擺臂式垃圾車(chē)車(chē)廂設(shè)計(jì)【8張CAD圖紙和畢業(yè)論文全套】

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Han ChunqiangHeilongjiang Institute of Technology2008-06HarbinSY-025-BY-3畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名王凱系部汽車(chē)工程系專(zhuān)業(yè)、班級(jí)車(chē)輛工程B04-15班指導(dǎo)教師姓名韓春強(qiáng)職稱(chēng)講師從事專(zhuān)業(yè)交通運(yùn)輸是否外聘是否題目名稱(chēng) 擺臂式垃圾車(chē)車(chē)廂設(shè)計(jì)一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義1、研究現(xiàn)狀世紀(jì)年代末以來(lái)，我國(guó)垃圾車(chē)的研發(fā)機(jī)構(gòu)、改裝生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，加快了國(guó)產(chǎn)垃圾車(chē)新產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，使國(guó)產(chǎn)垃圾車(chē)的技術(shù)裝備水平得到較快發(fā)展和很大提高，改變了傳統(tǒng)的垃圾裝運(yùn)的作業(yè)方式，由人工作業(yè)向機(jī)械化、半機(jī)械化方向發(fā)展，垃圾車(chē)的裝備技術(shù)由簡(jiǎn)易型向技術(shù)密集型方向發(fā)展。現(xiàn)代化垃圾車(chē)的裝備技術(shù)與生態(tài)型、現(xiàn)代化國(guó)際大都市發(fā)展相適應(yīng)，具有國(guó)際先進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新的裝備特征。從滿(mǎn)足單一的普通作業(yè)需求，向滿(mǎn)足文明作業(yè)、環(huán)境保護(hù)、質(zhì)量監(jiān)管、城市容貌等作業(yè)和管理需求方向發(fā)展。其主要特征為集成化、 環(huán)?；?、人性化和數(shù)字化 。從總體上看，由敞開(kāi)式發(fā)展到密閉式，已經(jīng)成為垃圾車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)。密閉式垃圾車(chē)包括壓縮式垃圾車(chē)、自裝卸式垃圾車(chē)、車(chē)廂可卸式垃圾車(chē)等機(jī)械化密閉式垃圾收運(yùn)車(chē)輛。使車(chē)輛運(yùn)輸效率和密閉性能得到提高。目前，我國(guó)擺臂垃圾車(chē)在功能上，部分接近國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品水平。但在性能上與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品還存在較大差距。生產(chǎn)企業(yè)的加工裝備簡(jiǎn)陋、工裝模具不全、工藝技術(shù)落后、生產(chǎn)規(guī)模小，低端產(chǎn)品特征明顯，整車(chē)性能較差。并且在技術(shù)上缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和概念創(chuàng)新。大部分國(guó)產(chǎn)垃圾車(chē)是以模仿進(jìn)口車(chē)功能為基礎(chǔ)來(lái)研制生產(chǎn)的，產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象較為普遍。2、目的、依據(jù)和意義從價(jià)格上看，密閉壓縮式垃圾車(chē)較昂貴，而擺臂式較之在價(jià)格上具有普遍優(yōu)勢(shì)。如若能在其實(shí)用的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善結(jié)構(gòu)，完美其功能，那么擺臂式垃圾車(chē)會(huì)更有廣闊的市場(chǎng)空間。本人所設(shè)計(jì)的擺臂式垃圾車(chē)車(chē)廂就是立足于普通垃圾車(chē)的功能基礎(chǔ)之上，完善垃圾廂斗的嚴(yán)密性，防止液體的散漏造成二次污染，加大垃圾箱斗的有效利用面積，同時(shí)增加舉升缸的舉升能力，提高垃圾作業(yè)的工作時(shí)效。擺臂式垃圾車(chē)廣泛適用與城市街道學(xué)校垃圾處理，適用全國(guó)通用垃圾斗，可一車(chē)配多個(gè)垃圾斗，各個(gè)垃圾點(diǎn)放置多個(gè)垃圾斗，廂斗可吊上放下，可自行傾倒垃圾，液壓操作，操作方便。二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容,擬解決的主要問(wèn)題1、研究的基本內(nèi)容 所要研究的主要內(nèi)容是擺臂垃圾車(chē)車(chē)廂的設(shè)計(jì)。按選定車(chē)廂尺寸和所要實(shí)現(xiàn)的功能，設(shè)計(jì)垃圾車(chē)廂斗裝置及其擺臂裝置；按功能要求設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)管路；給出主要零件圖，并對(duì)主要零部件進(jìn)行校核。2、擬要解決的問(wèn)題 （一）擺臂垃圾車(chē)車(chē)廂的設(shè)計(jì)（二）垃圾車(chē)廂斗的設(shè)計(jì) （三）液壓缸在擺臂上的支點(diǎn)的確定 （四）車(chē)廂舉升裝置設(shè)計(jì) （五）車(chē)廂液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、技術(shù)路線(xiàn)（研究方法）通過(guò)閱讀各種與題目相關(guān)的書(shū)籍和期刊雜志，收集各類(lèi)資料，根據(jù)選定的技術(shù)參數(shù)、規(guī)格、范圍及性能確定擺臂拉圾車(chē)車(chē)廂的總體設(shè)計(jì)方案。主要對(duì)擺臂進(jìn)行民用工業(yè)要的設(shè)計(jì)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，設(shè)計(jì)和繪制工作裝配總圖及部件圖，最終得到能對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐起重要作用的新型自卸車(chē)車(chē)廂。以下是設(shè)計(jì)流程梗概圖汽車(chē)底盤(pán)數(shù)據(jù)收集垃圾車(chē)車(chē)廂參數(shù)的確定及設(shè)計(jì)垃圾車(chē)車(chē)廂廂斗的參數(shù)確定設(shè)計(jì)擺臂垃圾車(chē)擺臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)垃圾車(chē)液壓缸參數(shù)的確定設(shè)計(jì)及校核垃圾車(chē)廂體、液壓缸零件圖及裝配圖繪制撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排（1）調(diào)研、資料收集、完成開(kāi)題報(bào)告；第4周（3月23日3月29日）（2）列出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)提綱，提出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案；第5周（3月30日4月5日）（3）繪制草圖，繪制原理圖； 第67周（4月6日4月19日）（4）繪制總體結(jié)構(gòu)圖、提供說(shuō)明書(shū)初稿第810周（4月20日5月10日）（5）完善設(shè)計(jì)和說(shuō)明書(shū)；第1115周（5月11日6月14日）（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核、修改； 第16周（6月15日6月21日）（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯。 第17周（6月22日6月28日）五、參考文獻(xiàn)1王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8（2006.8重?。?2李壯云.液壓元件與系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.6.3王三民.機(jī)械原理與設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.4王賢坤.機(jī)械CAD/CAM技術(shù)、應(yīng)用與開(kāi)發(fā).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.11.5曲繼.機(jī)構(gòu)原理與設(shè)計(jì).北京：科學(xué)出版社，2007.6龔微寒.汽車(chē)現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造M.北京：人民交通出版社,1995.7余仁義,梁濤.自卸汽車(chē)傾卸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)J.專(zhuān)用汽車(chē).2003,(2)：20-21.8葉軍祥.自卸車(chē)液壓舉升機(jī)構(gòu)的受力分析與計(jì)算方法J.專(zhuān)用汽車(chē).1993,(3)：15-16.9劉敏杰,劉聚德.幾種舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與性能分析J.專(zhuān)用汽車(chē).1999,(2)：23-25.10蘇金泉.連桿復(fù)合式舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)J.汽車(chē)技術(shù).1985,(3)：15-25.11唐桂云.自卸車(chē)連桿放大式舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)J.專(zhuān)用汽車(chē).1995,(4)：27-31.12辛珍陽(yáng).前推連桿放大舉升機(jī)構(gòu)的改進(jìn)J.專(zhuān)用汽車(chē).2000,(2)：26-27.13楊裕強(qiáng).有多節(jié)伸縮蓋板的自卸車(chē)大廂的設(shè)計(jì)J.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造.2006,(3)：3-4.14向曉峰.軟索在自卸車(chē)啟閉機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用J.專(zhuān)用汽車(chē).2005,(2)：34-35.15Martin W.Stockel,Martin T.Stockel.Auto FundamentalsR.U.S.A：Goodheart Wilcox Company,2003：102-110.16 Bryson, George Y.; Deal III, Walter F. The automobile: A designers dreamJ. Technology Teacher，1996，55（6）：36.六、備注指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 垃圾車(chē)在現(xiàn)代生活中起到的作用越來(lái)越大 越來(lái)越被人們的重視 現(xiàn)代的垃圾車(chē) 設(shè)計(jì)在專(zhuān)用車(chē)設(shè)計(jì)中的占有的地位也越來(lái)越高 目前 垃圾車(chē)設(shè)計(jì)普遍存在著價(jià)位過(guò) 高 與當(dāng)前垃圾車(chē)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(zhuān)用車(chē)的消費(fèi) 量較小 本設(shè)計(jì)從市場(chǎng)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(mǎn)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(chǎng)優(yōu)勢(shì) 功能全 價(jià)格低 市場(chǎng)需求量較多的實(shí)用型擺臂垃圾車(chē) 設(shè)計(jì)中 針對(duì)現(xiàn)有垃圾車(chē)廂斗由于使用環(huán)境問(wèn)題 而致使存在的廂斗易腐蝕 使 用周期短的不良現(xiàn)象 加置抗腐蝕性強(qiáng)的內(nèi)層廂體 大大延長(zhǎng)了廂斗的使用壽命 進(jìn) 一步增加了實(shí)用性 較好的解決了該類(lèi)垃圾車(chē)車(chē)廂斗的易腐蝕問(wèn)題 并且內(nèi)層材料價(jià) 格相對(duì)較低 有望成為擺臂式垃圾車(chē)密封車(chē)廂的新產(chǎn)品 關(guān)鍵詞 垃圾車(chē) 車(chē)廂 擺臂 支腿 液壓系統(tǒng) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) II ABSTRACT Garbage truck the role which plays in the modern life is getting bigger and bigger more and more by people s 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 consumption s trash private car s 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 In the design fights in view of the existing trash compartment as a result of the use environment question but causes the existence the theater box to fight easily to corrode the use cycle short undesirable tendency Canada sets at the corrosion resistivity strong project with to gather hardly the chlorine second grade thin plastic level lengthened the service life which greatly the theater box fights further increased the usability Key words Garbage Truck Container Suspending Arm Suspport Leg Hydraulic Sgstem 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘要IAbstractII第1章 緒 論11.1概述11.2擺臂式垃圾車(chē)定義及組成功用21.3國(guó)內(nèi)外擺臂式垃圾車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r31.4擺臂式垃圾車(chē)的發(fā)展方向和前景31.5本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容4第2章 擺臂式垃圾車(chē)底盤(pán)的選取52.1底盤(pán)的選取52.1.1汽車(chē)底盤(pán)選型要求52.1.2底盤(pán)選型52.1.3底盤(pán)的選取62.2選用的底盤(pán)主車(chē)架的主要尺寸72.3垃圾車(chē)質(zhì)量參數(shù)的估算72.4本章小結(jié)7第3章 擺臂式垃圾車(chē)車(chē)廂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)93.1副車(chē)架的設(shè)計(jì)93.1.1副車(chē)架外形設(shè)計(jì)93.1.2副車(chē)架選材93.2車(chē)廂設(shè)計(jì)103.3擺臂式垃圾車(chē)車(chē)箱斗外形設(shè)計(jì)113.3.1廂斗形狀的確定113.3.2廂斗的密封及開(kāi)合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)113.3.3廂斗的保護(hù)設(shè)計(jì)123.3.4廂斗選材123.4擺臂式垃圾車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)133.4.1擺臂液壓缸的選用133.4.2擺臂的設(shè)計(jì)133.5支腿的設(shè)計(jì)143.6總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)153.7本章小結(jié)15第4章 擺臂式垃圾車(chē)車(chē)廂設(shè)計(jì)計(jì)算174.1垃圾車(chē)副車(chē)架主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算174.1.1副車(chē)架主要尺寸設(shè)計(jì)174.1.2副車(chē)架的強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核174.2垃圾車(chē)車(chē)廂主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)234.3垃圾車(chē)廂斗主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)244.4擺臂設(shè)計(jì)計(jì)算254.5擺臂強(qiáng)度剛度及彎曲變形的校核294.5.1擺臂液壓缸最大推力的計(jì)算294.5.2擺臂強(qiáng)度剛度校核304.6支腿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)374.7本章小結(jié)38第5章 擺臂式垃圾車(chē)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)395.1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算395.1.1擺臂舉升液壓缸選型與設(shè)計(jì)395.1.2擺臂舉升油泵的選型計(jì)算405.1.3支腿油缸選型計(jì)算415.1.4油箱容積與油管內(nèi)徑計(jì)算425.1.5方向控制閥的選型435.2操縱方式的選型435.3液壓系統(tǒng)原理445.4取力器的選擇455.5本章小結(jié)46結(jié) 論47參考文獻(xiàn)48致 謝 49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概述改革開(kāi)放以來(lái)，隨著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市數(shù)量及人口顯著增加，城市規(guī)模和范圍不斷擴(kuò)大。隨著城市化進(jìn)程的加快，中國(guó)城市生活垃圾產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)，年增長(zhǎng)速度在過(guò)去幾年曾達(dá)到5%8%。到2001年,中國(guó)的城市生活垃圾清運(yùn)量近1.4億噸。近幾年，中國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)開(kāi)始變緩，進(jìn)入了一個(gè)低增長(zhǎng)階段。但是，隨著城市垃圾的累積量越來(lái)越大，高效的城市垃圾處理已變的刻不容緩。為了避免垃圾在運(yùn)輸中造成二次污染，因此，保持垃圾在運(yùn)輸過(guò)程中的全程密閉，是現(xiàn)代垃圾車(chē)最基本的要求。據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)大量使用的密閉垃圾車(chē)主要有自卸式垃圾車(chē)、擺臂式垃圾車(chē)、車(chē)廂可卸式垃圾車(chē)以及壓縮式垃圾車(chē)。其中，自卸式垃圾車(chē)在市場(chǎng)價(jià)格上占有較大優(yōu)勢(shì)，但其在使用上要配備垃圾的裝載車(chē)輛，增加了人力和物力的成本；車(chē)廂可卸式垃圾車(chē)，同樣需要附加垃圾裝載車(chē)輛，增加了運(yùn)作費(fèi)用；壓縮式垃圾車(chē)，相當(dāng)于一個(gè)流動(dòng)垃圾中轉(zhuǎn)站，能夠把垃圾擠入車(chē)廂壓實(shí)，并具有垃圾自動(dòng)推卸等功能。壓縮式垃圾車(chē)收集垃圾方式簡(jiǎn)便、高效、壓縮比高、裝載量大，特別是其突出的密閉性好、更環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是垃圾車(chē)的主要發(fā)展趨勢(shì)。但是我國(guó)大多城市現(xiàn)有的垃圾收集是定點(diǎn)收集方式，要變固定方式為流動(dòng)方式，不僅要改變?nèi)藗兊牧?xí)慣，還要耗費(fèi)大量人力物力重建垃圾收集站。同時(shí)，垃圾車(chē)的購(gòu)買(mǎi)大部分依靠財(cái)政撥款，資金成為又一不利因素。因此，壓縮式垃圾車(chē)在很多城市無(wú)法迅速推廣，只在上海、武漢、廣州等大城市有較大比例的使用。而擺臂式垃圾車(chē)，能夠在一定程度上集括了上述幾種垃圾車(chē)的長(zhǎng)處。該車(chē)的特點(diǎn)是貨斗與車(chē)體分開(kāi)，能夠?qū)崿F(xiàn)一臺(tái)車(chē)與多個(gè)貨斗聯(lián)合作業(yè)，循環(huán)運(yùn)輸，充分提高了車(chē)輛的運(yùn)輸能力，特別適用于短途運(yùn)輸，在價(jià)格上也同樣占有較大優(yōu)勢(shì)。本設(shè)計(jì)針對(duì)中型汽車(chē)底盤(pán)，在其性能允許范圍內(nèi)，進(jìn)行擺臂式垃圾車(chē)的車(chē)廂、擺臂、垃圾廂斗、車(chē)尾支腿及液壓系統(tǒng)的加置設(shè)計(jì)，使其能夠輕易完成垃圾清置部門(mén)的各項(xiàng)使用要求。同時(shí)，增大垃圾廂斗的盛載容積，增加一次運(yùn)輸垃圾貨物的數(shù)量，加強(qiáng)實(shí)用性。1.2擺臂式垃圾車(chē)定義及組成功用擺臂式垃圾車(chē)是一種既能自動(dòng)裝運(yùn)、傾卸散裝貨物,又能自裝自卸集裝箱、預(yù)制構(gòu)件、機(jī)械設(shè)備等大件物體的專(zhuān)用車(chē)輛。主要由二類(lèi)貨車(chē)底盤(pán)、擺臂機(jī)構(gòu)、車(chē)廂及廂斗、液壓操作系統(tǒng)及其他輔助機(jī)構(gòu)組成。具體各設(shè)計(jì)組成機(jī)構(gòu)與功能如下（如圖1.1）： （1）操縱裝置：上面的按鈕與操縱桿用來(lái)控制自裝卸過(guò)程中的各個(gè)動(dòng)作；（2）地坑式廂斗：用于盛載各種垃圾貨物；（3）舉升液壓缸：通過(guò)控制桿的向前(向后)推動(dòng)，使主液壓缸伸縮，驅(qū)使主臂向前(向后)擺動(dòng),達(dá)到提升(放下)箱體的目的?？障鋾r(shí)可以使用快速調(diào)節(jié)功能,可讓主臂快速向后擺動(dòng),放下箱體。此時(shí),向后推動(dòng)控制桿的同時(shí),按下控制桿上的按鈕；（4）擺臂：通過(guò)擺臂液壓缸的伸縮與拉伸動(dòng)作帶動(dòng)擺臂擺動(dòng),同時(shí)與擺臂通過(guò)鏈條相連的廂斗被帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng),完成廂斗的裝與卸；1.操縱裝置 2.箱體3.伸縮液壓缸 4.擺臂 5.U形鋼板 6.支腿 7.車(chē)廂體 8.主車(chē)架 9.副車(chē)架 10.松木條11. 液壓系統(tǒng)車(chē)外操縱箱 12. 液壓泵圖1.1 擺臂式垃圾車(chē)結(jié)構(gòu)組成示意圖（5）車(chē)廂U形鋼板部分：起到固定擺臂繞點(diǎn)的作用,同時(shí)在平行的中空鋼板里安置了支腿液壓缸與支腿； （6）支腿及支腿液壓缸：在擺臂旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)廂斗的裝卸及垃圾貨物的傾卸時(shí),支腿打開(kāi),支撐到地面上,穩(wěn)定車(chē)身；（7）車(chē)廂：用于放置廂斗或整體貨物；（8）汽車(chē)底盤(pán)主車(chē)架：主要起到支撐固定擺臂垃圾車(chē)各種零部件，承載汽車(chē)?yán)浳镙d荷的作用；（9）副車(chē)架：起到增加主車(chē)架強(qiáng)度、剛度，增加主車(chē)架抵抗彎曲變形的能力，同時(shí)輔助主車(chē)架支撐與承載；（10）松木條：主要起到隔振吸振的作用；（11）液壓系統(tǒng)車(chē)外操縱箱：控制液壓系統(tǒng)完成垃圾貨物的裝載或傾斜工作；（12）液壓泵：從液壓油箱中泵取液壓油，輸出高壓力液壓油液，并使高壓力液壓油液在液壓系統(tǒng)管路中運(yùn)行，通過(guò)各種液壓閥及液壓部件完成各種需要的動(dòng)作。此種車(chē)廣泛用于施工單位，廠礦企業(yè)，城市環(huán)衛(wèi)部門(mén)以及港口碼頭、車(chē)站，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸、裝卸的機(jī)械化。它的特點(diǎn)是貨斗與車(chē)體分開(kāi)，能實(shí)現(xiàn)一臺(tái)車(chē)與多個(gè)貨斗聯(lián)合作業(yè)，循環(huán)運(yùn)輸，充分提高了車(chē)輛的運(yùn)輸能力，特別適用于短途運(yùn)輸。當(dāng)作為垃圾車(chē)時(shí)，可廣泛適用與城市街道學(xué)校垃圾處理，適用全國(guó)通用垃圾斗，可一車(chē)配多個(gè)垃圾斗，各個(gè)垃圾點(diǎn)放置多個(gè)垃圾斗，帶自卸功能，液壓操作，傾倒方便。貨物料的傾卸過(guò)程須由外部操作,操縱桿需向上推動(dòng)1。1.3國(guó)內(nèi)外擺臂式垃圾車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r20世紀(jì)80年代末以來(lái)，我國(guó)垃圾車(chē)的研發(fā)機(jī)構(gòu)、改裝生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，加快了國(guó)產(chǎn)垃圾車(chē)新產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，使國(guó)產(chǎn)垃圾車(chē)的技術(shù)裝備水平得到較快發(fā)展和很大提高，改變了傳統(tǒng)的垃圾裝運(yùn)的作業(yè)方式，由人工作業(yè)向機(jī)械化、半機(jī)械化方向發(fā)展，垃圾車(chē)的裝備技術(shù)由簡(jiǎn)易型向技術(shù)密集型方向發(fā)展。目前，我國(guó)擺臂垃圾車(chē)同國(guó)外同類(lèi)垃圾車(chē)相比,在功能上已接近國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品水平,但在性能上還存在著較大差距。生產(chǎn)企業(yè)的加工裝備簡(jiǎn)陋、工裝模具不全、工藝技術(shù)落后、生產(chǎn)規(guī)模小，低端產(chǎn)品特征明顯，整車(chē)性能較差，并且在技術(shù)上缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和概念創(chuàng)新。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車(chē)工業(yè)起步較早,技術(shù)較為成熟。在垃圾車(chē)處理方面,他們也已經(jīng)形成規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化,各種垃圾車(chē)的研究生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)。針對(duì)垃圾處理的流程模式,在不同的處理階段,選擇應(yīng)用不同的車(chē)型：在垃圾的收集過(guò)程中,采用壓縮式垃圾車(chē),進(jìn)行流動(dòng)式收集,再分類(lèi)整理后應(yīng)用大型全封閉式自卸車(chē)運(yùn)到再處理點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步處理。由于垃圾的最初存放處理階段較為有條理,城市環(huán)境美化要求和意識(shí)較高,擺臂式垃圾車(chē)較為少用,已有淡出趨勢(shì)。1.4擺臂式垃圾車(chē)的發(fā)展方向和前景現(xiàn)代環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)垃圾處理車(chē)的要求也越來(lái)越高?，F(xiàn)代垃圾車(chē)輛的裝備技術(shù)必需與生態(tài)型、現(xiàn)代化國(guó)際大都市發(fā)展相適應(yīng)，具有國(guó)際先進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新的裝備特征,必需從滿(mǎn)足單一的普通作業(yè)需求，向滿(mǎn)足文明作業(yè)、環(huán)境保護(hù)、質(zhì)量監(jiān)管、城市容貌等作業(yè)和管理需求方向發(fā)展。這些特征如下： （1）集成化 即從一般的機(jī)械化向裝備技術(shù)集成方向發(fā)展，這是集成化的技術(shù)基礎(chǔ)；從單一功能的設(shè)備向裝備系統(tǒng)集成方向發(fā)展，這是集成化的形態(tài)體現(xiàn)。 （2）環(huán)?；F(xiàn)代化城市的環(huán)衛(wèi)作業(yè)車(chē)輛，將從只滿(mǎn)足基本作業(yè)功能需求向滿(mǎn)足環(huán)保作業(yè)功能需求的方向發(fā)展。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品改進(jìn)、功能完善，提高產(chǎn)品在控制污水、揚(yáng)塵、噪聲、廢氣等污染方面的性能。（3）人性化環(huán)衛(wèi)車(chē)輛的人性化是體現(xiàn)現(xiàn)代文明社會(huì)以人為本的理念，分別反映在操作人員工作環(huán)境和作業(yè)過(guò)程中對(duì)周?chē)h(huán)境和人們的影響二個(gè)方面。在操作人員工作環(huán)境方面，將以提高駕駛操作的舒適性，減輕作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度為發(fā)展目標(biāo)，使駕駛、作業(yè)人員的工作環(huán)境得到改善和提高。在作業(yè)中對(duì)周?chē)h(huán)境和人們的影響方面，將以改變長(zhǎng)期以來(lái)環(huán)衛(wèi)車(chē)輛外形和作業(yè)的粗放形象為目標(biāo)，通過(guò)對(duì)車(chē)輛外形和性能的改進(jìn)，消除或減輕視覺(jué)污染，避免或減少作業(yè)時(shí)對(duì)周?chē)h(huán)境和人員的影響，使環(huán)衛(wèi)車(chē)輛與作業(yè)環(huán)境相協(xié)調(diào)。（4）數(shù)字化以數(shù)字化裝備理念對(duì)傳統(tǒng)環(huán)衛(wèi)車(chē)輛進(jìn)行技術(shù)改造和創(chuàng)新，是垃圾車(chē)裝備現(xiàn)代化發(fā)展的一種創(chuàng)新理念。以上特征要求也正是擺臂式垃圾車(chē)的發(fā)展和努力優(yōu)化的方向。但是由于擺臂垃圾車(chē)車(chē)廂的容積較大,需要占用較大地方,同時(shí)不利于城市的美觀要求,擺臂式垃圾車(chē)已不是垃圾車(chē)發(fā)展的主流方向，但是在近期內(nèi)也不會(huì)被淘汰。1.5本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容,是根據(jù)垃圾貨物清置部門(mén)的使用要求，進(jìn)行目標(biāo)底盤(pán)的選取，并進(jìn)行對(duì)能實(shí)現(xiàn)特殊功能裝置的加置設(shè)計(jì)，包括車(chē)廂體的設(shè)計(jì)、擺臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、廂斗設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的選型計(jì)算以及相關(guān)設(shè)計(jì)零部件的必要?jiǎng)偠取?qiáng)度校核等。第2章 擺臂式垃圾車(chē)底盤(pán)的選取從目前垃圾車(chē)生產(chǎn)廠家的廣告及市場(chǎng)上銷(xiāo)售的擺臂垃圾車(chē)噸位來(lái)看，以中型底盤(pán)車(chē)改裝的，裝載質(zhì)量在4噸左右的車(chē)型為多。本設(shè)計(jì)的擺臂垃圾車(chē)的設(shè)計(jì)目標(biāo)噸位選為4.5噸，擬選取的底盤(pán)為中型車(chē)底盤(pán)。2.1底盤(pán)的選取2.1.1汽車(chē)底盤(pán)選型要求汽車(chē)底盤(pán)一般應(yīng)滿(mǎn)足一下要求：（1）適用性專(zhuān)用汽車(chē)底盤(pán)應(yīng)適用于專(zhuān)用汽車(chē)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(chē)底盤(pán)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(chē)底盤(pán),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(guò)性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類(lèi)車(chē)型的先進(jìn)水平，并且滿(mǎn)足國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；（4）方便性所選底盤(pán)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。2.1.2底盤(pán)選型我國(guó)目前生產(chǎn)的各類(lèi)型專(zhuān)用車(chē)輛的基本模式，大多是為了滿(mǎn)足在國(guó)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(chē)型底盤(pán)基礎(chǔ)之上，再進(jìn)行車(chē)身及有特殊工作要求的裝置的再設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)已有的汽車(chē)底盤(pán)進(jìn)行必要的更改，以達(dá)到滿(mǎn)足工作需求的要求，具有合理的匹配,良好的性能。專(zhuān)用車(chē)輛采用的底盤(pán)主要分為二類(lèi)，三類(lèi)和四類(lèi)。二類(lèi)底盤(pán)，是在整車(chē)的基礎(chǔ)之上去掉廂體；三類(lèi)底盤(pán)，是從整車(chē)上去掉貨箱和駕駛室；四類(lèi)底盤(pán)，是在三類(lèi)底盤(pán)上再去掉車(chē)架總成后剩余的散件。選取的底盤(pán)的好壞，直接影響到專(zhuān)用車(chē)的性能。在選取汽車(chē)底盤(pán)時(shí)，主要是根據(jù)專(zhuān)用車(chē)的用途，裝載質(zhì)量，使用條件，性能指標(biāo)，專(zhuān)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(zhuān)用車(chē)輛采用二類(lèi)底盤(pán)進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。選取二類(lèi)汽車(chē)底盤(pán)進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)時(shí)，重點(diǎn)工作是整車(chē)總體布置和有特殊工作需求的裝置的設(shè)計(jì)，對(duì)底盤(pán)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(chē)性能在基本上與底盤(pán)接近,達(dá)到合理的匹配。2.1.3底盤(pán)的選取根據(jù)以上，本設(shè)計(jì)所用底盤(pán)主要從東風(fēng)汽油與柴油擺臂垃圾車(chē)底盤(pán)中選用。以下表2.1將兩種底盤(pán)參數(shù)列出,進(jìn)行比較：表2.1 東風(fēng)EQ1092FJ和EQ1092F19DJ底盤(pán)參數(shù)比較底盤(pán)型號(hào)EQ1092FJEQ1092F19DJ額定載質(zhì)量(kg)40004500整備質(zhì)量(kg)35503550外形尺寸(mm)6605*2364*23706605*2364*2370發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)EQ6100-1YC4E140-20排量/功率(ml/kw)5420/994257/105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)1065/15901065/1590燃油類(lèi)型汽油柴油軸數(shù)/輪胎數(shù)2/62/6 輪胎規(guī)格9.00-209.00-20駕駛室準(zhǔn)乘人數(shù)33最高車(chē)速(km/h)9085由比較可以看到，EQ1092FJ和EQ1092F19DJ兩種型號(hào)底盤(pán)在整體性能上相差無(wú)幾，不同之處在于兩種底盤(pán)汽車(chē)燃用的燃料。燃用汽油的汽車(chē)底盤(pán)在價(jià)格上略占有優(yōu)勢(shì)，但在燃料價(jià)格上，然用柴油的底盤(pán)具有長(zhǎng)效優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，然用柴油的底盤(pán)載重較大，功率稍大。因此選用EQ1092F19DJ作為本次設(shè)計(jì)的底盤(pán)。2.2選用的底盤(pán)主車(chē)架的主要尺寸由上選用的底盤(pán)EQ1092F19DJ底盤(pán),其主車(chē)架尺寸如下：主車(chē)架的長(zhǎng)度: 6605mm主車(chē)架的寬度: 860mm主車(chē)架上面尺寸到地面高度: 932mm主車(chē)架的厚度： 60mm2.3垃圾車(chē)質(zhì)量參數(shù)的估算 額定載重質(zhì)量是擺臂垃圾車(chē)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(chē)輛額定載質(zhì)量定位4500 kg。整車(chē)整備質(zhì)量也是擺臂垃圾車(chē)的重要性能參數(shù)。在擺臂垃圾車(chē)車(chē)廂的設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要采用同類(lèi)產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算整車(chē)整備質(zhì)量。整車(chē)整備質(zhì)量包括底盤(pán)質(zhì)量、底盤(pán)以外外加的副車(chē)架、車(chē)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(chē)質(zhì)量。本設(shè)計(jì)的垃圾車(chē)整車(chē)整備質(zhì)量估算為3700 kg。裝載質(zhì)量 選取為4500kg整車(chē)整備質(zhì)量 估算為3700kg駕駛員質(zhì)量 65kg/人,額定載員3人,汽車(chē)總質(zhì)量是指裝備齊全，裝滿(mǎn)額定貨物后的汽車(chē)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)，主要對(duì)東風(fēng)汽車(chē)汽油EQ1092FJ底盤(pán)和柴油EQ1092F19DJ底盤(pán)進(jìn)行了對(duì)比，選擇了這次設(shè)計(jì)的底盤(pán)，給出了選用底盤(pán)的主要參數(shù),并對(duì)所設(shè)計(jì)的擺臂垃圾車(chē)進(jìn)行了主要參數(shù)計(jì)算。第3章 擺臂式垃圾車(chē)車(chē)廂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1副車(chē)架的設(shè)計(jì)3.1.1副車(chē)架外形設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)擺臂式垃圾車(chē)時(shí)，所選取的二類(lèi)底盤(pán)只有主車(chē)架，為了增加車(chē)架的強(qiáng)度剛度，延長(zhǎng)車(chē)架的使用壽命，在原有主車(chē)架的基礎(chǔ)上增加了副車(chē)架。其形狀同主車(chē)架，在主副車(chē)架之間加一定厚度的松質(zhì)木條。其長(zhǎng)度同副車(chē)架的長(zhǎng)度，寬度同副車(chē)架的厚度。主副車(chē)架用u型螺栓進(jìn)行加固連接。副車(chē)架示意簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3.1。圖3.1 副車(chē)架示意簡(jiǎn)圖3.1.2副車(chē)架選材在汽車(chē)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(chē)用中板數(shù)量較多，受力的車(chē)架縱梁和橫梁、車(chē)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(chē)承載能力、延長(zhǎng)使用壽命、降低汽車(chē)自重和節(jié)能節(jié)材以及安全行駛等要求的發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國(guó)載重汽車(chē)車(chē)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(lái)生產(chǎn)。由以上，副車(chē)架材料選用載重汽車(chē)橫縱梁的一般選用材料,縱梁采用16MnL，橫梁采用08TiL生產(chǎn)。3.2車(chē)廂設(shè)計(jì)1、車(chē)廂外形設(shè)計(jì) 車(chē)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(chē)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(guò)點(diǎn)焊聯(lián)結(jié)后再分別與車(chē)廂大梁和車(chē)廂側(cè)壁焊接，實(shí)現(xiàn)兩部分的一體(在本設(shè)計(jì)中稱(chēng)為U型鋼板)。同時(shí)，車(chē)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(chē)廂示意圖見(jiàn)圖3.2。1.安全擋板 2.車(chē)廂底部大梁 3.U型鋼板 4.車(chē)廂體平面薄鋼板圖3.2 車(chē)廂示意圖2、車(chē)廂選材在全面分析車(chē)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。3.3擺臂式垃圾車(chē)車(chē)箱斗外形設(shè)計(jì)3.3.1廂斗形狀的確定擺臂式垃圾車(chē)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(chǎng)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(chē)的運(yùn)輸效率，加強(qiáng)實(shí)用性，本設(shè)計(jì)采用方形廂斗，廂斗呈密閉式。3.3.2廂斗的密封及開(kāi)合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)廂斗上部采用側(cè)向柔性滑蓋，實(shí)現(xiàn)運(yùn)送中的密閉。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)示意圖3.3。圖3.3 廂斗密封示意圖當(dāng)將廂斗卸置到垃圾收集點(diǎn)，運(yùn)送人員可以通過(guò)人力把廂斗蓋打開(kāi)至適當(dāng)?shù)奈恢?，以供社區(qū)人進(jìn)行垃圾的投放。后廂板采用絞接實(shí)現(xiàn)垃圾的方便傾卸。結(jié)構(gòu)見(jiàn)示意圖3.4。圖3.4 后廂板示意圖當(dāng)垃圾車(chē)進(jìn)行垃圾的卸置時(shí)，打開(kāi)后廂板兩側(cè)的連接削，舉升機(jī)構(gòu)升至一定高度后，后廂板在重力的作用下自行打開(kāi)，垃圾開(kāi)始傾卸。倒卸完畢后，廂斗復(fù)位。再將后廂板兩側(cè)連接削復(fù)位，防止車(chē)輛運(yùn)行中由于慣性，后廂板自行撞擊。3.3.3廂斗的保護(hù)設(shè)計(jì)在廂斗底部焊接合適厚度肋條以實(shí)現(xiàn)箱底與地面保留空隙，同時(shí)，除了廂斗上面的滑蓋，除了后廂板內(nèi)側(cè)加置與其他四面分離的工程硬塑以外，在廂斗的其他四面加置同廂斗形狀一致的工程硬塑，以保護(hù)廂斗防止廂斗的過(guò)早浸蝕，延長(zhǎng)廂斗的使用壽命。內(nèi)外廂斗用鉚釘連接。加置硬塑后的廂斗剖面圖見(jiàn)示意圖3.5。圖3.5 廂斗剖面圖3.3.4廂斗選材1、廂斗鋼板選材 在遵循滿(mǎn)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(wèn)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(wèn)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(mǎn)足耐腐蝕性的要求，要有長(zhǎng)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(mǎn)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。3.4擺臂式垃圾車(chē)舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)擺臂式垃圾車(chē)的舉升機(jī)構(gòu)均采用車(chē)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(chē)對(duì)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(mǎn)載提升過(guò)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(kāi)始至復(fù)位)時(shí)間不應(yīng)大于60s；（5）傾卸機(jī)構(gòu)在滿(mǎn)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(chē)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(lèi)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(kāi)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(kāi)，完成了垃圾的傾卸。3.4.1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(chē)廂上，活塞桿的一端和擺臂的一處合適位置絞接。其安裝結(jié)構(gòu)見(jiàn)示意圖3.6。3.4.2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(jiàn)示意圖3.7。圖3.6 液壓缸示意圖圖3.7 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(zhǎng)度應(yīng)用說(shuō)明擺臂鏈接的鐵鏈長(zhǎng)度盡量實(shí)現(xiàn)能夠剛好滿(mǎn)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(chē)廂造成過(guò)大的摩擦。3.5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(guò)程中或者需要時(shí)可以獨(dú)立打開(kāi)，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(kāi)與伸縮收回。見(jiàn)識(shí)意圖3.8。圖3.8 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(guò)程中，起到打開(kāi)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(lèi)車(chē)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。3.6總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由以上對(duì)擺臂式垃圾車(chē)車(chē)廂各結(jié)構(gòu)形狀的設(shè)計(jì)說(shuō)明，進(jìn)行優(yōu)化組合后，可得整車(chē)形狀結(jié)構(gòu)，如下示意圖3.9。3.7本章小結(jié)本章主要對(duì)擺臂式垃圾車(chē)的車(chē)廂、廂斗、擺臂及支腿的結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)進(jìn)行了說(shuō)明，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)。圖3.9 整體結(jié)構(gòu)示意圖第4章 擺臂式垃圾車(chē)車(chē)廂設(shè)計(jì)計(jì)算4.1垃圾車(chē)副車(chē)架主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1副車(chē)架主要尺寸設(shè)計(jì)副車(chē)架對(duì)主車(chē)架起到加固作用，其寬度和選用的底盤(pán)的寬度相同，高度也相同，長(zhǎng)度在底盤(pán)主車(chē)架長(zhǎng)度基礎(chǔ)上去掉主車(chē)架與車(chē)廂之間的距離長(zhǎng)度。其尺寸設(shè)計(jì)如下：副車(chē)架長(zhǎng)度： 3600mm(從車(chē)廂到駕駛室方向400mm)副車(chē)架寬度： 860mm副車(chē)架高度： 120mm副車(chē)架厚度： 60mm 4.1.2副車(chē)架的強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核1、額定裝載時(shí)整車(chē)重心作用點(diǎn)的求解在擺臂垃圾車(chē)按額定裝載質(zhì)量進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，對(duì)主車(chē)架來(lái)說(shuō)，其整車(chē)重心后移。其受力簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖4.1。圖4.1 主車(chē)架額定裝載運(yùn)輸重心作用簡(jiǎn)圖設(shè)定擺臂垃圾車(chē)在額定裝載質(zhì)量下，其前后軸承受的載荷相同，即有：由圖，可以列出：求得 2、副車(chē)架剪力及彎矩的求解副車(chē)架和主車(chē)架通過(guò)U型螺栓相聯(lián)，在擺臂垃圾車(chē)額定裝載時(shí)，由主車(chē)架重心作用簡(jiǎn)圖及求得的整車(chē)重心作用點(diǎn)，可以畫(huà)出額定裝載質(zhì)量時(shí)擺臂垃圾車(chē)副車(chē)架受力簡(jiǎn)化圖4.2。圖4.2 副車(chē)架額定裝載受力簡(jiǎn)圖將此時(shí)受力的副車(chē)架看為簡(jiǎn)支梁(見(jiàn)下圖4.3)，以便進(jìn)行強(qiáng)度剛度及彎曲變形的校核。由圖4.4，可以列方程組：圖4.3 副車(chē)架等效簡(jiǎn)支梁簡(jiǎn)圖 可求得： = = 即大小為59920.71N，方向與設(shè)定的方向相同?？汕蟮茫?= = 即大小為18773.79N，方向與設(shè)定的方向相反。由以上，可畫(huà)出實(shí)際的副車(chē)架等效梁示意圖4.4。圖4.4 副車(chē)架實(shí)際等效梁簡(jiǎn)圖列出彎曲剪力及彎矩方程：OA段 = = 59920.71 N (0X331)= = 59920.71X (0X331)AB段= = 59920.7182271 =22350.29 (331X2306) = (331X2306)BC段 = = (2306X3600)= 18785.21X67626762 (2306X3600)根據(jù)以上剪力和彎矩的求解，可以畫(huà)出剪力及彎矩圖4.5。圖4.5 副車(chē)架額定載荷時(shí)剪力及彎矩圖3、副車(chē)架強(qiáng)度剛度校核對(duì)于塑性材料，其彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件為：由即有 (4.1)式中， 梁內(nèi)最大彎矩截面彎矩值； 抗彎截面模量； 梁截面對(duì)中性軸的慣性矩； 最大彎矩截面距中性軸最遠(yuǎn)處。對(duì)與矩形副車(chē)架截面，截面慣性矩 (4.2)即有： 由于副車(chē)架設(shè)計(jì)成對(duì)稱(chēng)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(chē)架彎曲變形校核由以上知道副車(chē)架的等效簡(jiǎn)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(chē)架彎曲變形的校核。當(dāng)梁的形式為圖4.6所示形式時(shí)，梁的撓曲線(xiàn)方程為：圖4.6 副車(chē)架等效簡(jiǎn)支梁 (0xa) (4.3) (axl) (4.4)梁的轉(zhuǎn)角方程為： (4.5) (4.6)式中，為作用在梁上的力，規(guī)定其向下為正,向上為負(fù)； E為梁構(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(chē)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：0.956860522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)。4.2垃圾車(chē)車(chē)廂主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)在車(chē)廂的設(shè)計(jì)說(shuō)明部分已經(jīng)知道，車(chē)廂的尺寸由兩步分組成，一部分尺寸用于盛放垃圾廂斗，另一部分是U型鋼板的尺寸。取車(chē)廂的整體尺寸為：車(chē)廂長(zhǎng)度： 3756mm(不包括U型鋼板尾部多出副車(chē)架的部分。)車(chē)廂寬度： 2350mm車(chē)廂厚度： 5mm(用于盛放廂斗的車(chē)廂部分)擋板肋高度： 1033mm(下端部分分別與車(chē)廂大梁、車(chē)廂板和U型鋼板焊接)擋板鋼板厚度 5mm擋板寬度 2350mm擋板肋寬度： 30mm擋板肋厚度： 30mm車(chē)廂板大梁中間平行高度： 158mm車(chē)廂板大梁邊緣高度： 80mm在廂斗橫向尺寸上預(yù)留30mm作為用于盛放廂斗的車(chē)廂部分的邊緣，即廂斗和U型鋼板內(nèi)壁之間的安全距離留為30mm。U型鋼板的厚度選用5mm，車(chē)廂橫向上的剩余尺寸作為液壓缸的留有放置位置尺寸。4.3垃圾車(chē)廂斗主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)1、廂斗外鋼板尺寸確定與同類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行比較，EQ1092F19DJ底盤(pán)垃圾車(chē)廂斗載重容積約在610立方米以間，擬設(shè)定長(zhǎng)*寬*高為3050*1940*1305，即其廂斗容積：在常用容積之內(nèi)，即車(chē)箱斗的長(zhǎng)，寬，高選為：廂斗長(zhǎng)度 ： 3050mm廂斗寬度： 1940mm廂斗高度： 1325mm廂斗鋼板厚度： 5mm廂斗加強(qiáng)肋厚度： 20mm廂斗加強(qiáng)肋寬度： 30mm2、廂斗內(nèi)層尺寸確定與廂斗鋼板鉚固在一起的工程硬塑的厚度選為4mm，其長(zhǎng)寬各為廂斗的長(zhǎng)寬相應(yīng)減掉廂板鋼板和廂斗加強(qiáng)肋的厚度，高度減去鋼板厚度，即有廂斗內(nèi)層硬塑的長(zhǎng)，寬，高為：內(nèi)層硬塑長(zhǎng)度： 3000mm內(nèi)層硬塑寬度： 1886mm內(nèi)層硬塑高度： 1295mm即有，廂斗的有效體積為：3、廂斗上擺臂鏈結(jié)點(diǎn)尺寸確定廂斗鏈結(jié)點(diǎn)定在廂斗前后尺寸長(zhǎng)度的四分之一處，高度定在廂斗高度的三分之二處，即有鏈接點(diǎn)尺寸： 鏈接點(diǎn)距前后廂斗尺寸： 762mm 鏈接點(diǎn)高度： 890mm（距離廂板高度）4.4擺臂設(shè)計(jì)計(jì)算1、擺臂傾斜角度選用擺臂傾斜角，是擺臂在未工作的情況下，擺臂和車(chē)廂水平面之間的角度。由同類(lèi)產(chǎn)品類(lèi)比，選取擺臂的傾斜角度參數(shù)為46度。2、擺臂長(zhǎng)度計(jì)算由示意圖4.7，可以計(jì)算出擺臂絞接繞點(diǎn)到擺臂頂端的長(zhǎng)度：圖4.7擺臂計(jì)算示意圖2843.12mm選A長(zhǎng)度為2843mm。式中：是擺臂繞點(diǎn)到鐵鏈軸承相對(duì)應(yīng)的擺臂距離；是鐵鏈繞點(diǎn)到擺臂頂端點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的擺臂距離。即有擺臂總長(zhǎng)度：(mm)3、擺臂寬度及厚度等尺寸設(shè)計(jì)選用結(jié)合現(xiàn)代同類(lèi)產(chǎn)品，擺臂的寬度和厚度等尺寸設(shè)計(jì)如下：擺臂寬度選用 100mm擺臂厚度（擺臂小端） 180mm 擺臂厚度（擺臂支點(diǎn)臂對(duì)應(yīng)擺臂厚度） 250mm 擺臂交接固定端 200mm 擺臂長(zhǎng)度方向上擺臂下邊緣角度尺寸 50度 擺臂絞接固定端絞接孔直徑尺寸 60mm 擺臂頂端長(zhǎng)度 320mm 擺臂頂端滾動(dòng)軸承外端蓋直徑 100mm4、擺臂旋轉(zhuǎn)絞接點(diǎn)距地面高度選用參照現(xiàn)在生產(chǎn)的同類(lèi)產(chǎn)品，擺臂旋轉(zhuǎn)絞接點(diǎn)的高度設(shè)定為1050mm。5、擺臂支點(diǎn)臂長(zhǎng)度的計(jì)算擺臂支點(diǎn)在擺臂上的垂直相交點(diǎn)，選擇在離擺臂繞點(diǎn)800mm處，可計(jì)算出擺臂液壓缸的支點(diǎn)到擺臂液壓缸支點(diǎn)臂在擺臂上的垂直相交點(diǎn)之間的距離。其計(jì)算坐標(biāo)簡(jiǎn)圖如4.8。圖4.8 擺臂支點(diǎn)臂長(zhǎng)度的確定計(jì)算簡(jiǎn)圖在坐標(biāo)圖中，O點(diǎn)為擺臂繞點(diǎn),作為坐標(biāo)原點(diǎn)； A為支點(diǎn)臂在擺臂上的投影點(diǎn)； B為支點(diǎn)臂與車(chē)廂鋼板的接觸點(diǎn)。直線(xiàn)OA的斜率K為：K =令A(yù)點(diǎn)的坐標(biāo)(X,Y)，有：同時(shí)有：1.035聯(lián)立兩公式，求得A點(diǎn)坐標(biāo)為(555.873,575.329 )。直線(xiàn)AB和OA垂直相交，即有AB的斜率K為：K =且AB過(guò)A點(diǎn)(555.873,575.329 )，有直線(xiàn)AB為：直線(xiàn)BC為車(chē)廂鋼板表面所在的直線(xiàn)，由前面的參數(shù)選擇，有BC所在的直線(xiàn)方程：聯(lián)立直線(xiàn)AB，求B點(diǎn)坐標(biāo)(X,Y)為：在直角坐標(biāo)中,求得支點(diǎn)臂長(zhǎng)度AB為：mm取507mm。6、擺臂鏈條長(zhǎng)度計(jì)算擺臂鏈條長(zhǎng)度的計(jì)算可以參照示意簡(jiǎn)圖4.9。圖4.9 擺臂連接鏈條長(zhǎng)度計(jì)算示意簡(jiǎn)圖由圖，結(jié)合前面的擺臂長(zhǎng)度計(jì)算，可以出擺臂的豎直高度h： mm即有擺臂軸承中心A到擺臂絞接繞點(diǎn)所在水平面的豎直距離為： mmAC段對(duì)應(yīng)的豎直高度： mm則擺臂鏈條AC長(zhǎng)度為：mm取AC長(zhǎng)度1757mm。7、擺臂最大旋轉(zhuǎn)角的確定計(jì)算 將擺臂靜止擺角和最大擺角處的工作狀態(tài)簡(jiǎn)化為圖4.10。圖4.10 擺臂靜止與最大擺角狀態(tài)簡(jiǎn)圖圖中，OA為擺臂絞接繞點(diǎn)到擺臂上滾軸中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的擺臂長(zhǎng)度； BC為車(chē)廂所在的水平面； OD為擺臂繞點(diǎn)所在的水平面。由簡(jiǎn)圖，在最大擺角處,擺臂滾軸中心到地面的距離，即為擺臂滾軸中心到車(chē)廂水平面的距離AC： 在最大擺角處AD長(zhǎng)度為： 在三角形中，由 計(jì)算a角為： 即有最大轉(zhuǎn)角A為： 在許用值內(nèi)。4.5擺臂強(qiáng)度剛度及彎曲變形的校核4.5.1擺臂液壓缸最大推力的計(jì)算 液壓缸最大推力由 (4.7)式中，G是總質(zhì)量， ；為機(jī)械效率，取。即有： 4.5.2擺臂強(qiáng)度剛度校核將擺臂工作過(guò)程受力示意圖簡(jiǎn)化為圖4.11。圖4.11 擺臂受力簡(jiǎn)圖將廂斗及垃圾貨物的重力G分解為與擺臂平行的和與擺臂相垂直的，即有：將液壓油缸的推力F分解為與擺臂平行的和與擺臂相垂直的，有：由上面分析，可將擺臂受力等效為直桿壓縮（簡(jiǎn)圖4.12）圖4.12 擺臂受力等效的直桿壓縮部分和懸臂梁的彎曲變形（簡(jiǎn)圖4.13）的組合。然后分別進(jìn)行最大軸力下桿件壓縮的強(qiáng)度、剛度校核和最大剪力、彎矩下的彎曲強(qiáng)度、剛度及彎曲變形校核。圖4.13 擺臂受力等效的懸臂梁彎曲部分以圖4.11為原形建立直角坐標(biāo)系，見(jiàn)圖4.14。圖4.14 擺臂直角坐標(biāo)在坐標(biāo)圖中，將液壓缸近似看為水平安裝，D點(diǎn)為液壓缸的底座端坐標(biāo)，從液壓缸底座端到擺臂絞接繞點(diǎn)預(yù)留2300mm，結(jié)合前面的計(jì)算，有以下各點(diǎn)坐標(biāo)：D（2300，225） A（，）角a和角b在擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中其數(shù)值大小相等，即ab，角c隨著擺臂轉(zhuǎn)角的變化，也變化，需要確定角a和角c之間的關(guān)系。對(duì)直線(xiàn)OA，其斜率且直線(xiàn)OA過(guò)A點(diǎn)，則直線(xiàn)OA的方程為：由直線(xiàn)BD與直線(xiàn)OA相互垂直，即有直線(xiàn)BD的斜率：同時(shí)直線(xiàn)BD過(guò)D點(diǎn)，有直線(xiàn)BD的方程為：聯(lián)立以上兩方程整理有：即有即有B點(diǎn)坐標(biāo)（，）。在OXY坐標(biāo)中有：化簡(jiǎn)后得到：同樣，有：化簡(jiǎn)后得到：即有 式中，a的轉(zhuǎn)角范圍為。1、擺臂等效桿件軸力圖及最大桿件壓縮軸力計(jì)算在和方向相同時(shí)桿件的軸力比二者方向相反時(shí)大，所以桿件求解最大軸力在二者方向相反時(shí)進(jìn)行。由圖4.12，可畫(huà)出桿件軸力圖4.15：圖4.15 壓縮桿件軸力圖即最大軸力式中，是垃圾貨物和廂斗的重力； F是液壓缸的推力，由于液壓缸的推力由負(fù)荷決定，即有： 所以有 在內(nèi)，將角a用帶入法，得出最大桿件軸力的變化規(guī)律，求得當(dāng)a角為46度時(shí)桿件軸力的最大值的近似值115999.89N2、擺臂等效桿件壓縮時(shí)桿件強(qiáng)度及剛度校核對(duì)壓縮壓桿的強(qiáng)度條件： (4.8)式中，是擺臂最大等效軸應(yīng)力值，由上知115999.89N；A是擺臂等效軸的橫截面面積，帶入擺臂軸的最小截面面 。即有：對(duì)壓縮桿件的剛度條件： (4.9)即有： 3、擺臂等效懸臂梁的最大彎矩的計(jì)算由上面的計(jì)算過(guò)程知，當(dāng)擺臂轉(zhuǎn)角為46度時(shí)有最大的軸力，同時(shí)有最大的剪力。對(duì)于擺臂等效簡(jiǎn)支梁，先求出擺臂轉(zhuǎn)角為46度時(shí)其最大彎矩然后進(jìn)行彎曲強(qiáng)度及變形校核。針對(duì)4.14，在擺臂穩(wěn)定情況下，由受力平衡求得列剪力彎矩方程：和段 和段 根據(jù)以上剪力和彎矩的求解，可以畫(huà)出剪力及彎矩圖4.16。4、擺臂等效簡(jiǎn)支梁強(qiáng)度剛度校核對(duì)于塑性材料，其彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件為： 由即有： (4.10)式中， 梁內(nèi)最大彎矩截面彎矩值； 抗彎截面模量； 梁截面對(duì)中性軸的慣性矩；最大彎矩截面距中性軸最遠(yuǎn)處。圖4.16 擺臂等效懸臂梁剪力及彎矩圖對(duì)于矩形擺臂截面，截面慣性矩 (4.11)帶入擺臂最小截面，即有： 擺臂截面為對(duì)稱(chēng)矩形，其截面的上下邊緣最大抗拉應(yīng)力與最大抗壓應(yīng)力相等，即有：500MPa在所選材料的許用應(yīng)力范圍內(nèi)。4.6支腿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)擺臂支腿由擺臂支腿的上半部分和擺臂支撐腳構(gòu)成，其設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算數(shù)據(jù)如下：1、支腿高度參數(shù)尺寸的設(shè)計(jì) 參考同類(lèi)擺臂垃圾車(chē)產(chǎn)品，設(shè)計(jì)選用擺臂垃圾車(chē)U型鋼板最低點(diǎn)到地面的高度距離為490mm，即有支腿的高度h為：支腿寬度數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)為95mm，支腿鋼板厚度選為5mm.2、支腿支撐腳部分尺寸設(shè)計(jì)支腿支撐腳尺寸設(shè)計(jì)為： 長(zhǎng)： 100mm 寬： 135mm 高： 129mm與支腿鉸接孔直徑： 67mm 鋼板厚度： 5mm3、支腿上半部分尺寸設(shè)計(jì)由上，擺臂支腿上半部分的高度：支腿上半部分鉸接固定端削孔直徑尺寸： 100mm支腿上半部分鉸接固定邊角度尺寸： 85度支腿上半部分鉸接固定端邊緣長(zhǎng)度尺寸：支腿上半部分液壓缸鉸接端削孔直徑尺寸： 100mm支腿上半部分液壓缸鉸接邊角度尺寸： 80度支腿上半部分液壓缸鉸接端邊緣長(zhǎng)度尺寸：支腿上半部分下端半圓弧直徑： 127mm支腿上半部分下端鉸接孔直徑： 40mm支腿上半部分上端長(zhǎng)度尺寸：4.7本章小結(jié)本章針對(duì)上一章設(shè)計(jì)的擺臂式垃圾車(chē)車(chē)廂副車(chē)架、車(chē)廂、擺臂、廂斗及液壓缸支腿的形式，進(jìn)行了相關(guān)尺寸的選用設(shè)計(jì)、確定計(jì)算及一部分部件的強(qiáng)度校核、剛度校核、彎曲的應(yīng)力及變形的校核，得到了相關(guān)設(shè)計(jì)零部件的最終尺寸。第5章 擺臂式垃圾車(chē)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)擺臂車(chē)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(zhuān)業(yè)化液壓元件廠集中生產(chǎn)供應(yīng)。因此在擺臂車(chē)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(xiàn)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(lèi)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(lái)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(lèi)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(chēng)組合缸2。從經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，在滿(mǎn)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(guò)程中由外荷決定的液壓缸最大推力，由前面的計(jì)算，帶入F120000N；是液壓缸中液壓油工作壓力，參照同類(lèi)產(chǎn)品，選用14。即有：參照液壓缸的設(shè)計(jì)，選。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(guò)的角度，由擺臂支點(diǎn)與擺臂鉸接繞點(diǎn)距離為800mm，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。由以上，擺臂液壓缸選用型車(chē)輛用單活塞桿雙作用、耳環(huán)安裝式結(jié)構(gòu)。型號(hào)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(guò)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(duì)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(guò)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(jiǎn)單，價(jià)格便宜，工作可靠，維護(hù)方便，對(duì)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(jiǎn)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(jí)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,??；是液壓系統(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(guò)程中的最大推力，帶入； 為液壓缸的工作截面面積，。即有：由以上，液壓泵選擇單級(jí)齒輪泵，型號(hào)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(hào)作為液壓系統(tǒng)的所用泵體，即液壓系統(tǒng)的液壓泵型號(hào)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(chē)輛用單活塞桿雙作用、耳環(huán)安裝式結(jié)構(gòu)，型號(hào)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(guò)大，占地增加，增加了設(shè)備重量，而且操作不變；過(guò)小，則油溫升高會(huì)超過(guò)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(mǎn)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)擬設(shè)定液壓系統(tǒng)油箱尺寸為。即油箱選擇系列中63公稱(chēng)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。即有取用。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。5.1.5方向控制閥的選型方向控制閥是用來(lái)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(lèi)。包括單向閥、換向閥、壓力表開(kāi)關(guān)等。單向閥又稱(chēng)止回閥，只允許液流沿著一個(gè)方向通過(guò)，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(lèi)。換向閥是利用閥心和閥體相對(duì)位置的不同，來(lái)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(lèi)。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(chē)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(kāi)舉升方向控制，實(shí)現(xiàn)擺臂的舉升與下落。它是通過(guò)切斷動(dòng)力來(lái)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(chē)貯氣筒壓縮空氣，通過(guò)控制操縱氣控液壓換向閥，控制油路方向?qū)崿F(xiàn)擺臂的舉升下降。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、功能齊全、結(jié)構(gòu)較為先進(jìn)，適用于中重型車(chē)。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(chē)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(jiàn)圖5.1液壓系統(tǒng)中用到了單級(jí)齒輪泵，型和型液壓缸，型二級(jí)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(chē)的功能要求。要進(jìn)行提升裝載著垃圾貨物廂斗的工作過(guò)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(chē)尾部?jī)蓚?cè)支腿液壓缸，推動(dòng)支腿