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毕业设计（论文）中期 检 查表 填表日期 2011 年 4 月 12 日 迄今已进行 8 周剩余 8 周 学生姓名 岳中秋 院系 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆 07导教师姓名 鲍宇 职称 高级实 验师 从事 专业 汽车运用 是否 外聘 是 否 题目名称 基于威驰轿车的自动关窗器设计 学 生 填 写 毕业设计（论文）工作进度 已完成主要内容 待完成主要内容 总布置图 副车架图 箱体图 液压系统控制原理图 说明书的撰写和其他相关图纸 存在问题及努力方向 图纸需要进一步完善。 学生签字： 指导教师 意 见 指导教师签字： 年 月 日 教研室 意 见 教研室主任签字： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 岳 中 秋 院系 汽车 与交通 工程 学院 专业、班 级 车辆工程 07导教师姓名 鲍宇 职称 高级实 验师 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 摆臂式自装卸汽车改装设计 一、设计（论文） 目的、意义 摆臂式自装卸汽车是专用自卸汽车一种，摆臂式自卸汽车自动倾卸货物、降低高度倾卸货物，使用方便，运输效率高。 本课题的选择充分考虑了研究课题对汽车车辆工程专业学生学习和工作的指导作用，对本课题的研究能够使学生了解专用汽车改装设计 方法，通过本课题的研究学生可以完成理论课程的实践总结，获得一定的工程设计工作方法。 二、设计（论文）内容、 技术 要求 （研究方法） 改装设计一种 摆臂式自装卸汽车 ，满足专用汽车相关设计要求。 推荐选择单车型。 （东风 要求合理确定整车总体参数和专业性能参数； 要求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； 要求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； 要求进行 专用货箱、摆臂式自装卸 机构、辅助支腿等装置 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； 要求进行操作和安全保护装置设计计算选型； 完成总装配图，清楚表达设计。 三、设计 （论文） 完成后应提交的 成果 全部图纸均要求计算机绘图；合计图量 张 左右 ； 提交设计说明书 1 份，字数大于 字；符合规范要求； 四、设计 （论文） 进度安排 1、调研、资料收集，完成开题报告 第 1、 2 周 2、方案设计与分析 、 二类底盘 选型（调研与分析） 第 3 周 3、总布置 ： 第 4 周 4、 举升 装置 、倾卸装 计 置 设 计算选型 第 5、 6 周 5、液压装置设计计算选型 第 7 周 6、辅助系统设计 第 8 周 7、完成设计图纸 第 9 周 8、整车性能计算分析；整车设计修正；第 10 周 9、完成设计说明书的撰写 第 11 周 10、设计审核 、预答辩、 修改 第 12 周 、 第 13、 14 周 、 第 15 周 、 第 16 周 11、 毕业设计答辩 第 17 周 五、主要参考资料 1、 期刊类：道路与公路类，筑路机械或工程机械类，交通工程类，有关大学学报等（五年内）。 2、 科技图书和教材：机械设计类、制图类、及相关专业书 ； 推荐： 徐达 北京：北京理工大学出版社； 3、 设计手册：机械设计手册等； 4、 网络资源：检索关键词：自卸汽车，专用汽车改装设计等； 其它：相关产品广告，参观有关产品展览会。 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 本科学生毕业设计 摆臂式自装卸车改装设计 院系名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 学生姓名 ： 岳中秋 指导教师 ： 鲍宇 职 称 ： 高级实验师 黑 龙 江 工 程 学 院 二一一年六月 黑龙江工程学院本科生毕业设计 s u 011龙江工程学院本科生毕业设计 目 录 摘要 . . 第 1 章 绪论 . 1 用汽车的概念和分类 . 1 臂式自卸汽车的概念 . 1 臂式自卸汽车的设计特点和内容 . 1 臂式自卸汽车的设计线路 . 2 第 2 章 总布置方案分析和选择 . 4 盘选择 . 4 类底盘的选择原则 . 4 盘选择 . 4 架的设计 . 5 架的设计 . 8 案一 . 8 案二 . 8 案三 . 9 布置方案设计与分析 . 9 布置的原则 . 9 布置方案的确定 . 10 章小结 . 12 第 3 章 液压系统的计算与分析 . 13 压系统的设计 . 13 压系统的工作原理与结构特点 . 13 压系统的结构布置 . 13 压系统的计算与选择 . 14 力器的选用 . 15 黑龙江工程学院本科生毕业设计 用汽车取力器的总布置方案选择 . 16 力器的基本参数与基本结构 . 17 章小结 . 18 第 4 章 摆臂机构计算与分析 . 19 臂和吊链的受力分析及计算 . 19 装吊卸工况摆臂受力的计算 . 19 卸工况吊链受力的计算 . 21 章小结 . 22 第 5 章 摆臂式自卸汽车的总体性能的计算 . 23 能参数和动力性计算 . 23 动机的动力性 . 23 车行驶方程式 . 24 力性评价指标 . 26 车动力性计算 . 28 油经济性计算 . 32 定性计算 . 33 臂自卸汽车运输状态稳定性计算 . 34 臂自卸汽车卸货时稳定性计算 . 35 章小结 . 35 结论 . 36 参考文献 . 37 致谢 . 39 毕业设计（论文）成绩评定表 学生 姓名 岳中秋 性别 男 院系 汽车与交通工程学院 专业 车辆工程 班级 07计（论文）题目 摆臂式自装卸汽车改装设计 平时成绩评分（ 开题、中检、出勤 ） 指导教师姓名 鲍宇 职称 高级实验师 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： 年 月 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。 毕业设计指导教师评分表 学生姓名 岳中秋 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 鲍宇 职称 高级实验师 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 摆臂式自装卸汽车改装设计 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 ： 年 月 日 优秀毕业设计（论文）推荐表 题 目 摆臂式自装卸汽车改装设计 类别 毕业 设计 学生姓名 岳中秋 院（ 系 ） 、专业、班级 汽车与交通工程学院 车辆工程 07 指导教师 鲍宇 职 称 高级实验师 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 毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 : 摆臂式自装卸汽车改装设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 07 车辆工程 6 班 学 生 姓 名 : 导 师 姓 名 : 开 题 时 间 : 2011 年 2 月 28 日 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 毕业设计开题报告 学生姓名 院系 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 指导教师姓名 职称 高级实验师 从事 专业 汽车运用 是否外聘 是否 题目名称 摆臂式自卸车改装设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、 课题研究 现状 国内 我国专用车市场 “ 蛋糕 ” 将越做越大。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 。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。 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。 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。 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。 相比其他卡车或 专用汽车 ， 自卸车 发展对政策的敏感性较强，每次国家宏观调控政策的出台，几乎都会影响 自卸车 的发展（多数起抑制作用）。按照目前市场的情况， 自卸车 未来发展面临新的变革，包括如何按照标准法规造车，如何满足国家产业政策要求，生产企业如何在竞争中发展壮大，如何更好的为用户创造更大价值，等等。 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。自卸汽车 27125 辆，占总量的 。 随着国内基础设施建设需要不断增加，自卸车产量近年来一 直保持较高产销量，在专用车综合产量中保持第一位置，但在种类、型式、材料运用方面与国外还有一定的差距。 随着国内基础设施建设需要不断增加，自卸车产量近年来一直保持较高产销量，在专用车综合产量中保持第一位置，但在种类、型式、材料运用方面与国外还有一定的差距。 自卸汽车继续快速增长，销量超过载货汽车上升到第一位。主要原因 是 固定资产投资强劲增长，巨大的投资规模奠定了自卸车市场需求基础 ； 自卸汽车品种增加，不仅适应和满足施工需求，同时向运输市场发展 ； 牵引汽车保持较快发展，已成为长距离公路运输的主力 。 国外 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（ 司近年花费相当大的人力、物力从事动 5070t 的大型挂车用牵引车的研究和生产。比利时的大型粉罐车也已进行系列化生产，装载容积为 3060 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 。 日本丰田等大汽车公司的专用底盘均已实现系列化、专业化生产，近年来，国外不少汽车厂专门从事专用汽车底盘生产，尤其重视专用底盘的系列化、专业化生产，满足专用车的特殊需要。 近年来，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 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。在国外，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。 2、选题的目的和意义 （ 1）目的： 本项目研究的主要目的： 以普通货车底盘为基础加以改装，在原有底盘上加装取力器，液压系统，摆臂机构，举升机构和其他辅助系统。 设计完成后可在取力器的作用下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，并依靠车厢自重时期复位。 （ 2）意义： 由于 自卸车 装载车厢能自动倾翻一定角度卸料， 所以 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 。 摆臂式自卸车在自卸车里面应用很广泛，由于摆臂式自卸车能同时实现车厢的倾卸和吊装，所以摆臂式自卸车在城市垃圾运输中得到广泛应用，使我们城市垃圾的处理有了个新的起点。 二、设计 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、本设计的主要内容 : （ 1） 摆臂式 自卸车主要性能参数的选择 ； （ 2）二类底盘的确定； （ 3）摆臂式 自卸车车厢的结构与设计 ； （ 4）摆臂式 自卸举升机构的设计 ； （ 5）摆臂式自卸车摆臂装置的结构设计； （ 6） 液压系统设计 ； （ 7）辅助系统设计。 2、拟解决的主要问题 : （ 1） 正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件 ； （ 2）正确的选择改装车的二类底盘； （ 3）合理的选择举升机构； （ 4）取力器的设计和 取力器相对于汽车底盘变速器的位置 ； （ 5）完美的实现装用车改装的意义。 三、技术路线（研究方法） 收集相关资料 撰写开题报告 选取设计参数 确定二类底盘 东风 车厢的结构设计 举升机构，液压系统，摆臂机构的设计 校核 辅助系统的设计 绘制图纸 整车性能计算 四、进度安排 1、调研、资料收集，完成开题报告 第 1、 2 周 2、方案设计与分析、二类底盘选型（调研与分析）第 3 周 3、总布置：第 4 周 4、举升装置、倾卸装置设计，计算，选型 第 5、 6 周 5、液压装置设计，计算，选型 第 7 周 6、辅助系统设计 第 8 周 7、完成设计图纸 第 9 周 8、整车性能计算分析；整车设计修正；第 10 周 9、完成设计说明书的撰写 第 11 周 10、设 计审核、预答辩、修改 第 12 周、第 13、 14 周、第 15 周、第 16 周 11、毕业设计答辩 第 17 周 五、 参考文献 1 王国权，龚国庆编 M2 徐达 M3 唐应时，李阳，何友朗 M4 网络查找关键词，自卸车，举升机构等。 5 专用汽车 - 2008 年 第 6 期 6 专用汽车改装稳定性设计 备制造技术 2008 年 第 6 期 7 液压与气动 - 2009 年 第 9 期 8 摆臂结构参数 化设计 用汽车 2009 年 第 8 期 9 专用车设计和改装中的几点体会 用汽车 2009 年 第 1 期 10 自卸车平推卸料式车厢设计研究 山机械 2009 年 第 5 期 11 汽车侧翻稳定性分析 汽车科技 2010 年 第 6 期 12 自卸车货箱也地盘总布置分析 汽车实用技术 2010 年 第 3 期 13 自卸车车架设计 汽车实用技术 2010 年 第 2 期 14 自卸车举升机构优化设计 重型汽车 2010 年 第 3 期 15 自卸车卸载工况下副车架的受力分析 机械设计与制造 2010 年 第 6 期 16 自卸车专用车架设计 专用汽车 2009 年 第 12 期 17 A 0 18 2003。 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 摘 要 摆臂式自卸汽车是自卸汽车中的一种，以其显著的特点得到了广泛的应用。摆臂式自卸汽车摆臂可以平移起落货箱，同时具有货物和箱体自动装卸的功能，而且两种功能由同一个车载工作装置完成。由于它具备自动装卸箱体功能，加装货物时一般均将箱体卸下降低装料高度装满料后，则将箱体自动装车并运输。摆臂式自卸汽车使用方便运输效率高，摆臂式自卸汽车又依其特有的机动灵活的特点被广泛应用于小吨位货物的运输。 本设计中的主要工作及过程如下：首先进行了专用车辆的发展现状 的简要的概述，接下来就是方案的分析与选择，其中包括底盘、副车架以及托架的选择设计，总布置方案的分析和确定。然后进入了专用装置的设计，有液压系统的设计、取力器的选用以及摆臂的设计等，最后是对整车总性能的分析。 关键词： 专用汽车；摆臂式；改装设计；计算分析；液压系统 龙江工程学院本科生毕业设计 2 is a it of of a by to of to of of is in of in of as it s it of of it of of of of of it of of 龙江工程学院本科生毕业设计 3 目 录 摘要 . . 第 1 章 绪论 . 1 . 1 . 1 . 1 . 2 第 2 章 总布置方案分析和选择 . 4 盘选择 . 4 . 4 . 4 . 5 架的设计 . 8 . 8 . 8 . 9 布置方案设计与分析 . 9 . 9 . 10 . 12 第 3 章 液压系统的计算与分析 . 13 压系统的设计 . 13 压系统的工作原理与结构特点 . 13 压系统的结构布置 . 13 . 14 力器的选用 . 15 用汽车取力器的总布置 方案选择 . 16 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 . 17 章小结 . 18 第 4 章 摆臂机构计算与分析 . 19 . 19 . 19 . 21 . 22 第 5 章 摆臂式自卸汽车的总体性能的计算 . 23 能参数和动力性计算 . 23 动机的动力性 . 23 车行驶方程式 . 24 力性评价指标 . 26 . 28 油经济性计算 . 32 . 33 自卸汽车运输状态稳定性计算 . 34 . 35 . 35 结论 . 36 参考文献 . 37 致谢 . 39 黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 第 1 章 绪 论 用汽车的概念和分类 专用车辆是为了实现各类专项作业的车辆。 我国对“专用汽车”定义为：装置有专用设备，具备有专用功能，用于承担专门运输任务或专项作业的汽车和汽车列车。 我国的专用汽车划分为：厢式汽车、罐式汽车、专用自卸汽车、起重举升起车、仓栅汽车和特种结构汽车等六大类。其中专用自卸汽车的定义为：装有由本身发动机驱动的液压举升机构，能将车箱卸下或使车箱倾斜一定角度，货物依靠自重能自行卸下的专用汽车。 臂式自卸车的概念 摆臂式自卸汽车是自卸汽车中的一种，以其显著的特点得到了广泛的应用。摆臂式自 卸汽车摆臂可以平移起落货箱，它同时具有货物和箱体自动装卸的功能，而且两种功能由同一个车载工作装置完成。由于它具备自动装卸箱体功能，装货时一般均将箱体卸下降低装货高度，装满货后，则将箱体自动装车并运输。该车使用方便，运输效率高，摆臂式自卸汽车又依其特有的机动灵活的特点被广泛应用于小吨位货物的运输。如今经济飞速发展 ,城市的规模不断扩大 ,城市人口快速增长 ,导致了城市垃圾量也急剧上升 ,随之而来的是固体生活垃圾的处理越来越受到人们的重视。城市固体生活垃圾的处理大体有 3种形式：分类回收、焚烧、和填埋。而不论采用哪种处理 方式 ,其最终的处理场所均需远离城市居民区。而垃圾从城市到处理场所的运输就需要方便、快捷的交通运输工具，垃圾车就担当了每天上千吨（中等城市）的固体生活垃圾的运输的重任。摆臂式垃圾汽车以其显著的特点被广泛的应用于城市垃圾的运输，并且方便。所以为了更好的满足城市固体垃圾运输的需求 ,摆臂式垃圾车的改装技术需要快速的发展，这就需要我们设计人员的不断努力来实现。 臂式自卸车的设计特点和内容 摆臂式自装卸汽车有后装卸式和侧装卸式两种。后装卸式被广泛的应用，设计摆臂式自装卸汽车时，首先要选择合适的底盘。选择底盘的主 要依据是：装载质量、道路条件、运输货物的特性（如密度、安息角等）、运距等。在没有专用汽车底盘的情况下，通常选用短后悬的普通自卸汽车底盘， 这有利于摆臂布置、结构紧凑。 汽车底盘选定后，摆臂式自装卸汽车 的主要尺寸参数如轴距、轮距等也就随之确黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 定了。车辆的外廓尺寸（长、宽、高）原则上不应超过选用汽车的外廓尺寸，若因布置困难略有突破，但也要控制在法规允许的尺寸界限以内。 摆臂式自装卸汽车的转载质量 于一般运输的摆臂式自装卸汽车，多采用中、轻型货车底盘改装 而成；而工地矿山专用摆臂式自装卸汽车采用重型货车底盘改装而成。目前，国产摆臂式自装卸汽车装载质量 t、 8t、 92 摆臂式自装卸汽车的质量利用系数 m 低，通常 m =右。摆臂式自装卸汽车的轴载质量及其分配，原则上应该与原选的车辆相接近。但是，由于增加了主要部件，例如油缸支腿、摆臂、副车架等均布置在汽车后部，容易导致后轴轴载质量超限。因此，总布置设计是应将车厢适当前移，以满足轴载质量及其分配比例符合原车要求。 摆臂式自装卸汽车的离去角最小值不能小于 17。 。摆臂的最大摆角m是指摆臂从初始位置绕摆臂轴旋转到极限位置时摆臂所转过的角度。m值决定了车厢倾卸角 的大小，同时也决定了车厢起吊的深度 此m是摆臂式自装卸汽车设计中的一个重要的参数。设计时应该根据车辆用途，并参考同类型汽车来选取 设计时，车厢的满载吊装时间不应该超过 60s。而满载吊卸时间可缩短为 50s 左右，吊装、吊卸时间相对整个运输过程来说是相当短的，故对运输生产率的影响不会很大，没有必要追求过快的吊 装、吊卸速度。此外，过快的吊装、吊卸还会造成冲击，对液压元件提出较高的要求。 臂式自卸车的设计线路 本设计技术路线如图 满足专用 汽车相关设计要求 选择二类底盘 方案选择 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 技术路线图 辆的总体布置，举升机构的设计 倾卸装置、液压装置的设计计 完成总装配图 整车性能分析计算 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 第 2 章 总布置方案的设计及分析 盘选择 专用汽车底盘选型的好坏对专用汽车性能影响很大。目前，改装专用汽车选用的底盘主要是二类或三类汽车底盘，也有为某些专用汽车设计的专用底盘。汽车底盘的选择或设计专用底盘主要根据专用汽车的类型、用途、装载 质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等来决定。 所谓的二类底盘就是在原车的基础上去掉货厢剩下的部分就是我们所要选用的二类底盘。车辆的改装就是在二类底盘的基础上加装专用装置或者所需要的特种车身。而改装设计工作的重点就是整车的总体布置和专用装置的设计。在设计时若严格控制了整车总质量、轴载质量分配、质心高度位置等，则基本上能保持原车型的主要性能。但是，还要对改装后的整车重新作出性能分析和计算 1。 类底盘的选择原则 1、适用性 2 对货运车辆的总成应适应货运的 要求。保证货运的安全无损。 2、可靠性 所选用的总成应该工作可靠，出现故障的几率要小，零部件要有足够的强度和寿命，而且同一车型总成的零部件的寿命要趋于均衡。 3、先进性 所选用的底盘或总成，应使整车在动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、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 除了以上的原则外底盘的选择还有两个不可忽略的因素，一是汽车底盘价格，它是专用汽车购置成本中很大的部分，一定要考虑到用户可以接受。这也涉及到专用汽车产品能否很快地占有 市场、企业能否增加效益等问题。二是汽车底盘供货要有来源，要同生产汽车底盘的主机厂有明确的协议或合同，无论汽车底盘滞销或紧俏，一定要按时将底盘供货。 盘选择 表 盘参数 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 车型 载质量 (1000 整车整备质量 (3365 总质量 (4495 底盘型号 厢尺寸 (长 *宽 *高 )9952 000 2900 轴距 (3300 最小离 地间隙 (240 发动机型号 高车速 (km/h) 90 最小转弯半径 (m) 14 最大爬坡度 30% 百公里油耗 动距离 (m/30km/h) 8 车胎类型与规格 架的设计 为了是汽车主车架承受尽可能均衡的载荷，在专用车厢或专用装置与车架之间多采用副车架过度。 1、副梁的截面尺寸及形状 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 lH 梁截面形状 专用车辆副车架的纵梁（副梁）多采用如图 示的槽形截面 。其截面主要尺寸取决于专用车辆的种类及其所受载荷的大小 3。 由于本设计是摆臂式自卸汽车，所以选择了如图 中是标准的槽钢，其中的型号是1 9 8 87 0 02 3 5 1 9 8 37 0 6 B。 2、副梁的前端形状及其位置 (a) (b) (c) (a)b)角行 (c)图 梁的前端形式 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 （ a) 钢质副梁 （ b) 硬木质副梁 图 为了避免由于副梁刚度的突然变化而引起汽车车架纵梁的应力集中，副梁前端形式应该采用逐步过渡的方式。例如采用如图 三种过渡形式。 图 于 对于角形前端形状： 030 对于 045 ， 对于这三种不同形式的副梁前端，在其与车架纵梁相接触的翼面上都加工有局部斜面，斜面尺寸如下： 1020150 果加工成这类形状有困难时，可以采用如图 示的副梁前端简易形状。此时斜面尺寸较大，如： 对于钢质副梁： 50 2000 50 于硬木质副梁： 50 0 03、副梁的前端简易形状 副梁在车架上安装的时候，其前端应该尽量靠近驾驶室越近越好。 以上的三种形式中角形端面的副梁被广泛的应用，考虑到本设计的需要和车辆的负载情况，本设计中选择了角形截面的副梁作为摆臂式自装卸汽车的副梁。 4、副车架与车架的连接 典型专用车设计中，副车架与主车架的连接方式主要有三种分别是：止推板连接、连接支架连接、 综合考虑，本设计选用止推板连接。因为止推板连接止的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移。 5、副车架的形状 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 本设计最初的方案中副车架形式有两种，如图 图 示的副车架是最常见的形式，其副梁和横梁均采用标准的槽钢，副梁采用的是碳素结构钢 横梁采用的是同样的材料型号是 18a，但是这种车架需要在副车架上装有托架才能满足该专用车的工作要求，这样就增加了专用车的重心高度，稳定性降低，而且还增加了整车的质量，主车架受力增加，另外成本也增加了。图 示的副车架是根据本设计中的需要而设计的，它安装在主车架上，重心高度降低了，其横梁和纵梁焊接在一起，主副车架之间装有橡胶垫板，而且能够满足专用车的工作要求，此方案简单实用。综上所述，本设计中选择了方案一种的设计，即图 的结构。 a）副车架 b）副梁断面 图 车架的形式 图 架的设计 托架布置在副车架上，它的上面可以布置专用装置，例如：液压缸、摆臂、货厢等。托架通过副车架将车上的承载传递给主车架。托架的形式也有很多种，本设计初设计的托架的形式有三种，现介绍如下： 案一 如图 示，本方案中的托架有四根纵梁，其中中间的两根纵梁采用的形式和副车架的相同，外边的两根纵梁采用同样的材料，主要布置液压缸，其中尾部是布置摆臂轴的，托架的横梁采用的是与副车架 的横梁同样的材料同样的型号，中间的纵黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 梁 是用来与副车架的连接的，本方案最初设计时是没有副车架的，直接用托架的中纵梁与主车架连接，但是考虑到载荷的均布，和托架的承载，还有对本设计中的车辆，如果将托架及其上的专用装置一起去掉，剩下的二类底盘及副车架还可以进行其他的改装设计，即再次应用，所以还是选择了有副车架的方案 4。 图 架 案二 本方案中的托架形式基本与上一方案相同，主要区别在于没有中间的纵梁，其横梁直接与副车架相连接，连接采用挡块和 U 形螺栓相结合的方法，挡快是用于控制托架相对于副车架的纵向窜动，但是此方案的连接机构过 于繁琐，增加了制造成本。所以本设计中舍弃了此方案 5。 案三 如图 示，此方案中托架的形式也是在没有副车架的情况下应用的，如果有副车架增加了整车的高度，同时也提高重心的位置，这样将对本设计中的车辆的性能有很大影响。 图 综上所述，考虑到以上的各种特点，本设计中选择了最合适的托架形式，就是方案一中的托架的形式，即图 布置方案分析与选择 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 布置的原则 专用汽车总体布置的任务是正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件，使取力装置、专用工作装置、 其它附件与所选定的汽车底盘构成相互协调和匹配的整体，达到设计任务书所提出的整车基本性能和专用性能的要求 6。 1、尽量避免对汽车底盘各总成位置的变动，因为一些总成部件位置的变动，不仅会增加成本，而且也可能影响到整车性能。但有时为了满足专用工作装置的性能要求，也需要作一些改动，如截短原汽车底盘的后悬、燃油箱和备胎架的位置作适当调整等。但改变的原则是不影响整车性能。 2、应满足专用工作装置性能的要求，使专用功能得到充分发挥。 3、装载质量、轴载质量分配等参数的估算和校核为适应汽车底盘或总成件的承载能力和整车 性能要求，在总布置初步完成后应对某些参数其中最主要涉及的是装载质量的定和轴载质量的分配进行估算和校核，这些参数对整车性能有很大影响。若不满足要求 7。 4、减少整备质量，提高装载质量由于专用汽车工作装置的增加，使得专用汽车的整备质量比同类底盘的普通货车要增加。据统计，一般自卸车要增加耗材 5% 10%，一般罐式车要增加耗材 15% 25%，因此，减少整备质量，充分利用底盘的装载质量，增大装载质量，是专用汽车总布置的一个重要的原则。 5、应符合有关法规的要求例如对整车的长、宽、高、后悬等尺寸 在相关法规中都有明确的规定，一定不能超出标准的要求。 布置方案的确定 本设计中考虑到以上总布置的原则，做出了以下的布置方案： 1、 尺寸参数参数的选用和计算 尺寸参数主要是指汽车的车辆长、车辆宽、车厢尺寸、前悬和后悬 8。 (1)车辆长、宽、高 外廓尺寸直接影响汽车的总体布置和结构尺寸、质量分配和各种使用性能。一般情况下，在保证基本性能和结构布置允许时，应该尽可能地减小轴距。汽车轴距减小，将可以减轻汽车的自身质量，提高质量利用率，充分发挥汽车的动力性和通过能力。但过小的轴距将会影响运动中的质 量分配，使汽车的制动性和操纵稳定性变坏。轴距的选定有一个认识的过程，一般是通过类比的方法，考虑到专用设备的安装和使用，初选一个数值，再对汽车的各种使用性能进行计算以及其他相关尺寸的确定后，在综合选定一个满意的数值。对于专用汽车特 殊性，选取汽车轴距时，也一定考虑所设计汽车的使用性。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 一般说来，在标准的规定极限尺寸下，降低汽车的的高度，将降低汽车的质心，对汽车的各种使用性能都有好处。 本设计中车辆的长、宽、高的尺寸是： 59952000m 2900 (2)车厢尺寸 汽车的车厢尺寸主要指的是车厢的内部尺寸，即车厢内部有效装载容积。车厢尺寸对汽车的质量分配而带来的汽车使用性能的变化十分显著。设计时必须引起足够的重视。考虑车厢的装载能力，对于货车必须根据所载货物的平均容积质量以及所设计汽车的装载能力，对于客车则依据人体的平均质量以及由人体工程学做推荐的乘坐空间 9。 本设计中的车厢根据所装载货物的特点设计了半封闭的车厢，为了防止所装载的货物会对环境进行二次污染。内部尺寸是 （ 2400+1500） 1600900部尺寸是（ 2700+1800） 19001200 其中计算过程如下： 城市垃圾密度 :（ kg/装载质量： 1000得货箱容积： 33 0 内部尺寸可以设计为（ 2400+1500） 1600900部尺寸为（ 2460+1560） 1660960中货箱壁厚为 30 （ 3）前悬和后悬 多数专用汽车在改装设计中，一般都沿用所选底盘的前悬和后悬尺寸，因此，影响汽车的总体尺寸和有质量分配所带来的各种使用性能的变化主要是汽车后悬与轴距的选取。轴距初定后，后悬增长将会减少汽车的前轴的轴载质量，从而影响汽车的操纵 性，甚至导致后轴的超载。同时，过长的后悬将使汽车的机动性能和通过性，还有行驶安全性破坏。因此，应该在结构许可的范围内尽可能地缩短汽车的后悬尺寸。 本设计中的车辆的前后悬的具体尺寸是前悬： 1032悬： 1663根据结构布置的可能，以及汽车的各种使用性能的要求，综合选定了合理的数值。 2、质量参数的选用 专用汽车的质量参数包括汽车的最大总质量、最大整备质量、装载质量以及以及汽车的轴载质量分配。汽车最大总质量以及轴间分配，直接影响汽车的各种性能。设计时应该参考原来底盘对汽车质量参数的 要求，合理的加以 选取 10。 (1)车辆的最大总质量 黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 最大总质量指汽车装备齐全，并按照规定装满货物的总质量，其大小对货车为总质量与货物质量之和，对于乘用汽车为整车整背质量与所有乘员质量之和。专用汽车设计时，一般根据所选择底盘的承载能力，首先确定汽车的最大总质量，以便依据该数据对汽车各种性能进行全面估算。对于货车国内外汽车厂家现今大都是以汽车的最大总质量作为不同级别汽车的分类标准。因此，所选择汽车的最大总质量一定要符合国家的相关规定。本设计中的车辆的最大总质量是 4494 (2)车辆的整车整备质量 整车整备质量指带有全 部装备、加满油料和冷却水时空车总质量。这一参数是一个重要的设计参数，从结构设计来说，它必须不可以少的。当汽车处于运动状态的时候，则希望该值越小越好。设计时的原则是既要考虑减少整被质量对汽车的使用性能的好处，以及充分利用好材料，又要充分充分考虑结构设计时的可能，在满足结构和功能的前提下，尽可能地减小它。 本设计中车辆的整车整备质量是 4500 (3)车辆的装载质量 汽车的装载质量是汽车的一个和重要的参数。它直直接决定汽车的运输效率。专用汽车设计时，应该结合整车最大总质量，整车整备质量的选取，尽可能的增大汽 车的装载能力。 本设计中车辆的装载质量是 1000 (4)汽车的轴载质量 轴载质量是整车总质量在汽车的各个轴上的分配值。轴载质量分配值直接影响汽车的各种性能以及各轴轮胎的磨损状况。我国公路工程标准中规定，总质量 20t 的汽车，单后轴轴载质量不得超过 13t，总质量为 30t 的汽车双后轴轴载质量不得超过 26t。这一原则主要是从公路设施安全角度来规定的。 专用汽车设计时，由于考虑装载质量布置以及专用装置布置得可能性，往往很难使轴载质量分配符合轮胎均匀磨损的原则，加之还要考虑轴载质量分配对其它性能的影响 。为了使轮胎 均匀磨损，一般希望满载时每个轮胎的负荷大致相等。例如，对后轴为单胎的 4 2 汽车，则希望前后轴的轴荷各为 50% ，而后轴为双胎的汽车，则希望后轴的轴荷按 1/3 和 2/3 比例来分配。实际上，这些只能近似满足要求，例如，一般载货汽车，其前 轴荷 分配在 28% 30%左右。 本设计中车辆的满载时前后轴轴栽质量分别是： 1500000 综上所述，在专用汽车的设计中，汽 车设计的有关参数选取的时候一定要遵循有关的 规定。在规定的范围内，根据结构 布置得可能性要求，进行设计的最优化的黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 选择。 章小结 本章设计内容主要是对对二类底盘进行选型，在已选的二类底盘的基础上进行了副车架的设计。通过了三种设计方案的分析筛选，最终确定了托架的形式，为后续的设计打了下良好的基础。 第 3 章 液压系统的计算与分析 压系统的设计 压系统的组成及工作原理 液压系统是摆臂式自卸汽车的重要组成部分，一般液压系统包括取力器、油泵、液压控制阀油缸、限位阀、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 :先使摆臂自卸汽车处于驻车状态，并将变速器处于空挡然后起动发动机，踩离合器结合取力器是液压泵开始工作。此时液压油经过溢流阀流回油箱。 2、举升 :将手动开关打到举升的位置，此时从油泵出来的高压油，经分流体后分别进入左、右油缸到达最大行程的时候，将电磁阀达到停止的位置。此时举升停止。 3、保持 :当切断取力器的时候，液压油锁死在油缸内。可以实现货物的倾卸和装载 11。 压系统的结构布置 自卸汽车液压系统由液压能产生件、 工作部件和操纵控制部件三大部分组成。 1、液压能产生件 :包括取力器、油 泵 及单向阀、油箱以及油泵传动机构。取力黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 器通常均与变速器直接安装成一体。本设计中采用的是直接与变速器中间轴连接。 2、工作部件 :主要指油缸与翻倾杠杆系统。 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或者后部，既要方便操纵与维护；又要减少管路迂回。 液压分配阀是控制系统的核心，分配阀分为常开式和常压式。常开式分配阀在车厢不举升的时候，油泵的压力油经分配阀后返回油箱，在系统中不产生高压，因此可减轻油泵磨损，并可防止自卸汽车在行驶中意外的举升货箱而造成事故，故常开式分配阀在 汽车应用最广泛。分配阀选择型号的时候主要考虑额定工作压力、流量以及操纵方式。本设计中采用的是常开式。 分配阀的操纵方式由机械式，气压式和液压式；气动的应用最为广泛。 机械操纵式机构的形式有机械杠杆或者钢丝软轴直接拨动液压分配阀实现换向。 液压操纵式通过手动液压操纵阀建立油压来打开或者关闭液动举升阀实现换向。此种阀没有中停位置，故必须切断油泵动力来实现中停。 气动操纵方式是利用储气筒的压缩空气，通过气动操纵阀控制操纵气管，驱动分配阀上的气缸工作，来实现分配阀换向。 机械操纵式的优点是可靠性好、通用性强、维修方 便；缺点是杠杆布置比较麻烦，不适合可翻转的驾驶室采用。 液压操纵的优点是可实现远距离控制，操纵可靠，我国引进生产的斯太尔重型自卸汽车就是采用了这样的操纵方式。其中不足的地方是反应慢，没有中停位置。 气动操纵式的优点是功能齐全、操纵简便、反应灵敏、就够先进，因此被广泛应用于中、重型具备气源的自卸汽车。它的缺点是需要同时具备液、气两套管路系统、维修麻烦。 鉴于以上的比较本设计中采用了机械式的操纵方式。 压系统的计算与选择 1、液压缸的选择 据初定的系统的额定工作压力时可按照公式（ （ 出1参考油缸标准系列选择合适的油缸。油缸活塞直径 D 必须满足吊装工况的要求，即： 21 或 （ 公式中 d 活塞杆直径（ m）； C 为80406032502540223220 、C 等。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 按照公式（ 取的油缸直径 ： 042 （ 如果不满足公式（ 要求就需要重新选取油缸直径。 计算结果如下： 初定系统的额定工作压力6 16090C 16090(1( =1602348 1993） 验证 :由公式（ 2 6 7 73 2 1 5 3 6416016 02 所以选择的油缸是 2、液压泵的选用 选用前应该计算系统的最大流量，一般按吊装时间小于 50s 计算。摆臂油缸最大行程为由摆臂式自卸汽车总体布置确定。那么系统的最大流量为： m a a a x 0 3 1 （ 有总布置得： 72公式中的单位为 计算结果如下： 342m a x Q 知道了最大流量，在按照液压泵工作转速可计算液压泵排量，结合给定的系统额定压力择合适的齿轮泵即可。摆臂自装卸汽车多采用高压、高速齿轮泵。 本设计中选用的是 各种阀 类的选用： 液压阀是用来控制液压系统中的油液 的流动方向或者调节其压力和流量的，因此它可以分为方向阀、压力阀和流量阀三 大类。一个形状相同的阀，可以因为作用黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 机制的不同，而具有不同的功能。压力阀和流量阀利用通流截面的节流作用控制着系统的压力和流量，而方向阀则利用通流道的更换控制着油液的流动方向。这就是说 ，尽管液压阀存在着各种各样的不同类型，它们之间还是保持着一些基本的共同之点的。譬如在结构上，所有的阀都由阀体、阀心和驱使阀心动作的元、部件组成。在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出的压差以及流过阀的流量之间的 关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而已。 借用工程机械使用的多路多用阀，臂工作回路中设置的单向平衡阀的型号为 力器的选用 各种类型的专用汽车的专用装置主要都是由汽车的发动机提供动力的。取力器就是汽车的一种专用的动力输出装置。它从发动机取出部分功率，用于驱动各类液压泵、真空泵、空压机以及各种专用汽车工作机械。 用汽车取力器的总布置方案选择 专用车取力器总布置方案决定于取力方式。常用的取力方 式分类如下： 主要分为发动机取力、变速器取力、传动轴取力和分动器取力 其中发动机取力又分为从前端取力和从飞轮取力，变速器取力又分为从 I 轴取力、从中间轴取力、从中间轴末端取力、丛轴取力和从倒档齿轮取力。 1、发动机前端取力方案 其特点是采用液压传动，适合于远距离输出动力。故此种取力方式常用于由长头式汽车底盘改装的大型混凝土搅拌运输车。 2、飞轮后端取力方案 此方案特点是取力器不受主离合器影响，传动系统与发动机直接相连，取力器到工作装置距离短、传动系统简单可靠、取出的功率大、传动效率高。这种方案应用较广，如 由平头式汽车改装的大、中型混凝土搅拌车等。 3、变速器轴取力方案（上置式） 图 从变速器轴取力的布置方案。该方案又称变速器上置式方案，此种方案将取力器跌置于变速器之上，用一惰轮与轴常啮合齿轮啮合获得动力，故需改制原变速器顶盖。此方案应用很广，如自卸车、液罐车、冷藏车、垃圾车等一般都从变速器上端取力。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 21 1234567 8； 910111213图 速器轴取力 布置方案 4、从变速器取力的其它各种方案 从变速器取力还有多种结构形式，图 从轴取力方案。最常见的是中间轴齿轮取力，称为侧置式取力器，又可分为左侧与右侧布置方案，如 列汽车取力器、 12345图 速器轴取力方案 5、传动轴取力方案 图 将取力器设计成一独立结构，设置于变速器输出轴与汽车万向传动轴之间，该独立的专用取力装置固定汽车车架上不随传动轴摆动，也不