运输车液压举重机构的实体设计与分析设计【毕业论文+CAD图纸三维模型通过答辩】
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毕业设计任务书 一、 毕业设计原始资料 1 某 运输车举升机构 的实物。 2 期刊网关于国内 运输车举升 系统 的发展。 3 2008 年 农垦总局重点实验室相关材料。 二、 毕业设计 任务及要求 1运输车举升机构是一个较为复杂的机械系统，它的选型、优劣关系到自卸车的整车及举升性能，在样车的投入市场初期，出现了一些质量和设计不合理的问题，因此调研黑龙江省某型号运输车举升机构的应用情况； 2 探讨 了 当 今使用率最高的三维 通过对 国产 某型号 运输车 主要部件结构特点的分析， 借助 软件进行装载机工 作 装置的三维 实体 设计 ， 由 真实地反映 其 几何形状 ， 还 反映 各部件空间位置，有效 检 测工作装置的各部件是否发生干涉，并及时解决问题 ； 改变相应的参数， 评估和优化产品在静态和动态性能， 从而提高了计算效率。 3 确定了 举升 机构 各个部件的基本参数与尺寸。重点 对 举升 机构进行运动仿真及对关键部件进行有限元分析 ， 验证设计的合理性，省去了制造样机进行反复实验、修改等环节，缩短了产品的开发周期 、 提高产品质量 和 降低产品成本 。 4尝试对 三角板 进行校核计算； 三、毕业设计 工作量 1设计 说明 书 毕业设计说 明书 应包括下列内容： 封面、毕业设计任务书、中文摘要、英文摘要、目录、前言、正文、参考文献、致谢、附录、论文评定成绩，并按顺序排列。 设计说明书的字数应在 22000 字以上，采用 打印。 2查阅 参考 文献 查阅文献 10 篇以上，其中查阅与课题有关的外文文献 2 篇以上，并将其中的 1 篇文献的摘要的原文和译文 （不少于 3000 汉字 ） 附在附录中 。 3设计图纸 毕业 设计图纸应符合国家有关制图标准，正确体现设计意图 ， 图面整洁，布置匀称，尺寸标注齐全，字体端正，线型规范。图纸全部由计算机绘制。 序号 图纸内 容 规格 比例 1 总装配图一张 1 号图纸 待定 2 三维装配图二张 4 号图纸 待定 4其它 工作量 ： （ 1）国外机型调研一周。 四 、毕业设计 进度安排 序号 起止日期 设计内 容 1 3 月 1 日 3 月 14日 撰写开题报告，开题答辩。 2 3 月 15 日 3 月 20日 论文综述的修改。 3 3 月 21 日 4 月 04日 确定方案，初步计算。 4 4月 5日 5月 23日 总体设计，画图和论文撰写与修改。 5 5 月 24 日 5 月 30日 毕业设计答辩。 6 5 月 31 日 6 月 6日 毕业设计整改。 五、参考资料 1. ，北京农业大学出版社。 2 机械工业出版社， 2007 年版。 3. 汽车设计手册 中国农业大学出版社。 4.机械设计手册，机械工业出版社。 4. 汽车构造 学，机械工业出版社。 5 六、审批意见 1教研室意见： 教研室主任签名： 年 月 日 2学院意见： 教学院长 签名： 年 月 日 - 1 - 目 录 摘要 . - 2 - . - 3 - 前言 . 错误 !未定义书签。 述 . 错误 !未定义书签。 题研究的目的 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 接 推动式举升机构 . 错误 !未定义书签。 杆组合式举升机构 . 错误 !未定义书签。 3. 液压系统参数确定 . 错误 !未定义书签。 厢的最大举升角 . 错误 !未定义书签。 定车厢与车架铰接点 O 的位置 . 错误 !未定义书签。 据本厂及配套厂家的现有资源，初选油缸参数。 . 错误 !未定义书签。 4. 前推连杆放大式举升机构技术分析 . 错误 !未定义书签。 压举升机构运动学分析 . 错误 !未定义书签。 压举升机构静力学分析 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 拟样机模型的建立 . 错误 !未定义书签。 建约束副和驱动 . 错误 !未定义书签。 真结果与分析 . 错误 !未定义书签。 6. 三角板结构分析 . 错误 !未定义书签。 毕业设计感想 . 错误 !未定义书签。 总结 . 错误 !未定义书签。 结束语 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 附录 1 . 错误 !未定义书签。 附录 2 . 错误 !未定义书签。 - 2 - 运输车液压举重机构的实体设计与分析 摘要 随着科学技术的不断发展， 术得到了前所未有的发展， 利用 势 ， 从二维几何绘图到三维实体造型以及机械运动仿真和机构有限元分析等功能模块给设 计 人员提供了十分方便的设计手段。目前，大多数的工厂和学校在进行整机设 计时， 基本上还停留在静态设 计 的基础上，还停留在计算机辅助绘图的水平。文章主 要基于美国 (件， 是 当 今使用率最高的三维 当机构的结构修改以后，只需要改变相应的参数， 让设计人员评估、理解和优化产品在静态和动态性能， 从而提高了计算效率。 本车举升机构是一个较为复杂的机械系统，它的选型、优劣关系到自卸车的整车及举升性能，在样车的投入市场初期，出现了一些质量和设计不合理的问题，如图 5节 借助 软件进行装载机工作装置的三维实体设计， 由 不仅可以真实地反映其几何形状，还能反映出各部件空间位置，有效检测工作装置的各部件是否发生干涉，并及时解决问题；此外，它还能够对举升机构进行运动仿真及对关键部件进行有限元分析，验证设计的合理性，省去了制造样机进行反复实验、修改等环节，缩短了产品的开发周期、 提高产品质量和 降低产品成本。 关键字 ： 举升机构 ( 运动仿真 - 3 - of AM AE a d d as to a of At of in in in ) is s d to in so as to is a of of of to of in in as in 3d of in In it of of of on of of ( AM 运输车液压举重机构的实体设计与分析 本车举升机构是一个较为复杂的机械系统，它的选型、优劣关系到自卸车的整车及举升性能，在样车的投入市场初期，出现了一些质量和设计不合理的问题 ，如图所示： 接推动式举升机构 油缸直接作用在车厢底板上的举升机构称为直接推动式举升机构，简称直推式举升机构 ，前者油缸支在车厢中部，油缸行程较小，油缸的举升力较大，多采用双缸双柱式油缸；后者的油缸支在车厢前部，油缸的举升力较小，油缸行程较大，一般用于重型自卸汽车上，油缸则通常采用多级伸缩油缸。 油缸与车厢底板之间通过连杆机构连接的举升结构称为连杆组合式举升机构 厢的最大举升角 在设计时要求最大举升角必须大寸装载货物的安息角，最大举升角取的越大卸货越可靠，但连杆式举升机构的行程放大系数也就越大，在液压油缸伸长量不变的情况下，势必将增大举升三角臂的尺寸，使举升机构的布置空间更加紧张，这将无益于建造纵深的降低。在对市场和用户进行调查研究的基础上，该车型的车厢的最大举升角为 50 。 物料名称 煤 焦炭 粘土 细沙 粗沙 水泥 铁矿石 石灰石 安息角 27 45 50 50 30 35 50 40 50 40 45 40 45 2. 液压系统参数确定 定车厢与车架铰接点 在使车厢举升至最大举升角时不与纵梁干涉，保证车厢后栏板距地面符合的高度要求的前提下，确定出车厢与车架铰接点 据本厂及配套厂家的现有资源，初选油缸参数 0装距 =810缸工作行程 =510径 =110统压力 180建立后续举升机构仿真优化设计的平台，使举升机构的运动和动力仿真分析在此基础上进行，作图图解表示如下： 举升机构局部原理三维视图如下： 压举升机构动力学分析 图为举升机构在任意举升角位置时的机构简图，通过动力学分析能确定举升机构的位移、速度和加速度。 压举升机构静力学分析 通过静力学分析能够确定 A、 B、 拟样机模型的建立 在用 建模时，应对实际的自卸车模型进行简化，这样不仅可以节省建模时间，也可以保证仿真及分析过程能够顺利进行；同时，由于 力学求算时，只考虑零件的质心和质量，而对零件的外部形状不予考虑，因此在模型中精确地描述出复杂的零件外形，并没有多大的实际意义。 荷） 建约束副和驱动 各构件间的摩擦力相对于各构件所受的压力很小，所以本例不加载摩擦。物理参数中，各部件质量、质心位置和转动惯量等参数对某一车型而言是固定不变的，因而不会影响具体车型的仿真及优化结果。这些参数中，工作油缸、三角臂和拉杆等部件的重量相对举升重量很小，可忽略其影响。因此，本文仅将货物质心位置、举升重量作为参数化建模的物理参数；另外，将各部件视为刚性元件，忽略各铰接点的摩擦力。为了充分利用 油缸活塞移动速度也进行参数化处理，以便在举升速度较快时考虑加速度对举升机构的影响，本文假定活塞相对缸体匀速移动，故在移动副中创建直线驱动，速度为 s。 模拟动画 真分析 干涉分析：在合理选择和确定举升机构中各主要构件的尺寸后，经过反复验证，各个构件在举升过程中运动自如无干涉，受力合理，在保证车厢举升至最大角度时不与车架发生干涉 运动轨迹仿真结果 5. 三角板结构分析 动力学仿真可为支撑杆件和液压机构等主要部件的强度设计提供了数值依据，将该运动模型导入 如求各铰接点的反力，以对零部件进行应力分析，校合强度和刚度，验证零部件的结构是否合理，计算机构任一时刻的位置、速度、加速度；通过运动分析可以得出装配的最佳配置，通过尺寸变量对机构进行优化等。以改进设计后的三角板为例进行结构分析，对使用过程中容易出现问题的主要部位（如图所示）进行改进，以提高其设计的合理性。 三角板受损情况 三角板的三维模型 在 压油缸的压力 在 拉杆的压力 在 车厢的压力 强度分析过程 将装配体链接入 过程如下： 定义各部件材料，实际生产制造时三角臂和三角臂加强套采用材料为 以采用材料库各向同行材料钢（ 其杨氏模量是 199948N/松比是 度是 于同一块三角板， A、 点，将前面分析结果传人；用实体 (成单元网格，为提高精度，采用 10结点的网格划分后，共得到 1780个网格单元，其网格图如图所示。 把三维实体导入 动臂的三维立体模型为基础加以处理，把其定义为静力学 (析模型对三角板进行结构分析计算，根据三角板的工作特点对三角板施加等效约束，根据三角板受力的特点，忽略重力的影响，有限元模型及应力分布如图所示，由分析云图可得出整个三角板的应力水平较低，未超过材料的许用应力，其材料的利用率为41，最大应力区域在举升油缸与三角板铰点处附近，此三角板运用在自卸车举升机构是可行的，未达到三角板材料的强度极限，符合设计要求且有一定的强度储备。 应力云图 创新设计 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） I 学士学位毕业论文（设计） 运输车液压举重机构的实体设计与分析 学生姓名： 学 号 ： 指导教师： 所在学院： 工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 中国大庆 2010 年 6 月 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） 科毕业设计任务书 题 目： 运输车液压举重机构的实体设计与分析 专 业： 机械设计 制造 及其自动化 班 级： 2006 级 学生姓名： 学 号： 指导教师： 车 刚 黑龙江八一农垦大学工程学院 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） 业设计任务书 一、 毕业设计原始资料 1 某 运输车举升机构 的实物。 2 期刊网关于国内 运输车举升 系统 的发展。 3 2008 年 农垦总局重点实验室相关材料。 二、 毕业设计 任务及要求 1运输车举升机构是一个较为复杂的机械系统，它的选型、优劣关系到自卸车的整车及举升性能，在样车的投入市场初期，出现了一些质量和设计不合理的问题，因此调研黑龙江省某型号运输车举升机构的应用情况； 2 探讨 了 当 今使用率最高的三维 通过对 国产 某型号 运输车 主要部件结构特点的分析， 借助 软件进行装载机工 作 装置的三维 实体 设计， 由 真实地反映 其 几何形状 ， 还 反映 各部件空间位置，有效 检 测工作装置的各部件是否发生干涉，并及时解决问题 ； 改变相应的参数， 评估和优化产品在静态和动态性能， 从而提高了计算效率。 3 确定了 举升 机构 各个部件的基本参数与尺寸。重点 对 举升 机构进行运动仿真及对关键部件进行有限元分析 ， 验证设计的合理性，省去了制造样机进行反复实验、修改等环节，缩短了产品的开发周期 、 提高产品质量 和 降低产品成本 。 4尝试对 三角板 进行校核计算； 三、毕业设计 工作量 1设计 说明 书 毕业设计说明书 应包括下列内容： 封面、毕业设计任务书、中文摘要、英文摘要、目录、前言、正文、参考文献、致谢、附录、论文评定成绩，并按顺序排列。设计说明书的字数应在 22000字以上，采用 印。 2查阅 参考 文献 查阅文献 10 篇以上，其中查阅与课题有关的外文文献 2篇以上，并将其中的1篇文献的摘要的原文和译文 （不少于 3000 汉字 ） 附在附录中 。 3设计图纸 毕业 设计图纸应符合国家有关制图标准，正确体现设计意图 ， 图面整洁，布置匀称，尺寸标注齐全，字体端正，线型规范。图纸全 部由计算机绘制。 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） 号 图纸内 容 规格 比例 1 总装配图一张 1号图纸 待定 2 三维装配图二张 4号图纸 待定 4其它 工作量 ： （ 1）国外机型调研一周。 四 、毕业设计 进度安排 序号 起止日期 设计内 容 1 3月 1日 3月 14日 撰写开题报告，开题答辩。 2 3 月 15 日 3 月 20日 论文综述的修改。 3 3 月 21 日 4 月 04日 确定方案，初步计算。 4 4月 5日 5月 23日 总体设计，画图和论文撰写与修改。 5 5 月 24 日 5 月 30日 毕业设计答辩。 6 5 月 31 日 6 月 6日 毕业设计整改。 五、参考资料 1. ，北京农业大学出版社。 2 机械工业出版社，2007年版。 3. 汽车设计手册 中国农业大学出版社。 4.机械设计手册，机械工业出版社。 4. 汽车构造 学，机械工业出版社。 5 六、审批意见 1教研室意见： 教研室主任签名： 年 月 日 2学院意见： 教学院长 签名： 年 月 日 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） V 目 录 摘要 . . 言 . - 1 - 述 . - 2 - 题研究的目的 . - 3 - . - 3 - 接推动式举升机构 . - 4 - 杆组合式举升机构 . - 4 - 3. 液压系统参数确定 . - 6 - 厢的最 大举升角 . - 6 - 定车厢与车架铰接点 O 的位置 . - 7 - 据本厂及配套厂家的现有资源，初选油缸参数。 . - 7 - 4. 前推连 杆放大式举升机构技术分析 . - 8 - 压举升机构运动学分析 . - 8 - 压举升机构静力学分析 . - 13 - . - 15 - 拟样机模型的建立 . - 17 - 建约束副和驱动 . - 17 - 真结果与分析 . - 18 - 6. 三角板结构分析 . - 20 - 毕业设计感想 . - 23 - 总结 . - 24 - 结束语 . - 24 - 致谢 . - 25 - 参考文献 . - 26 - 附录 1 . - 28 - 附录 2 . - 29 - 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） 输车液压举重机构的实体设计与分析 摘要 随着科学技术的不断发展， 术得到了前所未有的发展， 利用 势 ， 从二维几何绘图到三维实体造型以及机械运动仿真和机构有限元分析等功能模块给设 计 人员提供了十分方便的设计手段。目前，大多数的工厂和学校在进行整机设 计时， 基本上还停留在静态设 计 的基础上，还停 留在计算机辅助绘图的水平。文章主要基于美国 (件， 是 当 今使用率最高的三维 当机构的结构修改以后，只需要改变相应的参数， 让设计人员评估、理解和优化产品在静态和动态性能， 从而提高了计算效率。 本车举升机构是一个较为复杂的机械系统，它的选型、优劣关系到自卸车的整车及举升性能，在样车的投入市场初期，出现了一些质量和设计不合理的问题，如图 5节 借助 软件进行装载机工作装置的三维实体设计， 由 不仅可以真 实地反映其几何形状，还能反映出各部件空间位置，有效检测工作装置的各部件是否发生干涉，并及时解决问题；此外，它还能够对举升机构进行运动仿真及对关键部件进行有限元分析，验证设计的合理性，省去了制造样机进行反复实验、修改等环节，缩短了产品的开发周期、 提高产品质量和 降低产品成本。 关键字 ： 举升机构 ( 运动仿真 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） of AM AE a d d as to a of At of in in in ) is s d to in so as to is a of of of to of in in as in 3d of in In it of of of on of of ( AM 龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） - 1 - 前言 自卸车的车厢分后向倾翻和侧向倾翻两种，通过操纵系统控制活塞杆运动，后向倾翻较普遍，推动活塞杆使车厢倾翻，少数双向倾翻。高压油经分配阀、油管进入举升液压缸，车厢前端有驾驶室安全防护板。 发动机通过变速器、取力装置驱动液压泵，车厢液压倾翻机构由油箱、液压泵、分配阀、举升液压缸、控制阀和油管等组成。车厢液压倾翻机构由油箱、液压泵、分配阀、举升液压缸、控制阀和油管等组成。发动机通过变速器、取力装置驱动液压泵，高压油经分配阀、油管进入举升液压缸，推动活塞杆使车厢倾翻。以后向倾翻较普遍，通过操纵系统控 制活塞杆运动，可使车厢停止在任何需要的倾斜位置上。车厢利用自身重力和液压控制复位。 自卸汽车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将车厢倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位的专用汽车。按不同的用途自卸车可分为两大类：一类是非公路运输用的重型和超重型（额定装载质量在 20卸汽车。这种自卸汽车主要应用于大型矿山、水利工地等场所，运输的货物通常是由与其配套的挖掘机械来完成装载的。这类汽车也称为矿用自卸汽车。这类自卸车辆在长度、宽度、高度以及轴荷等方面不受公路法规的限制，但同时它也只能在矿山 、工地上使用，而不得用于公路运输。另一类是公路运输用的轻、中、重型（装载质量在 220t）普通自卸汽车。这种自卸车主要承担着泥土、砂石、煤炭等松散货物的运输工作，它通常也是与装载机械配套使用的。 普通自卸车辆有多种分类方法，按运输货物倾卸方向分为：后倾式、侧倾式、三面倾式和底卸式自卸汽车；按货箱栏板结构分为：栏板一面开启式、栏板三面开启式和簸箕式（即无后栏板式）汽车；按装载质量分为：轻型自卸汽车 (中型自卸汽车（ 8t）和重型自卸汽车（ t ）。 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） - 2 - 述 运输车中自卸车 是指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆。由汽车底盘、液压举升机构、货厢和取力装置等部件组成。 自卸车在土木工程中，经常与 挖掘机 、 装载机、 带式输送机等工程机械联合作业，构成装、运、卸生产线，进行土方、砂石、散料的装卸运输工作。 新自卸车或大修出厂的车必须进行试运转，使车厢举升过程平稳无窜动。使用时各部位应按规定正确选 用润滑油，大大节省卸料时间和劳动力，举升机构严格按期调换油料。按额定装载量装运，严禁超载。自卸车的发动机、底盘及驾驶室的构造和一般载重汽车相同。 年来国内 自卸车 也开始注重在轻量化方面下功夫。但是，出于成本和技术方面考虑，国内的自卸车仍然以普通钢材、钢板为主要材料，而且为了追求超载，通常把车箱做得比较大，如 84 的车型有的车厢做到 8米多长， 64的车型做到 6 ，车厢厚度多为底 10边 8。在牵引半挂自卸车领域，国内的产品更是稀 少。有少部分企业开发出侧翻和后翻的整体式半挂自卸车，但由于半挂车技术落后，车辆长度较大，应用范围受到很大限制。 目前国内的卡车制造企业开始注重产品的改装潜力。值得一提的是东风的天龙、天锦，这两款车在底盘设计上与欧洲卡车比较接近，且采用了标准孔设计，方便改装企业改装。不过，对于一些用于中长途土石方运输的自卸车车辆，近年随着治理超载，国内重型车飞速发展，在车型以及产品结构方面都发生了巨大的变化。在这一过程中自卸车也得到了发展，特别是在种类、结构、车辆材料方面都发生了翻天覆地的变化，出现了很多新品种，如专 用的矿用自卸车、市政土石方运输车、大容量的运煤自卸车以及工程恶劣路况用车等。值得注意的是，这些产品中逐渐引入欧洲的技术理念，从原型设计到结构和材料的应用，开始注重借鉴欧洲的成熟经验，并结合国内的市场实际，表现出自身的一些特点。 欧洲车辆的标准化程度较高，许多企业都采取总成模块化设计理念，一些集成化的零部件如护栏、爬梯、备胎架、保险杠总成等均由专门的零部件厂商提供。这些标准化和模块化的零部件造型独特、美观大方。整车生产企业采用螺栓等可拆卸的装配方式，将这些集成零部件与整车装配，极大地提高了生产效率，也 方便了维修。 专用自卸车是在大型工程中，最有效、最合理的运输工具之一，是完成专项作业的移动设备。它不仅满足交通运输的一般要求，还能更好的适应工作地点的环境。更能克服一般运输车辆不足的缺点。 专用自卸车主要是在已有底盘上进行改装，安装专用的设备，如专用车厢，举升机构，液压缸，等。随着经济社会的发展，自卸车在我国经济发中确立其重要的地位， 尤其是 适用于各类矿山、水利工程，承载能力强、转弯半径小的重型车需求量尤为明显 。 本论文主要从专用的整体设计出发，主要写了液压系统 举升机构的 设计并且确黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） - 3 - 定自卸汽车最大 举升角应保证货物彻底卸净， 并使车厢和底盘不发生干涉，通过计算， 对卸汽车最大举升角的规定进行确认，对自卸汽车的重要部件如液压系统 ,进行了定性的分析，以确定举升力的大小、达到设计载荷是所需的要求 ,，并对车厢的长、宽、高进行了计算设计，以达到底盘最大总质量的的要求，使自卸车的前后轴的载荷在最大承载质量的范围之内。 自卸车以其自 20世纪以来，不断发展日趋完善，已经成为当今货物运输的主要车辆之一，自卸车具有高度的机动性和卸货机械化等优点，通常与铲式装载机挖掘机或皮带运输机等配套使用，实现装卸机械化，从而大大 缩短装卸时间，提高运输效率并可节省劳动力，减轻劳动强度。目前，随着国民经济的迅速发展，国内需求的持续扩大，尤其是我国实施西部大开发战略以来，我国自卸车汽车市场取得了飞速的发展。今后，随着制造业的发展，自卸车不断采用新材料、新工艺、提高其质量利用系数，具有较大的速度范围和较高的传动效率，操纵与控制更方便更完善，在城市建设、服务和高等级公路运输方面将有更广的用途。 题研究的目的 装载车厢能自动倾翻一定角度卸料，大大节省卸料时间和劳动力，缩短运输周期，提高生产效率，降低运输成本，是常用的运输 专业车辆 。 随着 我国经济的不断发展，尤其是自 2001 年 11 月 10 日起，中国正式成为 员国，国内市场逐渐开放。同时，我国亦确立了以扩大内需为主的经济政策，实施西部大开发战略，加大对基建项目的投资力度，农林牧渔、采矿、水利、军工、环保、商业运输、交通、通讯、金融、机场、电力、城市建设和石油开采等行业均快速发展，使各种类型的专用车需求量大增。在广大城乡的沙场、矿山、工地及一般的土木工程等的运输作业中，轻型农用自卸车以其灵活机动、价格低廉的优点得到了广泛的应用。举升机构是轻型农用自卸车卸料作业的关键部件，它直接影响着轻型农用 自卸车的整车性能和举升性能，是自卸车设计时首先需要解决的问题。液动举升机构是工程自卸车常用的一种举升机构，它实际上是一种演化形式的四连杆机构，通过外力（液压举升油缸施加）作用实现四连杆运动，从而实现将货物倾卸的目的。 现在广泛采用液压举升机构 ， 根据油缸与车厢底板的连接方式，常用的举升机构可以分为直接推动式和连杆组台式两大类 ，介绍如下 。 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） - 4 - 接推动式举升机构 油缸直接作用在车厢底板上的举升机构称为直接推动式举升机构，简称直推式举升机构。按举升点在车厢底板下表面的位置，该类举升 机构又可分为油缸中置 (图2油缸前置 (图 2种型式。前者油缸支在车厢中部，油缸行程较小，油缸的举升力较大，多采用双缸双柱式油缸 ； 后者的油缸支在车厢前部，油缸的举升力较小，油缸行程较大，一般用于重型自卸汽车上，油缸则通常采用多级伸缩油缸。 图 2 接推送 式举升机构 he of 杆组合式举升机构 油缸与车厢底板之间通过连杆机构连接 的 举升结构称为连杆组 合 式举升机构。生产 实践 表明，连杆组台 式举升机构具有很大的优越性。根据油缸的安装特点，连杆组台式举升机构又可分为油缸前推 (后推 )连杆放大式、油缸前推 (后推 )杠杆平衡式、油缸浮动等多种结构型式。 （ 1） 油缸前推连杆放大式 (马勒里式 )举升机构 该种举升机构 (图 2通过三角板与车厢底板相连，车厢的举升支点较靠近车厢的前部，故车厢受力状况较好；当达到最大举升角度时，油缸几乎处于垂直状态，车厢上升到最高位置不易倾下，稳定性好；油缸最大推力较小，油压特性好。但整个机构较 庞 大，油缸在举升过程中的摆角较大，工作行程较 大。 图 2推连杆放大式举 升机构 of 2） 油缸前推杠杆平衡式举升机构 该种举升机构 (图 2通过拉杆与车厢底板相连，举升支点较靠近车厢的前部，故车厢受力状况较好；初始时拉杆几乎是垂直顶起车厢，因此机构 运 动性能好。但该机构三角形连杆的几何尺寸较大，结构不紧凑 ， 油缸摆角较大，工作行程较大 ， 液压管路不易布置。 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） - 5 - 图 2of 3） 油缸后推连杆放大式 (加伍德式 )举升机构 该种举升机构 (图 2通过三角板与车厢底板相连推动车厢，启动性能较好，并能承受较大的偏置载荷；举升支点在车厢几何中心附近，车厢受力状况较好。但该机构举升力系数较大 ， 工作效率较低。 图 2推连杆放大式举升机构 he of 4） 油缸后推杠 杆平衡式举升机构 该种举升机构 (图 2的油缸下 铰 点、三角板的固定铰点、车厢翻转铰点几乎均匀分布在副车架上，减少了车架后部的集中载荷；同时，这种三点支承方式有利于改善机构的整体横向刚性。举升过程中油缸摆角小 ， 机构的工作效率也较高，但机构举升力系数较大，使相同举升质量所需举升力较其他举升机构大 。 图 2推杠杆平衡式举升机构 of 5） 油缸浮动式举升机构 图 2缸浮动式举升机构 he of 种机构 (图 2油缸的一端直接与车厢底板相连，另一端不是固定在车架上，而是可以随着车厢的翻转而运动，故称为油缸浮动式举升机构 该机构的拉杆也与车厢底板直接相连，举升支点较靠近车厢的前部，故车厢受力状况较好，工黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） - 6 - 作效率较高。但该机构几何尺寸较大，结构不紧凑 ,举升过程中油缸摆角较大，使得液压管路难于布置。 由以上分析可知， 现在的液压举升机构有多种型式，每种型式的性能各有千秋，要因车而异，合理选 用，选用的原则是 :首先必须充分考虑车辆的使用条件和环境 ；其次要 考虑制造工艺 ；最后要 兼顾成本 。 根据本车的使用特点和环境来看， 工作条件差，用户经常严重超载 ， 经常在无路的环境中工作，尘土多，维修 条件差， 对价格方面的要求是造价低， 性价比要求高，车辆 离地间隙 较 大 (大于 200建造纵深小 ，选用 横向刚度好 、 举升转动圆滑 、 车厢骨架受力均衡 、维修 简便、具有寿命长、密封工艺好、不易泄漏、制造成本低 、 超载能力强 等优势 的前推连杆 放大 式举升机构 较为合适 ， 即小的装载质量、大的超载系数和良好的经济性能。 3. 液压系统参数确定 连杆组合式举升机构从其设计原理上讲属于一种演化了的四连杆机构 ,机构的组成部分有 :车厢、车架、拉杆、三角臂和液压油缸，设计涉及到 6个铰支点，如图3系统具有良好的油压特性曲线 ， 保证设计所限定的参数，避免工作期间的液压冲击，保护液压元件，改善机构各部件的受力状况，给部件以合理的强度储备 ,首先 确定自卸系统的性能和尺寸参数。 图 3车举升机构简图 he of of 厢的最大 举升角 一般货物都有一定的安息角，各种货物的安息角取值如表 3在设计时要求最大举升角 必 须 大寸装载货物的安息角 ， 最大举升角取的越大卸货越可靠，但连杆式举升机构的行程放大系数也就越大，在液压油缸伸长量不变的情况下，势必将增大举升三角臂的尺寸，使举升机构的布置空间更加紧张，这将无益于建造纵深的降低。在对市场和用户进行调查研究的基础上，该车型的车厢的最大举升角为 50。 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） - 7 - 表 3见的货物安息角 he of 料名称 煤 焦 炭 粘土 细沙 粗沙 水泥 铁矿石 石灰石 安息角 27 45 50 50 30 35 50 40 50 40 45 40 45 定车厢与车架铰接点 O 的位置 在 使 车厢举升至最大举升角时不与纵梁干涉，保证车厢后栏板距 地面符合的高度要求的 前提下 ， 确定 出 车厢与车架铰接点 据本厂及配套厂家的现有资源，初选油缸参数。 安装距0L=810缸工作行程 L =510径 =110统压力 180建立后续举升机构仿真优化设计的平台，使举升机构的运动和动力仿真分析在此基础上进行，作图图解表示如下： 图 3升机构图解 of 过作图法并参照以前的布置经验，确定的举升机构在初始位置 =0时的位置坐标为： 0， 0）、 1230， 80）、 1382， 1755， 225）、2225， 120）、 2265， 550），考虑到转轴直径及安装尺寸， 05升机构局部原理三维视图如下： 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） - 8 - 图 3升机构三维 原理 视图 he of . 前推连杆放大式举升机构技术分析 举升机构是一个动态的工作过程，在分析机构载荷时，应对整个工作过程的 任意举升角 时的情况进行分析，比较不同角度时的油缸推力和主要构件的负荷。对举升机构进行运动学和力学分析，对举升机构各构件运动参数之间的关系进行分析，建立车厢在运动过程中各参数在任意举升角的数学关系，并且建立举升力与各铰接点处运动副支反力关系方程，为后面的机构运动学和动力学仿真提供相关的理论基础和依据。 压举升机构运动学分析 图 4段 体与活塞杆组成移动副，整个机构的自由度为 1， 虚线为车厢处于水平位置时整个举升机构的 位置关系 。 图 4缸前推连杆放大式举升机构运动简图 he of of 中， 车厢与车架 和 举升三角臂的铰接点为 0、 C； 拉杆与车架 和 举升三角臂的铰接点为 D、 A； 液压油缸与车架 和 三角臂的铰接点为 E、 B； 文（ 设计 ） - 9 - 的质心点， 为便于分析计算和在设计中侧重于安全 ，假设举升过程中举升质量的质心相对于车厢的位置不变，即 样在整个举升过程中举升重量不变，求得的举升力系数具有较好的可比性。以车厢与车架的铰接点为坐标原点建立图5角 坐标系， 0、 D、 0为构件铰接点在车厢举升角 =0 时的位置，此时各点坐标为A(0B(0C(0 D(0E(0G(0A,B,C,D,E, 时的位置 ， 各铰接点的位置坐标设定为 :A( ,B( ,C(y),D ( ,E( ,G(y)，其中 两点在运动过程中固定，故00 首先，进行 举升机构的位置分析研究 ，即 ： （ 1） 拉杆 22 )()(（ 4 举升三 角臂的三边长度 如下 : 22 )()(（ 4 22 )()(（ 4 22 )()(（ 4 举升过程中液压油缸的总长度 ( : 22 )()( （ 4 举升机构运动过程中，液压油缸的伸长量 (s): s= 810； (2)车厢转角为最大转角内的任意值 时， C、 cx，下式求得 : s o s （ 4 co ss （ 4 质心 GG )由下式求得 : s o s （ 4 c o ss y G （ 4 (3)举升角为 时， 解方程组 : 220 )()( （ 4 22 )()( （ 4 即可求出 A (4)举升角为 时， 解方程组 : 黑龙江八一农垦大学毕业 论文（ 设计 ） - 10 - 22 )()( 22 )()( （ 4 即可求出 B (5)直线 xx （ 4 直线 xx 3xx 直线 xx 4对于上述两 个 方程，联立即可求解出 的 坐标值 ),( PP (6)221 )()()()( （ 4 (7)222 )()()()()()( （ 4 223 )()()()()()( （ 4 (8)对于质心 当 车厢放平状态时角 的值为 ：（ 4 作用力方向的 距离 )c o s (22 5 (9)224 )()()()()()( （ 4 225 )()()()()()( （
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