東風(fēng)擺臂式垃圾車設(shè)計(jì)[含高清CAD圖紙和說明書

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Yang ZhaoHeilongjiang Institute of Technology2011-06Harbin畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目: 東風(fēng)擺臂式垃圾車設(shè)計(jì) 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-10班 學(xué) 生 姓 名: 劉 強(qiáng) 導(dǎo) 師 姓 名: 楊 兆 開 題 時(shí) 間: 2011年03月14日 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見： 簽字： 年 月 日開題報(bào)告撰寫要求一、“開題報(bào)告”參考提綱1. 課題研究目的和意義；2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）；3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題；4. 技術(shù)路線或研究方法；5. 進(jìn)度安排；6. 主要參考文獻(xiàn)。二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范請參照黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名劉強(qiáng)系部汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛工程07-10班指導(dǎo)教師姓名 楊兆職稱講師從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱 東風(fēng)擺臂式垃圾車設(shè)計(jì)一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義1、國內(nèi)外現(xiàn)狀 目前我國的專用車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。近20年來，專用汽車行業(yè)伴隨我國汽車工業(yè)得到了飛速的發(fā)展，成為我國汽車工業(yè)的一個(gè)重要組成部分。六七十年代期間，我國的專用汽車企業(yè)大多規(guī)模小，工藝設(shè)備差，人員技術(shù)素質(zhì)低，生產(chǎn)方式落后，缺乏開發(fā)設(shè)計(jì)能力，一般是根據(jù)下達(dá)任務(wù)的上級部門提供的原蘇聯(lián)樣車進(jìn)行仿制。那時(shí)供改裝車選用的底盤很少，由于多數(shù)企業(yè)采用作坊式生產(chǎn)，工藝落后，專用汽車的產(chǎn)品技術(shù)水平也比較低。到70年代末，全國專用汽車生產(chǎn)企業(yè)僅200余家，年生產(chǎn)能力約2.5萬輛，個(gè)類專業(yè)品種只有100種左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需要。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對專用汽車的需求日益增加，專用汽車的市場日漸擴(kuò)大。由于專用汽車的專用功能對各行業(yè)的發(fā)展有著明顯的促進(jìn)作用，其附加價(jià)值又相對高，這就促使更多的其他行業(yè)的企業(yè)加入到專用汽車行業(yè)中來。2005年，我國專用汽車當(dāng)年的保有量達(dá)到275萬輛，當(dāng)年的需求量為34萬輛；2011年，我國專用汽車當(dāng)年的保有量達(dá)到428萬輛，當(dāng)年的需求量為54萬輛。據(jù)有關(guān)部門的資料，我國專用汽車保有量的飽和值約為2000萬輛，需求量的飽和值為200萬輛。到2020年前中國商用車市場將保持年均9%左右的增長速度，從而為專用汽車的發(fā)展提供良好的發(fā)展空間。龐大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目將給工程類專用汽車帶來極大的需求空間和市場增量，高等級公路建設(shè)總量依然巨大，帶動(dòng)修建公路的工程車輛、維護(hù)公路的特種作業(yè)車輛、公路運(yùn)營車輛的快速發(fā)展。同時(shí)，我國能源消耗總量巨大，能源物資的運(yùn)輸也會(huì)擴(kuò)大專用車總需求量。由于我國專用汽車起步較晚、管理不力、生產(chǎn)規(guī)模小、技術(shù)力量弱，尤其高新技術(shù)的應(yīng)用上還不普及，與國外先進(jìn)水平比較，仍有較大差距。就總體而言，我國專用汽車仍處于中低檔水平。要推動(dòng)我國專用汽車進(jìn)一步發(fā)展，高新技術(shù)化是必由之路。但是我國的專用汽車高新技術(shù)化也存在著諸多的問題： （1）專用汽車底盤的專用化程度不高目前我國專用汽車除了自卸車、半掛牽引車、混凝土攪拌運(yùn)輸車等專用底盤有所供應(yīng)外，多數(shù)專用汽車企業(yè)只能用普通載貨汽車的二類底盤進(jìn)行改裝。二類載貨汽車底盤不僅配置低，可靠性、安全性、耐久性和舒適性達(dá)不到要求，而且專用化程度不高，極大影響了專用汽車技術(shù)水平的提高。 （2）專用裝置的技術(shù)含量偏低專用汽車的專用裝置具有多樣性、復(fù)雜性和專用性的特點(diǎn)，因此隨著高新技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)對新產(chǎn)品開發(fā)力度的加強(qiáng)，對專用裝置技術(shù)含量提出了越來越高的要求。 （3）運(yùn)輸用專用汽車的技術(shù)水平停滯不前 運(yùn)輸用專用汽車是目前我國多數(shù)專用汽車廠家的主導(dǎo)產(chǎn)品，鑒于需求量大、技術(shù)要求低、容易生產(chǎn)，多數(shù)企業(yè)安于現(xiàn)狀，產(chǎn)品幾十年不變，技術(shù)水平處于停滯不前的狀態(tài)，更談不上高新技術(shù)的運(yùn)用。 （4）專用汽車高新技術(shù)化步伐不快 作業(yè)用專用汽車為滿足特殊作業(yè)的要求，一般具有較高的技術(shù)含量。但是，與國外先進(jìn)水平相比在功能的可靠性、安全性、多樣性以及操作的簡便性等方面均存在著較大的差距，這其中的主用因素在于高新技術(shù)的運(yùn)用還很不普遍。國產(chǎn)作業(yè)用專用汽車功能單一，使用效率很低時(shí)普遍存在的問題。作業(yè)用專用汽車為滿足特殊作業(yè)的要求，一般具有較高的技術(shù)含量。但是，與國外先進(jìn)水平相比在功能上可靠性、安全性、多樣性以及操作的簡便性等方面均存在著較大的差距，這其中的主要因素在于高新技術(shù)的運(yùn)用還很不普遍。中國的專用車市場處于性能提升階段，產(chǎn)品以中端市場需求為主，隨著城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高性能、高品質(zhì)的高端產(chǎn)品市場規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，而隨著中國新農(nóng)村的城鎮(zhèn)化建設(shè)，滿足基本功能、價(jià)格相對便宜的低端產(chǎn)品需求也將進(jìn)一步擴(kuò)大。國產(chǎn)作業(yè)用專用汽車的功能單一，使用效率很低是普遍存在的問題。在這一問題上，我國的專用車生產(chǎn)企業(yè)要予以重視。 目前我國有多個(gè)企業(yè)生產(chǎn)垃圾車。這些廠家生產(chǎn)的垃圾車產(chǎn)品，種類較多，按功能特點(diǎn)大致可分為自卸式垃圾車、壓縮式垃圾車、擺臂式垃圾車等。其中，擺臂式垃圾車是裝備有可回轉(zhuǎn)的起重?cái)[臂，車斗或集裝垃圾箱懸吊在起重臂上，隨起重?cái)[臂回轉(zhuǎn)、起落，實(shí)現(xiàn)垃圾自裝自卸的專用自卸汽車。國外垃圾車發(fā)展較早較成熟，為了縮短作業(yè)時(shí)間，提高作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)了專項(xiàng)作業(yè)的機(jī)械化和單位化。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對城市環(huán)境衛(wèi)生及垃圾運(yùn)輸設(shè)備的要求日益提高。垃圾車作為一種專用車作業(yè)效率明顯提高，因而具有廣闊的市場前景。近些年來，國家出臺(tái)了許多有關(guān)垃圾收集與處理的政策、法規(guī)和文件，促進(jìn)了各種垃圾車的增長。我國的專用汽車領(lǐng)域要想得到飛速的發(fā)展，就需要正視我們存在的問題并且要不斷的借鑒國外的技術(shù)，發(fā)展具有我們自己特點(diǎn)的專用汽車。2、 選題目的和意義 現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市人口快速增長，導(dǎo)致了城市垃圾量也跟著急劇上升，隨之而來的是固體生活垃圾的處理越來越受到人們的重視。城市固體生活垃圾的處理大體有3種形式：分類回收、焚燒和填埋。而不論采用哪種處理方式，其最終的處理場所均需遠(yuǎn)離城市居民區(qū)。而垃圾城市到處理場所的運(yùn)輸就需要快捷、方便的交通運(yùn)輸工具，垃圾車就擔(dān)當(dāng)了每天上千噸（中等城市）的固體生活垃圾的運(yùn)輸?shù)闹厝?。擺臂式垃圾汽車以其顯著的特點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于城市垃圾的運(yùn)輸，并且方便。所以為了更好的滿足城市固體垃圾運(yùn)輸?shù)男枨?，擺臂式垃圾汽車的改裝技術(shù)需要快速的發(fā)展，這就需要我們一代代汽車人的不斷努力來實(shí)現(xiàn)。 擺臂式垃圾車結(jié)合國內(nèi)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)，充分運(yùn)用液壓技術(shù)，使整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，性能優(yōu)良，操作靈活簡便。具有整車造型美觀、外形美觀、駕駛便捷、結(jié)構(gòu)緊湊合理。主要配套件全部采用國內(nèi)外通用標(biāo)準(zhǔn)件，維修方便。車廂容積大，強(qiáng)度高技術(shù)成熟的液壓舉升機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)垃圾輕松裝卸。本課題的選擇充分考慮了研究課題對汽車車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作的指導(dǎo)作用，對本課題的研究能夠使學(xué)生了解專用汽車改裝設(shè)計(jì)方法，通過本課題的研究學(xué)生可以完成理論課程的實(shí)踐總結(jié)，獲得一定的工程設(shè)計(jì)工作方法。二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題1、主要內(nèi)容： 改裝設(shè)計(jì)一種垃圾車。滿足專用汽車相關(guān)設(shè)計(jì)要求。 要求正確進(jìn)行二類底盤的選擇、主要參數(shù)數(shù)據(jù)齊備、進(jìn)行二類底盤選型分析、產(chǎn)生具有實(shí)踐意義的選型總結(jié)； 要求進(jìn)行車輛的總體布置，用總布置草圖表達(dá)主要底盤部件的改動(dòng)和重要工作裝置的布置； 要求進(jìn)行垃圾車擺臂機(jī)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)； 要求進(jìn)行裝卸裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型； 完成總裝配圖，清楚表達(dá)設(shè)計(jì)。 要求完成整車性能分析計(jì)算，以評價(jià)和分析整車設(shè)計(jì)情況。針對性能分析結(jié)構(gòu)如有必要進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。2、擬解決的主要問題與采取的預(yù)計(jì)辦法 （1）擺臂式垃圾車的總體設(shè)計(jì) （2）擺臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 （3）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方法：按照專用汽車的設(shè)計(jì)步驟，首先進(jìn)行二類底盤的選擇然后進(jìn)行車架的設(shè)計(jì)，要正確選定整車參數(shù)，合理布置工作裝置和附件，使取力器、專用工作裝置、其它附件與所選定的汽車底盤構(gòu)成相互協(xié)調(diào)和匹配的整體，達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書所提出的整車基本性能和專用性能的要求。 三、技術(shù)路線（研究方法）確定總體方案東風(fēng)擺臂式垃圾車數(shù)據(jù)采集、分析、處理確定總體設(shè)計(jì)方案完成開題報(bào)告 擺臂式垃圾車底盤的選擇 車架的設(shè)計(jì) 擺臂的設(shè)計(jì)總布置方案分析與選擇 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)取力器的選擇 整車性能計(jì)算分析四、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排（1）調(diào)研、資料收集、完成開題報(bào)告 第1、2周（2月28日3月13日）(2) 根據(jù)給出的相關(guān)尺寸參數(shù)進(jìn)行相關(guān)部件的參數(shù)計(jì)算，并進(jìn)行驗(yàn)證 第 3、4、5周（3月14日 4月3日）(3) 繪制裝配圖并進(jìn)行驗(yàn)證 第6、7、8周（4月 4日4 月24 日）（4）繪制零件圖 第9、10、11周（4月25日5月15日）（5）設(shè)計(jì)1.5萬字說明書一份，零件圖一套第12、13、14周（5月16日6月5日）（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（6月6日6月19日）（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月20日6月26日）五、參考文獻(xiàn)1徐達(dá),蔣崇賢.專用汽車構(gòu)造與設(shè)計(jì)M.北京理工大學(xué)出版社,1998.2蔣崇賢.專用汽車設(shè)計(jì)M.武漢工業(yè)大學(xué)出版社,1994.3劉哲義.何明輝.專用汽車構(gòu)造M.武漢武漢工業(yè)大學(xué)出版社,1994.4徐達(dá)、陸錦榮.專用汽車工作原理與設(shè)計(jì)計(jì)算M.北京理工大學(xué)出版社,2002.5催增輝,王祖德.專用汽車發(fā)展趨勢研究J.汽車研究所,2006（3）.6馮晉祥,王慧君.專用汽車結(jié)構(gòu)與維修.濟(jì)南：山東科技技術(shù)出版社,1996.7吳社強(qiáng),杜復(fù)剛.通用特種車輛與裝卸機(jī)械使用維修.國防工業(yè)出版社,2006.8催蜻.專用汽車設(shè)計(jì).西安：陜西科技技術(shù)出版社,1998.9金先龍.國外專用汽車新技術(shù).武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，1994.10王喜武.LJ353自卸汽車液壓系統(tǒng)工作原理及結(jié)構(gòu)介紹.專用汽車1996.11官忠范編.液壓專用系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996.12蔡文彥等編.液壓傳動(dòng)系統(tǒng).上海：上海交通大學(xué)出版社,1998.13秦四成，等.自卸汽車新型舉升機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).1998.14謝金元.高位自卸汽車的設(shè)計(jì)與探討.專用汽車,1998.15馮晉祥.專用汽車設(shè)計(jì).人民交通出版社,2007.16成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.化學(xué)工業(yè)出版社,2002.17王世剛,張秀親,苗淑杰.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2003.18徐達(dá).專用裝置的維修.1999年01期；專用汽車.19徐達(dá).專用裝置的設(shè)計(jì).2002年02期；專用汽車.20王祖德.專用汽車的設(shè)計(jì)要點(diǎn).2000年03期；汽車研究與開發(fā).21王志強(qiáng).專用汽車.2000年02期；商用汽車.22 Bayrakceken H.Automotive sectors analysis of world and TurkeyJ.Techno 1 Res EJM T,2005. 23 Hyes AM .Aotomotive component failuresJ.Eng Fail Anal,1998.六、備注指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要垃圾車在現(xiàn)代生活中起到的作用越來越大，越來越被人們的重視?，F(xiàn)代的垃圾車設(shè)計(jì)在專用車設(shè)計(jì)中的占有的地位也越來越高。目前，垃圾車設(shè)計(jì)普遍存在著價(jià)位過高，與當(dāng)前垃圾車的實(shí)際接受能力存有一定的距離，致使高消費(fèi)的垃圾專用車的消費(fèi)量較小。本設(shè)計(jì)從市場現(xiàn)實(shí)需求角度出發(fā)，看重實(shí)際，把設(shè)計(jì)功能較完善合理，充分滿足功能要求作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。在設(shè)計(jì)中,積極使用新型材料、降低成本價(jià)格,以期生產(chǎn)出占有市場優(yōu)勢,功能全，價(jià)格低，市場需求量較多的實(shí)用型擺臂垃圾車。本設(shè)計(jì)中的主要工作及過程如下：首先進(jìn)行了專用車輛的發(fā)展現(xiàn)狀的簡要的概述，接下來就是方案的分析與選擇，其中包括底盤、副車架以及托架的選擇設(shè)計(jì)，總布置方案的分析和確定。然后進(jìn)入了專用裝置的設(shè)計(jì)，有液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、取力器的選用以及擺臂的設(shè)計(jì)等，最后是對各種裝置的校核和汽車總性能的計(jì)算。關(guān)鍵詞：專用汽車；擺臂式垃圾車；液壓系統(tǒng)；擺臂 ABSTRACTGarbage truck the role which plays in the modern life is getting bigger and bigger, more and more by peoples value. The modern garbage truck design the status which holds in the private car design is also getting higher and higher. At present, garbage truck design universal existence changes to the high consumption, has certainly certainly with the current actual garbage truck market demand is uncoordinated, the cause high consumptions trash private cars consumption quantity is small. Regards the reality, from market realistic demand angle embarking, is perfect the design function reasonably, in satisfies the function request in the foundation, uses the new material, to truncate the low price, to hold the market superiority positively to take the design idea and the starting point, produces the function entire, the cost is low, the market demand many practical suspends the arm garbage truck.The main contact of the design as follows: first, it introduces the special-purpose automobiles development; secondly, it introduces the analysis and choose of the project; the project includes the design of the chassis, the assistant frame, the bracket and ensuring the total project. Thirdly, it introduces the design of special equipment, including the design of hydraulic pressure, the choose of the implement and the design of the waving arm of rubbish truck. Finally, it checks all the kinds of equipment and calulates the capability of the special-purpose automobile.Key words：Special-Purpose Automobile; The Waving Arm Of Garbage Truck; Hydraulic System; Suspending Arm目 錄摘要Abstract第1章 緒論11.1 專用汽車的發(fā)展11.2 專用汽車概念和分類31.3 專用汽車設(shè)計(jì)要求31.4 擺臂式垃圾汽車的設(shè)計(jì)內(nèi)容5第2章 東風(fēng)擺臂式垃圾汽車底盤的選取62.1底盤的選取6 2.1.1汽車底盤選型要求6 2.1.2底盤選型6 2.1.3底盤的選取72.2選用的底盤主車架的尺寸82.3擺臂垃圾車質(zhì)量參數(shù)的估算82.4本章小結(jié)8第3章 擺臂式垃圾車車廂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)103.1 車廂設(shè)計(jì)103.2 車廂車斗的外形設(shè)計(jì)11 3.2.1廂斗形狀的確定11 3.2.2廂斗的尺寸設(shè)計(jì)12 3.2.3廂斗選材123.3 擺臂式垃圾車舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)13 3.3.1擺臂液壓缸的選用13 3.3.2擺臂的設(shè)計(jì)14 3.3.3擺臂的受力分析15 3.3.4擺臂的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核183.4支腿的設(shè)計(jì)213.5總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)223.6本章小結(jié)23第4章 擺臂式垃圾車副車架設(shè)計(jì)244.1副車架截面形狀及尺寸244.1.1副車架前端形狀及安裝位置244.1.2縱梁與橫梁的鏈接設(shè)計(jì)254.1.3副車架與主車架的連接設(shè)計(jì)264.1.4副車架的形狀274.2副車架主要尺寸及參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算274.2.1副車架主要尺寸設(shè)計(jì)274.2.2副車架強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核284.3本章小結(jié)34第5章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)355.1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算355.1.1 擺臂舉升液壓缸選型與設(shè)計(jì)355.1.2 擺臂舉升油泵的選型計(jì)算365.1.3 支腿油缸選型計(jì)算375.1.4 油箱容積與油管內(nèi)徑計(jì)算385.1.5 方向控制閥的選型395.2操縱方式的選型395.3液壓系統(tǒng)原理405.4取力器的選擇415.5本章小結(jié)42第6章 東風(fēng)擺臂式垃圾汽車主要性能計(jì)算436.1動(dòng)力性計(jì)算436.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性436.1.2 汽車行駛方程式436.1.3 動(dòng)力性評價(jià)指標(biāo)的計(jì)算466.1.4 擺臂式垃圾車整車動(dòng)力性計(jì)算486.2燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算516.3汽車穩(wěn)定性計(jì)算526.4本章小結(jié)53結(jié)論55參考文獻(xiàn)56致謝57附錄58VSY-025-BY-6畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評分表學(xué)生姓名劉強(qiáng)系部汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛工程07-10指導(dǎo)教師姓名楊兆職稱講師從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱東風(fēng)擺臂式垃圾車設(shè)計(jì)序號評 價(jià) 項(xiàng) 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；題目與生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度103綜合運(yùn)用知識能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力154設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力205計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）106插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說明書撰寫水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性207設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）58科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進(jìn)度10得 分 X= 評 語：（參照上述評價(jià)項(xiàng)目給出評語，注意反映該論文的特點(diǎn)） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日SY-025-BY-10優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）推薦表題 目東風(fēng)擺臂式垃圾車設(shè)計(jì)類別畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名劉強(qiáng)系、專業(yè)、班級汽車與交通工程學(xué)院 車輛工程07-10指導(dǎo)教師楊兆職 稱講師設(shè)計(jì)成果明細(xì)：答辯委員會(huì)評語：答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）： 系部公章： 年 月 日備 注： 注：“類別”欄填寫畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計(jì)SY-025-BY-8畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯評分表學(xué)生姓名劉強(qiáng)專業(yè)班級車輛工程07-10指導(dǎo)教師楊兆職 稱講師題目東風(fēng)擺臂式垃圾車設(shè)計(jì)答辯時(shí)間月 日 時(shí)答辯組成員姓名出席人數(shù)序號評 審 指 標(biāo)滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、與實(shí)際的結(jié)合程度102設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力、計(jì)算能力、綜合運(yùn)用知識能力103應(yīng)用文獻(xiàn)資料、計(jì)算機(jī)、外文的能力104設(shè)計(jì)說明書撰寫水平、圖紙質(zhì)量，設(shè)計(jì)的規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）、實(shí)用性、科學(xué)性和創(chuàng)新性155畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備情況56畢業(yè)設(shè)計(jì)自述情況207畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯回答問題情況30總 分 Z= 答辯過程記錄、評語： 答辯組長簽字： 年 月 日SY-025-BY-7畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱人評分表學(xué)生姓名劉強(qiáng)專業(yè)班級車輛工程07-10指導(dǎo)教師姓名楊兆職稱劉強(qiáng)題目東風(fēng)擺臂式垃圾車設(shè)計(jì)序號評 價(jià) 項(xiàng) 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；題目與生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度103綜合運(yùn)用知識能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力154設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力255計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）156插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說明書撰寫水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性207設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）5得 分 Y= 評 語：（參照上述評價(jià)項(xiàng)目給出評語，注意反映該論文的特點(diǎn)） 評閱人簽字 ： 年 月 日SY-025-BY-9畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績評定表學(xué)生姓名劉強(qiáng)性別男系部汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)車輛工程班級07-10設(shè)計(jì)（論文）題目東風(fēng)擺臂式垃圾車設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名職稱指導(dǎo)教師評分（X）評閱教師姓名職稱評閱教師評分（Y）答辯組組長職稱答辯組評分（Z）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績百分制五級分制答辯委員會(huì)評語：答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）： 系部公章： 年 月 日注：1、指導(dǎo)教師、評閱教師、答辯組評分按百分制填寫，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績百分制=0.3X+0.2Y+0.5Z 2、評語中應(yīng)當(dāng)包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計(jì)（論文）水平、設(shè)計(jì)（論文）撰寫質(zhì)量、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)施或?qū)懽鬟^程中的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生答辯情況等內(nèi)容的評價(jià)。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 緒 論1.1專用汽車的發(fā)展 目前我國的專用汽車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。近10年來，專用汽車行業(yè)伴隨我國汽車工業(yè)得到了飛速的發(fā)展，成為我國汽車工業(yè)的一個(gè)重要組成部分。六七十年代期間，我國的專用汽車企業(yè)大多規(guī)模小，工藝設(shè)備差，人員技術(shù)素質(zhì)低，產(chǎn)生方式落后，缺乏開發(fā)設(shè)計(jì)的能力，一般是根據(jù)下達(dá)任務(wù)的上級部門提供的原蘇聯(lián)的樣車進(jìn)行仿制。那時(shí)供改裝車選用的底盤非常少，由于多數(shù)企業(yè)采用作坊式生產(chǎn)，工藝落后，專用汽車的產(chǎn)品技術(shù)水平比較低。到80年代末，全國專用汽車生產(chǎn)業(yè)僅200余家，年生產(chǎn)能力約2.5萬輛，各類專用汽車產(chǎn)品只有100種左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需要。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對專用汽車的需求日益增加，專用汽車的市場日漸擴(kuò)大。由于專用汽車的專用功能對各行業(yè)的發(fā)展有著明顯的促進(jìn)作用，其附加價(jià)值又相對較高，這就促使更多的其他行業(yè)加入到專用汽車行業(yè)中來。2005年，我國專用汽車當(dāng)年的保有量達(dá)275萬輛，當(dāng)年的需求量為34萬輛；2010年，我國專用汽車當(dāng)年的保有量達(dá)到425萬輛，當(dāng)年的需求量為52萬輛。據(jù)有關(guān)部門的資料，我國專用汽車保有量得飽和值約為2000萬輛，需求量的飽和值約為200萬輛5。由于我國專用汽車起步晚、管理不力、生產(chǎn)規(guī)模小、技術(shù)力量弱，尤其高新技術(shù)的應(yīng)用上還不普及，與國外先進(jìn)水平相比，仍有較大差距。就總體而言，我國專用汽車仍處于中低檔水平。要推動(dòng)我國專用汽車進(jìn)一步發(fā)展，高新技術(shù)化是必由之路。但是我國的專用汽車高新技術(shù)化也存在著許多諸多的問題：1.專用汽車底盤的專用化程度不高目前我國專用汽車，除了自卸車、半掛牽引車、混凝土攪拌運(yùn)輸車等專用底盤有所供應(yīng)外，多數(shù)專用汽車企業(yè)只能選用普通載貨汽車的二類底盤進(jìn)行改裝。二類載貨汽車底盤不僅配置低檔，可靠性、安全性、耐久性和舒適性都達(dá)不到要求，而且專用化程度不高，極大地影響了專用汽車技術(shù)水平的提高。2.專用裝置的技術(shù)含量偏低專用汽車的專用裝置具有多樣性、復(fù)雜性和專用性的特點(diǎn)，因此隨著高新技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)對新產(chǎn)品開發(fā)力度的加強(qiáng)，對專用裝置技術(shù)含量提出了越來越高的要求。 3.運(yùn)輸用專用汽車的技術(shù)水平停滯不前運(yùn)輸用專用汽車是目前我國多數(shù)專用汽車廠家的主導(dǎo)產(chǎn)品，鑒于需求量大、技術(shù)要求低、容易生產(chǎn)，多數(shù)企業(yè)安于現(xiàn)狀，產(chǎn)品幾十年不變，技術(shù)水平處于停滯不前的狀態(tài)，更談不上高新技術(shù)的運(yùn)用。 4.專用汽車高新技術(shù)化步伐不快 作業(yè)用專用汽車為滿足特殊作業(yè)的要求，一般具有較高的技術(shù)含量。但是，與國外先進(jìn)水平相比在功能的可靠性、安全性、多樣性以及操作的簡便性等方面均存在著較大的差距，這其中的主用因素在于高新技術(shù)的運(yùn)用還很不普遍。國產(chǎn)作業(yè)用專用汽車功能單一，使用效率很低時(shí)普遍存在的問題。作業(yè)用專用汽車為滿足特殊作業(yè)的要求，一般具有較高的技術(shù)含量。但是，與國外先進(jìn)水平相比在功能上可靠性、安全性、多樣性以及操作的簡便性等方面均存在著較大的差距，這其中的主要因素在于高新技術(shù)的運(yùn)用還很不普遍。中國的專用車市場處于性能提升階段，產(chǎn)品以中端市場需求為主，隨著城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高性能、高品質(zhì)的高端產(chǎn)品市場規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，而隨著中國新農(nóng)村的城鎮(zhèn)化建設(shè)，滿足基本功能、價(jià)格相對便宜的低端產(chǎn)品需求也將進(jìn)一步擴(kuò)大。國產(chǎn)作業(yè)用專用汽車的功能單一，使用效率很低是普遍存在的問題。在這一問題上，我國的專用車生產(chǎn)企業(yè)要予以重視。我國的專用汽車領(lǐng)域要想得到飛速的發(fā)展，就需要正視我們存在的問題并且要不斷的借鑒國外的技術(shù)，發(fā)展具有我們自己特點(diǎn)的專用汽車。擺臂自卸式汽車是工程機(jī)械中的一種車型，在我國的專用汽車領(lǐng)域里占有相當(dāng)大的比例，也是專用運(yùn)輸車輛中一個(gè)多品種車型。擺臂式垃圾車的載重范圍很大。隨著國際經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自卸車主要以后傾式自卸車，發(fā)展到兩側(cè)傾斜式和三面傾斜式等多品種系列化。目前國外使用較多的是車廂可卸式自卸車，由于該形式自卸車得車廂與底盤是分開的，可卸下車廂裝貨和卸貨，而汽車底盤再換裝其它車廂繼續(xù)運(yùn)輸，因此縮短了汽車裝卸的停歇時(shí)間，提高了運(yùn)輸效率。擺臂式垃圾汽車是自卸汽車中的一種，以其顯著的特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。擺臂式垃圾汽車擺臂可以平移起落車斗，它同時(shí)具有車斗和垃圾自動(dòng)裝卸的功能，而且兩種功能由同一個(gè)車載工作裝置完成。由于它具備自動(dòng)裝卸車斗的功能，裝垃圾時(shí)一般均將車斗卸下降低裝垃圾的高度，裝滿垃圾后，則將車斗自動(dòng)裝車并運(yùn)輸。該車使用方便，運(yùn)輸效率高，擺臂式垃圾車又依其特有的機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于小噸位垃圾的運(yùn)輸。現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市人口快速增長，導(dǎo)致了城市垃圾量也跟著急劇上升，隨之而來的是固體生活垃圾的處理越來越受到人們的重視。城市固體生活垃圾的處理大體有3種形式：分類回收、焚燒和填埋。而不論采用哪種處理方式，其最終的處理場所均需遠(yuǎn)離城市居民區(qū)。而垃圾城市到處理場所的運(yùn)輸就需要快捷、方便的交通運(yùn)輸工具，垃圾車就擔(dān)當(dāng)了每天上千噸（中等城市）的固體生活垃圾的運(yùn)輸?shù)闹厝?。擺臂式垃圾汽車以其顯著的特點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于城市垃圾的運(yùn)輸，并且方便。所以為了更好的滿足城市固體垃圾運(yùn)輸?shù)男枨?，擺臂式垃圾汽車的改裝技術(shù)需要快速的發(fā)展，這就需要我們一代代汽車人的不斷努力來實(shí)現(xiàn)21。1.2 專用汽車的概念和分類 專用車輛是為了實(shí)現(xiàn)各類專項(xiàng)作業(yè)的車輛。 我國對“專用汽車”定義為：裝置有專用設(shè)備，具有專用功能，用于承擔(dān)專門運(yùn)輸任務(wù)或?qū)ｍ?xiàng)作業(yè)的汽車和汽車列車。 我國的專用汽車分劃為：廂式汽車、罐式汽車、專用自卸汽車、起重舉升汽車、倉柵汽車和特種結(jié)構(gòu)汽車等六大類。其中專用自卸汽車的定義為：裝有由本身發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓舉升機(jī)構(gòu)，能將車廂卸下或使車廂傾斜一定角度，垃圾依靠自重能自行卸下的專用汽車3。1.3 專業(yè)汽車設(shè)計(jì)要求 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，這就形成了其自身特點(diǎn)，概括如下：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)，這首先就需要了解國內(nèi)外汽車產(chǎn)品，特別是貨車產(chǎn)品的生產(chǎn)情況、底盤規(guī)格、供貨渠道、銷售價(jià)格及相關(guān)資料等。然后根據(jù)所設(shè)計(jì)的專用汽車的功能和性能指標(biāo)要求，在功率匹配、動(dòng)力輸出、傳動(dòng)方式、外形尺寸、軸載質(zhì)量、購置成本等方面進(jìn)行分析比較，優(yōu)選出一種基本型汽車底盤作為專用汽車改裝設(shè)計(jì)的底盤。能否選到一種好的汽車底盤，是能否設(shè)計(jì)出一種好的專用汽車的前提。對于不能直接采用二類底盤或三類底盤進(jìn)行改裝的專用汽車，也應(yīng)盡量選用定型的汽車總成和部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期和提高產(chǎn)品的可靠性。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，設(shè)計(jì)時(shí)既要保證專用功能滿足其性能要求，也要考慮汽車底盤的基本性能不受到影響。在必要時(shí)，可適當(dāng)降低汽車底盤的某些性能指標(biāo)，以滿足實(shí)現(xiàn)某些專用工作裝置性能的要求。專用汽車的生產(chǎn)特點(diǎn)是品種多、批量少，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮產(chǎn)品的系列化，以便根據(jù)不同用戶的需要而能很快的進(jìn)行產(chǎn)品變型。對專用汽車零部件的設(shè)計(jì)，應(yīng)按“三化”的要求進(jìn)行，最大限度地選用標(biāo)難件，或選用已經(jīng)定型產(chǎn)品的零部件，盡量減少自制件。對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)特點(diǎn)。 對專用汽車工作裝置中的某些核心部件和總成如各種水泵、油泵、氣泵、空壓機(jī)及各種閥等，要從專業(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能和可靠性。 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，因此要對一些重要的總成結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 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)的要求對于某些特殊車輛，如重型半掛車、油田修井車、機(jī)場寬體客車等，應(yīng)作為特定作業(yè)環(huán)境的特種車輛來處理。 某些專用汽車可能會(huì)在很惡劣的環(huán)境下工作，其使用條件復(fù)雜，要了解和掌握國家及行業(yè)相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使專用汽車有良好的適應(yīng)性，工作可靠，是要設(shè)安全性裝置20。 然而，擺臂式垃圾車除了具有以上的特點(diǎn)外，還有自己獨(dú)特的要求，就擺臂式垃圾車而言，它的顯著特點(diǎn)就是對擺臂的要求高，不僅要加工工藝簡單而且要符合強(qiáng)度的要求。 本設(shè)計(jì)中的擺臂式垃圾車是采用了雙擺臂式，而且車斗可更換。 1.4 擺臂式垃圾汽車的設(shè)計(jì)內(nèi)容 擺臂式垃圾車的整車設(shè)計(jì)，副車架的選取，舉升機(jī)構(gòu)力學(xué)分析，舉升裝置尺寸確定，車廂設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)主要性能參數(shù)計(jì)算和車廂時(shí)間的校核，整車性能分析，利用CAD軟件建立自卸車舉升機(jī)構(gòu)的裝配圖以及零部件圖。第2章 擺臂式垃圾車底盤的選取從目前垃圾車生產(chǎn)廠家的廣告及市場上銷售的擺臂垃圾車噸位來看，以二類底盤車改裝的，裝載質(zhì)量在4噸左右的車型為多。本設(shè)計(jì)的擺臂垃圾車的設(shè)計(jì)目標(biāo)噸位選為4噸，選取的底盤為東風(fēng)二類底盤。2.1底盤的選取2.1.1汽車底盤選型要求 汽車底盤一般應(yīng)滿足以下要求：（1）適用性專用汽車底盤應(yīng)適用于專用汽車的特殊使用功能要求,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝造型設(shè)計(jì)；（2）可靠性汽車底盤工作可靠,出現(xiàn)故障的幾率要小，零部件要有足夠的強(qiáng)度剛度和使用壽命，并且各總成零部件的使用壽命趨于一致；（3）先進(jìn)性所選汽車底盤,在動(dòng)力性,經(jīng)濟(jì)性，操作穩(wěn)定性，行駛穩(wěn)定性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平，并且滿足國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；（4）方便性所選底盤要便于改裝，檢查保養(yǎng)及維修，結(jié)構(gòu)緊湊與調(diào)試裝配空間合理匹配6。2.1.2底盤選型我國目前生產(chǎn)的各類型專用車輛的基本模式，大多是為了滿足在國民經(jīng)濟(jì)的某一服務(wù)區(qū)域的特定使用要求，主要在已經(jīng)定型的已有車型底盤基礎(chǔ)之上，再進(jìn)行車身及有特殊工作要求的裝置的再設(shè)計(jì)，同時(shí)對已有的汽車底盤進(jìn)行必要的更改，以達(dá)到滿足工作需求的要求，具有合理的匹配,良好的性能。專用車輛采用的底盤主要分為二類，三類和四類。二類底盤，是在整車的基礎(chǔ)之上去掉廂體；三類底盤，是從整車上去掉貨箱和駕駛室；四類底盤，是在三類底盤上再去掉車架總成后剩余的散件。選取的底盤的好壞，直接影響到專用車的性能。在選取汽車底盤時(shí)，主要是根據(jù)專用車的用途，裝載質(zhì)量，使用條件，性能指標(biāo)，專用裝置或設(shè)備的外形尺寸及動(dòng)力匹配等進(jìn)行。目前，進(jìn)80%的專用車輛采用二類底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。選取二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)時(shí)，重點(diǎn)工作是整車總體布置和有特殊工作需求的裝置的設(shè)計(jì)，對底盤僅做輔助的性能分析和必要的強(qiáng)度校核，確保改裝后的整車性能在基本上與底盤接近,達(dá)到合理的匹配。2.1.3底盤的選取根據(jù)以上，本設(shè)計(jì)所用底盤主要從東風(fēng)汽油與柴油擺臂垃圾車底盤中選用。以下表2.1將兩種底盤參數(shù)列出,進(jìn)行比較：表2.1 東風(fēng)EQ1092FJ和EQ1092HJ底盤參數(shù)比較 底盤型號EQ1092FJEQ1092HJ額定載質(zhì)量(kg)40004000整備質(zhì)量(kg)35505000外形尺寸(mm)6605*2364*23706910*2470*2475發(fā)動(dòng)機(jī)型號EQ6100-1YC6105QC排量/功率(ml/kw)5420/992800/105鋼板彈片數(shù)(前/后)8/11+89/11+8軸距(mm)39503950前輪距/后輪距(mm)1810/18001810/1800接近角/離去角(度)34/1934/19前懸/后懸(mm)1065/15901065/1895燃油類型汽油柴油軸數(shù)/輪胎數(shù)2/62/6 輪胎規(guī)格9.00-207.00-20駕駛室準(zhǔn)乘人數(shù)33最高車速(km/h)9095 由比較可以看到，EQ1092FJ和EQ1092HJ兩種型號底盤在整體性能上相差無幾，不同之處在于兩種底盤汽車燃用的燃料。燃用汽油的汽車底盤在價(jià)格上略占有優(yōu)勢，但在燃料價(jià)格上，然用柴油的底盤具有長效優(yōu)勢。同時(shí)，然用柴油的底盤載重較大，功率稍大。因此選用EQ1092HJ作為本次設(shè)計(jì)的底盤。2.2選用的底盤主車架的主要尺寸由上選用的底盤EQ1092HJ底盤,其主車架尺寸如下： 表2.2 東風(fēng)EQ1092HJ底盤主車架尺寸 (單位：mm)主車架的長度6285主車架的高度1300主車架上面尺寸到地面高度755主車架的厚度2502.3垃圾車質(zhì)量參數(shù)的估算 額定載重質(zhì)量是擺臂垃圾車基本使用性能的參數(shù)。由上面的敘述知道，本設(shè)計(jì)的垃圾車輛額定載質(zhì)量定位4000kg。整車整備質(zhì)量也是擺臂垃圾車的重要性能參數(shù)。在擺臂垃圾車車廂的設(shè)計(jì)過程中，主要采用同類產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算整車整備質(zhì)量。整車整備質(zhì)量包括底盤質(zhì)量、底盤以外外加的副車架、車廂、擺臂、廂斗以及液壓系統(tǒng)等裝置的質(zhì)量，是加夠各種油液料后的空車質(zhì)量。本設(shè)計(jì)的垃圾車整車整備質(zhì)量估算為5000kg。裝載質(zhì)量 選取為整車整備質(zhì)量 估算為駕駛員質(zhì)量 65kg/人,額定載員3人,汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，裝滿額定貨物后的汽車質(zhì)量，包括駕駛員在內(nèi)的額定載員質(zhì)量。即： 。2.4本章小結(jié) 本章按確定的設(shè)計(jì)目標(biāo)，根據(jù)底盤選取的原則和要求，主要對東風(fēng)汽車汽油EQ1092FJ底盤和柴油EQ1092HJ底盤進(jìn)行了對比，選擇了這次設(shè)計(jì)的底盤，給出了選用底盤的主要參數(shù),并對所設(shè)計(jì)的擺臂式垃圾車質(zhì)量參數(shù)的估算。第3章 擺臂式垃圾車車廂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1車廂設(shè)計(jì)1.車廂外形設(shè)計(jì) 車廂在運(yùn)輸中起到承載的作用，其由兩部分組成。一部分用于盛放垃圾廂斗，將其設(shè)計(jì)成平面，底部與車廂大梁焊接；另一部分用于約束和放置擺臂液壓缸、支撐約束擺臂，放置支腿和支腿液壓缸，將其設(shè)計(jì)成兩片平行鋼板通過點(diǎn)焊聯(lián)結(jié)后再分別與車廂大梁和車廂側(cè)壁焊接，實(shí)現(xiàn)兩部分的一體(在本設(shè)計(jì)中稱為U型鋼板)。同時(shí)，車廂與駕駛室之間設(shè)計(jì)隔離廂板，與駕駛室空留一段距離,起到安全和便于維修檢查的作用。車廂示意圖見圖3.1。 圖3.1 車廂示意圖 2.車廂選材在全面分析車廂的工作條件、受力狀態(tài)、工作環(huán)境和零件失效等各種因素的前提下，選用Q235工程用鋼材。3.2擺臂式垃圾車車箱斗外形設(shè)計(jì)3.2.1廂斗形狀的確定 擺臂式垃圾車的廂斗一般分為方形和船形兩種形式。方形用于地坑式放置，船形置于地面，以便適用于公共場所、街道、生活區(qū)的垃圾收集。為了增加垃圾的運(yùn)送量和汽車的運(yùn)輸效率，加強(qiáng)實(shí)用性，本設(shè)計(jì)采用多邊形廂斗。3.2.2廂斗的尺寸設(shè)計(jì) 與同類產(chǎn)品進(jìn)行比較，EQ1092HJ底盤垃圾車廂斗載重容積約在610立方米之間，擬設(shè)定長*寬*高為2300*1760*1400，即其廂斗容積：在常用容積之內(nèi)，即車箱斗的長，寬，高選為： 表3.1 車廂尺寸 （單位：mm)車廂長度2300車廂寬度1760車廂高度1400車廂鋼板厚度2車廂加強(qiáng)肋厚度32車廂加強(qiáng)肋寬度30 廂斗采用多邊形狀，實(shí)現(xiàn)吊裝、吊卸、傾卸的方便。其結(jié)構(gòu)見示意圖3.2。 圖3.2廂斗示意圖3.2.3廂斗選材1.廂斗鋼板選材 在遵循滿足使用性能要求，較好工藝性和較好經(jīng)濟(jì)性的前提下，廂斗選用選用Q235工程用鋼材。2.廂斗工程硬塑選材工程塑料的一般選用原則：具有良好的使用性能，優(yōu)良的工藝性及合理的經(jīng)濟(jì)性。（1）使用性能，使用性能是選材考慮的主要問題。（2）工藝性能，材料加工的工藝流程要適合批量生產(chǎn)。（3）經(jīng)濟(jì)性能，選擇材料的經(jīng)濟(jì)性是當(dāng)前注意的問題?？紤]到廂斗的使用條件和使用環(huán)境，工程塑料的選擇要滿足耐腐蝕性的要求，要有長期受酸、堿及其他腐蝕性介質(zhì)侵蝕，抵抗各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑和有機(jī)溶劑等化學(xué)介質(zhì)腐蝕的能力，同時(shí)其熱脹系數(shù)要小，粘附性要好。滿足以上要求，可選用硬聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氯化聚醚等，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)性原則，選擇硬聚氯乙稀作為設(shè)計(jì)所用材料。3.3擺臂式垃圾車舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)擺臂式垃圾車的舉升機(jī)構(gòu)均采用車廂兩側(cè)雙杠舉升，采用液壓驅(qū)動(dòng)。舉升機(jī)構(gòu)主要由液壓缸體，擺臂和懸掛鏈條組成，主要完成裝載和傾卸放置。擺臂式垃圾車對傾卸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求如下：（1）裝載機(jī)構(gòu)應(yīng)保證在設(shè)計(jì)的載荷下連續(xù)正常工作，工作循環(huán)不大于40s；（2）裝載機(jī)構(gòu)應(yīng)能在任何工作位置上停留。在滿載提升過程的中間位置上停留5min，其提升液壓油缸的活塞桿的沉降量不大于10mm；（3）傾卸料的卸料角(包括后翻和側(cè)翻)不應(yīng)小于45度；（4）卸料機(jī)構(gòu)每個(gè)工作循環(huán)(從卸料動(dòng)作開始至復(fù)位)時(shí)間不應(yīng)大于60s；（5）傾卸機(jī)構(gòu)在滿載的情況下，在傾卸角為2025度位置上停留5min，其舉升液壓缸的活塞桿沉降量不應(yīng)大于10mm。當(dāng)進(jìn)行廂斗的裝載時(shí)，液壓缸外伸的活塞桿拉動(dòng)擺臂，帶動(dòng)與擺臂相連的鏈條，將廂斗安穩(wěn)舉升到車廂上；進(jìn)行廂斗的卸載時(shí)，液壓缸的活塞桿推動(dòng)擺臂做類似的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)廂斗的卸載；進(jìn)行垃圾的傾倒時(shí)，將吊置在擺臂上傾倒用的鐵鏈掛到廂斗的勾環(huán)上，打開后箱體的鎖削，當(dāng)液壓缸推置廂斗到一定高度時(shí)，箱體后部被鏈條勾住抑制了后箱體的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)隨著液壓缸的繼續(xù)舉升，箱體前半部分隨之抬高，后廂蓋在自重和垃圾貨物的壓力下，自動(dòng)打開，完成了垃圾的傾卸1。3.3.1擺臂液壓缸的選用由于液壓缸要完成擺臂的升降，所以液壓缸選擇單桿雙作用液壓缸，在兩側(cè)各放置一個(gè)，液壓缸后座絞接固定在車廂上，活塞桿的一端和擺臂的一處合適位置絞接。3.3.2擺臂的設(shè)計(jì)1.擺臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擺臂呈工字型，擺臂的兩側(cè)下端與U型鋼板絞接，上部用拉桿將兩側(cè)擺臂連接，在略低與拉桿處的擺臂上安置能夠隨著廂斗的翻轉(zhuǎn)而跟隨著連接在其上的鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)的滑動(dòng)軸，在擺臂的中部安置用于卸料并帶有鏈條的掛環(huán)。見示意圖3.3。圖3.3 液壓缸示意圖圖3.4 擺臂示意圖 2.擺臂選材 在進(jìn)行擺臂的剛度、強(qiáng)度及彎曲變形校核的前提下，考慮到較好的工藝性及合理性的經(jīng)濟(jì)性，擺臂選用Q235工程用鋼材。3.擺臂鏈接鏈條長度應(yīng)用說明擺臂鏈接的鐵鏈長度盡量實(shí)現(xiàn)能夠剛好滿足廂斗與擺臂滑動(dòng)軸之間的距離，防止廂斗在起吊的時(shí)候廂斗底部與車廂造成過大的摩擦。3.3.3擺臂的受力分析 擺臂的受力分析可按吊裝和傾卸兩種工況進(jìn)行討論。受力分析如圖3.1所示。圖3.5 吊裝、吊卸工況擺臂受力分析1.吊裝、吊卸工況 o點(diǎn)為油缸與車架的鉸接點(diǎn)，A點(diǎn)為油缸與擺臂的鉸接點(diǎn)；雙作用油缸作用力Fa的大小和方向隨擺臂的轉(zhuǎn)動(dòng)而改變，并為擺臂轉(zhuǎn)角的單值函數(shù)；B點(diǎn)為吊鏈位置，B0為吊卸初始狀態(tài)的吊鏈軸位置；B1為吊鏈在吊裝工況初始狀態(tài)的位置。a為油缸軸線與x軸的正向夾角。擺臂式垃圾汽車的吊裝和吊卸過程中，擺臂受力的兩個(gè)典型工況：當(dāng)B點(diǎn)位于B1點(diǎn)時(shí)，擺臂可以從下極限位置吊裝貨箱；當(dāng)B點(diǎn)位于B0點(diǎn)時(shí)擺臂可以從車架上吊卸車斗。當(dāng)?shù)跹b車斗時(shí)，計(jì)算公式如（3.1）取擺臂為分離體：由Mp=0，得： （3.1）式中 Fax、Fay油缸作用力Fa在x軸、y軸上的投影（N）； 油缸上鉸支點(diǎn)A1的X、Y坐標(biāo)值（m）； Ge吊裝重力（N）； 上式可以進(jìn)一步整理成公式（3.2）： （3.2）繼續(xù)整理后得到公式（3.3）： （3.3）由公式（3.3）計(jì)算出來的Fa值為油缸提供負(fù)載依據(jù)，同時(shí)它也為擺臂強(qiáng)度和剛度計(jì)算提供依據(jù)。有知道擺臂在下限位置時(shí)，擺臂轉(zhuǎn)角為，式中為與的夾角。將上三公式代入式（3.3）得： （3.4）式中為結(jié)構(gòu)幾何尺寸，均可通過計(jì)算獲得。當(dāng)擺臂處于吊卸初始位置時(shí)，B點(diǎn)位于B0，根據(jù)上述分析同理可得： （3.5） 式（3.4）和（3.5）分別給出了和時(shí)油缸所受的推力和拉力。通常情況下，以和作為選用油缸和擺臂強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。具體計(jì)算結(jié)果如下： 當(dāng)擺臂在下極限位置時(shí)：當(dāng)擺臂在吊卸位置時(shí)：2.傾卸工況 由于傾卸工況所需油缸的推力和拉力遠(yuǎn)小于吊裝、吊卸工況所需的油缸作用力，故對油缸作用力和擺臂受力和擺臂受力不予以討論。通過分析計(jì)算，求出吊鏈所受的最大拉力，以便對吊鏈進(jìn)行強(qiáng)度校核。傾卸工況受力分析如圖3.6所示：圖3.6傾卸工況吊鏈?zhǔn)芰Ψ治鰞A翻初始，左吊鏈?zhǔn)芰椋?（3.6）公式中的和由本身的結(jié)構(gòu)尺寸決定。當(dāng)車斗傾卸到最大傾翻角時(shí)，左吊鏈?zhǔn)芰椋?（3.7）同理公式中和也有自身的機(jī)構(gòu)決定。通常的情況下左、右吊鏈尺寸、規(guī)格均相同時(shí)，故設(shè)計(jì)時(shí)只取和中較大值作為選取吊鏈的依據(jù)。事實(shí)上，當(dāng)車斗傾卸到最大角度時(shí)，車斗內(nèi)的垃圾所剩不多，故一般情況下，.。計(jì)算結(jié)果如下：由公式（3.6）得：3.3.4擺臂的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 根據(jù)圖（3.5）結(jié)構(gòu)分析得PB位置為重要位置，所以分析PB位置，根據(jù)總布置可以將擺臂簡化成以下簡支梁： 圖3.7擺臂簡化簡支梁 對PB進(jìn)行受力分析：圖3.8 PB受力分析根據(jù)擺臂材料體積估算擺臂重為150。由以上得到：根據(jù)得 得到： 得到： 因?yàn)椋?方向向下。 選取擺臂材料為Q235號鋼，其許用應(yīng)力為，許用安全系數(shù)， 畫出擺臂的剪力圖和彎矩圖，擺臂的危險(xiǎn)截面點(diǎn)為A點(diǎn)。圖3.9 擺臂剪力圖 圖3.10擺臂彎矩圖 擺臂橫截面高度h可按經(jīng)濟(jì)條件（結(jié)構(gòu)質(zhì)量最?。┯?jì)算確定有： （3.8）式中：M擺臂承受的最大合成彎矩（以作業(yè)斗的額定載荷處在最大臂幅時(shí)計(jì)算） 厚高比（ ）得到： （3.9） 得到：B=85mm擺臂截面圖如下：圖3.11擺臂截面圖慣性矩： （3.10） = 0.0000065 （3.11）由上式得出擺臂式安全的。3.4支腿的設(shè)計(jì)1.支腿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)支腿在料斗卸料，在廂斗的提升過程中或者需要時(shí)可以獨(dú)立打開，其結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)成三角形狀，采用液壓缸實(shí)現(xiàn)支腿的打開與伸縮收回。見識意圖3.12。圖3.12 支腿示意圖2.支腿的液壓缸的選用由于支腿液壓缸在工作的過程中，起到打開與收縮支腿的作用，選用雙作用單桿液壓缸，其結(jié)構(gòu)形狀同擺臂液壓缸。3.支腿選材在參考同類車型支腿材料選用的基礎(chǔ)上，考慮到支腿的受力，選用Q235作為支腿材料。3.5總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由以上對擺臂式垃圾車車廂各結(jié)構(gòu)形狀的設(shè)計(jì)說明，進(jìn)行優(yōu)化組合后，可得整車形狀結(jié)構(gòu)，如下示意圖3.13。圖3.13 整體結(jié)構(gòu)示意圖3.6本章小結(jié) 本章主要對擺臂式垃圾車的車廂、廂斗、擺臂及支腿的結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)進(jìn)行了說明，對擺臂進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算與校核，對關(guān)鍵位置進(jìn)行受力分析，確保達(dá)到要求，確定了本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖樣，為下一章的設(shè)計(jì)計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。第4章 擺臂式垃圾車副車架設(shè)計(jì)4.1副車架的截面形狀及尺寸專用汽車副車架的截面形狀一般和主車架縱梁的截面形狀相同，多采用如圖4.1所示的槽形結(jié)構(gòu)，其截面形狀尺寸取決于專用汽車的種類及其承受載荷的大小。圖4.1副車架截面形狀4.1.1副車架的前端形狀及安裝位置 在保證使用可靠的前提下，為了提高撓曲性，減小副車架剛度，應(yīng)盡量減少副車架的橫梁，以減少對縱梁的扭轉(zhuǎn)約束。副車架油缸支承橫梁與翻轉(zhuǎn)軸橫梁形成框架。油缸支承橫梁應(yīng)盡量靠近后懸架前支承處的橫梁，最好能位于后框架之內(nèi)。因?yàn)檫@段主車架變形小，所以副車架對其扭轉(zhuǎn)約束力也相應(yīng)減弱，同時(shí)保證了舉升機(jī)構(gòu)的幾何特性。在副車架結(jié)構(gòu)要求剛性較高時(shí)，可在主、副車架中間增加一層橡膠墊，當(dāng)主車架變形時(shí)以彈性橡膠的變形來減弱副車架對主車架的約束。 副車架前端形狀常有三種形狀(見圖4.2)。對于這三種不同形狀的副車架前端，在其與主車架縱梁相接觸的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如圖4.2(c)所示：；。（a）U形；（b）角形；（c）L形圖4.2副車架的三種前端形狀如果加工上述形狀困難時(shí)，可以采用如圖4.3所示的副車架前端簡易形狀，此時(shí)斜面尺寸較大1。對于鋼質(zhì)副車架：；對于硬本質(zhì)副車架；副車架在汽車底盤上布置時(shí)，其前端應(yīng)盡可能地往駕駛室后圍靠近。4.1.2 縱梁與橫梁的連接設(shè)計(jì)橫梁與縱梁的連接方式主要有三種，見圖4.31-縱梁；2-連接板；3-橫梁圖4.3橫梁與縱梁的連接圖4.3（a）橫梁與縱梁上下翼板連接，該種連接方式優(yōu)點(diǎn)是利于提高縱梁的抗扭剛度。缺點(diǎn)是當(dāng)車架產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，縱梁上下翼面應(yīng)力將大幅度增加，易引起縱梁上下翼面的早期損壞。由于車架前后兩端扭轉(zhuǎn)變形較小，因此本車架前后兩端采用了該種連接方式，為了提高縱梁的扭轉(zhuǎn)剛度采用了縱向連接尺寸較大的連接板。橫梁僅固定在腹板上。圖4.3（b）橫梁僅固定在腹板上，這種連接形式連接剛度較差，允許截面產(chǎn)生自由蹺曲，可以在車架下翼面變形較大區(qū)域采用，以避免縱梁上下翼面早期損壞。圖4.3（c）橫梁同時(shí)與縱梁的腹板及上或下翼板相連，此種連接方式兼有以上兩種方式連接的特點(diǎn)，但作用在縱梁上的力直接傳遞到橫梁上，對橫梁的強(qiáng)度要求較高。由于該車平衡懸架的推力桿與平衡懸架支架上的兩根橫梁連接，因此，這兩根橫梁與縱梁共同承受平衡懸架傳遞過來的垂直力(反)和縱向力(牽引力、制動(dòng)力)。 綜合以上考慮，本副車架的縱梁與橫梁的連接采用第1種方式，即橫梁與縱梁上下翼板連接，同時(shí)為了降低成本和適于批量生產(chǎn)，本車架縱梁和橫梁的連接方式采用螺栓連接15。4.1.3 副車架與主車架的連接設(shè)計(jì)副車架與主車架的連接常采用如下幾種形式。 1.止推連接板圖4.4是采用的止推連接板的結(jié)構(gòu)形狀及其安裝方式。連接板上端通過焊接與副車架固定，而下端則利用螺栓與主車架縱梁腹板相連接。止推板的優(yōu)點(diǎn)在于可以承受較大的水平載荷，防止副車架與主車架縱梁產(chǎn)生相對水平位移。相鄰兩個(gè)推止推連接板之間的距離在5001000 mm范圍內(nèi)。 1-副車架；2-止推連接板；3-主車架縱梁 1-上托架；2-下托架；3-螺栓圖4.4 止推連接板的結(jié)構(gòu) 圖4.5 連接支架 2.連接支架連接支架由相互獨(dú)立的上、下托架組成，上、下托架均通過螺栓分別與副車架和主車架縱梁的腹板相固定，然后再用螺栓將上、下托架相連接，見圖4.5所示。由于上、下托架之間留有間隙，因此連接支架所能承受的水平載荷較小，所以連接支架應(yīng)和止推連接板配合使用。一般布置是在后懸架前支座前用連接支架連接，在后懸架前支座后用止推連接板連接。 3.U型夾緊螺栓當(dāng)選用其它連接裝置有困難時(shí)，可采用U型夾緊螺栓。但在車架受扭轉(zhuǎn)載荷最大的范圍內(nèi)不允許采用U型螺栓。當(dāng)采用U型螺栓固定時(shí)，為防止主車架縱梁翼面變形，應(yīng)在其內(nèi)側(cè)襯以木塊，坦在消聲器附近，必須使用角鐵等作內(nèi)襯。綜合考慮三種連接方式的特點(diǎn)，以及裝配工藝性，本文設(shè)計(jì)的自卸車主副車架之間采用止推連接板式。4.1.4 副車架的形狀 圖4.6副車架形狀4.2副車架主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 副車架主要尺寸設(shè)計(jì) 由參考文獻(xiàn)12可知，在設(shè)計(jì)自卸車時(shí)，所選取的二類底盤只有主車架，為了增加車架的強(qiáng)度剛度，延長車架的使用壽命，在原有主車架的基礎(chǔ)上增加了副車架。對具有較高質(zhì)心位置及載質(zhì)量較大的廂式車一般采用槽形通長式副縱粱。制造材料應(yīng)具有良好的焊接性和機(jī)械性能，一般要求抗拉強(qiáng)度 370Nmm2 ，屈服極限240Nmm2。延伸率以20翼緣寬度應(yīng)與主車架縱粱(簡稱主縱粱)翼緣寬度相同。不宜大于主縱粱翼緣寬度。副縱粱截面尺寸確定后，要分別對副縱粱和主縱粱進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，并根據(jù)其慣性矩、抗彎截面系數(shù)分配彎矩。 在汽車制造工藝中，鋼板沖壓成型工藝占有十分重要的位置。沖壓成形的零件具有互換性好、能保證裝配的穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率高和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。載重汽車用中板數(shù)量較多，受力的車架縱梁和橫梁、車廂的縱梁和橫梁均采用中板沖制且多以低合金高強(qiáng)度鋼板沖壓生產(chǎn)，也是適應(yīng)提高汽車承載能力、延長使用壽命、降低汽車自重和節(jié)能節(jié)材以及安全行駛等要求的發(fā)展趨勢。目前，我國載重汽車車架的縱梁和橫梁已經(jīng)全部采用低合金高強(qiáng)度鋼鋼板制造?？v梁可以用抗拉強(qiáng)度為510MPa的16MnL和09SiVL(必須是用往復(fù)式扎機(jī)生產(chǎn)的)、10TiL和B510L鋼板生產(chǎn)，橫梁可以用抗拉強(qiáng)度為390MPa的08TiL和B420L鋼板來生產(chǎn)。由以上，副車架材料選用載重汽車橫縱梁的一般選用材料，縱梁采用16MnL，橫梁采用08TiL生產(chǎn)。副車架對主車架起到加固作用，其寬度和選用的底盤的寬度相同，高度可以小于主車架，長度在底盤主車架長度基礎(chǔ)上去掉主車架與車廂之間的距離長度。其尺寸設(shè)計(jì)如下： 表4.1 副車架尺寸 （單位：mm）副車架長度34500副車架寬度1300副車架高度150副車架厚度54.2.2 副車架的強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核1.額定裝載時(shí)整車重心作用點(diǎn)的求解對主車架來說，其整車重心后移。其受力簡圖如下圖4.7主車架額定裝載運(yùn)輸重心作用簡圖設(shè)定自卸車在額定裝載質(zhì)量下，其前后軸承受的載荷相同，即有： （4.1）由圖，可以列出：求得 2.副車架剪力及彎矩的求解由主車架重心作用簡圖及求得的整車重心作用點(diǎn)，可以畫出額定裝載質(zhì)量時(shí)自卸車副車架受力簡化圖如下圖：圖4.8副車架額定裝載受力簡圖將此時(shí)受力的副車架看為簡支梁(見下圖)，以便進(jìn)行強(qiáng)度剛度及彎曲變形的校核。由下圖，可以列方程組：圖4.9副車架等效簡支梁簡圖 可求得： = = = 28765.89N即大小為 28765.89N，方向與設(shè)定的方向相同。可求得： = = = 即大小為9165.8N，方向與設(shè)定的方向相反。由以上，可畫出實(shí)際的副車架等效梁示意圖。圖4.10副車架實(shí)際等效梁簡圖列出彎曲剪力及彎矩方程：OA段 = = 28765.89 N (0X205) （4.2） = = 28765.89X (0X205) （4.3）AB段 = = 28765.8940009.8 =36324.02 (205X2000) （4.4） = (205X2000) （4.5）BC段 = = 33665.89 (2000X3400) （4.6） = =28765.89X-39200X+8036000+19600X-39200000 =9165.89X-31164000 (2306X3600) （4.8）根據(jù)以上剪力和彎矩的求解，可以畫出剪力及彎矩圖如下圖：圖4.11副車架額定載荷時(shí)剪力及彎矩圖3.副車架強(qiáng)度剛度校核對于塑性材料，其彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件為：由即有 （4.9）式中， 梁內(nèi)最大彎矩截面彎矩值； 抗彎截面模量； 梁截面對中性軸的慣性矩； 最大彎矩截面距中性軸最遠(yuǎn)處。對與矩形副車架截面，截面慣性矩 （4.10）即有： =由于副車架設(shè)計(jì)成對稱的矩形，其截面上下邊緣最大抗拉應(yīng)力與最大抗壓應(yīng)力相等，即有：在所選材料的許用應(yīng)力范圍內(nèi)。4.副車架彎曲變形校核由以上知道副車架的等效簡支梁形式，利用疊加法可求得梁的最大撓度和最大轉(zhuǎn)角，然后進(jìn)行副車架彎曲變形的校核。當(dāng)梁的形式為下圖所示形式時(shí)，梁的撓曲線方程為： (0xa) （4.11） (axl) （4.12）梁的轉(zhuǎn)角方程為： （4.13） （4.14）式中， 作用在梁上的力，規(guī)定其向下為正，向上為負(fù)； E梁構(gòu)成材料的彈性模量，； I為梁的慣性矩。 進(jìn)行疊加后求得，在擺臂垃圾車額定裝載時(shí)，其撓度為： (0xa) (axl)即有最大撓度： 求得A、B兩處轉(zhuǎn)角為： 即梁的最大轉(zhuǎn)角：度由計(jì)算的撓度和轉(zhuǎn)角，參照選材的許用撓度和許用最大轉(zhuǎn)角，均在許用數(shù)值之內(nèi)。圖4.12 副車架等效簡支梁4.3 本章小結(jié)副車架對專用車來說是一個(gè)重要的部件，本章主要是進(jìn)行副車架截面形狀及尺寸的設(shè)計(jì)，通過對副車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和力學(xué)分析，該擺臂式垃圾車的副車架設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成,還需要進(jìn)一步的校核和對整車的性能進(jìn)行分析。第5章 擺臂式垃圾車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)擺臂車采用的液壓泵、液壓缸、液壓閥等液壓系統(tǒng)元件均為高度標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化且由專業(yè)化液壓元件廠集中生產(chǎn)供應(yīng)。因此在擺臂車改裝設(shè)計(jì)中只需要進(jìn)行液壓元件選型計(jì)算。其主要內(nèi)容包括液壓缸直徑與行程、液壓泵工作壓力、流量、功率以及油箱容積與內(nèi)徑等。5.1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算5.1.1擺臂舉升液壓缸選型與設(shè)計(jì)液壓缸作為液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，以直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)擺動(dòng)的形式，將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸出。液壓缸種類繁多。按供油方式可分為單作用缸和雙作用缸。單作用缸只往缸的一側(cè)輸入壓力油，活塞僅作單向出力運(yùn)動(dòng)，靠外力使活塞桿返回。雙作用缸則分別向缸的兩側(cè)輸入壓力油，活塞的正反向運(yùn)動(dòng)均靠液壓力來完成。按結(jié)構(gòu)形式可以分為活塞缸柱塞缸和伸縮缸。按活塞桿形式可以分為單活塞缸和雙活塞缸。按液壓缸的特殊用途分為串聯(lián)缸增壓缸增速缸多位缸步進(jìn)缸等此類液壓缸不是一個(gè)單純的缸筒，而是和其他的缸筒或構(gòu)件組合而成，又稱組合缸2。從經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，在滿足使用要求的情況下，選用雙作用單活塞桿液壓缸。1.液壓缸內(nèi)徑d的計(jì)算由,有 （5.1）式中，是在舉升廂斗過程中由外荷決定的液壓缸最大推力，由前面的計(jì)算，帶入F65003.4N； 是液壓缸中液壓油工作壓力，參照同類產(chǎn)品，選用14。即有：參照液壓缸的設(shè)計(jì)，選d=80mm。2.液壓缸最大工作行程在擺臂最大轉(zhuǎn)角的計(jì)算中計(jì)算出擺臂轉(zhuǎn)過的角度，由擺臂支點(diǎn)與擺臂鉸接繞點(diǎn)距離為936mm，可近似計(jì)算出擺臂在旋轉(zhuǎn)中擺臂伸出量為：參照液壓缸設(shè)計(jì)，選S=1600mm。由以上，擺臂液壓缸選用型車輛用單活塞桿雙作用、耳環(huán)安裝式結(jié)構(gòu)。型號為。5.1.2擺臂舉升油泵的選型計(jì)算一般常用的液壓泵分為齒輪泵、柱塞泵、葉片泵、螺桿泵。按泵的流量特性，可分為定量泵和變量泵兩種。前者在泵轉(zhuǎn)速不變時(shí)，不能調(diào)節(jié)流量，后者當(dāng)泵轉(zhuǎn)速不變時(shí)，通過變量機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)，可使具有不同的流量。齒輪泵一般為定流量式，葉片泵和柱塞泵有定量式及變量式兩種。對變量泵，按輸由方式，又可分為單向變向泵和雙向變量泵。前者工作時(shí)，輸由方向不可變，后者工作時(shí)，通過調(diào)節(jié)，可以改變輸出油流的方向。齒輪泵分為外嚙合及內(nèi)嚙合中兩種。前者構(gòu)造簡單，價(jià)格便宜，工作可靠，維護(hù)方便，對沖擊負(fù)荷適應(yīng)性好，旋轉(zhuǎn)部分慣性小，多用于速度中等，作用力不大的簡單液壓系統(tǒng)中，應(yīng)用廣泛。后者制造復(fù)雜，應(yīng)用于飛機(jī)等重量要求很輕的機(jī)器上。由以上，選用單級齒輪泵。1.液壓泵額定流量 （5.2）式中，V是液壓工作容積，；是舉升時(shí)間,?。皇且簤合到y(tǒng)效率,取。即有：2.液壓泵排量 （5.3）式中，為油泵額定轉(zhuǎn)速，取即有：3.液壓泵工作壓力 （5.4）式中，為擺臂在舉升過程中的最大推力，帶入F=65003.4N； 為液壓缸的工作截面面積，。即有：由以上，液壓泵選擇單級齒輪泵，型號為.由于支腿工作需要的液壓力較小，其泵體工作壓力也較擺臂泵體需要的工作液壓力小，也將擺臂泵體的型號作為液壓系統(tǒng)的所用泵體，即液壓系統(tǒng)的液壓泵型號為。5.1.3支腿油缸選型計(jì)算由支腿的設(shè)計(jì)計(jì)算中知道支腿的轉(zhuǎn)角，可近似計(jì)算出支腿在旋轉(zhuǎn)中的伸出量為：考慮到支腿液壓缸只起到支出和回收支腿的作用，需要的力也較小，參照支腿的伸出行程量，選用型車輛用單活塞桿雙作用、耳環(huán)安裝式結(jié)構(gòu)，型號為。5.1.4油箱容積與油管內(nèi)徑計(jì)算1.液壓系統(tǒng)油箱容積計(jì)算液壓系統(tǒng)的用途主要是儲(chǔ)油和散熱。如果容量過大，占地增加，增加了設(shè)備重量，而且操作不變；過小，則油溫升高會(huì)超過許用值，誘掖將會(huì)溢出油箱。液壓系統(tǒng)的油箱容積應(yīng)滿足一下要求：（1）設(shè)備停止運(yùn)行時(shí)，液壓油液能夠靠重力作用返回油箱；（2）操作時(shí)，油面保持適當(dāng)高度位置；（3）能散發(fā)操作時(shí)產(chǎn)生的熱量；（4）能夠分離出油中的空氣和雜物等。油箱容積一般不小于全部工作液壓缸容積的三倍，即 （5.5） =24.51L擬設(shè)定液壓系統(tǒng)油箱尺寸為。即油箱選擇系列中32公稱容量。2.液壓管路內(nèi)徑的計(jì)算由計(jì)算公式 （5.6）可以計(jì)算出高壓管路內(nèi)徑 （5.7）式中，是油泵的理論流量，取； 高壓管中油液的流速，取。即有=4.65mm取用5mm。低壓管路內(nèi)徑式中，是低壓管路系統(tǒng)中液壓油的流速，取。即有取用8mm。5.1.5方向控制閥的選型方向控制閥是用來使液壓系統(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。包括單向閥、換向閥、壓力表開關(guān)等。單向閥又稱止回閥，只允許液流沿著一個(gè)方向通過，而反向液流被截止的方向閥，又包括普通單向閥和液控單向閥兩類。換向閥是利用閥心和閥體相對位置的不同，來變換閥體上各主油口的通斷關(guān)系，實(shí)現(xiàn)各油路連通切斷或改變液流方向的閥類。換向閥在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最多，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分為滑閥型、錐閥型和轉(zhuǎn)閥型；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)、機(jī)動(dòng)、電磁、液動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)。根據(jù)擺臂垃圾車使用與要求，選用通用性強(qiáng)可靠性好，維修方便的三位四通手動(dòng)換向閥。5.2操縱方式的選型液壓系統(tǒng)的操縱方式分為以下幾種：（1）機(jī)械操縱式機(jī)械機(jī)械操縱式可靠性好、通用性強(qiáng)、維修方便，但是它的桿件較多，同時(shí)布置復(fù)雜；（2）液壓操縱式液壓式操縱方式借助于手動(dòng)閥控制油壓，以實(shí)現(xiàn)關(guān)閉或打開舉升方向控制，實(shí)現(xiàn)擺臂的舉升與下落。它是通過切斷動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)程的停止，便于遠(yuǎn)距離控制，操縱可靠，缺點(diǎn)是反應(yīng)較慢；（3）氣動(dòng)操作式依靠汽車貯氣筒壓縮空氣，通過控制操縱氣控液壓換向閥，控制油路方向?qū)崿F(xiàn)擺臂的舉升下降。該系統(tǒng)操作簡單、功能齊全、結(jié)構(gòu)較為先進(jìn)，適用于中重型車。缺點(diǎn)是氣動(dòng)轉(zhuǎn)化成液動(dòng)需要兩套管路。由于機(jī)械操縱式的可靠性好、通用性強(qiáng)、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中的液壓操作系統(tǒng)均采用機(jī)械操作式。5.3液壓系統(tǒng)原理在擺臂垃圾車的設(shè)計(jì)中，擺臂兩側(cè)的兩個(gè)液壓缸和起到支撐作用的兩個(gè)支腿液壓缸用到了液壓，屬于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)范疇。具體設(shè)計(jì)方案見圖5.1。液壓系統(tǒng)中用到了單級齒輪泵，型和型液壓缸，型二級同心先導(dǎo)溢流閥，三位四通手動(dòng)換向閥，溢流節(jié)流閥，及濾油器、油箱、高低壓油管等液壓元器件，由它們共同構(gòu)成了液壓系統(tǒng)，完成指定的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)擺臂垃圾車的功能要求。要進(jìn)行提升裝載著垃圾貨物廂斗的工作過程時(shí)，先將控制支腿液壓缸的三位四通手動(dòng)換向閥向上推起，液壓油液由液壓管路進(jìn)入垃圾車尾部兩側(cè)支腿液壓缸，推動(dòng)支腿完成支腿的擺動(dòng)，支腳接觸地面后，對垃圾車起到支撐作用；完成支腿支出接觸地面動(dòng)作后，再將控制擺臂運(yùn)動(dòng)的三位四通手動(dòng)閥向下推動(dòng)，液壓油經(jīng)過溢流節(jié)流閥后，再流經(jīng)三位四通閥，進(jìn)入擺臂液壓缸，拉動(dòng)擺臂向上擺起，帶動(dòng)垃圾廂斗完成垃圾貨物的裝載。在此過程中，溢流節(jié)流閥起到穩(wěn)定液壓油流量，使其不受到外界負(fù)荷的變化的影響，只受到節(jié)流閥閥心開口大小的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)擺臂的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。裝載后，再將控制支腿運(yùn)動(dòng)的手動(dòng)閥向下推動(dòng)，拉動(dòng)支腿完成復(fù)位動(dòng)作，而后將手動(dòng)閥至于中間位置。 要進(jìn)行垃圾貨物的傾斜時(shí)，過程同貨物的裝載過程相近。先將控制支腿的手動(dòng)閥向上推動(dòng)，完成支腿支出動(dòng)作后，再將控制擺臂的手動(dòng)閥向上推起，擺臂液壓缸即可推動(dòng)擺臂完成垃圾貨物的傾斜動(dòng)作。傾斜完畢后再將支腿手動(dòng)閥復(fù)位只中間。圖5.1擺臂垃圾車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡圖5.4取力器的選擇各類專用汽車的專用工作裝置的動(dòng)力來源，主要由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提供。取力器就是其中一種動(dòng)力輸出的專用裝置，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)各類液壓泵、真空泵、空壓機(jī)以及各類專用汽車工作機(jī)械。 專用車取力方案的布置取決于取力方式。常見的取力方式分類： 1.發(fā)動(dòng)機(jī)取力 （1）從前端取力 從發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力的特點(diǎn)是采用液壓傳動(dòng)，適合于遠(yuǎn)距離輸出動(dòng)力，常用于長頭式汽車底盤改裝的大型混凝土攪拌運(yùn)輸車。 （2）從發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪后端取力 從飛輪后端取力的特點(diǎn)是取力器不受主離合器影響，傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)直接相連，取力器到工作裝置距離短，傳動(dòng)系統(tǒng)簡單可靠，取力功率大，傳動(dòng)效率高。此種方案應(yīng)用較廣，適用于平頭式汽車改裝的大中型混凝土攪拌車。2.變速器取力 （1）從一軸取力從變速器一軸取力的布置方案又稱為變速器上置式取力方案。此種方案取力器疊置于變速器之上，用一惰輪與一軸常嚙合齒輪嚙合獲取動(dòng)力，需要改制原變速器頂蓋。此種應(yīng)用方案應(yīng)用很廣，自卸車?yán)洳剀嚴(yán)嚨纫话憔捎么朔N方案。（2）從中間軸齒輪取力此種取力方案較為常見，又稱側(cè)置式取力，又分為左側(cè)和右側(cè)布置方案。3.傳動(dòng)軸取力傳動(dòng)軸取力方案是將取力器設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，置于變速器輸出軸于汽車萬向傳動(dòng)軸之間，固定在汽車車架上不隨傳動(dòng)軸擺動(dòng)、伸縮。設(shè)計(jì)時(shí)使用可伸縮的附件傳動(dòng)軸與其相連，并應(yīng)注意動(dòng)平衡與隔振、消振。4.分動(dòng)器取力 分動(dòng)器取力布置方案主要用于全輪驅(qū)動(dòng)的牽引車、汽車起重機(jī)，用來驅(qū)動(dòng)絞盤或起重機(jī)構(gòu)。從取力器到工作裝置間可采用機(jī)械傳動(dòng)或液壓傳動(dòng)。 本設(shè)計(jì)中的取力器取力方案，選用從變速器一軸取力，取力器型號為云夢新宇輪箱制造有限公司生產(chǎn)的420NB2010C。5.5本章小結(jié)本章主要對擺臂垃圾車液壓系統(tǒng)中擺臂的液壓油缸和油泵、支腿的液壓油缸和油泵進(jìn)行了計(jì)算選型；對液壓系統(tǒng)的油箱容積和油管管徑進(jìn)行了計(jì)算；對液壓系統(tǒng)中用到的各種液壓閥進(jìn)行了型號選擇；給出了液壓系統(tǒng)的操縱方式，整車的液壓系統(tǒng)原理及原理圖，以及取力器方案的選擇和取力器的選取。第6章 東風(fēng)擺臂