摆臂式垃圾车改装设计(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 本科学生毕业设计 摆臂式垃圾车 改装 设计 系部名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 B07-2 班 学生姓名 ： 殷宝升 指导教师 ： 吕德刚 职 称 ： 讲师 黑 龙 江 工 程 学 院 二一一年六月 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 The Graduation Design for Bachelors Degree Design of Dong Feng 140 Swinging Arm Type Truck Candidate： Yin Baosheng Specialty： Veheicle Engineering Class： B07-2 Supervisor： Lecturer Lv Degang Heilongjiang Institute of Technology 2011-06Harbin 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 黑龙江工程学院本科生毕业设计 摘 要 摆臂式垃圾车是装备有可回转的起重摆臂，车斗或集装垃圾悬吊在起重摆臂上 ,随起重摆臂回转、起落、实现垃圾自装自卸的专业自卸汽车。 发展 摆臂式垃圾车 具有节约资源 ,保护环境和减轻劳动强度等诸多优点。 目前， 摆臂式垃圾车 已经得到了广泛的应用，垃圾运输己经影响到我们生活的每一部分，对国民经济的发展有着重要的意义。 文中介绍了 摆臂式垃圾车 的改装设计说明。对车厢、摆臂装置、副车架、液压系统和附属机构进行了设计，并对不同方案进行了比较分析，保证了 摆臂式垃圾车 的先进性及实用性。叙述了在改装 摆臂式垃圾车 过程中容易出现的问题及相关专用设备的工作原理，并对整车性能进行了分析。 关键词： 专用汽车；液压系统；垃圾运输；摆臂装置；附属机构 黑龙江工程学院本科生毕业设计 ABSTRACT Swinging arm type truck is equipped with can turn around lifting swinging arm, the car fight or containers junk is suspensory on lifting swinging arm, with lifting swinging arm again, taking off and landing from the pack of MSW dump professional dump trucks. Development of swing arm garbage trucks with saving resources, protecting the environment and reduce labor intensity, and many other advantages. At present, swinging arm type truck has a wide range of applications, garbage transportation already affected every part of our lives for the development of national economy, has an important significance. This paper introduces the modification of swing arm garbage design explains. For car, swinging arm device, hydraulic system and affiliates carried on the detailed design, and the different schemes are compared and analyzed, and guarantee the swing arm advanced and practical roll-off garbage trucks. Describes the modification process of roll-off garbage trucks swing arm of the problems and related to the working principle of special equipment, and the vehicle performance is analyzed. Key words: Special Vehicle； Hydraulic system ； Junk transportation ； Swinging arm device ； Subsidiary body 黑龙江工程学院本科生毕业设计 目 录 摘 要 . I Abstract . II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 摆臂式垃圾车 的目的和意义 . 3 1.2 国内外现状及发展前景 . 1 1.2.1 国内外发展现状 . 1 1.2.2 摆臂式垃圾 车的发展前景 . 1 1.3 国外专用汽车产品的特点及其发展趋势 . 2 1.3.1 国外专用汽车产品的特点 . 2 1.3.2 国外专用汽车产品的现状及其发展趋 势 . 3 1.4 课题主要内容 . 3 第 2 章 方案设计分析与整车总布置 . 5 2.1 方案设计与分析 . 5 2.2 整车总布置 . 5 2.2.1 车厢厢体 布置及副车架外型尺寸的确定 . 5 2.2.2 摆臂 形式的选取与布置 . 5 2.2.3 液压 装置的布置 . 5 2.3 二类底盘选型 . 7 2.3.1 二类底盘初选 . 7 2.3.2 二类底盘装载质量的初步校核 . 7 2.4 本章小结 . 8 第 3 章 车厢 装置 及副车架 设计计算 . 9 3.1 车厢 外形尺寸设计 . 9 3.1.1 初步确定 车厢 尺寸及材料 . 9 3.1.2 车厢的设计规范及尺寸确定 . 9 3.2 副车架的设计 . 9 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3.2.1 副车架的截面形状及尺寸 . 10 3.2.2 加强板的布置 . 10 3.2.3 副车架前端形状及尺寸 .11 3.2.4 纵梁与横梁的连接设计 . 13 3.3 本章小结 . 15 第 4章 液压系统 . 16 4.1 液 压油缸的 选择 . 17 4.2 举升能力的校核 . 17 4.2.1 初始位置状态的校核 . 17 4.2.2 液压油缸举升状态的校核 . 17 4.3 液压泵及控制阀的选择 . 18 4.3.1 液压泵及流量确定 . 19 4.3.2 液 压原理及液压控制阀的确定 . 20 4.4 本章小结 . 21 第 5 章 摆臂的结构与 设计 计算 . 22 5.1 吊装工况受力分析 . 22 5.2 倾卸时的受力分析 . 23 5.3 本章小结 . 24 第 6 章 辅助系统设计 . 24 6.1 取力机构 的设计与选型 . 24 6.2 液力马达的选型 . 25 6.3 本章小结 . 27 结论 . 28 参考文献 . 29 致谢 . 30 黑龙江工程学院本科生毕业设计 附 录 . 31 黑龙江工程学院本科生毕业设计 买文档送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 黑龙江工程学院本科生毕业设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 第 1 章 绪 论 1.1 摆臂式垃圾车的目的和意义 垃圾处理工作是城市建设和管理的重要内容，与人民生活密切相关。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，环卫部门需处理的垃圾从数量到种类都日益增多。无疑，垃圾处理工作量将加大，这样，垃圾处理的效率问题将是我们面对的一个重要问题。垃圾的处理包括垃圾的收集、运输及最终处理，其中垃圾运输是重要的一环，这不仅因为它的效率直接影响整个垃圾处理工作的效率，而且如运输工具选择不慎，会在 运输过程中产生泄漏、废气等污染，严重影响垃圾处理工作及城市环境。摆臂式垃圾车由于装载量大，工作稳定，性能可靠，装载能力强，为完成上述工作创造了有利的条件。 1.2 国内外现状及发展前景 1.2.1 国内外发展现状 20 世纪 80 年代以来，我国垃圾车辆的研发机构、改装生产企业通过引进、消化、吸收国外先进技术，加快了对国产垃圾车产品的研发和生产，使国产垃圾车的技术装黑龙江工程学院本科生毕业设计 备水平得到了较快发展和很大提高。经过这些年的发展，垃圾车产品的类型、功能己能基本满足一般的作业需求，技术己经相对成熟，主要表现在 :优化的车厢填充角 度设计，可使垃圾最大压实密度提高 ；液压、电气控制系统同时具备全自动、半自动、电手动、纯手动功能 ；针对城市生活垃圾采用的专门技术可大幅度降低装载、压缩时的油耗，减少运行成本 ；密封设计技术可杜绝二次污染。 目前国内市场占有率较大的摆臂式垃圾车生产厂家有江苏悦达、南京晨光、青海新路、烟台海德和中联中标等企业。与国外先进产品相比，我国垃圾车的性能和功能还存在一定差距，低端产品特征明显，整车性能较差，大部分国产摆臂式垃圾车是以模仿进口车功能为基础来研制生产的，缺乏具有自主知识产权和概念创新的产品。在液压装置、机械作业 装置、测量计一量装置、自动控制装置、安全防护装置的技术水平上与国外先进产品还存在着一定的差距。 1.2.2 摆臂式垃圾车的发展前景 我国是发展中国家 , 目前国内垃圾运输水平还比较低 ,垃圾监测系统，在摆臂式垃圾车工作过程中，垃圾车的垃圾装载情况是管理者所关心的。垃圾车负载变化及垃圾厢内垃圾是否填满，在一般情况下都是很难监测的。通过加载垃圾监测系统能随时随地检测车辆负载的变化情况及垃圾是否填满，为垃圾车司机和管理者提供参考。提高垃圾车作业的科学性和行车的安全性，同时也可以减少工作人员工作量，提高工作效率。 液压控制装置，垃圾车液压装置应具有以下特征 :按照需要提供流量 ；较小的节流损失 ；减少管路连接工作 ；无泄漏 ；可与其它液压功能组合，如装载机构泵可以向番组桶等系统供油。 绿色视觉效果，车辆的外观造型及彩化已越来越受到环卫部门的重视，一些适合不同城市品味的彩化摆臂式垃圾车辆已成为城市的一道亮丽的风景。通过对车辆外形和性能的改进，消除或减轻视觉污染，避免或减少作业时对周围环境和人员的影响，使垃圾车辆与作业环境相协调。 除臭灭菌，除臭灭菌技术在垃圾车上的运用也是发展方向，杜绝细菌传播，减少臭气污染已成为当 务之急。目前一些臭氧除臭除菌技术己在该类产品上成功运用。 分隔车厢垃圾车车身内部结构可按一定比例划分为几部分，这种划分结构使得摆臂式垃圾车可在同一次作业时同时收集并且分隔几种不同类型的垃圾，可以最优化垃圾收集路线，这也为垃圾回收物流提供更多的可能性。 垃圾车物料监测研究，摆臂式垃圾车物料监测系统主要用于在作业的过程中对所装垃圾量进行计量。摆臂式垃圾车在作业中往往需要对所装的垃圾进行称量，由于工作黑龙江工程学院本科生毕业设计 场所、作业特点与作业要求所限，这种称量不可以采用固定的衡器也不可以让摆臂式垃圾车停下来进行静态的称量， 而必须采用车载等其它设备进行间接测量。物料监测系统可对装载的垃圾量累计计算，并用显示仪表加以显示，校准简便，能清楚地显示出所装的垃圾量及需要再装的垃圾量，从而使工作人员心中有数，以防止过载或欠载，减少无效跑车次数，节省作业时间，提高工作效率。 国内目前只有少数厂家引进国外技术在后装摆臂式垃圾车上装有车载监测系统，自主研发的或者具有自主知识产权的产品较少。 1.3 国外专用汽车产品的特点及其发展趋势 1.3.1 国外专用汽车产品的特点 多品种、小批量是西方工业先进国家组织专用汽车生产的一个主要特点。如英国约 克公司能生产牲畜运输车、保温车、冷藏车、自卸车、市政工程车、粉粒物料散装车等品种。日本东急车辆制造株式会社是日本最大的专用车公司，专用车产品以挂车、罐车为主，其中粉粒物料运输车占有较大比例。此外该公司还生产厢式车、自卸车、高空作业车、消防车、环卫车等品种； 厂家多、规模小是国外专用汽车生产行业的又一特点。例如英国专营和兼营专用汽车的厂家有 600 700 家，其中 70%的工厂职工人数在 30 人以下 ；根据美国 1981 年有关资料统计，专用车厂有 900 多家，而职工不足 20 人的有 500 多家。据 1988 年资料，日 本生产专用汽车的公司约有 128 家，工厂近 200 家； 零部件专业化生产。国外大部分专用汽车厂实质是一个总装厂。其产品按结构分工或组织专业化协作生产，如副车架、罐体、悬架等，自卸车油缸、工程车辆的关键专用设备等均由各专业厂集中生产。 1.3.2 国外专用汽车产品的现状及其发展趋势 欧洲的专用汽车主要是重型专用汽车，且绝大多数产品为不同规格尺寸和不同承载量的低货台货车、挂车和半挂车，最多的是适宜运输建筑机械的最大总质量为 30t或 40t 的低货台货车。国外专用汽车产品的发展趋势，具有重型化、散装水泥车的列车化、一 车多用化、以及新材料、新技术和微电脑的应用等特点，其中专用底盘专业化趋势最为明显。如日本丰田等大汽车公司的专用底盘均已实现系列化、专业化生产。近年来，国外不少汽车厂专门从事专用汽车底盘生产，尤其重视专用底盘的系列化、专业化生产，满足专用车的特殊需要。 1.4 课题主要内容 摆臂式垃圾车是通过安装在车上的液压控制系统控制摆臂回转， 摆臂式垃圾车是黑龙江工程学院本科生毕业设计 装备有可回转的起重摆臂，车斗或集装垃圾悬吊在起重摆臂上，随起重摆臂回转、起落、实现垃圾自装自卸的专业自卸汽车。 参考我国现阶段国情可见，在国家大力推行节能减排的政策指导 下，垃圾车具有广大的市场前景和可观的收益回报，因此本文只对摆臂式垃圾车进行改装设计。 具体设计包括以下内容。 1、 二类底盘选择； 2、 专用汽车的总体布置，绘制总布置草图； 3、 箱体总成的设计； 4、 摆臂的设计； 5、 液压系统的设计； 6、 辅助系统的设计； 7、 整车性能计算分析。 设计时尽量满足以下四点 : 1、 按照技术指标要求，设计一种摆臂式样垃圾车，满足专用车相关设计要求； 2、 正确根据给定东风二类底盘选择主要参数，进行车辆的总体布置，用总布置 草图表达主要底盘部件和重 要工作装置的布置； 3、 对车厢进行设计，完成部部件设计选型； 4、 摆臂的结构设计。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 第 2 章 方案设计分析与整车总布置 2.1 方案设计与分析 专用汽车总体布置的任务是正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件。使取力装置、专用工作装置、其它附件与所选定的汽车底盘构成相互协调和匹配的整体，达到设计任务书所提出的整车基本性能和专用性能的要求。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1. 汽车底盘 2. 副车架 3. 液压系统 4. 摆臂 5. 支腿 图 2.1 2.2 整车总布置 2.2.1 车厢厢 体的布置及副车架外型尺寸的确定 为使前后轴荷分配合理，整车质量分配均匀，车辆重心低稳定性高，厢体的位置为封头前端面距驾驶室前端 3400mm 处，底面与副车架接触，副车架外型尺寸为 2896 1705 200mm，材料型号为 20 的热轧槽钢（ GB/T707-1988），中间设置加强梁。 2.2.2 摆臂 形式的选取与布置 目前 , 在自卸车行业有多种结构型式。举升机构的型式目前国内常见的有 : 三角架放大举升机构 ( F 式、 T 式 )、双缸举升、前顶举升和双面侧翻。其中 ,中轻型自卸汽车多采用结构比较简单、布置尺寸较小的举升机构 , 如加伍德机构 (D 式 )； 中、大型自卸汽车多采用油压特性曲线较好的举升机构 , 如马勒里机构 (T 式 )； 大型自卸汽车多采用举升力系数较小的举升机构 ， 如浮动油缸连杆放大组合式 (F 式和 Z 式 )或者前顶举升式。 其中国际上尤其是欧美等国大都采用前举升自卸方式。这种自卸 方式 2003年在国内也得到了许多应用 , 如解放的 CA3260- 84、重汽的 ZZ3382- 84、川汽的 CQ3300- 84 等车型先后问世 , 在市场也得到了用户的认可。 1 结构组成。 摆臂式垃圾汽车主要是由二类底盘、上装副车架、车厢及多级油缸等组成 , 结构 非常简单。 2 结构性能优点。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1）整车重心低 , 行车稳定性好 , 只要后挡不干涉 , 副车架纵梁可以做得很低 , 最小可以与载货车相同。其结构简单、车厢底板与主车架上平面的闭合高度可以很小 , 整车稳定性好 , 液压系统压力较小； 2） 在机构式自卸汽车 设计中经常会发生机构与底盘横梁干涉 , 从而需对底盘横梁改制 ,很麻烦。而前摆臂方式则不必考虑上装与底盘干涉的问题 ,因而设计者不必再费劲地做很多的校核图了 ,大大地提高了产品的开发速度； 3）现在的用户对车厢的要求越来越大 ,垃圾车 的轴距也较原来大 ,传统的机构式举升无法将较长车厢举升到能卸货的角度 ,除非将副车架纵梁和车厢底盘纵梁的高度做得很大 ,才能布置下加大加强的机构。但这样整车的重心必然提高了 , 重心越高 , 行车尤其是在调整或转弯时很不稳定 , 存在安全隐患； 4） 传统的 T 式机构一般应用在载重 8t或以下的装卸汽车 中 , F式机构应用在 15t左右的装卸汽车中。这种机构的装卸汽车在超载时由于液压系统的压力过大 , 经常发生烧油泵、密封件损坏和根本不举升等问题 , 而垃圾摆臂汽车不需将油缸的推力放大到举升架和拉杆上便可以将车厢举升起来。因而前摆臂的油压特性非常好。液压元件不会因压力过高而损坏 , 液压系统的使用寿命更长 , 液压系统的故障比很低； 5） 结构简单 , 安装维护较方便。机构式摆臂由臂杆、吊链、举升油缸及其安装联接的座和轴组成 , 结构非常复杂 , 前举升是一种用多级油缸直推车厢前部从而达到卸货的一种方式只有油缸而无其它零部件 。这种结构非常简单 , 制造成本低 , 工艺性好7。 随着技术发展，今年来国内的前顶举升机构也得到较大发展，其中的代表是已国产的荷兰海沃整机系统，其成本也趋于合理。基于以上优点并参考国内外同类产品，本设计的举升系统采用前置前顶举升机构。其底座与副车架连接，液压缸通过焊接在厢体前端的支架铰接在一起，随举升位置不同而转动。 2.3 二类底盘选型 2.3.1 二类底盘初选 根据上装厢体尺寸参数及产品日常使用维护保养方便，再综合考虑产品造价，初步选择东风牌 EQ1092F19DJ型二类地盘，其详细参数如表 2.1。结合 上装实际，需要对二类地盘尺寸进行修改。 考虑到动力性、经济性及满足环保法规的要求，发动机选用东风康明斯发动机有限公司生产的 C26020 型柴油增压发动机，其 参数见表 2.2。变速器选择 DF6S750，六档手动变速器 ，该采用双杆远距离操纵，传动比见表 2.3。 表 2.1 东风 EQ1092F19DJ 参数 黑龙江工程学院本科生毕业设计 外型尺寸 (长 宽 高 )(mm) 71852 4703015 车厢尺寸 (长 宽 高 )(mm) 278016781365 总质量 (Kg) 9765 整备质量 (kg) 5570 额定载质量 (kg) 4000 接近角 /离去角 () 29/15 前悬 /后悬 (mm) 1065/2170 轴距 (mm) 3950 轴数 2 最高车速 (km/h) 90 发动机型号 EQB140-20 发动机功率 (kw) 103 发动机排量 3920 发动机生产商 东风康明斯发动机有限公司 底盘依据标准 GB3847-1999 GB17691-2001 轮胎 9.00R20 2.3.2 二类底盘装载质量的初步校核 东风 EQ1092F19DJ 装载质量为 4000kg，由于厢体材料 16MnR 的密度为 7900 kg/m3，则厢体直段质量 m1。 m1= dLh =479.837kg 由 JB-T4737-95 椭圆形封头标准得封头质量 m2 。 m2 =2 275.59kg =551.18kg 则整个厢体的质量 M= m1+ m2 =1 531.017kg。 初步计算装载质量为 14 000+1 531.017=15 531.017kg，东风 EQ1092F19DJ 二类底盘满足要求。 表 2.2 发动机参数 型式 直列六缸、四冲程水冷柴油增 压发动机 黑龙江工程学院本科生毕业设计 型号 C26020 额定转速 r/min 2 200 额定功率 KW (2200r/m) 191 最大转矩 NM(1400r/min) 1 025 最低燃油消耗率 g/(KWh) 200 缸径冲程 mm 114 135 排量 L 8 压缩比 17.3： 1 工作顺序 1-5-3-6-2-4 燃油：夏季： 0 号轻柴油：冬季：根据气温选用合适的轻柴油 表 2.3 变速器传动比 一档 二档 三档 四档 五档 六档 10.31 7.33 5.21 3.77 2.13 1.94 2.4 本章小结 本章对整体设计方案进行了分析对比，确定了整车方案设计分析与整车的布置、车厢厢体体的形式、摆臂选型、尺寸参数、装载质量及制造材料，以及厢体的举升形式和副车架的布置。选定了专用车的二类底盘，并详细介绍了二类底盘及动力总成的参数，为下一步整车总布置做好准备。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 第 3 章 车厢装置副车架设计计算 3.1 车厢外形尺寸设计 3.1.1 初步确定箱体尺寸及材料 根据任务书要求，需设计装载质量大于 6t 的摆臂式垃圾车。结合生产实际中对长距离大质量运输的要求，考国内外同类产品及材料性能，厢体材料选择 16MnR。厢体尺寸如图 3.1 所示。 图 3.1 厢体 3.1.2 车厢的设计规范及尺寸确定 将全金属焊接车厢设计成等刚度体车厢是专用汽车设计的重点 .但是很难既能保证高强度又能保证轻量化。 就整车而言，可以看成由车轮、前轴、后桥壳、悬架、车架、车厢及其橡胶缓冲块等不同刚度单元组合而成的弹性体，受力时，将按照各自的刚度产生各自的变形，其变形量与刚度成反比，吸收的能量与刚度成正比。 车厢刚度，无论是弯曲刚度还是扭转刚度，都会增加车架的相应刚 度，两者的刚度是相辅相成、互相补偿的。当汽车前后左右车轮处于高差较大的路面，车架扭曲较大时，车厢应该有一定的扭转随动性。如果车相的扭转刚度过大，当车架扭转到一定程度时，车厢前支承缓冲块相应的一侧压到极限位置，车厢纵梁的另一侧可能离开缓冲块，车厢前端的一大部分重量转移到一侧的车架纵梁上，纵梁可能超载损坏。如果黑龙江工程学院本科生毕业设计 车厢扭转刚度过小，能与车架扭转随动，当车架产生较大扭曲时，车厢可能因变形过大而早期损坏。 全金属焊接等刚度车厢设计的规范化的定量的设计计算方法并不是很完善，根据一些经验，可以知道一些设汁规范和经验 数据： 车厢底板和侧梁断面应小些，布置应密集，这样易于形成等刚度。垃圾汽车的车架断面系数也应比同级吨位的货车车架大一倍。 对于两轴载质为 6t的车厢，车架按 1.5t 整体重物从 lm 高处落人车厢的冲击负荷进行计算，车厢底板厚度应不小于 10mm，其选材强度等级大于 60kg 级。 5t自卸汽车的车厢底板厚度应不小于 6mm，本文所设计的垃圾车，其额定载荷为 4.5t，故其车厢底板厚度取 8mm。 车厢的内部形状应为簸箕形，底板前窄后宽，单边角度 1 1.5，横端面下窄上宽，单边角度 1 1.5。这样，当车厢 倾卸时，货物不易在车厢内卡住，易于倾卸。 由此，确定出 EQ1092F19DJ 车厢的尺寸如表 3.1： 表 3.1 EQ1092F19DJ 车厢主要尺寸 长 (mm) 宽 (mm) 高 (mm) 底板厚 (mm) 2896 1857 960 8 侧板厚 (mm) 底板倾斜角度 ( ) 侧板倾斜角度 ( ) 8 1 1 3.2 副车架的设计 在专用汽车设计时，为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷，同时也为了不破坏主车架的结构，一般多采用副车架 (副梁 )过渡。本车在工作中受较大的弯曲应力。因此，本车副车架纵梁采用两根抗弯性能 较好的平直槽行梁，材料为 16MnReL。 在增加副车架的同时，为了避免由于副车架刚度的急剧变化而引起主车架上的应力集中，所以对副车架的形状、安装位置及与主车架的连接方式都有一定的要求。 3.2.1 副车架的截面形状及尺寸 专用汽车副车架的截面形状一般和主车架纵梁的截面形状相同，多采用如图 3.2所示的槽形结构，其截面形状尺寸取决于专用汽车的种类及其承受载荷的大小。对于随车起重运输车的副车架来说，在安装起重装置的范围内，应按如图 3.3 和图 3.4 所示的方式用一块腹板将副车架截面封闭起来，以提高副车架的抗扭和抗弯能 力。 参照国内外总质量相近车型的副车架纵梁端面尺寸，确定副车架纵梁端面尺寸为100、 80、 6mm。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 图 3.2 副车架的截面形状 图 3.3 加强后的副车架截面形状 1-副车架； 2-腹板 图 3.4 加强腹板的位置 3.2.2 加强板的布置 车架中部 (液压举升机构位置 )所受弯曲、扭曲最大，因此在这一区域应加加强板，考虑到零件的工艺性，由于下翼板所受弯曲应力较大，因此，加强板紧贴下翼板，为了避免下翼板由于钻孔而导致抗弯强度下降，除与后加强板重叠部位，该加强板主要与腹板连接。 在纵梁 上加上加强板，加强板端头区域车架容易产生集中应力。为了降低应力集中，加强板端头形状有三种设计方式，见图 3.5。图 3.5 加强板的三种设计方式 本副车架为了批量生产时工艺简单，采用了图 3.5（ b）角型的端头形状。 3.2.3 副车架的前端形状及安装位置 1) 在保证使用可靠的前提下，为了提高挠曲性，减小副车架刚度，应尽量减少副车架的横梁，以减少对纵梁的扭转约束。 2) 副车架油缸支承横梁与翻转轴横梁形成框架。油缸支承横梁应尽量靠近后悬架黑龙江工程学院本科生毕业设计 前支承处的横梁，最好能位于后框架之内。因为这段主车架变形小，所以副车架对其扭转约束 力也相应减弱，同时保证了举升机构的几何特性。 3) 在副车架结构要求刚性较高时，可在主、副车架中间增加一层橡胶垫，当主车架变形时以弹性橡胶的变形来减弱副车架对主车架的约束。 4) 副车架与主车架连接如图 3.6 所示。 图 3.6 副车架与主车架的连接 A-A处是截面突变点，在受冲击载荷时，此处出现应力集中，严重时造成主车架断裂。这就要求副车架的前端结构要设计成渐变截面，以减缓应力集中 (见图 3-7) 图 3.7 副车架的前端结构 副车架前端形状常有三种形状 (见图 3.8)。 对于这三种不同形状的副车架前端，在其与主 车架纵梁相接触的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如图 3.8(c)所示： 0 1h mm ； 0 1 5 2 0l m m 。 （ a） U 形；（ b）角形；（ c） L形 图 3.8 副车架的三种前端形状 如果加工上述形状困难时，可以采用如图 3.9 所示的副车架前端简易形状，此时黑龙江工程学院本科生毕业设计 斜面尺寸较大。 对于钢质副车架：0 5 7h mm；0 2 0 0 3 0 0l m m对于硬本质副车架；0 5 10h m m；0lH副车架在汽车底盘上布置时，其前端应尽可能地往驾驶室后围靠近。 图 3.10 为某散装水泥运输车的罐体、副车架相对于汽车底盘的安装位置。在满足轴荷分配的前提下，其中 A不宜过大，留足空压机的位置即可； B 为副车架的前增离主车架拱形横粱的距离，一般在 100 mm 之内； C 为固定副车架的前面第一个 U 型螟栓距拱形横梁的距离，一般控制在 500-800 mm 的范围内。 （ a）刚质副车架 ；（ b）硬木质副车架 图 3.9 副车架前端简易 形状 图 3.10 副车架的安装位置 3.2.4 纵梁与横梁的连接设计 横梁与纵梁的连接方式主要有三种，见图 3.10 1-纵梁； 2-连接板； 3-横梁 图 3.10 横梁与纵梁的连接 图 3.10（ a）横梁与纵梁上下翼板连接，该种连接方式优点是利于提高纵梁的抗扭刚度。缺点是当车架产生较大扭转变形时，纵梁上下翼面应力将大幅度增加，易引起纵梁上下翼面的早期损坏。由于车架前后两端扭转变形较小，因此本车架前后两端采用了该种连接方式，为了提高纵梁的扭转刚度采用了纵向连接尺寸较大的连接板。横梁仅固定在腹板上 图 3.10（ b）横梁仅固定在腹板上，这种连接形式连接刚度较差，允许截面产生自由跷曲，可以在车架下翼面变形较大区域采用，以避免纵梁上下翼面早期损坏。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 图 3.10（ c）横梁同时与纵梁的腹板及上或下翼板相连，此种连接方式兼有以上两种方式连接的特点，但作用在纵梁上的力直接传递到横梁上，对横梁的强度要求较高。由于该车平衡悬架的推力杆与平衡悬架支架上的两根横梁连接，因此，这两根横梁与纵梁共同承受平衡悬架传递过来的垂直力 (反 )和纵向力 (牵引力、制动力 )。 综合以上考虑，本副车架的纵梁与横梁的连接采用第 3种方式，即横梁同 时与纵梁的腹板及上或下翼板相连，同时为了降低成本和适于批量生产，本车架纵梁和横梁的连接方式采用铆接。 3.2.5 副车架与主车架的连接设计 副车架与主车架的连接常采用如下几种形式。 1) 止推连接板 综合考虑三种连接方式的特点，以及装配工艺性，本文设计的 EQ1092F19DJ 主副车架之间采用止推连接板式。 图 3.11 是斯泰尔重型专用汽车所采用的止推连接板的结构形状及其安装方式。连接板上端通过焊接与副车架固定，而下端则利用螺栓与主车架纵梁腹板相连接。止推板的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副车架与主车架纵梁产 生相对水平位移。相邻两个推止推连接板之间的距离在 500 1000 mm 范围内。 1-副车架； 2-止推连接板； 3-主车架纵梁 图 3.11 止推连接板的结构 2) 连接支架 连接支架由相互独立的上、下托架组成，上、下托架均通过螺栓分别与副车架和主车架纵梁的腹板相固定，然后再用螺栓将上、下托架相连接，见图 3-12 所示。由于上、下托架之间留有间隙，因此连接支架所能承受的水平载荷较 小，所以连接支架应和止推连接板配合使用。一般布置是在后悬架前支座前用连接支架连接，在后悬架前支座后用止推连接板连接。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1-上托架； 2-下托架； 3-螺栓 图 3.12 连接支架 3.2.6 副车架的强度校核 如果已知车架在危险工况下，危险截面的弯矩为maxM，则可计算出副车架在危险截面的弯矩2maxM，即 : m a x 2 m a x 1 2M J M J J 副车架最大弯曲应力2max满足以下强度条件 : m a x2 m a x 122 HMJJ式中 : H 副车架截面高度 ； 许用弯曲应力 (可查有关手册 )。 以上所得出的副车架弯矩计算和强度校核公式完全可以用于设计计算和指导副车架的结构设计。 自卸汽车车厢在举升过程中，举升力随着举升角 度的变化和货物下卸量的变化而变化。为了确定油缸最大举升力和其他支承件的结构强度，必须了解车厢在整个举升过程中力的变化规律，可以用解析法或作图法求得。一般情况下，用作图法比较方便。 从静止开始，每隔 5 求一次举升力。作图方法如下 : 车厢举升时，整个系统匀速运动，是一个力平衡系统。可根据平衡体