【车辆工程类】汽车升降尾板的结构设计[三维UG]【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】【毕业论文说明书】
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【车辆工程类】汽车升降尾板的结构设计[三维UG]【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】【毕业论文说明书】,车辆,工程,汽车,升降,结构设计,三维,ug,全套,cad,图纸,毕业论文,原创,资料,说明书,仿单
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I 宁毕业设计 (论文 ) 汽车升降尾板的结构设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 要 本文介绍了 汽车升降尾板 国内形势和发展趋势，从系统设计，系统的分析和设计的主线出发，突出整体设计的机械系统动力学探索体系统动力学建模技术集成分析系统控制和其他问题明确的选择和确定具体的执行机构，所述数学模型，通过产生机构尺寸控制和调整的模型参数的模型表示出来的特性的基础上，在此项目中的焦点一系列经过反复探索 ，展示了最终建立有针对性的方法，使用相结合的理论分析比喻是更方便的解决方案处理车辆液压升降调节器设计问题。 本文介绍了平面连杆机构介绍的方法求解最优设计方法和工程设计问题，基于对车辆的 汽车升降尾板 降驱动力分析的一般过程，一般设计时要考虑清楚在体内的主要因素模拟的数学模型，提供了可靠的基础，该模型通过建立机构有权确定目标函数，以确定运行的计算机优化程序，用于车辆装卸过程中的制约是完整的液压升降调节器优化设计结果，以证明使用此测试平台的可靠性，通过实验计算出的值与实际测量值的比较分析证实，该计算值是可靠 的方式获得的，通过改变一些参数的优化结果和在同一时间存在致动器考虑液压控制系统的影响因素，以调整和完善执行机构应确定。 本液压系统以传递动力为主，保证足够的动力是其基本要求。另外，还要考虑系统的稳定性、可靠性、可维护性、安全性及效率。其中稳定是指系统工作时的运动平稳性及系统性能的稳定性 (如环境温度对油液的影响等因素 )。可靠性是指系统不因意外的原因而无法工作 (如油管破裂、无电等情况 )。可维护性是指系统尽可能简单，元件尽可能选标准件，结构上尽可能使维护方便安全性是指不因液压系统的故障导致 后车厢盖 的其它 事故效率是指液压系统的各种能量损失尽可能的小。上述要求中，除满足系统的动力要求外，最重要的是保证系统的安全性和可靠性。 关键词： 液压系统 ， 升降机构 to of of to is of on of of to to of a a of is to of of of on in of to a to a of to to is in to of of by of by by is at be of to to is In as on of to is to to as ). is to as as is as as as as so is is to of IV as of to . to of as as in to is to of V 目 录 摘 要 . . 录 . V 第 1章 绪论 . 1 题研究的目的 . 1 究现状 . 1 课题的研究内容 . 2 第 2章 汽车升降尾板机构方案分析 . 3 案一 . 3 案二 . 4 案三 . 4 案四 . 5 案确定 . 5 第 3章 汽车升降尾板机构机械结构设计 . 7 车尾部参数 . 7 板尺寸设计 . 8 计尺寸 . 9 构运动分析 . 10 力分析 . 13 压原理图 . 15 第 4章 液压系统设计计算 . 17 液压缸的设计 . 17 液压缸的设计 . 20 塞的设计 . 22 向套的设计与计算 . 23 盖和缸底的设计与计算 . 24 体长度的确定 . 26 冲装置的设计 . 26 气装置 . 26 封件 的选用 . 28 尘圈 . 30 压缸的安装连接结构 . 30 第 5章 液压泵的参数计算 . 32 第 6章 电动机的选择 . 32 第 7章 液压元件的选择 . 34 压阀及过滤器的选择 . 34 管的选择 . 35 箱容积的确定 . 35 第 8章 验算液压系统性能 . 36 力损失的验算及泵压力的调整 . 36 压系统的发热和温升验算 . 38 总结 . 40 参考文献 . 42 致谢 . 43 1 第 1章 绪论 20 世纪 60 年代以来，随着不断变化的社会运输需求，社会显著提高生产力水平，传统的处理方式已经无法满足人们的需求，也是货运物流的快速增长，货物装卸也将增加的量的大吨位货车或平板车，因为货物质量大，客舱地板离地面高，全国交通逐渐转移速度快，效率高， 成本低，运输的发展方向已逐渐走向专业化方向。在此基础上，车辆装卸升降尾板是运输行业的快速发展的产物。它属于一种新型的运输和装卸工具，近年来在中国的大部分地区被广泛使用，如电信，铁路，航空，水利，电力，矿山，商业，军工等行业。汽车升降尾板，装卸货运汽车已经改变了一直使用的人工运输和处理方法，不仅提高了工作效率，而且还节省了大量的人力消耗，减轻劳动强度。 车辆尾部升力是安装在车辆后部的卡车和各种密封液压装卸设备，可用于装卸货物，同时也作为一个箱式货车挡板，所谓的汽车尾板。设备汽车的自己的电池为动力源，或手动叉车 ，通过简单的操作，您可以轻松地完成数万吨货物装卸业务，它具有结构紧凑，操作范围，高效率，低人类消耗，减轻劳动强度，安全可靠，可广泛用于在运输车辆的装载和卸载操作。 究现状 目前生产的汽车升降尾板企业主要是瑞典 司，东莞，广东省达机械制造有限公司，有限公司，深圳市凯卓立液压设备有限公司，广东省，陕西省汉中市汽车液压尾门有限责任公司。随着生产力水平的不断提高，这些产品将逐渐被广泛推广和应用。 研究意义： 2 许多邮局站平台，由于建设较早，受到很多限制现在适应装载运输车辆装卸作业，结果每次装卸必须 完成由少数人走到一起，随着经济的的不断发展，电子邮件和包裹量的不断增加，货物处理越来越困难。如果使用自动化设备来代替人力搬运和运输，既要加快装卸过程中，还通过简单的装卸作业，提高经济效益，汽车液压升降，能够成功地完成了装载和卸载工作大大提高了装卸和运输条件，提高工作效率，减轻了劳动强度，节省了大量的人力资源的枯竭，而且安全可靠。由于该设备是易于使用，简单的结构，可安装在任何卡车和拖车的尾部，所以。超市配送中心的空军货物运输，金融运输，物流及运输，以及个体运输等领域具有很大的市场前景。 车辆尾部升力一个三角形 ，采用四连杆机构，实现装卸货物的升降平台。车辆尾部 升力结构简单，操作方便，安全，可靠，噪音低。因此，本课题的研究具有现实意 义。 课题的研究内容 包括 汽车升降尾板 机械的设计和功能原理的机械设计和筛选方案。从动力源，驱动机构驱动模式，执行机构，整个系统的总体规划，解决机构系统建模，动态综合分析，系统控制等问题。 为了确保货物的安全，尾板，在操作过程中保持稳定。的功率的机制横梁伸缩缸，同时考虑到隔室结构，燃料箱应安装在底盘下面，在车厢内。 升降尾板的工作流程：装载的货物 - 载货电梯 - 卸载货物 - 行李箱盖关闭，因此，在吊装货物的过程中，栏板必须保持水平平移，否则，货物可能是从下跌的尾板被损坏。此外，在各种因素的影响，产品的设计必须满足以下要求： （ 1）尾板举升过程 保持水平 ； （ 2）尾板在完成举升后可与车厢自动合拢； 3 （ 3）尾板举升速度适中（ 80mm/右）， 举升下降平稳； （ 4）尾板合拢角速度适中（ 10 /右），且合拢展开平稳； （ 5）最大起重量为 （ 6）举升机构的最小传动角 40； （ 7）举升、合拢所用动力部件采用伸缩油缸； （ 8）油缸应安装在车厢下面； （ 9）油缸承受最大载荷适中； （ 10）尾板要便于安装。 第 2章 汽车升降尾板 机构 方案分析 案一 采用 齿轮齿条机构 4 图 2轮齿条机构 优点：升降距离可精确控制，运行平稳； 缺点：因此该机构不宜进行较大距离升降，否则会影响行车（整个机构要安装于汽车车厢下面的底盘上）。 采用曲柄滑块机构 图 2柄滑块机构 优点：结构简单，运行平稳，无冲击； 缺点：与导杆机构一样，安装于车厢底部后不利行车，因此也不可用。 案三 采用 导杆机构 5 图 2杆机构 优 点：构件少，结构简单，因此成本较低，易于实现； 缺点：由于整个机构要安装于汽车车厢下面的底盘上，因此该垂直升降式导杆机构安装后不利行车，不可用。 采用 平行四边形机构 图 2行四边形机构 优点：结构简单，运行平稳，可安装于车厢底部，不影响车辆的美观和行车； 缺点：构件较多，安装时部分车辆可能需对尾部进行一定的改装。 案确定 考虑到车厢的具体结构和使用要求，机构的机架只能固定在汽车车厢下面的底盘上，此外，起升机构上升到上限位置时应与地面有一定距离以利于行车，尾板在举升过程中 6 还应保持平稳，以保证货物的安全。 通过对以上各机构优缺点的对比 ,现确定尾板平动采用平行四边形机构，考虑到尾板的合拢动作，需对其进行适当的改动，改动后结构简图如图 2 图 2板机构简图 该机构采用伸缩式液压缸，其中，与上部连杆形成转动副的液压缸用于举升，另一个液压缸用于尾板的合拢。连杆与 关门缸 构成平行四边形机构，保证尾板的平动；液压缸的伸缩运动转化为连杆的摆动运动后，尾板升降较为平稳；该机构在竖直方向结构紧凑，在举升至上限位置时，机构最下端与地面仍有一段距离，不影响正常行车。因此，该机构满足 设计要求。 7 图 2板机构 工作 图 第 3章 汽车升降尾板 机构 机械结构设计 车尾部参数 表 术参数列表 车型 驶室最高点距车架上翼面距离 （ 2056 汽车底盘长 （ 8208 驾驶室后围距前轴 （ 508 轴距 （ 4600 外气管距前轴距离 （ 752 车架有效长度 （ 5578 车架上平面离地高度 （满载）（ 1007 车架外宽 （ 1150 底盘整备质量 （ 4080 推荐货物重心 （ 890 底盘轴荷前轴 /后轴 （ 1680/2400 车辆前悬 /车架后悬（ 1548/1800 底盘最大承载质量 （ 7320 汽车底盘总高 （ 3060 厂定最大设计总质量 （ 11400 8 板尺寸 设计 尾板的起始及终止位置如图 3 示。由车体尺寸知，尾板举升高度为 420315171A、 E 两点高度差为 103板外观厚度 100 图 连杆尺寸及安装位置 由图 4知，尾板在举升过程中，传动角 先增大后减小，故其最小值于起始或终止位置处取得。根据设计要求需使 40，当尾板位于最高位置时， 2） 00( 当尾板位于起始位置时， 021202122122 )()( 100940)100940()200400(222222 = 由、得 475 715，故取 600则杆 度 00/=848( 9 当尾板位于起始位置时，传动角 ()( 00600940()200400(600 222 =65 40 当尾板位于终止位置时，由 2 传动角 45 40，满足设计要求。 计 尺寸 取 =566举升缸 1 的本体 长度（即活塞杆合拢时长度）最小值为 o 2 543.0(举升缸 1 的行程为 o o o o 222 =137(关门缸 2的本体长度为 22122 )( 22 600600 848（ 关门缸 2的行程为 221222021202 )()()( = 2222 6 0 06 0 07 0 07 0 0 =141(根据液压缸的本体长度、行程及市场常见规格取缸体直径为 800塞杆直径为 10 30 构运动分析 位移分析 由于尾板机构具有对称性，故只取一侧进行分析。而将举升连杆平移至与合拢连杆同平面并不改变其位移、速度、加速度特性，故为简便起见，将机构简图改画如图 5 图 5板机构简图 以 O 为坐标原点，建立如图所示坐标系，则 A(0,340)， B(0,240)， E(0,190)， 00,940)，00,840)，点 C、 D、 G 的位移方程如下： 举升过程中 ( 135 )， C: c o ss D: c o ss G： c o ss 11 合拢过程中，只有 D 点位置继续变化，其位移方程如下： c o in x D 2 (0 90 ) 因为11 ，故111000保证了尾板在举升过程中处于平动状态。 速度分 析 各位移方程求导得各点相应速度方程如下： 举升过程中 ( 135 )， C: s D: s G： 合拢过程中， s (0 90 ) 图描述了点 运动过程中沿 y 轴方向的速度变化情况。从图中可以看出，举升过程中，点 竖直方向的速度始终保持相同，大小为 80100mm/s，并为缓慢的 匀加速运动，实际应用较为理想。 加速度分析 对各速度方程求导得相应加速度方程如下： 12 举升过程中 ( 135 )， C: s o sc o ss D: s o sc o ss G： s o sc o ss 合拢过程中， s o sc o ss (0 90 ) 通过以上对相关各点的位移、速度和加速度的分析，可以得出如下结论： （ 1）尾板在举升过程中始终保持平动。 （ 2）竖直方向加速度较小 且近乎恒定，水平方向加速度初始时较小，当尾板接近上限位置时加速度较大，但因加速时间较短，对速度影响不大，因此，从整体来看，尾板运行平稳。 （ 3）尾板合拢速度适中，即合拢较为平稳。 因此，机构在运动方向满足设计要求。 由图 6知，整个起重尾板机构所受外力只有载荷 F 2000N、重力 W 和三个铰链A、 B、 E 处的支座反力。对于液压伸缩缸，只需根据活塞杆受力情况来确定其型号参数，因此，只需对 关门缸 活塞杆和举升缸活塞杆进行受力分析，而不用求解 B、 E两个铰链处的支座反力。 13 图 动力分析机构简图 力分析 尾板受力图如图所示： 尾板受力分析 受力方程式：00F （尾板重力 1930N） 举升缸活塞杆 力图如图 6示： 图 举升缸活塞杆受力分析 14 受力方程式：00F 关门缸 活塞杆重力 20N） 举升连杆由杆 A C、 成，杆 起连接、支撑作用，为次要构件，无需做受力分析，而 A C两杆因具有对称性， 受力情况相同，故只取杆 等效受力图如图 6 图 举升连杆受力分析 受力方程式：02121021连杆重力70N） 由两个 关门缸 的对称分布可知，其活塞杆受力情况相同，现只取活塞杆 受力图如图 6 图 关门缸 活塞杆受力分析 受力方程式：00F （ 关门缸 活塞杆重力 26N） 15 从以上分析可以看 出，举升缸活塞杆在举升货物至最高点时受力最大，为 门缸 活塞杆也在货物到达最高点时受力最大，为 升连杆也在货物到达最高点时受力最大，为 以上三杆横截面积相同，均为 )(22 ， 最大拉伸应力 )(a xm a x ， 尽管部分构件所受应力较大，但仍在较常用的钢材许用应力范围之内。因此，各杆受力合理，满足设计要求。 压原理 图 16 器 17 第 4章 液压 系统 设计计算 基本参数是 汽车升降尾板 的基本技术数据，是根据 尾板 的用途及结构类型来确定的，它反映了车载 尾板 工作能力及特点，也基本上上确定了 尾板 的轮廓尺寸及本体总质量等。 升 液压缸的设计 由于主液压缸的行程为 径较大，能提供很大载荷作用下的举升力，同时能够满足靠重力回落和撤收的要求。并且工作过程为快进 工进 快退三个过程的工作循环。 液压缸的机械效率 由上节得到 举升缸活塞杆在举升货物至最高点时受力最大，为 门缸活塞杆也在货物到达最高点时受力最大，为 工进 时候的负载是最大的， =D=10液压传动与控制手册经过标准化处理 D=100 表 液压缸内径系列 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 18 缸体是液压缸中最重要的零件，当液压缸的工作压力较高和缸体内经较大时 ，必须进行强度校核。缸体的常用材料为 20、 25、 35、 45 号钢的无缝钢管。在这几种材料中 45号钢的性能最为优良，所以这里选用 45 号钢作为缸体的材料。 2 式中， 实验压力， 液压缸额定压力 16 缸筒材料许用应力， N/ =b为材料的抗拉强度。 注： n 额定压力又称公称压力即系统压力， 压缸缸 筒材料采用 45钢，则抗拉强度： b=600全系数 压传动与控制手册 2 10，取 n=5。 则 许用 应力 =202 =1202 =0D ,满足 10D 。所以液压缸厚度取 5 则液压缸缸体外径为 110 19 液压缸长度 5. 活塞杆直径的设计 查液压传动与控制手册 根据杆径比 d/D，一般的选取原则是：当活塞杆受拉时，一般选取 d/D=活塞杆受压时，一般选取 d/D=设计我选择 d/D= d=100=70 表 活塞杆直径系列 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 故取 d=70 456 （ 4 式中 许用应力； M P b （ 的抗拉强度为375 400位安全系数取 5，即活塞杆的强度适中） 3活塞杆的结构设计 活塞杆的外端头部与负载的拖动电机机构相连接，为了避免活塞杆在工作生产中偏心负载力，适应液压缸的安装要求，提高其作用效率，应根据负载的具体情况，选择适当的活塞杆端部结构。 20 活塞杆的密封形式有 6。采用薄钢片组合防尘圈时，防尘圈与活 塞杆的配合可按 H9/钢片厚度为 方便设计和维护，本方案选择 液压缸工作行程长度可以根据执行机构实际工作的最大行程确定，并参照表 4取标准值。液压缸活塞行程参数优先次序按表 4a、 b、 表 4a）液压缸 行程 系列（ 3496 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 表 4b） 液 压缸 行程 系列 （ 3496 40 63 90 110 140 180 220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3600 表 4c） 液压缸形成系列（ 3496 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 门 液压缸的设计 工作压力 P=上节得到关门缸活塞杆也在货物到达最高点时受力最大，为 液压缸内径的计算 D=1021 =液压传动与控制手册经过标准化处理 D=63 表 液压缸内径系列 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 缸体是液压缸中最重要的零件，当液压缸的工作压力较高和缸体内经较大时，必须进行强度校核。缸体的常用材料为 20、 25、 35、 45 号钢的无缝钢管。在这几种材料中 45号钢的性能最为优良，所以这里选用 45 号钢作为缸体的材料。 2 式中， 实验压力， 液压缸额定压力 16 缸筒材料许用应力， N/
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