HGC3110自卸汽车改装设计【5张图/23100字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-装配图.dwg

A0-车厢2.dwg

A1-副车架.dwg

A2-三角臂.dwg

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关键词：: hgc3110 汽车改装设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。55页。23100字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
答辩相关材料一份。
外文翻译一份。

图纸共5张，如下所示
A0-装配图.dwg
A0-车厢2.dwg
A1-副车架.dwg
A2-三角臂.dwg
A2-连杆.dwg

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5.5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 carry5.5 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
Abstract.................................................................................................II
第1章绪论................................................................................................1
1.1课题的提出........................................................................................1
1.2课题来源及研究意义....................................................................................1
1.3 自卸车国内外研究概况..............................................................................2
1.3. 1国外研究发展概况 2
1.3.2国内研究发展概况 4
1.4研究的内容 5
第2章整车参数的确定及车厢的设计 6
2.1质量参数的确定 6
2.2总体方案设计 6
2.3举升车厢形式的选择 7
2.4车厢的选材 9
2.5车厢的设计规范及尺寸确定 9
2.6车厢锁止机构的选择与设计 11
2.7本章小结 12
第3章液压举升机构的设计 13
3.1液压举升机构应满足的性能 13
3.2举升系统性能主要评价参数 14
3.3液压举升机构参数的选择与确定 15
3.3.1液压举升机构简述 15
3.3.2液压举升机构方案的选择 17
3.4举升机构几何尺寸的确定 18
3.4.1车厢与副梁铰支点O的确定 19
3.4.2车厢放平时举升机构与车厢前铰支点A0的确定 19
3.4.3液压油缸与副梁铰支点的确定 19
3.4.4车厢放平时三角臂中支点C0座标和A0C0长度的确定 20
3.4.5车厢放平时拉杆与三角臂铰接点B0的确定 20
3.4.6拉杆与副梁铰接点D及拉杆长度的确定 20
3.5 举升机构力学分析 20
3.5.1举升机构参数的计算及校核 21
3.5.2拉杆截面尺寸的确定 22
3.6液压系统设计与计算 23
3.6.1液压油缸性能参数计算 23
3.6.2液压泵性能参数计算 23
3.6.3油箱容积与油管内径计算 25
3.6.4系统压力校核 26
3.6.5车厢升降时间的校核 26
3.6.6方向控制阀的选型 27
3.6.7操纵方式的选择 27
3.6.8液压系统原理 27
3.6.9取力器的选择 28
3.6.10本章小结 29
第4章副车架的设计 30
4.1选用的底盘主车架的主要尺寸 30
4.2副车架的结构设计 30
4.2.1副车架的外形 30
4.2.2副车架的选材 31
4.2.3副车架的截面形状 31
4.2.4加强板的布置 32
4.2.5副车架的前端形状及安装位置 32
4.2.6纵梁与横梁的连接设计 34
4.3 副车架与主车架的连接设计 35
4.4 副车架尺寸的确定 36
4.5 副车架的强度刚度弯曲适应性校核 36
4.6 本章小结 42
第5章整车性能分析....................................................................................43
5.1 概述..................................................................................................43
5.2 汽车动力性能分析...............................................................................................43
5.2.1 基本参数确定..............................................................................................43
5.2.2汽车的行驶方程式.......................................................................................44
5.2.3汽车最高车速确定.................................................................................47
5.3 燃油经济性计算.............................................................................................49
5.4 整车稳定性分析..............................................................................................50
5.4.1稳定性分析内容...........................................................................................50
5.4.2空载质心高度计算.......................................................................................50
5.4.3空载侧倾角计算...........................................................................................50
5.4.4最小转弯直径计算.......................................................................................51
5.5 本章小结.........................................................................................52
结论 53
参考文献 54
致谢 55
附录 56
附录A.外文文献原文 56
附录B.外文文献中文翻译 59

题目名称 HGC3110自卸汽车改装设计
一、设计（论文）目的、意义
目的: 综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业设计的过程中，在所学知识得到疏理和运用，提高自己动手能力和培养自己的解决问题的能力。
意义：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。
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
本设计将参考现有自卸汽车的基本形状，并根据设计要求查找相关资料进行的设计。其中主要的设计内容有，二类底盘的计算与选择，货箱的选择与设计，举升及管路系统的选择和设计。在设计完整车后，对轴荷进行合理的分配，使之符合使用要求。最后进行整车的性能分析计算。在对各种结构件进行了分析计算后，绘制消防车的整体图及主要部件的零件图。
本设计主要研究方法：
（1）对二类底盘的计算与选择；
（2）对车厢及聚生系统的选择与设计；
（3）使用AutoCAD进行整车图和零部件图的绘制；
三、设计（论文）完成后应提交的成果
（一）计算说明部分
设计计算自卸汽车专用工作装置的结构参数及对其校核计算，整车基本性能参数计算。对各种结构件进行分析计算。另外，对现有结构进行改进、完善。
设计说明书（2万）。
（二）图纸部分：
1、整体装配图； A0 一张
2、部件图； A0 一张
3、零件图；折合A0一张

HGC3110自卸汽车改装设计[汽车]

内容简介：: 毕业设计（论文）任务书学生姓名赵阳系部汽车工程系专业、班级车辆工程导教师姓名苏清源职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称卸汽车改装设计一、设计（论文）目的、意义目的 : 综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业设计的过程中，在所学知识得到疏理和运用，提高自己动手能力和培养自己的解决问题的能力。意义：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。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）本设计将参考现有自卸汽车的基本形状，并根据设计要求查找相关资料进行的设计。其中主要的设计内容有，二类底盘的计算与选择，货箱的选择与设计，举升及管路系统的选择和设计。在设计完整车后，对轴荷进行合理的分配，使之符合使用要求。最后进行整车的性能分析计算。在对各种结构件进行了分析计算后，绘制消防车的整体图及主要部件的零件图。本设计主要研究方法：（ 1）对二类底盘的计算与选择；（ 2）对车厢及聚生系统的选择与设计；（ 3）使用行整车图和零部件图的绘制；三、设计（论文）完成后应提交的成果（一）计算说明部分设计计算自卸汽车专用工作装置的结构参数及对其校核计算，整车基本性能参数计算。对各种结构件进行分析计算。另外，对现有结构进行改进、完善。设计说明书（ 2 万）。（二）图纸部分： 1、整体装配图；一张 2、部件图；一张 3、零件图；折合张四、进度安排 1、第 1 调研、开题报告 2、第 3 周总体方案设计与分析 3、第 4 周二类底盘选型 4、第 5 车厢的设计计算选型 5、第 7 周举升系统设计计算选型 6、第 8 周中期检查 6、第 9 周总布置及辅助系统设计 7、第 10 周完成设计图纸 8、第 11 周整车性能计算分析；整车设计修正 9、第 12 周完成设计说明书 10、第 13 周设计审核、修改 11、第 14 周毕业设计 (论文 )修改 12、第 15 周毕业设计 (论文 )评阅教师评阅或预审 13、第 16 周毕业设计 (论文 )修改。 14、第 17 周毕业设计答辩准备及答辩五、参考文献 1 陈家瑞上，下册 ) M民交通出版社， 1994 2 高维山 M民交通出版社， 1990 3 刘海江，于信汇，沈斌 M济大学出版社， 1997 4 孙恒，傅则绍 M等教育出版社， 1990 5 余志生 M械工业出版社， 2000 6 蔡炳炎，徐勇，林宁 J20057 王望予四版） M械工业出版社， 2004 8 刘惟信 M华人学出版社， 2001 9 徐灏 M械工业出版社， 1991 10相关汽车专业网站六、备注指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 附录附录 of 969,s of 0154 as ,so on,as of in of is of 54,108,85,77,65,50,40（ 41 51） ,32（ 31 35） ,27 0 of 0 t is 500 1000 of on in as so on,5000 of 30 000 ,480 7 00 ,3307 5 00 a of 7,85,108 54 364 in 970s on is at 970s to 980s in of 480 a D 030 is at of 980307 311 o a of a of 4 So of 龙江工程学院本科生毕业设计 2 in F 3103 F 3150 00 in is in of to of to is 000 of 0 t,to it is to of by is an in to be of up 60 00 to of in of be in So of by of f 800 is 0 7 364 in 00 in 000 in 00 364（ 364Q（ 0 t,27 t,480 7 t,360so ,a u- 00 in a 10000 of of is of 龙江工程学院本科生毕业设计 3 of 085 is 00 in in a in s of as 936,of in an 3000 000 of or a 125 of to in of a of OE of up 5 08 t 54 as to be 4 s it it is to s in of in of up of in to up VS of us is to at of of by of of to be is to s wi ll a it of by of up at 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 附录我国自卸车章温胜自从在 1969年我国第一次国产矿用自卸车的制造， 20多年已经过去了，在这期间，我国的自卸车已初步具有生产 20154吨矿用车的能力。目前，主要制造商如下：湘潭电器制造集团有限公司，北机有限责任公司，本溪重型汽车有限责任公司等等。常州冶金机械厂，北京重型汽车厂等，自卸车的技术通过多渠道进行宣传和交流，如建立技术和商务相结合的合资企业。姆特公司消化和吸收引进的技术，使我国已经能够生产多种装载质量的自卸车，如 154吨， 108吨， 85吨， 77吨， 65吨， 50吨， 40（ 41 51）吨， 32（ 31 35）吨， 27吨和 20 吨，其中，年产量 20吨和以上的，大约有 4500个公司左右。现在，在矿山，电力站，铁路等国内建设服务项目中，大约有 11000个矿用卸车的公司，其中约 45000家公司做整车制造。主要包括装载能力为 20吨， 27吨， 45吨和少量的 77， 85， 108和 154吨等不同吨位的自卸车。批次生产是基于在国外仍处于国际水平从 20世纪 70年代末到 80年代初的条款的基本结构和具体技术自主设计的的。 480自卸车从英国对参照了 030卡车模型，在 20世纪 80年代处于国际一级的。3307和 3311是包头北车制造有限公司制造的，公司是中美英合资企业，总部设在包头，特雷克斯系列产品的比例约为 64，关键总成及零部件两种模式在国内和世界都处于先进。然而，与国外相比，国产科幻 3103和 1 50模型 100吨级电动轮椅采矿自卸卡车的质量仍然较差，他们的产量非常小。 2简介矿用自卸车主要用于各种矿区和工程工地。因为其工作条件差，水平低的道路，也频繁起动，制动和转向系统、重载、外部荷载比较复杂。目前，设计者给予更多的关注使强度和刚度的自卸卡车及其部件，以满足各种要求，很少考虑他们的空气动力特性和空气动力学设计。据报道，大约有 9000矿用自卸车在中国，一般负荷，其中超过 10吨，以及燃料的消耗和污染排放量增加了。基于能源节约和环境保护要求，有必要改进燃油经济性的自卸卡车，减少其空气阻力。黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 矿用自卸车以其生产效率高、运营成本低而成为大型矿山的理想运输工具，其大型化是一个重要的发展趋势。目前，国外主要生产厂家的产品规格都已达到 360吨，而国内还没有自主开发出吨位超过 200吨的自卸车。由于重量大、行驶速度高，加之矿山地区的弯道、坡路较多，矿用自卸车必须具有可靠、灵活的举升、转向和制动性能。液压系统作为矿用自卸车的转向、举升、制动控制系统，它的性能优劣将严重影响整车的安全性能和生产效率。国外自卸车多采用专用元件，而国内相关研究较少。 3主要制造商的矿用自卸车北京重型汽车厂，有 1800名员工，是一个可以生产装载能力为 20吨和 27吨的矿用自卸车的企业。 364矿用自卸车是它的在国内领先的产品，考虑的大部分份额在国内市场，他们正在为 100多个从事水电工程客户提供服务，全国遍及人口的 3 000 人。例如，世界著名的长江三峡工程现场中就有 400台 364矿用自卸车。它的产品包括 364 （有钢板弹簧）和装载能力为 20吨， 27吨的 364Q （水文气动弹簧悬架）， 27吨的 480， 360洒水车，画廊经营的运输卡车，喷车等。北机有限责任公司（，是一家中英美合资企业，总部设在设在内蒙古自主地区的包头市，有超过 400员工。占地面积为 110000平方米。拥有成套设备和加工设施的重型卡车生产线，该公司已能生产特雷克斯系列产品的矿用自卸卡车和铰接式承载能力为 2085吨的车辆。年度生产计划包含 300个项目。产品是根据设计图纸，工艺流程，严格执行质量标准检查规格引进特雷克斯，公司坚持引进特雷克斯分钟滚动的最新技术，保持在与特雷克斯的在技术上的同步。同时，公司已自主开发了许多新类型的车辆，如煤机和运输卡车。成立于 1936年的湘潭电机制作有限公司已成为我国最大的一个工业企业，公司有 13000个雇员，其中有 4000个高级工程师。公司占地面积约 200万平方米，拥有4125套各种生产设备和仪器。公司的优势在制造机，电动机和电气设备方面，而且形成了较高的能力，自我光电供应速度的自制零件达 85%。矿用自卸车包括负载能力为 108 54 目前，所需要的轮胎，轮辋，水泵，阀门等等都是国内提供，虽然他们是主要部件，但是输出引擎和液压传动必须外包。 4走向企业集团虽然我国的矿用自卸车已经有了很大的发展，但它不能满足国内矿用自卸车市场的需求量。而且，该部门缺乏对各部门之间和地区之间的协调。因此，有必要加快企业聚集的改革，使我国在矿用自卸车生产规模上具有优势，使国内矿用自卸车走向集团化，以适应国内外市场的发展趋势。黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 我国为了避免走弯路，加快引进从国外引进矿用自卸车技术，并成立了一些合资企业。我们面临的迫切任务是自卸卡车制造商要消化和吸收已经引进的技术，充分利用现有的设备和设施（其中一些是国内外最先进的），并对资源进行合理的分配和重视资源潜力的开发。我们完全有理由相信，中国的矿用自卸车将有一个更光明的前景，是因为它的规模生产优势，加强了部门之间的协调和地区通过建立企业集团，并积极设法在国内和国外寻求新的合作伙伴。毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目 : 卸汽车设计院系名称 : 汽车与交通工程学院专业班级 : 车辆工程学生姓名 : 赵阳导师姓名 : 苏清源开题时间 : 2011 年 3 月 11 日指导委员会审查意见：签字：年月日毕业设计（论文）开题报告学生姓名赵阳系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 07导教师姓名苏清源职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称卸汽车设计一、课题研究现状、选题目的和意义课题研究现状：近年以来，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辆，销售辆。客车改装量最大，共改装 103492 万辆，占总量的载货汽车 44870 辆，占总量的自卸汽车 27125 辆，占总量的厢式、罐式等专用车销售 40966辆，占总量的今年 1 8 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 23 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 23 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。我国自卸汽车生产始于上世纪 60 年代初，经过 40 多年的发展，尤其是在上世纪 80 年代以后通过技贸结合与合作生产方式，从国外引进若干先进的自卸汽车制造技术，并在此基础上形成以若干大型汽车制造厂为主体的机械传动式自卸汽车生产企业集团。公路用自卸汽车的装载质量从 2 20t、矿用自卸汽车装载质量从 20 154t 以基本形成完整的自卸汽车系列，为我国自卸汽车的腾飞打下了坚实的基础。当然除普通自卸汽车以外，专用自卸汽车的生产也得到了一定的发展，尤其是新世纪以来，随着我国社会经济和交通环境的改善，各行业对专用汽车尤其是工程系列专用汽车的需求越来越大。专用汽车将跟更加注重行业化、专用化、系列化。国外自卸汽车生产始于上世纪 30 年代，比我国早 30 多年在其后 70 多年的发展过程中，其结构不断改进，整车性能已有很大提高。为提高自卸汽车的科技含量，追求高附加值，各国更是不断采用先进技术，其主要表现以下几个方面：全面提高自卸汽车内在质量和使用性能；在制造加工方面，自卸汽车朝着底盘生产专业化、零部件生产专业化、工艺专业化和辅助生产专业化方向发展；广泛采用计算机辅助设计，以提高设计的质量和缩短设计研制的周期；在材料配置上，将更多地采用高强度铝合金、不锈钢、工程塑料和聚合材料等。目前，自卸汽车以形成自己独特的结构与车型系列。目前 , 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 16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。 16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。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 16三倍以上 , 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 , 用板制造的车箱与 16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 , 车箱使用板后 , 重量能减少 , 甚至更多。汽车工业的发展是经济社会发展的必然，而经济社会的发展，又对汽车的使用功能不断提出新的要求，使汽车在社会商品、信息、人员三种流通中起着重要的作用。汽车的经济效益不只在于汽车生产的本身，而是更集中体现在汽车使用和流通的全过程。经济的发展对汽车运输工具在各种功能和性能方面要求越来越高，对运输服务的品质以及运输服务的多元化、个性化要求越来越强，从而推动着专用车的迅速发展。从某种意义上讲，基本车型只能简单的满足数量上的要求，而专用汽车才能更好地满足用户的使用要求，更有效地发挥汽车的经济效益。经济社会的发展，把汽车运输工具推向专业化。只有专用汽车，才能更好地适应客货运输现代化、多样化和个性化的要求，满足特定条件下的各种专项作业的需求，更有效地发挥汽车在运输结构中的作用，建设资源节约型和环境友好型社会。选题目的：综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业设计的过程中，在所学知识得到疏理和运用，提高自己动手能力和培养自己的解决问题的能力。意义：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。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题 1 基本内容 1）研究自卸汽车的组成。结构与设计； 2）进行自卸汽车的总体结构布置； 3）进行二类底盘选择； 4）进行倾卸机构设计、液压系统设计、辅助装置设计； 5）整车性能计算分析。 2 拟解决的主要问题 1）液压系统设计 2）举升机构的尺寸确定 3）操纵系统设计 4）货箱的设计三、技术路线（研究方法）四、进度安排 1、第 1 调研、开题报告 2、第 3 周总体方案设计与分析 3、第 4 周二类底盘选型 4、第 5 车厢的设计计算选型 5、第 7 周举升系统设计计算选型 6、第 8 周中期检查 6、第 9 周总布置及辅助系统设计 7、第 10 周完成设计图纸 8、第 11 周整车性能计算分析；整车设计修正 9、第 12 周完成设计说明书 10、第 13 周设计审核、修改确定设计步骤，方案设计分析二类底盘选型与总体布置倾卸机构设计计算、分析液压系统设计倾卸杆系统机构车厢副车架后门及锁止装置管路设计液压缸油泵控制阀整车性能计算分析绘制设计装配图与零件图整车设计修正取力器 11、第 14 周毕业设计 (论文 )修改 12、第 15 周毕业设计 (论文 )评阅教师评阅或预审 13、第 16 周毕业设计 (论文 )修改。 14、第 17 周毕业设计答辩准备及答辩五、参考文献 1 徐达，陆锦荣工作装置原理与设计计算 M京理工大学出版社， 1998 2 徐达，丛锡堂 M民交通出版社， 2008 3 冯晋翔 M北京：人民交通出版社， 2007 4 王望予 M械工业出版社， 2004 5 卞学良 M械工业出版社， 2008 6 余志生 M械工业出版社， 2009 7 程桢，乔雅敏 M国计量出版社， 2008 8 李俊玲，罗永革 M械工业出版社， 2008 9 刘岩 J1998 10 余仁义，梁涛 J2003 11 苗永权 J2008 12 刘伟 J2001, 2. 13 尹雄武 J. 专用汽车 ,2003,5. 14 余仁义自卸汽车倾卸机构的设计 J2003,2. 15 高健 . 机械优化设计基础 M 科学出版社 , 2000,7. 16 鲍际辉 J. 专用汽车 ,2005,1. 17 003： 10218 004： 67 六、备注指导教师意见：签字：年月日本科学生毕业设计院系名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程学生姓名：赵阳指导教师：苏清源职称：副教授黑龙江工程学院二一一年六月 s 011龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘要本次设计的题目是自卸汽车是以车底盘改装 ,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。所以本文以自卸车为设计题目，设计的主要内容有以下几个方面 :确定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；黑龙江工程学院本科生毕业设计 he is of is at in it of is to a of of to s to At in a of as a of of is of of as to On of of of by of of a 5s. 设计目录摘要 . 1章绪论 .卸车国内外研究概况 .1国外研究发展概况 . 2 . 4 . 5 第 2章整车参数的确定及车厢的设计 . 6 数的确定 . 6 . 6 厢形式的选择 . 7 . 9 . 9 止机构的选择与设计 . 11 . 12 第 3章液压举升机构的设计 . 13 . 13 . 14 数的选择与确定 . 15 . 15 . 17 . 18 的确定 . 19 0的确定 . 19 . 19 黑龙江工程学院本科生毕业设计 0座标和 . 20 0的确定 . 20 及拉杆长度的确定 . 20 升机构力学分析 . 20 . 21 . 22 . 23 . 23 . 23 . 25 . 26 . 26 . 27 . 27 . 27 . 28 . 29 第 4章副车架的设计 . 30 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。车架与主车架的连接设计 . 错误 !未定义书签。车架尺寸的确定 . 错误 !未定义书签。车架的强度刚度弯曲适应性校核 . 错误 !未定义书签。章小结 . 错误 !未定义书签。第 5章整车性能分析 .龙江工程学院本科生毕业设计述 . 车动力性能分析 . 基本参数确定 .汽车的行驶方程式 .汽车最高车速确定 .油经济性计算 .车稳定性分析 .稳定性分析内容 .空载质心高度计算 .空载侧倾角计算 .最小转弯直径计算 .章小结 .论 . 53 参考文献 . 54 致谢 . 55 附录 . 56 附录 . 56 附录 . 59 毕业论文指导教师评分表学生姓名院系专业、班级指导教师姓名职称从事专业是否外聘是否题目名称序号评价项目满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 15 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 7 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得分 X= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）工作态度：好较好一般较差很差研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少规范性：好较好一般较差很差成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：好较好一般较差很差其他：指导教师签字：年月日毕业设计指导教师评分表学生姓名赵阳院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 07 指导教师姓名苏清源职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称卸汽车设计序号评价项目满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 20 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 10 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、的使用等） 5 8 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得分 X= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）工作态度：好较好一般较差很差研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：指导教师签字： 2011 年 6 月 17 日毕业论文评阅人评分表学生姓名专业班级指导教师姓名职称题目评阅组或预答辩组成员姓名出席人数序号评价项目满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 15 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 20 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 得分 Y= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少规范性：好较好一般较差很差成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：好较好一般较差很差其他：评阅人或预答辩组长签字：年月日注：毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。注：毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。毕业设计评阅人评分表学生姓名赵阳专业班级车辆工程 07指导教师姓名苏清源职称副教授题目卸汽车设计评阅组或预答辩组成员姓名出席人数序号评价项目满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 25 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 15 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、的使用等） 5 得分 Y= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：评阅人或预答辩组长签字： 2011 年 6 月 10 日毕业论文答辩评分表学生姓名专业班级指导教师职称题目答辩时间月日时答辩组成员姓名出席人数序号评审指标满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、理论意义或价值 10 2 研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力、综合运用知识的能力、应用文献资料和外文的能力 20 3 论文撰写水平、文题相符程度、写作规范化程度、篇幅、成果的理论或实际价值、创新性 15 4 毕业论文答辩准备情况 5 5 毕业论文自述情况 20 6 毕业论文答辩回答问题情况 30 总分 Z= 答辩过程记录、评语：自述思路与表达能力：好较好一般较差很差回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少规范性：好较好一般较差很差成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：好较好一般较差很差其他：答辩组长签字：年月日毕业设计答辩评分表学生姓名赵阳专业班级车辆工程 07指导教师苏清源职称副教授题目卸汽车设计答辩时间月日时答辩组成员姓名出席人数序号评审指标满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、与实际的结合程度 10 2 设计（实验）能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力 10 3 应用文献资料、计算机、外文的能力 10 4 设计说明书撰写水平、图纸质量，设计的规范化程度（设计栏目齐全合理、实用性、科学性和创新性 15 5 毕业设计答辩准备情况 5 6 毕业设计自述情况 20 7 毕业设计答辩回答问题情况 30 总分 Z= 答辩过程记录、评语：自述思路与表达能力：好较好一般较差很差回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：答辩组长签字： 2011 年 6 月 23 日毕业设计（论文）成绩评定表学生姓名赵阳性别女院系汽车与交通工程学院专业车辆工程班级 07 设计（论文）题目卸汽车设计平时成绩评分（开题、中检、出勤）指导教师姓名职称指导教师评分（ X）评阅教师姓名职称评阅教师评分（ Y）答辩组组长职称答辩组评分（ Z）毕业设计（论文）成绩百分制五级分制答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）：院系公章： 2011 年 6 月 24 日注： 1、平时成绩（开题、中检、出勤）评分按十分制填写，指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写，毕业设计（论文）成绩百分制 =W+、评语中应当包括学生毕业设计（论文）选题质量、能力水平、设计（论文）水平、设计（论文）撰写质量、学生在毕业设计（论文）实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。优秀毕业设计（论文）推荐表题目卸汽车设计类别毕业设计学生姓名赵阳院（系）、专业、班级汽车与交通工程学院、车辆工程 07 指导教师苏清源职称副教授设计成果明细：答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）：院、系公章：年月日备注：注：“类别”栏填写毕业论文、毕业设计、其它黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1章绪论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 210t）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：按装载质量为：轻型自卸汽车（ t）。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。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，保持其基本黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 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。卸车国内外研究概况我国在机械设计中采用最优化技术的历史很短，但其发展速度却是十分惊人的。无论在机构综合、通用零部件设计，还是各种专业机械的设计都有最优化技术应用的成果。在计划经济向市场经济转换初期，由于汽车领域不象航天等领域受到重视，国内大多数轻型矿用自卸车生产企业在举升机构的设计过程中一直沿用着经验类比的方法设，即传统的 “类比作图试凑法 ”，这种传统的设计方法主要是凭借设计者的经验，参黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 照相同或类似的较为成熟的设计方案，辅以必要的分析计算，确定一个初始的设计方案，并通过估算，初步确定有关参数；然后对初定方案进行必要的分析及校核计算；如果某些设计要求得不到满足，则可进行设计方案的修改，设计参数的调整，并再一次进行分析及校核计算，如此多次反复，直到获得相对合适的设计方案为止。显然，这种工作方法工作量大、效率低，而且设计出的举升机构往往存在许多不合理的因素，影响矿用自卸车举升性能的提高，并严重阻碍着矿用自卸车产品的系列化。随着市场经济的深入发展和市场竟争的激烈，一些研究机构、工程车改装厂在举升机构的设计中采用了这种方法，并取得了一定的优化成果。优化设计作为一种新的设计方法具有综合的本质，它能够把过去的设计开发经验加以总结，寻找出更优的结构。优化技术将越来越得到更为广泛的应用。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。我国自卸汽车生产始于上世纪 60 年代初，经过 40 多年的发展，尤其是在上世纪80 年代以后通过技贸结合与合作生产方式，从国外引进若干先进的自卸汽车制造技术，并在此基础上形成以若干大型汽车制造厂为主体的机械传动式自卸汽车生产企业集团。公路用自卸汽车的装载质量从 2 20t、矿用自卸汽车装载质量从 20 154t 以基本形成完整的自卸汽车系列，为我国自卸汽车的腾飞打下了坚实的基础。当然除普通自卸汽车以外，专用自卸汽车的生产也得到了一定的发展，尤其是新世纪以来，随着我国社会经济和交通环境的改善，各行业对专用汽车尤其是工程系列专用汽车的需黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 求越来越大。专用汽车将跟更加注重行业化、专用化、系列化。外研究发展概况国外自卸汽车生产始于上世纪 30 年代，比我国早 30 多年在其后 70 多年的发展过程中，其结构不断改进，整车性能已有很大提高。为提高自卸汽车的科技含量，追求高附加值，各国更是不断采用先进技术，其主要表现以下几个方面：全面提高自卸汽车内在质量和使用性能；在制造加工方面，自卸汽车朝着底盘生产专业化、零部件生产专业化、工艺专业化和辅助生产专业化方向发展；广泛采用计算机辅助设计，以提高设计的质量和缩短设计研制的周期；在材料配置上，将更多地采用高强度铝合金、不锈钢、工程塑料和聚合材料等。目前，自卸汽车以形成自己独特的结构与车型系列。目前 , 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 16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。 16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。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 16三倍以上 , 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 6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 , 车箱使用板后 , 重量能减少 , 甚至更多。随着计算机技术的发展和应用， 50 年代发展起来的以线性规划和非线性规划为主要内容的新的数学分支一数学规划被应用于解决工程设计问题，形成了工程设计的新理论和新方法，即工程优化设计理论与方法。特别从 60 年代以来，最优化技术发展迅速，而且得到了广泛的应用。在汽车工业发达的欧、美、日等国家，汽车优化设计理论和方法已应用于汽车诸多领域的很多环节，从汽车发动机、底盘、车身等主要总成的优化到整车动力传动系统的匹配，优化设计使他们的汽车工业保持了世界领先地位。汽车工业的发展是经济社会发展的必然，而经济社会的发展，又对汽车的使用功能不断提出新的要求，使汽车在社会商品、信息、人员三种流通中起着重要的作用。汽车的经济效益不只在于汽车生产的本身，而是更集中体现在汽车使用和流通的全过程。经济的发展对汽车运输工具在各种功能和性能方面要求越来越高，对运输服务的品质以及运输服务的多元化、个性化要求越来越强，从而推动着专用车的迅速发展。黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 从某种意义上讲，基本车型只能简单的满足数量上的要求，而专用汽车才能更好地满足用户的使用要求，更有效地发挥汽车的经济效益。经济社会的发展，把汽车运输工具推向专业化。只有专用汽车，才能更好地适应客货运输现代化、多样化和个性化的要求，满足特定条件下的各种专项作业的需求，更有效地发挥汽车在运输结构中的作用，建设资源节约型和环境友好型社会。究的内容随着自卸车变得越来越重要，则有关它的设计领域也变得日益重要起来。它的总体设计程序与载货车基本相近。本人进行一系列的市场调研和同类车型资料的收集，摸清了产品主要技术经济指标，了解有关设计标准法规等。在此基础上拟定设计原则，协调使用、制造与经济三方面矛盾，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。针对上述问题和课题的研究需要，本文的主要工作是自卸汽车车厢和举升机构系统的设计研究。具体工作如下： 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。 3.、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。黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 第 2章自卸车总体设计及方案选择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 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0m：选取 5000 装载质量选取 5500 驾驶员质量65，额定载员 3 人， 3 6 5 1 9 5k g k g；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。 0a e rm m m m （则： 0a e rm m m m =5000+5500+195=10695 该自卸汽车是选择 291123 型自卸车底盘，利用该车发动机动力驱动液压举升机构取力器液压泵车厢举升到一定角度卸货，并依靠车厢自重使其复位的专用汽车。该车最大装载质量为是适用于公路运输的中型自黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 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，主要技术参数见表表汽车外形尺寸（高宽长） 287222807045 最大装载质量备质量0距 L 4250距（前后） 18011740 前悬 1330 后悬 2260 接近角 1 18 离去角 2 24 货箱尺寸 152822805200 倾斜时间（举升落下） 15s13s 最大举升角 50 总质量 11000高车速（ kmh）小转弯半径（ m）大爬坡度 (%) 78 百公里油耗（ L/100 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 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 8，后板 5 8，底板 6 12。比如：程力牌自卸车普通矩形车厢标准配置板厚为：前 4 边 4 底 8 后 5。 123、 45 678图厢结构图铲斗车厢则适用于大石块等粒度较大货物的运输。考虑到货物的冲击和碰幢，铲斗车厢的设计形状较复杂，用料较厚。比如：程力牌自卸车矿用铲斗车厢标准配置板厚为：前 6 边 6 底 10，而且有些车型在底板上焊接一些角钢，以增加车厢的刚度和抗冲击能力。图通矩形车厢黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 图斗车厢车厢对自卸汽车的质量利用系数影响很大，对其使用寿命也有一定的影响。因此，自卸车的车厢是自卸车的重要部分。目前，国内外自卸车车厢都是用钢制成的，从质量分配来看，车厢质量大约占自卸车整备质量的 14。综合上述，车厢采用普通车厢。厢的选材 1、车厢选材原则工程材料的一般选用原则：具有良好的使用性能，优良的工艺性及合理的经济性。对于自卸汽车车厢应考虑以下性能：（ 1）使用性能 :使用性能是选材考虑的主要问题。（ 2）工艺性能 :材料加工的工艺流程要适合批量生产。（ 3）经济性能 :选择材料的经济性是当前注意的问题。 2、车厢钢板选材在遵循满足使用性能要求，较好工艺性和较好经济性的前提下，车厢选用选用程用钢材。厢的设计规范及尺寸确定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，但是很难既能保证高强度又能保证轻量化。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，车黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 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：车厢底板和侧梁断面应小些，布置应密集，这样易于形成等刚度。自卸汽车的车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6 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。表尺寸车厢长度 5200厢宽度 2280厢高度 1530厢前后板厚度 5厢底板厚度 6厢栏板厚度 150厢栏板高度 1528板钢板厚度 6板肋宽度 100板肋厚度 50、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： 4500厢宽度： 2280厢高度： 900有，车厢的有效体积为： V =m 车厢质量 144 车厢底梁的强度校核黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 1 6 4 1 5 0 0 022 有对于矩形面 62抗拉强度在 375合强度要求。止机构的选择与设计自卸汽车改装对车厢后拦板开合机构设计要求如下：在车厢倾斜卸货时，举升机构升至一定高度后，后厢板在重力的作用下自行打开，货物开始倾卸。卸货完毕，车厢恢复水平状态，车厢复位。123456 789101112图厢板示意图如图所示为车厢板锁启机构。该机构的主要特点是靠车厢举升机构的摆差来锁启车厢板。它主要由锁钩 4 扭转弹簧 5 拉杆 11 等组成。转轴 8 中间穿有拉杆 12，转轴黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 8 两端与支承架 10 铰接，以满足拉杆 12 以转轴为圆心转动。支承架的下端通过销轴9 固定在副车架上，车厢 1 可以绕该轴转动，而支承架相对于车架来说是不动的。锁钩 4 固定在车厢底架上，了绕其锁钩轴 6 转动。扭转弹簧 5 力图使锁钩逆时针转动，使之紧紧地锁在车厢板 3。当自卸汽车车厢举升时，由于锁轴和转轴通过支承架固定在副车架上，车厢以销轴 9 为圆心，以为半径转动。与此同时，拉杆以转轴 8 为圆心，以为半径转动。随着车厢举升角度的增大，和轨迹的差就也相应的增大，由拉杆拉动锁钩下销 7 左移，克服扭转弹簧的弹力，迫使锁钩开启，打开车厢板，使车厢中的货物卸下。随着车厢的降落 ,与轨迹的距离逐渐缩小，直至两轨迹相交，扭转弹簧使锁钩锁住车厢板。而且从图中可以看出，若车厢再继续逆时针转动，与轨迹间则产生负间隙，使调节螺母11 左移而离开转轴 8 一定的距离。本章主要确定自卸汽车整车参数及对自卸汽车车厢进行了选型计算。整车参数将会对自卸车的车厢设计起到至关重要的作用，质量参数会对自卸车的举升机构和液压系统的设计有这决定性的作用。整车参数和质量参数选择是自卸车的设计的主要依据，因此，它们是设计的重点。车厢的设计主要对自卸车车厢的形式选择、材料的选择；对车厢和其底板、拦板等主要尺寸的确定；对车厢后拦板开合机构设计和分析；通过以上结构设计和力学分析，该自卸车车厢的强度和厢后拦板开合机构均符合要求。黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 第 3章自卸车液压举升机构的设计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。 6、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，各部件能沿自己黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 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。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： 1、举升力系数 K 举升力系数是评价液压举升机构举升性能的参数，指单位举升重力所需要的油缸推力，即： K=F/ （式中： F 一油缸的有效推力（ N）； m 一举升质量（ g 一重力加速度（ m/）。对于具体形式的举升机构，举升力系数 K 与汽车总布置参数和机构的性能特征有关， K 值只能比较同类型举升机构的工作效率。对于相同的举升质量，举升力系数越小，则液压举升力越小，油缸的油压也越小，这样举升机构耗能也较少。 2、举升油缸最大行程是指货箱达到最大举升角时，举升油缸的最大伸长量。它既是举升油缸的结构参数，又是举升机构的性能参数。举升油缸最大行程较小，可减少举升油缸的级数，降低制造成本，同时举升机构的布置也较方便。 3、举升高度是指举升机构所占用的空间高度。对于重型矿用自卸汽车的后置双缸举升机构，空间高度决定于举升缸的安装长度和举升缸的初始方位角。举升缸初始安装长度越黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 小，举升缸在车上就越好布置。 4、最大举升角指举升机构能使货箱倾翻的最大角度。它是决定能否把货箱内货物倾卸干净的参数。一般的松散物在水平面上堆积成圆锥体，锥体角称为松散物的安息角。安息角也称休止角、堆积角，一般为 35。将松散物置于光滑的平板上，使此平板倾斜到松散物开始滑动时的角度，为松散物滑动角，一般为 30 40 度。松散物安息角和滑动角是评价松散物流动特性的一个重要指标。它们与松散物的粒径、含水率、尘粒形状、尘粒表面光滑程度、松散物粘附性等因素有关。设计的货箱最大举升角必须大于货物的安息角，这样才可保证将货箱内的货物倾斜干净。表物料名称煤焦炭铁矿石铜矿细沙粗沙石灰石安息角（度） 27 45 50 40 50 35 45 30 35 50 40 45 5、油压特性曲线举升过程中，油缸工作压力是举升角的函数。理想的油压特性曲线应是油压波动很小，但对于重型矿用自卸汽车常用的后置直推式双缸举升机构，由于多级伸缩油缸自身结构原因，油压特性曲线只能是阶跃型的，在每一级油缸伸出瞬时缸内油压都有一个冲击。设计时，需要控制最大油压峰值在可允许的范围内。 6、举升机构的耗能量举升机构要将货物倾卸到位就必定要消耗一定的能量，这些能量的消耗影响着整车的使用经济性，但这只是占其能量消耗的一小部分，因此能耗量是评价举升机构性能好坏的一个次要参数。上述六个性能参数构成了对举升机构进行综合评价的基本指标。压举升机构参数的选择与确定压举升机构简述普通自卸汽车和专用自卸汽车设计的主要工作是在定型的汽车二类底盘上合理的布置车厢，适当的选用和设计举升机构，使汽车具有自卸功能。举升机构是实现自卸汽车功能的基本部件。举升机构的好坏直接影响到自卸汽车的性能，因此是自卸汽车设计中最为重要的部分。举升机构种类繁多，设计方法也不尽相同。目前，在自卸车上广泛采用液压举升机构，根据油缸与车厢底板的连接方式，常用的举升机构有两种形式：油缸直接推动式和连杆组合式两大类。直推式举升机构利用液压油缸直接举升货厢倾卸货物。此结构布局简单、结构紧凑、举升效率高。但由于液压油缸工作行程长，故一般要求采用单作用的 2 级或 3 级黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 伸缩式套筒油缸推式举升机构可分为前置式和后置式（亦称为中置式）两种，前置式一般采用单缸，后置式既可采用单缸，也可采用并列双缸。在相同举升载荷条件下，前置式需要的举升力较小，举升时货箱横向刚度大，但油缸活塞的工作行程长；后置式的情况则与前置式的相反。油缸与车厢底板之间通过连杆机构相连接，这种举升机构称为连杆组合式举升机构。在生产实践中连杆组合式举升机构因其具有举升平顺、油缸活塞工作行程短，举升机构布置灵活等优点，得到了广泛的采用，发展出了多种连杆组合式举升机构形式，如油缸前推（后推）连杆放大式、油缸前推（后推）杠杆平衡式、油缸浮动式等。 a）前置式 b）中置（后置）式图推式举升机构 12345图缸前推连杆组合式 1234图缸后推连杆组合式黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 12345图缸前推杠杆平衡式举升机构 1234图缸后推杠杆平衡式举升机构 12345图缸浮动式举升机构上面各种机构各有优缺点，使用时根据实际需要进行选择。相对来说，直推式举升机构的设计较为简单，而连杆组合式的设计较为复杂和灵活。压举升机构方案的选择直推式举升机构利用液压油缸直接举升车厢倾卸。该机构布置简单、结构紧凑、举升效率高，但液压油缸工作行程长，因此，一般要求采用单作用的 2 级或多级伸缩黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 式套筒油缸。另外单缸系统其横向刚度不足，系统倾卸稳定性差，还存在工作寿命短、成本高等缺点。表项目类别直推式连杆组合式结构布置简单，易于布置比较复杂系统布置较小较大建造高度较底较高油缸加工工艺性多级缸，加工精度高，工艺性差单级缸，制造简便，工艺性好油压特性较差较好系统密封性密封环节多，易渗漏密封环节少，密封性好工作寿命磨损大，易损坏，工作寿命较不易损坏，工作寿命较长制造成本较高较底系统稳定性较差较好系统耐冲击性较好较差连杆组合式举升机构具有举升平顺、油缸活塞的工作行程短、机构布置灵活等优点。该机构又分油缸后推式和油缸前推式两种，油缸后推式机构举升力系数适中，结构紧凑，但各部件布置集中在后部，车厢底板受力大，适用于中型自卸汽车油缸前推式机构举升力系数小、省力、油压特性好，适用于重型自卸汽车。综合考虑以上因素，我们决定选用油缸前推式连杆组合式举升机构。升机构几何尺寸的确定油缸前推式四连杆举升机构（见图主要由举升油缸杆三角臂成。点 O 是车厢与副梁的铰接点。工作时油缸充油，使油缸长，三角臂拉杆着转动并升高，举升车厢，使其绕 O 点倾翻。货物卸完后，车厢靠自重复位。举升机构在初始位置所占据的空间愈小愈好，以保证机构紧凑，各构件不发生运动干涉，可协调运转。用作图法初选各铰支点的位置及各构件的几何尺寸。图构设计示意图黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 厢与副梁铰支点车厢后铰支点 O 应尽量靠近车架大梁的尾端。已知车厢副梁高 2054600顾结构安排空间，取水平方向离副梁尾端 146直方向离副梁下沿118，作为车厢后铰支点，并以车厢后铰支点作为四连杆运动的坐标原点（ 0，0）， x 轴平行于副梁的上平面，指向汽车前方。厢放平时举升机构与车厢前铰支点车厢前铰支点的坐标（按经验公式（算（式中 L油缸最大工作行程，参考同类车型油缸型号，初选油缸自由长度=1165大有效工作行程 L=780 车厢最大举升角，根据车厢倾卸动作要求和所运物料的安息角，选取 50 R经验系数，根据 L 尺寸，选取 R=175 因此可得， 0780175=2730考虑结构安排，取7250分利用车厢底部空间，减少油缸下支点沉人副梁中的深度。确定0离为 83已知底板纵梁高 180因此。点02725， 184）。压油缸与副梁铰支点由于油缸具有相当大的尺寸，以及开始举升时，为减少油缸的工作压力，油缸必须具有一定数值的倾斜角，因此， E 点相对点 O 的垂直距离由结构允许最小值确定，取 E 点 x 轴坐标由经验公式求得 = =2387 根据结构安排，令 2378，则 E 点坐标为（ 2378，黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 厢放平时三角臂中支点 00厢放平时，0充分利用上部空间，从而减少油缸下支点 E 沉人副梁中的深度。过0 轴夹角为： 09 式中结构允许的拉杆副车架铰支点 D 的最高位置，一般；取75以 E 为圆心，0接0=0时的位置。 03530， 94）， 0010 厢放平时拉杆与三角臂铰接点连接0将0 点向上转 50，角0 点，以 C 为圆心，00以 E 为圆心，一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 B 点，连接作 6又以00 000 ，根据结构允许尺寸，取 00250接 00 此确定03615，即 000 别为 0 和 50 时三脚架所处的位置。杆与副梁铰接点作于 D 点，调整 D 点位置使0后确定 D 点坐标为 (2170

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