HQ3090Z高位自卸汽车改装设计【5张图/20000字】【优秀机械毕业设计论文】

文档包括:
说明书一份。50页。20000字左右。
开题报告一份。

图纸共5张，如下所示
A0-总装配图.dwg
A1-举升支架.dwg
A1-副车架.dwg
A1-固定支架.dwg
A1-车厢.dwg

摘 要

高位自卸汽车是专用自卸汽车一种，主要用于运输散装并可以散堆的货物（如沙、土、以及农作物等），还可用于运输成件的货物，主要服务于建材厂、矿山、工地等。高位自卸汽车主要装备有车厢举升和倾卸机构，特别适合高货台卸货作业，使用方便，具有高度机动性和卸货机械化的特点。
本文在绪论中阐述了高位自卸汽车改装设计的目的和意义、发展状况以及应用前景以及本次设计的主要内容和总体技术路线。接着分析论证了一种总质量为9t的高位自卸汽车的总体设计方案，对其二类底盘的选型分析、副车架的设计、举升机构、倾卸机构和后厢门开合机构都做了详细说明论述。还包括主要机构的方案分析和选择、运动分析、动力学分析以及强度和刚度的计算校核， 简单介绍了液压系统的设计计算方法和过程以及液压产品的选型。最后对改装完成后的高位自卸汽车进行了必要的动力性、燃油经济性和稳定性等主要整车性能的计算分析，计算记过表明整车性能满足要求。

关键词：专用车设计；高位自卸车；副车架；举升机构；总体布置

ABSTRACT

High dump truck is a private dump trucks, mainly for the transport of bulk and bulk cargo (such as sand, soil, and agricultural crops, and so on), can also be used to transport goods, main services in the building materials factory, mine, site etc. High dump truck mainly equipped with car lift and dump bodies, particularly suitable for high discharge of domestic jobs, easy to use, with a high degree of mobility and discharge characteristics of mechanization.
Outlined in the introduction to this article in the high purpose and significance of dump truck design modifications, development status and application prospect and the main content, and overall design of this technique. Then analysis demonstrates a total quality is 9t of high level design of dump truck, chassis selection analysis of second class, Vice-frame designs, lifting bodies, dump bodies and back door opening-closing mechanism, made a detailed exposition. Also includes analysis of the principal organs of the programmes and selected, movement analysis, dynamic analysis and calculation of strength and stiffness checking to briefly explain the calculation method for design of hydraulic system and process, and selection of hydraulic products. Last modified high dump truck after the completion of the necessary power, fuel economy and stability calculation of main performance analysis, calculation of demerit that performance to meet the requirements.

Keywords: Special Vehicle Design；High Tipper; Deputy Frame；Lift Mechanism； General Layout

目 录

摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论……………………………………………………………………………1
1.1课题研究的目的及意义…………………………………………………………1
1.2 课题的国内外研究现状…………………………………………………………2
1.3 设计的主要内容及实施计划……………………………………………………3
1.3.1设计的主要内容……………………………………………………………3
1.3.2设计的技术路线……………………………………………………………4
第2章 总体设计…………………………………………………………………………5
2.1专用汽车总体布置原则…………………………………………………………5
2.2 二类底盘的选择…………………………………………………………………6
2.3车厢设计…………………………………………………………………………7
2.3.1车厢的结构形式……………………………………………………………7
2.3.2车厢的设计规范及尺寸选定………………………………………………8
2.3.3车厢重量的计算……………………………………………………………9
2.4 副车架的设计……………………………………………………………………10
2.4.1 副车架的截面形状及尺寸………………………………………………10
2.4.2 加强板的布置……………………………………………………………11
2.4.3 副车架的前端形状及安装位置……………………………………………11
2.4.4 纵梁与横梁的连接设计……………………………………………………13
2.4.5 副车架与主车架的连接设计………………………………………………14
2.5质量参数的确定…………………………………………………………………15
2.5.1额定装载质量………………………………………………………………15
2.5.2整车整备质量………………………………………………………………15
2.5.3总质量Ma…………………………………………………………………15
2.6本章小结…………………………………………………………………………15
第3章 主要机构及零件设计…………………………………………………………16
3.1高位举升机构的设计计算………………………………………………………16
3.1.1剪式高位自卸汽车的设计分析……………………………………………16
3.1.2 L式高位自卸汽车的设计分析……………………………………………18
3.1.3论证方案……………………………………………………………………18
3.2 L型举升机构的运动分析及主要参数的确定…………………………………19
3.2.1举升油缸和同步油缸主要参数确定………………………………………19
3.2.2举升杠杆的受力分析………………………………………………………20
3.2.3高位举升和倾卸机构的受力分析…………………………………………21
3.2.4举升杠杆的校核……………………………………………………………22
3.3倾卸机构设计……………………………………………………………………25
3.4最大举升角的确定………………………………………………………………27
3.5 本章小结…………………………………………………………………………28
第4章 液压系统的设计……………………………………………………………30
4.1举升油缸与同步油缸的设计计算………………………………………………30
4.2油缸主要参数的确定及选择……………………………………………………31
4.2.1液压系统压力的确定………………………………………………………32
4.2.2液压系统的最大流量确定…………………………………………………33
4.2.3液压控制系统………………………………………………………………33
4.3本章小结…………………………………………………………………………35
第5章 整车性能计算分析…………………………………………………………36
5.1动力性计算………………………………………………………………………36
5.1.1发动机外特性………………………………………………………………36
5.1.2汽车的行驶方程式…………………………………………………………38
5.1.3动力性评价指标的计算……………………………………………………41
5.1.4高位自卸汽车整车动力性计算……………………………………………43
5.2燃油经济性计算…………………………………………………………………46
5.3高位自卸汽车稳定性计算………………………………………………………47
5.4高位自卸汽车运输状态稳定性计算……………………………………………47
5.5高位自卸汽车卸货时稳定性计算………………………………………………48
5.6 本章小结…………………………………………………………………………49
结论………………………………………………………………………………………50
参考文献 ………………………………………………………………………………52
致谢………………………………………………………………………………………53
附录……………………………………………………………………………………54
附录A 英文文献………………………………………………………………………54
附录B 英文文献翻译…………………………………………………………………58

题目名称 HQ3090Z高位自卸汽车改装设计
一、课题研究现状、选题目的和意义
1、研究现状
汽车是现代社会物质生活发展水平的标志。世界各个工业发达国家几乎无一例外地把汽车工业作为国民经济的支柱产业。汽车的研制、生产、销售、营运，与国民经济许多部门都息息相关，对社会经济建设和科学技术发展起到重要推动作用。随着汽车工业的不断发展和交通、物流业的发展，社会对汽车的运输效率、经济型提出了越来越高的要求，汽车的专用化趋势也越来越明显，以适应和满足社会发展的行业需求。
国外最早发展专用汽车产品的是美国和西欧的一些国家，第二次世界大战后，相继在日本、前苏联等国得到了发展。 70 年代末，当汽车工业出现世界性的萧条和滞销时，发展专用汽车成了当时摆脱汽车工业危机的一条出路。这样，专用汽车在世界范围内迅速发展起来。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。如德国的散装水泥车吨位均在15t以上：比利时莫尔（Mol）公司近年花费相当大的人力、物力从事动50~70t的大型自卸车的研究和生产。比利时的大型粉罐车也已进行系列化生产，装载容积为30~60m3。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，如1990年日本昭和飞机公司推出了多用途厢式专用汽车，该车车厢为二重结构设计，装备了散装货物用的传送带，既能一般货运又可运输散装物料。另外，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，如采用GRP〔玻璃纤维增强塑料）替代金属材料制造冷藏车厢体，具有强度高、质量轻、寿命长等优点，应用日趋广泛。微电脑的应用正渗透到所有产业领域，专用汽车也不例外。微电脑已广泛用于发动机控制、自动变速、专用装置动力传递、电器故障诊断等方面．使专用汽车的使用价值逐渐扩大，技术性能明显提高。
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1593489辆，其中专用汽车的产量为934690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9t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%。
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(50%~70%)。
近年来随着我国经济的高速发展，汽车工业作为国家支柱产业获得了迅猛发展。专用汽车作为汽车工业的重要组成部分，也获得了快速发展。一方面，随着产业政策逐步落实和行业标准法规政策不断完善，从政策标准法规上规范生产、提高技术水平及产品质量；另一方面，随着我国城市化建设、高速铁路建设、公路建设及道路运输业的快速发展，为我国专用汽车提供了大量的市场需求，专用汽车的产品品种日趋丰富、合理，产品质量、技术水平不断提高，年产量也大幅提高。
我国专用汽车起步于20世纪50年代末60年代初，早期主要侧重于应用。虽然应用较早，但全面发展始于20世纪80年代，比发达国家晚了近 30年。经过20余年的发展，我国专用汽车已经具有一定规模，特别是近年来，我国专用汽车发展迅速。据资料统计，1999年全国专用汽车生产厂546家，2005年专用汽车企业628家，2006年已经增加到800家；生产能力也有了长足的发展，1999年产量为17.42万辆，2004年为35万，2005年为50万辆，2006年已接近60万辆，2007年更是达到了70万辆。目前，我国专用汽车产量占载货车总量的40%左右，有接近5000个产品品种，已经成为我国汽车工业的重要组成部分。预计“十一五”期间，我国专用汽车产品将达到6000个品种，年产量90万辆，占当年载货车产量的 65%。
另外，我国专用汽车产品与发达国家和地区的专用汽车产品相比已基本接近，虽然在一些方面和发达国家和地区的同类产品相比还有一定差距，但总体上我国专用汽车行业在国际专用汽车行业中已占有重要地位，已经基本具备参与国际市场竞争的能力。产品品种、档次、工艺装备、自主研发等方面都有了很大提高，基本实现了从进口向出口的转变。“十五”期间，专用车企业大多进行了结构调整，很多中小企业通过改制、兼并、重组等方式基本实现了企业性质的转变。大多数专用车企业拥有完备的产品研发体系，少部分产品已达到国际先进水平
目前，国产专用车从技术角度而言，虽经过十多年的苦练内功与摔打磨练，不断地汲取国外技术，取得了很大进步，但同国外著名品牌相比，仍然存在较大差距，仍基本停留在仿制阶段(主要指上装)，开发设计雷同现象十分普遍，专用车的品种还较少，而且产品同质化现象十分严重。表现在核心技术缺失，重、中、轻，高、中、普、特、新比例严重失调，大多数企业只能生产中型普通专用车、其他类型的专用车产量仍较少且功能简单。高技术含量、高附加值、高可靠性的国产专用车还不够多，底盘企业与专用车企业严重脱节，这些都严重影响了我国专用车行业的结构调整和产业升级。
国内专用汽车与世界先进国家的技术水平存在一定差距。以美国为例，通常1个48(14m)、载荷量20t的二轴厢式半挂车，车辆自重在7t以下，换算成我国目前的13m长标准二轴厢式半挂车，自重约为6t；而我国目前通常13m二轴厢式半挂车的自重均在8t以上。如果二轴半挂车轴荷受同样法规的限制，美国的厢式挂车在满载时将比我国车辆多装约2t左右的货物，空载运输时自重又轻2t，这对汽车的油耗、轮胎损耗都有较大的影响，其先进的运输经济性不言而喻。
随着我国经济建设的快速发展，对自卸汽车的需求量也越来越大，自卸汽车的种类也越来越多。在国家宏观经济持续稳定发展的基础上，随着近几年来国家实施积极的财政政策和扩大内学的影响，大量和大规模的基础设施建设和大型工程及2008年的北京奥运会和2010上海世博会，都对自卸汽车尤其是重型自卸车，高位自卸车的需求量生产积极和有效地拉动作用。
自卸汽车在土木工程中，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。我国自卸车的市场需求量每年约为15万辆左右，其中重型自卸车的市场需求量约6万~8万辆，并且这一数字仍在继续增长，自卸车也正逐渐走向重型化。自卸汽车本身是一个很有发展潜力的行业，也是市场急需的产品。改革开放以来，我国正进入工业化时代，国家重大工程的不断实施以及对矿物资源的极大需求，都对运输车辆提出很高的要求。随着生产厂家的不断增加，社会需求量和博鳌有两的逐渐增大，整个行业形成一种至高而下的产业开发趋势，产业链能够很快形成，步入良性循环轨道。就其发展趋势而言，自卸汽车的需求量逐年递增，其产销量每年都以10%左右的幅度增长。所以自卸汽车行业是一个朝阳行业，具有很大的发展空间。
国内生产的自卸汽车，其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下，卸货高度都是固定的。若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，目前的自卸汽车就难以满足要求。为此需设计一种高位自卸汽车，它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货，以满足特殊作业需求。
2、研究意义
　　 目前国内生产的自卸汽车大多为普通自卸汽车。其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下，卸货的高度都是固定的不变。如果需要货物卸到较高处或使货物堆积的较高些，目前的自卸汽车就难以满足要求。如：石料厂、建筑工地、火车卸货等。货物一堆堆的倾斜在货场，占地面积较大。如像将货物堆积的更高些，还需要有铲土机等机械。这样将会延误工时，影响正常的工作、生产，为此需要设计一种高位自卸汽车，。它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货，以满足不同卸货高度的需要。 
同时该课题的开展是对我个人大学四年学习成果的检验与评定，通过本课题的研究和深入，能够使我加深对专用汽车的改装设计方法的了解，为以后的工作学习积累一定的经验。
因此本课题的开展与研究有实际应用的意义。

二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题
设计的基本内容：
（1） 研究高位自卸汽车的组成、结构与设计；
（2） 进行二类底盘选择；
（3） 进行L型高位自卸汽车的总体结构布置；
（4） 进行举升机构详细设计、倾斜机构设计、液压系统设计、辅助装置设计；
（5） 整车性能计算分析。
拟解决的主要问题：
（1） 二类底盘的选择
（2） 高位自卸汽车举升机构的设计
（3） 高位自卸汽车翻转机构的设计
（4） 高位自卸汽车液压系统的设计
（5） 高位自卸汽车后箱门打开机构的设计
（6） 高位自卸汽车取力器的设计
（7） 高位自卸汽车稳定性计算