自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 自卸汽車(chē)貨箱舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 自卸汽車(chē)貨箱舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 設(shè)計(jì)一款公路型輕型自卸汽車(chē)，本文先通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)和國(guó)外自卸汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，呈現(xiàn)了未來(lái)自卸汽車(chē)在國(guó)際上占汽車(chē)行業(yè)比重會(huì)更多。然后選取適合的底盤(pán)，進(jìn)行對(duì)車(chē)廂和相關(guān)車(chē)體參數(shù)的選擇，在對(duì)舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行選型和相關(guān)零部件的校核，接下來(lái)是對(duì)自卸車(chē)液壓進(jìn)行原理分析和選擇適合本設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，最后使用相應(yīng)的三維和二維軟件對(duì)主要零部件進(jìn)行繪圖。 關(guān)鍵詞：自卸汽車(chē)；車(chē)廂；舉升機(jī)構(gòu)；液壓系統(tǒng)  Design of lifting mechanism of

2、 dump truck Abstract Design a highway type light dump truck, this paper first analyzes the development status of domestic and foreign dump trucks, and shows that the proportion of dump trucks in the international automobile industry will be more in the future. Then select the suitable chassis to s

3、elect the parameters of the carriage and the relevant body, select the lifting mechanism and check the relevant parts, then analyze the principle of the dump truck hydraulic system and select the hydraulic system suitable for this design, and finally use the corresponding 3d and 2d software to draw

4、the main parts. Key words: Dump truck; Carriage; Lifting mechanism; Hydraulic system 目錄 1 緒論 1 1.1 背景 1 1.2 國(guó)內(nèi)外專(zhuān)用車(chē)輛的發(fā)展?fàn)顩r 1 1.2.1 國(guó)外專(zhuān)用汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2.2 國(guó)內(nèi)專(zhuān)用汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.3 自卸汽車(chē)的性質(zhì)和類(lèi)型 2 1.3.1 自卸汽車(chē)的性質(zhì) 2 1.3.2 自卸汽車(chē)的類(lèi)型 2 2 自卸汽車(chē)的總體設(shè)計(jì) 4 2.1 二類(lèi)底盤(pán)的選擇 4 2.2 整車(chē)尺寸參數(shù)的確定 4 2.3 質(zhì)量參數(shù)的確定 5 2.4 自

5、卸汽車(chē)車(chē)廂結(jié)構(gòu)的選型和確定 6 2.4.1 自卸車(chē)車(chē)廂結(jié)構(gòu)的選型 6 2.4.2 車(chē)廂尺寸的確定 7 2.4.3 車(chē)廂內(nèi)部尺寸及其質(zhì)量的確定 8 2.4.4 車(chē)廂舉升時(shí)間與下降時(shí)間 9 車(chē)箱舉升時(shí)間/s 9 3 自卸汽車(chē)自卸舉升機(jī)構(gòu)的類(lèi)型與選擇 10 3.1 舉升機(jī)構(gòu)的類(lèi)型 10 3.2 自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的性能對(duì)比 11 3.3 舉升機(jī)構(gòu)的最大舉升角 12 4 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 4.1 液壓系統(tǒng)的用途 13 4.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 13 4.3 自卸汽車(chē)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 4.3.1 液壓舉升機(jī)構(gòu)的工作原理 13 5 液壓缸的參數(shù)與確定 15 5.1 液

6、壓缸的設(shè)計(jì)參數(shù) 15 5.2 液壓缸的受力分析與確定 15 5.3 液壓缸內(nèi)徑和外徑 17 5.4 液壓缸行程的確定 18 5.5 液壓缸基本參數(shù)的校核 19 5.6 液壓缸的確定 20 6 液壓元件選擇 21 6.1 液壓泵的選擇 21 6.2 閥類(lèi)元件的選擇與確定 23 6.2.1 選擇閥類(lèi)元件的標(biāo)準(zhǔn) 23 6.3 油箱的選擇 24 6.4 濾油器的選擇 25 6.5 管路的選擇 25 6.6液壓元件型號(hào)的確定 26 7 設(shè)計(jì)小結(jié) 27 參考文獻(xiàn) 28 謝 辭 29 附錄1外文翻譯 30 附錄2CATIA圖 33 附錄3CAD二維圖 34

7、 1 緒論 1.1 背景 國(guó)際上，專(zhuān)用汽車(chē)大概的定義為：用于特殊用途的車(chē)輛。而自卸汽車(chē)也是專(zhuān)用汽車(chē)的一類(lèi)，其工作原理是通過(guò)液壓系統(tǒng)將貨箱舉升一定高度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸貨，回位的功能，不再像傳統(tǒng)的卡車(chē)只有單一的運(yùn)輸功能，正因?yàn)樽孕镀?chē)符合人們的要求，變得越來(lái)越受青睞。 1.2 國(guó)內(nèi)外專(zhuān)用車(chē)輛的發(fā)展?fàn)顩r 1.2.1 國(guó)外專(zhuān)用汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 在20世紀(jì)70年代末，全球普通汽車(chē)行業(yè)遭遇了蕭條和停滯，一般的汽車(chē)不能滿(mǎn)足人們的需求，如達(dá)爾文進(jìn)化論“物競(jìng)天擇，適者生存”，各國(guó)的汽車(chē)制造業(yè)也面臨著巨大的生存和挑戰(zhàn)，那么為了滿(mǎn)足各行業(yè)的不同需求和客戶(hù)的精準(zhǔn)要求，發(fā)展專(zhuān)用車(chē)輛就是燃眉

8、之急了，就這樣專(zhuān)用汽車(chē)在世界上如春筍般迅速發(fā)展。到現(xiàn)今歐洲、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家中，對(duì)專(zhuān)用汽車(chē)的依賴(lài)性是非常的高，導(dǎo)致了專(zhuān)用汽車(chē)的年產(chǎn)量已占載貨汽車(chē)總量8成以上，其類(lèi)型也超過(guò)了6000多款。特別是在21世紀(jì)中，隨著世界各個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，道路設(shè)施的完善，人們對(duì)汽車(chē)的專(zhuān)業(yè)化、高速化、重型化的要求越來(lái)越明顯，世界各國(guó)對(duì)專(zhuān)用汽車(chē)的需求逐年劇增。相比于單一傳統(tǒng)的載貨汽車(chē)，隨著專(zhuān)用汽車(chē)的迅速發(fā)展，專(zhuān)用汽車(chē)增長(zhǎng)率遠(yuǎn)大于載貨汽車(chē)增長(zhǎng)率，發(fā)達(dá)國(guó)家在各個(gè)領(lǐng)域都盡量用以專(zhuān)用汽車(chē)代替它。在這些發(fā)達(dá)國(guó)家早就已經(jīng)看不到普通用途的大貨車(chē)了，在高速公路和道路上幾乎都是專(zhuān)用汽車(chē)。 美國(guó)作為在制造業(yè)的頂尖巨頭，是最早研究專(zhuān)用

9、汽車(chē)的國(guó)家，在1996年期間生產(chǎn)的貨車(chē)數(shù)量達(dá)到了160多萬(wàn)輛，只算專(zhuān)用汽車(chē)就已經(jīng)有9.6萬(wàn)輛了。在9到11噸的貨車(chē)總量里面，專(zhuān)用汽車(chē)占這些噸位的7成。20世紀(jì)70年代，美國(guó)每年生產(chǎn)掛車(chē)的數(shù)量超過(guò)了15萬(wàn)輛，而這些掛車(chē)可以說(shuō)都是專(zhuān)用掛車(chē)，非傳統(tǒng)的單功能掛車(chē)。美國(guó)生產(chǎn)掛車(chē)的行業(yè)巨頭總有四個(gè)，而富荷作為龍頭，其每年生產(chǎn)掛車(chē)的數(shù)量占美國(guó)總數(shù)的85%。這些年來(lái)，美國(guó)在專(zhuān)業(yè)汽車(chē)制造行業(yè)其使用的技術(shù)是非常成熟，其新產(chǎn)品的也是不斷地呈現(xiàn)在人們眼前。 作為機(jī)械工業(yè)領(lǐng)先者的歐洲主要發(fā)展重型專(zhuān)用汽車(chē)，其中最具有代表性的就是歐洲的德國(guó)以及瑞典和英國(guó)。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在1979年原西德掛車(chē)的年產(chǎn)量就已經(jīng)達(dá)到了15萬(wàn)輛左右

10、，僅次于美國(guó)的掛車(chē)年產(chǎn)量了。到1998年德國(guó)專(zhuān)用汽車(chē)的年產(chǎn)量翻了一倍多，達(dá)到了30多萬(wàn)輛。 日本的企業(yè)發(fā)展也是極具代表性的國(guó)家之一，他們的專(zhuān)用汽車(chē)主要是廂式汽車(chē)，注重技術(shù)，其他體系也是極其完善。目前，4噸以上的專(zhuān)用汽車(chē)12萬(wàn)輛以上，廂式占8成左右。國(guó)外的發(fā)展需求對(duì)專(zhuān)用汽車(chē)的需求極其可觀的?，F(xiàn)今，在國(guó)外那些工業(yè)強(qiáng)國(guó)制造的專(zhuān)用汽車(chē)占了國(guó)際載貨汽車(chē)保有量的一半以上，同時(shí)也說(shuō)明了專(zhuān)用汽車(chē)是有著非常大的市場(chǎng)空缺的。 1.2.2 國(guó)內(nèi)專(zhuān)用汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)在自卸汽車(chē)的發(fā)展中是極其緩慢的，在60年代初期，國(guó)內(nèi)沒(méi)有直接進(jìn)行自卸汽車(chē)的設(shè)計(jì)而是選擇改裝，主要進(jìn)行的對(duì)象是軍用車(chē)輛和消防車(chē)輛，漸漸的形成了相對(duì)

11、應(yīng)的專(zhuān)用車(chē)輛。到了70年代，國(guó)內(nèi)通過(guò)不斷地從國(guó)外引進(jìn)相對(duì)應(yīng)的專(zhuān)用車(chē)輛改裝技術(shù)和響應(yīng)一些部門(mén)的需求，改裝出了具有自身特色的車(chē)輛，同時(shí)這些工廠逐步成為某一門(mén)類(lèi)專(zhuān)業(yè)汽車(chē)生產(chǎn)的骨干企業(yè)。80年代，在改裝技術(shù)上有了少許的成熟，專(zhuān)用汽車(chē)得到了較大的發(fā)展，不久之后，國(guó)內(nèi)發(fā)展出了專(zhuān)用車(chē)輛的行業(yè)。 截止到現(xiàn)在，我國(guó)在專(zhuān)用車(chē)輛的歷史中已經(jīng)有了50多年的發(fā)展了，在技術(shù)方面有獨(dú)特一面，數(shù)量也有一定的規(guī)模，向國(guó)外輸出的數(shù)量逐年增長(zhǎng)。在1983年往后的時(shí)間，國(guó)內(nèi)專(zhuān)用汽車(chē)的發(fā)展飛速增長(zhǎng)，平均每年增長(zhǎng)24%以上。1992年的國(guó)內(nèi)制造的專(zhuān)用汽車(chē)達(dá)到了17.22萬(wàn)輛，自卸汽車(chē)就已經(jīng)占了6.43萬(wàn)輛。1992-1994年期間，全

12、國(guó)的專(zhuān)用汽車(chē)企業(yè)達(dá)到了759家，生產(chǎn)的類(lèi)型有121類(lèi)，其品種更是超過(guò)了700種。到2007年，國(guó)內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)專(zhuān)用車(chē)輛160.2萬(wàn)輛，其而自卸車(chē)就已經(jīng)擁有了40多萬(wàn)輛。 2020年之后我國(guó)還是處于專(zhuān)用汽車(chē)的高速發(fā)展期，每年最低以9%的速率增長(zhǎng)。作為向制造業(yè)發(fā)展的國(guó)家，專(zhuān)用汽車(chē)在工業(yè)上是無(wú)可厚非的，占據(jù)了很大的優(yōu)勢(shì)。特別是向制造業(yè)發(fā)展的階段，單一的載貨汽車(chē)不能滿(mǎn)足國(guó)家和人民的需求，所以發(fā)展專(zhuān)用汽車(chē)是國(guó)內(nèi)必需的。 1.3 自卸汽車(chē)的性質(zhì)和類(lèi)型 1.3.1 自卸汽車(chē)的性質(zhì) 自卸汽車(chē)又名翻斗車(chē)，其原理是通過(guò)液壓機(jī)構(gòu)以及機(jī)械機(jī)構(gòu)將車(chē)廂進(jìn)行傾卸和復(fù)位的一些列操作的專(zhuān)用車(chē)輛?？梢岳斫鉃槠胀ㄝd貨汽車(chē)多了主

13、要的液壓舉升機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。 1.3.2 自卸汽車(chē)的類(lèi)型 自卸汽車(chē)的種類(lèi)很多，這里按照其用途分： 一類(lèi)可以分為重型自卸車(chē)和超重型自卸車(chē)，屬于非公路型的。這類(lèi)自卸汽車(chē)主要適用于山區(qū)類(lèi)型的地形，因?yàn)檫@類(lèi)自卸汽車(chē)載取的物品重量和體積都是很大的，如巨大的礦石。其設(shè)計(jì)也是為了配合一些大型的挖掘機(jī)械和適應(yīng)崎嶇的山路。在設(shè)計(jì)上，這種自卸車(chē)很多方面是不受公路法規(guī)限制的，其更多的要求就是舉升時(shí)推舉力足夠的大，車(chē)廂硬度大、耐磨損。 另一類(lèi)屬于公路運(yùn)輸用的輕、中、重型普通自卸汽車(chē)。其偏向運(yùn)輸松散型的貨物，或者說(shuō)對(duì)車(chē)廂的磨損不大，如沙子、木板、水泥等等。 按自卸汽車(chē)的裝載質(zhì)量分為類(lèi)種：輕型（<3.5噸）、重型（>

14、8噸）以及在兩者噸位之間的輕型自卸汽車(chē)； 按自卸汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)形式可分：?jiǎn)螛?、雙橋等等； 按卸自卸汽車(chē)液壓舉升機(jī)構(gòu)可分為兩種：?jiǎn)雾敗㈦p頂。  2 自卸汽車(chē)的總體設(shè)計(jì) 本文設(shè)計(jì)的是設(shè)計(jì)一輛公路輕型的自卸汽車(chē)，首先進(jìn)行底盤(pán)的選擇，再根據(jù)底盤(pán)數(shù)據(jù)對(duì)車(chē)廂進(jìn)行確定以及自卸車(chē)整體參數(shù)的選擇。 2.1 二類(lèi)底盤(pán)的選擇 汽車(chē)底盤(pán)有一到四類(lèi)，在汽車(chē)改裝廠、專(zhuān)用車(chē)輛以及特種車(chē)輛都是使用二類(lèi)底盤(pán)的，而本設(shè)計(jì)的自卸車(chē)屬于專(zhuān)用車(chē)輛，同樣需要用到二類(lèi)底盤(pán)，所以本設(shè)計(jì)采用二類(lèi)底盤(pán)。 一個(gè)好的底盤(pán)意味著車(chē)是否安全穩(wěn)定，同樣價(jià)格來(lái)源也是需要考慮的。根據(jù)本文設(shè)計(jì)的噸位，選用CA3040K7L2E5-1的底盤(pán)型號(hào)

15、。它具有安裝操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍廣，性?xún)r(jià)比較高，出廠快，也符合本設(shè)計(jì)的噸位。 2.2 整車(chē)尺寸參數(shù)的確定 表2.1整車(chē)尺寸參數(shù) 底盤(pán)型號(hào) CA3040K7L2E5-1 底盤(pán)類(lèi)別 二類(lèi) 外形尺寸 長(zhǎng)：5115 寬：1690 高：2210(mm) 燃油類(lèi)型 柴油 軸數(shù) 1 接近角/離去角 22/21() 軸距 3100 輪胎規(guī)格 6.00-15LT 10PR 輪距（前/后） 1385/1287(mm) 總質(zhì)量 4110kg 整備質(zhì)量(同類(lèi)車(chē)型) 2490kg 前排乘客 2 車(chē)架 188（mm） 前懸/后懸 1085/1375 因?yàn)樽孕镀?chē)

16、是由型號(hào)為CA3040K7L2E5-1的底盤(pán)改裝而來(lái)，參考同類(lèi)型的底盤(pán)，可以知道設(shè)計(jì)的自卸車(chē)基本的參數(shù)是不應(yīng)發(fā)生改變的，如底盤(pán)的長(zhǎng)寬和對(duì)應(yīng)的高度也是車(chē)本身的尺寸，車(chē)長(zhǎng)5115mm，寬1690mm，高2210mm；同理軸距和輪距也應(yīng)該保持不變。 2.3 質(zhì)量參數(shù)的確定 1）整車(chē)整備質(zhì)量 汽車(chē)的整備質(zhì)量，為平時(shí)所說(shuō)的空車(chē)狀態(tài)，即安裝齊備，油水添滿(mǎn)的狀態(tài)。參考同類(lèi)改裝車(chē)的總成，進(jìn)行汽車(chē)零部件的數(shù)據(jù)分析估算，這里參考同類(lèi)車(chē)型取=2490kg。 2）廠定額定裝載質(zhì)量 廠定額定裝載質(zhì)量一般是通過(guò)用戶(hù)的需求、選定的底盤(pán)來(lái)確定和設(shè)計(jì)自卸汽車(chē)的噸位有關(guān)（3t符合輕型自卸），這里選擇=1490kg。

17、 3）廠定最大總質(zhì)量 廠定最大總質(zhì)量是整車(chē)整備質(zhì)量、額定裝載質(zhì)量以及承載人員質(zhì)量（=2*60=120kg）的和。 所以本車(chē)的廠定最大總質(zhì)量為=++=2490+1490+120=4100kg。 4）質(zhì)量利用系數(shù) 質(zhì)量系數(shù)就是評(píng)估檢測(cè)該車(chē)在結(jié)構(gòu)、總成上是否已經(jīng)達(dá)到完善以及使用的的材料是否充分利用。其數(shù)值越高代表了該車(chē)在各方面越完美，一般要求要大于0.5，其計(jì)算方法是額定裝載質(zhì)量與整車(chē)整備質(zhì)量的比值。 =0.600.5（符合規(guī)定） 2.4 自卸汽車(chē)車(chē)廂結(jié)構(gòu)的選型和確定 2.4.1 自卸車(chē)車(chē)廂結(jié)構(gòu)的選型 車(chē)廂的作用是裝載貨物和傾斜貨物的。可以把車(chē)廂理解成一個(gè)盒子，它由前欄板、兩個(gè)側(cè)欄

18、板和一個(gè)后欄板組成，車(chē)廂按結(jié)構(gòu)可以分為三種。 第一種是后傾式車(chē)廂適合三種載重型自卸汽車(chē)即輕型、中型、重型。這種車(chē)廂其兩側(cè)板是焊接固定的，底板為矩形狀，前板上端裝著向車(chē)頭延伸的平直橫板，它的作用是，在事故中防止車(chē)廂直接壓在駕駛室上面，對(duì)人員造成威脅。后欄板由鉸支座與兩側(cè)板連接。為了加強(qiáng)車(chē)廂的穩(wěn)定性和其強(qiáng)度，經(jīng)常在車(chē)廂四周加上強(qiáng)筋。如下圖2.1所示： 圖2.1車(chē)廂結(jié)構(gòu)圖 1-車(chē)廂總體構(gòu)成；2-后欄板；3、4-鉸鏈座；5-車(chē)廂鉸支座； 6-左右側(cè)欄板；7-防護(hù)擋板；8-車(chē)廂底板 第二種是側(cè)傾式及三面傾卸式車(chē)廂，這種車(chē)廂底板和各欄板之間都是以平滑的直角連接。剛多的有點(diǎn)就是其鉸支座是在側(cè)欄

19、板末端垂直方向的上方，后欄板與其相連，實(shí)現(xiàn)了后欄板打開(kāi)時(shí)，呈自由狀態(tài)，更多利用貨物的重量實(shí)行傾倒，適用于中型自卸汽車(chē)。 第三種是顛簸式車(chē)廂，沒(méi)有后欄板的車(chē)廂，有點(diǎn)類(lèi)似于生活用的顛簸。其適用在礦場(chǎng)的礦用自卸汽車(chē)和超重自卸汽車(chē)。為了增加車(chē)廂的耐用性、強(qiáng)度、硬度，降低因與礦石類(lèi)物質(zhì)碰撞產(chǎn)生的磨損，經(jīng)常采用雙層底板。簸箕式車(chē)廂如圖2.3所示： 圖2.2側(cè)頃式及三面傾卸式車(chē)廂 圖2.3簸箕式車(chē)廂 本文設(shè)計(jì)的輕型普通自卸車(chē)輛，沒(méi)有側(cè)傾要求，故采用后傾式車(chē)廂。車(chē)廂設(shè)計(jì)中越來(lái)越多的使用到了新型材料，考慮車(chē)廂的性?xún)r(jià)比和工作環(huán)境條件下，一般普通車(chē)廂選用16Mn工程用鋼材料。 2.4.2 車(chē)廂

20、尺寸的確定 設(shè)計(jì)車(chē)廂外部尺寸可根據(jù)整車(chē)尺寸或者底盤(pán)尺寸設(shè)計(jì)。車(chē)廂前端與車(chē)頭后端應(yīng)保有一定的間隙，確保車(chē)輛制動(dòng)時(shí)能都保證駕駛員安全及車(chē)頭的不被撞擊損壞，可保留170mm-220mm。在我國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1589-2004《道路車(chē)輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》是準(zhǔn)許貨車(chē)有車(chē)體車(chē)廂有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，本設(shè)計(jì)是輕型公路用途自卸汽車(chē)，為了降低貨車(chē)的質(zhì)量，提高貨車(chē)的機(jī)動(dòng)性以及良好的性?xún)r(jià)比，在設(shè)計(jì)車(chē)廂應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少車(chē)廂的長(zhǎng)度。根據(jù)質(zhì)量的分配，大部分輕型自卸汽車(chē)都是發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車(chē)頭位置的前軸驅(qū)動(dòng)形式。軸荷的分配是由自卸汽車(chē)的整備質(zhì)量決定的，而最理想的軸荷分配是前軸占其30%至40%，后軸占60%至70%。車(chē)廂的長(zhǎng)度由

21、軸距進(jìn)行分配的，車(chē)頭為短頭的自卸汽車(chē)，其車(chē)廂長(zhǎng)度一般為軸距L的2%～10%；對(duì)于平頭車(chē)，該距離一般為軸距的12%～22%。根據(jù)所選底盤(pán)的參數(shù)，這里設(shè)計(jì)的車(chē)廂長(zhǎng)度為2820mm；車(chē)廂的寬度取決于相應(yīng)的底盤(pán)規(guī)格和國(guó)家對(duì)車(chē)廂的規(guī)格，這里取車(chē)廂寬度為1545mm；車(chē)廂的高度又車(chē)身的質(zhì)心決定，質(zhì)心會(huì)影響車(chē)的平衡，一般質(zhì)心的高度越低則其穩(wěn)定性越強(qiáng)，滿(mǎn)足車(chē)子本身所需的裝載，一般設(shè)計(jì)其高度都盡量降低質(zhì)心，來(lái)使車(chē)子擁有足夠強(qiáng)的穩(wěn)定性，可以去車(chē)廂高度為400mm。 在設(shè)計(jì)車(chē)廂過(guò)程考慮的主要是車(chē)廂的剛度是否強(qiáng)，同時(shí)重量是否夠輕。現(xiàn)在研究的方向基本是輕量化高強(qiáng)度，而等剛度體車(chē)廂成為研究的重點(diǎn)。 選用合適的骨架結(jié)構(gòu)

22、對(duì)車(chē)廂的剛度和輕量化有重大關(guān)系，一普通車(chē)廂的底板都是采用矩形的結(jié)構(gòu)，這樣的設(shè)計(jì)就是為了讓車(chē)廂得到更大的剛度?？墒菃螁蔚装暹€不能代替整個(gè)車(chē)廂。對(duì)于汽車(chē)，車(chē)架與車(chē)廂是互補(bǔ)的，那么車(chē)廂的扭轉(zhuǎn)或者彎曲剛度對(duì)車(chē)架來(lái)說(shuō)也是如此。當(dāng)汽車(chē)行駛在不平直的公路路面或者更加陡峭的山路時(shí)，車(chē)架一定會(huì)受到扭轉(zhuǎn)剛度的沖擊，也是說(shuō)會(huì)有扭轉(zhuǎn)隨動(dòng)性，可能是扭轉(zhuǎn)剛度較大，又或者是扭轉(zhuǎn)剛度較小，其一樣是對(duì)車(chē)廂的扭轉(zhuǎn)剛度產(chǎn)生相互很大的影響。如果扭轉(zhuǎn)剛度較大時(shí)，容易造成縱梁的損壞。即使車(chē)廂都裝有支支撐緩沖塊，但是一旦超過(guò)特定的極限值時(shí)，貨物會(huì)偏離到縱梁的某一側(cè)，這樣就容易讓其破損。而當(dāng)受到的扭轉(zhuǎn)剛度較小時(shí)，易造成車(chē)廂在某處的變形，從而

23、加劇其壽命的縮短。 設(shè)計(jì)的等剛度車(chē)廂，采用的是全金屬焊接方式。設(shè)計(jì)方法完善程度不是很完整，提供一些數(shù)據(jù)與規(guī)范。將車(chē)廂各欄板制作成井字型，底板與側(cè)梁斷面設(shè)計(jì)盡量小點(diǎn)，這樣容易讓剛度達(dá)到一個(gè)相等平衡值。也說(shuō)到車(chē)架與車(chē)廂的關(guān)系，這里設(shè)計(jì)的自卸車(chē)車(chē)架斷面系數(shù)要取大點(diǎn)，比普通載貨汽車(chē)的大一倍。對(duì)于兩軸載質(zhì)為10t的車(chē)廂，車(chē)架按1.5t整體重物從lm高處落人車(chē)廂的沖擊負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，車(chē)廂底板厚度應(yīng)不小于10mm，其選材強(qiáng)度等級(jí)大于60kg級(jí)。3t自卸汽車(chē)的車(chē)廂底板厚度應(yīng)不小于6mm，本文所設(shè)計(jì)的自卸車(chē)，其額定載荷為1.5t，故其車(chē)廂底板厚度取6mm。 2.4.3 車(chē)廂內(nèi)部尺寸及其質(zhì)量的確定 本設(shè)計(jì)

24、的輕型公路運(yùn)輸自卸車(chē)，其裝載質(zhì)量為1490kg，輕型公路運(yùn)輸自卸車(chē)，如木材類(lèi)、塑料等輕型材料來(lái)。 表2.2公路輕型自卸車(chē)常運(yùn)貨物密度 馬尾松.榆木 膠合板 柞櫟(柞木)? 泡沫塑料 533-548kg/m 560kg/m 766kg/m 200kg/m 自卸車(chē)滿(mǎn)載時(shí)，由裝載質(zhì)量1490kg，其體積為： （式2.1） =1490/766=1.95m3 所選的普通型車(chē)的體積。 =2820154040010-9=1.763＜1.95m3 綜上車(chē)廂尺寸如 表2.

25、3整車(chē)尺寸 長(zhǎng)(mm) 寬(mm) 高(mm) 底板厚(mm) 2820 1540 400 6 側(cè)板厚(mm) 底板傾斜角度() 側(cè)板傾斜角度() 4 1 1 知貨箱的底板、前板、后板各1張及側(cè)板2張，其標(biāo)般標(biāo)準(zhǔn)厚度一般為：前欄板4mm、側(cè)欄板4mm、后欄板5mm、底板6mm。則貨箱各板的體積為： =4001540（4+5）+40028202+154028206 =33856800mm3 貨箱的材料制作為16Mn工程用鋼材料，查資料Mn密度ρ?=7.91g/cm3 貨箱凈重質(zhì)量為

26、 （式2-2） =267.8kg 取過(guò)載系數(shù)為90%，則車(chē)廂及滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)量為M=149090%+267.8=1923kg 2.4.4 車(chē)廂舉升時(shí)間與下降時(shí)間 自卸汽車(chē)通用技術(shù)條件，自卸汽車(chē)符合下表2.4規(guī)格時(shí)間。 表2.4車(chē)廂升降時(shí)間 車(chē)箱長(zhǎng)度L/m 車(chē)箱舉升時(shí)間/s 車(chē)箱下降時(shí)間/s L4.8 20 20 4.8L6.5 25 25 L6.5 30 30 根據(jù)技術(shù)要求及實(shí)際情況，初選。  3 自卸汽車(chē)自卸舉升機(jī)構(gòu)的類(lèi)型與選擇 3.1 舉升機(jī)構(gòu)的類(lèi)型 自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)由其名又可以稱(chēng)作傾斜機(jī)構(gòu)，其工作原理是機(jī)械機(jī)構(gòu)或者油泵機(jī)構(gòu)將車(chē)廂升降起到傾斜

27、與復(fù)原的作用?，F(xiàn)今自卸汽車(chē)幾乎都用液壓能作為動(dòng)力。其設(shè)計(jì)的要求： 1)：能起到升降作用，安裝位置一般位于車(chē)廂和車(chē)架之間； 2)：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，零部件嚴(yán)密，性?xún)r(jià)比高； 3)：舉升過(guò)程完成后，能準(zhǔn)確復(fù)位； 4)：貨箱達(dá)到最大舉升角時(shí)，貨箱尾部不能與地面接觸。 5)：舉升機(jī)構(gòu)的使用壽命較長(zhǎng)，耐損強(qiáng)度高。 自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)分為直推式和連桿組合式，共同點(diǎn)都是以液壓缸的液壓能做動(dòng)力。其分類(lèi)如表3.1： 表3.1舉升機(jī)構(gòu)的性能分析 結(jié)構(gòu)型式 性能特性 結(jié)構(gòu)示意圖 直推式 單缸 前置 結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效率高。工藝簡(jiǎn)單、成本較低。采用單缸時(shí)，橫向剛度不足，采用多節(jié)伸縮缸時(shí)密封性

28、較差 后置 雙缸 連桿組合式 油缸前推連桿組合式（F式） 橫向剛度好、舉升轉(zhuǎn)動(dòng)圓滑平順 舉升力系數(shù)小、省力、油壓特性好，油缸擺角大，活塞行程稍大 油缸后推連桿組合式(T式） 轉(zhuǎn)軸反力小，舉升力系數(shù)大，舉升臂較大，活塞行程短 油缸前推杠桿組合式 舉升力小，構(gòu)件受力改善，油缸擺角大 表3.1舉升機(jī)構(gòu)的性能分析（續(xù)表） 油缸后推杠桿組合式 舉升力適中，結(jié)構(gòu)緊湊，但布置集中后部，車(chē)廂底板受力大 油缸液動(dòng)連桿組合式 油缸進(jìn)出油管活動(dòng)范圍大，油管長(zhǎng) 俯沖式 桿系機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但油缸必須增大容量 3.2 自卸汽車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的性能對(duì)比

29、 傾卸舉升機(jī)構(gòu)是自卸汽車(chē)的重要組成部分，合適的舉升機(jī)構(gòu)是汽車(chē)自卸性能完好體現(xiàn)。如何選取合適的舉升機(jī)構(gòu)跟設(shè)計(jì)的車(chē)輛有著密切相關(guān)。 通過(guò)上述的兩大類(lèi)舉升機(jī)構(gòu)的對(duì)比及表3.2對(duì)直推式和連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合比較 表3.2直推式和連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)綜合對(duì)比 類(lèi)別 項(xiàng)目 直推式 桿系傾卸式 結(jié)構(gòu)布置 簡(jiǎn)便，易于布置 比較復(fù)雜 系統(tǒng)質(zhì)量 較小 較大 建造高度 較低 較高 油缸加工工 多極缸，加工精度高，工藝性差 單級(jí)缸，制造簡(jiǎn)便，工藝性好 油壓特性 較差 較好 系統(tǒng)密封性 密封環(huán)節(jié)多，易滲漏，密封性差 密封環(huán)節(jié)少，不易滲漏，密封性好 工作壽命 磨損

30、大，易損壞，工作壽命較短 不易損壞，工作壽命較長(zhǎng) 制造成本 較高 較低 系統(tǒng)傾卸穩(wěn)定性 較差 較好 系統(tǒng)耐沖擊性 較好 較差 由數(shù)據(jù)顯示，直推式舉升機(jī)構(gòu)適用于很多類(lèi)型的自卸汽車(chē)，如輕型、中型、重型等等?，F(xiàn)今流行的連桿組合式更適合的是載重分類(lèi)的中型以上的自卸汽車(chē)，其三角臂可以理解為一個(gè)省力機(jī)構(gòu)，其中T式和油缸后推杠桿式適合中型自卸汽車(chē)，而其它四種連桿組合式適合重型和超重型自卸車(chē)。通過(guò)對(duì)比表3.1和表3.2，以及根據(jù)設(shè)計(jì)的輕型自卸汽車(chē)，選用的是直推式舉升機(jī)構(gòu)，其主要的優(yōu)點(diǎn)是適合輕型自卸車(chē)、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆安容易，故此選擇這樣的舉升機(jī)構(gòu)。 3.3 舉升機(jī)構(gòu)的最大舉升角

31、舉升角液壓缸后支點(diǎn)和中支點(diǎn)的最上端連接的直線(xiàn)與車(chē)廂底部形成的角度，而最大舉升角就是車(chē)廂底部上升的極限位置所形成的角度。最大舉升角必須符合這個(gè)條件（>靜安息角）。下表為部分貨物的動(dòng)靜安息角。 表3.3貨物動(dòng)靜態(tài)安息角 貨物名稱(chēng) 松散密度 安息角（） 動(dòng)安息角（） 靜安息角（） 煙煤 0.8 30～40 35～45 黏土（干） 1.6 32～41 36～46 石灰石 1.4～1.7 35～45 40～50 水泥 1.6 30 40 濕沙 1.81 40 45 貨箱被舉升機(jī)構(gòu)升到一定的位置時(shí)，要求貨箱底部不能夠接觸到地面，一定要有間隙，不然貨箱和

32、貨物同時(shí)接觸地面，達(dá)不到完全傾卸的作用，設(shè)計(jì)這樣的自卸汽車(chē)意義就不大了。由上表和數(shù)據(jù)資料知，輕中型自卸汽車(chē)最大舉升角一般為到，重型自卸汽車(chē)為到，而本設(shè)計(jì)為輕型自卸汽車(chē)，可選。  4 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 液壓系統(tǒng)的用途 液壓系統(tǒng)應(yīng)用在各大領(lǐng)域，受到各國(guó)的青睞，液壓傳動(dòng)的水平高低衡量國(guó)家的工業(yè)制造水平，單純的液壓系統(tǒng)不能滿(mǎn)足人們的需求，向著電子液壓結(jié)合方向發(fā)展。對(duì)于汽車(chē)的舉升機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)，主要是通過(guò)液壓中壓強(qiáng)的作用得到更大的動(dòng)力。其在汽車(chē)的應(yīng)用是很廣泛的，有轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、ABS防抱死系統(tǒng)、自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)等。 4.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 液壓系統(tǒng)一般由五部分組成，如表4.1

33、 表4.1液壓系統(tǒng)的組成 動(dòng)力元件 動(dòng)力元件的作用是將更多是指油泵將發(fā)動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為所需要的液壓能 執(zhí)行元件 執(zhí)行元件是指液壓缸或者液壓馬達(dá)將動(dòng)力元件輸入的液壓能推動(dòng)活塞桿做往返運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為需要的機(jī)械能 控制元件 控制元件指在液壓系統(tǒng)的各種類(lèi)型的閥體，控制液體壓力，流向和流量的元件 輔助元件 輔助元件有很多，常見(jiàn)的液壓輔助元件有油箱、濾油器、油管、冷卻器等等 液壓油 液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，少了它就意味著液壓系統(tǒng)不能工作 4.3 自卸汽車(chē)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.3.1 液壓舉升機(jī)構(gòu)的工作原理 液壓系統(tǒng)的工作原理如圖4.1 1）舉升時(shí) 將手動(dòng)

34、換向閥撥到最左邊，油泵會(huì)將高壓油泵進(jìn)系統(tǒng)，高壓油通過(guò)單向換向閥，之后進(jìn)入液壓缸的無(wú)腔位置，從而推動(dòng)其活塞向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)廂的舉升功能。 2）中停時(shí) 將手動(dòng)換向閥撥到中間，液壓油能夠自由通過(guò)換向閥，此時(shí)油泵也停止工作，使液壓缸內(nèi)的無(wú)腔位置和有腔位置同時(shí)存在液壓油，達(dá)到平衡，這樣就可以實(shí)現(xiàn)車(chē)廂停止的操作。 3）下降時(shí) 將手動(dòng)換向閥撥到最右邊，由于活塞自重，會(huì)向下移動(dòng)，使得液壓缸的無(wú)腔液壓油流出，通過(guò)節(jié)流閥流回油箱，同樣油泵是不工作的，這樣車(chē)廂就可以復(fù)位了。 圖4.1液壓舉升系統(tǒng)的原理圖 1- 單活塞桿液壓缸；2-節(jié)流閥；3-手動(dòng)換向閥；4-油箱； 5-過(guò)濾器；6-液壓泵；7-單向

35、閥；8-溢流閥  5 液壓缸的參數(shù)與確定 5.1 液壓缸的設(shè)計(jì)參數(shù) 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)有：液壓缸的液壓力、液壓缸的額定壓力、液壓缸的內(nèi)徑（活塞外徑），缸筒外徑、活塞桿直徑d等。這些結(jié)構(gòu)型式、尺寸參數(shù)的選擇或確定的依據(jù)是液壓缸的負(fù)載力和運(yùn)動(dòng)速度，這些基本參數(shù)是設(shè)計(jì)或選用液壓缸時(shí)必須知曉的。 5.2 液壓缸的受力分析與確定 下圖5.1分析的是無(wú)腔時(shí)的液壓缸，不計(jì)算有腔的受力。本設(shè)計(jì)是以推力為主要功力的液壓缸，另一種就是拉力為主的液壓缸。 圖5.1單活塞桿單作用液壓缸伸出運(yùn)動(dòng)模型 液壓力計(jì)算式如下： （式5-1） 式中： ——作用在活塞上的液

36、壓力（推力），； ——進(jìn)液腔壓力(產(chǎn)生推力時(shí)液壓缸無(wú)桿腔進(jìn)液），； ——活塞(無(wú)桿腔面積），,； ——有桿腔面積(活塞桿側(cè)環(huán)形面積），，； ——液壓缸內(nèi)徑（活塞外徑），； ——活塞桿直徑，； 也稱(chēng)公稱(chēng)壓力，是液壓缸能以長(zhǎng)期工作的壓力。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（等效）規(guī)定了液壓缸的公稱(chēng)壓力系列，見(jiàn)表5.1所列。液壓缸的實(shí)際工作壓力決定于負(fù)載，一般以為宜。 選擇液壓缸的工作壓力可以采用類(lèi)比的方法，參照其他同類(lèi)機(jī)械設(shè)備的工作壓力，并按實(shí)際情況加以適當(dāng)調(diào)整，可參看表5.2和表5.3。 表5.1液壓缸的公稱(chēng)壓力(GB7938-1987) 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0

37、 16.0 25. 0 31.5 40.0 表5.2各類(lèi)液壓設(shè)備常用的設(shè)計(jì)壓力 主機(jī)類(lèi)型 設(shè)計(jì)壓力 機(jī) 床 精加機(jī)床如磨床） 0.8～2 半精加機(jī)床如組合機(jī)床） 3～5 龍門(mén)刨床 2～8 拉床 8～10 農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型工程機(jī)械、工程機(jī)械輔助機(jī)構(gòu) 10～16 液壓機(jī)、大中型挖掘機(jī)、中型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械 20～32 表5.3根據(jù)負(fù)載選擇壓力 負(fù)載/KN <5 5～10 10～20 20～30 30～50 50 設(shè)計(jì)壓力/ <0.8-1 1.5～2 2.5～3 3～4 4～5 50 已知車(chē)廂滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)量M為1923kg

38、，重力加速度=10可知: 由于本設(shè)計(jì)是輕型自卸汽車(chē)屬于小型工程機(jī)械，上表5.2可取設(shè)計(jì)壓力為10～16MPa，算出的負(fù)載是18.84KN，由表5.3可以知道設(shè)計(jì)壓力范圍在1.5～2MPa之間，由表5.1可以取液壓缸的公稱(chēng)壓力=16MPa。 5.3 液壓缸內(nèi)徑和外徑 1)缸筒內(nèi)徑（缸徑） 對(duì)于推力負(fù)載的液壓缸，可根據(jù)下式計(jì)算缸筒內(nèi)徑并把它圓整到規(guī)定的系列尺寸： （式5-2）

39、 (式5-3) 式中： ——缸筒內(nèi)徑，； ——推力負(fù)載（取最大負(fù)載值），； ——供液壓力（回液壓力為大氣壓），； ——液壓缸總效率； ——機(jī)械效率（初算時(shí)可?。? ——密封效率（活塞密封為彈性材料可?。? —— 回油效率（排油直接回油箱可?。?。 將 ，，代入式 （式5-3）得,又將 ,， 代入式（式5-2）得 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2348-1993（等效于ISO3320-1987）規(guī)定了液壓缸內(nèi)徑（缸徑）尺寸系列。查表5.4系列得 ：D=50mm合適 表5.4液壓缸內(nèi)徑系列GB/T2348-1993/mm 8 10 12 16 20 2

40、5 32 40 50 63 80 90 100 110 150 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 450 500 綜上可知缸筒內(nèi)徑。 2）缸筒外徑 缸筒的外徑一般由工作壓力和液壓缸內(nèi)徑D共同決定的，這里可以取D1=62mm，則缸的厚度 5.3 活塞桿外徑（桿徑） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2348-1993（等效于ISO3320-1987）規(guī)定了液壓缸活塞桿外徑（桿徑）尺寸系列，見(jiàn)表5.5所列。 表5.5液壓缸活塞桿（桿徑）系列 活塞桿的的外徑與活塞外徑的關(guān)系如下公式： 化

41、簡(jiǎn)的： （式5-4） 速比是在設(shè)計(jì)時(shí)要確定的參數(shù)之一。而的取值與工作壓力相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，工作壓力小時(shí)可取較小的值，工作壓力高時(shí)可取較大的值，可參照表5.6確定之。 表5.6液壓缸速比與工作壓力的關(guān)系 工作壓力/ <10 12.5~20 >20 速比 1.33 1.46,2 2 由于，故取。 表5.7根據(jù)速度比計(jì)算的與的關(guān)系 速度比值 1.016 1.12 1.25 1.33 1.46 1.61 2 2.5 活塞桿直徑d 0.24D 0.36D 0.45D

42、 0.5D 0.56D 0.62D 0.7D 0.77D 由 查上表得，，最后查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定出。 活塞桿有實(shí)心式（整體式）和空心式（分體焊接式）兩種情況，一般情況下應(yīng)采用實(shí)心式。在這里考慮到成本和實(shí)際情況選用實(shí)心的活塞桿。 5.4 液壓缸行程的確定 可以通過(guò)液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑來(lái)確定液壓缸的行程，下表為液壓缸的最大行程表5-8 5.8液壓缸的國(guó)家規(guī)定行程表 行程S 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4

43、000 根據(jù)液壓缸內(nèi)徑和活塞缸徑以及車(chē)輛長(zhǎng)度，選擇的行程不適合太小，由上表可選用液壓缸的行程為630mm、800mm、1000mm；本設(shè)計(jì)可以選取800mm行程的多級(jí)活塞液壓缸。 5.5 液壓缸基本參數(shù)的校核 1)缸筒厚度強(qiáng)度校核 由于，得 當(dāng)時(shí) 其校核公式： （式5-5） 式中 ——缸筒厚度，； ——最大工作壓力，； ——液壓缸內(nèi)徑，； ——缸體材料許用應(yīng)力，, ——安全系數(shù)，一般； ——缸體材料抗拉強(qiáng)度，。 綜合考慮選擇缸筒材料為，故 將，，代入（式5-5）得 所以，滿(mǎn)足條件 2）活

44、塞桿直徑強(qiáng)度校核 校核公式如下： (式5-6) 式中 ——活塞桿直徑，； ——外負(fù)載力，； ——活塞桿材料許用應(yīng)力，，； ——安全系數(shù)，一般； ——活塞桿材料抗拉強(qiáng)度，。 綜合考慮選擇活塞桿材料為35號(hào)鋼，故 將，代入式（式5-6）得 所以，滿(mǎn)足條件 5.6 液壓缸的確定 通過(guò)查閱液壓缸的標(biāo)準(zhǔn)，符合液壓缸內(nèi)徑為63mm，活賽桿外徑直徑為36mm，速比為1.46的液壓缸，液壓缸兩端的連接方式為雙耳式，本設(shè)計(jì)采用HSG型號(hào)的液壓缸，這種型號(hào)的液壓缸效率高、使用壽命長(zhǎng)

45、、便于維修等等。查液壓缸手冊(cè)知選用的液壓缸型號(hào)為HSG-D(63)/d(36) A-e(Ae代表雙耳環(huán)式)其參數(shù)如表5 9所示 HSG-D(63)/d(36) A-e的參數(shù) 缸內(nèi)徑(mm) 活塞內(nèi)徑(mm) 速比 推力(KN) 外徑 行程(mm) 50 28 1.46 3200 62 800  6 液壓元件選擇 6.1 液壓泵的選擇 液壓泵的在結(jié)構(gòu)上可以分為齒輪泵、葉片泵及柱塞泵。本設(shè)計(jì)的液壓泵選擇是通過(guò)系統(tǒng)壓力進(jìn)行選擇的，當(dāng)，一般采用柱塞泵；當(dāng),采用剩下的兩種。之后需要計(jì)算出泵的最大壓力和其流量。 1）液壓泵的最大工作壓力的計(jì)算與選擇 液壓泵的最大

46、工作壓力執(zhí)行元件的最大工作壓力+系統(tǒng)液壓進(jìn)油路的總壓力損耗，其中進(jìn)油路的總壓力損耗如表6.1所示： 表6.1進(jìn)油路的總壓力損耗 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)狀況 總壓力損失 一般節(jié)流調(diào)速及管路簡(jiǎn)單的系統(tǒng) 0.2～0.5 進(jìn)油路有調(diào)速閥及管路復(fù)雜的系統(tǒng) 0.5～1.5 在上述已知液壓缸的公稱(chēng)壓力，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式得液壓執(zhí)行元件的最大工作壓力；根據(jù)表6.1可取進(jìn)油路上總壓力損耗為；綜上所述，選取液壓泵的最大工作壓力。 2）液壓泵流量的計(jì)算與確定 液壓泵流量液壓執(zhí)行元件總流量的最大值+回路泄漏的流量。執(zhí)行元件總流量的最大值可以在表6.1選取，這里設(shè)計(jì)的是簡(jiǎn)單的管路系統(tǒng)，而回路泄漏的流量可取最大值的1

47、0%到30%。 泵的流量根據(jù)執(zhí)行元件動(dòng)作循環(huán)所需最大流量和系統(tǒng)的泄漏確定。 供液量的計(jì)算為： (式6-1) 式中 ——液壓缸穩(wěn)態(tài)速度，； ——液壓缸進(jìn)液腔面積(大腔進(jìn)液時(shí)活塞桿伸出),； ——液壓缸容積效率，初步計(jì)算時(shí)可取。 其中 代入式（式6-1）得， 查取液壓元件設(shè)計(jì)手冊(cè)選取 得 綜上所述， 3）確定額定壓力及流量 在參照產(chǎn)品

48、樣本選取液壓泵時(shí)，泵的額定壓力應(yīng)選得比上述最大工作壓力高20%-60%，以便留有壓力儲(chǔ)備；額定流量則只需選得能滿(mǎn)足上述最大流量需要即可。 綜上所述，泵的額定壓力: 則其額定流量 確定驅(qū)動(dòng)液壓泵的功率 液壓泵的壓力和流量比較衡定時(shí)，所需功率為 (式6-2） 式中 ——液壓泵的最大工作壓力，； ——液壓泵的總效率； ——液壓泵的最大流量，。 各種形式液壓泵的總效率可參考表6.2估取，液壓泵規(guī)格大，取大值，反之取小值，定量泵

49、取大值，變量泵取小值。 表6.2液壓泵的總效率 液壓泵類(lèi)型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 0.6～0.7 0.65～0.80 0.60～0.75 0.80～0.85 已知代入（式6-2）得 =10.83KW 按上述功率和泵的轉(zhuǎn)速，可以從產(chǎn)品樣本中選取標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)，再進(jìn)行驗(yàn)算，使電動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率時(shí)，其超載量在允許范圍內(nèi)。根據(jù)液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)本本設(shè)計(jì)選用的液壓泵型號(hào)是CBG1025。 6.2 閥類(lèi)元件的選擇與確定 6.2.1 選擇閥類(lèi)元件的標(biāo)準(zhǔn) 1）選擇閥類(lèi)元件時(shí)，需要按照一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定性元件選擇； 2）閥類(lèi)元件的通常由液壓油的最大壓力和最大流量決定，其

50、中對(duì)于溢流閥和節(jié)流閥來(lái)說(shuō)，前者的選取按液壓泵的最大壓力，后者則是滿(mǎn)足機(jī)械低速時(shí)的狀態(tài)的最小流量就可以； 3）對(duì)于系統(tǒng)的控制閥，其一般要比系統(tǒng)的實(shí)際流量大，其通過(guò)閥的最大流量只要超過(guò)的20%就可以滿(mǎn)足。 6.2.2 各個(gè)閥類(lèi)元件的確定 閥類(lèi)元件其標(biāo)準(zhǔn)是按照液壓系統(tǒng)的最大壓力以及液壓油通過(guò)閥類(lèi)元件的實(shí)際流量（實(shí)際流量公稱(chēng)流量的20%）進(jìn)行樣品的選擇，若超過(guò)了指定數(shù)值，容易產(chǎn)生噪音、 元件發(fā)熱以及一些壓力損失，這會(huì)讓這些閥元件的性能有所下降。接下來(lái)還要考慮對(duì)液壓鞋閥的選用的一些問(wèn)題，其組織結(jié)構(gòu)、承受壓力的大小、集成方式、油壓的特性、連接的方式等等。對(duì)于流閥來(lái)說(shuō)，主要影響因素是其穩(wěn)定流量是否達(dá)到

51、最小值。選擇換向閥需要考慮潤(rùn)滑閥體的機(jī)能問(wèn)題等。選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥兩者都是根據(jù)其穩(wěn)定流量是否達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的要求，其中、低壓流量閥其設(shè)計(jì)時(shí)的數(shù)值為50ml/min～100ml/min，而對(duì)于高壓的流量閥的取數(shù)值為2.5ml/min～20ml/min。 1）流量閥的選擇 流量閥其定義是對(duì)液壓油流量的精確控制，其原理主要是用到壓力差，一般對(duì)于高精度的流量閥來(lái)說(shuō)，其閥體的進(jìn)口和出口存在的壓差為1MPa。在選用普通的調(diào)速器時(shí)，其存在的問(wèn)題主要是一開(kāi)始液壓油流量的超速現(xiàn)象，針對(duì)設(shè)計(jì)的要求，可選用帶手調(diào)補(bǔ)償器初始開(kāi)度的調(diào)速閥或帶外控關(guān)閉功能的調(diào)速閥。 2）溢流閥的選擇 溢流閥按結(jié)構(gòu)可分為兩種，分別

52、為直動(dòng)式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥，如表6.1所示。其中對(duì)于先導(dǎo)式溢流閥有可分為二級(jí)同心和三級(jí)同心，而大部分的液壓系統(tǒng)選用的是二級(jí)同心，其主要特點(diǎn)是泄漏量低，保壓能力強(qiáng)。根據(jù)液壓泵的最大流量選擇溢流閥，其穩(wěn)定最小流量應(yīng)公稱(chēng)流量的15%。 表6.3直動(dòng)式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 直動(dòng)式溢流閥 響應(yīng)快，適合作制動(dòng)閥及流量較小的安全閥 表6.3直動(dòng)式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥特點(diǎn)（續(xù)表） 先導(dǎo)式溢流閥 最低調(diào)定壓力一般只能在0.5～1Mpa范圍內(nèi)，啟閉特性好，宜作調(diào)壓閥，背壓閥及流量較大的安全閥用 3）單向閥及液控單向閥的選擇 單向閥是是一種控制流體單方向流動(dòng)的閥體，由開(kāi)啟時(shí)

53、的壓力大小進(jìn)行選擇，單向閥適用于壓力較小的，背向閥適用于壓力較大的 。使用最多的是液控單向閥，分為內(nèi)泄式和外泄式，如表6.4其特點(diǎn)所示。按載荷可分為卸載小閥芯和不帶卸載小閥芯，在控制油壓較低時(shí)，可選取前者，反之則選后者。 表6.4內(nèi)泄式和外泄式特點(diǎn) 內(nèi)泄式 控制壓力低，工作原理簡(jiǎn)單，直接返回低壓回路 外泄式 控制壓力較低，工作可靠，但要多一根泄油油管，回油箱 4）換向閥的選擇 換向閥利用閥芯對(duì)閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使油路接通、關(guān)斷或變換油流的方向，從而實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。 按照通流量其可以分為三類(lèi)，二通插裝閥（通流量）、電磁換向閥（通流量）、電液換

54、向閥（兩通流量之間）。選用電磁換向閥中電磁鐵的類(lèi)型，應(yīng)當(dāng)選用直流濕式電磁換向閥，其因?yàn)檫@種電磁鐵的使用壽命是很長(zhǎng)的，安全性高。對(duì)于設(shè)計(jì)的系統(tǒng)需要高強(qiáng)度的可靠性，這些閥類(lèi)元件的額定電壓遠(yuǎn)高于工作電壓。 6.3 油箱的選擇 油箱其主要作用是儲(chǔ)蓄液體燃料、散發(fā)熱量冷切燃料、也具備水的性質(zhì)即沉淀燃料的雜質(zhì)。 1）油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）設(shè)計(jì)油箱根據(jù)作用進(jìn)行設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)的油箱容積擁有足夠的空間將燃料熱量散去，當(dāng)液壓系統(tǒng)中的油完全回流時(shí)，不允許其中的油溢出，同時(shí)儲(chǔ)蓄油液的液面不能與油箱頂端接觸，需在其容積的4/5處； （2）設(shè)計(jì)吸箱管與回油管的間距時(shí)，應(yīng)盡量增大間距； （3）設(shè)計(jì)油箱底部時(shí)，要考慮

55、沉淀物和油液排出的問(wèn)題，因此應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)一定的向下的傾斜角度，保證能流暢排出液體和雜質(zhì)； (4)設(shè)計(jì)注油器時(shí)，考慮到與外界物體有接觸，難免有雜質(zhì)，需要裝有濾網(wǎng)； (5)設(shè)計(jì)油箱的箱壁，其與外界有接觸（空氣、水等），以及材料經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題，需要考慮氧化腐蝕的問(wèn)題，盡量采用涂防銹涂層。 2）油箱容量計(jì)算油箱的有效容量V可近似用液壓泵單位時(shí)間內(nèi)排出油液的體積確定.有： (式6-3) 式中 K——系數(shù)，低壓系統(tǒng)取2～4，中、高壓系統(tǒng)取5～7； ——同一油箱供油的各液壓泵流量總和。 將低

56、壓系統(tǒng)系數(shù)K=3,代入上（式6-3），得 由設(shè)計(jì)的油箱容量和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)采用的油箱型號(hào)為AB40-02 6.4 濾油器的選擇 濾油器的選擇有以下的要求： a承載能力：參照設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的管路工作壓力，由它決定； b過(guò)濾精度：作為濾油器的主要作用，其一般由被保護(hù)元件的精度確定； c通流性能：由系統(tǒng)中液壓油的最大通量決定； d阻力壓降：主要由過(guò)濾材料的強(qiáng)度以及系數(shù)決定。 6.5 管路的選擇 液壓系統(tǒng)中的管路起到運(yùn)輸液壓油的作用，液壓系統(tǒng)的管路可以分為兩種，

57、分別為硬管和軟管，對(duì)于管路的選擇更多的是考慮管路的抗壓能力和液壓油在管路的流通截面積，為了提高運(yùn)輸?shù)男?，管路盡量短，繞彎少，直線(xiàn)最好。下表6.4是硬軟管路的一些特性。 表6.5硬軟管路的特性 性能特點(diǎn) 銅管 中高壓系統(tǒng)選用無(wú)縫鋼管，低壓系統(tǒng)選用焊接鋼管，鋼管價(jià)格低，性能好，使用廣泛 鋼管 紫銅管工作壓力在6.5～10MPa以下，易變曲，便于裝配；黃銅管承受壓力較高，達(dá)25MPa，不如紫銅管易彎曲。銅管價(jià)格高，抗震能力弱，易使油液氧化，應(yīng)盡量少用，只用于液壓裝置配接不方便的部位 軟管 軟管適用于相對(duì)運(yùn)動(dòng)件之間的連接，可分為高壓和低壓橡膠管。高壓的含有鋼絲，低壓含有棉

58、線(xiàn)或麻線(xiàn)；尼龍管的承壓能力較好在2.5至8MPa間，適用低壓。軟管易變形，不適合裝載液壓缸的配件中。 6.6液壓元件型號(hào)的確定 根據(jù)液壓手冊(cè)以及設(shè)計(jì)要求最終確定的液壓元件型號(hào)如表6.6。 表6.6液壓元件的型號(hào) 元件名稱(chēng) 額定壓力（） 型號(hào)（規(guī)格） 三位四通換向閥 16 DSG-02-SC2 單向閥 16 AXQF-E10B 溢流閥 16 RF-G01 流量閥 16 TV-G-03 液控單向閥 16 RF-G01 過(guò)濾器 16 WU-400100 調(diào)速閥 16 SDF-G06  7 設(shè)計(jì)小結(jié) 本設(shè)計(jì)是對(duì)自卸汽車(chē)貨箱舉升機(jī)構(gòu)的

59、研究，先是對(duì)自卸汽車(chē)進(jìn)行歷史以及現(xiàn)狀的分析，為什么自卸汽車(chē)在社會(huì)越來(lái)越重要，隨后進(jìn)行自卸汽車(chē)底盤(pán)的選擇和車(chē)廂的設(shè)計(jì)，再就是舉升機(jī)構(gòu)的選擇，每種類(lèi)型的自卸汽車(chē)都有不一樣的舉升機(jī)構(gòu)，這里選取的是直推式舉升機(jī)構(gòu)，接下來(lái)是對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其主要的功能是實(shí)現(xiàn)車(chē)廂的舉升、下降、停止三個(gè)功能。接下來(lái)是液壓缸以及各個(gè)液壓元件的選擇以及型號(hào)的確定，后面是驗(yàn)算校核各個(gè)零件的強(qiáng)度。在液壓這方面自身所學(xué)內(nèi)容不夠充實(shí)，有些方面的設(shè)計(jì)存在一定的缺陷。 1）在車(chē)廂的設(shè)計(jì)中采用的等剛度設(shè)計(jì)是比較好的一種設(shè)計(jì)方案，但是具體內(nèi)容不夠詳細(xì)，有待提升。 2）在設(shè)計(jì)的成本問(wèn)題自己做的有一定的不足，更多考慮到的是其安全可靠和穩(wěn)定性

60、。 3）少部分的零部件沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和校核，更多是針對(duì)主要的部件進(jìn)行分析。 自身通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，都是根據(jù)其可行性進(jìn)行分析的，每一個(gè)步驟都是可行的，也通過(guò)對(duì)這些設(shè)計(jì)的一些校核，其滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。  參考文獻(xiàn) [1]張嵐,弓海霞,劉宇輝.新編實(shí)用液壓技術(shù)手冊(cè).北京:人民郵政出社,2008.5. [2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第四卷.--四版北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2002.1. [3]關(guān)文達(dá).汽車(chē)構(gòu)造.機(jī)械工業(yè)出版社,第4版 [4]張利平.液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1997.6. [5]雷天

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62、-91 [13]嚴(yán)麗、孫永紅主編.工程力學(xué)（第3版）.北京理工大學(xué)出版社,2018 [14]劉鴻文.材料力學(xué).北京.高等教育出版社，2011.1. [15]徐賢良,王傳理禮.液壓傳動(dòng).北京.:國(guó)防工業(yè)出版社，2008.6. [16]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）.北京：高等教育出版社,2006.5. [17]Thomas J.Mackin, Steven C. Noe. Thermal cracking in disc brake,2008. [18]T. Damarla and D. Ufford,Personnel detection using ground sensor

63、s[J].Proc. of SPIE, Orlando,FL, 2007, vol. 656205, 1-10.  謝 辭 為時(shí)一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，這也意味者我在北京理工大學(xué)珠海學(xué)院的大學(xué)生涯也即將結(jié)束。在畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間里，我得到了很大的自身提高，其中包含了對(duì)汽車(chē)系統(tǒng)知識(shí)的理解、還有對(duì)有關(guān)這方面書(shū)籍的認(rèn)識(shí)等等，這些都得益于老師和同學(xué)的大力幫助，學(xué)校的老師給予的幫助很大，在畢設(shè)這段時(shí)間沒(méi)有參考資料，題材。幾乎都是老師們的幫助，謝謝一直以來(lái)的指導(dǎo)和幫助。 這次選的自卸汽車(chē)貨箱舉升機(jī)構(gòu)并不是大學(xué)期間熟悉的內(nèi)容，需要更多的時(shí)間去看書(shū)籍和總結(jié)問(wèn)題所在。從一開(kāi)始的懵

64、懵懂懂，到后面的條理清晰。讓我懂得了在自卸汽車(chē)的認(rèn)識(shí)，其種類(lèi)多樣，自卸汽車(chē)的原理，總的歸結(jié)是液壓傳動(dòng)的理論，先進(jìn)行車(chē)廂的設(shè)計(jì)，根據(jù)本設(shè)計(jì)的運(yùn)輸?shù)牟牧虾偷妆P(pán)有關(guān)。選好了車(chē)廂，自然是對(duì)其裝載的質(zhì)量進(jìn)行對(duì)液壓缸的選型和舉升方式的設(shè)計(jì)選擇。在這方面是比較復(fù)雜的，花費(fèi)的時(shí)間很多，前期對(duì)其定型不夠完善，后面逐漸完善。設(shè)計(jì)的過(guò)程是辛苦與快樂(lè)共存的，畢竟是通過(guò)努力做出來(lái)的，肯定是比較滿(mǎn)足。從不懂到略懂，這過(guò)程的喜悅無(wú)法表達(dá)。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己明白“不積跬步無(wú)以至千里”，只有親手去做，嘗試失敗，遇到不同的挫折，人才會(huì)成長(zhǎng)。  附錄1外文翻譯 Dump T

65、ruck Dump Truck mainly refers to the delivery of goods unloaded the car and there is dumping the car, also known as Dump Trucks.In civil engineering, often with the excavators, loaders, belt conveyors, such as joint operations, constitute a loading, transportation and unloading production lines, to

66、 carry out earthworks, gravel, loading and unloading loose materials transport. Compartment can be loaded automatically as a result of a certain tipping point of discharge, discharge significant savings of time and labor, reduce the transport cycle, increase productivity, reduce transportation costs, and to identify the loading capacity. Transport machinery is commonly used.Engine, chassis and cab of the truck the same structure and general. Can train to the tipping or lateral ti