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自卸汽车举升机构设计6张CAD图,汽车,举升机,设计,CAD

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设计（XX）任务书、毕业设计（论文）题目： 自卸汽车举升机构设计、毕业设计（论文）工作内容（从专业知识的综合运用、论文框架的设计、文献资料 的收集和应用、观点创新等方面详细说明）： 首先进行自卸汽车相关的现象和前景的绪论分析 。第二自卸汽车结构形式的分析， 车厢结构形式的分析确定相应的结构形式 。第三， 主要尺寸参数的确定， 质量参数的确定， 最大举升角度的确定 。第四， 自卸汽车举升结构的设计（直推式举升结构设计， 伸缩油缸总节数 N 的确定） 。第五， 自卸汽车举升机构的优化设计 。第六， 优化设计变量（不变参数， 可变参数， 优化设计的目标函数） 。第七， 自卸汽车液压系统设计（举升油缸的性能参数计算， 液压油泵的选型） 。第八， 液压缸的设计选用（液压缸主要参数的选定） 。第九， 油箱设计要点（设计要点， 容量计算， 液压系统发热浅析） 。第十， 该系统选取材料。第十一， 结束语， 致谢 第十二， 参考文献。、进度安排：2014 年 10 月 20 日2014 年 11 月 9 日（3 周）： 选择题目， 收集材料， 联系落实毕业实习单位， 填写毕业设计任务书；2014 年 11 月 10 日201 年 12 月 7 日（4 周）： 布置任务， 明确目标、制定计划， 确定初步毕业设计方案；2014 年 12 月 8 日2015 年 1 月 4 日（4 周）： 深化初步方案， 结合毕业实习加深对毕业设计方案的认识；2015 年 1 月 5 日2015 年 1 月 16 日（2 周）： 学生毕业设计方案进一步完善；2015 年 1 月 17 日2015 年 3 月 1 日（6 周）： 继续前期工作；2015 年 3 月 2 日2015 年 5 月 17 日（11 周）： 学生全部返校， 进行毕业设计计算、绘图， 编制毕业设计说明书， 完成毕业设计工作任务（2015 年 3 月 30 日2015 年 4 月 5 日接受学校毕业设计期中检查）；2015 年 5 月 18 日2015 年 5 月 31 日（2 周）： 毕业成果预提交、修改、评阅、答辩。、主要参考资料：崔靖。专用汽车设计.西安:陕西科技出版社，汽车百科全书编纂委员会.汽车百科全书.北京:机械工业出版社陈家瑞.汽车构造(下册).第三版.北京:人民交出版社王元良， 常思勤， 黄卫林.自卸汽车举升机构受力分析计算法.专用汽车成大先.机械设计手册(第三版， 第四卷).化学工业出版社，刘仁伟.零件与材料质量计算手册(第二版).机械工业出版社，东北工学院机械零件设计手册编写组.机械零件设计手册.冶金工业出版社中国汽车工业总公司.汽车技术参数手册.汽车与驾驶维修杂志社刘惟信.机械最优化设计.清华大学出版社邓召义， 姚振甫新编世界钢铁牌号手册.机械工业出版社陆润明.C 语言绘图教程.清华大学出版社四川省建筑科学研究所等.电阻应变测试技术.北京:中国建筑工业出版社谭亚军， 王娟.图形用户界面技术及其程序设计.北京大学出版社，指导教师： （签名：）， 年 月 日学生姓名： （签名：）， 专业年级： 系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）：专业负责人签字： ， 年 月 日附录一液压系统根据各种泵的操作条件下,合理部署管道及配件。如果冷水机组,孔板、过滤器、阀门、流量指示器,压强计,温度等 。可靠性和寿命完全密封了事实上,取决于分配封闭辅助系统在很大程度上。移除泵入口蒸汽侵蚀的措施:(1) 蒸气功能提高泵是水平的,蒸汽满足现场设备侵蚀功能要求; (2)现场测试人员请求需要和泵气侵蚀功能水平匹配;(3)现场安装和工作条件调整需要给泵创造了有利条件。3.6 移除泵震动的测量:(1) 产品受到泵在设计过程中,要充分分析源振动,消除振动源。;(2) 泵产品制造组装过程中间,指令规定去执行,消除抖动来源严格按照标准和操作;(3) 泵、电机、辅助设备要保护,消除期间严格震动源等现场安装的基础,现场管道;(4) 保护,消除在生产,处理,保持现场修复,调整,严格动摇一个源 。这封信设计标准执行:封闭设计产品的要求泵产品设计和机械执行相关的国内外标准,设计应该认真执 行标准在产品设计的过程中,在深每条内容具体意义理解标准,处理标准内容请求实现 设计产品 。到目前为止,实际进口有很多不明白的标准设计,去执行新的标准,但不复制设计经验按照老图纸和盲目的复制 。这提高我国产品设计水平和进入国际市场是非常不利的。提高标准化认知,是机械行业设计,目前需要迫切解决的问题。泵机械密封的设计时,不仅要考虑机械密封本身影响因素,此外必须考虑外部机 械密封的各种影响因素。必须注意以下几个问题在实际工作:(1) 在泵产品在设计过程中充分考虑泵其他备件以及现场其他设备机械密封的使用效果的影响,为机械密封创造了良好的外部条件;(2) 增加对机械密封伺服系统重要作用的认识,提供尽可能完善的机械密封伺服 系统,提高了密封效果;(3) 重要的是水泵机械密封产品,必须增加保护措施,提高了密封质量,降低了密封质量事故;(4) 分析了机械密封质量事故的原因,必须充分考虑泵其他备件机械密封运动影 响,采取措施不断提高机械密封的效果。螺栓泵由于人但变量运输、自我等特点吸引能力强,可能会变得更糟的是,能够 运输液体含有固体颗粒,在污水处理工厂,投入使用领域的广泛覆盖运输水,湿污泥和 絮凝剂 。螺栓泵的选择和使用应遵守经济、合理、可靠的原则 。如果不认为在设计选择字段的类型,能够给以后管理,维护带来不便,因此需要根据生产的现实选择和使 用一个,既然合理可靠的螺栓泵能够继续按计划顺利,降低修理成本。液压泵可以将机械能转换为液体压力、液压控制阀、液压辅助控制液压压力、流量和流动方向的介质,液压泵的输出压力可以传递给执行组件,组件的液体压力能转 化为机械能,完成所需的操作。1) 功率组件,即液压泵,它的功能是将机械能转化为流体动能的压力(压力和流量 的性能),它的作用是为液压系统提供压力油,是系统的电源。2) 致动器,指的是液压缸或液压马达,它的功能是将液压能转换成机械能和等温,液压缸可以驱动机构往复直线运动(或移动),液压马达可以完成旋转运动。3) 控制组件,指的是各种各样的使用这些组件可以控制和调整液压系统流体的压力、流量和方向等,以确保执行机构可以按照预期的要求开展工作。4) 辅助组件,包括油箱、油过滤器、管道和接头,冷却器、压力计等 。他们的角色是提供系统正常工作的必要条件,促进监测和控制。5) 工作介质,传输流体,通常称为液压油 。液压系统是通过工作介质运动与电力传动,液压油也可以相互运动部件的润滑液压组件工作原理:简单的研磨机的液压传动系统的组成和工作原理。电机驱动泵从油箱吸油,液压泵可以将电动机的机械能转换成液体的压力 。通过管道的节流阀、换向阀液压介质进入液压缸左腔,推动活塞驱动器右移表、液压缸腔放电对换向阀的液压介质流回油箱 。换向阀换向到液压介质腔的液压缸,活塞离开后,将表一个相反的方向 。改变油门调速液压缸的运动 。的压力可通过调整溢流阀在液压系统。当绘制液压系统图,为了简单起见是液压元件符号, 符号的符号称为函数 。典型液压元件的油用来执行特定的功能 。任何一个液压驱动系统是由一些基本电路,每一个基本电路有一定的控制功能 。一些基本的电路,可以根据一定的要求执行机构的运动方向,工作压力和速度控制 。根据不同的控制功能,基本电路分为压力控制回路方向,速度控制电路和控制电路。压力控制回路液压控制阀和压力控制阀(见)控制系统作为一个整体或部分的范围压力循环。根据功能不同,可分为压力调节压力控制回路、变压、卸压和监管四个回路。(1) 调压电路:循环溢流阀用于设置最高的液压恒压源,溢流阀的作用图 。当压力超过安全阀设定压力时,溢流阀口的增加,为了减少液压泵的输出压力,保持系统压力 恒定。(2) 压力循环:本地范围的压力改变体制,如回家的路上捡起一个减压阀可以减少 压力减压阀后,选择一个助推器,可使后增压压力高于液压源。(3) 卸载循环:当系统没有压力或只要低压,通过卸载电路使系统压力降为零或低 压力的压力。(4) 稳压电路,减少或吸收系统局部范围的压力波动,维持系统压力是稳定的,例如,使用蓄电池的循环。速度控制回路通过控制介质流动速度回路的控制组件 。根据不同的功能为速度控制回路和同步。1)调速回路:用于控制单一的执行元素,移动速度,可以使用节流阀或控制阀来控 制流,如图所示的节流阀的作用 。节流阀控制液压泵的流量液压缸(多余的流量通过溢流阀流回水箱),来控制液压缸的运动速度,这种形式被称为节流调速 。改变液压泵输出流量可用于控制,音量控制。(2):同步电路来控制同步操作电路的两个或两个以上的组件,例如与刚性连接的两个组件的方法,以确保同步;节流阀或控制阀调节两个执行机构分别相等的流动,确 保同步;液压缸的管道,以确保进入两个液压缸的流量是一样的,所以,这两个液压缸同 步。方向控制电路控制液压介质流向循环 。方向控制阀控制的运动方向单一的执行机构,是积极的和消极的方向或停止循环,称为整流电路,换向阀在这张照片在这个角 色。当执行机构停止,防止泄漏引起的负载等外因导致移动电路的组件,附录二HYDRAULICSYSTEMAccording to each kind of pump operation condition, deploy the pipeline and accessories rationally. If the chiller , pore plate , filter , valve , rate of flow indicator , piezometer , the temperature wait. Reliability and lifespan sealing up completely in fact, depend on the allocation sealing off auxiliary systems to a great extent. Remove the measure that the pump entrance vapor erodes:(1) The vapor eclipse function raising a pump is horizontal , the vapor satisfying the scene device erodes the function request(2) Scene tester request needs and the pump vapor erodes function level matching(3) That scene installation and working condition adjustment need to give a pump creates advantageous condition.3.6 Remove the measure that the pump shakes:(1) The product is hit by a pump in designing process , is going to analyze the source vibrating sufficiently, to eliminate shaking a source(2) Pump product fabrication assembles process middle , directive rules goes and carrying out , eliminates shaking a source strictly according to the standard and operation(3) Pump , electric motor , assist equipment to be going to guard the pass , eliminate strictly to shake a source during the period of scene installation such as base , scene pipeline(4) Guard the pass , eliminate when producing , handling , keeping a scene in repair , adjusting, strictly to shake a source.Execute to the letter design criterion: The design sealing off a products asks pump product design and machinery to carry out the pertinent home and abroad standard , design that should carry out a standard carefully in the process of the product design, among deep every strip content concrete significance understanding a standard , the process the standard content request implementation is designed to theproduct. By now, actual import having many standards designing that not understand that , go and carrying out the new standard, not but being to copy the experience designing according to the set of old drawing sheet and old people blind strictly. That this resorts to magic arts to improving our country product engineering level and entering international market is very disadvantageous. Improve the standardizing cognition , be that machinery industry designs that need the problem solving urgently at present.Pumps when the design with the mechanical seal, not only must consider the mechanical seal itself influence factor, moreover must consider exterior the mechanical seal each kind of influence factor. Must pay attention to following several questions in the practical work:(1) in pumps the product in the design process to have fully to consider pumps other spare parts as well as the scene other equipment to the mechanical seal use effect influence, creates a good external condition for the mechanical seal(2) increases to the mechanical seal servosystem vital role understanding, provides the consummation as far as possible the mechanical seal servosystem, enhances the seal effect(3) to importantly pumps the product the mechanical seal, must increase the protective measures, improves the seal quality, reduces the seal quality accident(4) analyzes the mechanical seal the quality accident reason, must fully consider pumps other spare parts to the mechanical seal movement influence, take the measure unceasingly to enhance the mechanical seal the effect.The bolt pump has because of the person but variable transportation , self attract ability characteristics such as strong , may become worse , being able to transport the liquid containing a solid particle, in sewage treatment factory, be put into use broadly cover in the field of the drugdip transporting water , wet sludge and flocculant. The bolt pump selects and uses should abide by economy , rational , reliable principle. If doing not think out in the field of the type designing selections, be able to give hereafter sigmatism, to management , be maintained bring about inconvenient , needaccording to producing reality therefore selecting and using one, now that the rational reliable bolt pump being able to swear to give birth to a child proceeding as planned and without a hitch, reduce mending cost.Hydraulic pump can convert mechanical energy to the liquid pressure, hydraulic pressure control valve and hydraulic auxiliary control hydraulic pressure, flow rate and flow direction of medium, the hydraulic pump output pressure can be passed on to perform components, components of the liquid pressure can be converted into mechanical energy, to complete the required actions.(1) power components, namely hydraulic pump, its function is transmits the mechanical energy is converted to the pressure of the fluid kinetic energy (for the performance of pressure and flow rate), its role is to provide pressure oil to hydraulic system, is the power source of the system.(2) actuators, refers to the hydraulic cylinder or hydraulic motor, its function is to convert hydraulic energy into mechanical energy and isothermal, hydraulic cylinder can drive mechanism to reciprocating linear motion (or moves), hydraulic motor can complete the rotary motion.(3) control components, refers to all kinds of the use of these components can be control and adjustment of the fluid in the hydraulic system pressure, flow and direction, etc., to ensure the actuators can work carried out in accordance with the expected requirements.(4) auxiliary components, including oil tank, oil filter, pipeline and joint, cooler, pressure gauge, etc. Their role is to provide the necessary conditions for the system normal work and facilitate the monitoring and control.(5) work medium, the transmission fluid, usually called the hydraulic oil. Hydraulic system is achieved by working medium movement and power transmission, hydraulic oil also can be mutual movement of the parts in the hydraulic components lubricationWorking principle: simple grinding machine of the composition and working principle of hydraulic transmission system. Motor drives the pump from the fuel tankof oil absorption, hydraulic pump can convert the mechanical energy of the motor to the pressure of the liquid. Through the pipe by the throttle valve and directional control valve for the hydraulic medium into the hydraulic cylinder the left cavity, push the piston to driveMoves to the right table, hydraulic cylinder cavity discharge right of the directional control valve for the hydraulic medium flow back into the tank. Reversing valve reversing into the hydraulic cylinder for the hydraulic medium cavity, right after the piston moves left, push the table a reverse direction. Change the throttle opening adjustable speed of movement of the hydraulic cylinder. The pressure can be adjusted through the overflow valve in the hydraulic system. When drawing hydraulic system diagram, for the sake of simplicity is symbol for hydraulic components, the symbol is called function symbol.reviewBy the hydraulic components of typical oil used to perform specific functions. Any a hydraulic drive system is composed of a few basic circuit, every basic circuit has a certain control functions. A few basic circuit together, can according to certain requirements on the movement direction of the actuators, work pressure and speed control. According to different control function, the basic circuit is divided into pressure control loop direction, speed control circuit and control circuit.Pressure control loopHydraulic control valve with pressure control valve (see) to control the scope of the system as a whole or partial pressure loop. According to the function different, can be divided into the pressure regulating pressure control loop, variable pressure, pressure relief and regulated four circuits.(1) pressure regulating circuit: the loop overflow valve is used to set the highest constant pressure of hydraulic pressure source, the overflow valve is the role of figure. When the pressure is greater than the relief valve set pressure, overflow valve opening increases, in order to reduce the output pressure of hydraulic pump, keep system pressure constant.(2) pressure loop: local scope of the pressure to change the system, such as on the way back to pick up a pressure reducing valve can reduce the pressure after the pressure reducing valve Pick a booster, can make after booster pressure higher than that of source of hydraulic pressure.(3) unloading loop: when the system is not pressure or as long as low pressure, by unloading circuits make the system pressure drop to zero pressure or low pressure.(4) voltage regulator circuit, to reduce or absorption system in the local scope of pressure fluctuation and maintain the system pressure is stable, for example, USES the accumulator in the loop.Speed control loopThrough the control medium flow control components of velocity loop.According to different functions into speed control loop and synchronization.1) speed regulation loop: used to control a single movement speed of executive element, the, can use the throttle valve or control valve to control the flow, as shown in figure of the throttle valve in this role. Throttle valve control hydraulic pump into the flow of the hydraulic cylinder (excess flow through the relief valve flow back into the tank), to control the movement of the hydraulic cylinder speed, this form is called throttling speed control. Change the hydraulic pump output flow can be used to control, called a volume control.(2) : synchronous circuit to control two or more than two components of synchronous operation circuit, for example with the method of the two components of rigid connection, to ensure synchronization With a throttle valve or control valve regulating the flow of two actuators respectively equal, to ensure synchronization Hydraulic cylinder of the pipeline in series, in order to make sure to enter the flow of two hydraulic cylinder is the same, so that the two hydraulic cylinder synchronization.Direction control circuitControl the hydraulic flow direction of medium loop. With the direction control valve control the movement direction of the single actuators, be positive and negativedirection or stop the loop, called commutation circuit, reversing valve in this picture is in this role. When actuators to stop, to prevent leakage caused by load such as external cause lead to the components of mobile circuit, known as the lock loop.自卸汽车举升机构设计摘要根据相关数据表明， 自卸汽车的发展趋势很好， 而且近些年的需求量也随着国家的一些相关政策的实施结合起来 。比如国家一些的战略的公布， 如一带一路的实施， 西部大开发的进展 。中国对于偏远和贫困地区的基础建设的大力扶持， 正是基于这些国情， 对于专用汽车的需求量不断激增， 特别是一些的工程类的自卸车特别需要 。比如在一些水坝和灾后的重建方面尤为重要， 根据机械手册和汽车的一些制造工艺可知 。目前自卸汽车在中国的生产技术还有不少问题， 相关法规还不够明确， 特别渣土车之类的事故率比较大 。其中自卸汽车中主要的机构就是液压系统， 举升机构等一些主要结构 。特别在目前的自卸车的主流还是 F 式举升机构， 成本低， 结构运动可靠， 安全稳定。故应用广泛。关键词： 自卸汽车； 举升机构； F 式举升机构ABSTRACTAccording to relevant data show that the trend of the development of dump truck is very good, and some of the demand in recent years as the country also combined the implementation of the policy. Such as national strategy released, such as the implementation of all the way, the progress of the western development. For remote and poor areas of China vigorously support infrastructure construction, and based on these conditions, for an evergrowing demand for special purpose vehicle, in particular, some engineering especially need to dump truck. Such as in some DAMS and postdisaster reconstruction aspect is particularly important, according to some mechanical manual and auto manufacturing process. The dump truck production technology there are many problems in China, relevant laws and regulations is not clear enough, especially residue in the car accident rate is larger. One of main institutions in the dump truck is hydraulic system, the lifting mechanism, etc. Some of the main structure. Especially in the mainstream of the dump truck or F type lifting mechanism, low cost, reliable structure movement, security and stability. So widely used.Key words:Automobile， Selfdischarging， Mechanism F type elevator.V目 录摘要 I ABSTRACT II第 1 章 自卸汽车概述 11.1 专用汽车设计特点 11.2 自卸车概述 2第 2 章自卸汽车举升机构的设计 42.1 专用汽车总体布置原则 42.1.1 自卸汽车几种举升机构方式的优缺点分析 52.1.2 举升机构的选择 62.2 举升机构的设计计算 62.2.1 举升机构的工作原理 62.2.2 直角坐标系及参数确定 62.2.3 举升机构的受力分析及举升系数的计算 72.3.4最大举升角的确定 72.2.5 举升机构参数 82.2.6 举升能力计算 82.2.7 液压缸最大推力的计算 92.2.8 最大举升能力计算 92.3 液压泵的选型 92.3.1 取力器的规格和参数的选择 92.3.2 发动机转速 102.4 齿轮泵选型 112.4.1 齿轮泵流量 112.4.2 齿轮泵排量 112.4.3 齿轮泵选型 112.5 动力匹配验证 112.5.1 举升时间验算 112.5.2 动力验证 12第 3 章F 式举升机构各部件的强度校核 133.1 F 式举升机构最大系统压力校核 133.2 举升机构强度的校核 133.3 校核车厢的升降时间 14第 4 章质量参数的要求 164.1 装载质量 164.2 整备质量 164.3 总质量 164.4 轴载质量 17结束语 19河海大学文天学院本科毕业设计（论文）第 1 章自卸汽车概述1.1 专用汽车设计特点我国目前专用车生产品种多， 多样化， 系列全的趋势 。就中国对于专用汽车的需求量来看呈现了多样化的趋势， 企业针对客户不同需求， 从而对生产有一定的调整 。根据市场上对于专用汽车的需求量和相应的功能要求来看， 相比其他的家庭用车和其他用途的车子特征不同有鲜明特点 。对于市场的调查得出， 目前中国的专用汽车的市场保有量相对较多， 可达上百种车型， 几十万辆的规模 。相对而言自卸车在市场上的需求量仍然有较大的缺口， 特别是工程类的机械用车， 而对于其他的专用汽车的需求量较小基本也就几十辆而已1 。我国专用汽车在在性价比方面存在巨大的竞争优势， 部分产品具有价格竞争力 。国内专用汽车主要品种有： 例如渣土车,自卸运输车、冷藏车、混凝土的输出车、部分石油运输用车等通过企业技术合作、购买其他国家先进企业的技术或者自主研发， 部分技术竞争能力已经追上甚至超过英美等发达国家的技术， 比如江淮汽车制造的轻型运输车 。技术上和价格上具有与世界上先进的工艺水平具有一定的竞争资格。就专用车品种而言， 英国有接近万种品种， 大多数的专用汽车朝着智能甚至无人驾驶或者电脑的远程控制， 其智能化的程度大幅提高， 比如在安全性能方面其在上下陡坡过程中具有都坡缓降功能 。确切地说， 我国专用车市场的目标方向发展是安全性， 智能化进军 。尤其是随着我国公路规模大幅度的发展， 运输线的不断延长， 特别随着一带一路的战略的实施， 相关的交往和合作不断增加,所以生产厂商针对不同需求和公路的情况而改变的生产模式和技术 的升级。1) 专用汽车设计的主要工作是总体布置和专用工作装置匹配在设计和试验的过程中不仅仅要考虑到在实际使用过程的实际操作性， 还要顾及到车身每个部件的实际载荷能力的最大承受值， 同时还要顾及操作人员的安全性和舒适性要求。2) 针对专用汽车品种多样、针对需求性质不同而生产的生产持点， 对专用汽车的生产也有特殊要求。3) 在专用车的布局和部件的理想和实际设计中， 应该要遵守相关参数的要求和国家的相关设计要求， 比如时速， 载重量等要求。4) 在专用汽车工作部件中针对不同的参数要求和载荷量大小的校核， 如车架横梁， 液压缸的节数和相关发动机的最大功率等， 要从特定的生产厂家的产品中选择 。所以在生产试19验过程要严格把握各个部件和材料可以在额定和安全的环境中发挥作用。综上所述， 根据专用汽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 。正是因为专用汽车的自身的特殊性和自身所具有的特点， 在实际的销售和生产中会面临很多选择， 所以在市场的调查方面不仅仅要认识到目前专用汽车在性能方面的不足和与其它的先进国家的差距得出生产的改进， 同时在实践的过程要善于发现问题改善问题， 不仅仅是为了造出专业的用车同时还要造出更高的智能化和安全性的汽车， 这就要求设计人员要多学习多发现问题。1.2 自卸车概述自卸汽车是专用汽车中用途最普遍的一种， 自卸汽车指的是用自身的发动机的地力矩通过拉杆等机构的合力作用于货物上， 通过液压系统的举升作用将货物举升起来， 让其在车厢中的受力情况发生改变， 同时根据自身的重力分力作用将原来的角度闭合来达到目地的专用汽车。自卸汽车的分类按照不同的规格和适用条件可以分成以下二大类： 第一类是在特定场合自卸汽车 。主要在矿上和一些大型的水利工程方面， 通常是与大型的吊塔和吊车搭配使用。这类汽车也称为重型工程类运输作业汽车。它的车体尺寸方面和载重等不受公路法规的限制， 但它只能在相对的地方上使用 。另一类用于适合日常的货物运输的普通自卸汽车 。它主要运输沙子， 大米， 商品等日常用品等松散货物运输， 通常是和相关人员的配合使用。某些专用汽车是根据国家的相关规定在特殊场合适合特定工种的自卸汽车， 故又称专用性多功能自卸汽车 。如： 混凝土输泵车、液压卸垃圾汽车等 。图 1-1 为普通自卸汽车的结构组成2 。每个专用汽车制造车商的生产能力的大幅度提升， 特别是自卸汽车在专用车的领域的综合产量中有最大的市场保有来量， 通常是其他专用汽车的几倍 。但是在实际的生产和使用中也存在大量问题， 比如一味去模仿和攀比生产量的大小， 其所生产的质量也层次不齐， 相比于先进国家的生产厂商比如奔驰， 三菱重工和现代等厂商， 出现了较大的差距 。随着时间的推移和需求的增加， 专用汽车的发展主要向自卸汽车方向发展。图 1.1 普通专用车相关机构（1液压倾卸操纵装置； 2倾卸机构； 3液压油缸； 4拉杆； 5车厢； 6后铰链支座； 7安全撑杆； 8邮箱； 9油泵； 10传动轴； 11取力器）第 2 章自卸汽车举升机构的设计2.1 专用汽车总体布置原则专用汽车总体布置原则是合理选择参数， 合理布置车身布局和合理选择合适制造材料 ， 相关的机构在实际的工作中符合相关的要求， 最大的机构最大载荷量的特殊要求 。在进行专用汽车进行相关的布置时要综合考虑多个方面， 具体如下：1) 尽量避免对汽车底盘各总成位置的变动因为车身的各个部件功能和造价的差异性不同， 不仅牵一发而动全身， 也会增加相应的成本， 而且轻微的改动会改变车子的框架会影响到安全性 。但在实际的使用过程中会遇见不少问题， 为了适用不同环境的要求做了一些改动， 如改变车架后悬梁的长度， 液压缸的推程长度的长短， 这样的改变会增加自卸汽车的不稳定性。2) 应满足专用汽车在特殊领域的操作性， 让这些这些的特殊性和操作性可以得到最大的作用： 比如在一些特殊性的用品的运输中的过程会面临不同的考验， 比如一些化学药品的运输如浓硝酸， 强氧化剂和易爆炸的药品 。专用汽车的车身材料会影响很多， 比如特殊材料的选择方面。图 2.1 自卸汽车总体布置（1-装料口； 2-排气阀； 3-空气压缩机； 4-虑气器； 5-安全阀； 6-进气阀； 7-二次喷嘴阀； 8-压力表； 9-卸料口； 10-调速器操纵杆； 11-卸料软管； 12-进气管道）1) 装载质量、轴载质量分配等参数的估算和校核为了适应专用汽车在特定的领域中使用， 在总布置初步完成后要对车身的装载最大量和轴承的最大承载力分配进行一定估算和检验， 这些参数的范围要求会影响到整车的功能 。若不满足要求应改正相应的设计方案和规则。2) 应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷在其他的布置中、由于在生产设计过程中对车身的部件采用刚度较大的材料比如合金类的质地， 比如换材料， 增加后悬， 刚度大的车梁和车架， 在生产过程中可以适当的改变载荷的分布方式， 可以改成多悬梁承载集中载荷的方法， 这种方式的改变不仅仅会改善工作的使用寿命还会增加车厢的整体美感。2.1.1 自卸汽车几种举升机构方式的优缺点分析目前， 根据中华人民共和国道路安全法和汽车的设计发的规定， 在自卸汽车方面有很多结构型式， 举升机构的型式目前国内常见的有:三角架放大举升机构(F 式， T 式)， 双杠举升， 前定举升等机构形式.其中， 根据不同的载重量的大小， 在实际的使用中大部分的小型自卸汽车多采用结构构造简单， 布置尺寸较小的举升机构， 如（D 式）举升机构； 中， 大型自卸汽车多采用油压特性曲线较好且油压缸的油压压力较小的举升机构， 如马式机构（T 式）； 大型自卸汽车采用举升力系数较大的且举升力大的举升机构，如浮动油缸连杆放大组合式（Z 式） 或者前顶举升式3 。三角架放大举升机构： 三角架放大举升机构是目前国内使用最多的一种举升机构， 适用载量重量在 1040t， 车厢长度在 45 米。三角架放大举升机构包括 F 式， T 式二种举升机构3 。F 式三角架， 也称油缸前推连杆组合式 。三角架放大式的优点为结构举升时平稳性较好,能够较好的克服举升时起给压力过高的现象、并通过较短的油缸行程来达到较大的举升角度； 该举升机构各参数的计算过程及其约束条件.缺点为车厢地板与车架上平面的闭合角度较大。双缸举升机构： 双缸举升机构形式大多用中型载荷量的自卸车上， 一般在 30t 左右， 其结构的配置中是在第二桥前方双侧各安装一支多层级缸， 工作时液压缸上受力情况主要在底板上面。双缸举升机构的优点为车厢底板与主车架的平面的闭合角度较小， 缺点是液压系统很难保证二液压缸同步进行， 举升平稳力稳定度较差。前顶举升机构， 该机构在欧美等国家广泛使用。结构组成： 前顶举升机构汽车主要是由二类底盘、上装副车架、车厢及多油 缸等组成， 结构非常简单3 。结构性能优点： 车身重心低， 行驶时安全性能好， 结构简单， 车厢底板闭合角度较小， 液压系统的压力小。2.1.2 举升机构的选择综上述的各种机构的对比和实际运用的安全性 。根据实际的使用情况来说， 三角架的运用最为广泛也安全系数高， 本论文采用的三角架中的 F 式举升机构， F 式举升机构技术成熟， 结构稳定， 运行平稳。2.2 举升机构的设计计算举升机构如图 2.2 所示。2.2.1 举升机构的工作原理图 2.2 举升机构自卸汽车的工作原理如图 2.2 所示， 该机构由拉杆(PC)， 车厢,三角板连杆（OA,AB,BC), 液压缸及车厢夹板等组成。车箱与车箱底架衔接于 Q 点， 三角板连杆 OAB 与车箱底架衔接于 O 点， 车箱与铰接拉杆(PC）于 Q 点， 液压缸(CA)与三角板连杆（OAB)及车箱分别铰接与 A 点和 C 点。工作时当液压缸内的油通过分配阀下腔时， 通过下行油压的影响和作用产生一定的力矩来推动活塞运动， 通过活塞的推动作用于上图中的 A 点 。这时机构中的三角板连杆受到油缸作用， 同时， 连杆在 B 点与三角板的拉引作用从而产生相应的作用 F， 其拉力的作用使连杆在 o点产生顺时针运动4，升运动。从而产生一定推力， 产生力矩使车箱绕旋转轴旋转， 使举升机构完成举2.2.2 直角坐标系及参数确定首先， 确定在运动的过程中产生的举升角， 和相应的车厢距离大小 。建立直角坐标系， 以后翻转轴 R 点为原点， 水平方向向左为 X 轴的正方向， 确定各点： R 点为（0， 0）即后翻中心， 三角板连杆（OAB)与车箱底架铰接点 O(x1,y1）； 三角连杆（OAB)与油缸（CA)下支座铰接点 A(X2,Y2);三角板连杆（OAB)于拉杆(DB)铰接点（X3,Y3);拉杆（DB)与车箱地板铰接与点(X4,Y4);油缸（CA)上支点与车箱地板铰接与点 C(X5,Y5 )4.由直角坐标系的各个参数位置， 确定了机构各点的坐标， 通过相应的模拟运动来确定机构运动的稳定性和安全性， 并在允许范围内变化。由根据坐标系中的参数可以得知油缸行程， 车厢长度等一系列参数数据。2.2.3 举升机构的受力分析及举升系数的计算G如图所示， 举升机构的动力性能会直接的影响到自卸汽车的工作效率和经济性 。所以需要液压缸的最大推力越小越好， 在举升的过程中液压的缸推力F 跟货物质量G 的比值为举升力系数即： K = F ， 不断增大的倾角， G 值会减小， K 值是变化的 。考虑到机构在初始位置时的车厢内最大的车厢载货量， 阻力臂产生阻止力矩最大， 这时， 车箱地板上受到油缸的推力 F 的及拉杆 f 的作用。根据举升机构的受力情况和相应的汽车参数的要求， 得最大举升力参数， 如表 2.1 所示。车箱长度车箱底板后举升角度D1,mmD2.mmD3,mm举升力 GM， t,mm悬,mm480080053240.8754.5160037.9520090051252.0779.0170036.7540095051252.0779.0175035.7540095049264.0802.0175036.85600100050258.0790.0180035.25600100048269.0814.0180036.45800105050258.0790.0185034.35800105048269.0814.0185035.36000110048269.0814.0190034.5表 2.1 最大举升力参数表2.3.4最大举升角的确定确定车厢最大举升角的依据是能够最大限度能满足举升要求 。货物的最大举生角度大小如表 2.2 所示。表 2.2常见货物的最大举升角度范围物料煤碳焦炭铁矿石细砂安息角27455040453045物料粗砂石灰石粘土水泥安息角504045504050m a x自卸汽车在举升过程中， 其最大的举升角度是有一定的范围的， 根据机械设计手册和目前自卸汽车的设计参数对比得知， 设计的过程中， 必须使其合力方向向下使车厢最大举升角q 必须大于货物所需的举升角， 以保证可以把货物完全的释放下来 。此外， 在举升机构举升过m a x程中达到最大举升角q时 。对于自卸车最大举升角度的选择， 这里定其最大举升角为 48.由于目前自卸汽车主要用于装卸相关的重型材料比如水泥， 渣土之类的 。故在选择过程中角度要适中， 符合一定的要求， 所以选角度在 40到 60满足实际的需求。图 2.3 自卸汽车后倾最大举升角的确定2.2.5 举升机构参数图 2.4 车箱受力分析三角臂参数： AB=896mm, BC=366mm ,AC=1148.5mm拉杆长度 CP=1645mm 。油缸安装中心距 BQ=1275mm,其他参数如图 2.5 所示。2.2.6 举升能力计算图 2.5 举升机构布置1221F L - F L = 0F1 D1 - F 2 D2 - G D3 = 0联立(2.1)、(2.2)式， 并带入数值可得：G = F1 ( D1 L2 - L1 D2）（D3 L2 )(2.1)(2.2)(2.3)式中：D1O 到 BQ 距离；D2O 到 CP 距离；D3O 到重力 G 距离；F1液压缸的最大推力。2.2.7 液压缸最大推力的计算根据液压原理知， 液压缸推力计算如下：F1 =( DP)/4=58.5t(2.4)其中式中的各字母含义如下：D 为液压缸的内部半径，为液压缸最大机械效率，取=0.9.P 为液压缸燃油内压压力。2.2.8 最大举升能力计算联立 2.3 式和 2.4 式可得：GM =（D1 L2 - L1 D2）（ DPM） 4 D3 L2 = 36.4t（2.5）式中， Gm 为举升机构所能承受的最大力， PM 为液压缸最大油压。由以上的公式和表格中和相应的参数可知， F 式举升机构在举升初始阶段， 油缸所受的初始车厢压力最大， 根据举升机构参数和相关的机械设计手册得知， 并采用理论值的采用和选取可以得到举升初始时 L1=226.6mm,L2=196.1mm.由上面的式 2.4 可计算出当液压系统最大压力 PM=20MPA 时， 油压缸最大受力是 58.5t.根据表格上尺寸数据， 举升角度以及车厢长度， 箱底地板后悬， 用作图法可得出初始是 D1,D2,D3 。带入公式 2.5 可计算出相应的最大举升能力见表格。2.3 液压泵的选型液压泵式自卸汽车的动力源， 由于齿轮泵的性价比比较高， 机械效率高 。且安装简便和应用广泛。2.3.1 取力器的规格和参数的选择除了少量专用汽车的工作装置因考虑工作可靠相符殊的要求而配备专门动力驱动外(例如部分冷藏汽车的机械制冷系统)， 绝大多数专用汽车上的专用设备都是以汽车底盘自身的发动机为动力源， 经过取力器， 用来驱动齿轮液压泵、真空泵、柱塞泵、轻质油液压泵、自吸液压泵、水泵、空气压缩机1等， 因此， 取力器在自卸汽车在工作和静止方面具有较大的影响和作用。根据取力器相对于汽车底盘变速器的位置， 取力器的取力方式可分为前置、中置和后置三种基本型式， 每一种基本形式又包括若干种具体的结构， 如下所列。其中， 变速器侧盖取力时， 由于在设计变速器时已考虑了动力输出， 因而一般在变速器左侧和右侧都留有标准的取力接口4，也有专门生产与之配套的取力器的厂家， 这种取力器较为常用， 同时也考虑到大批量生产， 采用变速器侧盖取力方式。图 2.6 变速器侧盖取力器（1-气缸； 2-活塞； 3、4-O 型封圈； 5-活塞杆； 6-弹簧； 7-拨叉； 8-滑动齿轮； 9-接合齿轮； 10-油封； 11-输出轴； 12-滚针轴承； 13-中间齿轮； 14-外壳； 15-定位销； 16-十字轴； 17、21-传动轴； 18-泵架； 19-弹性柱销联轴节； 20-液压泵； 22-连接套筒）根据目前自卸汽车所普遍使用的配置的 QH50 的取力器， 根据取力器的参数设计规格可以得到， 参数选择:i=0.821,输出扭矩 N=518N.M. 。2.3.2 发动机转速自卸汽车在装卸过程中， 发动机的功率和相应的转速影响其举升力和举升角的大小， 据统计，相关自卸汽车的功率参数有一定范围：5000kg ma 19000 kg0 .0 .478 p 0 .021 kw / kg而不同的公路环境中， 对不同的发动机参数要求也不同， 目前随着公路的状况越来越好， 功率和装载的能力开始有较大的需求和提升。国家规定， 相关的专用汽车， 客车， 自卸车等，其最小的比功率不得低于0 .006 kw / kg (比功率指的是指单位汽车总质量的发动机功率),根据国家规定和汽车制造工艺的要求，自卸汽车的发动机转速最少的范围1000- 2000r / min之间，根据实际工作时的功率和相关汽车生产的规定， 故选择1200 r / min 。2.4 齿轮泵选型2.4.1 齿轮泵流量式中:容容量损失， 取=0.8；t举升时间， t20s；D液压缸内径；L液压缸活塞行程。2.4.2 齿轮泵排量P 排应满足：Q = ( D)/(4t 容）(2.6)P排 = 60 Q / N齿（2.7）式中， N 齿为齿轮泵转速。2.4.3 齿轮泵选型N齿 = N发/ i(2.8）选取某种液压缸， 根据液压原理可知选择其参数如下:液压缸缸径 D=198mm,液压缸活塞行程长度 S=876mm. 。联立 2.6， 2.7， 2.8 式可得： Pmax=68.8ml/r.根据机械原理和相关参考资料，选取 80 齿轮泵。参数如下:最大排量 85ml/r,额定压力 25mpa， 输入扭矩 282.1N.M 。2.5 动力匹配验证2.5.1 举升时间验算由式 2.6 可得：t=60( DL）/(4Q 容)(2.9)代入相关数据， 计算结果如表 2.3 所示。表 2.3 举升时间参数表发动机转速 r/min油泵转速 r/min油泵流量 Q,l/min举升时间 t,s12001467.0117.417.214001711.5136.914.816001956.0156.513.0由上表可知， 发动机在常用转速上， 车箱的自卸举升时间20s.2.5.2 动力验证专用汽车在行驶过程中所需的驱动功率 Pt 按下式计算：1 ma gfCD AD3P = h 3 6 0 0tvm a x+7 6 1 4 0vm a x （2.10）式中：am 整车总质量( kg )；Df 滚 动 阻 力 系 数 ； h汽车传动的机械效率； C 空气阻力系数；DA 整车迎风面积( m2 )；v最高车速( km / h)；m a x0P 专用工作装置在输出所能提供的最大统供率( kW )；0h 专用工作装置的机械效率。根据相关的参数要求和实际的试验值要求， 在不同的环境中其机械效率和功率也有相应的要求， 其功率大小不仅仅会影响到实际中的运用还会影响相应的工作效率大小和进度， 故根据汽车设计的相关要求和机械设计手册的要求和实际的理论值选择如下：P =Pt( 0 .7 5 0 .9 0 )( kW )（2.11）d所谓汽车的比功率P 是指单位汽车总质量的发动机功率， 若不计风阻， 其计算式有P = P m( kW kg )（2.12）da据统计， 自卸汽车比功率的规定参数范围如下：adm p 5 1 0 3 kgP= 0 .0 1 5 0 .0 2 1 kW kgm 5 1 0 3 kgP = 0 .0 0 7 5 0 .0 1 1 kW kgadm f 1 9 1 0 3 kgP = 0 .0 0 4 7 8 0 .0 0 7 kW kgad目前， 公路运输的发展越来越广泛， 相应的产业发展也日趋红火， 随着节奏要求越来越快， 汽车的速度也在不断提升， 其比功率也在不断增加， 故要求其最小的比功率大小的范围在 0.0060.01kw/kg 之间从而满足正常需求。d可以得到以下结果： P = 9 9 .3 9 4 7 ( kW )； P = 0 .0 1 0 8 0 9 6 5 ( kW kg )根据上述计算可知， 80 齿轮泵输入扭矩 283.1N.M输出扭矩 500N.M， 满足动力要求。第 3 章F 式举升机构各部件的强度校核3.1 F 式举升机构最大系统压力校核由机械原理手册知， 举升机构的系统最大压力P max= F / (A）（3.1）根据式（2.5）知， 最大举升力 F=36.4t.， 液压系统效率取 0.95.根据机械手册知， 油缸额定 A=D/4=3.14198/4=3077.5mm由式 3.1 知 Pmax=F/(A)=36.4t/(3077.50.95)=12.45Mpa根据机械手册知， 油泵额定油压 22MPA 满足要求。3.2 举升机构强度的校核F 式举升机构对三角连接板和拉杆进行校核。拉杆在举升机构中起到平衡力的作用， 即拉杆在受力时主要受牵引拉力作用， 故只考虑拉杆所能承受的最大拉应力作用s3 。拉杆的每一段截面的抗拉应力需要大于在实际的机构运动过程中拉杆所 受到的最大拉力， 拉杆的结构特点如下图所示。图 3.1拉杆结构拉杆截面面积为 A， 抗拉应力为， 则根据公式得: = TA= 2423392200.875= 110Nmm 2（3.2）式中的 T、A 均根据机械手册查询所得， 其中： T 取 242339.875， A 取 2200mm 。根据机钢板械材料中得到，举升机构的抗拉应力的适用范围的材料应选择钢板 22/Q345， 材料强度满足要求。故选择材料为钢板 22/Q345 。三角架连接板在举升机构中是主要受力元件5，它的强度大小直接影响整个机构的运行；1三角连接板的每一断面的抗拉应力需要大于在实际机构运动过程中三角连接板所受到地最大拉力； 三角连接板的三个端头是三角架连接板抗拉应力最小处， 所以， 此截面的抗拉应力为 ，221设连接板选择材料所能承受的拉应力理论值 ， 则有 。三角架截面地截面面积为 A， 抗拉应力为 ， 则有：11T242339 =875= 110 N（3.3）A2200mm 2式中的 A1 根据机械手册查询所得， A 取 2200mm,F 为最大举升能力。根据机钢板械材料中得到， 举升机构的抗拉应力的适用范围的材料应选择钢板 8/Q345， 材料强度满足要求。故选择材料为钢板 22/Q34 。3.3校核车厢的升降时间齿轮泵流量 Q=( DL)/(4t容）（3.4）式中： 容容量损失， 取=0.8 。t举升时间， t20s 。D液压缸内径。L液压缸活塞行程。代入数据可得： Q=（3.14198875)/(4200.8)=100830ml/min.(3.5)举升时液压缸工作容积：V 举 升 = L d 24(3.6)代入相关参数数据得， 8753.14198/4=2692ml.则举升时间为 t=V 举升/Q=(2692/100830)60=14.9s14.9s20s（3.7） 下降时液压缸工作容积 ( dd ) 2V举升= L 04（3.8）式中的 L 是液压缸的行程半径， d 为液压缸内径， d0 为油缸杆径。根据机械手册查的油缸杆径 d0 取 108mm.带入数值可得 V 举升=8753.14（198108）/4=12407ml则下降时间 t=V 举升/Q=(12407/100830)60=9.63s9.63s20s根据上面的计算知选择的参数和油压缸满足设计的需求。4.1 装载质量第 4 章质量参数的要求对于自卸汽车来说， 其举