长安微型密封式垃圾车的设计【全套CAD图纸和毕业答辩论文】

买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优秀 本科学生毕业设计 长安微型密封式垃圾车设计 系部名称 ： 汽车工程系 专业班级 ： 车辆 学生姓名 ： 李龙生 指导教师 ： 吕德刚 职 称 ： 讲 师 黑 龙 江 工 程 学 院 二一一年六月 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优秀 s s v 011龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 随着我国城 镇一体化建设速度的加快，城市规模的扩大，人口数量的增多，城市生活垃圾也随之日益增多，城市对垃圾运输车的需求将越来越大。据我国环卫信息网统计计算，目前我国城市垃圾年产量已达到 吨，并以每年 8%的速度增长。而与此同时，我国城市垃圾的搜集和运输能力明显不足，环卫车辆的保有量远远未达到建设部城镇环境卫生设施标准 7定的 万人配置标准要求。目前城镇居民人口 ，若按配置标准要求，保有量缺口达 40%，但现有车辆 80%以上都在超负荷工作，满足不了实际需要。由此，垃圾车的城市需求 量每年都在 13000 辆以上，而且在逐年的递增，课题所涉及的密封式垃圾车属于新型专用汽车以其自身环保性好已经在我国已经得到广泛的应用。 文中介绍了微型密封式垃圾车的设计说明，叙述了在设计过程中出现的问题和解决方法，对于不同结构的密封式垃圾车进行比较，合理选用二类底盘，并设计了密封式车厢以及液压举升机构，选用正确的液压缸来保证举升机构正常行。 关键词 ： 微型密封式垃圾车；密封车厢；专用汽车；液压举升；自卸黑龙江工程学院本科生毕业设计 s to of on s of at .4 a s is 7.5 ow 75m to a 40 0% in in 3,000 by to to in of in on a to of i 目 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 型密封式垃圾车设计的意义和目的 . 1 型密封式垃圾车的设计意义 . 1 型密封式垃圾车的设计目的 . 1 型密封式垃圾车的研究现状与发展 . 1 型密封式垃圾车的发展前景 . 1 封式垃圾车不同结构形式的比较 . 2 计主要内容 . 2 第 2 章 长安微型密封式垃圾车的总体设计 . 4 车主要参数的确定 . 4 寸参数 . 4 类底盘的选择以及参数的确定 . 4 厢的总体设计及质量参数确定 . 5 厢的尺寸确定 . 5 车质量参数确定 . 5 厢承载最大垃圾密度 . 6 车架的计算 . 6 梁弯曲应力计算 . 6 部扭转应力计算 . 8 架扭转时纵梁应力计算 . 8 架载荷分析 . 8 架弯曲强度的计算 . 9 架扭转应力的计算 . 12 第 3 章 液压举升机构设计 . 16 升机构设计思路 . 16 步设计 . 16 黑龙江工程学院本科生毕业设计 升机构结构型式的分类及特点 . 16 升机构型式的分析与选择 . 18 升机构的具体设计 . 18 定举升安全系数确、定车箱的转轴点、举升点 . 18 缸安装位置的选择 . 19 厢举升点计算 . 19 大举升角的确定 . 20 缸总行程 L 的确定 . 20 杆组合式举升机构计算 . 21 压缸的选择 . 26 厢加强设计 . 29 升机构设计小结 . 29 第 4 章 取力器的选取 . 30 述 . 30 力器的类型及其特点 . 30 力器的选取 . 31 力器的安装方式 . 32 力器的输出连接 . 32 第 5 章 整车性能分析 . 34 述 . 34 车动力性能分析 . 34 本参数确定 . 34 车的行驶方程式 . 35 车最高车速的确定 . 38 油经济性计算 . 40 车轴荷分配计算 . 41 车稳定性分析 . 41 定性分析内容 . 41 载质心高度的计算 . 41 载侧倾角的计算及最小转弯直径的计算 . 41 结 . 42 黑龙江工程学院本科生毕业设计 论 . 44 参考文献 . 45 致谢 . 47 附录 . 48 黑龙江工程学院本科生毕业设计 龙江工程学院本科生毕业设计 v 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章 绪 论 型密封式垃圾车设计的意义和目的 型密封式垃圾车的设计意义 垃圾处理工作是城市建设和管理的重要内容，与人民生活密切相关。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，环卫部门需处理的垃圾从数量到种类都日益增多。无疑，垃圾处理工作量将加大，这样，垃圾处理的效率问题将是我们面对的一个重要问题。垃圾的处理包括垃圾的收集、运输及最终处理，其中垃圾运输是重要的一环，这不仅因为它的效率直接影响整个垃圾处理工作的效率，而且如运输工具选择不慎，会在运输过程中产生 泄漏、废气等污染，严重影响垃圾处理工作及城市环境。微型密封垃圾车由于结构简单，工作稳定，为完成上述工作创造了有利的条件。 型密封式垃圾车的设计目的 目前全国大多数中小城市的生活垃圾大都是散装散运，即使用普通自卸垃圾车的运输方式，其机械化程度低，人工劳动强度大，运输中的二次污染问题比较严重，垃圾体积大重量轻，运输效率低，需配备更多的车辆和人员，越来越不适应现代化城市发展的需求。所以，密封式垃圾车的设计目的就是能够减轻环卫工人劳动强度，改善劳动条件，解决垃圾在运输过程中的二次污染。 型密封式 垃圾车的研究现状与发展 我国目前有很多种类的垃圾车，例如自卸式垃圾车，压缩式垃圾车，摆臂式垃圾车，但多数垃圾车并不具备密封功能，而且多数垃圾车较大，在垃圾运输中显得比较笨拙，由于没有良好的密封性，垃圾在运输过程中很容易造成二次污染。微型密封式垃圾车的设计在我国已开展很长时间了，我国很多厂家已经开始自主研发和生产新型的垃圾车，例如长安密封式垃圾车，形式分为 全密封式、上滑盖式三种， 采用液压 控制 系统使操作变得 十分方便 ，轻松 卸下车厢内垃圾，该车的特点是适合大量装卸垃圾，适合 人工或配合装载机联合作业，大量运输， 同时 充 分提高了车辆的运输能力 ， 密封性能好，可防止运输途中的二次污染，适用于城建、城市街道及大型厂矿部门运载各种垃圾，亦可运输灰、砂、石、土等散装建筑材料，也可以在矿山或煤矿中运送矿石或煤。 型密封式垃圾车的发展前景 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 随着科学的快速发展，汽车工业也随之壮大，原来笨重的汽车已不多见，现代人们都追求汽车的“迷你”也就是汽车的微型化，微型汽车较原来的汽车首先是车形上的改观，微型汽车相比传统汽车十分的小，同时赋予其容易使用的特点；其次是微型车的燃油经济性，相比传统汽车，微型汽车耗油量小，燃油经济性能提高。现在的 人们经济水平大大提高，丰富的物质生活导致了生活垃圾日益增多，如果不能及时处理就会导致环境污染危害人类，而垃圾需要远离城市集中处理，所以人们设计了垃圾车来运输垃圾，建立了垃圾处理点来处理垃圾，但是，这种传统意义上的垃圾车只能起到运输垃圾的作用，在运输垃圾的过程中无法避免垃圾的外漏和飘散，鉴于这种情况，研发了密封式的垃圾车，有效地减少了垃圾运输过程中的二次污染，但是这种密封式垃圾车车型较大，使用不方便，所以现在需要一种微型密封式的垃圾车来取代传统的密封式垃圾车， 这种垃圾车整车质量车身采用了轻量化设计，提高了中转 清运垃圾的功能，具有一次装载运输量大和密闭运输的特点。液压系统与车厢体联接，安全可靠，并可防止垃圾飘散、异味及污水外溢所造成的城市及街道的二次污染，运输率高，成本低，而且该车具有自装自卸功能，不需要专门的起重设备，能够减轻环卫工人劳动强度，改善劳动条件是城市生活垃圾运输的最佳选择。是一种安全、节能、环保型垃圾专用运输车，具有较大的市场发展空间，而且对我国城市垃圾运输有着巨大的意义。 封式垃圾车不同结构形式的比较 密封式垃圾车有多种结构形式，常见的有：压缩式垃圾车；摆臂式垃圾车；自卸式垃圾车。 下面分 析不同结构形式密封式垃圾车 压缩式垃圾车：这种垃圾车是装备有液压举升机构和尾部填塞器，能将垃圾自行装入、转运和倾斜的专用自卸汽车，主要用于收集，转运袋装生活垃圾。其特点为：能压缩、破碎垃圾，增大装载质量。经压缩，可将密度为 3/400200 生后垃圾压缩到密度为 3/600400 摆臂式垃圾车：该车装备有可回转的其中臂，车斗或集装垃圾选调在起重摆臂上，随起重摆臂回转、起落，实现垃圾自装自卸。其特点为：摆臂装置可以使集装垃圾箱与汽车的主体分离，实现 垃圾箱的自装卸；摆臂可以使车厢倾翻来自卸垃圾。 计主要内容 微型密封式垃圾车主要设计的是密封式车厢的结构和液压举升机构。其中，车厢的设计包括：车厢尺寸参数的确定、车厢材质的选择以及车厢内壁的防腐处理。液压黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 举升机构的设计包括：液压缸的选择、举升机构结构形式选择、液压油泵选择、举升机构的优化设计、整车性能分析。黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 第 2 章 长安微型密封式垃圾车的总体设计 车主要参数的确定 寸参数 (1)外廓尺寸 外廓尺寸指的是整车的长、宽、高，由所选的汽车底盘及工作装置决定，但最大尺寸需要满足法规 要求。在我国 车外廓尺寸的界限中有明确的规定。我所设计的长安微型密封式垃圾车根据其底盘可知该车外形尺寸为：长 35301450 1740 (2)轴距 轴距影响到车辆的总长，最小转向直径、纵向通过半径、轴荷分配。综合设计考虑微型密封式垃圾车轴距选用 2000 (3)轮距 轮距影响整车的总宽，横向通过半径、转向时的通道宽度以及车辆的横向稳定性，所以轮距要与车宽相适应，设计的微型密封式垃圾车了的轮距为 1200右。 (4)前、后悬 汽车 的前、后悬直接影响汽车的接近角和离去角，一般要求在 25以上，最少不 小于 20。所设计汽车需满足车辆接近角和轴荷分配的要求；后悬应满足车辆离去角和轴荷分配的要求。确定微型密封式垃圾车的前悬为 805悬为 715 类底盘的选择以及参数的确定 (1)底盘的选择 根据设计要求的外形尺寸选用长安 盘作为密封式垃圾车的底盘。 (2)底盘参数 表一 底盘参数 类型 依据标准 轴数 轴距 轮胎数 二类 2000 整车外廓 规格 长 宽 高 盘参数 3500400715车轮距 规格 前 后 总质量 整备质量 121520039065龙江工程学院本科生毕业设计 5 前排乘客数 前悬 后悬 接近角 离去角 2 805953 发动机型号 功率 最高车速 轮胎规格 弹簧片数 94km/h 1455 厢的总体设计及质量参数确定 厢的尺寸确定 已知车厢的容积为 2据外廓尺寸： 174014503530 确定密封车厢的尺寸。同时，为了保证良好的密封性能确定密封车厢设计为矩形。初步确定车厢尺寸为长： 2279： 1350： 1027 表二 车厢尺寸 车厢长度 /279厢宽度 /350厢高度 /027 普通自卸车车厢多数为矩形，钢板的厚度多为底 8 边 4 前 4 后 5(于所涉及的车厢为矩形，所以可选用厢顶与厢底厚度为 8端厚度为 4端厚度为 5 4 2 5 02 7 0 7 9 1 1 2 72边后前底有效宽度有效长度有效高度 ( 车厢体积 339 30 7 9 8 4 9 7 ，规定车厢容积为 332 m ，而 内在规定容积 33 323 满足规定，故车厢尺寸满足要求。 车质量参数确定 自卸式垃圾车整车整备质量是指装备齐全、加够燃料、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 量的总和，是自卸式垃圾车总体设计的重要设计参数之一。 自卸式垃圾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 (式中自卸式垃圾车总质量 ( 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 自卸式垃圾车整车整备质量 ( 装载质量 ( 驾驶员质量 (按 65计算。 自卸式垃圾车质量利用系数指装载质量该系数是一项评价汽车设计、制造水平的综合性指标。因此，新车型设计时，就应力求采用新工艺、新材料、新技术，不断减轻汽车自身质 量，提高汽车性能。通常由二类货车底盘改装的自卸式垃圾车 ( 175再以 00 时的位置。03530， 94)， 1000 。 (5)车厢放平时拉杆与三角臂铰接点0连接0并将0 点向上转 50角0 点。以 C 为圆心，00以 E 为圆心，以液压缸自由长度与最大 有效工作行程之和为半径画弧，两弧交于 接 6一般 (6 8)，又以00 C 000，根据结构允许尺寸，取 5000 ，连接00由此确定0坐标为 (3615， 即000 分别为 0 和 50 时三角架所处的位置。 (6)拉杆与副梁铰接点 D 及拉杆长度的确定 已知所作的垂直平分线交 线于 D 点，调整 D 点位置使0后确定 D 点坐标为 (2170， 75)。拉杆长度0480 用作图法初选出各铰支点位置后，需要对不同举升角 作运动轨迹校核。如果出现点0应加大00x 轴平行线的夹角 的数值，重新计算各铰支点参数值。 第二步：令自变量 在 0间变化，将作图法的结果代入并用解析法解出一系列液压缸推力和拉杆的拉力，然后进行比较，选取最大液压缸推力和拉杆的拉力作为设计液压系统压力和拉杆强度计算的依据，如图 3 所示，坐标原点 0点为车厢后铰支点。点0A、0B、0C、 E 为举升角 为零度时三角臂三顶点及液压缸下铰支点的位置，它们的坐标值已由第一步得出；点 A 、 B 、 C 为举升角为任意角 时的三角臂三顶点。 D 的后铰支点。其坐标值也由第一步得出。0 为零度车厢满载时质心，根据自卸车结构参数，可得01664， 879)。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 22 图 3 前推连杆组合式举升机构的受力分析 当举升角为 时， C 点 (三角臂与车厢底部铰支点 )坐标 c o ss o 当举升角为 时， x 和 ： 222222)()()()(当举升角为 时，坐标值 ： 222222)()()()(当举升角为任意 角时，举升质量质心 G 点坐标 c o ss o 考虑到机构在初始位置时车厢内货物最多，阻力矩也最大，车厢启动时又有惯性阻力作用，此时液压缸推力较大。因此，下面以初始位置为例对液压缸推力和拉杆挣力的计算过程进行分析 在举升角 =0时，直线 0)()()()(000000 0)()()()(000000 ,(00 FF 4式 (4解，即得0821,08。 在举升角 =0时，点 )()()(2002000000000 (黑龙江工程学院本科生毕业设计 23 取车厢作为分离体，根据力矩平衡 00 1 8400000 被举升的重力 (N)； 00 作用在直线 00向的力 (N)。 在举升角 =0时，点053)()()()()()(20200000000000 在举升角 =0时，点00距离000 )()()()()(20020000000000000000 取三角臂000 据力矩平衡 00 式中， 对应任意举升角 =0时的液压缸推力 (N)。 在举升角 =0时 ,点0)()()()()(20200000000000 在举升角 =0时，点 0C 至直线 距离0为 : )()()()()(20200000000000 取三角臂000 据力矩平衡 00 : 7 2 6 6000000 压缸的选择 自动倒泄垃圾结构用多级液压缸有 中 用于工程及矿山用自动倒泄垃圾结构和特种车辆车厢的后卸、侧卸和三向卸。 （ 1） 型号说明 黑龙江工程学院本科生毕业设计 24 4 501500 伸出 级数： 4级 液压缸型式 压力级 伸出套筒最大外径 （ 总行程（ 安装方式 端耳环； 部耳轴。 (2)性能参数 多级液压缸的套筒 (柱塞 )外径分别为 60,80,100,120,150,180 和 210出级数为 2 6级；单级行程 125 15006个行程等级 (符 合国家标准 定压力 16 型号 级数 单级行程 总行程 安装中心距范围 全伸后中心距 * * 300 500 900 1500 525 740 1425 2240 * * 5 160 300 320 1500 340 495 660 1990 2 6 750 1500 1400 7200 1040 1950 2440 9150 3 400 630 1200 1890 670 940 1870 2830 2 6 700 1500 1400 7200 1060 1980 2460 9180 * * 5 160 300 320 1500 125 160 445 1660 * * 6 700 1500 1400 7200 1050 1960 2450 9160 * * 300 630 900 1890 650 1010 1550 2900 * * 3 400 800 800 2400 760 1350 1560 3750 根据上 表选定液压缸为 3液压缸全伸够中心距为 1700 装中心距为 00 385 385 油缸举升力 25 矩。 油缸推力 ： M (则油缸举升力 矩： s 而最大举升阻力矩： (故油缸举升力： ww P (式中： 最大装载质量和货箱之和 举升过程中它为变量，因此油缸举升力也随之成为变量。 上述质心至翻转轴中心的水平坐标是岁车厢举升角变化而变化的函数。实际上，在举升开始阶段由于各铰链支点静摩擦力矩较大，所以车厢的最大阻 力矩发生在车厢即将被举起时刻，为最大值，此时的 对直推式举升机构进行受力分析和设计计算时，还应考虑力矩比，即当任意一节伸缩油缸套筒将要伸出时，举伸机构提供的举伸力矩与阻力矩之比。 油缸直径的确定： 油缸推力与第一节油缸直径的关系为： 421 (式中： 设计中液压工作系统的压力为 10 可求得第一 节油缸的最小直径： ww s m a (黑龙江工程学院本科生毕业设计 26 w m a ( 按上式计算出各级油缸的最小直径和各界油缸的举升力。 在本设计中 54 ，再结合上述表格的标准，代入上述公式计算可以得到三节的油缸直径分别为 100 80 60 级推 力分别为： 8501 0422 8263 。 厢加强及铰链机构的设计 根据经验，往往把车厢设计成装有加强筋的钢板式结构，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，典型后倾式车厢结构的底板横剖面呈矩形。为避免装载时物料下落碰坏驾驶室顶孟，通常在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以保证车厢的牢固。座的结构形 式铰链座的底板有 6 个为 螺栓孔，底板的厚度为 10毫米，两侧支座的高度为 78毫米，厚和宽分别为 20、 32 毫米。孔径的标准与销的直径相符合。销的结构和尺寸都是由机械手册查得，均有相关标准。 升机构设计小结 举升机构是自动倒泄垃圾结构的重要工作系统之一 ,其设计质量直接影响自动倒泄垃圾结构的使用性能。随着自动倒泄垃圾结构产品技术的发展 ,举升机构的结构型式也不断增多。若能将不同类型的举升机构其各自的特点配备到与之相适应的自动倒泄垃圾结构则无论是自动倒泄垃圾结构的工作性能 ,还是举升机构的使用效率 ,都会得到很大的改善。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 27 第 4 章 取力器的选取 述 取力器是安装在专用汽车变速器上用来驱动专用汽车辅助动力装置的装置，在专用汽车上取力器就是一组变速齿轮，与汽车变速箱采用齿轮连接，与举升泵采用轴连接，是变速箱里单独的一个档位，当司机挂上这个档位，踩下油门，举升油泵开始工作，实现举升车厢的作用。 力器的类型及其特点 取力器是一种用来驱动油泵、压气机、绞盘、消防云梯等装置的齿轮装置，它通常装在变速器上，它的作用是将汽车发动机的动力，通过发动机飞轮经离合器从动盘、变速器输入轴或中间轴传到需要驱动的 装置上，最终实现辅助动力装置的正常工作。 侧置取力器 侧置取力器，常用于动力要求不高的辅助动力装置，它