機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-高位自卸汽車的設(shè)計(jì)

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的自卸汽車其卸貨方式為散裝貨物沿汽車大梁或者側(cè)向卸下，貨，可以將車廂舉升到任意高度后停止舉升，然后車廂翻轉(zhuǎn)以達(dá)到自動(dòng)卸貨。也隨之可靠關(guān)閉。舉升和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的安裝空間不超過車廂底部與大梁間的空間，好的動(dòng)力傳遞性能。的過程中除了機(jī)構(gòu)分析還要考慮到結(jié)構(gòu)的受力和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定即使用過程中維護(hù)的方便。 1 2 2 2 3 4 13四CATIA建模和運(yùn)動(dòng)仿 14 15 15 16 16 16 17 17 17 19程車，由汽車底盤、液壓舉升機(jī)構(gòu)和貨廂組成。在土木工程中，常同挖掘機(jī)、裝載機(jī)、帶式輸送機(jī)等聯(lián)合作業(yè)，構(gòu)成裝、運(yùn)、卸生產(chǎn)線，進(jìn)行土方、砂石、間和勞動(dòng)力，縮短運(yùn)輸周期，提高生產(chǎn)效率，降低運(yùn)輸成本，并標(biāo)明裝載容積。是常用的運(yùn)輸機(jī)械。要的傾斜位置上。車廂利用自身重力和液壓控制復(fù)位。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的自卸汽車其卸貨方式為散裝貨物沿著汽車大梁卸下或者側(cè)高些，目前的自卸汽車就難以滿足要求。卸汽車可以在相同的面積上更快的堆積更多的貨物。而不用其它機(jī)械配合作業(yè)，提高了工作效率。2.在比較水平的狀態(tài)下,能將滿載貨物的車廂平穩(wěn)地舉升到一定的高度，最大升程Smax見表。4.在舉升過程中可在任意高度停留卸貨。廂門也隨之可靠關(guān)閉。的安裝面不超過車廂側(cè)面。7.結(jié)構(gòu)盡量緊湊、簡(jiǎn)單、可靠，具有良好的動(dòng)力傳遞性能。表2-1機(jī)構(gòu)要求數(shù)據(jù)表（單位：mm）aWB舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以有多個(gè)方案來實(shí)現(xiàn)車廂舉升和后移運(yùn)動(dòng)。利用連桿機(jī)構(gòu)舉出各種方案和它們的特點(diǎn)，選擇比較恰當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成車廂的舉升和下降。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：計(jì)要求，需將桿BC、EF做得很長(zhǎng)，甚至中不能實(shí)現(xiàn)。工作原理：車廂底部的鉸鏈相聯(lián)。舉升時(shí)，液壓油缸1伸長(zhǎng)，推動(dòng)L形桿BCD繞鉸鏈B逆時(shí)針轉(zhuǎn)過角度∠,使E端上升；與此同時(shí)，液壓缸2也聯(lián)動(dòng)工作，使車廂也轉(zhuǎn)過角度∠,從而使車廂在上升過平。隨著BCD桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，E點(diǎn)后移，同時(shí)帶動(dòng)車廂后移，當(dāng)E點(diǎn)與到最大。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：1．該機(jī)構(gòu)最大的缺點(diǎn)在于車廂全部重量均有L形桿BCD承擔(dān)，由于DE很長(zhǎng)，BCD受到很大的扭矩作用。這就對(duì)L形桿的強(qiáng)度提出很高要求，同時(shí)也限制了量。工作原理：如上圖所示，該舉升機(jī)構(gòu)是由長(zhǎng)度相等的兩桿AC和BD彼此鉸接于E點(diǎn)；AC桿的A鉸接。當(dāng)活塞F右移時(shí)，車廂上升，同時(shí)向后移動(dòng)；活塞F左移時(shí)，車廂下降，同時(shí)動(dòng)。如上圖，設(shè)AE=BE=a，CE=DE=b，舉升前∠CAB=φ1，舉升后∠CAB=桿的中點(diǎn)。轉(zhuǎn)卸貨時(shí)，這種影響尤為顯著。為了消除這種影響，可將E取為兩桿的中點(diǎn)，同時(shí)，為了使車廂在上移時(shí)能夠移，需要將C點(diǎn)換成滑動(dòng)鉸接，而D點(diǎn)換成固定鉸接。如下圖所示：最好用作圖法將極限為之畫出來。上；同時(shí)由于A點(diǎn)向后移動(dòng)，故車廂上的D點(diǎn)也隨之后移，于是整個(gè)車廂就向后移動(dòng)。設(shè)AC=BD＝l，舉升前∠CAB=φ1，舉升后∠CAB=φ2，則有該舉升機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：缺點(diǎn)：液壓缸水平布置時(shí)，在舉升初始階段，傳動(dòng)角很小，不利于工作。根據(jù)以上缺點(diǎn)，可以將液壓缸改為豎直布置的形式，如下圖：壓缸的推程需要很大，不易實(shí)現(xiàn)。為了解決以上矛盾，可以采用以下多級(jí)舉升機(jī)構(gòu)：壓缸的推程需要很大，不易實(shí)現(xiàn)。液壓缸處空間變得較小，故將液壓缸布置在機(jī)構(gòu)的中間部位。已知的車廂等重要的尺寸：車廂尺寸（L×W×H）aWLtHdB舉升機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：設(shè)AD=BC=CF=DE=l，初始位置∠HAB=φ0，到達(dá)最大升程時(shí)∠HAB=φ1由幾何關(guān)系可得：得□MHN=□CHN-□CHM=(180－2×7.2°)－37.9°=127.7°□MHN=□CHN-□CHM=(180－2×38.6°)－42.5°=60.3°所以液壓缸行程S=MN2?MN1＝864－436=428mm塞桿直徑為50mm。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)車廂翻轉(zhuǎn)的功能的機(jī)構(gòu)，同車廂舉升機(jī)構(gòu)一樣，梁間的空間。結(jié)構(gòu)盡量緊湊，可靠，具有良好的動(dòng)力傳遞性能。既要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其結(jié)構(gòu)說出這種方案的主要特點(diǎn)，然后選擇使用。起，實(shí)現(xiàn)空間的有效利用和結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化。如果和舉升機(jī)構(gòu)的方案一結(jié)合考慮，平且能夠?qū)崿F(xiàn)很好的控制，是可以考慮采用這個(gè)方案的。轉(zhuǎn)支座的地方或者利用汽車底盤間隙合理安裝布局可以避免行程較大的缺點(diǎn)。卸貨。3.2.2翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中B和H的豎直高度差H=400，偏轉(zhuǎn)角度X=55°。在機(jī)構(gòu)計(jì)算中可以看出當(dāng)L3的尺寸較大的時(shí)候，需要的L1和L2的長(zhǎng)度也要增大考慮到車廂的長(zhǎng)度是3900，為了受力狀態(tài)良好，E點(diǎn)安排在車廂的重心到最高時(shí)，L1=L2和L2在一條直線上，機(jī)構(gòu)鎖死?？梢砸欢ń嵌葧r(shí)，廂門也打開相同的角度。由此可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)角度之間的函數(shù)關(guān)系。題目中沒有給車廂側(cè)面的空間，如果安裝在車廂底部，控制桿會(huì)影響卸貨。廂門開合機(jī)構(gòu)是基于實(shí)用的目的選擇了廂門開合機(jī)構(gòu)中的利用重力自由開廂門自由的打開。四CATIA建模和運(yùn)動(dòng)仿真機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的視頻文件。以下是通過CATIA做的速度與加速度的分析。與加速度便可得整個(gè)車廂的速度與加速度。當(dāng)油缸的速度是以500mm/s勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候得到的曲線圖底盤運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)速度的模為參量，速度相對(duì)平滑，大約穩(wěn)定在1.40m／s，上升曲線沒有突變，不會(huì)給油缸和車廂帶來沖擊，有利于延長(zhǎng)機(jī)器的使用時(shí)間。舉升過程中的分析改進(jìn)意見，這個(gè)分析過程使用的是勻缸起步的時(shí)候，車廂的加速度很大，而且勻速運(yùn)動(dòng)的油缸只存在與理想條件中。實(shí)際油缸都是先加速后勻速的，在機(jī)構(gòu)難以做重大的改動(dòng)的情況下，可以改善輸入運(yùn)動(dòng)改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)?？梢酝ㄟ^使用節(jié)流閥等油缸控制元件，使油缸的速度以多項(xiàng)式的運(yùn)動(dòng)速度變化，減小加速度的變化，這樣可以優(yōu)化機(jī)構(gòu)的工作環(huán)境可以延長(zhǎng)機(jī)器的使用時(shí)間。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和仿真并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析。面形狀的設(shè)計(jì)是否符合受力要求。1）培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐技能，樹立正確的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的一般方法和規(guī)律，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的能力。2）通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，熟悉設(shè)計(jì)過程，學(xué)會(huì)準(zhǔn)確使用資料，設(shè)計(jì)計(jì)算，分析設(shè)計(jì)結(jié)果，繪制圖樣，在機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的運(yùn)用上得到訓(xùn)練。3）在課余時(shí)間，提供一個(gè)較為充分的設(shè)計(jì)空間，使在鞏固所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)，在設(shè)計(jì)實(shí)踐中深刻領(lǐng)會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)涵。1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)備：明確設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)要求，工作條件，針對(duì)設(shè)計(jì)分析調(diào)研，查閱有關(guān)資料，參觀現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物。之間的連接方式，擬定若干可行的設(shè)計(jì)方案。3）總體設(shè)計(jì)：對(duì)所擬定的發(fā)難進(jìn)行計(jì)算，分析，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行必圖。4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（本次沒有用到這一步針對(duì)某一部件，如部分傳動(dòng)裝置或執(zhí)行定其結(jié)構(gòu)尺寸和裝配關(guān)系，完成裝配圖樣設(shè)計(jì)和零件圖樣設(shè)計(jì)。5）整理文檔：整理設(shè)計(jì)圖樣，編寫設(shè)計(jì)說明書。1）循序漸進(jìn)，逐步完善：在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，要意識(shí)到，敲和認(rèn)真思考才能得到一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案。2）鞏固機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能，注重設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練：機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容繁多，認(rèn)識(shí)、分析、解決問的基本方法，提高設(shè)計(jì)能力。3）汲取傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，勇于創(chuàng)新：機(jī)械設(shè)計(jì)題目主要來自工程實(shí)際中的常見問題，承前人的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)發(fā)揮主觀能動(dòng)性，勇于創(chuàng)新，在設(shè)計(jì)實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。4）整體著眼，提高綜合設(shè)計(jì)素質(zhì)：在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該自居加強(qiáng)自主設(shè)計(jì)意識(shí)，從設(shè)計(jì)目標(biāo)出發(fā)，首先解決主要矛盾，逐漸解決次要矛盾。1）創(chuàng)新原則：設(shè)計(jì)是人們?yōu)檫_(dá)到某種目的所做的創(chuàng)造性工作，以內(nèi)創(chuàng)創(chuàng)新提供了更好的機(jī)會(huì)。2）安全原則：產(chǎn)品安全可靠的工作是對(duì)設(shè)計(jì)的基本要求。設(shè)計(jì)為了保障機(jī)械的進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。3）工藝性原則：構(gòu)件圖樣設(shè)計(jì)完成后，要力求使部件的結(jié)構(gòu)工藝性合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工。這個(gè)設(shè)計(jì)經(jīng)過分析驗(yàn)證，達(dá)到了設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)要求。如果考慮到應(yīng)用的問題，則需要很多的因素，針對(duì)這些設(shè)計(jì)要求進(jìn)行改進(jìn)。的運(yùn)動(dòng)曲線，減小目標(biāo)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)中的沖擊。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。計(jì)要求，發(fā)生干涉和剛性沖擊等，可以根據(jù)實(shí)際條件，改進(jìn)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)之后，通過機(jī)械原理的應(yīng)用。我知道了自己還需要學(xué)習(xí)很多知識(shí)，書我要繼續(xù)學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取做的更好。首先我想感謝學(xué)校開設(shè)機(jī)械綜合設(shè)計(jì)這門課程這極大地讓我們認(rèn)識(shí)到自身的不足以及機(jī)械所要求的嚴(yán)謹(jǐn)，課上的答辯為我們以后做項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。還有何朝明老師，在整個(gè)設(shè)計(jì)中，從項(xiàng)目規(guī)劃到尺度綜合，到運(yùn)動(dòng)學(xué)分析以及最后的設(shè)計(jì)說明書，這一系列環(huán)節(jié)都離不開何老師的細(xì)心指導(dǎo)。因?yàn)槭堑谝淮巫珜懺O(shè)計(jì)說明書，在許多細(xì)節(jié)方面考慮不周，對(duì)此，何老師都給予了耐心的解答與指正。另外，還要感謝我們班沃野同學(xué)，從他那塊得到CATIA軟件以及一些教學(xué)視頻為建模省了很大一部分時(shí)間。[1]謝進(jìn),萬(wàn)朝燕,杜立杰.機(jī)械原理[M].北京[2]機(jī)械工程手冊(cè)[S],第十八篇,機(jī)構(gòu)選型與運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,[3]丘宣懷等.機(jī)械設(shè)計(jì).北京[4]朱新濤,許祖敏,徐峰等.CATIA機(jī)械設(shè)計(jì)從入門到精通.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011年7