摘要高位自卸汽车是专用自卸汽车一种,主要用于运输散装并可以散堆的货物(如沙、土、以及农作物等),还可用于运输成件的货物,主要服务于建材厂、矿山、工地等。
高位自卸汽车主要装备有车厢举升和倾卸机构,特别适合高货台卸货作业,使用方便,具有高度机动性和卸货机械化的特点。
本文在绪论中阐述了高位自卸汽车改装设计的目的和意义、发展状况以及应用前景以及本次设计的主要内容和总体技术路线。
接着分析论证了一种总质量为9t的高位自卸汽车的总体设计方案,对其二类底盘的选型分析、副车架的设计、举升机构、倾卸机构和后厢门开合机构都做了详细说明论述。
还包括主要机构的方案分析和选择、运动分析、动力学分析以及强度和刚度的计算校核,简单介绍了液压系统的设计计算方法和过程以及液压产品的选型。
最后对改装完成后的高位自卸汽车进行了必要的动力性、燃油经济性和稳定性等主要整车性能的计算分析,计算记过表明整车性能满足要求。
关键词:专用车设计;高位自卸车;副车架;举升机构;总体布置ABSTRACTHigh dump truck is a private dump trucks, mainly for the transport of bulk and bulk cargo (such as sand, soil, and agricultural crops, and so on), can also be used to transport goods, main services in the building materials factory, mine, site etc. High dump truck mainly equipped with car lift and dump bodies, particularly suitable for high discharge of domestic jobs, easy to use, with a high degree of mobility and discharge characteristics of mechanization.Outlined in the introduction to this article in the high purpose and significance of dump truck design modifications, development status and application prospect and the main content, and overall design of this technique. Then analysis demonstrates a total quality is 9t of high level design of dump truck, chassis selection analysis of second class, Vice-frame designs, lifting bodies, dump bodies and back door opening-closing mechanism, made a detailed exposition. Also includes analysis of the principal organs of the programmes and selected, movement analysis, dynamic analysis and calculation of strength and stiffness checking to briefly explain the calculation method for design of hydraulic system and process, and selection of hydraulic products. Last modified high dump truck after the completion of the necessary power, fuel economy and stability calculation of main performance analysis, calculation of demerit that performance to meet the requirements.Keywords: Special Vehicle Design;High Tipper; Deputy Frame;Lift Mechanism;General Layout目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的及意义 (1)1.2 课题的国内外研究现状 (2)1.3 设计的主要内容及实施计划 (3)1.3.1设计的主要内容 (3)1.3.2设计的技术路线 (4)第2章总体设计 (5)2.1专用汽车总体布置原则 (5)2.2 二类底盘的选择 (6)2.3车厢设计 (7)2.3.1车厢的结构形式 (7)2.3.2车厢的设计规范及尺寸选定 (8)2.3.3车厢重量的计算 (9)2.4 副车架的设计 (10)2.4.1 副车架的截面形状及尺寸 (10)2.4.2 加强板的布置 (11)2.4.3 副车架的前端形状及安装位置 (11)2.4.4 纵梁与横梁的连接设计 (13)2.4.5 副车架与主车架的连接设计 (14)2.5质量参数的确定 (15)2.5.1额定装载质量 (15)2.5.2整车整备质量 (15)2.5.3总质量Ma (15)2.6本章小结 (15)第3章主要机构及零件设计 (16)3.1高位举升机构的设计计算 (16)3.1.1剪式高位自卸汽车的设计分析 (16)3.1.2 L式高位自卸汽车的设计分析 (18)3.1.3论证方案 (18)3.2 L型举升机构的运动分析及主要参数的确定 (19)3.2.1举升油缸和同步油缸主要参数确定 (19)3.2.2举升杠杆的受力分析 (20)3.2.3高位举升和倾卸机构的受力分析 (21)3.2.4举升杠杆的校核 (22)3.3倾卸机构设计 (25)3.4最大举升角的确定 (27)3.5 本章小结 (28)第4章液压系统的设计 (30)4.1举升油缸与同步油缸的设计计算 (30)4.2油缸主要参数的确定及选择 (31)4.2.1液压系统压力的确定 (32)4.2.2液压系统的最大流量确定 (33)4.2.3液压控制系统 (33)4.3本章小结 (35)第5章整车性能计算分析 (36)5.1动力性计算 (36)5.1.1发动机外特性 (36)5.1.2汽车的行驶方程式 (38)5.1.3动力性评价指标的计算 (41)5.1.4高位自卸汽车整车动力性计算 (43)5.2燃油经济性计算 (46)5.3高位自卸汽车稳定性计算 (47)5.4高位自卸汽车运输状态稳定性计算 (47)5.5高位自卸汽车卸货时稳定性计算 (48)5.6 本章小结 (49)结论 (50)参考文献 (52)致谢 (53)附录 (54)附录A 英文文献 (54)附录B 英文文献翻译 (58)第1章绪论1.1课题研究的目的及意义自卸汽车在土木工程中,常同挖掘机、装载机、带式输送机等联合作业,构成装、运、卸生产线,进行土方、砂石、松散物料的装卸运输。
由于装载车厢能自动倾翻一定角度卸料,大大节省卸料时间和劳动力,缩短运输周期,提高生产效率,降低运输成本,并标明装载容积。
是常用的运输机械。
自卸汽车具有高度机动性和卸货机械化等优点,通常与铲式装卸机、挖掘机或皮带运输机等配套使用,实现装卸机械化,从而可以大大缩短装卸时间,提高运输效率并可以节省劳动力,减轻劳动强度。
自卸汽车自20世纪初出现以来,不断发展,日趋完善,已经成为当今货物运输的主要车辆之一。
按卸货方式分类,有后倾式、侧倾式、三面倾卸式、底卸式,以及货厢升高后倾式等多种形式。
其中以后倾式应用最广。
侧倾式仅适用于狭窄与卸货方向变换困难场合。
货厢升高后倾式适用于货物堆集、变换货位和往高处卸货的场合。
底卸式和三面倾卸式用于少数特殊场合。
随着汽车制造业的发展,自卸汽车不断采用新材料、新工艺,提高其质量利用系数,具有较大的速度范围和较高的传动效率,控制与操纵更完善,更方便[1]。
专用自卸汽车是针对专门用途设计的,是在普通自卸汽车的基础上增设特定的机构来实现自己的功能,因此结构上专用自卸汽车比普通自卸汽车复杂,如摆臂式自装卸汽车、自装卸垃圾车、高位自卸汽车等。
高位自卸汽车是在普通自卸汽车的基础上,保留原车的二类底盘,在副车架与车厢中间增设举升机构和托架,使车厢随举升机构上升平移到一定高度。
将倾卸机构安装在托架与车厢之间,待车厢平移到预定高度后将车厢倾斜一定角度卸货。
卸货完毕,车厢恢复水平位置,最后平移下降到原始位置,或者角度复位与平移下降复位同步进行[2]。
高位自卸汽车的专用装置由举升机构、倾斜机构和液压系统三大部分组成,其中举升机构的作用是将车厢平移到一定高度,从而实现在该高度进行卸货。
举升机构有多种形式,常见的有L型举升机构、剪式举升机构以及平行四边形举升机构等多种形式。
倾卸机构的作用是将车厢倾斜一定角度是货物因重力作用而自动倾卸,卸货之后能使车厢平稳的降落在托架上。
它的结构有直推式和连杆组合式两种。
举升机构和倾卸机构均采用液压能作为实现举升和倾翻的动力源。
液压系统一般由液压泵、控制阀、1限位阀、举升油缸等组成,是设计的重要部分。
目前国内生产的自卸汽车大多为普通自卸汽车。
其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下,卸货的高度都是固定不变的。
如果需要货物写到较高处或使货物堆积的较高些,目前的自卸汽车就难以满足要求。
如:石料厂、建筑工地、火车车厢卸货等。
货物一堆堆的倾卸在货场,占地面积较大。
如想将货物堆积的更高些,还需要有铲土机等机械。
这样将会延误工时,影响正常的工作、生产,为此就需要设计一种高位自卸汽车,它能将车厢举升到一定高度后再倾卸车厢卸货,以满足不同卸货高度的需要。
高位举升和倾卸机构都是自卸汽车举升机构的重要组成部分,其设计质量直接影响自卸汽车的使用性能。
随着汽车产业的发展,汽车技术不断有新的进步,举升机构的结构形式也不断更新。
若能够将不同类型的举升机构按其各自的特点配备到与之相适应的自卸汽车上,则无论是自卸汽车的工作性能,还是举升机构的使用效率,都会得到很大的改善。
因此,如何选择合适的举升机构,成为自卸汽车设计的主要问题。
1.2课题的国内外研究现状近年来,世界各国都大力发展专用汽车生产,致力于专用汽车的研究,扩大汽车使用范围,以利于各种货物的运输。