Word版可编辑-工矿自卸车的改装设计精心整理.doc

全套设计包括设计说明书+CAD图纸。购买请联系qq：541937254 自卸车毕业论文设计摘 要自卸车作为一种专用汽车，在工厂、矿山、城市建设以及交通运输中都扮演着重要角色。本文主要对自卸车整车技术参数的选择进行了概括的设计，自卸车的举升机构进行了完整的设计，其主要原理是通过液压作用将自卸车车厢举升到一定角度从而使货物快速卸载。通过对各种举升机构进行对比分析和计算最后确定了选用后推连杆组合式举升机构型式。而且还对液压系统进行了选型设计和计算，主要对作为举升机构中应用最广泛的液压缸进行了大体的分析，最后对副车架进行了大体的设计，以及副车架和主车架的连接方式进行了说明和初步选定所应用的副车架与主车架的连接方式。本文设计从总体到局部，全面介绍了自卸车整体设计，举升部分的设计，液压系统的设计，副车架的设计。关键词：自卸车，后推连杆式举升机构，液压系统 , 副车架 THESIS GRADUATION TO THE DUMPER TRUCK DESIGNABSTRACT Dumper truck as a special automotive ,in the factories 、mines 、urban construction and transportation play an important role in both . In this paper ,the parameters of the dumper truck vehicle technology options are summarized in the design ,and the dumper truck lifting mechanism is complete ,the main principle is the role of the dumper truck inside the hydraulic lift to rise at an angle so that the rapid unloading of the goods .Through comparative analysis of various lifting mechanism and calculated after the final are used to determine the connecting rod combined type of lifting mechanism .But also the selection of hydraulic system design and calculations ,mainly lifting bodies as the most widely used hydraulic cylinders of the general analysis ,at last ,in general carry out a sub frame designing ,as well as the main vehicle sub frame and frame connections are described and applied initially selected sub frame is connected with the main frame .This design from general to local ,comprehensive introduction to the overall design of the dumper truck ,lifting part of the design ,hydraulic system design ,sub frame design.KEY WORDS: dumper truck , after the push connecting rod type lifting mechanism , hydraulic system , sub frame. 1目录前言1第1章 绪论21.1 课题的提出21.1.2 整车形式与结构特点31.2 本章小结4第2章 自卸车主要性能参数的选择52.1 整车尺寸参数的确定52.2 质量参数的确定62.3 其他性能参数72.3.1 货厢最大举升角、举升时间和降落时间72.4车厢板的锁启机构82.5本章小结9第3章 举升机构的设计103.1自卸举升机构的选择103.1.1 举升机构的类型103.1.2自卸汽车倾卸机构性能比较133.2 举升机构各铰链点位置及坐标的确定153.3 举升机构受力分析173.4 举升机构构件具体尺寸设计与校核183.4.1 举升机构各零部件的校核181 举升油缸设计校核182 拉杆尺寸的确定与校核203 对三角臂的校核214对各销轴的校核223.5本章小结24第4章 液压系统设计254.1液压系统工作原理与结构特点254.1.1工作原理254.1.2液压系统结构布置264.1.3 液压分配阀264.2 液压元件的设计选型284.2.1 液压泵的选择284.2.2油箱容积的计算284.2.3 三位四通阀的选用和控制方式284.3 本章小结29第 5 章 副车架的设计305.1副车架的截面形状及尺寸305.2副车架前段形状及位置315.2.1副车架的前端形状及安装位置315.2.2 纵梁与横梁的连接设计335.2.3 副车架与主车架的连接设计345.3 副车架主要尺寸参数设计计算355.3.1副车架主要尺寸设计355.3.2副车架的强度刚度弯曲适应性校核355.4本章小结39结 论40谢 辞41参考文献42前言掌握国家及行业相应的规范和标准，使专用汽车有良好的适应性，工作可靠自卸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。1) 自卸车适用装卸货物，主要是堆积性货物，例如砂子、石块、煤、泥土、矿石等，也可适用于钢材、长料和圆木等货物；还可用于运输成件的货物。因此，自卸车应用于矿山、建筑工程、车站、工地等场所，自卸车具有高度机动性和卸货机械化的优点，运输的时间大为缩短，并节省了劳动力。本课题主要对自卸车整车参数，举升机构，液压系统和副车架进行了改装设计，对这些方面进行分析有助于自己和以及其他一些对汽车方面的爱好者有一定的帮助，本文的设计对后推连杆式举升机构要能达到运动不发生干涉，要有足够的推力使车厢卸货自如，对液压系统要求为不得有泄漏现象。2) 对自卸汽车自制件的设计，应遵循单件或小批量的生产特点工的可能性。对自卸汽车工作装置中的某些核心部件和总成，如各种水泵、油泵、油箱及各种阀等，要从专业生产厂家中优选。 因专用汽车专项作业性能的好坏，主要决定于这些部件的性能和可靠性。某些专用汽车可能会在很恶劣的环境下工作，其使用条件复杂，要了解和，是要设安全性装置。某些专用汽车可能会在很恶劣的环境下工作，其使用条件复杂，要了解和掌握国家及行业相应的规范和标准，使专用汽车有良好的适应性，工作可靠，是要设安全性装置。综上所述，专用汽车的设计有其自身的特点和要求，既要满足汽车设计的一般要求同时又要获得好的专用性能。这就要求汽车和专用工作装置合理匹配，构成一个协调的整体，使汽车的基本性能和专用功能都得到充分发挥。 第1章 绪论1.1 课题的提出专用自卸车是装有液压举升机构，能将车厢卸下或使车厢倾斜一定角度，货物依靠自重能自行卸下或者水平推挤卸料的专用汽车。自卸汽车主要运输砂、石、土、垃圾、建材、煤炭、矿石、粮食、化肥和农产品等。 1.1.1 分类方式 1. 按用途分类：自卸汽车按用途可分为两大类：一类属于非公路运输用的重型和超重型（装载质量在2）自卸汽车，主要承担大型矿山、水利工程等运输任务，通常是与挖掘机配套作业，这类汽车又称为矿用自卸汽车；另一类属于公路运输的轻、中、重型（装载质量为2）普通自卸汽车，它主要承担砂石、泥土、煤炭等运输任务。2. 按装载质量级别分类：分为轻型、中型和重型自卸汽车。按我国规定：装载质量在1、3的称为轻型自卸汽车；装载质量在3、不足8的称为中型自卸汽车；装载质量在8 和8 以上的为重型自卸汽车。 3.按卸货方向分类：有后倾式、侧倾式、三面倾卸式、底卸式，以及货厢升高后倾式等多种类型。其中以后倾式应用最为广泛。在道路狭窄、卸货场地较小的情况下，使用侧倾式自卸汽车比较方便。三面倾卸式和底卸式仅适用于少数特殊场合。货厢升高后倾式适用于货物堆积、变换货位和往高处卸货的场合。 4. 按倾卸机构分类：直推式与杠杆举升式自卸车。直推式又可细分为单缸式、双缸式、多级式等。杠杆式又可细分为杠杆前置式、杠杆后置式、杠杆中置式等。杠杆举升式是普通自卸汽车中使用最为广泛的一种形式5.按传动类型分类：根据传动类型不同，自卸汽车分为机械传动、液力机械传动和电传动三种类型。机械传动主要适用于装载质量3Kg以下的自卸汽车，电传动常用于装载质量在8Kg 以上的重型自卸汽车。6.按货厢机构分类：自卸汽车按底板横断面形状可分为矩形式、船底式、弧底式。按栏板机构分为一面开启式、三面开启式和簸箕式。 1.1.2 整车形式与结构特点普通自卸汽车一般是在载货汽车的基础上改装而成的，也就是利用载货汽车除货厢以外的各总成（底盘可能稍加改动），附以专门设计的货厢、副车架、液压倾卸机构及其动力传动装置。由载货汽车改装的自卸汽车，由于底盘的整备质量有所增加，其装载质量比原载货汽车稍有减少，而汽车总质量和轴荷分配都要基本上保持原载货汽车的设计要求。 普通自卸汽车的底盘一般为发动机前置、后桥驱动的布置形式。自卸汽车总质量小于1.9一般采用42驱动形式；总质量超过1.9采用三轴64或62的驱动形式。驾驶室为长头或平头形式。 举升机构的动力传动装置从变速器总成的顶部或侧面安装取力器输出动力。取力器直接带动油泵或通过传动轴带动油泵，从而产生液压驱动力。倾卸装置是自卸汽车的主要结构部分。其主要组成如下： （1） 倾卸机构 由货厢、副车架、铰链轴以及倾卸杠杆机构等组成。 （2） 液压驱动系统 由取力器、传动轴、油泵、管路系统、举升油缸以及分配阀等组成。（3） 附件系统 由安全撑杆、举升限位机构、后厢板自动启闭机构、货厢下落导向板以及副车架连接装置等组成。普通自卸汽车机构组成图如下图1-1所示： 图1-1 普通自卸汽车结构组成1-液压倾卸操纵装置；2-倾卸机构；3-液压油缸；4-拉杆；5-车厢；6-后铰链支座；7-安全撑杆；8-油箱；9-油泵10-传动轴；11-取力器 1.2 本章小结本章主要对自卸车的分类方式进行了说明以及整车形式和结构特点进行了总结。第2章 自卸车主要性能参数的选择承担公路运输的普通自卸车通常是由同种货车变型设计而成。其总体设计程序与载货车相近。首先，进行一系列的市场调研和同类车型资料的收集分析，摸清产品主要技术经济指标，了解有关设计法规等。在此基础上拟定设计原则，协调使用、制造与经济三方矛盾，处理好产品技术先进性与工艺继承性、零部件通用化程度以及生产成本的辩证关系，然后进入具体技术设计阶段。在技术设计阶段，首先进行自卸车结构选型，确定举升机构类型与货厢结构形式，然后选择自卸车总布置主要参数。2.1 整车尺寸参数的确定根据设计任务书的要求，通过查阅资料，得到自卸车的整车尺寸，具体数值见表21。表2-1 整车尺寸参数外形尺寸（长宽高）691024702325（mm）轴距3950mm轮距（前/后）1810/1810(mm)前悬1420mm后悬1540mm接近角38离去角23最小离地间隙前轴下360mm,后桥下265mm2.2 质量参数的确定自卸车质量参数包括厂定最大装载质量、整备质量、厂定最大总质量、质量利用系数、容积利用系数，以及重心位置等。2.2.1 最大装载质量 此参数根据用途、使用条件、用户要求以及所选用底盘允许承载能力综合确定。同事应注意到吨位的合理分档与产品的系列化。目前我国承担公路运输的自卸汽车装载量为4.5；而承担市区或郊区短途运输的自卸汽车最大装载质量多为3。而工矿自卸车的改装设计要求中老师已经给出装载质量为8t。2.2.2 整备质量整备质量指的是装备齐全、加满油水的空车质量。它等于底盘的整备质量与汽车改装部分之和。改装部分质量包括取力器装置、液压系统、举升机构、副车架、货厢以及其它改装附件的质量。在总体设计时，常参考同类样车及总成，进行零部件称重或质量分析，初步估算出改装部分质量与整备质量。这里参考同类车型取整备质量为6500kg。2.2.3 厂定最大总质量 此参数指的是按规定装满货物、坐满司机乘坐人员的整备质量。可按下式计算：Ma=Mo +Me +Mr （21）式中： Mo-自卸车整备质量，Kg Me-最大装载质量，Kg Mr-额定司机乘客人员质量，每人按65kg计算。 kg2.2.4 质量利用系数14第3章 举升机构的设计3.1自卸举升机构的选择3.1.1 举升机构的类型自卸车举升机构又称倾卸机构，包括货厢、副车架、车厢铰链、举升油缸及其杠杆系统。现代自卸车的举升机构均以液压能作为举升动力。其功能是承载物料，并在液压系统的驱动下完成倾卸动作。自卸汽车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。 1、油缸直推式 油缸直推式倾卸机构的示意图如图3-1所示，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。 图3-1 直推式倾卸机构2、俯冲式俯冲式杆系倾卸结构简单，造价低，横向刚度好，举升转动圆滑平顺。但油缸必须增大容量。具体结构如图3-2所示。图3-2 俯冲式倾机构卸机构3、前推杠杆组合式前推杠杆组合式倾卸机构示意图如图3-3所示，该机构横向刚度好，举升时转动平顺圆滑，在举升过程中，举升力小，构件受力改善。但油缸=30.41 MPa88MPa所以，此处销轴强度符合要求。3.5本章小结本章主要对自卸汽车的举升机构的形式进行了选择，对举升机构进行运动分析和参数的选择，根据所求出举升力的大小确定了油缸的直径。综合考虑各种方案的优缺点，选择本设计的设计方案。第4章 液压系统设计自卸车所采用的油泵、油缸、液压阀等液压系统元件均为高度标准化、系列化与通用化且由专业化液压件厂集中生产供应。因此在自卸车改装设计中只需要进行液压元件选型计算。其主要内容包括油缸的直径与行程、油泵工作压力、流量、功率以及油箱容积与管路内径等。4.1液压系统工作原理与结构特点4.1.1工作原理该系统由取力器、油泵、液压控制阀、油缸、油箱、操纵系统以及油管系统等组成。其工作原理如下：1、准备 先将自卸车处于驻车制动状态，并将变速器置于空挡。将转阀手柄置于水平位置。启动发动机后，踩离合器结合取力器使油泵进入工作状态。此时液压油经油泵、单向阀、液压换向阀流回油箱。2、举升将转阀手柄逐渐向上转动关闭换向阀。此时，从油泵经单向阀来的高压油，进入油缸，从而实现举升动作。油缸举升到最大行程时拨动限位阀，将高压油路与回油路接通而卸荷，举升停止，货厢处于举升最高位置。3、保持将转阀手柄置于“保持举升区间”，并切断取力器停止油泵工作。此时压力油被锁止在油缸内。可以按需要使货厢处于任意举升位置保持。4、降落将转阀手柄推至慢落位置，回油路仅部分打开，从而实现货厢缓慢降落。当将转阀手柄推到底，则回油路被全部打开，油缸下腔油液经分流体向油箱快速回油。4.1.2液压系统结构布置自卸车液压系统由液压能产生部件、工作部件与操纵控制部件三大部分组成。1、液压能产生部件包括取力器、油泵及单向阀、油箱及油泵传动机构。取力器通常均与变速器直接安装成一体。取力方式可分左侧取力、右倾取力或箱顶取力三种。油箱安装位置则比较灵活，主要视副车架与货厢间的空间便于安装维护液压管路系统并尽量缩短油管长度。2、工作部件主要指油缸与翻倾杠杆系统。油缸通过油缸支座安装在副车架中部或中后部的加强横梁上。由于工作部件受力极大，要求各连接铰支点处有足够的连接强度、刚度，所有摩擦副应有良好的配合精度与润滑。3、控制部件包括液压分配阀、限位阀以及操纵系统。控制部件多安装在汽车前部的驾驶室内部或后部，既要方便操纵与维护；又要减少管路的迂回。第 5 章 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16MnL。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。5.1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5-1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。图5-1 副车架的截面形状5.2副车架前段形状及位置5.2.1副车架的前端形状及安装位置在保证使用可靠的前提下，为了提高挠曲性，减小