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毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 : 东风天龙自卸汽车改装设计 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 : 导 师 姓 名 : 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 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆 导教师姓名 职称 讲师 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 东风天龙自卸汽车改装设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、 国内专用车发展状况 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。 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。 非公路自卸车是汽车产品竞争激烈，满足差异化需求，细分市场的一种必然结果。非公路矿用自卸车在功能上满足公路型运输自卸车的超载、重载、爬坡等特点外，在法规政策上却像工程机械类产品靠拢，极少受到国家约束的条款限制如超载超限，在生产、制造、作业的过程中有很大的灵活性和便捷性。 非公路自卸车与其他车辆相比，其产量不大，但国内缺乏规模较大、较为齐全的零部件配置体系。而工程用的发动机和变速箱，因为工况条 件恶劣，国内进入这一领域的厂家很少，而且在技术上还难以突破，还待提高。所以大部分非公路自卸车核心零部件，如发动机、变速箱、液压元件等仍须从国外进口 从吨位上看，国内生产厂家主要集中在载质量 100t 一下的领域。而 100t 以下的车辆主要集中在电动轮自卸车，应用在大型的露天矿区和施工场合，其载重质量大，但其市场需求量不大，这类产品属于附加值高，技术门槛高，国内厂家这方面的研究未进入该领域的前沿。国外 100t 以上的非公路自卸车技术不断得到发展和突破，如 司的图 282 大型汽车载重量 327t，装备了2052油发动机和 流电驱动系统，这种交流电控系统可提供更大的制动量。 非公路自卸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产资源的极大需求，都对运输车辆提出很高的要求，随着生产厂家的不断增加，社会需求量和保有量的逐渐增大，整个行业形成一种至上面下的产业开发趋势，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，非公路自卸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。所以非公路自卸车行业 是一个朝阳行业，具有很大的发展空间。 专用自卸车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的上装部分，能完成某些特殊的运输和作业功能。因此在设计上，除了要满足基本型汽车的性能要求外，还要满足专用功能的要求，这就形成了其自身特点，概括如下： 专用自卸车设计多选用定型的基本型汽车底盘进行改装设计 这首先就需要了解国内外汽车产品，特别是货车产品的生产情况、底盘规格、供货渠道、销售价格及相关资料等。然后根据所设计的专用自卸车的功能和性能指标要求，在功率匹配、动力输出、传动方式、外形尺寸、轴载质 量、购置成本等方面进行分析比较，优选出一种基本型汽车底盘作为专用自卸车改装设计的底盘。能否选到一种好的汽车底盘，是能否设计出一种好的专用自卸车的前提。 对于不能直接采用二类底盘或三类底盘进行改装的专用自卸车，也应尽量选用定型的汽车总成和部件进行设计，以缩短产品的开发周期和提高产品的可靠性。 专用自卸车设计的主要工作是总体布置和专用工作装置匹配 设计时既要保证专用功能满足其性能要求，也要考虑汽车底盘的基本性能不受到影响。在必要时，可适当降低汽车底盘的某些性能指标，以满足实现某些专用工作装置性能的要求。 针对专 用自卸车品种多、批量少的生产持点 专用自卸车设计应考虑产品的系列化，以便根据不同用户的需要而能很快的进行产品变型。对专用自卸车零部件的设计，应按“三化”的要求进行，最大限度地选用标难件，或选用已经定型产品的零部件，尽量减少自制件。对专用自卸车自制件的设计，应遵循单件或小批量的生产持点工的可能性。对专用自卸车工作装置中的某些核心部件和总成，如各种水泵、油泵、气泵、空压机及各种阀等，要从专业生产厂家中优选 因专用自卸车专项作业性能的好坏，主要决定干这些部件的性能和可靠性。在普通汽车底盘上改装的专用自卸车，底盘 受载情况可能与原设计不同，因此要对一些重要的总成结构件进行强度校核。 专用自卸车设计应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求 对于某些特殊车辆，如重型半挂车、油田修井车、机场宽体客车等，应作为特定作业环境的特种车辆来处理。 某些专用自卸车可能会在很恶劣的环境下工作，其使用条件复杂，要了解和掌握国家及行业相应的规范和标准，使专用自卸车有良好的适应性，工作可靠，是要设安全性装置。 综上所述，专用自卸车的设计有其自身的特点和要求，既要满足汽车设计的一般要求同时又要获得好的专用性能。这就要求汽车和专用工作装置合 理匹配，构成一个协调的整体，使汽车的基本性能和专用功能都得到充分发挥。 由于专用自卸汽车种类繁多、结构复杂、使用面广、开发期短等待点，所以专用自卸汽车设计人员既 要具备汽车设计的知识相能力向时也要掌握专用自卸车各种不同工作装置的原理与设计计算。此外专用自卸车设计人员还需要对用户的要求，市场动态有充分的了解，这样设计的产品才能在性能上先进，在市场上适销对路，在使用上满足用户的要求。 通过此次设计，可以使我对汽车有更好的了解，对这种汽车在不同用途时的不同设计有了更加深刻的理解，对计算机软件在产品设计中的大量应 用更加熟悉，能够更好的帮助我们对各种辅助软件的熟练运用，有助于我们在设计时更好的做到更加精确和合理，使我们的设计达到更高的设计可行性。 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 （一）设计内容 选择一款自卸车车型，找出相关设计参数， 对主车架进行改装并设计举升机构、车厢，完成整车装配设计，并对计算数据进行 核，以验证设计结果的合理性，完成总装配图 （二）拟解决问题 （ 1）底盘设计 1. 正确进行二类底盘的选择 2. 选择参数数据 3. 进行二类底盘选型分析 4. 做 选型总结 （ 2） 举升机构设计 1. 计算参数数据 2. 完成部件设计选型 （ 3） 车厢设计 （ 4）对设计结果进行 核 （ 5）完成总装配图，完成整车性能分析计算，以评价和分析整车设计情况 。 三、技术路线（研究方法） 四、进度安排 （ 1）调研、查阅相关资料、完成开题报告 第 1 2 周（ 2 月 28 日 3 月 12 日） （ 2） 根据给出的相关尺寸参数进行相关部件的参数计算，并进行验证第 3、 4、 5 周 （ 3 月 13 日4 月 2 日） （ 3） 绘制装配图并进行验证 第 6、 7、 8 周 （ 4 月 3 日 4 月 23 日） （ 4） 绘制零件图 第 9、 10、 11 周 （ 4 月 24 日 5 月 14 日） （ 5） 设计 字说明书一份，零件图一套（包括 零件图）第 12、 13、 14 周 （ 5 月 15 日6 月 4 日） （ 5）毕业设计审核、修改 第 15、 16 周（ 6 月 5 日 6 月 18 日） （ 6）毕 业设计答辩准备及答辩 第 17 周（ 6 月 19 日 6 月 25 日） 调研并查阅相关资料 总体方案的确定 总体布置设计 地盘车架的改装 车厢设计 举升机构设计 利用 图 完成毕业设计和设计说明书 五、 参考文献 顺安，周俊，周世来，任相广 A2010年 08 月第 31 卷第 08 期 . 军琪，田海洲 A冲击，池宪国 讨 A第 37 卷第 2 期1999 年 2 月 . 红岩自卸车的结构改进 A第 3 期 2001 年 6 月 . 东风系列工程自卸车简介 A2001新型侧翻式底板自卸车设计与研究 A涛 B2006 年第 2 期 . 有多节伸缩盖板的自卸车大厢的设计 B2006 年 3 月第 3 期 . 一种控制自卸车升降的平衡器 A机械 ,西友 B重型自卸车车厢顶盖启闭系统的设计 A元捷，王仲范 A13. 刘晋霞，张文明，董翠燕 . 铰接式自卸车与刚性自卸车的比较 A14. A 0 15. ， 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 I 摘 要 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。 本文首先对自卸车的设计特点以及国内外发展现状做了相关的概述。接着，从车厢的设计、举升机构的设计、取力器的设计等方面进行了 对主车副车架进行了改装与设计。对整个 距与轴距尺寸、前悬后悬以及整车的装载质量、整备质量、总质量和轴载质量进行了相关的计算与设计。 关键字 ：自卸汽车；总体布置设计；副车架；轴载质量；举升机构 黑龙江工程学院本科生毕业设计 is in 95 30.6 30.5 7125 of of in in in in of is a to In I a at of I of I To 龙江工程学院本科生毕业设计 目 录 错误 !未找到引用源。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章 绪 论 用自卸车的概述 专用自卸车是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 角度卸货，并依靠车厢自重使其复位的专用自卸车。 自卸汽车按其用途可分为两大类：一类属非公路运输用的重型和超重型 (装载质量在 20自卸汽车。主要承担大型矿山、水利工地等运输任务，通常是与挖掘机配套使用。这类汽车也称为矿用自卸汽车。它的长度、宽度、高度以及轴荷等不受公路法规的限制，但它只能在矿山、工地上使用。另一类用于公路运输用的轻、中、重型 (装载质量在 2 20 t)普通自卸汽车。它主要承担砂石、泥土、煤炭等松散货物运输，通常是与装载机配套使用。 某些自卸汽车是针对专门用途设计的，故又称专用自卸汽车。如： 摆臂式自装卸汽车、自装卸垃圾汽车等。 普通自卸汽车技装载质量分为：轻型自卸汽车（ m 中型自卸汽车（ m 8t）和重型自卸汽车（ m 8t）；按运载货物倾卸方向分为：后倾式、侧倾式、三面倾式和底卸式自卸汽车；按车厢栏板结构分为：栏板一面开启式、栏板三面开启式 和簸箕式 (即无后栏板 )自卸汽车。 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车型。 用自卸车设计特点概述 专用自卸车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的 上装部分，能完成某些特殊的运输和作业功能。因此在设计上，除了要满足基本型汽车的性能要求外，还要满足专用功能的要求，这就形成了其自身特点，概括如下： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 这首先就需要了解国内外汽车产品，特别是货车产品的生产情况、底盘规格、供货渠道、销售价格及相关资料等。然后根据所设计的专用自卸车的功能和性能指标要求，在功率匹配、动力输出、传动方式、外形尺寸、轴载质量、购置成本等方面进行分析比较，优选出一种基本型汽车底盘作为专用自卸车改装设计的底盘。能否选到一种好的汽车底盘，是能否设计出一种好的专用自卸车的前提。 对于不能直接采用 二类底盘或三类底盘进行改装的专用自卸车，也应尽量选用定型的汽车总成和部件进行设计，以缩短产品的开发周期和提高产品的可靠性。 设计时既要保证专用功能满足其性能要求，也要考虑汽车底盘的基本性能不受到影响。在必要时，可适当降低汽车底盘的某些性能指标，以满足实现某些专用工作装置性能的要求。 专用自卸车设计应考虑产品的系列化，以便根据不同用户的需要而能很快的进行产品变型。对专用自卸车零部件的设计，应按“三化”的要求进行，最大限度地选用标难件，或选用已经定型产品的零部件，尽量减少自制件。对专用自卸车自制件的设计，应遵循 单件或小批量的生产持点工的可能性。对专用自卸车工作装置中的某些核心部件和总成，如各种水泵、油泵、气泵、空压机及各种阀等，要从专业生产厂家中优选 因专用自卸车专项作业性能的好坏，主要决定干这些部件的性能和可靠性。在普通汽车底盘上改装的专用自卸车，底盘受载情况可能与原设计不同，因此要对一些重要的总成结构件进行强度校核。 专用自卸车设计应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求 对于某些特殊车辆，如重型半挂车、油田修井车、机场宽体客车等，应作为特定作业环境的特种车辆来处理。 某些专用自卸车可能会在很恶劣的环境下 工作，其使用条件复杂，要了解和掌握国家及行业相应的规范和标准，使专用自卸车有良好的适应性，工作可靠，是要设安全性装置。 综上所述，专用自卸车的设计有其自身的特点和要求，既要满足汽车设计的一般要求同时又要获得好的专用性能。这就要求汽车和专用工作装置合理匹配，构成一个协调的整体，使汽车的基本性能和专用功能都得到充分发挥。 由于专用自卸汽车种类繁多、结构复杂、使用面广、开发期短等待点，所以专用自卸汽车设计人员既要具备汽车设计的知识相能力向时也要掌握专用自卸车各种不同工作装置的原理与设计计算。此外专用自卸车设 计人员还需要对用户的要求，市场动态有充分的了解，这样设计的产品才能在性能上先进，在市场上适销对路，在使用上满足用户的要求。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 内专用自卸车发展现状概述 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 自卸 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，为我国专用自卸车提供了大量的市场需求，专用 自卸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 自卸 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，我国专用自卸车已经具有一定规模，特别是近年来，我国专用自卸车发展迅速。据资料统计， 1999 年全国专用自卸车生产厂 546 家， 2005 年专用自卸车企业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 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，我国专用自卸车产量占载 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，我国专用自卸车产品将达到 6000 个品种，年产量 90万辆，占当年载货车产量的 65%。 另外，我国专用自卸车产品与发达国家和地区的专用自卸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，但总体上我国专用自卸车行业在国际专用自卸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。毋庸置疑，我国专用自卸车发展还存在着一些严重的问题，如果这些问题得不到及时解决，将在很大程度上影响到我国专用汽车产业的健康发展。 首先，研发能力不强，同质化现象严重。我国目前除自卸车、挂车、厢式货车等专用车批量较大外，其它技术含量较高的专 用车大多是小批量多品种，开发新产品及技术改造投入大，见效慢，收效小，加上大多数企业缺乏资金，不愿做长期投资，于是采用简易的工艺装备，产品质量得不到保证，致使产品质量难以有较大的提高。资金缺乏、技术投入不足，更容易走上仿造之路，大多数企业都是仿造国外车型，然后再相互模仿，同质化现象十分严重。 其次，专用底盘缺乏。目前国内基本上没有一家专业生产专用自卸车底盘的企业，国内 800 多家专用车生产厂家生产的各类专用自卸车中，大多数是在普通载货车底盘的基础上改装而成，黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 而在这些企业中又大多数为外购底盘进行改装生产的中小企业 ，机械化程度低，产品质量参差不齐，与发达国家有很大差距，这一现状极大地制约了我国专用自卸车的发展。 第三，产品结构不合理。目前，我国专用车的市场份额占全部载货车的 40%，与发达国家专用车 70%以上的市场份额相比，仍有很大差距。目前国外载货类专用车中，轻、中、重型比例为 3 4 3，而我国目前仅为 3 5 2，中型专用车多而重型专用车少。产品结构的不合理与日益增长的多样化、个性化的用户需求形成了巨大的反差。 第四，行业集中度较低，专用自卸车生产企业不 “ 专 ” ，专用自卸车生产存在散、乱、差的现状。 1个产品有几十家甚至 几百家企业生产，以及 1家企业又生产很多种产品；而发达国家， 1个产品最多 3到 5家企业生产， 1家企业最多只生产几种产品。相比之下，我国专用自卸车行业集中度较低，专用自卸车生产企业不 “ 专 ” 。 第五，现有专用装置的开发能力和制造水平对专用自卸车限制较大。我国专用自卸车专用装置的关键件总体水平不高，如液压件、泵类、阀类、控制仪表等还未达到较高的技术水平，仍需进口，制约了高水平专用自卸车的开发生产。 最后，国内专用自卸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 7算成我国目前的 13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 2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。 专用车行业是依附在底盘制造业基础上发展起来的，同时又有批量小、品种多、科技含量高的特点，与主机厂有着密切的联系。但主机厂开发的专用车底盘能否满足专用车日益多元化、专业化的需要，能否满足用户及 市场需求，直接影响到主机厂底盘的市场销售，因此主机厂对于专用车厂家及用户的要求应给予充分重视，要专门开发适应市场需求的专用车底盘。主机厂如何研制满足用户及市场需求的专用车底盘，应从以下几方面考虑： 第一 与专用车厂家进行改装方面的技术交流，了解上装部分的专用性能要求、技术要求，开发满足专用要求的底盘。 第二 充分了解专用车使用环境及工况，对某些部件进行相应改进，以适应特定的环境及工况。 第三 召集行业内有影响力的专用车企业及用户进行技术交流，广泛听取各方面的意见及要求，开发或不断改进专用车底盘。 第 四 密切关注发达国家专用车的发展动向，结合国际、国内市场的需求趋势，开黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 发高技术、高附加值专用自卸车底盘，填补国内空白并抢占国际市场。 未来我国专用自卸车的主流市场将主要集中在城市建设、服务和高等级公路运输、管理两大板块，专用自卸车的发展将主要呈现以下几大趋势： (1) 产品品种多样化趋势。从品种上看，发达国家如德国的专用自卸车品种有6000 多种；从需求量上看，目前德国、日本、英国等国也是完全根据市场和用户的需要而进行生产的。正是由于专用自卸车服务的广泛性和专业性，才形成了专用车多品种的特点。据统计，目前我国专用自 卸车已达 228 个种、 1553 个品种。由于各行业的特点不同，对具体品种的需求量也不同。专用自卸车市场可以出现多个热点同时并存的局面，从而形成市场的多元化，为生产企业提供广阔的发展空间。 (2) 重型化、大功率、多轴化。 (3) 从近年来的统计数据看，重型卡车的市场销量 2002年为 24万辆，发动机功率大多在 20580下，而到 2007年则迅速增长到 48万辆，发动机功率大多在 205 25780350重卡尤其是重卡底盘的发展趋势充分印证了专用车重型化、大功率发展的趋势。道路条件的改善和交通运输业的发 展为公路运输的高速化、集装箱化创造了良好条件，同时，为大吨位、大功率、多轴化专用自卸车的广泛应用提供了广阔空间。专家预测， “ 十一五 ” 期间，高速公路运输车辆，如重型牵引车、厢式车、厢式半挂车、集装箱运输车、专用半挂车、保温冷藏车等将成为市场的主角。 (4) 轻量化。新材料和新工艺的采用对于减轻自重、提高运输效率、推动和促进 我国专用自卸车技术进步、缩短与国外产品的差距，无疑具有重要意义。欧美专用车企业对铝合金及不锈钢材料的罐体、厢体的应用已有 20多年历史，日本企业也已经在专用车的上装部分大量应用铝合金等轻型材料，而 轻型材料在我国专用自卸车行业的应用才刚刚起步。这意味着，我国的专用自卸车产品也将朝着这个方向发展，只不过轻量化发展的速度会因为不同的国情而有所不同 ， 我国专用自卸车之所以在轻量化方面与欧、美、日企业存在很大差距，一是因为我国专用自卸车的消费水平目前还比较低；二是国内运输企业为了节省运输费用，千方百计地超载，而没有意识到超载本身会大大增加车辆的燃油费用；三是我国某些地区治理超载的力度不够。 因此，推进我国专用自卸车的轻量化，国家有关部门在加大管理、改革税收的同时，还应该引导用户去购买经济性好的轻量化产品。 (5) 厢式化和城市专用自卸车的轻型化趋势。 大力推广厢式运输已在 “ 十五 ” 计划中提出，发展趋势已被行业公认。尤其是随着高速公路的发展，厢式半挂车、集装厢半挂车已成为物流企业的主力车型。随着人民生活水平的提高，冷藏集装厢半挂车也会逐渐成为今后的发展方向。同时，世界商业巨头纷纷进入中国市场，超市比比皆黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 是，轻型厢式车需求量将越来越大，城市专用自卸车的轻型化趋势已经显现。 (6) 高技术、高附加值发展趋势。随着国民经济总量构成的变化，市场对专用自卸车品种的需求格局将相应改变。普通自卸汽车需求量将会随基础设施的不断 完善逐渐减少，厢式车、半挂车以及用于城市配套服务车辆的需求量将大大增加。同时，市场竞争趋势的加剧，产品成本的增加，劳动密集型产品以价格取胜的竞争优势将被进一步弱化，以技术创新的替代性经济增长将成为专用自卸车行业新的经济增长方式。此外，市场对高技术高附加值产品的需求将大大增加，这种趋势将提高专用车企业开发高技术、高附加值产品的积极性。机、电、气、液、微电子一体化技术及 术等在专用车上的应用能够大大增强专用车产品的附加值和技术含量。专家预测，今后一段时期内，高新技术的大量应用，加上我国专用自卸车产品传统的 成本优势会使国产专用自卸车在出口方 。 (7) 人性化、安全性和节能环保趋势。专用自卸车底盘的设计越来越人性化，一是充分考虑舒适性，为驾驶员提供更好的工作环境；二是允许个性化设置性能参数。随着社会的进步，技术水平的提高，汽车设计的安全性越来越受到人们的重视，保证驾驶人员的安全成为设计人员重点考虑的问题，除停车、行车制动等基本安全措施外，通过配备功能齐全的监控系统，防侧翻系统，以及采用电控、液压、机械 3 套独立制动系统，大大提高了整车的安全可靠性。同时，电子技术的发展与运用，使车辆安全性研究向智能化方向发展。 国际国内油价的不断攀高、全国各地不断出现的 “ 油荒 ” 和气候变暖，使节能、环保成为整个社会关心的主题。我国也推出了一系列措施政策推动环境的改善，汽车的节能、环保也成为不可逆转的发展趋势。对用户来说，节油不仅从能源考虑，关系着他们切身的经济利益。环保要求推动了动力技术的更新，电子燃烧喷射和共轨技术成为强制性规定。 (8) 合资合作、资产重组趋势。 从国际市场形势来看，发达国家因受劳动力价格及经济低迷状况的制约，近年来制造业纷纷外移，给我国专用自卸车进入国际市场提供了一定机遇。一方面，国内专用自卸车靠其价格优势在 东南亚、中东、非洲、中亚及俄罗斯市场不断增加市场份额，为国内专用自卸车进入国际市场奠定了良好基础；另一方面，国外专用自卸车企业为寻求新的经济增长点，将会积极开拓海外市场，在高端产品方面占据绝对优势，通过合资合作，将会对促进我国高附加值产品的开发起到一定的积极作用。 (9) 区域化的产业集中趋势。 国家鼓励优势企业强强联合，形成有较强综合竞争力的规模企业发展政策，这一政策将推动行业优势资源的重新配置，有实力的企业将黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 进一步整合行业产品结构，提高专用自卸车产品行业生产集中度。 我国专用自卸车的发展经历了快速发 展过程，虽然存在不少困难和问题，但随着我国经济的进一步发展，以及国家各项政策的落实，在全行业的共同努力下，我国专用自卸车产业一定会走上更加健康的发展之路，赶上世界发达国家的发展水平，在国际市场上扮演更加重要的角色，由中国制造走向中国创造。 一个好的专用车底盘如要打开市场，获得比较高的市场占有率，除了以上提到的必须满足用户及市场的要求及专用性能等要求外，还要结合市场特点做好市场推广工作，对专用车企业申报专用车整车产品公告给予一定的经济补偿。面上一个新台阶。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 第 2 章 总体设计 体布置及主要参数的确定 体布置 1、 轴数 根据汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的构造来选择汽车的轴数。本设计中轴数选择为三轴。 2、 驱动形式 根据汽车的用途、总质量以及对车辆通过性的要求来确定驱动形式。本设计驱动形式的选择为后轮驱动。 3、 布置形式 布置形式分为发动机的布置和驾驶室的布置。 发动机的布置有以下几种形式：发动机前置后轮驱动、发动机前置前轮驱动、发动机后置前轮驱动、发动机后置后轮驱动、全轮驱动。根据性能的要 求、行驶要求及经济性来确定发动机的布置。本设计中发动机的布置形式为前置。 驾驶室的布置有以下几种形式：平头式、短头式、长头式、偏置式。基于汽车的总体设计及安全性的考虑，本设计中驾驶室的布置形式为长头式。 数的确定 1、 汽车外廓尺寸 它包括长、宽、高。它的大小直接与轴距、轮距、驾驶室、车身和专用设备的布置有关。本设计中汽车的外廓尺寸为 8500 2500 3200毫米。 2、 轴距 根据汽车的长度、质量和许多使用性能来确定轴距。本设计中轴距确定为3800+1350 毫米。 3、 轮距 根据汽车的质量、宽度 、横向通过半径和横向稳定性及汽车的机动性能来确定。本设计中前轮距确定为 2040毫米，后轮距确定为 1850毫米。 4、 其余参数 总质量为 24800近离去角为 30/25 整备质量为 10305 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 盘选择 盘选择 在选择底盘时，一般是按经济效益来考虑的，比如：底盘的价格，装载质量，超载能力，百公里油耗，养路费等，除此之外，还要考虑如下参数： 1、 底盘车架上平面离地高度。一般 64 底盘车架上平面离地高度为 容易造成翻车。影响该数值的因素主要是轮 胎直径，悬挂的布置和主车架截面高度。 2、 底盘后悬。该数值过大会影响自卸车举升稳定性，造成举升翻车事故。此数值一般在 5001100之间（侧翻自卸车除外）。 3、 整车匹配合理，使用可靠。 本设计选用东风大力神平板运输车的底盘，如图 图 风大力神平板运输车 表 盘参数 底盘型号 胎数 10 弹簧片数 9/13 轴数 3 燃油类型 柴油 额定质量（ 14500 轴距（ 3800+1350 前轮距（ 2040 驾驶室乘坐人数 3 后轮距（ 1850 厢尺寸计算 厢结构形式 车厢结构形式按用途不同大概可分为：普通矩形车厢和矿用铲斗车厢。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 普通矩形车厢用于散装货物运输，其后板装有自动开合机构，保证货物的顺利卸出，普通矩形车厢板厚为：前板 46，边板 48，后板 58，底板 612。 本车以煤炭运输为例进行计算。 煤炭密度为 2m ， 取 =2m 1 2 . 3 7 1 7 . 6 70 . 7 2m （ 车厢长 1 7 . 6 7 5 . 6 9 62 . 3 1 . 3 5H m m 取车厢长度为 6m。 表 厢厚度表 单位： 物 车厢厚度 底 板 边板 后板 土石方 8 4 5 建筑垃圾 10 6 6 大块 9（矿）石 12 8 8 煤炭 6 4 4 粘土 8 4 5 铁矿粉 10 8 8 粮食，化肥 6 4 5 由表 。 表 厢尺寸表 单位： 宽 高 前板厚 后板厚 底板厚 边板后 6000 2300 1350 4 4 6 4 本车厢选用 16163材料强 度好，但成本也高。 章总结 本章主要确定总体设计方案，选取本设计适用的底盘，本设计选用东风大力神平板运输车的底盘，根据在质量计算车厢尺寸。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 第 3 章 举升机构设计 自卸汽车上 ,现在广泛采用液压举升机构。根据油缸与车厢底板的连接方式 ,常用的举升机构可以分为直接推动式和连杆组合式两大类 ,本设计采用直推式举升机构 。 接推动式举升机构 油缸直接作用在车厢底板上的举升机构称为直接推动式举升机构 ,简称直推式举升机构。按举升点在车厢底板下表面的位置 ,该类举升机构又可分为油缸中置 (图 1a)和 油缸前置 (图 1b)两种型式。前者油缸支在车厢中部 ,油缸行程较小 ,油缸的举升力较大 ,多采用双缸双柱式油缸。后者的油缸支在车厢前部 ,油缸的举升力较小 ,油缸行程较大 ,一般用于重型自卸汽车上 ,油缸则通常采用多级伸缩油缸。 图 缸直推式举升机构 本设计选用油缸前置式。 大举升角的确定 确定车厢最大举升角的依据是倾卸货物的安息角。常见货物的安息角如表 表 见货物的安息角 物料 煤 焦炭 铁矿石 细砂 安息角 27 45 50 40 45 30 45 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 物料 粗砂 石灰石 粘土 水泥 安息角 50 40 45 50 40 50 设计的车厢最大举升角须大于货物安息角，以保证把车厢内的货物卸净，如图 设计以煤炭为例取最大举升角55 。 图 升结构图 缸总行程 取距车厢末端 1/4 处为转轴点，如图 示 224 . 5 4 . 5 2 4 . 5 4 . 5 c o s 5 5 4 1 6 0oL m m 图 升示意图 s i （ 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 m 举升总质量 质心至翻转中心的水平坐标 油缸中心与底座的夹角 当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此刻为最大值，此时 举升刚开始时， =90。 2 2 . 5 1 5 0 7 0 7 5 3 5s i n 4 . 1 1XP m 压缸选取 自卸汽车用 多级液压缸有 个系列。其中 列为双作用式多级液压缸（图 适用于工程及矿山用自卸汽车和特种车辆车厢的后卸、侧卸和三向卸。 （ 1） 型号说明 4 50 1500 伸出级数： 4级 液压缸型式 压力级 伸出套筒最大外径（ 安装方式 端耳环 部耳轴 图 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 1234567910111213、 14、 1561718192021图 1234567891011121314图 1234567910111213141516(2) 性能参数 K 共七种：伸出级数为 2 6 级，单级行程 125 1500 16 个行程等级 (符合国家标准 额定压力 16 表 G 系列多级液压缸性能参数 单位： 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 1990 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 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 * * 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 液压缸气缸活塞行程参数优先次序按表 表 压缸活塞行程参数表 （ 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 40 63 90 110 140 180 220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3600 240 260 300 340 380 420 480 530 600 650 750 850 950 1050 1200 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2600 3000 3400 3800 油缸推力与第一节油缸直径的关系为： 214（ 式中： 本设计中液压工作系统的压力位 10 可求得第一节油缸的最小直径： 14 4 7 5 3 5 0 9 7 . 9 7 1 0 03 . 1 4 1 0pd m 根据国标选定液压缸为 4160 四级行程分别为 125012501250500 章总结 本章主要内容是选择合适的举升方式，确定举升缸安装位置，计算举升缸尺寸，根据设计需要，本设计选用直推式举升机构，液压缸安装位置选择前置式安装，通过计算获得液压缸内径为 100 黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 第 4 章 车架的改装 主车架是汽车底盘上各总成及专用工作 装置安装的基础，改装时受到的影响最大，因此，要特别引起注意。 主车架是受载荷很大的部件，除承受整车静载荷外，还要受到车辆行驶时的动载荷，为了保持主车架的强度和刚度，原则上不允许在主车架纵梁上钻孔和焊接，应尽量使用车架上原有的孔。如果安装专用设备或其它附件，不得不在车架上钻孔或焊接时应避免在高应力区钻孔或焊接。主车架纵梁的高应力区在轴距之间纵梁的下冀面和后悬的上冀面处。因为这些部位纵梁应力较大，钻孔容易产生应力集中。 对于主车架纵梁高应力区以外的其余地方需要钻孔或焊接时，应注意以下 事项： （ 1）尽量减小孔径，增加孔间距离，对钻孔的位置和孔径规范，应满足图 表 车架钻孔的尺寸要求 尺寸 车型 重型车 中型车 轻型车 孔间距 / 70 60 50 B 50 40 30 C 50 40 30 孔径 / 15 13 11 图 车架钻孔的孔径和孔间距 （ 2）在纵梁翼面高应力区外的其它部位钻孔，只能在中心处钻一个孔，如图 （ 3）在纵梁的边、角区域亦禁止钻孔或焊接，如图 示 的区域即为不允许钻孔和焊接加的部位。因为在这些部位进行钻孔或焊接，极易引起车架早期开裂。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 图 车架纵梁禁止钻孔区 图 车架纵梁禁止焊接区 1) 严禁将车架纵梁或横梁的男面加工成缺口形状。 本课题中由于主车架与副车架之间的连接选用止推连接板形式，故主车架不用考虑钻孔，只需考虑焊接的位置得当。 车架加强板的设计 （ 1）设主车架纵梁加强板的条件 主车架改装时，为了减少车架纵梁的局部应力。或者为了使车架加长后仍能满足强度和刚度的要求，对装载质量增加；轴距和总长发生变化，使车架采用中部拼 接或尾部加长时；为了使车架高应力区 (危险断面 )满足强度和刚度的要求，同时又使车架在某一区间的截面尺寸变化不致太大，这些情况，常常在车架纵梁上采用加强板。 （ 2）加强板的形状 加强板的截面形状推荐选用 L 型，其厚度应不小于车架厚度的 40。 L 型加强板的冀面应贴合在车架纵梁翼面受拉伸的一边。加强板的端头形状应逐步过渡，如切成小于45的斜角，或在端头中部开光滑槽，如图 示。 图 强板的湍头形状 12（ 3）加强板的布置 加强板布置的合理，可以有效地减少车架的应力。若布置不合 理，则可能使车架产生应力集中。为了避免应力集中，加强板的端头位置不应在刚度变化部位和集中载荷作用的地方。例如，应使加强板的端头和副车架的端头充分重叠一部分或使二者相互离黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 开足够的距离，如图 图 强板的合理布置 1- 加强板； 2 3（ 4）加强板的控制 加强板和主车架的固定最好采用铆接。加强板末端和铆钉孔之间的最小距离为25钉的间距为 70 150 铆接有困难时，可在加强板上加工孔塞焊于纵梁胶板上，塞焊孔直径为 20 30 焊孔与加强板端部的最小距离为 25间距为 100 170 车架的设计 在专用汽车设计时，为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷，同时也为了不破坏主车架的结构，一般多采用副车架 (副梁 )过渡。本车在工作中受较大的弯曲应力。因此，本车副车架纵梁采用两根抗弯性能较好的平直槽行梁，材料为 16 在增加副车架的同时，为了避免由于副车架刚度的急剧变化而引起主车架上的应力集中，所以对副车架的形状、安装位置及与主车架的连接方式都有一定的要求。 车架的截面形状及尺寸 专用汽车副车架的截面形状一般和主车架纵梁的截 面形状相同，多采用如图 截面形状尺寸取决于专用汽车的种类及其承受载荷的大小。对于随车起重运输车的副车架来说，在安装起重装置的范围内，应按如图 图 示的方式用一块腹板将副车架截面封闭起来，以提高副车架的抗扭和抗弯能力。 图 车架的截面形状 图 强后的副车架截面形状 12黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 图 强腹板的位置 参照国内外总质量相近车型的副车架纵梁端面尺寸，确定副车架纵梁端面尺寸为100、 80、 6 强板的布置 车架中部 (液压举 升机构位置 )所受弯曲、扭曲最大，因此在这一区域应加加强板，考虑到零件的工艺性，由于下翼板所受弯曲应力较大，因此，加强板紧贴下翼板，为了避免下翼板由于钻孔而导致抗弯强度下降，除与后加强板重叠部位，该加强板主要与腹板连接。 在纵梁上加上加强板，加强板端头区域车架容易产生集中应力。为了降低应力集中，加强板端头形状有三种设计方式，见图 图 强板的三种设计方式 本副车架为了批量生产时工艺简单，采用了图 b）角型的端头形状 。 车架的前端形状及安装位置 （ 1）在保证使用可靠的前提 下，为了提高挠曲性，减小副车架刚度，应尽量减少副车架的横梁，以减少对纵梁的扭转约束。 （ 2）副车架油缸支承横梁与翻转轴横梁形成框架。油缸支承横梁应尽量靠近后悬架前支承处的横梁，最好能位于后框架之内。因为这段主车架变形小，所以副车架对其扭转约束力也相应减弱，同时保证了举升机构的几何特性。 （ 3）在副车架结构要求刚性较高时，可在主、副车架中间增加一层橡胶垫，当主车架变形时以弹性橡胶的变形来减弱副车架对主车架的约束。 （ 4）副车架与主车架连接如图 黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 图 车架与主车架的连接 是截面突 变点，在受冲击载荷时，此处出现应力集中，严重时造成主车架断裂。这就要求副车架的前端结构要设计成渐变截面，以减缓应力集中 (见图 图 车架的前端结构 副车架前端形状常有三种形状 (见图 对于这三种不同形状的副车架前端，在其与主车架纵梁相接触的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如图 c)所示：；。 图 车架的三种前端形状 （ a） b）角形；（ c） 如果加工上述形状困难时，可以采用如图 时斜面尺寸较大。 对于钢质副 车架：0h=570l=200300对于硬本质副车架；0 5h 100车架在汽车底盘上布置时，其前端应尽可能地往驾驶室后围靠近。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 21 图 车架相对于汽车底盘的安装位置。在满足轴荷分配的前提下，其中 A 不宜过大，留足空压机的位置即可； B 为副车架的前增离主车架拱形横粱的距离，一般在 100内； 型螟栓距拱形横梁的距离，一般控制 在 500800范围内。 图 车架前端简易形状 （ a）刚质副车架 ；（ b）硬木质副车架 图 车架的安装位置 梁与横梁的连接设计 横梁与纵梁的连接方式主要有三种，见图 （ a）横梁与纵梁上下翼板连接（ b）横梁仅固定在腹板上 （ c）横梁同时与纵梁的腹板 及上或下翼板相连 图 梁与纵梁的连接 123横梁 图 a）横梁与纵梁上下翼板连接，该种连接 方式优点是利于提高纵梁的抗扭刚度。缺点是当车架产生较大扭转变形时，纵梁上下翼面应力将大幅度增加，易引起纵梁上下翼面的早期损坏。由于车架前后两端扭转变形较小，因此本车架前后两端采用了该种连接方式，为了提高纵梁的扭转刚度采用了纵向连接尺寸较大的连接板横梁仅固定在腹板上。 图 b）横梁仅固定在腹板上，这种连接形式连接刚度较差，允许截面产生自由跷曲，可以在车架下翼面变形较大区域采用，以避免纵梁上下翼面早期损坏。 图 c）横梁同时与纵梁的腹板及上或下翼板相连，此种连