HGC3110自卸汽车设计
60页 24000字数+说明书+任务书+开题报告+5张CAD图纸
HGC3110自卸汽车设计开题报告doc
HGC3110自卸汽车设计说明书doc
三角臂dwg
任务书doc
副车架dwg
摘要doc
答辩相关材料doc
装配图dwg
车厢dwg
过程管理封皮doc
连杆dwg
题目审定表doc
摘 要
本次设计的题目是HGC3110自卸车设计。该自卸汽车是以CA1123P9K2L4E型货车底盘改装,自卸车近几十年来它在国内外获得迅速的发展与普及，它最大的优点是实现了卸货的机械化，从而提高卸货效率。不仅可以减轻工人劳动强度，还可以促进国家的经济建设速度，关系到国家重点建设项目的建设和发展。同时在自卸车研究和生产过程中，也带动了钢铁，化工等其它很多行业，又提供了大量的工作岗位，减轻就业压力，并日趋完善，成为系列化多品种的产品。因此，自卸车的发展是很有必要的。
所以本文以HGC3110型自卸车为设计题目，设计的主要内容有以下几个方面:确定HGC3110型自卸车的总体设计方案、对举升机构结构进行设计及其力学分析、对液压系统的设计、对车厢的结构及副车架的设计、对HGC3110型自卸车进行整车性能分析。最后所设计出来的自卸车能够承载55吨的货物，举升时间为15s的一款自卸车。
关键词：系统；车厢；液压；设计；分析；机械化；自卸车；举升；
ABSTRACT
The design is the subject of the design modifications and HGC3110-type dump truck CA1123P9K2L4E Dump Truck is the truck-based chassis modification, HGC3110-type dump truck at home and abroad in recent decades it was the rapid development and popularity of its greatest strengths is to achieve a discharge of mechanization, thereby enhancing the discharge efficiency Not only can reduce the labor intensity of workers, but also to promote the country's economic construction speed, related to the key national construction projects, building and development At the same time, research and production in the dump truck has also led the iron and steel, chemical, and other many industries, but also provide a large number of jobs and reduce the employment pressure, and gradually maturing as a series of product variety Therefore, the development of dump truck is necessary
Therefore, this paper HGC3110-Type dump truck for the design of the subject, the main elements of design are as follows: HGC3110-type dump truck to determine the overall design program On the lifting body structure design and mechanical analysis The design of the hydraulic system The structure of the compartments and sub-frame design HGC3110 type of dump truck for vehicle performance analysis The last designed by the dump truck can carry55 tons of goods, lifting time of a dump truck for the 15s
Keywords: System;Carriage;Hydraulic;Desig;Analyse;Mechanization;Type tipper;Lifting
目 录
摘要I
AbstractII
第1章 绪论1
11课题的提出1
12课题来源及研究意义1
13 自卸车国内外研究概况2
13 1国外研究发展概况2
132国内研究发展概况4
14研究的内容5
第2章 整车参数的确定及车厢的设计6
21质量参数的确定6
22总体方案设计6
23举升车厢形式的选择7
24车厢的选材9
25车厢的设计规范及尺寸确定9
26车厢锁止机构的选择与设计11
27本章小结12
第3章 液压举升机构的设计13
31液压举升机构应满足的性能13
32举升系统性能主要评价参数14
33液压举升机构参数的选择与确定15
331液压举升机构简述15
332液压举升机构方案的选择17
34举升机构几何尺寸的确定18
341车厢与副梁铰支点O的确定19
342车厢放平时举升机构与车厢前铰支点A0的确定19
343液压油缸与副梁铰支点的确定19
344车厢放平时三角臂中支点C0座标和A0C0长度的确定20
345车厢放平时拉杆与三角臂铰接点B0的确定20
346拉杆与副梁铰接点D及拉杆长度的确定20
35 举升机构力学分析20
351举升机构参数的计算及校核21
352拉杆截面尺寸的确定22
36液压系统设计与计算23
361液压油缸性能参数计算23
362液压泵性能参数计算23
363油箱容积与油管内径计算25
364系统压力校核26
365车厢升降时间的校核26
366方向控制阀的选型27
367操纵方式的选择27
368液压系统原理27
369取力器的选择28
3610本章小结29
第4章 副车架的设计30
41选用的底盘主车架的主要尺寸30
42副车架的结构设计30
421副车架的外形30
422副车架的选材31
423副车架的截面形状31
424加强板的布置32
425副车架的前端形状及安装位置32
426纵梁与横梁的连接设计34
43 副车架与主车架的连接设计35
44 副车架尺寸的确定36
45 副车架的强度刚度弯曲适应性校核36
46 本章小结42
第5章 整车性能分析43
51 概述43
52 汽车动力性能分析43
521 基本参数确定43
522汽车的行驶方程式44
523汽车最高车速确定47
53 燃油经济性计算49
54 整车稳定性分析50
541稳定性分析内容50
542空载质心高度计算50
543空载侧倾角计算50
544最小转弯直径计算51
55 本章小结52
结论53
参考文献54
致谢55
附录56
1.1 课题的提出
自卸车又称翻斗车，它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自卸汽车。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2~10t）普通自卸车。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（<3.5t）、中型自卸汽车（3.5t < <8t）和重型自卸汽车（>8t）。
普通自卸车是随着我国经济的不断发展，上世纪80年代末发展起来的自卸运输车辆，其装载重量在4.5t-9t之间。国家和地方均出台专门的法规对普通车尺寸、排放、车速等各方面性能进行规范，从而促进了普通自卸车的健康发展。自2001年11月10日起，中国正式成为成员国，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、工地及般的土木工程等的运输作业中的自卸车以其灵活机动、价格低廉的优点得到了广泛的应用。
1.2课题来源及研究意义
当今汽车工业面临的主要挑战是买方市场的形成和产品更新换代速度的日益加快。汽车产品开发的一个主要手段就是变型设计，即以现有产品为基础，保持其基本结构和功能不变，对其局部结构、尺寸或配置进行一定范围内的变动和调整，以此快速形成适应市场需求的新产品。
自动倾卸汽车是以发动机为动力，经过变速器的取力机构和液压倾卸装置，进行车厢自动倾卸，从而实现自动卸货的一种车辆。因其短途卸载方便，动力性、机动性均较好，与装载机，带式输送机，吊车等其它吊装机具配合使生产效率明显提高，被广泛应用于建设工地、矿山、港口、码头等，用来搬运岩石，废土，煤，沙子等物资。自卸汽车包括两大类：铰接式自卸汽车和刚性自卸汽车。刚性自卸汽车按传动方式又可分为液力机械传动自卸汽车和电力机械传动自卸汽车两种。
自卸汽车具有高度机动性和卸货机械化等优点，通常与铲式转载机、挖掘机或皮带运输机等配套使用，实现装卸机械化，从而可以大大缩短装卸时间，提高运输效率并可以节省劳动力，减轻劳动强度。随着汽车制造业的发展，自卸汽车不断采用新材料、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，控制与操纵更完善，更方便。
随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，城市内部垃圾、建筑材料也迅猛增长。自卸汽车由于减轻了装卸工作量、提高了工作效率、车厢可以密闭等原因，越来越被广大用户所接受，市场容量也越来越大。该自卸车既能适应城市间运输，也要适应城市内部车流量的的特点。通过该设计，可以综合训练学生所学知识，为将来工作打下良好基础。
本课题在满足设计要求下，对矿用自卸车的车厢和举升机构进行合理的选择和设计，并为进一步研究整车的计算机辅助设计提供经验，进而提高自卸汽车产品的设计质量和设计效率。同时，也希望能为推广虚拟样机等先进技术的应用，以及为提高我国专用汽车的设计水平进行一些有益的探索。 1、举升机构设计
用机构动力学的知识对油缸前推连杆组合式自卸汽车的举升机构进行设计计算，并对举升机构液压系统的设计步骤进行了说明。对举升液压缸、液压油泵、换向阀等液压元件计算和选取进行了详细的阐述。
2、车厢的设计
参考同类车型的车厢的尺寸参数，确定其上长宽高。并对车厢后拦板开合机构的形式的选择，而且要进行设计与分析。
、液压系统设计
自卸车车采用的液压泵、液压缸、液压阀等液压系统元件均为高度标准化、系列化、通用化且由专业化液压元件厂集中生产供应。因此在自卸车车改装设计中只需要进行液压元件选型计算。其主要内容包括液压缸直径与行程、液压泵工作压力、流量、功率以及油箱容积与内径等。第2章 自卸车总体设计及方案选择
2.1质量参数的确定
额定装载质量是自卸汽车的基本使用性能参数之一。目前，中、长距离公路运输趋向使用重型自卸汽车，以便提高运输效率、降低运输成本，额定装载质量一般为9～19t；而承担市区或市郊短途运输的自卸汽车额定装载质量为4.5～9t。同时，还应考虑到厂家的额定装载质量的合理分级，以利于产品系列化、部件通用化和零件标准化。此外，额定装载质量还必须与选用的二类货车底盘允许的最大总质量相适应。
改装部分质量主要包括：车厢质量、副车架质量、液压系统质量、举升机构质量以及其他改装部件的质量。改装部分质量既可通过计算、称重求得，也可以根据同类产品提供的数据进行估算。
自卸汽车整车整备质量是指装备齐全、加够油料、液压油和冷却液的空车质量。它一般是二类底盘整备质量与改装部分质量的总合，是自卸汽车总体设计的重要设计参数之一。
整备质量： 选取5000kg；
装载质量： 选取5500kg；
驾驶员质量：65kg/人，额定载员3人，；
自卸汽车总质量是指装备齐全，包括驾驶员，并按规定装满货物的质量。其值可按下式确定。卸汽车。倾卸机构采用油缸前推式举升机构。该自卸汽车主要由货箱、副梁、液压举升机构、液压系统等部件组成，主要技术参数见表2.1。
表2.1整车参数
汽车外形尺寸（）
最大装载质量5500kg
整备质量5000kg
轴距L4250mm
轮距（前∕后）1801∕1740
前悬 1330
后悬 2260
接近角
离去角
货箱尺寸
倾斜时间（举升∕落下） 15s∕13s
最大举升角
总质量11000kg
最高车速（km∕h）81.3
最小转弯半径（m）7.8
最大爬坡度78
百公里油耗（L/100km）24.3
2.3举升车厢形式的选择
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2.1为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孟，车厢的侧栏板、前后栏板外侧面通常布置有加强筋。
车厢结机构型式按用途不同大概可分为：普通矩形车厢和铲斗车厢。
普通矩形车厢用于散装货物运输。它的要求要比矿用自卸车车厢要低，其后板装有自动开合机构，保证货物顺利卸出。普通矩形车厢板厚为：前板4～6，边板4
架断面系数也应比同级吨位的货车车架大一倍，5t自卸汽车的车厢底板厚度应不小于6mm。
1、车厢外部尺寸参数
参考同类车型的车厢的尺寸，可确定自卸车的车厢的尺寸。
表2.2车厢的整体尺寸
车厢长度5200mm
车厢宽度2280mm
车厢高度1530mm
车厢前后板厚度5mm
车厢底板厚度6mm
车厢栏板厚度150mm
车厢栏板高度1528mm
挡板钢板厚度6mm
挡板肋宽度100mm
挡板肋厚度50mm
2、车厢内部尺寸参数
车厢内部长宽各为车厢的长宽相应减掉厢板钢板和车厢加强肋的厚度，高度减去钢板厚度，即有车厢内层的长，宽，高为：
车厢长度： 4500mm
车厢宽度： 2280mm
车厢高度： 900mm
即有，车厢的有效体积为：
=9.234
车厢质量
车厢底梁的强度校核3.1 液压举升机构应满足的性能
对于液压举升机构考虑到工作环境、工作性质及工作内容等的要求，在设计过程中应满足以下功能：
1、较强的免维护性
自卸车主要应用场所是沙场、矿山、工地等，这些场所沙尘肆虐，工作环境恶劣，自卸机构的维护条件较差，甚至有时根本谈不上什么维护。因此需要自卸机构在设计时就要考虑到铰支点和油缸的免维护性。
2、良好的动力性
举升机构作为矿用自卸车卸料时的动力来源，为保证卸料顺利完成，要求其必须具有良好的动力性能。自卸车由于其特定的使用环境和用户群体决定了它经常处于超载状态，这就要求举升机构要具有一定的过载系数。
3、平稳性
要求举升机构在倾卸货物时具有较好的平稳性，不得有较大的动力冲击，降低冲击力对机构各部件的损伤概率，保证机构的使用寿命。
4、卸料性
矿用自卸车顾名思义就是省却了人力卸料之苦，通过特定的机构使用液压力自动卸料。因此，自卸车举升机构应达到的卸料目标是：在较短的时间内使货箱举升一定的角度，即举升机构将货箱举升到最大举升角所需的时间（对此国家规定了时间限值）；货箱被举升机构举升到最大转角时，货物应顺利地倾卸完毕（即最大举升角达到货物的安息角）。
5、紧凑性
矿用自卸车多数是大吨位的工程运输车辆，其装载工具多为大型装载机械。为了装载方便，矿用自卸车的货箱布置位置一般较低，同时又要考虑到矿用自卸车的工作环境，应使其具有较好的通过性（即离地间隙受限），因此，自卸车的举升机构布置空间就受到很大的限制，这就要求机构具有较好的紧凑性，占用较少的空间。
协调性
液压举升机构实际上是一种演化的四连杆机构，在外力作用下，各部件能沿自己
的铰支点按设计者的意图顺利转动，不得出现传动角小于许用传动角的情况，更不能有死点位置的存在。
目前大多数企业一直沿用传统的“类比作图试凑法”进行设计，这种方法存在效率低、工作量大以及设计方案难以达到最优的缺点，设计方案难以同时兼顾以上各性能要求。这与当今高科技环境下的相关领域相比，缺少科学性，人的主观经验决定了车辆的性能。由此带来的问题是，车辆性能低下，难以适应市场的需求。同时由于设计手段的落后，设计周期长，产品投放市场迟缓，不能适应市场多变的要求。因此借助计算机技术，运用最优化方法，改善液压举升机构的设计手段和方法，快速、高效、保值、保量完成液压举升机构的设计，适应市场竞争的需求，意义重大，有着重大的社会价值和经济价值。
3.2 举升系统性能主要评价参数
自卸汽车的举升机构由液压缸驱动，其性能的好坏，表现为举升货物的最大举升力和最大举升倾角，以及对液压系统的要求两方面。液压举升机构的性能评价参数有如下几方面：
川公网安备: 51019002004831号