢復(fù)載貨狀態(tài)的位置。以下是自卸午的 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介圖二類(lèi)底盤(pán)"傾卸桿系機(jī)構(gòu) 傾卸機(jī)構(gòu),車(chē)廂副車(chē)架普通自卸汽車(chē)傾卸裝置'管路系統(tǒng) 液壓系統(tǒng) < 油缸油泵、控制閥等 傾卸動(dòng)力(取力)系統(tǒng) 安全撐桿 傾卸機(jī)構(gòu)附件限位裝置 開(kāi)合機(jī)構(gòu)圖1. 1白卸車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第2章直
9、推式自卸車(chē)主要參數(shù)的選擇由于自卸車(chē)和貨車(chē)在傳動(dòng)系統(tǒng),懸架及電子設(shè)備可以通用,所以本次設(shè)計(jì)僅進(jìn)行傾 卸機(jī)構(gòu),車(chē)廂和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先要確定所設(shè)計(jì)自卸車(chē)的主要參數(shù),包括車(chē)廂尺寸, 載貨質(zhì)量,前后輪距和軸距等,確定以上的參數(shù)之后才能進(jìn)行傾卸機(jī)構(gòu),車(chē)廂以及液壓系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)。木次選擇的自卸車(chē)主要參數(shù)整理在了表2-1中表2-1自卸車(chē)主要參數(shù)底盤(pán)尺寸(長(zhǎng)x寬)10000錯(cuò)誤!未找到引用源。3000 mm軸距7000 mm額定載貨質(zhì)量15000 kg年廂質(zhì)量2083 kg最高車(chē)速100 km/h發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2434r/min發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率80 kw最大扭姐300 nm/2000 rpm最小轉(zhuǎn)向直徑12 m驅(qū)動(dòng)
10、輪半徑800 mm駕駛室長(zhǎng)度2400 mm前后輪距2800/2800 mm第3章自卸車(chē)車(chē)廂的設(shè)計(jì)自卸車(chē)的車(chē)廂與普通貨車(chē)的車(chē)廂有很大不同,晉通貨車(chē)的車(chē)廂一般只限于裝載貨物, 自卸車(chē)車(chē)廂不僅用于裝載貨物,還要通過(guò)傾卸機(jī)構(gòu)變換姿態(tài)傾卸貨物,因此一般的自卸車(chē) 車(chē)廂比普通貨車(chē)的車(chē)廂要有更高的要求,比如強(qiáng)度上需要加強(qiáng),需換用更厚的材料。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,通常車(chē)廂前欄 板加做向上前方延伸的防護(hù)擋板。車(chē)廂底板固定在車(chē)廂底架之上。車(chē)廂的側(cè)欄板、前后欄 板外側(cè)面通常布罝有加強(qiáng)筋。3. 1車(chē)廂廂體設(shè)計(jì)車(chē)廂的作用是裝載貨物以及傾卸貨物,按照傾卸方式分有側(cè)傾式,后傾式等,其屮
11、由 于側(cè)傾式是將車(chē)廂向側(cè)面傾翻,在狹窄的場(chǎng)地不能很好的工作,所以適用的場(chǎng)所有限,因 此大部分自卸車(chē)都選用后傾式的傾卸方式。因此本次設(shè)計(jì)中也選擇了后傾式車(chē)廂。后傾式車(chē)廂設(shè)計(jì)包括對(duì)車(chē)廂材料的選擇,前后板和側(cè)板厚度的選擇,考慮車(chē)廂對(duì)強(qiáng) 度有較高要求,應(yīng)該在前后左右各欄板布置加強(qiáng)筋。另外還要考慮到對(duì)駕駛室的防護(hù),所 以還要在車(chē)湘前部添加防護(hù)板。3.1.1車(chē)廂總體參數(shù)選擇車(chē)廂參數(shù)的選擇要參考之前所選自卸車(chē)的整體尺寸,軸距和前后輪距,駕駛室尺寸等 參數(shù),依據(jù)車(chē)廂設(shè)計(jì)的規(guī)則進(jìn)行合理的選擇。首先要確定的是車(chē)廂的長(zhǎng)度,這就先要減去駕駛室的長(zhǎng)度,根據(jù)安全規(guī)定,為了避 免在發(fā)生意外情況緊急制動(dòng)時(shí)車(chē)廂沖擊駕駛室對(duì)駕駛
12、員造成傷害,一般在車(chē)廂和駕駛室之 間留出150irun-250irun的安全距離,再者為了使車(chē)湘載荷分布均勻,正常載荷下車(chē)w和載重 物的質(zhì)心和后橋的距離一般為軸距的10%_20%,根據(jù)以上的數(shù)據(jù)就可以確定車(chē)廂的長(zhǎng)度為 5800mm;車(chē)廂的寬度主要由所選汽車(chē)的輪距決定,這里取車(chē)廂的寬度為3000mm;車(chē)廂的高 度選擇時(shí)一般要考慮要在合理范圍a盡量增大裝載質(zhì)量,并要使裝載和傾卸自如,還有使 質(zhì)心盡量低一些,這樣可以保證自卸車(chē)的穩(wěn)定性,所以取值1600mm。3. 1.2車(chē)廂的選材一般自卸車(chē)湘的湘體都采用熱乳鋼板,熱乳鋼板由于經(jīng)過(guò)了熱處理,它的力學(xué)性能, 屈服強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度都很不錯(cuò),是一種很好的選擇。
13、因此本次車(chē)廂廂體選材全部采用熱乳 鋼板。由于貨物的質(zhì)量大部分都由車(chē)廂底板承載,所以車(chē)廂底板選用較厚的鋼板,取6i 較為合適,車(chē)廂兩側(cè)和車(chē)廂后板選擇厚度為4mm后的鋼板。車(chē)廂前板的厚度一般要比兩側(cè) 和后板要厚,這是由于車(chē)廂前板在制動(dòng)時(shí)承受貨物的大部分慣性沖擊,并且因?yàn)檐?chē)前板和 駕駛室相鄰,為了保證駕駛室內(nèi)人員的安全也應(yīng)該選擇較厚的鋼板,這里取8mm。車(chē)廂立柱是從車(chē)廂的框架,要保證自卸午廂體的強(qiáng)度,使車(chē)廂在載重和傾卸吋不會(huì)變 形,只有一層鋼板是不夠的,車(chē)廂立柱就可以保證自卸車(chē)廂體的強(qiáng)度。這次設(shè)計(jì)我選擇的 是熱乳扁鋼,熱乳扁鋼同樣是因?yàn)閷⒔?jīng)過(guò)熱處理強(qiáng)度,韌性等指標(biāo)都很出色,選擇規(guī)格為 80x63mm
14、o車(chē)廂底架是承載貨物和車(chē)廂自重的部分,需要很高的強(qiáng)度,選用矩形冷彎空心鋼。3. 2鎖啟機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)鎖啟機(jī)構(gòu)是自卸車(chē)上必不可少的一個(gè)機(jī)構(gòu),這個(gè)機(jī)構(gòu)安裝在自卸車(chē)廂的尾部,用來(lái)控 制車(chē)廂后擋板的開(kāi)啟和關(guān)閉。總體來(lái)說(shuō)鎖啟機(jī)構(gòu)可以分為兩大類(lèi),一類(lèi)是手動(dòng)式鎖啟機(jī) 構(gòu),男一類(lèi)是自動(dòng)式鎖啟機(jī)構(gòu)。3. 2. 1鎖啟機(jī)構(gòu)的分類(lèi)1. 手動(dòng)式鎖啟機(jī)構(gòu)這是最早出現(xiàn)的鎖啟機(jī)構(gòu),也是至今仍然廣泛應(yīng)用的一種鎖啟機(jī)構(gòu)。手動(dòng)式鎖啟機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本也很低,但是卻有很高的可靠性,這也是它自發(fā)明以來(lái)長(zhǎng)盛不衰的重 要原因。另外即使安裝了自動(dòng)鎖啟機(jī)構(gòu)的自卸車(chē)很多情況1也會(huì)搭配手動(dòng)鎖啟機(jī)構(gòu)使用。2. 自動(dòng)鎖啟機(jī)構(gòu)1)連桿式鎖啟機(jī)構(gòu)這是
15、一種通過(guò)連桿傳動(dòng)的鎖啟機(jī)構(gòu),自卸車(chē)進(jìn)行卸貨作業(yè)時(shí),通過(guò)連桿傳動(dòng)打開(kāi)鎖 啟機(jī)構(gòu),完成作業(yè)后利用重力自動(dòng)回位。這種鎖啟機(jī)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單,但是因?yàn)闄C(jī)構(gòu)中的連 桿很容易被損壞,所以可靠性就比較差,因此采用這種鎖啟機(jī)構(gòu)的自卸車(chē)較少。2)鏈?zhǔn)芥i啟機(jī)構(gòu)這是一種通過(guò)鐵鏈傳動(dòng)的鎖啟機(jī)構(gòu),在自卸車(chē)進(jìn)行卸貨作業(yè)吋,通過(guò)鐵鏈傳動(dòng)打開(kāi) 鎖啟機(jī)構(gòu),完成作業(yè)后利用重力自動(dòng)冋位。它的結(jié)構(gòu)仍然較為簡(jiǎn)單,制造成本也比較低,因?yàn)槭擎準(zhǔn)絺鲃?dòng),和連桿式鎖啟機(jī)構(gòu)相比,沖擊力小,可靠性高,所以這種機(jī)構(gòu)更為流行。3)液壓式鎖啟機(jī)構(gòu)這是一種用液壓控制的鎖啟機(jī)構(gòu),包括冋位也利用液壓,這種機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜,成本較 高,不過(guò)此鎖啟機(jī)構(gòu)既可靠又精確,在一些
16、特種車(chē)輛上有較多應(yīng)用,普通自卸車(chē)上應(yīng)用較 少。4)氣動(dòng)式鎖啟機(jī)構(gòu)這是一種新式的鎖啟機(jī)構(gòu),它的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,成木也高,雖然可靠性不錯(cuò),但是目 前幾乎沒(méi)有此類(lèi)鎖啟機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。3. 2.2手動(dòng)式鎖啟機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合考慮成本,可靠性等因素,本次設(shè)計(jì)中采用的鎖啟機(jī)構(gòu)為手動(dòng)鎖啟機(jī)構(gòu)。手動(dòng) 鎖啟機(jī)構(gòu)是人力開(kāi)啟關(guān)閉后擋板的一種機(jī)構(gòu),它沒(méi)有其他的傳動(dòng)部分,一端通過(guò)焊接在車(chē) 廂上的軸和車(chē)廂相連,另一端通過(guò)鎖鉤鎖定后擋板。鎖啟機(jī)構(gòu)的材料選擇灰鑄鐵ht200, 厚度取30mm,其他參數(shù)選擇合理即可。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3.1所示第4章舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)自卸車(chē)傾卸方式主要分為兩種,直推式和連桿式。其中連桿式傾卸機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜,自 然成木較高
17、,并且因其零部件較多,容易發(fā)生多種故障。而直推式傾卸機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成 木自然也會(huì)低很多,并且由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單更加可靠,維護(hù)也更容易。另外在舉升效率上直推 式占優(yōu),所以直推式傾卸機(jī)構(gòu)是至今應(yīng)用最多的一種傾卸機(jī)構(gòu),廣泛應(yīng)用于各種農(nóng)用自卸 車(chē),礦用自卸車(chē)等。因此木次設(shè)計(jì)選用直推式傾卸機(jī)構(gòu)。圖4.1為直推式舉升機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖圖4. 1直推式舉升機(jī)構(gòu)4.1選擇舉升機(jī)構(gòu)參數(shù)本次舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的是單個(gè)四級(jí)液壓缸,參考類(lèi)似的自卸車(chē)的設(shè)計(jì),選擇額定 油壓25kpa的液壓缸,減去液壓系統(tǒng)中的損失,冇效油壓約為21kpa,.午廂自重2100kg, 長(zhǎng)度為5800mm,液壓缸和舉升支點(diǎn)的距離為5350mm,舉升吋隨著舉升角
18、度的增人,液壓 缸所需要的力越來(lái)越小,所以受力分析在各節(jié)液壓缸即將伸出時(shí)進(jìn)行。4. 2液壓缸設(shè)計(jì)首先要確定單節(jié)液壓缸的行程l,一般來(lái)說(shuō)各節(jié)液壓缸的行程是一樣的。下圖為液壓 缸的受力簡(jiǎn)圖圖4. 2液壓缸受力簡(jiǎn)圖zls = v/lo2 + ob2-2a0oficos zaob'ao = 5343mm ob = 5370mmzaob'=汐max + zobd-6r0 =53 = 7-4 = 560 l = 4748.5 lmm由于所選的液壓缸為四級(jí)液壓缸,所以每節(jié)的行程為 l = l/4取 1 為 1200mm,則 l 為 4800mm 當(dāng)?shù)谝患?jí)液壓缸即將伸出時(shí),對(duì)車(chē)廂支點(diǎn)力矩為 m
19、z, = f - oa- cosa(c第一級(jí)液壓缸的力%油缸鉸接點(diǎn)a與車(chē)廂后鉸接點(diǎn)o連線與水平方向的夾角 阻力矩mf1 =w-xc1 = 93045202- mm舉升重量第一節(jié)油缸套筒將要伸出時(shí)w作用點(diǎn)x的坐標(biāo)值 mfi阻力矩考慮到舉升機(jī)構(gòu)初始階段各鉸接支點(diǎn)阻力矩較大,為了使液壓系統(tǒng)工作平穩(wěn),避免發(fā)生過(guò)大沖擊,通常取m = 34,;2;取=3.5,工作液壓力p =則m7l =mf1z/1 =3221488232-mm 盡=4 ' mz = fy - oa - cos a0.63、1.0、1.6、2.5、4、6. 3、10、16、25、31. 5. 40.0液壓缸的公稱(chēng)壓力系列(gb/t
20、 79381987) /mpa液壓缸直徑系列(gb/t 23481993)/mm8、10、12、16、20、25、32、40、50、63、80、100、 110、 125、 160、 200、 250、 320、 400、5004、 5、 6、 8、 10、 12、 14、 16、 18、 20、 22、活塞桿直徑系列25、 28、 32、 36、 40、 45、 50、 56、 63、 70、(gb/t 23481993) /mm80、90、100、110、125、140、160、180、200、220、 250、 280、 320、 360第一系列:25、50、80、100、125、160
21、、200、活塞行程系列第二系列:40、63、90、11、140、180、220、(gb/t 23491980) /mm550第三系列:240、260、300查表得第一級(jí)液壓缸直徑應(yīng)選200mm。第二級(jí)液壓缸即將伸出時(shí)得時(shí)候,b點(diǎn)移動(dòng)到了&點(diǎn)點(diǎn)是第二級(jí)液壓缸即將 伸出時(shí)的上鉸支點(diǎn)),此時(shí) b= ab + / = 1481 mm 在三角形a0b中,由余弦定理得= 83.09°zoabf= arccos在三角形aob中,由正弦定理的得sinzofia_sinzoab, oaob*-zob'a=arcsincusinzoa 漢ob'81.02"zaobr=1
22、80" -zoab,-zo5,a = 15.89°舉升質(zhì)心c得x軸坐標(biāo)為xc2 = oc*cos(za(9b,+6z0) = 2050mm車(chē)廂支點(diǎn)0到ab的距離為b2 = oa sin zoab'= 5304.2mmmz2=,)2d<p = "2mf2="2u£.2取=2,那么mz2 今兀父 p = "2 為2="2ut2!hw. = 14067mm2兀./?2 尸耳又a為160mmo第三級(jí)液壓缸即將仲出時(shí)得時(shí)候,b點(diǎn)移動(dòng)到了 w點(diǎn)(s"點(diǎn)是第三級(jí)液壓缸即將仲出 時(shí)的上鉸支點(diǎn)),此時(shí)abn= ab +
23、2/= 2681mm 在三角形oab”中,由余弦定理得zoab"= arccoscu2 +7lg"2 og1 2oaosn76.07°在三角形aob”屮,由正弦定理的得sinzofi"a _sinzoafi”oaof-zoba74.95°.oa -sin zoabn =arcsin=ob"zaos"= 180" z04fi"-zos"4 = 28.98° 舉升質(zhì)心c”得x軸坐標(biāo)為 x (.2 = och-cos(za obn+0) = 1828.7mm車(chē)廂支點(diǎn)0到ab”的距離為b, =
24、oasin zoafin=5186mmmz3 =b,nd(p = rj3mf =n,wxc3d, = l4"3.xc3.w =116.4mm nbp取4 為 125mm。第四級(jí)液壓缸即將伸出時(shí)得時(shí)候,b點(diǎn)移動(dòng)到了(b時(shí)的上鉸支點(diǎn)),此時(shí)點(diǎn)是第四級(jí)液壓缸即將伸出abm= ab + 3z = 3881znm 在三角形oab”中,由余弦定理得zoabu,= arccos69.13°2.04. ob在三角形aob”中,由正弦定理的得sinzog"a _ sinzoafi" oa _5f*=arcsincm.sinzoag"68.39°zaob
25、,h= 180"- zoab,h-zobm,a = 42.48°舉升質(zhì)心c”得x軸坐標(biāo)為xc4 = ocm,cos(zaobn,+6z0) = 1501.2znm車(chē)廂支點(diǎn)0到ab”的距離為b4 = 0a - sin zoab"= 4967.5mmmz4 兀 p = 74 暑4 = z/4. w 人4=88 mm(“取值 100mm。綜上選擇型號(hào)為4-tg200x1200的液壓缸。4.3液壓缸參數(shù)校核液壓缸厚度校核 取第一級(jí)液壓缸厚度為n = 30mm取第二級(jí)液壓缸厚度為n2 =20 mm取第三級(jí)液壓缸厚度為n, = = 1 / .5mm 2取第四級(jí)液壓缸厚度為n4
26、 =12.5 mm第一級(jí)液壓缸厚度校核d,s,6.67<10§>j2列+ 0.4p、, 列-1.3p',-1砬力d為液壓缸材料的許用p.= 2mpa液壓缸筒的試驗(yàn)壓力,額定壓力p16mpa,p、=1.25p則26mpa8 >100128 + 0.4x26 128-1.3x26-121.2mm第一級(jí)液壓缸厚30mm符合要求 第二級(jí)液壓缸厚度校核 = 8<104160t128 + 0.4x26 128-1.3x2616.97mm第二級(jí)液壓缸厚20mm符合要求 第三級(jí)液壓缸厚度校核=7.14<108,s>125t128 + 0.4x26 128-
27、1.3x26-113.26mm第三級(jí)液壓缸厚17. 5mm符合要求。 第四級(jí)液壓缸厚度校核=8<1°100t=10.61mm128 + 04x26v 128-1.3x26第四級(jí)液壓缸厚12. 5mm符念要求。 綜上所述,液壓缸的設(shè)計(jì)滿足要求。第五章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)卸車(chē)所采用的油泵、油缸、液壓閥等液壓系統(tǒng)元件均為高度標(biāo)準(zhǔn)化、系列化與通用化 丑由專(zhuān)業(yè)化液壓件廠集屮生產(chǎn)供應(yīng)。因此在自卸車(chē)改裝設(shè)計(jì)屮只需要進(jìn)行液壓元件選型計(jì) 算。其主要內(nèi)容包括油缸的直徑與行程、油泵工作壓力、流量、功率以及油箱容積與管路 閃徑等。5.1液壓系統(tǒng)工作原理該系統(tǒng)由取力器、油泵、液壓控制閥、油缸、油箱、操縱系統(tǒng)以及
28、油管系統(tǒng)等組成。 其工作原理如卜*:1-油箱;2-安全閥;3-分配閥;4-油缸;5-單向閥;6-油泵圖5. 1液壓系統(tǒng)原理圖1、舉升狀態(tài)首先,液壓泵將液壓油從油箱抽取,通過(guò)三位四通閥,處于左部狀態(tài),油液上流流向 油缸左端,經(jīng)過(guò)右端,流向油箱。車(chē)廂舉升開(kāi)始卸貨,油液上流,使車(chē)廂保持舉升狀態(tài)。2、保持狀態(tài)首先,液壓泵將液壓油從油箱抽取,通過(guò)三位四通閥,處于中部狀態(tài),油液處于截至狀態(tài),使車(chē)廂保持舉升狀態(tài)。3、下降狀態(tài)首先,液壓泵將液壓油從油箱抽取,通過(guò)三位四通閥,處于右部狀態(tài),油液上流流向 油缸右端,經(jīng)過(guò)左端,流向油箱。車(chē)廂開(kāi)始回位,使車(chē)廂保持卜*降狀態(tài)。5.2方向控制閥的選型方向控制閥是用來(lái)使液壓
29、系統(tǒng)中的油路通斷或改變油液的流動(dòng)方向,從而控制液壓執(zhí) 行元件的起動(dòng)或停止,改變其運(yùn)動(dòng)方向的閥類(lèi)。包括單向閥、換向閥、壓力表開(kāi)關(guān)等。按 換向閥的工作位置和控制的通道數(shù),可分為二位二通、二位三通、二位四通、三位四通、 三位五通等;按換向閥的操縱方式,可分為手動(dòng)、電磁、液動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)。根據(jù)本車(chē)的 使用條件與要求,選用通用性強(qiáng)、可靠性好、維修方便的機(jī)械操縱方向控制閥一一三位四 通換向閥。另外,液壓系統(tǒng)屮還含有各種溢流閥、單向閥以及順序閥,它們均選擇標(biāo)準(zhǔn)件。5. 3操縱方式的選擇液壓系統(tǒng)操縱方式分為以下幾種:1、機(jī)械操縱式機(jī)械操縱式的可靠性好、通用性強(qiáng)、維修方便,但是它桿件較多、布置復(fù)雜。對(duì)于可 翻轉(zhuǎn)
30、式駕駛室不宜采用這種方式。2、液壓操縱式依靠手動(dòng)閥建立起來(lái)的汕壓來(lái)關(guān)閉或打開(kāi)舉升方向控制閥,實(shí)現(xiàn)車(chē)廂的舉升和下降。 該閥通過(guò)切斷動(dòng)力實(shí)現(xiàn)停止工作。它便與遠(yuǎn)程控制,操縱可靠。但反應(yīng)較慢。3、氣動(dòng)操縱式依靠汽車(chē)貯氣筒的壓縮空氣,通過(guò)控制操縱氣控液壓換向閥,控制油路方向?qū)崿F(xiàn)車(chē)廂 舉升、下降和中停。該系統(tǒng)用于中、重型自卸汽車(chē)比較合適。鑒于機(jī)械操縱式具有上述點(diǎn),本設(shè)計(jì)中的液壓系統(tǒng)均采用機(jī)械操縱式。5. 4取力器的選擇各類(lèi)專(zhuān)用汽車(chē)的專(zhuān)用工作裝置的動(dòng)力來(lái)源,主要由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)提供。取力器就是艽 中一種動(dòng)力輸出的專(zhuān)用裝置,它能夠?qū)崿F(xiàn)從發(fā)動(dòng)機(jī)取出部分功率,用于驅(qū)動(dòng)各類(lèi)液壓泵、 真空泵、空壓機(jī)以及各類(lèi)專(zhuān)用汽車(chē)工作機(jī)
31、械17。除了少量專(zhuān)用汽車(chē)的工作裝置因考慮工作 可靠相符殊的要求而配備專(zhuān)門(mén)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外(例如部分冷藏汽車(chē)的機(jī)械制冷系統(tǒng)),絕大多數(shù)專(zhuān)用汽車(chē)上的專(zhuān)用設(shè)備都是以汽車(chē)底盤(pán)自身的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源,經(jīng)過(guò)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(chē)、加油車(chē)、牛奶車(chē)、垃圾車(chē)、吸污車(chē)、隨車(chē)起重車(chē)、高空作業(yè)車(chē)、散裝水泥車(chē)、 攔板起重運(yùn)輸車(chē)等諸多專(zhuān)用汽車(chē)配套使用。因此,取力器在專(zhuān)用汽車(chē)的設(shè)計(jì)和制造方面顯 得尤為重要。專(zhuān)用車(chē)取力方案的布置取決于取力方式。常見(jiàn)的取力方式分類(lèi):發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力 前置式發(fā)動(dòng)機(jī)后端取力夾鉗式取力變速器上蓋取力 取力器取力方式屮置式變速器
32、側(cè)蓋取力變速器后端蓋取力后置式嚴(yán)動(dòng)器取力 i傳動(dòng)軸取力從變速器輸入軸取力的布置方案又稱(chēng)變速器上置式方案。此種方案將取力器疊置于變 速器之上,用一惰輪與輸入軸常嚙合齒輪嚙合獲取動(dòng)力,固需改制原變速器頂蓋。此方案 應(yīng)用很廣,如自卸車(chē)、冷藏車(chē)、垃圾車(chē)等一般都從變速器上端取力。從變速器取力有多種方案,如從中間軸末端取力,從道檔齒輪取力,從輸出軸上取力 等。但最常見(jiàn)的還是從中間軸齒輪取力,稱(chēng)為側(cè)置式取力,又可分為左側(cè)與又側(cè)布置方案。木設(shè)計(jì)中的取力器選用從變速器輸入軸取力的布置方案。5.5有關(guān)參數(shù)計(jì)算校核液壓性能參數(shù)計(jì)算根據(jù)國(guó)家規(guī)定和任務(wù)書(shū)要求,舉升時(shí)間t選為25s。液壓缸的全部工作容積為tz i&quo
33、t; 7td2i兀 d22兀 d237rd24。:,v = + = 85978m/|_ 4444液壓泵額定流量q應(yīng)滿足v.60t.?7其中77液壓系統(tǒng)容積效率,取值0.8到0.8560-8597825-0.8257934ml/min液壓缸工作壓力21mpa,查液壓工程手冊(cè)選取軸向柱塞泵25o*cy14-1b。其參數(shù)見(jiàn)下 表已知發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2434r/min,表5-1軸向柱塞泵25o*cy14-1b參數(shù)額定壓力(mpa)最髙壓力(mpa )排量(ml/r)額定轉(zhuǎn)速(r/min)max 轉(zhuǎn)速(r/min)324025410001500貨箱舉升時(shí)間校核 系統(tǒng)流量q = n q = 254000/z/
34、/ min舉升時(shí)間=20.3 < 255v 85978-60 ,q 一 254000所以舉升時(shí)間滿足要求。第六章總結(jié)本次的直推式自卸汽車(chē)設(shè)計(jì)參考了類(lèi)似自卸車(chē),主耍設(shè)計(jì)了6卸汽車(chē)的舉升機(jī)構(gòu)和車(chē) 廂,進(jìn)行了對(duì)舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、尺寸參數(shù)確定、校核。完成了對(duì)自卸車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、 力學(xué)分析,確定舉升機(jī)構(gòu)相關(guān)尺寸參數(shù)。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì),我對(duì)自卸車(chē)以及自卸車(chē)行業(yè) 有了更多的認(rèn)識(shí),同時(shí)這兒年學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)在此期間也得到了復(fù)習(xí)和鞏固。開(kāi)始拿到這個(gè)題目時(shí),我可以說(shuō)是毫無(wú)頭緒的,雖然在過(guò)去幾年的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí) 和接觸過(guò)汽車(chē)專(zhuān)業(yè)知識(shí),但這些知識(shí)大多是介紹一般汽車(chē)的,比如家用轎車(chē),常見(jiàn)的貨車(chē) 等,而自卸汽車(chē)屬
35、于專(zhuān)用車(chē)輛,它的舉升機(jī)構(gòu),車(chē)廂等部分和一般的貨車(chē)有很大的區(qū)別, 所以開(kāi)始的一陣子我并沒(méi)有一個(gè)明確直觀的設(shè)計(jì)思路。在經(jīng)過(guò)了一段時(shí)期的迷惘后,我覺(jué) 得應(yīng)該先從網(wǎng)上查詢(xún)資料,通過(guò)自己在網(wǎng)上的學(xué)習(xí),我對(duì)自卸車(chē)有了一個(gè)整體大概的的了 解,不過(guò)還是沒(méi)有一個(gè)明確的思路,之直到我乂看到了一些前輩的設(shè)計(jì),看到他們清晰地 思路,我覺(jué)得覺(jué)得受益匪淺,后來(lái)在通過(guò)在圖書(shū)館翻閱文獻(xiàn),這才是我這次課程設(shè)計(jì)變得 明朗起來(lái)。之后我就開(kāi)始了畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě),期間也遇到了一些困難,大部分都通 過(guò)自己查詢(xún)資料和跟同學(xué)交流解決了,沒(méi)有解決的遺留問(wèn)題在每周三的老師答疑的時(shí)候也 都得到了解決。最后在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)完成之后繪制了圖紙。在這次設(shè)
36、計(jì)中,除了在設(shè)計(jì)中復(fù)習(xí)了以前的知識(shí),我對(duì)w內(nèi)自卸車(chē)工業(yè)也有了一定的 了解。雖然目前我們國(guó)家是世界工廠,可以制造各種機(jī)械車(chē)輛,但是所用的技術(shù)和發(fā)達(dá)國(guó) 家和比還是有較大的差距,尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上和歐美w家和去甚遠(yuǎn)。還有就是外觀的 設(shè)計(jì)創(chuàng)新上,雖然w產(chǎn)汽車(chē)品牌眾多,但是外觀卻很少有亮眼的設(shè)計(jì),大多是在模仿一些 國(guó)外的設(shè)計(jì)。在自卸車(chē)方面,前面的差距依然存在,還有液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),車(chē)身輕量化也有 或多或少的差距。致謝緊張的畢鼎設(shè)計(jì)到現(xiàn)在就要結(jié)束了,這也意味著我要和四年的人學(xué)生活說(shuō)再見(jiàn)了,心 屮也是充滿了不舍,也有對(duì)所有老師同學(xué)的感謝。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說(shuō)對(duì)自己大學(xué)這幾年 所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的一個(gè)全面的回顧和復(fù)習(xí),
37、這其中也發(fā)現(xiàn)了自己的不足和欠缺之處,今后像 這樣系統(tǒng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)不會(huì)有很多了,值得我去珍惜。畢業(yè)設(shè)計(jì),幫助我們總結(jié)大學(xué)四年收獲、認(rèn)清tl我。同時(shí),還幫助我們改變一些處理 事情吋懶散的習(xí)慣。從最開(kāi)始吋的搜集資料,整理資料,到方案比選,確定方案,再到著 手開(kāi)始進(jìn)行設(shè)計(jì),每一步都是環(huán)環(huán)相扣,銜接緊密,其屮任何一個(gè)步驟產(chǎn)生遺漏或者疏忽, 就會(huì)對(duì)以后的設(shè)計(jì)帶來(lái)很多的不便。通過(guò)這么長(zhǎng)時(shí)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)屮點(diǎn)點(diǎn)滴滴難忘的歷程讓我想到了將來(lái),學(xué)習(xí)的路途任重而道遠(yuǎn),雖然畢業(yè) 設(shè)計(jì)完成了,但是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)并不是我學(xué)習(xí)的終點(diǎn),反而恰恰是一個(gè)更高的起點(diǎn),此時(shí) 它鞭策這我不斷向前,它告訴我進(jìn)無(wú)止境。下面我想像和自己一起生活學(xué)習(xí)四年的同學(xué)表達(dá)我的感謝之情,雖然一句謝謝很簡(jiǎn) 單,但是提筆寫(xiě)致謝辭是我卻是遲遲不能下筆,想起這幾年的大學(xué)生活,我感慨萬(wàn)千,一 切就像一場(chǎng)夢(mèng),好像大一我入學(xué)的事情就在昨天發(fā)生一樣,一切都過(guò)的那么快,我都沒(méi)來(lái) 得及細(xì)細(xì)感受,火學(xué)就一晃而過(guò)。不過(guò)回想起這幾年的生活,有過(guò)歡笑,有過(guò)淚,平凡而 真實(shí)。在這里我要感謝陪伴我度過(guò)大學(xué)四年生活的朋友,有了他們我的生活才充滿了色彩, 畢業(yè)前的這些口子我常常想起我們大家一起參加活動(dòng),出去游玩的事情,這些都?xì)v歷在目, 好像就是剛剛經(jīng)歷的一樣,當(dāng)初全班的時(shí)候一起過(guò)元旦,一起
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