２４ １９９６年８月机械科学与技术第２５卷第４期 自卸汽车举升机构结构参数设计’ 月 垩圭璺．（江苏理工大学江苏镇江 ｔ【Ｉ抽要】本文对自卸汽车举升机构的蛄构形式进行了分析． 过实例计算分析认为．连杆复鲁型举升机构的初．皓举升力系 【关量词】兰盐垫垫．苎苎塑墨 设计 亩绎
邮缛２１２０１３） ． 蛤出举升力幕敷与惯翻庸的函敷关系，通 大值． ｛、ｊ ９ ４
Ｉ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ Ｅｌｅｖａｔｉｎｇ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＳｅＬｆ－－ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｔｒｕｃｋ
Ｗａｎｇ Ｗｅｎｇｕｏ（Ｊｉｓｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｌｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅ￣ｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｇｊ／ａｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｐ．Ｃ．２１Ｚ０１３） Ａｌ￣ｔｒａｅｔ Ｓｔｒｕｃｔｔｗｅ ｅｎｄ ｆｏｒｍ ｏｆ ｅｌｅｖａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ０ｆ ｓｅｌｆ－－ｄｌｓｃｈａｒｇｅ ｔｒｕｃｋ ａｒｅ蛐宣Ｊｙａｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｖａｔｌｏ￣ｅｏｐｆｆｔｃｌｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｉｌｔｌｎｇ ａｎＳ４ｅ ｉｓ ｇｉｖ∞０ｍ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｔｉｃ日１ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｅｏｅｆｆｉｃｉｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｅｌｅｖａｔｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｅｌｅｖａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎ ｏｆ ｃｏｎ， ｎｅｃｔｌｎｇ ｒ０ａ ｃｏｍｐｏｓｌｔｅｔｙｐｅｉｓ ｎｏｔ ｏｆｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ． Ｋｅｙｗｅｒｄｓ Ｅｌｅｖａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ Ｃｏ／ｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｖａｒｌｎｇ ｆｏｒｃｅ Ｄ ｇＴＩ
自卸汽车是利用举升机构使车厢具有一定的倾 斜角度．在车厢倾料举升时．只有当其懊料角度大于 松散货物的安息角后 货物才有可瞳倾卸干净．而大 多散松散货橱的安息角度都在３５。～５ｏ。的范匿内． 同时考虑到松散货物在湿淋状态下其附着力的增 加．故而目前国内外自卸汽车的最大倾料角度都有 增加的趋势，有的已达到６０‘． 由于装载质量的增加和举升角度的增大，工作 安全可靠的举升机构在自卸汽车设计中也就蠹来蠹 重要了。
１举升机构的结构型式与分析 举升机构是自卸汽车的关健部分，它直接影响 自卸汽车的整体结构和性瞻。目前自卸汽车所采用 的举升机构型式种类比较多．如何选择合适的举升 机构是设计自卸汽车首先需要解决的问题．举升机 构的结构型式大致可分为两大类。 （１）直接推动式（田１）：这种机构简单、紧凑，易 于实现三面Ｉ更卸．但是．这种机构的横向剐度差．又 由于为了达到一定的倾料角度以及整车总体结构的 限制，通常是采用多缎油缸，故它的密封要求高，如 采用的是双油缸，往往又由于液压油不同步，或囡两
收稿日期。ｌ９９６一Ｏ７一Ｏ９
个油缸的密掼不一、槛磊不同而造成车厢举升受力 不均．
ｂｊ 圈】直接推袖式擎升机转 （２）连杆组合式 连杆类型的举升机构主要是刺 用一套三角连杆系使油缸以较小的行程将车厢倾料 定的角度卸货．并使油缸睢采用单缎活塞式结构， 举升时转动圆滑，同时也利用连杆系的横向踌距来 加强车厢举升时的横向穗定性．目前常用的连杆组 合式举升机柯又可以归纳为下刊几种比较典型的结
维普资讯 http://www.cqvip.com 醴计计算 汪文曰 自卸汽车 垫塑堕塑墨墼塑 构： ①连杆放大式（阿２）：机构的横向刚度较好。但
是Ｉ 构的ｊ角形连杆较庞大，效率也较低。
ｆ Ｑ ｃ＿— Ｅ
围２连杆放大点举升机构 ②杠杆平衡式（图３）：结构比较紧密，横向刚度 则七较好，机构的效率也比较高。在举升过程中一这 种机构的油缸摆角很小 但是．这种机构比较集中在 后驱动桥附近，给总布置带来ｒ一定的困难
圈３杠杆平衡式举升机构 ③连杆复合式（图４）：横向刚度较好，但整个机
构较庞大，且举升过程巾油缸的摆动角根ｌ太。
囤４连杆复告式举升机构 ３举升机构的设计 ３．Ｉ举升力系数 以上几种结构形式的连杆组合式举升机构的油
缸活塞杆推力为： 。＝ 。Ｇ＝ －Ｇ （１）
式Ｐ： 举升力系数
Ｑ 举升油缸活塞杆推力 每一种型式的举升机构都有一个确定的 值， 如要想达到省力的目的，就必须尽可能地降低 值， 而 值仅 机构的结构有关，与车厢的载荷、油缸的 作用力．＝Ｊ己若。故要合理地选择杆系雏构中的粹连接
点的位置 ①油缸下支点Ａ的位置：主要考虑油缸的原始
长度、行程以及车架问的空间尺寸，为了减少活塞的 行程，应尽可能使该点靠近车厢尾部 但是该点也不 能太靠近车厢的尾释，这样在一定的油缸长度尺寸 Ｆ也使且点位置朝后，从而减小了参数 值，使活塞 杆推力Ｑ值增加。 ④连杆系与车厢中底部相连接的铰点Ｂ的位 置：通常是尽可能使该点靠近车厢的前端，以提高车 厢举升时的横向稳定性，但太靠近车厢的前端，必然 会在一定的车厢倾斜角中使油缸的行程增加，田此 要综台考虑各个方面的影响因索 ⑧油缸上支点ｃ的位置：该点的位置偏上，将舍 使油缸工作省力，但要考虐到不应使车厢布置过高，
影响整车的稳定性。 ④连杆系中三角板上的铰点Ｄ的位置：该点的
位置在设计中主要考虑是否会与底盘上其它部件产 生碰撞 ＠连杆系与副车架铰接点Ｅ的位置：为省力应 尽可能使该点前移，但是，前移易出现死点（在尚未 达到最大举升角度时，随着油缸行程的增加ｔ倾翻角 将减小，机构回不到初始位置）。在保证安装位置的 前提下，上移也可使 值降低。 ⑥车厢后底部与副车架的铰接点Ｏ的位置 应 尽可能地靠近货物的中心，以使结构参数４值下降 在确定以上各点位置时，除了要综合考虑自卸 汽车对举升机构的倾斜角、油缸活塞行程、建造纵 深、油缸活塞推力以及举升时间的要求之外，还必须 使举升机构不发生运动干涉。 ３．２举升油缸的直径Ｄ与行程Ｓ 在（１）式中： Ｇ＝０十Ｅ·ＧＤ
Ｑ一号 ％ 所以
（２） （３）
（４） （５）
维普资讯 http://www.cqvip.com ２６ １９９６年８月机械科学与技术第２５卷第４期 式中： 额定载质量（ｋｇ） Ｇ一车厢自重（ ） Ｐ一 油泵额定工作压力（Ｐａ） 机械效率（通常取 一０．９） Ｅ一一超载系数（通常大干１．２５） ｑ一一油泵公称捧量（ｍｌ／ｒ） ｎ－－一油泵额定转速（ ｍｉｎ） ｔ－一举升时间（ｓ） 举升时间的长短直接影响自卸汽车的工作效 率。时间越短，活塞行程就越短，效率越高。活塞行程 越短，举升机构也就越紧凑 ４举升机构的具体设计实例 下面介绍用ＪＮ１１７１型三类盘改装的ＸＴ３１７０ 型自卸汽车举升机构的设计、计算方法 该车总质量 为ｌ７．５ｔ，最大装载质量为９Ｔ，举升机构确定为连杆 复合式。 ４．１设计指标的确定 ①举升力系数ｋ：根据该底盘的结构、整车的装 载质量，参考国内外自卸汽车的ｋ值（见表２），确定 ＾＜１． ５ 举升机构 攀升力 最大举 车厢 塑式 系数 牛角度（。 升时 （ｓ） 日本ＴＤ５ＯＡ—Ｄ 彦杆放大 ２．曲 ６０ ２０ 日本ＴＤ５０ＡＬＣＱＤ 彦杆复合宣 １．６２ ６０ ２０ ｚＱＺ３Ｏｊ０（东风） 直推式 １．４９ ５ｏ １８ ｚＱ７．３１ｏ０（解放） 直推式 １．２１ ５ｏ １８ ②最大举升角度；根据松散货物的安息角，确定 ‰一５５ ； ４＿２列出底盘对举升机构的必要约束条件（参见图 ５） ①纵深位置尺寸ｈｔ＝２９０、ｈ｝一７５，ｈ 一１１５、 ＝ ３８、ｈ ５＝２１０； ② 点与Ｅ点的水平距离 ＝儿６； ③车厢质心位置墨＝１９００、 ＝７８２； ④油缸活塞杆顶点到车厢倾翻轴中心的水平距 离为ｌ＝３３６ｌ 根据（４）、（５）式求出油缸的直径Ｄ：２００与行 程 一７２３，得到油缸的最小长度日兰１２００和最大 长度工一Ｈ＋ 兰１９２０ 为简化设计工作，通常根据 连杆复合式举升机构的特点，预先确定三角形连杆 的结构尺寸，并求出其它各杆件的长度： 。一ＣＭ一２１８０“一加一２４０ ３一（Ｍ ＝２０７１ ｈ一 ＢＣ一１０００ ｈ—ＣＤ＝２７０ １６一肋一８４０ ＤＥ一１４３２ 一ｏＢ一２５３１
图５ 用下列算式计算各力臂的尺寸与举升力系数
＆（口）一墨·Ⅲ — － ６（ ）：（ＤＥ—ＮＥ）· 且０） ｃ ）一（ＤＥ—ＮＥ）· （ ） ｄ（ ）一 · （ ） 等 ㈣
式中卢。、 、 及相关参数的计算从略。 为了使举升机构在倾翻过程中不出现死点，必 须满足下式： 磕＋砖一 ｉ ２·厶· ± ＝ ＝ ±！： ： ： ２－ ４· ７ ＜
（７） 计算结果列于表３，并根据表３划出 一 曲线，如图 ６。 表３计算结果 倾静角度 举升力系数 油缸行程 砸点判别角度 （。） （ｒａｍ） （。） Ｏ １＿５３ Ｏ ５４．Ｏ ５ １．９５ ９２ ５９．１ Ｓ Ｉ＿９８ １４０ ６４ １ ５０ ５８６ １５５．５ １．６３ ７ｌ９ １７１．８ （下转第２９页）
维普资讯 http://www.cqvip.com