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毕业设计（论文） 开题报告 设计（论文）题目 :栏板起重 运输汽车改装设计 院 系 名 称 :汽车与交通工程学院 专 业 班 级 :车辆工程 07 学 生 姓 名 :宋成达 导 师 姓 名 :赵雨旸 开 题 时 间 : 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 开题报告撰写要求 一、“开题报告”参考提纲 1. 课题研究 目的 和意义 ； 2. 文献综述（ 课题研究 现状及分析）； 3. 基本内容 、 拟解决的主要问题 ； 4. 技术路线 或研究方法 ； 5. 进度安排； 6. 主要参考文献。 二、“开题报告” 撰写规范 请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求 。 字数应在 4000 字以上 ， 文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 宋成达 系部 汽车工程系 专业、班级 车辆工程 07 指导教师姓名 赵雨旸 职称 副教授 从事 专业 车 辆工程 交通工程 是否 外聘 是 否 题目名称 栏板起重运输汽车改装设计 一、 课题研究 现状 、 选题 目的 和意义 专用车一词在国外大致起始于 20 世纪 50 年代。二战结束后，欧美各国经济逐步发展，为了缩短作业时间，提高作业效率，出现了各类专项作业车辆。由此，相对于普通货车来说，把以普通底盘为基础，加装专用装备，使其具有专项作业功能的汽车，统称为专用汽车。栏板起重运输车采用汽车车厢的栏板或附加起重栏板为其重装置并利用车身的动力源，驱动栏板进行升降以装卸货物。它适合于 以箱、袋、桶、捆等包装方式的货物的装卸运输作业，因此在商业、邮政、地质勘探、图书发行等部门的货物运输中表现出较好的优越性，能够在很大程度上节约装卸货物时所需的人力和时间。 近年来 美国等发达国家专用车市场十分巨大，就专用车品种而言，美国就有 5000 多个品种，国外自卸车的生产主要以重型为主，其主要原因重型车经济效益好、功率大、强度高有中小型车无法代替的优点。随着一些矿业的开发需要和运输性能、及特殊作业的要求，重型自卸车在国外得到了迅速的发展。专用底盘的专业化非常明显，例如日本丰田等大汽车公司底盘系列化专业化生产 ，新材料、新技术的应用越来越突出如高强度的合金和铝合金材料的应用大大减轻的整车的整备质量、提高了车辆的使用寿命。 由此国外市场对专用车产品技术含量和附加值的要求越来越高，一些高新技术开始在专用汽车上得到广泛的应用， 很多专用车已经被 E 化，装有电脑、卫星导航等系统 ，一些能够满足特殊功能要求的专用车底盘被开发研制。不论是液压举升装置、排料卸料装置、计量测量装置、机械作业装置，还是制冷保温装置、安全防护装置、自动控制装置、作业监视装置；不论是各类缸、泵、阀、仪表等总成，还是各种箱体、罐体等车身结构，均在专用汽车上得到 了广泛应用，在一定程度上满足了新形势下用户对专用车产品的多样化需求。在专用车在功能、结构、外观上进行科学、合理的设计，注重个性化和人性化设计。 栏板起重运输车因其在商业运输行业中突出的优越性，正在国外发达国家的邮政、商业等行业中占据了巨大的市场和竞争力。 随着我国 经济的飞速发展 展以及国内大量基础设施建设需要等因素 ， 专用汽车产品结构随 国内市场需求格局较过去有很大变化 ， 重型车和轻型车比例处于增长趋势 ， 中型车比例继续下降 ；体现专用汽车产品专用功能特性的产品在总量中的比重加大 ； 专用汽车品种数得到大幅增加 ； 整个专用汽 车产品结构趋于更合理化的发展 。 专用功能较强的城建类专用车等均有大幅增长 ， 今后随着市场需求变化 ， 适合高等级公路运输车辆 ,满足专项作业功能车辆将会继续增加 ， 而普通传统型运输类车辆如自卸车将会随着国民经济的深入发展而逐渐减少 。 由于国内专用汽车生产企业较多 ， 市场总需求量有限等原因 ， 为满足市场竞争的需要 ， 近几年多数企业根据市场需要注重新产开发力度 ,产品范围基本涉及到国民经济的各个环节 。 但是目前，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，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。 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。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 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 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。 后栏板起重运输车在国内的发展前景十分广阔，更是因为国家教育、轻工、物流等行业的飞速发展，其突出的运输效率将会在这些行业中逐步取代普通货车的位置。 近年来，跟着我国的高速公路的迅速发展，货物的 箱式 运输不断增加， 栏板起重运输车是在箱式车上的优化改版， 在专门运输和专项功课中的优胜性也越来越显著，用户对 栏板起重运输 汽车优胜性的熟悉逐渐加深，对其需求也日益增加。 栏板起重运输 汽车工业因此而被称之为向阳工业。在 很多 专门 行业的 公路运输中以 栏板起重运输 汽车取代普通载货汽车已经成为汽车行 业和公路运输业的发展方向， 栏板起重运输车 的市场逐渐扩大，产品品种发展迅速，产量逐年上升。 在“十二五”期间，中央政府和各地方政府的重点投资城市化进程、新农村建没、基础设施建设。特别是近几年来，国家近年来持续扩大内需，迅速繁荣的商品运输促使厢式运输类专用车的需求快速升温，加快了物资的流通。邮政、商业和物流运输等行业发展更加迅速对运输类专用车需求量巨大，栏板起重车在这种市场需求条件下拥有者广阔的发展前景，和巨大的销售空间。 由此可见，经济建设对于专用车的发展 也具有显著的拉动作用，并为专用车提供广阔的市场空间。特别是全球金融危机前后，国家 4 万亿投资的工程项目加大基础设施建设的投入，工程建筑专用车和自卸车等车型的产销量逐步增长，实现超常规发展。此外，迅速繁荣的商品运输促使厢式运输类专用车的需求快速升温。 后栏板起重运输车是专用自卸车的一种，是在二类汽车底盘上装有车厢 和 具有装卸功能的栏板起重装置的专用汽车。根据现今已有的自卸车的结构与特点，从专用的整体设计出发，主要是对后栏板起重运输车的整体形式与主要性能参数的确定、专用货箱、 栏板起重装置 等装置的详细设计，通过计算，对 自卸汽车的重要部件如液压系统 ,进行了定性的分析，以确定举升力的大小、达到设计载荷是所需的要求 ,，并对车厢的长、宽、高进行了计算设计，以达到底盘最大总质量的要求，使自卸车的前后轴的载荷在最大承载质量的范围之内，完善专用汽车的功用。 后栏板起重运输车主要有二类底盘、货箱、栏板起重装置等组成。按栏板起重装置的动力源不同可分为发动机式和蓄电池式。栏板起重装置在发展初期为汽车发动机通过取力器带动液压泵驱动，但工作时发动机需要怠速运转，目前基本都采用微型液压泵站驱动，以汽车蓄电池为动力源。同时按栏板起重装置升降机构的液压 缸布置形式又可分为单缸对中式、双杠对称式和多缸式。栏板起重运输车采用汽车车厢的栏板或附加起重栏板为其重装置并利用车身的动力源，驱动栏板进行升降以装卸货物。具有使用方便，节约装卸成本，运输效率高，于在商业、邮政地质勘探、图书发行等部门大量使用，在以箱、袋、桶、捆等包装方式的货物运输中具有较好的优越性。 由于专用汽车是一种在许多特征不同于本型汽车或经过特殊改装之后才用于运输的，而我国专用汽车的品种还比较单一、生产规模小、数量还远远不能满足国民经济发展的需要。因此，不断开发新产品，增加产品和品种，提高产品质量是摆 在专用汽车厂家一项迫切且艰巨的任务。后栏板起重运输车作为专用车的一种，在基于专用车原有的特点性能上，把降低生产成本，提高生产质量等作为此次设计的主要目的。 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、基本内容： （ 1）研究后栏板起重运输汽车的组成、结构与设计； （ 2）进行后栏板起重运输汽车的总体结构布置； （ 3） 进行二类底盘的选择； （ 4） 进行后 栏板 起重机构、车厢设计、辅助装置设计选型； （ 5） 整车性能计算分析。 2 拟解决的主要问题 ： （ 1）车辆的总体布置； （ 2）副车架设计、副车架和主车架的连 接； （ 3）举升机构的详细设计； （ 3）液压装置进行设计计算选型； （ 4）整车性能分析计算。 主要解决的问题有： （ 1）正确进行二类底盘的选择、主要参数数据齐备、进行二类底盘选型分析、产生具有实践意义的选型总结； （ 2）进行车辆的总体布置，用总布置草图表达主要底盘部件的改动和重要工作装置的布置； （ 3）进行起重装置的详细设计，在正确计算的基础上，完成部部件设计选型，要求工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高； （ 4）进行液压装置设计计算选型； （ 5）分析整车改装设计后的主要性能。 三 、 技术路线 （研究方法） 四、进度安排 （ 1） 调研、资料收集，完成开题报告 第 1、 2 周 （ 2） 研究 专用车改装设计 步骤， 进行 方案设计与分析 第 3 周 （ 3）二类底盘 的选择 （调研与分析） 第 4 周 （ 4） 总 体 布置 第 5 周 （ 5）后 栏板 起重 机构、动力传动机构的 设计计算选型 第 6、 7 周 （ 6） 管路系统 、 辅助系统设计计算 与 选型 第 8 周 （ 7）完成所设计装配图与零件图图纸 第 9 11 周 （ 8） 整车性能计算分析；整车设计修正；第 12 周 （ 9） 完成 设计 说明书 的撰写 ，指导教师审核 第 13 周 （ 10）毕业设计（论文）修改、完善 第 14 周 （ 11）毕业设计（论文）审核、预审 第 15 周 （ 12）毕业设计（论文）修改、完善 第 15、 16 周 二类底盘选型 总体布置 举升机构设计计算、分析 车厢结构设计计 液压系统设计 绘制设计装配图与零件图 整车性能计算分析 整车设计修正 副车架结构设计计算、分析 升降机构设计 微型液压泵站（取力器）的选型 确定设计步骤，方案设计分析 （ 13）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第 17 周 五、 参考文献 1邓亚东，陈森涛，易兴初，窦传威 J. 武汉理工大学学报， ) 2杨建刚 J1998,12（ 2） 3徐达，蒋崇贤 M京 大学出版社， 4徐达，陆锦荣 M京理工大学出版社， 5许贤良，王传礼 M防工业出版社， 6王望予 M械工业出版社， 7余志生 M械工业出版社， 8王少怀 M械工业出版社， 2008. 9乔雅敏 M国计量出版社， 10齐晓杰 力与气压传动 M学工业出版社， 11马秋生 M械工业出版社， 12刘惟信 M清华大学出版社 ,2001. (5) 13机械设计手册编委会 M械工业出版社，14卞 学良 M械工业出版社， 15王传妹 J. 专用汽车 , 2001.(1) 16崔增辉，王祖德 J2006.（ 3） 17时培成，李文江 J. 机械工程师 ,2009.(5) 18刘晶郁 J1999.（ 1） 19刘晶郁 J1997.(4) 20 1) 六、备注 指导教师意见： 签字 ： 年 月 日 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 目 录 摘要 I 1 章 绪论 1 题研究的目的和意义 1 内外研究现状 1 计的主要内容与技术路线 2 第 2 章 后栏板起重汽车方案设计与分析 4 栏板起重运输汽车的结构与分类 4 栏板起重汽车升降机构的分类与选型 5 缸对中式升降机构 6 缸对称式升降机构 7 缸驱动式升降机构 10 缸驱动式升降机构 11 栏板起重装置的液压系统 11 缸驱动栏板起重装置的液压系统 12 栏板起重装置动力源结构型式 13 全机构 14 章小结 14 第 3 章 后栏板起重运输车底盘的选取 15 盘的选取 15 车底盘选型要求 15 盘选型 15 盘的选取 16 用的底盘主车架的主要尺寸 16 板起重车质量参数的估算 17 章小结 17 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 第 4 章 车厢的结构设计 18 厢的结构设计 18 章小结 21 第 5 章 后栏板起重车结构设计 22 车架的改装设计 22 车架外形设计 22 车架选材 22 降机构支架的设 23 降机构各杆的初步设计计算 23 降杆的长度计算 23 臂半径 r 和液压缸的初始长度 24 动液压缸的校核 25 章小结 26 第 6 章 液压系统的设计与选型 27 压系统设计分析 27 压缸的选型与设计 27 压泵的 选型计算 28 箱容积的计算 29 章小结 29 第 7 章 整车性能计算 30 车最高车速的计算 30 大爬坡度计算 34 车燃油经济性的计算 35 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 栏板起重运输汽车装卸时稳定性计算 36 章小结 38 结论 39 参考文献 40 致谢 41 摘 要 本次设计的题目是 后栏板起重运输车的 设计。 栏板起重运输车采用汽车车厢的栏板或附加起重栏板为起重装置，并利用车身的动力源，驱动栏板进行升降以装卸货物，从而从一定程度 上实现了快速货运。 它适用于箱、袋、桶、捆等包装方式的货物的装卸运输作业，因此在商业、邮政、地质勘探、图书发行、等部门的货物运输中表现出较好的优越性。 本次设计在查阅大量相关资料的基础上，深入分析了后栏板起重运输汽车设计的总体方案，对底盘、升降机构、液压系统、后栏板以及相关附件等进行了合理选择。并通过对底盘型号的选取，确定了整车性能参数。以此为基础，加上对升降机构运动学、力学的分析，对升降机构各部分尺寸参数进行了确定和校核。采用液压系统对各个元件进行控制以实现其起重、举升、装卸货物的功能，并通过对各液压元件 的设计计算，确定系统采用的液压元件的型号。确定了对后栏板起重运输汽车的总体参数。对改装后的整车性能也进行了分析和计算，以确定是否能满足国家标准。 关键词： 改装设计 ； 后栏板 ； 起重装置 ； 升降机构 ； 液压系统 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 he is of or s to of on It to as of of so in as of of of of on of a of a of of On to of it of of s a to it on of of it of At of In it to it 龙江工程学院本科生毕业设计 5 第 1 章 绪 论 题研究的目的意义 随着现代物流业的迅速发展，汽车的运输量迅速增长，货物的装卸量和频率也随之加大。对于大吨位的厢式载货汽车而言，由于车厢地板离地较高 ,且货物质量较大，装卸困难 ,特别是在单人操作时，货物装卸很不方便，工作效率低。基于此，许多厢式载货汽车装有举升栏板 1。起重栏板可大幅度提高运输及装卸效率 , 减轻操作人劳动强度 , 广泛用于邮政、金融、石化、商业、制造等行业。 栏板起重运输汽车是在普通载货汽车基础上发展起来的，由其安装 在汽车尾部而得名。载货类汽车最初都是完全人力化装运，近年 来，随着我国国民经济持续、快速、健康的发展 。中央政府和各地方政府的重点投资城市化进程、新农村建没、基础设施建设。特别是近几年来，国家近年来持续扩大内需，迅速繁荣的商品运输促使 物流量成倍的增长，再加上各类型公路的建设速度加快，公路货运发展得到迅猛 的 增长，专业运输单位和个体运输经营者如雨后春笋般地多了起来。很多公司都有了自己的运输车队，仅靠手工作业， 不能充分发挥车辆的效能以提高企业效率。同时由于汽车运输量成倍增长，随着货物的装卸量和频率也随之加大，大吨位载 货汽车比例逐渐增大。对于大吨位的厢式载货汽车而言，由于车厢地板离地较高，且货物质量较大，装卸困难。这种分情况下拥有机械化装卸装备，特别是在单人操作时，能够极大地提高装卸货物的工作效率。可见，实现货车装运的机械化是势在必行的，为此迫切的需一种可实现自起重装卸功能的专用载货汽车。后栏板起重运输汽车，仅利用一套后栏板起重装置就可以实现货物的机械化装运，因而被逐渐重视。 栏板起重运输汽车国内外研究概况 栏板起重装置的发展 , 在国外大体上可分为四个时期。第一代产品产生于 20世纪30 年代末 , 其特点主要是 单缸举升 , 而栏板翻转靠手动 , 起升质量为 500 栏板(又称载物平台 ) 触地倾角 9 10。目前 , 这种产品在东南亚、日本仍在使用 , 20世纪90年代 , 还在美国得到了新的发展。第二代产品产生于 20世纪 50年代初的欧洲市场 , 在第一代产品的基础上增加了翻转关门油缸。举升与翻转分别由二个独立油缸实现。最常见的是四只油缸的型式 , 也有双缸的。起升质量在 500 载物平台触地倾角 10, 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 翻转动作凭操作者经验控制。该种产品目前主要用于美洲及东南亚地区。第三代产品产生于 20世纪 70年代末的欧洲市 场 , 是在第二代产品的基础上增加第五只油缸。这只油缸在液压系统中主要起相对位置的记忆功能 , 使载物平台触地、离地的翻转动作不再由操作者控制而由液压系统本身控制 , 从而使升降过程相对平稳与安全。触地倾角一般为 8 10。若兼作厢门用 , 因平台尺寸增大 , 倾角也可能小于 8。目前该类产品普遍用于欧美地区。第四代产品产生于 29世纪 90年代初 , 其液压系统及功能原理同第三代产品 , 只增加了记忆油缸的尺寸 , 使记忆动作的范围进一步增大。它不同于第三代产品的关键在于其载物平台增加特殊结构 , 由一体改为两体活动联接 , 使平台触地后不仅能自动翻转 , 而且有一个下沉的动作 , 使触地倾角达到 6, 甚至在 6以下。目前该产品在荷兰、南斯拉夫和中国已申请了实用新型发明专利。国内已有定型产品投放市场。从操作性能、安全可靠性等使用效果上 , 第四代产品将逐渐取代了第二、三代产品。而第一代产品 ,由于其结构简单 , 重量轻 , 虽然技术含量低 , 但具有便于维修等优点在发展中国家将仍 拥 有 巨大 的市场。 栏板起重装置在国内的发展只是近二十几年的事情。国产化产品早期用汽车发动机作为动力。 1992年实现以汽车蓄电池作为液压泵站的驱动力。 1992年以后 , 栏板起重装置因国内厢式车的发展而开始发展起来 , 技术水平也逐渐向国际靠近。但就其发展而言 , 仍处于起步阶段。国内市场的扩展 , 还需要时间与机遇。从时间上讲可能不会太久 , 从品种上讲 , 短时期内将仍是以多种型式并存 , 但最终可能是单缸产品和五缸产品为主。 现代车辆 的 装备技术 必需 与生态型、现代化国际大都市发展相适应，具有国际先进、技术创新的装备特征 ,必需 从满足单一的普通作业需求，向满足文明作业、环境保护、质量监管、城市容貌等作业和管理需求方向发展 2。 计 的主要 内容 与技术路线 本次设计的重点是对后栏 板起重运输汽车的后栏板起重装置采用的各种方案进行比较分析，并 分别列出各方案的优劣点，以便选择最合适方案。 本次的设计目标是设计一种整车总质量为 12t， 起重质量大于 500后栏板起重运输汽车 的后栏板起重运输汽车，其性能参数与原载货车接近。后栏板起重运输汽车是装备有栏板起重装置的载货汽车，因此本设计的基本内容： （ 1）研究后栏板起重运输汽车的组成、结构与设计； （ 2）进行后栏板起重运输汽车的总体结构布置； （ 3） 进行二类底盘的选择； 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 （ 4） 进行后 栏板 起重机构、车厢设计、辅助装置设计选型； （ 5） 整车性能计 算分析。 拟解决的主要问题： （ 1）车辆的总体布置； （ 2）副车架设计、副车架和主车架的连接； （ 3）举升机构的详细设计； （ 3）液压装置进行设计计算选型； （ 4）整车性能分析计算。 技术路线如图 示。 图 类底盘选型 总体布置 举升机构设计计算、分析 车厢结构设计计 液压系统设计 绘制设计装配图与零件图 整车性能计算分析 整车设计修正 副车架结构设计计算、分析 升降机构设计 取力器的选型 确定设计步骤，方案设计分析 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 第 2 章 后栏板起重汽车方案设计与分析 栏板起重运输汽车的结构与分类 栏板起重运输车采用汽车车厢的栏板或附加起重栏板为起重装置，并利用车身的动力源，驱动栏板进行升降以装卸货物。 后栏板起重运输汽车按栏板起重装置的动力 源分可分为发动机式和蓄电池式。前者通过取力器，利用汽车发动机的动力驱动栏板起重装置工作；后者则依靠车载蓄电池向栏板起重装置提供动力。按起重栏板的功用分可分为 后栏板 起重式 和附加栏板起重式 。前者的起重栏板是经加固的车厢栏板，因此它具有双重功能。后者的起重栏板仅作为起重装置用，不起车厢栏板的作用，它用于厢式汽车的后栏板起重装置， 图 栏板起重运输汽车 后栏板起重运输汽车由两大部分组成，即二类底盘和后栏板起重装置。其中后栏板起重装置是后栏板起重运输汽车的主要结构部分。其主要组成如下： 后栏板锁止机构动力系统液压系统后起重栏板升降机构后栏板起重装置二类底盘后栏板起重运输汽车单缸对中式栏板起重装置的结构如图 示 。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 1 取力器； 2 齿轮液压泵； 3 液压油箱； 4 滤清器； 5 液压控制箱； 6 液压缸； 7 升降机构； 8 起重栏板 图 种栏板起重装置结构 栏板起重运输汽车在进行装卸作业时，即栏板起重装置工作时，动力系统获得的动力带动齿轮液压泵工作，并向液压系统提供压力油，液压缸在液压油的作用下，活塞杆推动升降机构运动，最后起重栏板在升降机构的带动下相应运动，完成起重、举升、装卸货物的功能。 栏板起重汽车升降机构的分 类与选型 在后栏板起重汽车改装设计中对升降机构的设计要求： 起重栏板能完成翻转起闭和着地倾斜等不同形式的运动。 液压系统停止工作时，升降机构不得有明显的自动沉降现象。 00物平稳地升降到一定高度，且能在任意位置停住。 后栏板起重装置的升降机构的基本原理： 后栏板起重装置的种类很多，但其基本原理却是相同的 , 即平行四连杆机构的平行移动原理 , 如图 示。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 图 行四连杆机构 图中 连杆铰结， ， ， ，固定 一力矩，使其以 B 为圆心转动，则 始终与 保持平行状态。如果使 处于竖直状态， 扩展为 那么， 能始终以水平状态升降，其中 为所说的后栏板，如图 图 化后的后栏板起重装置机构图 缸对中式升降机构 单缸对中式升降机构如图 示 ，简化结构如图 示。其运动由三部分组成 , 一是栏板的上下平移运动； 二是栏板运动到着地点的倾斜运动；三是栏板在上止点的翻转运动。其中栏板的上下平动及着地点的倾斜运动是由油缸 1 活塞的往复直线运动转换而成。对于翻转运动则是由弹簧助力靠人完成的。 上下平动时 ， D 、 A 两点固定，铰接点 E 受限位杆 3 的推力板下端调整螺钉 F 点的限制而固定，整个 机构可视为以 固定边的 行四边形机构，完成上下平动的要求。倾斜运动时， D 、 A 两支点固定，但铰接点 E 的约束解除，整个机构可视为以 固定边的 链五杆机构，从而实现下止点位置的倾斜运动。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 1 支架； 2、 5、 7、 12、 13 销轴； 3 滚子 ； 4 阶梯销轴； 6 拐臂轴； 8 锁片； 9 螺钉； 10 调整螺钉； 11 下杆； 14 连杆；15 转换限位杆； 16 上杆； 17 限位块； 18 铰销； 19 锁紧杆； 20 限位板； 21 侧拐臂 图 缸对中式举升机构 1 油缸总成； 2 推力板总成； 3 限位杆； 4 下杆； 5 上杆 ； 6 限位块； 7 栏板 图 缸对中式结构简图 单缸对中式举升机构的优点是结构简单、成本较低，同时可以避免双缸工作时的不同步问题；缺点是举升重力较小，要求车架下有较大的安装空间，制造工艺 较复杂。 缸对称式升降机构 图 双缸对称式升降机构的结构图，其特点是采用双液压缸分别驱动两套对称布置的平面连杆机构，实现栏板的翻转、升降、平移和着地后的倾斜运动。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 1 固定支座； 2、 5、 7 销轴； 3、 11、 12 圆柱销； 4 活动支座； 6 浮动铰链； 8 液压缸； 9 下杆； 10 上杆； 13 栏板支座； 14 滑座； 15 拨叉轴； 16 滑块； 17 连接角铁 图 缸对称式升降机构 该机构利用变换平行四杆机构的固定边，实现栏板的翻转及升降平移运动。而栏板着地后的倾斜则是将平行四连杆机构转换 为五杆机构实现的。 图 栏板的翻转运动简图。为了实现栏板的翻转， D 点固定，使上杆 3 成为固定杆，即在 行四杆机构中， 固定边。当液压缸 2 的活塞杆伸长时，浮动铰链板 4 推动活动支座 1 绕 O 点顺时针转动。同时栏板 6 绕 D 点转动。当 至竖直位置时，栏 板则转到水平位置，如图双点画线所示。 图 栏板的升降运动简图。 此时， 在 行四杆机构中， 固定边。D 点的约束，上杆 3 由固定杆变为活动杆。当液压活塞杆收缩 ， 该机构在重力的作用下绕 O 、 A 两点顺时针转动，栏板 6 为平行四杆机构中 ，因而平行下降至地面。反之，若活塞杆伸长，推动浮动铰链板 4，同时带动平行四杆机构中 、 A 两点逆时针转动，栏板则平行上升。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 1 活动支座； 2 液压缸； 3 上杆； 4 浮动铰链； 5 下杆； 6 栏板 图 板翻转运动简图 1 活动支座； 2 液压缸； 3 上杆； 4 浮动铰链； 5 下杆； 6 栏板 图 板升降运动简图 图 栏板着 地后倾的运动简图，栏板着地后，由于地面的约束， C 点只能沿地面平移。同时地面对 C 的支反力形成一个绕 B 点逆时针转动的力矩作用在下杆 5 上。此时若液压缸 2 活塞杆收缩，浮动铰链板 4 绕 A 点作顺时针转动，下杆 5 杆头平面的 约束被解决，此时的机构变为五杆机构，当浮动铰链板 4 作顺时针转动时，上杆 3 绕 14 点转动， 下杆 5 与栏板 6 则作平面复合运动 。 当 C 移至 C (因位移小，图中没有画出 )时，栏板后端触地，至此完成栏板着地的后倾运动。 1 活动支座 ； 2 液压缸 ； 3 上杆 ； 4 浮动铰链 ； 5 下杆 ； 6 栏板 图 板着地后倾的运动简图 双缸对称式升降机构的优点是可减小液压缸的直径，缺点是安装调试复杂。 缸驱动式升降机构 四缸驱动栏板如图 示，栏板工作过程中，翻转缸和举升缸交替工作 ,装卸平台下降，起升过程与之相 反。在结构上，该设计充分考虑了空间问题，把直流电机与齿轮油泵通过弹性联轴器相连，结构简单，成本低，且能传递较大的扭矩。 1 翻转缸； 2举升缸 (带杠杆 )； 3支承座 图 缸驱动栏板 四缸结构中 、 均为油缸 ， 这是不同于单缸的区别，其结构如图 四缸机构的优点是四缸同时工作可使液压缸的直径进一步减小，安装空间减小。其缺点是采用四个液压缸，较单缸和双缸机构液压系统复杂。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 图 缸式 升降机构简图 缸驱动式升降机构 五缸驱动式后栏板结构如图 示 。 五缸结构中的第五缸是液压记忆缸 , 在液压回路中，只参与载物平台触地后平台的翻转动作，而不参与平台升降，其基本结构与四缸相同。 图 缸驱动式栏板结构 一般举升重力小于 8，选用单缸不仅结构简单、成本低，还可避免双缸工作时的不同步问题。综上所述，从机构制造难度、安装方便性、举升重量等多方面考虑，选用单缸对中式。 栏板起重装置的液压系统 后栏板起重装置的液压系统的改装设计要求： （ 1）应能保证升降机 构平稳地上下平移。在额定起重量全程上升、下降时间均应控制 1015 s 之间。 （ 2）在额定起重量升降过程中的任一位置停留 5静沉量应小于 20 （ 3）液压系统应有执行元件安全保护装置等液压系统的通用要求。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 缸驱动栏板起重装置的液压系统 单缸对中式后栏板起重装置的液压系统由液压泵、油箱、滤清器、液压控制箱及液压缸组成，如图 示。在液压控制箱中，装有溢流阀、手动换向阀、双向液压锁及单向节流阀等。其液压系统的管路布置见图 流阀 5调节液压系统的压力；节流阀调节液压缸活塞杆的 移动速度；手动换向阀 7(手动， P、 O 连接三位四通 )控制活塞杆的移动方向。来自液压泵的多余的油液经溢流阀 1流向油箱。 双向液压锁 8 能使液压缸中的活塞在行程中任何位置停住，防止升降机构自行沉降。其锁紧的可靠程度仅受液压缸内部泄露的影响。双向液压锁实际上是两个液控单向阀的组合阀，其结构如图 个液控单向阀的油口 、 口 手动换向阀手柄位于举升位置时，压力油从油口 方面顶开左端阀芯从油口 腔，另一方面压力油推动活塞向右移动，顶开右端阀芯，使油口 是液压缸有杆腔的液压油经油口 得液压缸的活塞杆向外伸出。反之，则液压缸的活塞杆向内收回。当换向阀手柄处于中位时，双向液压锁的两油口 液压油通过，因此，两端阀芯在各自复位弹簧的作用下关闭阀口，使得液压缸两腔的压力油处于封闭状态，从而起到锁定活塞的作用。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 1油箱； 2滤油器； 3液压泵； 4节流阀； 5溢流阀； 6单向阀； 7手动换向阀； 8 液压锁； 9 液压缸 图 种单缸液压控制系统原理图 单缸液压系统的优点是，只有一个液压缸，因而其液压系统简单。价格便宜。缺点是，由于只有一个液压缸，且仅用于实现举升作用，栏板的翻转必须靠手动来实现。 栏板起重装置动力源结构型式 1、 通过一个取力器从发动机齿轮箱引出动力传动给液压油泵，带动液压油泵旋转供给高压油推动液压系统执行装置油缸动作。 优点：可根据机构要求配备相应取力器获得不同功率及转速的动力源以满足机构工作要求；可连续长时间工作、功率大、结构普通、成本低，适于大功率工作场所如自卸翻斗车、汽车起重机、压缩式垃圾车及交通拯救车等专用车。 缺点：安装复杂、结构散乱、液压系统管路 接头多、液压油漏点多、维护难，且只有在汽车发动机起动时才能工作。 2、利用汽车自带的蓄电池作电源，采用集液压油箱、液压油泵、直流电机及控制阀于一体的动力装置供给高压油推动液压装置油缸动作。 优点：结构紧凑、安装简单、液压系统管路接头少、液压油漏点少、外形美观，黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 且工作时，汽车发动机可不必起动。 缺点：功率偏小、电机工作电流大、易发热。这种装置用于间歇式工作的场所，但成本高。 根据在小批量生产中尽量降低成本的原则，因此，此次设计中后栏板起重装置为采用取力器为动力源，以驱动四连杆机构运动，从而使承载平台完成上升下 降等各种动作 全机构 由于后栏板起重装置是装置于车辆尾部而跟随着车辆移动的设备，为了确保行车安全和保护设备，就必须有及安全装置。 本次设计中选择采用添加后栏板锁止机构，后栏板锁止机构既能保持后栏板的关闭状态。 章小结 本 章主要对后栏板起重运输汽车的升降机构和液压系统进行了方案的设计与比较分析，最后确定了满足要求的升降机构和液压系统类型。同时也对后栏板、后栏板起重装置的性能参数、动力源型式、安全机构进行了简要的比较分析和确定。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 第 3 章 后栏板起重运输车底盘的选取 根据我国目前生 产的各类型专用车辆的基本模式，大多是为了满足国民经济某一服务领域的特定使用要求，主要是在已定型的基本车型底盘的基础上，进行车身及工作装置的设计，与此同时对底盘各总成的结构与性能进行局部的更改设计与合理匹配，以达到满足使用需求的较为理想的整车性能。 盘的选取 车底盘选型要求 汽车底盘一般应满足以下要求： 1、 适用性 专用汽车底盘应适用于专用汽车的特殊使用功能要求 ,在此基础上进行改装造型设计； 2、 可靠性 汽车底盘工作可靠 ,出现故障的几率要小，零部件要有足够的强度刚度和使用寿命，并且各总成 零部件的使用寿命趋于一致； 3、 先进性 所选汽车底盘 ,在动力性 ,经济性，操作稳定性，行驶稳定性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平，并且满足国家或行业标准； 4、 方便性 所选底盘要便于改装，检查保养及维修，结构紧凑与调试装配空间合理匹配。 盘选型 专用车辆采用的底盘主要分为二类和三类。二类底盘，是在整车的基础之上去掉厢体；三类底盘，是从整车上去掉货箱和驾驶室。 选取的底盘的好坏，直接影响到专用车的性能。在选取汽车底盘时，主要是根据专用车的用途，装载质量，使用条件，性能指标，专用 装置或设备的外形尺寸及动力匹配等进行。目前，进 80%的专用车辆采用二类底盘进行改装设计。 选取二类汽车底盘进行改装设计时，重点工作是整车总体布置和有特殊工作需求黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 的装置的设计，对底盘仅做辅助的性能分析和必要的强度校核，确保改装后的整车性能在基本上与底盘接近 ,达到合理的匹配。 盘的选取 根据以上，本设计所主要从解放汽车中选择。所选二类汽车底盘为：解放牌货货车，具体参数如表 表 放牌 货货车底盘参数 原货箱尺寸： 60002300550原货箱钢板厚度为 3度为 算原货箱质量 原货箱质量 m=（ 6502306506023060007605g600用的底盘主车架的主要尺寸 由上选用的底盘 盘 ,其主车架尺寸如下： 主车架的纵梁截面尺寸 : 235756盘型号 定载质量 (6805+600905 整备质量 (5200500=6100 外形尺寸 (900024762400 发动机型号 量 (5560/155 额定功率 /转速（ r/ 108/3000 轴距 (5160 前轮距 /后轮距 (1800/1740 接近角 /离去角 (度 ) 30/17 前悬 /后悬 (1190/2650 燃油类型 柴油 轴数 /轮胎数 2/6 轮胎规格 高车速 (km/h) 96 黑龙江工程学院本科生毕业设计 21 主车架上面尺寸到地面高度 : 860板起重车质量参数的估算 额定载重质量是栏板起重车基本使用性能的参数。由上面的叙述知道，本设计的栏板车辆额定载质量定位 5900 整车整备质量也是栏板起重车的重要性能参数。在 栏板起重 车的设计过程中，主要采用同类产品提供的数据进行估算整车整备质量。整车整备质量包括底盘质量、底盘以外外加的副车架、车厢、起重装置、支架以及液压系统等装置的质量，是加满各种油液料后的质量。本设计的后栏板起重车整车整备质量估算为 6100 装载质量1m， 选取为 5900 整车整备质量2m，估算为 6100 驾驶员质量3m，按 65 ,额定载员 2 人 ,65=130汽车总质量是指装备齐全，装满额定货物后的汽车质量，包括驾驶员在内的额定载员质量。即： M=m1+m2+900301002130章小结 本章按确定的设计目标，选择了 这次设计的底盘 出了选用底盘的主要参数 ,并对所设计的后栏板起重运输车进行了主要参数计算。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 22 第 4 章 车厢的结构设计 厢的结构设计 目前，由于用户对厢式货车产品有不同的要求，钢板厢式货车仍有一定的市场。其材料有彩钢板、镀锌板、镀塑板等。利用此种材料具有两种制作方式：一种是有骨架式，一种是无骨架式。 利用 1 2 用铆钉进行联结。此种结构比无骨架式使用材料要多一些，加工简 便，售价低，便于无设备企业小批量生产。 利用 82 板、顶和门的用材均为竖瓦楞型，因而不需骨架。但此种结构对加工及设备要求较高，售价较低，目前较受客户欢迎。 厢式车辆的产品名称和型号编制应符合 321装车辆产品名称、型号编制方法的有关规定。厢式车辆的总高和总宽不应超过 589(汽车外廓尺寸限界的有关规定，即“总高 4m，总宽 (不包括后视镜 )如特殊需要时，总宽最大不应超过 根据本次设计的宗旨理念要求：工艺合理、 小批量加工容易、成本低、可靠性高，选择有骨架车厢架构。 骨架结构形式既要满足车厢强度和刚度要求，又应尽量减小车厢自重。在材料、截面积相等及壁厚不变的条件下，管形截面的抗扭刚度最佳，箱形截面次之，开口截面最差。从抗弯的观点看，闭口截面稍次于开口截面。从提高整个厢体的刚度出发，宜采用闭口截面。此外，骨架结构设计还要考虑内外蒙皮装配的工艺性要求及内外蒙皮、底架、门框（扇）等零部件通用化程度，以缩短设计和制造周期，降低生产成本。车厢骨架一般都设计成“井”字形的矩形框架结构。在制造工序上，首先将 组成车厢顶盖、底板（包括副车架的纵梁、横梁）、前围、后围、左右侧围六大块，分别加工为黑龙江工程学院本科生毕业设计 23 骨架分总成，然后将这六大块骨架分总成焊接成一个完整的车厢骨架。地板是整个车厢的基础，受力比较严重，因此其纵梁和横梁均采用槽型截面纵横搭接的结构，以提高强度和刚度。纵梁间距应与所选底盘车架的纵横间距相等，以便安装。各横梁的纵向位置应根据汽车后轴轴线位置确定。与后轴轴线相邻的两横梁要避免因轮胎跳动而产生运动干涉，因此间距要比其他横梁间距大，一般取 1000他横梁间距取500700次设计底板如图 图 据标准 320 表 厢型式 车厢长度 侧立往跨度 开式 3900 1720 闭式 3900, 4200, 4700 5000, 5500, 63