[CAD圖紙全套]擺臂式垃圾車改裝設計

本科學生畢業(yè)設計 擺臂式垃圾車 改裝 設計 系部名稱 ： 汽車與交通工程學院 專業(yè)班級 ： 車輛工程 學生姓名 ： 殷寶升 指導教師 ： 呂德剛 職 稱 ： 講師 黑 龍 江 工 程 學 院 二一一年六月 s 40 v 011黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 摘 要 擺臂式垃圾車是裝備有可回轉(zhuǎn)的起重擺臂，車斗或集裝垃圾懸吊在起重擺臂上 ,隨起重擺臂回轉(zhuǎn)、起落、實現(xiàn)垃圾自裝自卸的專業(yè)自卸汽車。 發(fā)展 擺臂式垃圾車 具有節(jié)約資源 ,保護環(huán)境和減輕勞動強度等諸多優(yōu)點。 目前， 擺臂式垃圾車 已經(jīng)得到了廣泛的應用，垃圾運輸己經(jīng)影響到我們生活的每一部分，對國民經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的意義。 文中介紹了 擺臂式垃圾車 的改裝設計說明。對車廂、擺臂裝置、副車架、液壓系統(tǒng)和附屬機構(gòu)進行了設計，并對不同方案進行了比較分析，保證了 擺臂式垃圾車 的先進性及實用性。敘述了在改裝 擺臂式垃圾車 過程中容易出現(xiàn)的問題及相關(guān)專用設備的工作原理，并對整車性能進行了分析。 關(guān)鍵詞： 專用汽車；液壓系統(tǒng)；垃圾運輸；擺臂裝置；附屬機構(gòu) 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 is or is on SW of At a of of of an of on of of to of is 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 目 錄 摘 要 . I . 1 章 緒論 . 1 臂式垃圾車 的目的和意義 . 3 內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展前景 . 1 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 臂式垃圾 車的發(fā)展前景 . 1 外專用汽車產(chǎn)品的特點及其發(fā)展趨勢 . 2 外專用汽車產(chǎn)品的特點 . 2 外專用汽車產(chǎn)品的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨 勢 . 3 題主要內(nèi)容 . 3 第 2 章 方案設計分析與整車總布置 . 5 案設計與分析 . 5 車總布置 . 5 廂廂體 布置及副車架外型尺寸的確定 . 5 臂 形式的選取與布置 . 5 壓 裝置的布置 . 5 類底盤選型 . 7 類底盤初選 . 7 類底盤裝載質(zhì)量的初步校核 . 7 章小結(jié) . 8 第 3 章 車廂 裝置 及副車架 設計計算 . 9 廂 外形尺寸設計 . 9 步確定 車廂 尺寸及材料 . 9 廂的設計規(guī)范及尺寸確定 . 9 車架的設計 . 9 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 車架的截面形狀及尺寸 . 10 強板的布置 . 10 車架前端形狀及尺寸 . 11 梁與橫梁的連接設計 . 13 章小結(jié) . 15 第 4章 液壓系統(tǒng) . 16 壓油缸的 選擇 . 17 升能力的校核 . 17 始位置狀態(tài)的校核 . 17 壓油缸舉升狀態(tài)的校核 . 17 壓泵及控制閥的選擇 . 18 壓泵及流量確定 . 19 壓原理及液壓控制閥的確定 . 20 章小結(jié) . 21 第 5 章 擺臂的結(jié)構(gòu)與 設計 計算 . 22 裝工況受力分析 . 22 卸時的受力分析 . 23 章小結(jié) . 24 第 6 章 輔助系統(tǒng)設計 . 24 力機構(gòu) 的設計與選型 . 24 力馬達的選型 . 25 章小結(jié) . 27 結(jié)論 . 28 參考文獻 . 29 致謝 . 30 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 附 錄 . 31 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 買文檔送全套 扣 414951605 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 第 1 章 緒 論 臂式垃圾車的目的和意義 垃圾處理工作是城市建設和管理的重要內(nèi)容，與人民生活密切相關(guān)。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)衛(wèi)部門需處理的垃圾從數(shù)量到種類都日益增多。無疑，垃圾處理工作量將加大，這樣，垃圾處理的效率問題將是我們面對的一個重要問題。垃圾的處理包括垃圾的收集、運輸及最終處理，其中垃圾運輸是重要的一環(huán)，這不僅因為它的效率直接影響整個垃圾處理工作的效率，而且如運輸工具選擇不慎，會在 運輸過程中產(chǎn)生泄漏、廢氣等污染，嚴重影響垃圾處理工作及城市環(huán)境。擺臂式垃圾車由于裝載量大，工作穩(wěn)定，性能可靠，裝載能力強，為完成上述工作創(chuàng)造了有利的條件。 內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展前景 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 20世紀 80年代以來，我國垃圾車輛的研發(fā)機構(gòu)、改裝生產(chǎn)企業(yè)通過引進、消化、吸收國外先進技術(shù)，加快了對國產(chǎn)垃圾車產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，使國產(chǎn)垃圾車的技術(shù)裝黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 備水平得到了較快發(fā)展和很大提高。經(jīng)過這些年的發(fā)展，垃圾車產(chǎn)品的類型、功能己能基本滿足一般的作業(yè)需求，技術(shù)己經(jīng)相對成熟，主要表現(xiàn)在 :優(yōu)化的車廂填充角 度設計，可使垃圾最大壓實密度提高 ;液壓、電氣控制系統(tǒng)同時具備全自動、半自動、電手動、純手動功能 ;針對城市生活垃圾采用的專門技術(shù)可大幅度降低裝載、壓縮時的油耗，減少運行成本 ;密封設計技術(shù)可杜絕二次污染。 目前國內(nèi)市場占有率較大的擺臂式垃圾車生產(chǎn)廠家有江蘇悅達、南京晨光、青海新路、煙臺海德和中聯(lián)中標等企業(yè)。與國外先進產(chǎn)品相比，我國垃圾車的性能和功能還存在一定差距，低端產(chǎn)品特征明顯，整車性能較差，大部分國產(chǎn)擺臂式垃圾車是以模仿進口車功能為基礎來研制生產(chǎn)的，缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)和概念創(chuàng)新的產(chǎn)品。在液壓裝置、機械作業(yè) 裝置、測量計一量裝置、自動控制裝置、安全防護裝置的技術(shù)水平上與國外先進產(chǎn)品還存在著一定的差距。 臂式垃圾車的發(fā)展前景 我國是發(fā)展中國家 , 目前國內(nèi)垃圾運輸水平還比較低 ,垃圾監(jiān)測系統(tǒng)，在擺臂式垃圾車工作過程中，垃圾車的垃圾裝載情況是管理者所關(guān)心的。垃圾車負載變化及垃圾廂內(nèi)垃圾是否填滿，在一般情況下都是很難監(jiān)測的。通過加載垃圾監(jiān)測系統(tǒng)能隨時隨地檢測車輛負載的變化情況及垃圾是否填滿，為垃圾車司機和管理者提供參考。提高垃圾車作業(yè)的科學性和行車的安全性，同時也可以減少工作人員工作量，提高工作效率。 液壓控制裝置，垃圾車液壓裝置應具有以下特征 :按照需要提供流量 ;較小的節(jié)流損失 ;減少管路連接工作 ;無泄漏 ;可與其它液壓功能組合，如裝載機構(gòu)泵可以向番組桶等系統(tǒng)供油。 綠色視覺效果，車輛的外觀造型及彩化已越來越受到環(huán)衛(wèi)部門的重視，一些適合不同城市品味的彩化擺臂式垃圾車輛已成為城市的一道亮麗的風景。通過對車輛外形和性能的改進，消除或減輕視覺污染，避免或減少作業(yè)時對周圍環(huán)境和人員的影響，使垃圾車輛與作業(yè)環(huán)境相協(xié)調(diào)。 除臭滅菌，除臭滅菌技術(shù)在垃圾車上的運用也是發(fā)展方向，杜絕細菌傳播，減少臭氣污染已成為當 務之急。目前一些臭氧除臭除菌技術(shù)己在該類產(chǎn)品上成功運用。 分隔車廂垃圾車車身內(nèi)部結(jié)構(gòu)可按一定比例劃分為幾部分，這種劃分結(jié)構(gòu)使得擺臂式垃圾車可在同一次作業(yè)時同時收集并且分隔幾種不同類型的垃圾，可以最優(yōu)化垃圾收集路線，這也為垃圾回收物流提供更多的可能性。 垃圾車物料監(jiān)測研究，擺臂式垃圾車物料監(jiān)測系統(tǒng)主要用于在作業(yè)的過程中對所裝垃圾量進行計量。擺臂式垃圾車在作業(yè)中往往需要對所裝的垃圾進行稱量，由于工作黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 場所、作業(yè)特點與作業(yè)要求所限，這種稱量不可以采用固定的衡器也不可以讓擺臂式垃圾車停下來進行靜態(tài)的稱量， 而必須采用車載等其它設備進行間接測量。物料監(jiān)測系統(tǒng)可對裝載的垃圾量累計計算，并用顯示儀表加以顯示，校準簡便，能清楚地顯示出所裝的垃圾量及需要再裝的垃圾量，從而使工作人員心中有數(shù)，以防止過載或欠載，減少無效跑車次數(shù)，節(jié)省作業(yè)時間，提高工作效率。 國內(nèi)目前只有少數(shù)廠家引進國外技術(shù)在后裝擺臂式垃圾車上裝有車載監(jiān)測系統(tǒng)，自主研發(fā)的或者具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品較少。 外專用汽車產(chǎn)品的特點及其發(fā)展趨勢 外專用汽車產(chǎn)品的特點 多品種、小批量是西方工業(yè)先進國家組織專用汽車生產(chǎn)的一個主要特點。如英國約 克公司能生產(chǎn)牲畜運輸車、保溫車、冷藏車、自卸車、市政工程車、粉粒物料散裝車等品種。日本東急車輛制造株式會社是日本最大的專用車公司，專用車產(chǎn)品以掛車、罐車為主，其中粉粒物料運輸車占有較大比例。此外該公司還生產(chǎn)廂式車、自卸車、高空作業(yè)車、消防車、環(huán)衛(wèi)車等品種； 廠家多、規(guī)模小是國外專用汽車生產(chǎn)行業(yè)的又一特點。例如英國專營和兼營專用汽車的廠家有 600 700 家，其中 70%的工廠職工人數(shù)在 30 人以下 ;根據(jù)美國 1981 年有關(guān)資料統(tǒng)計，專用車廠有 900 多家，而職工不足 20 人的有 500 多家。據(jù) 1988 年資料，日 本生產(chǎn)專用汽車的公司約有 128 家，工廠近 200 家； 零部件專業(yè)化生產(chǎn)。國外大部分專用汽車廠實質(zhì)是一個總裝廠。其產(chǎn)品按結(jié)構(gòu)分工或組織專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)，如副車架、罐體、懸架等，自卸車油缸、工程車輛的關(guān)鍵專用設備等均由各專業(yè)廠集中生產(chǎn)。 外專用汽車產(chǎn)品的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 歐洲的專用汽車主要是重型專用汽車，且絕大多數(shù)產(chǎn)品為不同規(guī)格尺寸和不同承載量的低貨臺貨車、掛車和半掛車，最多的是適宜運輸建筑機械的最大總質(zhì)量為 300t 的低貨臺貨車。國外專用汽車產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，具有重型化、散裝水泥車的列車化、一 車多用化、以及新材料、新技術(shù)和微電腦的應用等特點，其中專用底盤專業(yè)化趨勢最為明顯。如日本豐田等大汽車公司的專用底盤均已實現(xiàn)系列化、專業(yè)化生產(chǎn)。近年來，國外不少汽車廠專門從事專用汽車底盤生產(chǎn)，尤其重視專用底盤的系列化、專業(yè)化生產(chǎn)，滿足專用車的特殊需要。 題主要內(nèi)容 擺臂式垃圾車是通過安裝在車上的液壓控制系統(tǒng)控制擺臂回轉(zhuǎn)， 擺臂式垃圾車是黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 裝備有可回轉(zhuǎn)的起重擺臂，車斗或集裝垃圾懸吊在起重擺臂上，隨起重擺臂回轉(zhuǎn)、起落、實現(xiàn)垃圾自裝自卸的專業(yè)自卸汽車。 參考我國現(xiàn)階段國情可見，在國家大力推行節(jié)能減排的政策指導 下，垃圾車具有廣大的市場前景和可觀的收益回報，因此本文只對擺臂式垃圾車進行改裝設計。 具體設計包括以下內(nèi)容。 1、 二類底盤選擇； 2、 專用汽車的總體布置，繪制總布置草圖； 3、 箱體總成的設計； 4、 擺臂的設計； 5、 液壓系統(tǒng)的設計； 6、 輔助系統(tǒng)的設計； 7、 整車性能計算分析。 設計時盡量滿足以下四點 : 1、 按照技術(shù)指標要求，設計一種擺臂式樣垃圾車，滿足專用車相關(guān)設計要求； 2、 正確根據(jù)給定東風二類底盤選擇主要參數(shù)，進行車輛的總體布置，用總布置 草圖表達主要底盤部件和重 要工作裝置的布置； 3、 對車廂進行設計，完成部部件設計選型； 4、 擺臂的結(jié)構(gòu)設計。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 第 2 章 方案設計分析與整車總布置 案設計與分析 專用汽車總體布置的任務是正確選定整車參數(shù)，合理布置工作裝置和附件。使取力裝置、專用工作裝置、其它附件與所選定的汽車底盤構(gòu)成相互協(xié)調(diào)和匹配的整體，達到設計任務書所提出的整車基本性能和專用性能的要求。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 1. 汽車底盤 2. 副車架 3. 液壓系統(tǒng) 4. 擺臂 5. 支腿 圖 車總布置 廂廂 體的布置及副車架外型尺寸的確定 為使前后軸荷分配合理，整車質(zhì)量分配均勻，車輛重心低穩(wěn)定性高，廂體的位置為封頭前端面距駕駛室前端 3400，底面與副車架接觸，副車架外型尺寸為 2896 1705 200料型號為 20 的熱軋槽鋼（ 707中間設置加強梁。 臂 形式的選取與布置 目前 , 在自卸車行業(yè)有多種結(jié)構(gòu)型式。舉升機構(gòu)的型式目前國內(nèi)常見的有 : 三角架放大舉升機構(gòu) ( F 式、 T 式 )、雙缸舉升、前頂舉升和雙面?zhèn)确?。其?,中輕型自卸汽車多采用結(jié)構(gòu)比較簡單、布置尺寸較小的舉升機構(gòu) , 如加伍德機構(gòu) (D 式 )； 中、大型自卸汽車多采用油壓特性曲線較好的舉升機構(gòu) , 如馬勒里機構(gòu) (T 式 )； 大型自卸汽車多采用舉升力系數(shù)較小的舉升機構(gòu) ， 如浮動油缸連桿放大組合式 (F 式和 Z 式 )或者前頂舉升式。 其中國際上尤其是歐美等國大都采用前舉升自卸方式。這種自卸 方式 2003年在國內(nèi)也得到了許多應用 , 如解放的 4、重汽的 4、川汽的 4 等車型先后問世 , 在市場也得到了用戶的認可。 1 結(jié)構(gòu)組成。 擺臂式垃圾汽車主要是由二類底盤、上裝副車架、車廂及多級油缸等組成 , 結(jié)構(gòu) 非常簡單。 2 結(jié)構(gòu)性能優(yōu)點。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 1）整車重心低 , 行車穩(wěn)定性好 , 只要后擋不干涉 , 副車架縱梁可以做得很低 , 最小可以與載貨車相同。其結(jié)構(gòu)簡單、車廂底板與主車架上平面的閉合高度可以很小 , 整車穩(wěn)定性好 , 液壓系統(tǒng)壓力較?。?2） 在機構(gòu)式自卸汽車 設計中經(jīng)常會發(fā)生機構(gòu)與底盤橫梁干涉 , 從而需對底盤橫梁改制 ,很麻煩。而前擺臂方式則不必考慮上裝與底盤干涉的問題 ,因而設計者不必再費勁地做很多的校核圖了 ,大大地提高了產(chǎn)品的開發(fā)速度； 3）現(xiàn)在的用戶對車廂的要求越來越大 ,垃圾車 的軸距也較原來大 ,傳統(tǒng)的機構(gòu)式舉升無法將較長車廂舉升到能卸貨的角度 ,除非將副車架縱梁和車廂底盤縱梁的高度做得很大 ,才能布置下加大加強的機構(gòu)。但這樣整車的重心必然提高了 , 重心越高 , 行車尤其是在調(diào)整或轉(zhuǎn)彎時很不穩(wěn)定 , 存在安全隱患； 4） 傳統(tǒng)的 T 式機構(gòu)一般應用在載重 8 , 5種機構(gòu)的裝卸汽車在超載時由于液壓系統(tǒng)的壓力過大 , 經(jīng)常發(fā)生燒油泵、密封件損壞和根本不舉升等問題 , 而垃圾擺臂汽車不需將油缸的推力放大到舉升架和拉桿上便可以將車廂舉升起來。因而前擺臂的油壓特性非常好。液壓元件不會因壓力過高而損壞 , 液壓系統(tǒng)的使用壽命更長 , 液壓系統(tǒng)的故障比很低； 5） 結(jié)構(gòu)簡單 , 安裝維護較方便。機構(gòu)式擺臂由臂桿、吊鏈、舉升油缸及其安裝聯(lián)接的座和軸組成 , 結(jié)構(gòu)非常復雜 , 前舉升是一種用多級油缸直推車廂前部從而達到卸貨的一種方式只有油缸而無其它零部件 。這種結(jié)構(gòu)非常簡單 , 制造成本低 , 工藝性好7。 隨著技術(shù)發(fā)展，今年來國內(nèi)的前頂舉升機構(gòu)也得到較大發(fā)展，其中的代表是已國產(chǎn)的荷蘭海沃整機系統(tǒng)，其成本也趨于合理。基于以上優(yōu)點并參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品，本設計的舉升系統(tǒng)采用前置前頂舉升機構(gòu)。其底座與副車架連接，液壓缸通過焊接在廂體前端的支架鉸接在一起，隨舉升位置不同而轉(zhuǎn)動。 類底盤選型 類底盤初選 根據(jù)上裝廂體尺寸參數(shù)及產(chǎn)品日常使用維護保養(yǎng)方便，再綜合考慮產(chǎn)品造價，初步選擇東風牌 詳細參數(shù)如表 合 上裝實際，需要對二類地盤尺寸進行修改。 考慮到動力性、經(jīng)濟性及滿足環(huán)保法規(guī)的要求，發(fā)動機選用東風康明斯發(fā)動機有限公司生產(chǎn)的 柴油增壓發(fā)動機，其 參數(shù)見表 速器選擇 檔手動變速器 ，該采用雙桿遠距離操縱，傳動比見表 表 風 數(shù) 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 外型尺寸 (長 寬 高 )(71852 4703015 車廂尺寸 (長 寬 高 )(278016781365 總質(zhì)量 (9765 整備質(zhì)量 (5570 額定載質(zhì)量 (4000 接近角 /離去角 () 29/15 前懸 /后懸 (1065/2170 軸距 (3950 軸數(shù) 2 最高車速 (km/h) 90 發(fā)動機型號 動機功率 (103 發(fā)動機排量 3920 發(fā)動機生產(chǎn)商 東風康明斯發(fā)動機有限公司 底盤依據(jù)標準 胎 二類底盤裝載質(zhì)量的初步校核 東風 載質(zhì)量為 4000于廂體材料 16密度為 7900 kg/廂體直段質(zhì)量 = 圓形封頭標準得封頭質(zhì)量 2 整個廂體的質(zhì)量 M= 1 初步計算裝載質(zhì)量為 14 000+1 5 風 類底盤滿足要求。 表 動機參數(shù) 型式 直列六缸、四沖程水冷柴油增 壓發(fā)動機 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 型號 定轉(zhuǎn)速 r/ 200 額定功率 2200r/m) 191 最大轉(zhuǎn)矩 NM(1400r/1 025 最低燃油消耗率 g/(KWh) 200 缸徑?jīng)_程 14 135 排量 L 8 壓縮比 1 工作順序 1油：夏季： 0 號輕柴油：冬季：根據(jù)氣溫選用合適的輕柴油 表 速器傳動比 一檔 二檔 三檔 四檔 五檔 六檔 章小結(jié) 本章對整體設計方案進行了分析對比，確定了整車方案設計分析與整車的布置、車廂廂體體的形式、擺臂選型、尺寸參數(shù)、裝載質(zhì)量及制造材料，以及廂體的舉升形式和副車架的布置。選定了專用車的二類底盤，并詳細介紹了二類底盤及動力總成的參數(shù)，為下一步整車總布置做好準備。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 第 3 章 車廂裝置副車架設計計算 廂外形尺寸設計 步確定箱體尺寸及材料 根據(jù)任務書要求，需設計裝載質(zhì)量大于 6t 的擺臂式垃圾車。結(jié)合生產(chǎn)實際中對長距離大質(zhì)量運輸?shù)囊螅紘鴥?nèi)外同類產(chǎn)品及材料性能，廂體材料選擇 16體尺寸如圖 示。 圖 體 廂的設計規(guī)范及尺寸確定 將全金屬焊接車廂設計成等剛度體車廂是專用汽車設計的重點 就整車而言，可以看成由車輪、前軸、后橋殼、懸架、車架、車廂及其橡膠緩沖塊等不同剛度單元組合而成的彈性體，受力時，將按照各自的剛度產(chǎn)生各自的變形，其變形量與剛度成反比，吸收的能量與剛度成正比。 車廂剛度，無論是彎曲剛度還是扭轉(zhuǎn)剛度，都會增加車架的相應剛 度，兩者的剛度是相輔相成、互相補償?shù)?。當汽車前后左右車輪處于高差較大的路面，車架扭曲較大時，車廂應該有一定的扭轉(zhuǎn)隨動性。如果車相的扭轉(zhuǎn)剛度過大，當車架扭轉(zhuǎn)到一定程度時，車廂前支承緩沖塊相應的一側(cè)壓到極限位置，車廂縱梁的另一側(cè)可能離開緩沖塊，車廂前端的一大部分重量轉(zhuǎn)移到一側(cè)的車架縱梁上，縱梁可能超載損壞。如果黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 車廂扭轉(zhuǎn)剛度過小，能與車架扭轉(zhuǎn)隨動，當車架產(chǎn)生較大扭曲時，車廂可能因變形過大而早期損壞。 全金屬焊接等剛度車廂設計的規(guī)范化的定量的設計計算方法并不是很完善，根據(jù)一些經(jīng)驗，可以知道一些設汁規(guī)范和經(jīng)驗 數(shù)據(jù)： 車廂底板和側(cè)梁斷面應小些，布置應密集，這樣易于形成等剛度。垃圾汽車的車架斷面系數(shù)也應比同級噸位的貨車車架大一倍。 對于兩軸載質(zhì)為 6架按 體重物從 廂底板厚度應不小于 10選材強度等級大于 605文所設計的垃圾車，其額定載荷為 其車廂底板厚度取 8 車廂的內(nèi)部形狀應為簸箕形，底板前窄后寬，單邊角度 1 橫端面下窄上寬，單邊角度 1 這樣，當車廂 傾卸時，貨物不易在車廂內(nèi)卡住，易于傾卸。 由此，確定出 廂的尺寸如表 表 廂主要尺寸 長 (寬 (高 (底板厚 (2896 1857 960 8 側(cè)板厚 (底板傾斜角度 ( ) 側(cè)板傾斜角度 ( ) 8 1 1 車架的設計 在專用汽車設計時，為了改善主車架的承載情況，避免集中載荷，同時也為了不破壞主車架的結(jié)構(gòu)，一般多采用副車架 (副梁 )過渡。本車在工作中受較大的彎曲應力。因此，本車副車架縱梁采用兩根抗彎性能 較好的平直槽行梁，材料為 16 在增加副車架的同時，為了避免由于副車架剛度的急劇變化而引起主車架上的應力集中，所以對副車架的形狀、安裝位置及與主車架的連接方式都有一定的要求。 車架的截面形狀及尺寸 專用汽車副車架的截面形狀一般和主車架縱梁的截面形狀相同，多采用如圖 截面形狀尺寸取決于專用汽車的種類及其承受載荷的大小。對于隨車起重運輸車的副車架來說，在安裝起重裝置的范圍內(nèi)，應按如圖 提高副車架的抗扭和抗彎能 力。 參照國內(nèi)外總質(zhì)量相近車型的副車架縱梁端面尺寸，確定副車架縱梁端面尺寸為100、 80、 6 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 圖 車架的截面形狀 圖 強后的副車架截面形狀 12圖 強腹板的位置 強板的布置 車架中部 (液壓舉升機構(gòu)位置 )所受彎曲、扭曲最大，因此在這一區(qū)域應加加強板，考慮到零件的工藝性，由于下翼板所受彎曲應力較大，因此，加強板緊貼下翼板，為了避免下翼板由于鉆孔而導致抗彎強度下降，除與后加強板重疊部位，該加強板主要與腹板連接。 在縱梁 上加上加強板，加強板端頭區(qū)域車架容易產(chǎn)生集中應力。為了降低應力集中，加強板端頭形狀有三種設計方式，見圖 強板的三種設計方式 本副車架為了批量生產(chǎn)時工藝簡單，采用了圖 b）角型的端頭形狀。 車架的前端形狀及安裝位置 1) 在保證使用可靠的前提下，為了提高撓曲性，減小副車架剛度，應盡量減少副車架的橫梁，以減少對縱梁的扭轉(zhuǎn)約束。 2) 副車架油缸支承橫梁與翻轉(zhuǎn)軸橫梁形成框架。油缸支承橫梁應盡量靠近后懸架黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 前支承處的橫梁，最好能位于后框架之內(nèi)。因為這段主車架變形小，所以副車架對其扭轉(zhuǎn)約束 力也相應減弱，同時保證了舉升機構(gòu)的幾何特性。 3) 在副車架結(jié)構(gòu)要求剛性較高時，可在主、副車架中間增加一層橡膠墊，當主車架變形時以彈性橡膠的變形來減弱副車架對主車架的約束。 4) 副車架與主車架連接如圖 示。 圖 副車架與主車架的連接 受沖擊載荷時，此處出現(xiàn)應力集中，嚴重時造成主車架斷裂。這就要求副車架的前端結(jié)構(gòu)要設計成漸變截面，以減緩應力集中 (見圖 3圖 副車架的前端結(jié)構(gòu) 副車架前端形狀常有三種形狀 (見圖 對于這三種不同形狀的副車架前端，在其與主 車架縱梁相接觸的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如圖 3.8(c)所示：0 1h 0 1 5 2 0l m m。 （ a） U 形；（ b）角形；（ c） 圖 車架的三種前端形狀 如果加工上述形狀困難時，可以采用如圖 示的副車架前端簡易形狀，此時黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 斜面尺寸較大。 對于鋼質(zhì)副車架：0 5 7h m m；0 2 0 0 3 0 0l m m對于硬本質(zhì)副車架；0 5 1 0h m m；0車架在汽車底盤上布置時，其前端應盡可能地往駕駛室后圍靠近。 圖 車架相對于汽車底盤的安裝位置。在滿足軸荷分配的前提下，其中 足空壓機的位置即可； 般在 100 型螟栓距拱形橫梁的距離，一般控制在 500范圍內(nèi)。 （ a）剛質(zhì)副車架 ；（ b）硬木質(zhì)副車架 圖 車架前端簡易 形狀 圖 副車架的安裝位置 梁與橫梁的連接設計 橫梁與縱梁的連接方式主要有三種，見圖 23圖 梁與縱梁的連接 圖 a）橫梁與縱梁上下翼板連接，該種連接方式優(yōu)點是利于提高縱梁的抗扭剛度。缺點是當車架產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)變形時，縱梁上下翼面應力將大幅度增加，易引起縱梁上下翼面的早期損壞。由于車架前后兩端扭轉(zhuǎn)變形較小，因此本車架前后兩端采用了該種連接方式，為了提高縱梁的扭轉(zhuǎn)剛度采用了縱向連接尺寸較大的連接板。橫梁僅固定在腹板上 圖 b）橫梁僅固定在腹板上，這種連接形式連接剛度較差，允許截面產(chǎn)生自由蹺曲，可以在車架下翼面變形較大區(qū)域采用，以避免縱梁上下翼面早期損壞。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 圖 c）橫梁同時與縱梁的腹板及上或下翼板相連，此種連接方式兼有以上兩種方式連接的特點，但作用在縱梁上的力直接傳遞到橫梁上，對橫梁的強度要求較高。由于該車平衡懸架的推力桿與平衡懸架支架上的兩根橫梁連接，因此，這兩根橫梁與縱梁共同承受平衡懸架傳遞過來的垂直力 (反 )和縱向力 (牽引力、制動力 )。 綜合以上考慮，本副車架的縱梁與橫梁的連接采用第 3種方式，即橫梁同 時與縱梁的腹板及上或下翼板相連，同時為了降低成本和適于批量生產(chǎn)，本車架縱梁和橫梁的連接方式采用鉚接。 車架與主車架的連接設計 副車架與主車架的連接常采用如下幾種形式。 1) 止推連接板 綜合考慮三種連接方式的特點，以及裝配工藝性，本文設計的 副車架之間采用止推連接板式。 圖 接板上端通過焊接與副車架固定，而下端則利用螺栓與主車架縱梁腹板相連接。止推板的優(yōu)點在于可以承受較大的水平載荷，防止副車架與主車架縱梁產(chǎn) 生相對水平位移。相鄰兩個推止推連接板之間的距離在 500 1000 123圖 推連接板的結(jié)構(gòu) 2) 連接支架 連接支架由相互獨立的上、下托架組成，上、下托架均通過螺栓分別與副車架和主車架縱梁的腹板相固定，然后再用螺栓將上、下托架相連接，見圖 3于上、下托架之間留有間隙，因此連接支架所能承受的水平載荷較 小，所以連接支架應和止推連接板配合使用。一般布置是在后懸架前支座前用連接支架連接，在后懸架前支座后用止推連接板連接。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 123圖 接支架 車架的強度校核 如果已知車架在危險工況下，危險截面的彎矩為可計算出副車架在危險截面的彎矩2 : m a x 2 m a x 1 2M J M J J 副車架最大彎曲應力2足以下強度條件 : m a x2 m a x 122 式中 : H 副車架截面高度 ； 許用彎曲應力 (可查有關(guān)手冊 )。 以上所得出的副車架彎矩計算和強度校核公式完全可以用于設計計算和指導副車架的結(jié)構(gòu)設計。 自卸汽車車廂在舉升過程中，舉升力隨著舉升角 度的變化和貨物下卸量的變化而變化。為了確定油缸最大舉升力和其他支承件的結(jié)構(gòu)強度，必須了解車廂在整個舉升過程中力的變化規(guī)律，可以用解析法或作圖法求得。一般情況下，用作圖法比較方便。 從靜止開始，每隔 5 求一次舉升力。作圖方法如下 : 車廂舉升時，整個系統(tǒng)勻速運動，是一個力平衡系統(tǒng)?？筛鶕?jù)平衡體三力匯交原則作出力圖 (見圖 3 已知條件 :貨廂與貨物總質(zhì)量以及質(zhì)心作用點 A;油缸支承點以及 向 ;車廂翻轉(zhuǎn)軸對翻轉(zhuǎn)軸套的作用點 C;假設車廂；滿載不卸