QY3060高位自卸车改装设计（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 咨询 院 毕业设计 (论文 ) 位自卸车改装设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 购买后包含有 咨询 I 摘 要 本文首先对自卸车的设计特点以及国内外发展现状做了相关的概述。接着，从车厢的设计、 自卸车 构的设计等方面进行了 红岩 自卸车的总体设计。本文通过对几种常见的 自卸车 构进行逐一分析与比较，然后选择其中一种方案作为高位自卸车的设计最终方案，然后根据这种方案进行分析与计算得出结论。最后进行了校核与验证，得出设计结果的正 确性和合理性。 文中一开始阐述了高位自卸汽车改装设计的目的和意义、发展状况以及应用前景。接着分析论证了一种装载质量为 高位自卸汽车的总体设计方案，进行了其 自卸车 构、倾卸机构和后厢门开合机构等主要机构的方案分析和选择、分析析以及强度和刚度的计算校核 。 另外，文中还简单介绍了液压系统的设计计算方法和过程。最后对改装完成后的高位自卸汽车进行了必要的动力性、燃油经济性和稳定性等主要整车性能的计算分析，计算结果表明整车性能满足要求。 关键词： 改装设计 ； 高位自卸汽车； 剪式 自卸车 构 购买后包含有 咨询 买后包含有 咨询 V is of it be to be as be to to to to it is to it of a of of of it,s as , up to of on to in of in on of of of as of 买后包含有 咨询 目 录 摘 要 1 章 绪论 1 题研究的目的 1 卸车概述 1 题研究现状及分析 2 课题的研究内容 4 第 2 章 高位自卸车总体设计 5 体布置原则 5 厢的设计 7 位自卸汽车底盘的选择 8 第 3 章 高位自卸汽车结构方案分析 12 位自卸汽车的自卸车构的设计与分析 13 行四边形自卸车构 13 型自卸车构 15 级剪式自卸车构 18 卸车构的方案的选定 18 位自卸汽车倾卸机构的设计与分析 19 杆平衡式倾卸机构 20 缸直推式倾卸机构 20 缸前推连杆组合式倾卸机构 20 卸机构方案的选定 21 厢后拦板开合机构的设计与分析 22 转开合机构 22 体机构设计方案的确定 23 第 4 章 高位自卸车机构的设计计算 25 位自卸车机构的运动分析 25 位自卸车机构的动力分析 28 位自卸车机构参数的确定 29 本几何尺寸的确定 29 升液压缸推力 T 及行程 S 的确定 30 购买后包含有 咨询 I 位自卸车机构的校核 31 铰接点销的选择与校核 34 缸作用处杆件尺寸的确定与校核 34 第 5 章 高位倾卸机构的设计计算 35 卸机构参数的确定 35 厢最大倾卸角的确定 35 压缸最大推力 确定 36 杆最大拉力 确定 36 的选择与校核 36 第 6 章 液压系统设计 38 缸的计算与选型 38 缸直径及行程的确定 38 缸的选型 40 泵的计算与选型 40 泵工作压力 P 的计算 40 泵理论流量 计算 41 泵排量 q 的计算 41 泵功率 N 的计算 42 泵的选型 42 箱与油管的计算与选型 42 箱容积 V 的计算 42 管内径 d 的计算 42 总结 44 参考文献 45 致 谢 46 购买后包含有 咨询 第 1 章 绪论 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。 自卸车 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。液动自卸车 构是工程自卸车常用的一种 自卸车 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。 卸车概述 自卸汽车是利用本车发动机动力驱动液压 自卸车 构，将其车厢倾斜一定角度卸货，并依靠车厢自重使其复位的专用汽车。 自卸汽车按其用途可分为两大类：一类属非公路运输用的重型和超重型 (装载质量在 20t 以上 )自卸汽车。主要承担大型矿 山、水利工地等运输任务，通常是与挖掘机配套使用。这类汽车也称为矿用自卸汽车。它的长度、宽度、高度以及轴荷等不受公路法规的限制，但它只能在矿山、工地上使用。另一类用于公路运输用的轻、中、重型 (装载质量在 2 20 t)普通自卸汽车。它主要承担砂石、泥土、煤炭等松散货物运输，通常是与装载机配套使用。 某些自卸汽车是针对专门用途设计的，故又称专用自卸汽车。如：摆臂式自装卸汽车、自装卸垃圾汽车等。图 1普通自卸汽车的结构组成。 普通自卸汽车技装载质量 为：轻型 自卸汽车 、中型自卸汽车购买后包含有 咨询 3 和重型自卸汽车 8；按运载货物倾卸方向分为：后倾式、侧倾式、三面倾式和底卸式自卸汽车；按车厢栏板结构分为：栏板一面开启式、栏板三面开启式和簸箕式 (即无后栏板 )自卸汽车。 随着国内基础设施建设需要不断增加，自卸车产量近年来一直保持较高产销量，在专用车综合产量中保持第一位置，但在种类、型式、材料运用方面与国外还有一定的差距。 自卸汽车继 续快速增长，销量超过载货汽车上升到第一位。主要原因 是 固定资产投资强劲增长，巨大的投资规模奠定了自卸车市场需求基础 ；自卸汽车品种增加，不仅适应和满足施工需求，同时向运输市场发展 ； 牵引汽车保持较快发展，已成为长距离公路运输的主力车型 。 图 1通自卸汽车结构组成 12345 63891011题研究现状及分析 汽车发明后不久，汽车维修机械师就在想： 怎样才干够把汽车举升到空中 ，从而可以在其下面工作？ 自卸车的发展史告诉我发明第一台自动自卸车的灵感来自理发师的椅子，因为它可以快速升降和旋转，以适应于不同身高和胖瘦的顾客。早期的单柱地基式液压自卸车，大大地提高了比它问世还早的千斤顶和台架的功能，这种早期自卸车的旋转功能可以在举起汽车以后，将其旋转 360 。也许你经常去的一个汽车维修厂，现在仍然利用这种自卸车为客户提供日常的汽车维修服务，这种自卸车大多已经工作了 75 年了 。 随着汽车工业的发展，单柱式自卸车设计上的局限性很快就显露出来了如果只购买后包含有 咨询 是汽车四周进行检测维修工作的话，这种自卸车也 就足够了但是这种自卸车的起重臂和中央立柱会妨碍进入汽车底部的大部分区域。针对单柱式自卸车的这些局限性，工程师已经提出了很多自卸车的设计方案并作了许多改进工作。现在自卸车的选择范围很大，有地基式、托举式、剪式、平行四边形式、便携式、单柱式、双柱式、四柱式、驱动式、接触车架式、对称式、非对称式、小行程、大升程、队列式以及其它各种自卸车设计方案。某些自卸车可能同时具有这些设计方案中的几个特点。 汽车维修工业也迅速壮大。特别是改革开放以来，我国的汽车维修有很大的发展，为之服务的汽车维修设备行业已成为我国的新兴行业并不 断壮大作为汽车维修用必备之一的各种汽车自卸车设备如雨后春笋般的涌现。因为移动和拆装方便，也便于维修中小型汽车，逐渐代替了以前修车的“地沟模式”。随着我国汽车保有量的增加，自卸车作为维修的重要工具，需求量也大大增加。因此，自卸车的重要性和普及性，决定了它是一种备受专业人士和经营管理者重视的设备。 目前，发达国家（如美国）生产的汽车自卸车 质量 较 好、性能 较 稳定、设备操作简单，在经销商中口碑良好。 我国的汽车自卸车是 20 世纪 90 年代 依据国外的产品技术生产的 ，国内最早研究剪式自卸车的是上海宝得宝， 1999 年开始，宝得宝 机型比较笨重，主要 的 质量问题集中在油管易爆和平台不同步， 2000 年后质量有了改进。但由于不是批量，所以价格偏高。到现在自卸车市场已经拥有近百个中外品牌，产品系列成百上千。 然而国内汽车自卸车 虽然也相对定型，但很多产品性能还不够稳定，故障多， 可靠性差， 外观 不够美观，在 产品设计、技术开发等方面 都还有很多地方有待改 进。 剪刀式 自卸车是一个 使用较广 的自卸车，在最近几年所有新销售的自卸车中，至少 二 分之 一 都是这种类型的。这种设计之所以很流行，有几方面的原因的：一就是这种自卸车安装起来很快，不需要大范围的开挖，也不需要对维 修厂的整体布局进行一些永久性的变动。二是功能的多样性， 它适用于大多数轿车的维修和保养。三是 剪式自卸车使用方便， 占地 空间 较小。四是经济实惠， 剪式自卸车较为精密 。 无论是维修多种车型的综合类修理厂，还是经营范围单一的街边（如轮胎店） 都适用。 汽车自卸车要求其能够从两侧将汽车水平同步举升，不能发生侧偏 。 而汽车底盘下方必须为空的，以方便工人进行维修作业，要求汽车自卸车两侧的举升装置购买后包含有 咨询 必须是分离的，且两侧的上升或下降又必须是完全同步的 。 由于汽车的重量一般都较大，再加上举升装置自身的重量，要求举升力较大，而且升降时要求非 常平稳，所以汽车自卸车一般都采用液压系统进行驱动。汽车自卸车在汽车维修行业是最重要 、 最基本的工具之一，是将汽车从一个高度提升至另一高度进行维修的设备，具有至关重要和不可替代的作用。它能否正常运转会直接影响到维修车辆、维修人员的安全，甚至会直接影响到汽车维修业务的兴衰。自卸车一定要安全可靠、维护简单，使用方便， 占地 空间 较小。 否则在一定程度上会影响工作效率。而传统的机械式自卸车安全性较差，所需的维护工作较多，被液压式自卸车取代也是大势所趋。液压式自卸车，它具有安全性能好、维护周期长以及工作效率高等优点。 目前，在 我国很少出现利用虚拟样机技术对汽车自卸车进行研究，然而只有将汽车自卸车的工程实践和虚拟样机技术结合起来，才能真正加快自卸车产品的发展历程。 课题的研究内容 本设计主要研究的内容有：车厢 高位自卸车机构 的设计计算、车厢倾卸机构的设计计算、液压传动装置选型，后进行车辆的总体布置和性能分析，并用总布置草图表达主要底盘部件的改动和重要工作装置的布置；最后通过正确的计算，完成部部件设计选型，达到工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高的设计要求，并附之以总装配图，清楚表达设计。 购买后包含有 咨询 第 2 章 高位自卸车 总体设计 体布置原则 在进行总体布置时应按照以下原则： 尽量避免对汽车底盘各总成位置的变动因为一些总成部件位置的变动，不仅会增加成本，而且也可能影响到整车性能。但有时为了满足专用工作装置的性能要求，也需要作一些改动，如截短原汽车底盘的后悬、燃油箱和备胎架的位置作适当调整等。但改变的原则是不影响整车性能。 应满足专用工作装置性能的要求，使专用功能得到充分发挥 例如气卸散装水泥罐式汽车的专用功能是利用压缩空气使水泥流态化后，通过管道将水泥输送到具有一定高度和水平距离的水泥库中。气卸水泥的主要性能指标是水泥剩余率 或剩灰率，为了降低这一指标，可将罐体布置成与水平线成一定角度，如图 2示。但这样布置会使整车质心提高，减少了侧倾稳定角，因此也可以水平布置。所以在进行总布置时，要从多方面综合考虑。 图 2卧式粉罐汽车总体布置 1234563891011121) 装载质量、轴载质量分配等参数的估算和校核 为适应汽车底盘或总成件的承载能力和整车性能要求，在总布置初步完成后应对某些参 数其中最主要涉及的是装载质量的确定和轴载质量的分配进行估算和购买后包含有 咨询 校核，这些参数对整车性能有很大影响。若不满足要求应修改总体布置方案。 2) 应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷 例如在图 2凝土搅拌运输车的布置方案中，图 (a)的布置形成了明显的集中载荷，而在图 (b)的布置中、由于采用了具有足够刚性的副车架，因而可将这种集中载荷转化成均布载荷，有利于改善主车架纵梁的强度和寿命。 图 2车架纵梁载荷状态比较 应尽量减少专用汽车的整车整备质量，提高装载质量 由于专用汽车工作装置的增加，使得专用汽车的整 备质量比同类底盘的普通货车要增加。据统计，一般自卸车要增加耗材 5 10，一般罐式车要增加耗材 15 25，因此，减少整备质量，充分利用底盘的装载质量，增大质量利用系数，是专用汽车改装设计过程个要追求的主要指标之一。 应符合有关法规的要求 例如对整车的长、宽、高、后悬等尺寸在相关法规中部有明确的规定，一定不能超出标准的要求。 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。 购买后包含有 咨询 厢的设计 车厢是用于装载和倾卸货物。它一般是由前栏板、左右侧栏板，图 2典型的底板横剖面呈矩形的后倾式车厢结构。为避免装载时物料下落碰坏驾驶室顶孟，通常车厢前栏板加做向上前方延伸的防护挡板。车厢底板固定在车厢底架之上。车厢的侧栏板、前后栏板外侧面通常布置有加强筋。 后倾式车厢广泛用于轻、中和重型自卸汽车。它的左右侧栏板固定，后栏板左右两端上部与侧栏板饺接，后栏板借此即可开启或关闭。 图 2厢结构图 123、 45 638侧倾式及三面倾卸式车厢栏板与底板为直角，如图 2示。其栏板开启、关闭的铰接轴为上置式，开启时，栏板呈自由悬垂状，多用于有侧倾要求的中型自卸汽车。 矿用白卸汽车和重型自卸汽车的车厢多采用簸箕式，以方便装载，倾卸矿石、砂石等。有的簸箕式车厢采用双层底板结构，以增加底板的强度和刚度，并可减轻自重。簸箕式车厢如图 2示。 购买后包含有 咨询 图 2顷式及三面倾卸式车厢 图 2箕式车厢 本文设计的 红岩 盘 普通自卸汽车，没有侧倾要求，故采用后倾式车厢。 位 自卸汽车底盘的选择 专用汽车性能的好坏直接取决于专用汽车底盘的好坏，通常专用车辆所采用的基本底盘按结构分可分为二、三、四类底盘。二类底盘是在整车基础上去掉货厢，三类底盘是从整车上去掉驾驶室与货厢，四类底盘是在三类底盘的上去掉车架总成剩下的散件。 一般专用改装车辆在选用底盘时应满足下述要求：适用性、可靠性、先进性、方便性等要求。 除了上述主要要求外，还有两个值得注意的方面，一是汽车底盘价格，它是专用汽车购置成本中很大的部分，一定要考虑到用户能接受。这也涉及到专用汽车产品能否很快的占有市场，企业能否增加效益。二 是汽车底盘供货要有来源，所选用的底盘在市场上须具有一定的保有量。 专用汽车底盘的选择主要是根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形、尺寸、动力匹配等决定，目前，几乎 80%以上的专用车辆采用二类底盘进行改装设计。采用二类汽车底盘进行改装设计工作重点是整车总体布置和工作装置设计，对底盘仅作性能适应性分析和必要的强度校核，以购买后包含有 咨询 确保改装后的整车性能基本与原车接近。 目前国内市场上底盘的种类多、品种全，如解放、东风、红岩等系列底盘性能好，价格便宜，市场保有量大，在载重量围 4 6t 的中型汽车，选用的底盘也多为这些系列的产品。 经过实际调研和上网搜集各类底盘及其技术参数相关方面的资料，并结合本次改装设计专用车的用途、最大装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形、尺寸、动力匹配、成本等各方面的综合要求，不难发现，在进行小规模的轻、中型载货汽车或专用车辆改装制造时，选用红岩系列底盘相对较合理。所以选择二类底盘作为本次高位自卸汽车的底盘，其主要技术参数见表 表 盘性能对比列表 解放 东风 红岩 适用性 适用于各类载重货车及专用汽车特殊功能的要求 适用于各类载重货车及专用汽车特殊功能的要求 适用于各吨位载重货车的改装设计以及部分专用车辆的特殊要求 可靠性 工作可靠，零部件要有足够的强度和寿命 工作性能好，故障率低，零部件有足够的强度和寿命 性能可靠，出现故障率低，各部件有足够的强度 先进性 动力性、经济性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车动力性、经济性、操纵稳定性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水动力性、经济性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平 购买后包含有 咨询 0 型的先进水平 平 价格 较便宜 比较便 宜 便宜 常见吨位 各种吨位车型 各种吨位车型 轻、中型载货车型 将全金属焊接车厢设计成等刚度体车厢是自卸汽车设计的重点 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： 表 盘技术参数列表 车型 驶室最高点距车架上翼面距离（ 2056 汽车底盘长（ 8208 驾驶室后围距前轴（ 508 轴距（ 4600 外气管距前轴距离（ 752 车 架 有 效 长 度 5578 车架上平面离地高度（满 1007 购买后包含有 咨询 1 （ 载）（ 车架外宽（ 780 底盘整备质量（ 4080 推 荐 货 物 重 心（ 890 底盘轴荷前轴 /后轴（ 1680/2400 车辆前悬 /车架后悬（ 1548/1800 底盘最大承载质量（ 7320 汽 车 底 盘 总 高（ 3060 厂定最大设计总质量（ 11400 高位自卸汽车与普通自卸汽车一样，都是在二类底盘的基础上进行改装而成，主要尺寸参数原则上应于原车底盘尺寸相同，从而保证其整车性能参数与原车基本保持不变。常见二类底盘机构如图 示。 图 购买后包含有 咨询 2 第 3 章 高位自卸汽车结构方案分析 高位自卸汽车装备有车厢 高位自卸车机构 和车厢倾卸机构两套装置，它能将车厢平移举升到一定高度后倾卸货物。 对高位自卸汽车进行改装设计是，一般应满足以下设计要求： a 具有一般自卸汽车的功能； b 在举升过程中可在任意高度停留卸货； c 举升和翻转机构的安装空间不超过车厢底部与大梁间的 空间，后厢门打开机构的安装面不超过车厢侧面； d 能将满载货物的车厢在比较水平的状态下平稳地举升到一定高度； e 在车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开；卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭； f 为方便卸货，要求车厢在举升过程中逐步后移，为保证车厢的稳定性，其最大后移量 得超过 g 结构尽量紧凑、简单、可靠，具有良好的动力传递性能。 表 考数据 单位 :厢尺寸（ LWH） 车厢最大升程 厢最大后移量 a 额定装载质量W（ 驾驶室与车厢的距离厢下表面与车架上表面的距离 8002000640 12001800 150250 5000 300650 1000 4000200064 1200180 18028 5000 300450 800 购买后包含有 咨询 3 0 0 0 39002000640 10001500 200350 4800 300450 600 39001800630 15002000 200320 4500 280400 500 38001800630 15001950 200300 4000 280380 470 位自卸汽车的 自卸车 构的设计与分析 在高位自卸车改装设计中对举升升高机构设计要求如下： （ 1）能将满载货物 (5t)的车厢在比较水平的状态下平稳地举升到一定高度； （ 2）在卸货过程中要保证汽车具有足够的稳定性； （ 3）在举升过程中可在任意高度停留卸货。 (a) (b) 图 位自卸汽车示意图 态 行四边形 自卸车 构 购买后包含有 咨询 4 图 型双缸直推式举升机构 采用平行四边形的车厢举升装置的自卸汽车如图 示，其结构示意图如图 示。它利 用 油 缸 动 平 行 四 边成的连杆机构，即可实现车厢的平移升降，但在升降过程中，车厢的纵向位移比较明显。事实上该车就是在普通自卸汽车的基础上加装了平行四边形举升装置，适合于高台卸货或车辆之间装卸货物。 平行四边形举升装置的优点有： （ 1）能够保证车厢在举升和下降过程中保持水平，稳定性好； （ 2）液压油缸较小的推程能够完成车厢较大的上移量 ; （ 3）结构简单，易于加工、安装和维修 。 平行四边形举升装置的缺点是：车厢上移时，其后移量很大，为了保证车厢举升到最大高度时，其最大后移量不超过设计要求，需将杆 C 做的很长，甚至大大超过了车厢的长度，在稳定性和较小后移量上很难两全，因此，在工程实际中利用较少。 图 行四边形 自卸车 构示意图 图 行四边形举升机构示意图 购买后包含有 咨询 5 型 自卸车 构 L 型高位自卸汽车是一种常见的高位自卸汽车，如图 示。示为车厢 自卸车 构示意图， L 形杆 端与铰链 B 相联（铰链 B 通过竖直杆固定在车架上），一端与车厢底部的铰链 E 相联，同时其上绞接一液压油缸 2，液压油缸另一端与车厢底部的铰链相联。 举升时，液压油缸 1 伸长，推动 L 形杆 铰链 B 逆时针转过角度 ，使 E 端上升；与此同时，液压缸 2 也联动工作，使车厢也转过角度 ，从而使车厢在上升过程中保持水平。随着 的转动，E 点后移，同时带动车厢后移，当 E 点与 B 点等高时，后移量达到最大。 L 型高位自卸汽车的 自卸车 构的优点有： （ 1）该机构充分利用了车厢前面的空间，使车厢底部的机构变得简单； （ 2）该机构克服了后移量过大的缺点，机构的尺寸也较小。 L 型高 位自卸汽车的 自卸车 构的缺点有： （ 1）该机构最大的缺点在于车厢全部重量均有 L 形杆 担，由于 长，所以 到很大的扭矩作用。这就对 L 形杆的强度提出很高要求，同时也限制了车厢的装载量； （ 2）液压缸 1 和液压缸 2 需要联动工作才能保证车厢的水平，使控制机构复杂。 图 双缸直推式 自卸车 构示意 图 级剪式 自卸车 构 购买后包含有 咨询 6 单级剪式 自卸车 构是一种很常见的机械举升，在许多领域都得到了广泛的应用。采用单级剪式机构车厢举升装置的自卸汽车如图 示。如图 3.7(a)所示该 自卸车 构是由 长度相等的两杆 此铰接于 E 点； 的 A 端与水平的液压油缸拉杆铰接，并可在滑槽内移动； 的 B 端与车厢底部为滑动铰接。当液压油缸拉杆右移时，车厢上升，同时向后移动；液压油缸拉杆左移时，车厢下降，同时向前移动（图 3.7(b)为液压缸垂直安放）。 采用此种布置时，在举升后会使 距离较小，影响了车厢工作时的稳定性，特别是在车厢翻转卸货时，这种影响尤为显著。为了消除这种影响，将 E 取为两杆的中点，同时，为了使车厢在上移时能够逐渐后移，需要将 C 点换成滑动铰接，而 D 点换成固定铰接（如图 示）。 此时 ，由于 E 取为两杆的中，所以在车厢上移过程中， A 与 D， C 始终在一条直线上；同时由于液压油缸的作用，拉动 A 点向后移动，因此， D 点也随之向后移动使整个车厢也向后移动。 (a) (b) 图 级剪式 自卸车 构示意图 该剪式 自卸车 构的优点有： （ 1）结构简单，紧凑； （ 2）机构的受力情况较好，汽车工作稳定性容易得到保证； 图 级剪式举升机构高位自卸车 购买后包含有 咨询 7 （ 3）能够很好的协调车厢上移与后移量之间的关系，满足工作要求。 这种剪式机构的缺点是液压缸水平布 置时，在举升初始阶段，传动角较小，不利于工作。 根据以上缺点，可以将液压缸 改 为 竖 直 布 置 的 形 式 如 图3.7(b)所示；另外还可将 A、 B 两点互换，使 A 点固定连接，而 进后的剪式机构优点是将液压缸竖直布置后，可以很好的解决 自卸车 构传动角过小的问题，而且，它也具有，结构简单紧凑等优点，更改连接方式以后，在整个举升过程中车厢无后移量。此结构在实际生产中应用比较广泛。但是它的缺点跟它的优点一样明显，要实现较大的传动角，那么液压缸的推程就需要很大，甚至多级举升都不易实现，而且车厢不举升时，能供液压油缸布置的 地方较小。 为此，可以将液压缸改为斜向布置，即液压缸布置在剪叉机构的右侧，如图 示。将液压缸布置在右侧，不但可以很好的就解决机构传动角小的问题，而且结构紧凑，所用液压缸的活塞推力也较小，因此可以选用直径较小的液压油缸但具有与上面同样缺点，油缸推程较大，但它可供布置的地方较大，布置更灵活。这样的布置结构虽然很好的解决了上述有关空间和传动角的问题，但是在要求车厢被举升到较高高度时，它所需要的 和 的长度将很大，而且此时液压缸的行程也会变得更大。 图 级剪式举升机构示意图 购买后包含有 咨询 8 级剪式 自卸车 构 多级剪 式机构是在单级剪式机构的上面再叠加相似的剪式结构，通常有两级或三级甚至更多；但应用在自卸汽车上的 自卸车 构不大于三级。利用多级剪式 自卸车 构可以将车厢垂直举升到相当高的高度，如图 示为双级剪市式机构高位自卸汽车。图 示为双级式自卸车 构的几种结构示意图。 这种机构的油缸作用点布置十分灵活，而且在需要举升高度较大的情况下能够有效减小油缸的行程。该 自卸车 构具有单级剪式 自卸车构的绝大部分优点；但因为是多级举升，所以举升装置较为复杂，而且会升高汽车的重心位置，剪叉臂相对较短，因此一般只应用于举升高度要求较 高的时候。 卸车 构的方案的选定 综合上述各 自卸车 构结构的特点以及结合本次改装设计车厢举升高度的要求，选择双级剪式 自卸车 构作为该自卸汽车的 自卸车 构；又因为考虑到车厢起始高度和油缸布置空间的限制，所以采用油缸水平下置的形式，如图 d)所示。经调查研究发现：在实际操作的过程中很难控制两缸同步工作，而且双缸布置所需要的空间相对较大；所以本次设计采用单缸的形式。 图 级剪式举升机构示意图 图 级剪式举升机构示意图 购买后包含有 咨询 9 (a) (b) (c) (d) b. 油箱垂直安置 c. 油箱水平中置 位自卸汽车倾卸机构的设计与分析 高位自卸汽车改装对倾卸机构的设计要求如下： （ 1）利用连杆机构实现车厢的翻转，其安装空间不能超过车厢底部与托架大梁间的空间； （ 2）结构要紧凑，可靠，具有很好的动力传递性能； （ 3）完成倾卸后，要能够复位。 现代自卸汽车倾卸机构主要分为两大类：直推式和连杆式，它们均采用液压作为倾卸动力。倾卸机构主要由倾卸杆系机构、车厢和副车架组成。其功能是承载物料，并在液压系统的驱动下完成倾卸动作。 图 购买后包含有 咨询 0 杆平衡式倾卸机构 杠杆平衡式倾卸机构示意图如图 示，该机构具有结构紧凑，横向刚度比较好，举升时转动圆滑平顺，杆系受力比较小，举升过程中油缸的摆动角度很小，油缸的行程也比较短等优点。但因为机构集中在车后部，车厢底板受力大，给车身的整体布局带来一定的困难，而且，在推杆推动车厢翻转时，车厢 倾翻轴支架的水平间内力非常大，因此，对材料的要求比较高。 缸直推式倾卸机构 单油缸直推式倾卸机构的示意图如图 示，这种机构结构简单紧凑、举升效率高、工艺简单、成本较低。采用单缸时，容易实现三面倾斜。另外，若油缸垂直下置时，油缸的推力可以作为，车厢的举升力，因而所需的油缸功率较小。但是采用单缸时机构横向强度差，而且油缸的推程较大；采用多节伸缩时密封性也稍差。 缸前推连杆组合式倾卸机构 油缸前推连杆组合式倾卸机构的示意图如图 示，这种机构横向刚度较好，举 升时转动圆滑平顺，三脚架推动车厢举升时，车厢倾翻轴支架的水平反力比较小，车架底部的受力也比较均匀。 但是油缸在车厢翻转过程中摆动角度较大，且活塞行程稍大。 图 倾卸机构示意图 图 图 图 系倾卸机构 购买后包含有 咨询 1 缸后推连杆组合式倾卸机构 油缸后推连杆组合式倾卸机构的示意图如图 示，该机构结构比较紧凑，横向刚度较好，油缸的推程小，举升时转动圆滑平顺且布置容易；但举升力系数大，举升臂较大。油缸后 推连杆组合式倾卸结构广泛应用在中轻吨位的自卸汽车上。另外，在改变三角臂的相对尺寸后可以得到连杆放大式机构；经改进后的结构，油缸的举升力更小但其需要的布置空间也相对较大。 卸机构方案的选定 从以上几种方案分析中 可以看到直推式和杆系倾卸式具 有的共同特点，它们均采用液压 作为举升动力。不同的是直推式 是利用油缸直接举升车厢实现起 倾卸，油缸推动力直接作用在车厢 上，不需要杆系作用；而杆系倾卸 式的倾卸机构由连杆、三角架或推杆等组成。不同的倾卸机构的布置和组成也不相同，但他们都具有举升平顺，举升刚度好，使油缸 行程成倍增大，可采用结构简单、密封性好、易于加工的单缸，布置灵活多样等优点。 图 油缸后推连杆组合式倾卸机构示 意图 购买后包含有 咨询 2 根据上述各种倾卸机构的对比分析，以及本次高位自卸汽车的改装设计装载质量和车厢最大倾斜角的要求，最终选择油缸后推连杆组合式倾卸机构。 厢后拦板开合机构的设计与分析 高位自卸汽车改装对车厢后拦板开合机构的设计要求如下： （ 1）在车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开，并且车厢与托架表面的夹角与后拦板与车厢夹角相等； （ 2）卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭。 转开合机构 示，这种方案是最容易想到的，因为设计要求中提到在车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开，卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭。 所以在本设计中，当车厢翻转的时候后厢门是完全依靠自重下垂的，在车厢倾斜卸货的时候，后箱门是可以 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 贺巍 院系 汽车与交通 工程学院 专业、班级 车辆工程 导教师姓名 吕德刚 职称 讲师 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 位自卸车改装设计 一、设计（论文） 目的、意义 自卸车 是一种特殊的料斗可倾翻的短途输送物料的车辆。车身上安装有一个“斗”状容器，可以翻转以方便卸货。适用于建筑、水利、筑路、矿山等作混凝土、砂石、土方、煤炭、矿石等各种散装物料的短途运输，动力强 自卸车 劲，通常有机械回斗功能。根据不同的施工作业 要求，目前自卸车 正朝一机多用的方向发展，能快速换装起重、推土、装载等多种工作装置，使之具有多功能、高效率的特点。 随着我国建设的发展，对 自卸车 的需求越来越大。进行相关的设计，可以解决供需矛盾，可以 培养正确的研究方法、理论联系实际的工作作风、严肃求实的学习态度，锻炼使用工具软件的能力，提高综合设计的能力。 二、设计（论文）内容、 技术 要求 （研究方法） （ 1） 自卸车 不同结构形式的比较； （ 2）对汽车二类底盘进行参数确定； （ 3）对车厢等主要部件进行设计； （ 4）对液压举升机构等部件进行设计； 外形尺寸 (6850,699824952920 总质量 (7330 整备质量 (4145 最高车速 (km/h) 80 、设计 （论文） 完成后应提交的 成果 全部图纸均要求计算机 图；合计图量 张以上； 提交设计说明书 1 份，字数大于 合规范要求； 四、设计 （论文） 进度安排 （ 1） 第 1、 2 周调研、资料收集，完成开题报告 （ 2） 第 3 周对比 自卸车 的不同结构形式。 （ 3） 第 4对所收集的材料进行整理，完成汽车二类底盘的计算 （ 4） 第 6开始用软件进行绘图撰写说明 书 （ 5） 第 10 周完善设计内容，并完成大部分图纸 （ 6） 第 11完成主要设计，进行预答辩 （ 7） 第 14设计说明书修改及完善 （ 8） 第 17 周毕业设计答辩 五、主要参考资料 1 尹雄武 . 轻型自卸车举升机构的优化设计 J. 专用汽车 , 2003, (05) 2 廖芳 , 王承 . 基于虚拟样机与有限元技术的自卸车举升机构设计 J. 机械设计与制造 , 2005, (03) 3 潘公宇 , 张英 . 自卸运输车举升机构的优化设计 J. 工程机械 , 1996, (12) 六、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 贺巍 院系 汽 车与交通工程学院 专业、班级 车辆 工程 指导教师姓名 吕德刚 职称 讲师 从事 专业 车辆 工程 是否 外聘 是 否 题目名称 位自卸车改装设计 一、 课题研究 现状 ， 选题的 目的、 依据和意义 自卸车 ，是指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆。 由自卸车底盘、举升机构总成、液压系统总成、锁紧机构总成、大箱总成 5 大块组成。 根据驱动模式的不同还分为 68及 半挂 自卸车 。根据用途的不同还分为矿用 自卸车 ，用于运输煤矿，沙石 的 环卫绿化 自卸车 ，用于运输垃圾 的垃圾 自卸车 等。根据车厢翻动的方向还有前举式和侧翻式 自卸车 。目前还有双向侧翻 自卸车 ，主要应用于建筑工程。 自卸车 是专用车的一个重要组成部分。 近年来， 我国专用汽车企业引进消化吸收国外先进技术。努力 自主创新 ，使得 自身能力得到快速提升， 缩短了与世界先进水平的差距；同时，更 加重视市场调研和合作开发市场急需和性能更先进的产品。专用汽车领域就 呈现出多样性、复杂性和专用性 等特点。 微机控制技术、无线通信技术数字化视频技术等高新技术的应用，满足了用户多层次需求。我国道路 及运输业快速发展，促进运输车辆加速向厢式化、重型化、专用化方向发展；节能减排和燃油税改革，使专用车向大吨位、节能、轻量化发展步伐加快。铝合金、不锈钢材料罐体、厢体，机电气液微电子一体技术， 在专用车上的应用大大增强了专用车的附加值和技术含量， 使与发达国家的差距进一步缩短。普通厢式车、罐式车、半挂列车、 自卸车 等为日益增长的公路货运量和货物周转量的完成立下了“汗马功劳”。 （ 1） 课题研究 现状： 美国是专用汽车发展最早的国家之一。专用汽车的生产是美国汽车工业的重要组成部分。据不完全统计，美国 1986 年生产货 车 l 593 489 辆，其中专用汽车的产量为 934 690 辆，专用汽车的产量占货车产量的 58。美国 9 11 8t 的中型货车的保有量中，专用汽车占 2 3 以上，美国的挂车生产 70 年代平均年产挂车已达 15 万辆左右 (约占 9 t 以上载货车产量的 40左右 )，大部分为专用挂车。美国的挂车主要集中在富荷挂车公司及其它四个较大挂车制造企业生产，其产量占全国总产量的85。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。欧洲的大部分专用汽车生产厂家集中在德国， 1979 年原西德挂车产量达 辆，占载货车产量的 51，占专用汽车产量的 87。原苏联自 1966 年以来，汽车工业有较大的发展，但货车在总产量中的比例却在下降 (50 年代占 81， 60 年代占 69， 80 年代占 35 )，不过专用汽车在货车保有量中的比例却逐年上升 (50 年代占 5， 60 年代占 27， 70 年代占 42， 80 年代占 44 9 )。综上所述，近年来，世界各国都大力发展专用汽车生产，致力于专用汽车的研究，扩大汽车使用范围，以利于各种货物的运输。国外 主要工业发达国家的专用汽车社会保有量占载货汽车保有量的比率都在 50以上 。基本上能达到 60 到 80 。 专用汽车在国外不只是占很大一份比例，它的 生产组织形式 也 呈现多样化发展，基本上概括为以下四种： (1)主机厂 (即汽车集团、汽车公司或工厂 )；设分公司或分厂生产专用汽车。主要生产本基本车型改装的专用汽车。 (2)专用汽车厂；从底盘厂购买底盘，装配自己生产的专用汽车。 (3)非汽车公司组织专用汽车生产 。 (4)用户兼营； 有些 专用汽车生产运输公司购买一些普通汽车底盘改装为自己所需的专用汽车。但其结构比较简单、数量也不大 。 未来国外专用车的发展趋势也可概括为以下五点： (1)专用汽车重型化趋势 。 近年来，国外专用汽车的产量明显以重型居多，其原因主要是重型专用汽车经济效益好和重型车功率大、强度高，有中、小型专用车无法替代的优点。随着物流的庞大和公路的高级化，以及特殊作业的需要，重型专用汽车在国外得到迅速发展。 (2)列车化趋势 。为了提高散装水泥车的卸料能力，为提高远距离散运经济效益，散装水泥车的列车化正在成为今后的发展趋势。 (3)一车多用化的趋势 。 为提高专用汽车的适应性，以满足各种特殊需要，有趋势表明国外正在谋求专用汽车的一车多用化 ，使专用车功能由单一向多功能发展。 (4)专用底盘专业化趋势 。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。 (5)新材料、新技术和微电脑的应用趋势 。 近年来，国外专用汽车厂家逐步重视新材料、新技术在专用汽车上的应用。 （ 2）选题的依据： 我国专用汽车的生产是从 60 年代初开始，在军用改装车辆、消防改装汽车的基础上逐步发展起来。 70 年代，一些专用汽车生产厂根据国民经济各部门的不同需要，形成了自己的 产品特色，逐步成为某一门类专业汽车生产的骨干企业。如生产半挂车的汉阳特种汽车制造厂、生产粉罐汽车的武汉专用汽车厂、生产冷藏汽车的镇江冷藏汽车厂等。 80 年代，随着国民经济的发展，专用汽 车得到了较大的发展，在汽车行业中形成了独立的专用汽车行业。 专用汽车行业经历了近 30 年的发展，已具有一定的规模，特别是 1983 年以后的 10 年，专用汽车的发展一直保持较高的速度，年平均增长率在 24以上。 如今的专用车 应用了很多高新技术，大大提高了运输与装卸效率，节约了劳动成本。而且 它能在减少汽车运输途中的货损、货差和提高安全性方面 有着显著成效。发展专用汽车生产能扩大汽车的应用领域，增加汽车的工业产出 ， 为国民经济带来巨大的经济效益 。 所以它变得非常重要。 我国专用汽车 生产企业 的发展趋势 和国外其他国家相比较而言有很大不同 ： 1)集团化发展渐趋明显 。 专用汽车行业也由分散趋向集中，走集团化道路。各大集团公司都设立了专用汽车的管理部门 。 2)专用汽车产品正向调整生产组织结构和产品结构、向规模化趋势发展，专用汽车的生产集中度增加 。我国的专用车还有以下特点： (1)重型化 。 国 内 在运输和各作业领域使用的专用汽车明显以重型居多。这是因为重型车经济效益好、功率 大有利于综合利用。 (2)轻型化 。 小 (或轻 )型适于走街穿巷。随着国民经济的发展，城市需要大量的生活用车、环卫用车、医疗用车、市政用车等各种轻型专用汽车 。(3)“四高 ”。 专用汽车在适应市场发展需求的同时，随着材料的发展和进步，在不断提高专用汽车产品的档次。开发生产 “四高 ”(即高水平、高技术、高质量、高附加值 )的专用汽车，以满足国民 经济发展的需求，替代进口，使专用汽车产品的出口具有一定的竞争力，能够让我国自主品牌的专用汽车走向国际市场。 举升 汽车是利用本车发动机动力驱动液压举升机构，将其车厢倾斜一定角度卸货，并依 靠车厢自重使其复位的专用汽车。 举升 汽车按其用途可分为两大类：一类属非公路运输用的重型和超重型(装载质量在 20t 以上 )自卸汽车。主要承担大型矿山、水利工地等运输任务，通常是与挖掘机配套使用。这类汽车也称为矿用自卸汽车。它的长度、宽度、高度以及轴荷等不受公路法规的限制，但它只能在矿山、工地上使用。另一类用于公路运输用的轻、中、重型 (装载质量在 2 20 t)普通 举升 汽车。它主要承担砂石、泥土、煤炭等松散货物运输，通常是与装载机配套使用。 某些 举升 汽车是针对专门用途设计的，故又称专用 自卸 汽车。如：摆臂式自装卸汽车、自 装卸垃圾汽车等。按运载货物倾卸方向分为：后倾式、侧倾式、三面倾式和底卸式 举升 汽车；按车厢栏板结构分为：栏板一面开启式、栏板三面开启式和簸箕式 (即无后栏板 )举升 汽车。 （ 3）选题的目的与意义 随着国内基础设施建设需要不断增加， 自卸车 近年来一直保持较高产销量。 据统计， 自卸车
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