機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-機(jī)械雙側(cè)翻式自卸車改裝設(shè)計(jì)（全套圖紙）

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1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) QY3090雙側(cè)翻式 自卸車改裝設(shè)計(jì) 系部名稱： 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： The Graduation Design for Bachelor's De

2、gree QY3090 Refiting Design of the Bilateral Light Dump Truck Candidate： Specialty：Automobile Service Engineering Class：Two Class Supervisor：Associate Prof. 摘 要 雙側(cè)翻自卸車主要應(yīng)用于農(nóng)廠、窄路面的沿途卸貨維護(hù)。是一種輕型，高效的自卸車。它的車廂側(cè)傾自卸是雙側(cè)翻自卸車設(shè)計(jì)的重點(diǎn)項(xiàng)目，具有運(yùn)載高效性、方便性、及卸貨的方便性、行駛的機(jī)動(dòng)性、

3、卸貨時(shí)占地面積小的特點(diǎn)。在本設(shè)計(jì)中，首先對(duì)雙側(cè)翻自卸車的設(shè)計(jì)存在意義及目的進(jìn)行分析，再對(duì)雙側(cè)翻自卸車的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀分析，預(yù)測(cè)它的發(fā)展前景和未來應(yīng)用前景，最后設(shè)計(jì)一個(gè)擬載重4噸的雙側(cè)翻自卸車，設(shè)計(jì)它的整體布局及設(shè)計(jì)方案。 本次設(shè)計(jì)先調(diào)查了雙側(cè)翻式自卸車的目前應(yīng)用情況、發(fā)展現(xiàn)狀和存在的一些問題，并在此基礎(chǔ)上提出了本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)以及設(shè)計(jì)內(nèi)容。設(shè)計(jì)中對(duì)雙側(cè)翻自卸車的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了具體的說明，尤其對(duì)各部分零件的設(shè)計(jì)，如：副車架、液壓系統(tǒng)和車廂等做了細(xì)致的說明。 另外，對(duì)車廂進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)車廂的重量進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，以保證整車的裝載質(zhì)量不超過原車允許的裝載質(zhì)量。在選擇液壓系統(tǒng)時(shí)也做了詳細(xì)的

4、計(jì)算，然后選擇；在整體設(shè)計(jì)完成后，對(duì)整車的性能也進(jìn)行了計(jì)算和詳細(xì)的介紹。 本文的基本思路是先闡述原理，然后它們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比、分析，最后進(jìn)行整車的綜合分析、選擇，以便使本次設(shè)計(jì)得思路清晰，讓人容易了解。 全套圖紙，加153893706 關(guān)鍵詞：雙側(cè)翻；自卸車；液壓系統(tǒng)；副車架；設(shè)計(jì) ABSTRACT Turn along the way of bilateral discharging dump truck is mainly used in the farm, narrow road maintenance.?Is a ligh

5、tweight, efficient truck.?The compartment roll dump is bilateral turn key project of the design truck, carrying efficiency, convenience, and unloading convenience, driving the mobility, unloading when the area is small.?In the design, first of all on both sides of the turn design of unloading is the

6、 meaning and purpose of the analysis, to bilateral over the status of self unloading analysis, forecast its development prospects and future application prospect, finally design a quasi load 4 tons of bilateral tip dumpers and design its overall layout and design. This design to investigate the dou

7、ble side tipping type self unloading currently application and development present situation and the existence of some problems, and based on this, proposed the design the design goals and design content.?Design of double turn self unloading the design process of the specific instructions, especiall

8、y the design of the various parts, such as: Vice frame, hydraulic system and carriages made detailed explanation. In addition, the weight of the car was calculated in detail, in order to ensure the load quality of the vehicle is not more than the original vehicle loading quality.?In the selection o

9、f hydraulic system, the detailed calculation is also made, and then the performance of the whole vehicle is calculated and the details are introduced after the whole design is finished.. In this paper, the basic idea is elaborated the first principle, then their advantages and disadvantages are com

10、pared and analysis, finally vehicle comprehensive analysis, the choice was made in order to enable the design of clear thinking, makes it easier to understand. Keywords: bilateral double; dump truck; hydraulic system; subframe；design I 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1專用汽

11、車設(shè)計(jì)特點(diǎn) 1 1.2國(guó)內(nèi)專用車發(fā)展現(xiàn)狀 3 1.3研究本課題的目的和意義? 4 1.4.自卸車分類? 5 第2章 總體設(shè)計(jì) 7 2.1 專用汽車總體布置原則 7 2.2總體設(shè)計(jì)方案確定? 8 2.3二類底盤的選擇? 9 2.3.1汽車底盤總成的滿足要求? 9 2.4車廂的設(shè)計(jì)? 10 2.4.1車廂選擇材料? 11 2.4.2估算車廂質(zhì)量? 12 2.5 舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13 2.5.1 舉升機(jī)構(gòu)形式的選擇 13 2.6取力器的設(shè)計(jì) 15 2.7功率和比功率計(jì)算 17 2.7.1 功率平衡計(jì)算 17 2.7.2 比功率計(jì)算 16 2.8本章小結(jié)..

12、................................................................................................................16 第3章 副車架設(shè)計(jì) 17 3.1副車架的截面形狀及尺寸 17 3.1.1副車架的前端形狀及安裝位置 17 3.1.2 縱梁與橫梁的連接設(shè)計(jì) 18 3.1.3 副車架與主車架的連接設(shè)計(jì) 19 3.2副車架主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算 20 3.3副車架的強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核 21 3.4本章小結(jié) 27 第4章 整車總體參數(shù)最終確定 28 4.1 主要尺寸

13、參數(shù) 28 4.1.1 外廓尺寸 28 4.1.2 軸距與輪距 29 4.1.3 前、后懸 29 4.2 質(zhì)量參數(shù) 29 4.2.1 裝載質(zhì)量 29 4.2.2 整備質(zhì)量 30 4.2.3 總質(zhì)量 30 4.2.4 軸載質(zhì)量 31 4.3 本章小結(jié).................................................................................................................32 第5章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 5.1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 33 5.1.1舉升液壓缸選型與

14、設(shè)計(jì) 33 5.1.2舉升油泵的選型計(jì)算 34 5.1.3油箱容積與油管內(nèi)徑計(jì)算 35 5.1.5方向控制閥的選型 36 5.2操縱方式的選型 37 5.3本章小結(jié) 37 第6章 整車性能分析.....................................................................................................38 6.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性..............................................................................

15、.......................38 6.2 雙側(cè)傾式自卸車的運(yùn)動(dòng)方程.................................................................................40 6.3動(dòng)力性參數(shù)的計(jì)算..................................................................................................41 6.4燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算.....................................

16、.................................................................42 6.5 雙側(cè)傾卸自卸車穩(wěn)定性計(jì)算.................................................................................43 6.5.1雙側(cè)傾卸式自卸車運(yùn)輸狀態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算.....................................................43 6.5.2雙側(cè)傾卸式自卸車卸貨時(shí)穩(wěn)定性計(jì)算............

17、.............................................44 6.6 本章小結(jié).................................................................................................................45 結(jié)論 46 參考文獻(xiàn) 47 致謝 48 附圖 49 第1章 緒 論 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長(zhǎng)，我國(guó)專用汽車市場(chǎng)進(jìn)入了快速成長(zhǎng)時(shí)期。以國(guó)外專用汽車發(fā)展為例，20世紀(jì)70～80年代，主要發(fā)達(dá)國(guó)家的專用汽車保有量

18、占載貨汽車保有量的50％左右，現(xiàn)在已經(jīng)增加80%左右。2010年以來，我國(guó)專用車市場(chǎng)取得較好的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)，全國(guó)395家改裝車企業(yè)改裝汽車23.06萬輛，銷售23.05萬輛。自卸汽車27125輛，占總量的11.76％。隨著國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要不斷增加，自卸車產(chǎn)量近年來一直保持較高產(chǎn)銷量，在專用車綜合產(chǎn)量中保持第一位置，但在種類、型式、材料運(yùn)用方面與國(guó)外還有一定的差距。作為專用汽車中一個(gè)分支的自卸汽車，陸續(xù)出現(xiàn)了多種多樣的型式，其中最常見的是后傾式自卸汽車，在當(dāng)今社會(huì)自卸車中占絕大部分，其已經(jīng)具有了一定的規(guī)模和體系，但對(duì)側(cè)傾式自卸汽車而言其生產(chǎn)量很少，在生產(chǎn)和運(yùn)輸中就更難見到。側(cè)傾式自卸車在當(dāng)今節(jié)約

19、型社會(huì)中對(duì)汽車裝卸停歇時(shí)間的縮短和運(yùn)輸效率提高具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。 汽車工業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益不只是汽車本身，而是集中表現(xiàn)在汽車使用和流通的全過程中，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展必然是汽車運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。由于社會(huì)對(duì)汽車的運(yùn)輸效率和經(jīng)濟(jì)性，以及各種功能和性能的要求也越來越高，從而使汽車運(yùn)輸工具向?qū)Ｓ没l(fā)展。?????????????????????????????????? 世界各國(guó)專用汽車在汽車工業(yè)中都占有舉足輕重的地位。從保有量來看，各國(guó)專用汽車的保有量在逐年增加，國(guó)際上各發(fā)達(dá)國(guó)家，其專用汽車的保有量約占載貨汽車保有量的50%~70%。? 專用汽車的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用不僅在實(shí)現(xiàn)

20、門到門的專業(yè)化運(yùn)輸和作業(yè)方面受到社會(huì)的廣泛重視和歡迎，而且更直接的在大幅度地提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本、擴(kuò)大汽車的應(yīng)用領(lǐng)域等方面都發(fā)揮著極重要的作用。? 我國(guó)專用汽車生產(chǎn)近10年來雖然發(fā)展速度很快，成績(jī)巨大，但縱觀國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展藉求和世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家專用汽車發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)專用汽車的品種還比較集中、單一，數(shù)量和品質(zhì)還遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。因此，不斷開發(fā)新產(chǎn)品，增加產(chǎn)量和品種，提高產(chǎn)品品質(zhì)是擺在專用汽車廠家面前的一項(xiàng)緊迫而艱巨的任務(wù)。? 1.1專用汽車設(shè)計(jì)特點(diǎn) 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

21、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： ①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(guó)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(gòu)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(duì)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)

22、品的開發(fā)周期和提高產(chǎn)品的可靠性。 ②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。 ③針對(duì)專用汽車品種多、批量少的生產(chǎn)持點(diǎn) 專用汽車設(shè)計(jì)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 圖1—1為菜廠牽引車、半掛車和全掛車系列型譜。對(duì)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。 ④對(duì)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)持點(diǎn)工的

23、可能性。 ⑤對(duì)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。 ⑥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(duì)一些重要的總成結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 ⑦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(duì)于某些特殊車輛，如重型半掛車、油田修井車、機(jī)場(chǎng)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。 ⑧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(guó)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

24、裝置。 綜上所述，專用汽車的設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)和要求，既要滿足汽車設(shè)計(jì)的一般要求．同時(shí)又要獲得好的專用性能。這就要求汽車和專用工作裝置合理匹配，構(gòu)成一個(gè)協(xié)調(diào)的整體，使汽車的基本性能和專用功能都得到充分發(fā)揮。 由于專用汽車種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用面廣、開發(fā)期短等待點(diǎn)，所以專用汽車設(shè)計(jì)人員既要具備汽車設(shè)計(jì)的知識(shí)相能力．向時(shí)也要掌握專用汽車各種不同工作裝置的原理與設(shè)計(jì)計(jì)算。此外專用汽車設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)用戶的要求，市場(chǎng)動(dòng)態(tài)有充分的了解，這樣設(shè)計(jì)的產(chǎn)品才能在性能上先進(jìn)，在市場(chǎng)上適銷對(duì)路，在使用上滿足用戶的要求。 1.2國(guó)內(nèi)專用車發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)專用車市場(chǎng)“蛋糕”將越做越大。去年以來

25、，我國(guó)專用車市場(chǎng)取得較好的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)，全國(guó)395家改裝車企業(yè)改裝汽車23.06萬輛，銷售23.05萬輛。客車改裝量最大，共改裝103492萬輛，占總量的44.88％；載貨汽車44870輛，占總量的19.46％；自卸汽車27125輛，占總量的11.76％；廂式、罐式等專用車銷售40966輛，占總量的17.77％。2014年1～8月份，各類專用車銷售均有較大增幅，樂觀估計(jì)今年全年專用車產(chǎn)銷將達(dá)30萬輛。 通過數(shù)字來看，去年一年銷售專用車達(dá)23萬輛，結(jié)合我國(guó)道路、經(jīng)濟(jì)等實(shí)際情況，應(yīng)該說數(shù)量還是比較可觀的。但是問題就在于395家改裝企業(yè)才生產(chǎn)23萬輛?？梢钥闯?，我國(guó)汽車改裝企業(yè)和汽車制造一樣存在著規(guī)模

26、小、技術(shù)落后、生產(chǎn)點(diǎn)過多等問題。 從改裝車生產(chǎn)分布地區(qū)來看，也存在較大不均衡性。江蘇、河北、安徽、河南等8個(gè)省去年產(chǎn)量之和約占總產(chǎn)量的75％，其他21個(gè)省僅占總產(chǎn)量的25％。地域的不均衡性也顯示出專用車市場(chǎng)前景看好。 目前，我國(guó)改裝車市場(chǎng)最大銷售量約25萬輛左右，改裝量最大的除了客車外，主要有廂式車、罐式車、自卸車等主要車型。但是總體來看，這些專用車均存在技術(shù)附加值低、工藝較落后等問題。從品種來看，我國(guó)改裝車品種較少，僅有400多個(gè)品種。那么，未來改裝車市場(chǎng)到底是什么市場(chǎng)呢？肯定地說，應(yīng)該向多品種、高、精、尖方向發(fā)展。 這種發(fā)展方向除了我國(guó)公路條件改善外，還和我國(guó)公路貨物運(yùn)輸市場(chǎng)息息相關(guān)

27、。目前，我國(guó)公路貨運(yùn)市場(chǎng)的主體依然是以個(gè)體戶為主，公路貨運(yùn)甚至還談不上物流管理，具有運(yùn)輸成本高、隨意性大、服務(wù)沒有保證等特點(diǎn)。隨著我國(guó)加入世界貿(mào)易組織，這種格局將要逐步被打破。我國(guó)汽車工業(yè)保護(hù)期只有五年，但是公路貨運(yùn)市場(chǎng)卻可以向外資開放。跨國(guó)物流公司正虎視眈眈盯著中國(guó)公路貨運(yùn)這塊大市場(chǎng)。這場(chǎng)戰(zhàn)斗誰是贏者，不言自明。集團(tuán)化貨運(yùn)市場(chǎng)對(duì)卡車的個(gè)性化要求將越來越高，同時(shí)需求數(shù)量也將越來越大。可以毫不夸張地說，未來的卡車發(fā)展方向?qū)⑹菍Ｓ密嚒? 美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家專用車市場(chǎng)十分巨大，專用車具有品種多、技術(shù)含金量高等特點(diǎn)。就專用車品種而言，美國(guó)就有5000多個(gè)品種，甚至很多專用車已經(jīng)被E化，裝有電腦、衛(wèi)星導(dǎo)航等

28、系統(tǒng)。確切地說，我國(guó)專用車市場(chǎng)最終是向多品種、高精尖的方向發(fā)展。尤其是隨著我國(guó)公路運(yùn)輸主體的逐漸變化，將加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化和技術(shù)的升級(jí)。 1.3研究本課題的目的和意義? 自卸汽車是利用本車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓舉升機(jī)構(gòu)，將其車廂傾斜一定角度卸貨，并依靠車廂自重使其復(fù)位的專用汽車。 自卸汽車按其用途可分為兩大類：一類屬非公路運(yùn)輸用的重型和超重型(裝載質(zhì)量在20t以上)自卸汽車。主要承擔(dān)大型礦山、水利工地等運(yùn)輸任務(wù)，通常是與挖掘機(jī)配套使用。這類汽車也稱為礦用自卸汽車。它的長(zhǎng)度、寬度、高度以及軸荷等不受公路法規(guī)的限制，但它只能在礦山、工地上使用。另一類用于公路運(yùn)輸用的輕、中、重型(裝載質(zhì)量在2T～

29、20T)普通自卸汽車。它主要承擔(dān)砂石、泥土、煤炭等松散貨物運(yùn)輸，通常是與裝載機(jī)配套使用。 某些自卸汽車是針對(duì)專門用途設(shè)計(jì)的，故又稱專用自卸汽車。如：擺臂式自裝卸汽車、自裝卸垃圾汽車等。圖1-1為普通自卸汽車的結(jié)構(gòu)組成。 圖1-1 普通自卸汽車結(jié)構(gòu)組成 1-液壓傾卸操縱裝置；2-傾卸機(jī)構(gòu)；3-液壓油缸；4-拉桿；5-車廂； 6-后鉸鏈支座；7-安全撐桿；8-郵箱；9-油泵；10-傳動(dòng)軸；11-取力器 普通自卸汽車技裝載質(zhì)量分為：輕型自卸汽車、中型自卸汽車和重型自卸汽車；按運(yùn)載貨物傾卸方向分為：后傾式、側(cè)傾式、 三面傾式和底卸式自卸汽車；按車廂欄板結(jié)構(gòu)分為：欄板一面開啟式、欄

30、板三面開啟式和簸箕式(即無后欄板)自卸汽車。 隨著國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要不斷增加，自卸車產(chǎn)量近年來一直保持較高產(chǎn)銷量，在專用車綜合產(chǎn)量中保持第一位置，但在種類、型式、材料運(yùn)用方面與國(guó)外還有一定的差距。自卸汽車?yán)^續(xù)快速增長(zhǎng)，銷量超過載貨汽車上升到第一位。主要原因是固定資產(chǎn)投資強(qiáng)勁增長(zhǎng)，巨大的投資規(guī)模奠定了自卸車市場(chǎng)需求基礎(chǔ)；自卸汽車品種增加，不僅適應(yīng)和滿足施工需求，同時(shí)向運(yùn)輸市場(chǎng)發(fā)展；牽引汽車保持較快發(fā)展，已成為長(zhǎng)距離公路運(yùn)輸?shù)闹髁囆汀? 1.4自卸車分類? 1.按用途分類? 一般按用途分為兩大類：一類屬于公路運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕盾?；另一類屬于非公路運(yùn)輸?shù)闹匦妥孕盾?，主要用于礦區(qū)

31、裝卸作業(yè)與大中型土建工程。? 2.按裝載質(zhì)量級(jí)別分類? 可分為輕型自卸車（其裝載質(zhì)量一般小于3.5t）；中型自卸車（4t~8t）；重型自卸車（大于8t）。? 3.按傳動(dòng)類型分類? 可分為機(jī)械傳動(dòng)、液壓機(jī)械傳動(dòng)和電傳動(dòng)三種類型。載重30t以下的自卸車主要采用機(jī)械傳動(dòng)；載重80t以上的重型自卸車多采用電傳動(dòng)。? 4.按傾卸機(jī)構(gòu)分類? 分直推式自卸車與杠桿舉升式自卸車。直推式又可細(xì)分為單缸式、雙缸式、多級(jí)式等。杠桿式又可細(xì)分為杠桿前置式、杠桿后置式和杠桿中置式等。? 5.按車廂結(jié)構(gòu)分類 按欄板結(jié)構(gòu)分一面開啟式、三面開啟式與無后欄板式（簸箕式）。

32、按底板橫斷面形狀分矩形式、船底式和弧底式。 ?6.按卸貨方式分類? 7、有后傾式、側(cè)傾式、三面傾卸式、底卸式以及貨箱升高后傾式等多種形式。? 第2章 自卸車主體設(shè)計(jì) 2.1 專用汽車總體布置原則 專用汽車總體布置的任務(wù)是正確選定整車參數(shù)，合理布置工作裝置和附件。使取力裝置、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。在進(jìn)行總體布置時(shí)應(yīng)按照以下原則： (1) 盡量避免對(duì)汽車底盤各總成位置的變動(dòng) 因?yàn)橐恍┛偝刹考恢玫淖儎?dòng)，不僅會(huì)增加成本，而且也可能影響到整車性能。但有時(shí)為了滿足專用工作

33、裝置的性能要求，也需要作一些改動(dòng)，如截短原汽車底盤的后懸、燃油箱和備胎架的位置作適當(dāng)調(diào)整等。但改變的原則是不影響整車性能。 (2) 應(yīng)滿足專用工作裝置性能的要求，使專用功能得到充分發(fā)揮 例如氣卸散裝水泥罐式汽車的專用功能是利用壓縮空氣使水泥流態(tài)化后，通過管道將水泥輸送到具有一定高度和水平距離的水泥庫中。氣卸水泥的主要性能指標(biāo)是水泥剩余率或?；衣?，為了降低這一指標(biāo)，可將罐體布置成與水平線成一定角度，如圖2-1所示。但這樣布置會(huì)使整車質(zhì)心提高，減少了側(cè)傾穩(wěn)定角，因此也可以水平布置。所以在進(jìn)行總布置時(shí)，要從多方面綜合考慮。 圖2-1 斜臥式粉罐汽車總體布置 1-裝料口；2-排氣閥；3-

34、空氣壓縮機(jī)；4-慮氣器；5-安全閥；6-進(jìn)氣閥；7-二次噴嘴閥；8-壓力表；9-卸料口；10-調(diào)速器操縱桿；11-卸料軟管；12-進(jìn)氣管道 1) 裝載質(zhì)量、軸載質(zhì)量分配等參數(shù)的估算和校核 為適應(yīng)汽車底盤或總成件的承載能力和整車性能要求，在總布置初步完成后應(yīng)對(duì)某些參數(shù)其中最主要涉及的是裝載質(zhì)量的確定和軸載質(zhì)量的分配進(jìn)行估算和校核，這些參數(shù)對(duì)整車性能有很大影響。若不滿足要求應(yīng)修改總體布置方案。 2) 應(yīng)避免工作裝置的布置對(duì)車架造成集中載荷 例如在圖2-2混凝土攪拌運(yùn)輸車的布置方案中，圖(a)的布置形成了明顯的集中載荷，而在圖(b)的布置中、由于采用了具有足夠剛性的副車架，因而可將這種集中

35、載荷轉(zhuǎn)化成均布載荷，有利于改善主車架縱梁的強(qiáng)度和壽命。 圖2-2 主車架縱梁載荷狀態(tài)比較 3) 應(yīng)盡量減少專用汽車的整車整備質(zhì)量，提高裝載質(zhì)量 由于專用汽車工作裝置的增加，使得專用汽車的整備質(zhì)量比同類底盤的普通貨車要增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般自卸車要增加耗材5%～10%，一般罐式車要增加耗材15％～25％，因此，減少整備質(zhì)量，充分利用底盤的裝載質(zhì)量，增大質(zhì)量利用系數(shù)，是專用汽車改裝設(shè)計(jì)過程個(gè)要追求的主要指標(biāo)之一。 4) 應(yīng)符合有關(guān)法規(guī)的要求 例如對(duì)整車的長(zhǎng)、寬、高、后懸等尺寸在相關(guān)法規(guī)中部有明確的規(guī)定，一定不能超出標(biāo)準(zhǔn)的要求。 2.2總體設(shè)計(jì)方案確定? 設(shè)計(jì)一輛載重量

36、為4噸的雙側(cè)翻式自卸車，設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵部分：? 1. 汽車底盤，自卸車的底盤擬選用EQ1092F19DJ5二類底盤。底盤的好壞對(duì)最后自卸車的性能有直接的影響，所以選好底盤非常重要；? 2. 自卸車的車廂，因?yàn)槭请p側(cè)翻式的，所以設(shè)計(jì)的車廂要能達(dá)到雙側(cè)翻的目的，選擇的材料要滿足強(qiáng)度的需要，車廂的容積要符合我們載重量的要求；? 3. 舉升機(jī)構(gòu)，舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要根據(jù)空間的大小、傾卸的方向和要達(dá)到的傾卸角度來設(shè)計(jì)，充分考慮到結(jié)構(gòu)約束、機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性約束和油壓特性約束；? 4. 鉸接機(jī)構(gòu)，鉸接機(jī)構(gòu)在運(yùn)輸和傾卸過程中要保證安全，在行駛過程中不能意外打開，在傾卸過程中不能發(fā)生干涉，設(shè)計(jì)過程中要保

37、證足夠的強(qiáng)度，滿足傾卸的要求；? 5. 液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)要保證為車廂側(cè)翻提供足夠的舉升力，并且力不能過大，不能對(duì)車廂底部造成破壞。液壓系統(tǒng)的動(dòng)力來源可以選用取力器。取力器的取力來源有很多種，常見的是變速箱取力，還有發(fā)動(dòng)機(jī)取力、離合器取力、傳動(dòng)軸取力等，根據(jù)需要在合適的位置取力。液壓系統(tǒng)還要有液壓泵、液壓閥、油箱和液壓油缸等。液壓缸的選擇我們可以通過最大舉升力和油缸行程來選取，在選取過程中還要考慮到空間結(jié)構(gòu)的影響，油缸活塞頭有球頭式和鎖銷式兩種。當(dāng)選擇球頭式的時(shí)候我們還要設(shè)計(jì)球頭座，確定球頭的安裝位置。當(dāng)選擇鎖銷式活塞頭的時(shí)候，我們要設(shè)計(jì)鉸接座和選擇銷軸。在設(shè)計(jì)液壓油缸鉸支座時(shí)，要在副車架上

38、裝有橫梁。然后將其安裝到橫梁上去。具體位置在設(shè)計(jì)過程中決定；? 6. 附屬裝置，當(dāng)需要時(shí)還要有一些附屬的裝置。例如，雙側(cè)傾式自卸車車廂底架與副車架之間的固定方式在舉升時(shí)應(yīng)是活動(dòng)的，這樣才能使車廂雙方向傾卸，但是在汽車行駛時(shí)車廂就應(yīng)該是固定的，怎樣判斷是否固定，這就需要有相應(yīng)的裝置來保證。還有需要高強(qiáng)度的部分還要安裝加強(qiáng)筋或者加強(qiáng)板。由于本車輛可用于城市街道的建設(shè)，所以在運(yùn)輸物料時(shí)，在物料上面應(yīng)該有苫布以保證在運(yùn)輸過程中不能將東西散落于街道，造成污染。這樣在車廂上就要設(shè)計(jì)用來掛苫布的掛鉤。還要給苫布留有安裝位置，初步定在駕駛室上擋板下側(cè)。? 根據(jù)選用的二類底盤進(jìn)行雙側(cè)翻式自卸車的設(shè)計(jì)，

39、使其具有雙側(cè)傾斜貨物的功能。 2.3二類底盤的選擇? 汽車底盤通常是指除車身以外的其余部分。在車架上安裝好發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)向和制動(dòng)系統(tǒng)等。? 在選擇底盤時(shí)，一般是按經(jīng)濟(jì)效益來考慮的，比如：底盤的價(jià)格、裝載質(zhì)量、超載能力、百公里油耗、養(yǎng)路費(fèi)等。除此之外，用戶還要考慮底盤車架上平面離地高度。該數(shù)值越大整車重心越高，越容易造成翻車。影響該數(shù)值的因素主要是輪胎直徑、懸掛的布置和主車架截面高度。?? 專用車輛所采用的基本底盤按結(jié)構(gòu)組成可分為二、三、四類底盤。根據(jù)整車的結(jié)構(gòu)的需要，本設(shè)計(jì)采用了二類底盤，它是從基本整車上去掉貨箱裝置而形成的。目前

40、，幾乎80%以上的專用車輛均采用二類地盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)時(shí)要注意貨箱和工作裝置的設(shè)計(jì)，而且還要對(duì)其進(jìn)行適應(yīng)性分析和必要的強(qiáng)度校核。? 汽車底盤總成的滿足要求? 1. 適用性? 對(duì)于專用改裝車的總成應(yīng)適用于專用汽車特殊功能的要求，并以此為主要目標(biāo)進(jìn)行改裝造型設(shè)計(jì)。? 2. 可靠性? 所選用的各總成工作應(yīng)可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命，且同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于平衡。? 3. 先進(jìn)性? 所選用的底盤或總成，應(yīng)使用整車在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順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。而且在專用性能上要滿足國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求

41、。? 4. 方便性? 所選用的各總成要便于安裝、檢查保養(yǎng)和維修，處理好結(jié)構(gòu)緊湊與裝配調(diào)試空間合理的矛盾。在選用底盤時(shí)，除了上述因素外，還有以下兩個(gè)很重要的方面：一是汽車底盤價(jià)格，它是專用汽車購(gòu)置成本中很大的部分，一定要考慮到用戶可以接受。這也涉及到專用汽車產(chǎn)品能否很快的占有市場(chǎng)、企業(yè)能否增加效益等問題；二是汽車底盤供貨要有來源。東風(fēng)車EQ1092F19DJ5適用于各類載重貨車及專用汽車特殊功能的要求，工作可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件有足夠的強(qiáng)度和壽命。動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面都能達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平，安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格也比較便宜，

42、市場(chǎng)擁有量多，適合各種噸位的車型。 經(jīng)過全面的考慮，選擇EQ1092F19DJ5型載貨車汽的二類底盤作為本設(shè)計(jì)自卸車的底盤，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。其主要參數(shù)如表下表。 2.4車廂的設(shè)計(jì)? 車廂是用于裝載和傾卸貨物，一般是由前欄板、左右側(cè)欄板、后欄板和底板等組成。它對(duì)自卸汽車的質(zhì)量利用系數(shù)影響很大，對(duì)其使用壽命也有一定的影響。? 自卸汽車車廂的基本結(jié)構(gòu)形狀有平底式、船底式、尾部上翹的半簸箕式和全長(zhǎng)上翹簸箕式四種。其中側(cè)傾式自卸車主要用平底式車廂，箱體的前后板固定，左右欄板的上部采用鉸鏈活動(dòng)固定可以展開為展翼狀。 在設(shè)計(jì)車廂時(shí)其載重量擬定為4噸，為了算

43、出車廂質(zhì)量，首先確定車廂的體積。 2.4.1車廂選擇材料? 車廂材料的選擇比較重要，既要滿足剛度、強(qiáng)度方面的要求又要節(jié)省材料，降低制造成本。? 車廂底板主要受到貨物重力的作用，還有在裝卸時(shí)的慣性沖擊作用；車廂側(cè)板主要是運(yùn)輸貨物過程中貨物對(duì)板的作用力比較大，相對(duì)受到力的作用要稍小于車廂底板；車廂后板的受力情況和側(cè)板相似，但還要考慮安全防護(hù)作用。? 綜合以上因素考慮：車廂底板選熱軋鋼板（GB/T709—1988）厚度6.0mm；車廂側(cè)板和后板選熱軋鋼板（GB/T?709—1988）厚度3.0mm；車廂的前板選熱軋鋼板（GB/T?709—1988）厚度3.0mm。

44、 車廂立柱的作用是固定側(cè)板和后板使車廂成為一個(gè)廂式結(jié)構(gòu)。車廂立柱選熱軋扁鋼（GB704-1988）：寬度為100mm，厚度為50mm。 車廂底架主要承受來自貨物以及廂板的重力和慣性力作用，為了避免拖帶泥土及其它貨物再加上外觀美觀問題，皆選擇結(jié)構(gòu)用冷拔無縫方形鋼管（GB/76728-2007），其結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。 圖2.1 2.4.2估算車廂質(zhì)量? 車廂質(zhì)量對(duì)后面的設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，一是根據(jù)其選取液壓缸（位置與最大承受壓力），二是確定車廂位置來分配軸荷。? 車廂底架所選矩形冷彎空心型鋼的數(shù)據(jù)如表2-2所示。 表2-2 車廂剛度，無論是

45、彎曲剛度還是扭轉(zhuǎn)剛度，都會(huì)增加車架的相應(yīng)剛度，兩者的剛度是相輔相成、互相補(bǔ)償?shù)?。?dāng)汽車前后左右車輪處于高差較大的路面，車架扭曲較大時(shí)，車廂應(yīng)該有一定的扭轉(zhuǎn)隨動(dòng)性。如果車相的扭轉(zhuǎn)剛度過大，當(dāng)車架扭轉(zhuǎn)到一定程度時(shí)，車廂前支承緩沖塊相應(yīng)的一側(cè)壓到極限位置，車廂縱梁的另一側(cè)可能離開緩沖塊，車廂前端的一大部分重量轉(zhuǎn)移到一側(cè)的車架縱梁上，縱梁可能超載損壞。如果車廂扭轉(zhuǎn)剛度過小，能與車架扭轉(zhuǎn)隨動(dòng)，當(dāng)車架產(chǎn)生較大扭曲時(shí)，車廂可能因變形過大而早期損壞。 全金屬焊接等剛度車廂設(shè)計(jì)的規(guī)范化的定量的設(shè)計(jì)計(jì)算方法并不是很完善，根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)，可以知道一些設(shè)汁規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 1. 車廂底板和側(cè)梁斷面應(yīng)小些，布

46、置應(yīng)密集，這樣易于形成等剛度。自卸汽車的車架斷面系數(shù)也應(yīng)比同級(jí)噸位的貨車車架大一倍。 2. 對(duì)于兩軸載質(zhì)為10T的車廂，車架按1.5T整體重物從lm高處落人車廂的沖擊負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，車廂底板厚度應(yīng)不小于10mm，其選材強(qiáng)度等級(jí)大于60kg級(jí)。5T自卸汽車的車廂底板厚度應(yīng)不小于6mm，本文所設(shè)計(jì)的QY3090自卸車，其額定載荷為4t，故其車廂底板厚度取6mm。 由此，確定出QY3090車廂的尺寸如表2-2： 表2-2 QY3090車廂主要尺寸 長(zhǎng)(mm) 寬(mm) 高(mm) 底板厚(mm) 4000 2220 980 6 側(cè)板厚(mm) 底板傾斜

47、角度(°) 側(cè)板傾斜角度(°) 3 0 0 2.5 舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.5.1 舉升機(jī)構(gòu)形式的選擇 舉升機(jī)構(gòu)分為兩大類：直推式和連桿組合式，它們均采用液體壓力作為舉升動(dòng)力 直推式舉升機(jī)構(gòu)利用液壓油缸直接舉升車廂傾卸。該機(jī)構(gòu)布置簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效率高。但由于液壓油缸工作行程長(zhǎng)，故一般要求采用單作用的2級(jí)或3級(jí)伸縮式套筒油缸。 按油缸布置位置不同，直推式舉升機(jī)構(gòu)可分為前置和后置(也稱中置)兩種，如圖2-6所示。前置式油缸支在車廂前部,油缸的舉升力較小,油缸行程較大,一般用于重型自卸汽車上,油缸則通常采用多級(jí)伸縮油缸。，后置式油缸支在車廂中部,油缸行程較小,油缸的舉升力較大,多

48、采用雙缸雙柱式油缸。在相同舉升載荷條件下，前置式需要的舉升力較小，舉升時(shí)車廂橫向剛度大，但油缸活塞的工作行程長(zhǎng)；后置式的情況則與前置式的相反。 圖2-6 直推式舉升機(jī)構(gòu)的布置 (a)前置式；(b)后置式 常用的連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)布置有兩種：油缸前推式(又稱T式)和油缸后推式(又稱D式)，如圖2-7所示。 圖2-7 連桿組合式舉升機(jī)構(gòu) (a) 油缸前推式；(b) 油缸后推式 1- 鉸支座；2-車廂；3-油缸；4-三角臂 直推式和連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)的綜合比較見表2-2： 表2-2 直推式與連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)的綜合比較 類 別 項(xiàng) 目 直推式 桿系

49、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 油缸加工工藝 多級(jí)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 磨損大，易損壞，工作壽命短 不易磨損，工作壽命長(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)耐沖性 較好 較差 綜上所述，對(duì)于QY3090自卸車，本文選用直推式舉升機(jī)構(gòu)。 2.5.2 最大舉升角的確定 確定車廂最大舉升角的依據(jù)是傾卸貨物的安息角。常見貨物

50、的安息角如表2-3所列。 表2-3 常見貨物的安息角 物料 煤 焦炭 鐵礦石 細(xì)砂 安息角 27°～45° 50° 40°～45° 45°～45° 物料 粗砂 石灰石 粘土 水泥 安息角 60° 40°～45° 50° 40°～50° 設(shè)計(jì)的車廂最大舉升角必須大于貨物安息角，以保證把車廂內(nèi)的貨物卸凈。此外，在最大舉升角。時(shí)，車廂后欄板與地面須保持一定的間距H，如圖2-9所示。為了避免車廂傾卸時(shí)與底盤縱梁后端發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，故圖2-9中的必須大于零。設(shè)計(jì)時(shí)，自卸汽車車廂最大舉升角可在27°～60°之間選取。對(duì)于QY3090自卸車，這里定其最大舉升角為60

51、°。 圖2-9 自卸汽車后傾最大舉升角的確定 2.6取力器的設(shè)計(jì) 除了少量專用汽車的工作裝置因考慮工作可靠相符殊的要求而配備專門動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外(例如部分冷藏汽車的機(jī)械制冷系統(tǒng))，絕大多數(shù)專用汽車上的專用設(shè)備都是以汽車底盤自身的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，經(jīng)過取力器，用來驅(qū)動(dòng)齒輪液壓泵、真空泵、柱塞泵、輕質(zhì)油液壓泵、自吸液壓泵、水泵、空氣壓縮機(jī)等，從而為自卸車、加油車、牛奶車、垃圾車、吸污車、隨車起重車、高空作業(yè)車、散裝水泥車、攔板起重運(yùn)輸車等諸多專用汽車配套使用。因此，取力器在專用汽車的設(shè)計(jì)和制造方面顯得尤為重要。 根據(jù)取力器相對(duì)于汽車底盤變速器的位置，取力器的取力方式可分為前置、中置和后置三

52、種基本型式，每一種基本形式又包括若干種具體的結(jié)構(gòu)，如下所列。 其中，變速器側(cè)蓋取力，由于在設(shè)計(jì)變速器時(shí)已考慮了動(dòng)力輸出，因而一般在變速器左側(cè)和右側(cè)都留有標(biāo)準(zhǔn)的取力接口，也有專門生產(chǎn)與之配套的取力器的廠家，這種取力器較為常用，故本課題中，為了便于設(shè)計(jì)，節(jié)約成本，同時(shí)也考慮到大批量生產(chǎn)，采用變速器側(cè)蓋取力方式。 圖2-10 變速器側(cè)蓋取力器 1-氣缸；2-活塞；3、4-O型封圈；5-活塞桿；6-彈簧；7-撥叉；8-滑動(dòng)齒輪；9-接合齒輪；10-油封；11-輸出軸；12-滾針軸承；13-中間齒輪；14-外殼；15-定位銷；16-十字軸；17、21-傳動(dòng)軸；18-泵架；19-彈性柱銷聯(lián)

53、軸節(jié)；20-液壓泵；22-連接套筒 2.7功率和比功率計(jì)算 2.7.1 功率平衡計(jì)算 專用汽車在行駛過程中所需的驅(qū)動(dòng)功率Pt按下式計(jì)算： 式中 ——整車總質(zhì)量； ——滾動(dòng)阻力系數(shù)； ——汽車底盤傳動(dòng)系的機(jī)械效率； ——空氣阻力系數(shù)； ——整車迎風(fēng)面積； ——最高車速； ——專用工作裝置在車輛行駛中從汽車底盤所取的功率； ——專用工作裝置的機(jī)械效率。 若考慮發(fā)動(dòng)機(jī)功率有一定的儲(chǔ)備，則需要給發(fā)動(dòng)機(jī)確定一定的負(fù)荷率，其范圍一般在75％～90％。當(dāng)外載負(fù)荷變化大，或車輛行駛所需的功率估算不準(zhǔn)確時(shí)，應(yīng)取下限值，即0.75；當(dāng)外載負(fù)荷變化小，或所需的功率估算較準(zhǔn)確時(shí)，取上限

54、值，即0.90，一般負(fù)荷率不大于0.90。這樣可計(jì)算出專用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的總功率為： 2.7.2 比功率計(jì)算 所謂汽車的比功率是指單位汽車總質(zhì)量的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，若不計(jì)風(fēng)阻，其計(jì)算式有 據(jù)統(tǒng)計(jì)，專用汽車（含汽車列車）比功率的大致范圍是： 經(jīng)計(jì)算可以得到以下結(jié)果：； 2.8本章小結(jié) 初步確定了本次設(shè)計(jì)的一些基本參數(shù)，汽車框架已經(jīng)基本成型，以后的設(shè)計(jì)會(huì)在本基礎(chǔ)上相對(duì)展開。 第3章 副車架設(shè)計(jì) 3.1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3.1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

55、。 圖3.1副車架截面形狀 3.1.1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(duì)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(duì)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(duì)主車架的約束。 副車架前端形狀常有三種形狀(見圖3.2)。 對(duì)于這三種不同形狀的副車架前

56、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3.2(c)所示：；。 （a）U形；（b）角形；（c）L形 圖3.2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3.3所示的副車架前端簡(jiǎn)易形狀，此時(shí)斜面尺寸較大[1]。 對(duì)于鋼質(zhì)副車架：； 對(duì)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。 3.1.2 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4.3 1-縱梁；2-連接板；3-橫梁 圖4.3橫梁與縱梁的連接 圖3.3（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。

57、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3.3（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3.3（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(duì)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

58、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。 3.1.3 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3.4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(duì)水平位移。相鄰兩個(gè)推止推連接板之間的距離在500～10

59、00 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3.4 止推連接板的結(jié)構(gòu) 圖3.5 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3.5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

60、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。 3.1.4 副車架的形狀 副車架形狀 如果已知車架在危險(xiǎn)工況下，危險(xiǎn)截面的彎矩為，則可計(jì)算出副車架在危險(xiǎn)截面的彎矩，即: 副車架最大彎曲應(yīng)力滿足以下強(qiáng)度條件: 式中: H—副車架截面高度

61、； —許用彎曲應(yīng)力(可查有關(guān)手冊(cè))。 以上所得出的副車架彎矩計(jì)算和強(qiáng)度校核公式完全可以用于設(shè)計(jì)計(jì)算和指導(dǎo)副車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3.2副車架主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算 由參考文獻(xiàn)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(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)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 ≥370N/／mm2 ，屈服極限≥240N／mm2。延伸率以≥20％翼緣寬度應(yīng)與主車架縱粱（(簡(jiǎn)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

62、后，要分別對(duì)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(zhǎng)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(shì)。 目前，我國(guó)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B51

63、0L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(duì)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(zhǎng)度在底盤主車架長(zhǎng)度基礎(chǔ)上去掉主車架與車廂之間的距離長(zhǎng)度。其尺寸設(shè)計(jì)如下： 表3.1 副車架尺寸 （單位：mm） 副車架長(zhǎng)度 4180 副車架寬度 1420 副車架高度 260 副車架厚度 10 3.3副車架的強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核

64、 1.額定裝載時(shí)整車重心作用點(diǎn)的求解 對(duì)主車架來說，其整車重心后移。其受力簡(jiǎn)圖如下 圖3.7主車架額定裝載運(yùn)輸重心作用簡(jiǎn)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： （3.1） 2.副車架剪力及彎矩的求解 由主車架重心作用簡(jiǎn)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(jiǎn)化圖如下圖： 圖3.8副車架額定裝載受力簡(jiǎn)圖 將此時(shí)受力的副車架看為簡(jiǎn)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3.9副車架等效簡(jiǎn)支梁簡(jiǎn)圖

65、 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3.10副車架實(shí)際等效梁簡(jiǎn)圖 列出彎曲剪力及彎矩方程：

66、OA段 = = 28765.89 N (0