东风自卸车的改装设计【优秀】【word+10张CAD图纸全套】【汽车车辆工程类】【毕设】

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举升机构.dwg

任务书.doc

参考文献资料

取力器.dwg

开题报告.doc

正文.doc

液压系统.dwg

液压缸.dwg

答辩相关材料.doc

翻斗车装配图.dwg

车厢.dwg

过程管理封皮.doc

齿轮零件图.dwg

毕业设计（论文）任务书

题目名称东风自卸车的改装设计

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(mm) 6850,6998×2495×2920

总质量(Kg) 7330

整备质量(Kg) 4145

最高车速(km/h) 80

三、设计（论文）完成后应提交的成果

全部图纸均要求计算机CAD绘图；合计图量A0 3张以上；提交设计说明书1份，字数大于1.5万字；符合规范要求；

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4-5周对所收集的材料进行整理，完成汽车二类底盘的计算

（4）  第6-9周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11-13周完成主要设计，进行预答辩

（7）  第14-16周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)

摘  要

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。本次设计主要包含有车厢，取力器，液压缸，整车布置等内容。选择本课题充分考虑了研究课题对车辆工程专业学生学习和工作的指导作用，能够使我们了解专用汽车改装设计方法，通过本课题的研究我们可以完成理论课程的实践总结，获得一定的工程设计工作方法和经验。进行相关的设计，可以解决供需矛盾，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这次设计为我们了解专用车带来了很大的好处，通过设计我们知道了专用车的结构形式和举升样式等知识，对我们以后的工作有很大的益处。

关键词：东风自卸车；自卸车；专用汽车；专用车设计；举升机构；液压系统；

ABSTRACT

  Dump truck, is also called the car to through the hydraulic or mechanical lifting and unloading goods to the vehicle. By dump of lifting mechanism of assembly, chassis, hydraulic system assembly, locking mechanisms assembly, big box of five large assembly. This design mainly contains the car, take the force, the hydraulic cylinder, the arrangement of the whole car, etc. Choose this topic full consideration of the research on vehicle engineering students to study and work guidance, can make us understand special automobile refitting design method, through this topic research we can complete theory course the practice, access to certain engineering design work methods and experience. Related design, can solve the contradiction between supply and demand, the research methods, cultivate correct theory with practice work style, serious realistic learning attitude, exercise the ability of tool use software, improve the overall design of the ability for us to understand this design has brought great benefits a., through the design we know the special structure of the form and lifting style and etc, to our knowledge later work to have the very big profit.

Keywords: dongfeng skip; Equipments; Special vehicle; Special automobile design; Lifting mechanism; Hydraulic system;

目  录

摘  要III

ABSTRACT

第1章 绪  论7

1.1 课题的研究现状7

1.2 选题的目的与实际意义8

1.3 国内外自卸汽车的发展概况9

1.4主要研究内容11

1.5本章小结11

第2章东风自卸车主要性能参数确定12

2.1整车尺寸参数的确定12

2.1.1自卸车的分类12

2.1.2自卸车的结构12

2.2整车尺寸参数的确定15

2.3质量参数的确定17

2.4其它性能参数18

2.5本章小结19

第3章 自卸车车厢的结构与设计20

3.1举升汽车车厢的结构形式20

3.1.1车厢的结构形式20

3.1.2车厢选材21

3.2车厢的设计规范及尺寸确定21

3.2.1车厢尺寸设计21

3.2.2车厢内框尺寸及车厢质量22

3.3车厢板的锁启机构23

3.4 本章小结24

第4章 自卸举升机构的设计25

4.1自卸举升机构的选择25

4.1.1举升机构的类型25

4.1.2自卸汽车倾卸机构性能比较30

4.2举升机构受力分析与参数选择32

4.3 本章小结36

第5章 液压系统设计37

5.1液压系统工作原理与结构特点37

5.1.1工作原理37

5.1.2液压系统结构布置38

5.1.3 液压分配阀39

5.2油缸选型与计算40

5.3取力器的选择46

5.4本章小结48

第6章 副车架的设计49

6.1 主车架的改装49

6.1.1 主车架的钻孔和焊接49

6.1.2 主车架的加长设计50

6.1.3 主车架加强板的设计50

6.2 副车架的设计51

6.2.1 副车架的截面形状及尺寸51

6.2.2 加强板的布置52

6.2.3 副车架的前端形状及安装位置53

6.2.4 纵梁与横梁的连接设计54

6.2.5 副车架与主车架的连接设计55

6.2.6 副车架的强度校核57

6.3本章小结58

结  论59

参 考 文 献60

致  谢61

附  录A62

第1章 绪  论

1.1 课题的研究现状

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15.1万辆，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。主要生产本厂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。

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。

1.2 选题的目的与实际意义

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。

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，自卸车在中重型卡车市场需求量上约占百分之四十的份额，并在专用车综合产量中保持第一位置，成为卡车市场的兵家必争之地。自卸车的腾飞为国民经济的快速发展做出了不可磨灭的贡献。自卸车能够快速兴起的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；举升汽车品种增加，不仅适应和满足施工需求，同时还能向运输市场发展，可以让它成为运输业的主力车型；

但是，如今我国的自卸车在种类、型式、材料运用方面与国外还有一定的差距。所以就需要我国的车辆专家们进行更多的设计研究，使其得到更好的完善与发展。我们只有更加的了解自卸车，才有可能进行以后的学术研究。选择本课题充分考虑了研究课题对车辆工程专业学生学习和工作的指导作用，能够使学生了解专用汽车改装设计方法，通过本课题的研究学生可以完成理论课程的实践总结，获得一定的工程设计工作方法和经验。进行相关的设计，可以解决供需矛盾，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。对学生的作用是不可言喻的。

1.3 国内外自卸汽车的发展概况

我国专用车市场“蛋糕”将越做越大。去年以来，我国专用车市场取得较好的经营业绩，全国395家改装车企业改装汽车23.06万辆，销售23.05万辆。客车改装量最大，共改装103492万辆，占总量的44.88％；载货汽车44870辆，占总量的19.46％；自卸汽车27125辆，占总量的11.76％；厢式、罐式等专用车销售40966辆，占总量的17.77％。去年1～4月份，各类专用车销售均有较大增幅，乐观估计今年全年专用车产销将达30万辆。

通过数字来看，去年一年销售专用车达26万辆，结合我国道路、经济等实际情况，应该说数量还是比较可观的。但是问题就在于395家改装企业才生产26万辆。可以看出，我国汽车改装企业和汽车制造一样，存在着规模小、技术落后、生产点过多等问题。

从改装车生产分布地区来看，也存在较大不均衡性。江苏、河北、安徽、河南等8个省去年产量之和约占总产量的75％，其他21个省仅占总产量的25％。地域的不均衡性也显示出专用车市场前景看好。

目前，我国改装车市场最大销售量约25万辆左右，改装量最大的除了客车外，主要有厢式车、罐式车、自卸车等主要车型。但是总体来看，这些专用车均存在技术附加值低、工艺较落后等问题。从品种来看，我国改装车品种较少，仅有400多个品种。那么，未来改装车市场到底是什么市场呢？肯定地说，应该向多品种、高、精、尖方向发展。

这种发展方向除了我国公路条件改善外，还和我国公路货物运输市场息息相关。目前，我国公路货运市场的主体依然是以个体户为主，公路货运甚至还谈不上物流管理，具有运输成本高、随意性大、服务没有保证等特点。随着我国加入世界贸易组织，这种格局将要逐步被打破。我国汽车工业保护期只有五年，但是公路货运市场却可以向外资开放。跨国物流公司正虎视眈眈盯着中国公路货运这块大市场。这场战斗谁是赢者，不言自明。集团化货运市场对卡车的个性化要求将越来越高，同时需求数量也将越来越大。可以毫不夸张地说，未来的卡车发展方向将是专用车。

美国等发达国家专用车市场十分巨大，专用车具有品种多、技术含金量高等特点。就专用车品种而言，美国就有5000多个品种，甚至很多专用车已经被E化，装有电脑、卫星导航等系统。确切地说，我国专用车市场最终是向多品种、高精尖的方向发展。尤其是随着我国公路运输主体的逐渐变化，将加快产品结构的变化和技术的升级。

现在, 各大自卸汽车生产企业生产的自卸车尾钩锁紧机构多数为拉杆式尾钩锁紧机构、链条式尾钩锁紧机构、液压手动控制式尾钩锁紧机构等, 这些机构各有特点, 在运输自卸车中被广泛使用。国内使用的自卸车车箱大部分使用16Mn制造而成。其特点是钢板厚, 车箱沉重, 截面一般呈方形, 边板和底板有很多的加强筋。16Mn的屈服强度较低, 硬度较小, 且冲击性能较差。这些特性决定了不适合用于制造轻量化的车箱。在欧美, 很多车箱都使用HARDOX耐磨钢板材料, 与传统的方形车箱有着很大的区别, 其特点是横截面呈U形或半弧形, 而且车箱边板和底板几乎没有使用加强筋。HARDOX是瑞典钢铁集团生产的一种耐磨钢板, 具有较高的屈服强度, 是16Mn的三倍以上, 并且具有较高的硬度和冲击韧性。在设计装载量相同的情况下, 用HARDOX钢板制造的车箱与16Mn用制造的车箱相比, 板材厚度更薄, 且不需要加强筋。据国外的一些厂家反馈, 车箱使用HARDOX钢板后, 重量能减少, 甚至更多。

某些自卸车在产品开发、试验和用户的使用过程中均发现举升机构中三角臂早期断裂问题。实际构件在运动过程中承受一定动载荷的冲击,受力大小方向不规则,使用传统的方法很难对受力点的受力情况进行测量,直接利用现有的有限元软件ANSYS 也无法对其进行分析,很难确定在运动过程中极限应力区域;但是软件划分网格功能强大;而仿真分析软件ADAMS 虽然处理刚性物体运动精度较高,但对于复杂的柔性体的建模和计算都比较困难。为此一些专家利用有限元软件ANSYS 和动力学软件ADAMS 进行联合仿真分析,找出了三角臂早期断裂的原因,并提出改进方案。

1.4主要研究内容

运用CAD绘图，结合所学的汽车构造和汽车设计知识，对自卸车这种专用汽车进行优化设计，使其结构更合理，性价比更合适。体现汽车设计的重要性，主要解决以下问题：

（1）自卸车不同结构形式的比较；通过研究比较出不同结构的自卸车所具有的不同特点。在实际应用中，不同结构的自卸车各自优缺点。各种不同自卸车又应用于哪些领域等。

（2）对汽车二类底盘进行参数确定；通过给定的要求参数，设计一个能用于现实社会中的自卸车设计方案。要求能够符合现实需求，并且能够最大限度的满足性价比的要求。

（3）对车厢等主要部件进行设计；能够绘出各部件的CAD图。设计的各部件均要求运行平稳，工作可靠。对一些可能的工作异常要做出预测，故障维修要提出相应解决措施。

（4）对液压举升机构等部件进行设计；能够分析常见的液压举升机构故障，了解油泵的工作原理，分析可能泄露的原因。

1.5本章小结

本章针对我所做设计的课题做了综合性的阐述，通过查找书籍，以及在网络上查找的资料，我了解了我所做设计自卸车的基本状况；特别是专用车的设计特点及设计思路，还有在以后的设计中中有可能面临的问题，进行了细致的了解与阐述。我国专用车发展时间比较短，历史不够长，整体上看还和欧美有着不小的差距，不过近几年我国的自卸车发展状况良好。在本课题的实际意义中，我着重介绍了此设计中的重要部分，即液压举升机构时应满足的性能，在下几章的设计计算过程中，这将是我的重点注意的地方，本章对国内外的自卸车状况进行了分析，了解了我国自卸车行业与欧美等国家的差距与需要发展的地方，目前，我国改装车市场最大销售量约25万辆左右，改装量最大的除了客车外，主要有厢式车、罐式车、自卸车等主要车型。但是总体来看，这些专用车均存在技术附加值低、工艺较落后等问题。从品种来看，我国改装车品种较少，仅有400多个品种。那么，未来改装车市场到底是什么市场呢？肯定地说，应该向多品种、高、精、尖方向发展。经过本章的学习了解，相信在下几章的设计学习中会有了依据，为本次设计开了一次好头。

第2章东风自卸车主要性能参数确定

2.1整车尺寸参数的确定

自卸车在土木工程中，常同挖掘机、装载机、带式输送机等联合作业，构成装、运、卸生产线，进行土方、砂石、松散物料的装卸运输。由于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，并标明装载容积。是常用的运输机械。

发动机、底盘及驾驶室的构造和一般载重汽车相同。车厢可以后向倾翻或侧向倾翻，少数双向倾翻。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。

自卸汽车的主要技术参数是装载重量，并标明装载容积。新车或大修出厂车必须进行试运转，使车厢举升过程平稳无窜动。使用时各部位按规定正确选用润滑油，可大大节省卸料时间和劳动力，注意润滑周期，举升机构严格按期更换油料。按额定装载量装运，严禁超载。

参 考 文 献

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[2]徐达，蒋崇贤.专用汽车结构与设计[M].北京大学出版社.2000，（05）

[3]叶南海.自卸车油缸位置的改进[J].专用汽车. 2000，（05）

[4]唐应时，李阳，何友朗.自卸车车架的静动态计算分析[J].专用汽车.2006，（01）

[5]李萍，匡西友. 一种新型双侧卸货自卸车[J].专用汽车，2002，（03）

[6]赵立军,刘涛. 一种多角度自卸车的设计[J].专用汽车，2003，（05）

[7]尹雄武.轻型自卸车举升机构的优化设计[J].专用汽车，2003，（05）

[8]肖永清.EQ3090自卸汽车液压系统常见故障检修[J].汽车与配件，2000，（03）

[9] 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)

[10] 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)

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[13] 肖生发. 汽车工程学基础[M].  北京：人民交通出版社 , 2002

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