遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 1 前言 汽車是作為一種交通工具而產(chǎn)生的 ,但發(fā)展到今天已經(jīng)不能把它理解為單純的行的手段 .因?yàn)?“汽車化 ”改變了當(dāng)代世界的面貌 ,它已經(jīng)成為當(dāng)代物質(zhì)文明與進(jìn)步的象征及文明形態(tài)的一種代表 .中國(guó)汽車工業(yè)的振興也必然會(huì)使中國(guó)的面貌煥然一新 ,在繁榮經(jīng)濟(jì) ,促進(jìn)四個(gè)現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn) ,提高中國(guó)人民的生活水平 ,推動(dòng)社會(huì)與地球上近四分之一的人類進(jìn)步方面 ,發(fā)揮重大作用 .現(xiàn)在人類社會(huì)在不斷的進(jìn)步與繁榮，交通的變革與發(fā)展在促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展中起了突出的作用，汽車作為一種交通工具的產(chǎn)生對(duì)社會(huì)更具有重要的意義。人類社會(huì)及人們生活的 “汽車化 ”，大大地?cái)U(kuò)大 了人們?nèi)粘；顒?dòng)的范圍，擴(kuò)大并加速了地區(qū)間、國(guó)際間的交往，成倍地提高了人們外出辦事的效率，極大地加速了人們的活動(dòng)節(jié)奏，促進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展與人類的快速進(jìn)步，開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代 “汽車社會(huì) ”這樣一個(gè)嶄新的時(shí)代。 據(jù)統(tǒng)計(jì) :在以前蒸汽機(jī)輪船與蒸汽機(jī)車的問(wèn)世曾推動(dòng)了當(dāng)時(shí)的產(chǎn)生革命。繼蒸汽機(jī)輪船與火車出現(xiàn)之后， 1886 年德國(guó)工程師戴姆勒與奔茨二人以汽油內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力，分別獨(dú)立地制成了最早的實(shí)用汽車。 1903 年美國(guó)人亨利 福特創(chuàng)建了福特汽車公司， 1908 年推出了 “T”型車，并于 1913 年建成了流水作業(yè)裝配線進(jìn)行汽車的大批量生產(chǎn)。這 項(xiàng)大生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)，為提高汽車質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本及以后的汽車工業(yè)大發(fā)展創(chuàng)造了條件。 1921 年 “T”型汽車的產(chǎn)量已占世界汽車產(chǎn)量達(dá) 200 萬(wàn)輛。 1927 年夏。 “T”型車成為歷史，共售出 1500 多萬(wàn)輛。 汽車問(wèn)世百余年來(lái) ,特別是從汽車產(chǎn)品的大批生產(chǎn)以及汽車工業(yè)的大發(fā)展以來(lái) ,汽車已經(jīng)為世界經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展、為人類進(jìn)入現(xiàn)代生活 ,產(chǎn)生了無(wú)法估量的巨大影響 ,為人類社會(huì)的進(jìn)步 做 出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn) ,掀起了時(shí)代的革命 . 汽車的作用對(duì)國(guó)際化的發(fā)展起著不可磨滅的作用 ,首先 ,以美國(guó)為例 :美國(guó)汽車工業(yè)早已經(jīng)發(fā)展成為與鋼鐵、建筑并列的三 個(gè)最大的行業(yè)之一 .如今美國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)與高薪技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛 ,但汽車工業(yè)仍不失為美國(guó)產(chǎn)業(yè)最主要的支柱之一 .在全球的汽車保有量中 ,美國(guó)生產(chǎn)的汽車占 34.8%.日本汽車工業(yè)在 1941 年已經(jīng)有 5 萬(wàn)輛的年產(chǎn)能力 ,1955 年就能達(dá)到 15萬(wàn)輛 . 下面具體介紹一下我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展 . 在舊中國(guó)沒(méi)有真正的制造汽車的工業(yè) .只有到中華人民共和國(guó)成立之初，毛澤東主席、周恩來(lái)總理等第一代國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人非常關(guān)注、親自參與建立中國(guó)汽車工業(yè)的重大決策，在前蘇聯(lián)援助中國(guó)建設(shè)一批重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目中列入建設(shè)一座現(xiàn)代化的載貨汽車工廠，并在中央重工業(yè)部下屬 機(jī)器工業(yè)局籌備組建期間，開(kāi)始了籌建的前期工作。 1953 年 7 月，毛主席親筆賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 題名的第一汽車制造廠在吉林省長(zhǎng)春市動(dòng)工興建，在中央動(dòng)員、全國(guó)支援和參與建設(shè)者的奮力拼搏下，實(shí)現(xiàn)了黨中央提出 “力爭(zhēng)三年建成長(zhǎng)春汽車廠和出汽車、出人才、出經(jīng)驗(yàn) ”的目標(biāo)，國(guó)產(chǎn)第一輛解放牌載貨汽車于 1956 年 7 月 13 日駛下總裝配生產(chǎn)線，從此結(jié)束了中國(guó)自己不能制造汽車的歷史，圓了中國(guó)人自己生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)汽車之夢(mèng)。 1957 年 5 月，一汽開(kāi)始仿照國(guó)外樣車自行設(shè)計(jì)轎車； 1958 年先后試制成功 CA71 型東風(fēng)牌小轎車和 CA72 型紅旗牌高級(jí)轎車，毛主席等國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人親 自試乘了東風(fēng)牌小轎車，十分高興地稱贊： “坐上自己制造的汽車了 ”；之后，紅旗牌高級(jí)轎車被列為國(guó)家禮賓用車，并用作國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人乘坐的慶典檢閱車。 進(jìn)入 60 年代，國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)行 “調(diào)整、鞏固、充實(shí)、提高 ”方針，在國(guó)家和省市支持下，形成了一批汽車制造廠、汽車制配廠和改裝車廠，其中，南京、上海、北京和濟(jì)南共 4 個(gè)較有基礎(chǔ)的汽車制配廠，經(jīng)過(guò)技術(shù)改造成為繼一汽之后第一批地方汽車制造廠，發(fā)展汽車品種，相應(yīng)建立了專業(yè)化生產(chǎn)模式的總成和零部件配套廠，為今后發(fā)展大批量、多品種生產(chǎn)協(xié)作配套體系形成了初步基礎(chǔ)。 在這個(gè)歷史階段，力求探索 汽車工業(yè)管理的改革，國(guó)家決定試辦汽車工業(yè)托拉斯，實(shí)施了促進(jìn)汽車工業(yè)發(fā)展的多項(xiàng)舉措， 60 年代中期工業(yè)托拉斯停辦。與此同時(shí)，汽車改裝業(yè)和摩托車制造業(yè)起步，重點(diǎn)發(fā)展了一批軍用改裝車，民用消防車、救護(hù)車、自卸車和牽引車相繼問(wèn)世，并為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了城市、長(zhǎng)途和團(tuán)體這三大類客車。北京最早試制二輪摩托車提供軍用，之后南京、南昌和濟(jì)南等地相繼試制三輪摩托車和機(jī)器腳踏車，當(dāng)時(shí)主要用于軍事、郵電、體育和城市短途運(yùn)輸，摩托車工業(yè)處于起步階段，與汽車工業(yè)創(chuàng)建密切相關(guān)的汽車科研事業(yè)和專業(yè)教育體系初步形成。 1964 年，國(guó)家確定在 三線建設(shè)以生產(chǎn)越野汽車為主的第二汽車制造廠、四川和陜西汽車制造廠。二汽是國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)、國(guó)內(nèi)提供裝備的工廠，采取了 “包建 ”（專業(yè)對(duì)口老廠包建新廠、小廠包建大廠）和 “聚寶 ”（國(guó)內(nèi)的先進(jìn)成果移植到二汽）的方法，同時(shí)在湖北省內(nèi)外安排新建、擴(kuò)建 26 個(gè)重點(diǎn)協(xié)作配套廠。一個(gè)嶄新的大型汽車制造廠在湖北省十堰市興建和投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)主要生產(chǎn)中型載貨汽車和越野汽車。與此同時(shí)，川汽、陜汽和與陜汽生產(chǎn)配套的陜西汽車齒輪廠，分別在四川省重慶市大足縣和陜西省寶雞市（現(xiàn)已遷西安）興建和投產(chǎn)，主要生產(chǎn)重型載貨汽車和越野汽車。 60 年代中后期， 國(guó)家提出 “大打礦山之仗 ”的決策，礦用自卸車成為其重點(diǎn)裝備，上海32 噸試制成功投產(chǎn)之后，天津 15 噸、常州 15 噸、北京 20 噸、 一 汽 60 噸（后轉(zhuǎn)本溪）和甘肅白銀 42 噸電動(dòng)輪礦用自卸車也相繼試制成功投產(chǎn)，緩解了冶金行業(yè)采礦生產(chǎn)裝備需遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 要。 為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)重型載貨汽車的需求，濟(jì)南汽車制造廠擴(kuò)建黃河牌 8 噸重型載貨汽車的生產(chǎn)能力，安徽淝河、南陽(yáng)、丹東、黑龍江和湖南等地方汽車也投入同類車型生產(chǎn)。邢臺(tái)長(zhǎng)征牌 12 噸重型載貨汽車（源于北京新都廠遷建）、上海 15 噸重載載貨汽車投產(chǎn)問(wèn)世。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) :在此期間，一汽、南汽、 上汽、北汽和濟(jì)汽 5 個(gè)老廠分別承擔(dān)了包建和支援三線汽車廠（二汽、川汽、陜汽和陜齒）的建設(shè)任務(wù)，其自身投入技術(shù)改造擴(kuò)大生產(chǎn)能力；地方發(fā)展汽車工業(yè)，幾乎全部仿制國(guó)產(chǎn)車型重復(fù)生產(chǎn)；據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，解放牌車型 20多家，北京 130 車型 20 多家，躍進(jìn)車型近 20 家，北京越野車近 10 家；改裝車生產(chǎn)向多品種、專業(yè)化發(fā)展，生產(chǎn)廠點(diǎn)近 200 家； 1980 年大中輕型客車生產(chǎn) 13400 輛，其中：長(zhǎng)途客車 6000 多輛；汽車零部件品種增多，廠家增加到 2100 家；摩托車工業(yè)初步形成， 1980年 24 個(gè)廠家生產(chǎn) 4.9 萬(wàn)輛。 在改革開(kāi)放方針指引下，汽 車工業(yè)進(jìn)入全面發(fā)展階段，主要體現(xiàn)在：汽車?yán)袭a(chǎn)品（解放、躍進(jìn)、黃河車型）升級(jí)換代，結(jié)束 30 年一貫制的歷史；調(diào)整商用車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，改變 “缺重少輕 ”的生產(chǎn)格局；建設(shè)轎車工業(yè)，引進(jìn)技術(shù)和資金，生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)轎車形成生產(chǎn)規(guī)模；行業(yè)管理體制和企業(yè)經(jīng)營(yíng)機(jī)制改革，汽車、摩托車車型品種、質(zhì)量和生產(chǎn)能力大幅增長(zhǎng)。 1981 1998 年，全國(guó)生產(chǎn)各類汽車?yán)塾?jì) 1452 萬(wàn)輛，其中：轎車 260 萬(wàn)輛，累計(jì)投資（包括引進(jìn)外資）近 1500 億元。至 1998 年底初步統(tǒng)計(jì)，有 20 多個(gè)國(guó)家、地區(qū)在中國(guó)建立了 600 多家外商投資企業(yè)，注冊(cè)資本 100 多億美元。 中共十四大和人大八屆四次會(huì)議確定將汽車工業(yè)列為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)， 1994 年國(guó)家頒布汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策， 1992 1998 年是中國(guó)汽車工業(yè)快速發(fā)展的 7 年，主要體現(xiàn)在： 汽車、摩托車產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益有所改善。 1992 年全國(guó)汽車年產(chǎn)量首次超過(guò)100 萬(wàn)輛， 1998 年生產(chǎn) 162.8 萬(wàn)輛，世界排名第 10 位。 1997 年全國(guó)摩托車年產(chǎn)量突破 1000萬(wàn)輛， 1998 年生產(chǎn) 879 萬(wàn)輛，成為世界摩托車生產(chǎn)大國(guó)，排名第 1 位。 1998 年中國(guó)汽車工業(yè)產(chǎn)品銷售收入 2504.7 億元，工業(yè)總產(chǎn)值（現(xiàn)行價(jià)） 2527.8 元。 產(chǎn)品 品種增加，開(kāi)發(fā)能力增強(qiáng)。全行業(yè)汽車基本車型 6 大類 120 多種，各類改裝汽車、專用汽車 750 多種，摩托車 15 個(gè)排量 1000 多種。主要企業(yè)集團(tuán)用于研究開(kāi)發(fā)的投資，一般為年銷售收入的 1 2，有的企業(yè)為 3 5，除轎車產(chǎn)品外，具有一定的自主開(kāi)發(fā)能力。 生產(chǎn)集中度明顯提高，經(jīng)濟(jì)規(guī)模初見(jiàn)端倪。 1998 年全國(guó)生產(chǎn)汽車 162.8 萬(wàn)輛中， 14 家賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 汽車企業(yè)集團(tuán)（公司）生產(chǎn) 148.5 萬(wàn)輛，其生產(chǎn)集中度占全國(guó)年產(chǎn)量的 91.21。 1998 年全國(guó)生產(chǎn)轎車 50.7 萬(wàn)輛，占全國(guó)汽車總產(chǎn)量的 31.14。 1998 年全國(guó)生產(chǎn)摩托車 879 萬(wàn) 輛中，年產(chǎn) 20 萬(wàn)輛以上的 11 家，其生產(chǎn)集中度占全國(guó)年產(chǎn)量的 60。 市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨向合理，產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步提高。 1998 年全國(guó)商用車（貨車客車）產(chǎn)量的輕（包括微）、中、重型車比例為 78.5:17.8:3.7；全國(guó)載貨車產(chǎn)量的輕（包括微）、中、重型車比例為 67:27.7:5.3；全國(guó)載貨車與乘用車（轎車客車）的產(chǎn)量比例為 40.6:59.4。1991 年全國(guó)私人汽車保有量 96 萬(wàn)輛（其中：客車、轎車 30 萬(wàn)輛）占當(dāng)年全國(guó)民用汽車保有量 606 萬(wàn)輛的 15.8； 1998 年私人汽車保有量 423.7 萬(wàn)輛（其中：客 車、轎車 230.7 萬(wàn)輛），占當(dāng)年全國(guó)民用汽車保有量 1319 萬(wàn)輛的 32.1。全國(guó)千人汽車保有量，從 1991 年的 5.2 輛到 1998 年增長(zhǎng)為 10.7 輛。 中國(guó)汽車工業(yè)經(jīng)過(guò) 50 年的發(fā)展，特別是改革開(kāi)放 20 年來(lái)的發(fā)展，取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。“六五 ”、 “七五 ”和 “八五 ”這 3 個(gè) 5 年計(jì)劃以平均 17.54和 24.5的速度大幅增長(zhǎng)； 1994年后產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，每年以 3 7的速度持續(xù)增長(zhǎng)。從此 ,中國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展形成了 ,向大規(guī)模、專業(yè)化、高水平的生產(chǎn)型過(guò)渡 ,以形成在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力 . 當(dāng)前，汽車已進(jìn)入人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。工業(yè)、農(nóng) 業(yè)、商業(yè)與國(guó)際貿(mào)易、教育、科技、文化、藝術(shù)、衛(wèi)生保健、國(guó)防以及其他各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)，以至人類的現(xiàn)代生活領(lǐng)域及家庭，都與汽車有緊密聯(lián)系。汽車已為世界經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展、為人類進(jìn)入現(xiàn)代生活，產(chǎn)生了無(wú)法估量的巨大影響，為人類社會(huì)的進(jìn)步 做 出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn)，掀起了一場(chǎng)劃時(shí)代的革命。 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 5 1 自卸汽車主要性能計(jì)算 1.1 普通自卸汽車底盤選型 專用汽車與普通汽車的區(qū)別主要是改裝了具有專用功能的上裝部分，能完成某些特殊的 運(yùn)輸和作業(yè)功能。因此在設(shè)計(jì)上，除了滿足基本型汽車的性能要求外，還要滿足專用功能要求，這就 形成了其自身的特點(diǎn)。專用汽車設(shè)計(jì)多選用定型的基本型汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。在根據(jù)所設(shè)計(jì)的專用汽車的功能和性能指標(biāo)要求，在功率匹配、動(dòng)力輸出、傳動(dòng)方式、外形尺寸、軸載質(zhì)量、購(gòu)置成本等方面進(jìn)行分析比較，優(yōu)選出一種基本型汽車底盤作為專用汽車改裝設(shè)計(jì)的底盤。能否選到一種好的汽車底盤，是能否設(shè)計(jì)出一種好的專用汽車的前提。 如上所述，專用汽車底盤選型的好壞對(duì)專用汽車性能影響很大。目前，改裝專用汽車選用的底盤主要是二類或三類汽車底盤，也有為某些專用汽車設(shè)計(jì)的專用底盤。目前我國(guó)對(duì)于常規(guī)的自卸汽車通常是采用二類汽車底盤改裝設(shè)計(jì) 。這是目前專用汽車設(shè)計(jì)中選用底盤型式最多的一種。 所謂二類底盤，即在基本型整車的基礎(chǔ)上，去掉貨箱。在改裝設(shè)計(jì)的總布置時(shí)，在沒(méi)有貨箱的汽車底盤上，加裝所需的工作裝置或特種車身。 在專用汽車底盤或總成選型方面，一般應(yīng)滿足下述要求： 1 適用性 對(duì)貨運(yùn)車用的總成應(yīng)適應(yīng)貨運(yùn)要求，保證貨運(yùn)安全無(wú)損；對(duì)各種專用改裝車的總成 適于專用汽車特殊功能的要求，并以此為主要目標(biāo)進(jìn)行改裝選型設(shè)計(jì)。 2 可靠性 所選用的各總成工作應(yīng)可靠，出現(xiàn)故障的機(jī)率少，零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命，且 同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于均衡。 3 先進(jìn)性 所選用的 底盤或總成，應(yīng)使整車在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順 性及通過(guò)性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同等車型的先進(jìn)水平。而且在專用性能上要滿足國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 4 方便性 所選用的各總成要便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修。處理好結(jié)構(gòu)緊湊與裝配調(diào)試空間合 理的矛盾。 由上條件考慮，此次設(shè)計(jì)我所選用的汽車底盤為東風(fēng) EQ3126GD19D 型汽車，其底盤賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 為二類底盤 1 。其具體信息 如表 1-1。 表 1-1 東風(fēng) EQ3126GD19D 型汽車底盤的 具體 參數(shù) Tablet.1-1 Tablet of Dongfeng EQ3126GD19D car underpens parameter 外型尺寸（ mm） (長(zhǎng) 寬 高 ) 685024702850 貨廂欄板內(nèi)尺寸（ mm）（長(zhǎng) 寬 高 ） 45002300800 軸數(shù) 2 軸距（ mm） 3950 輪距（前 /后）（ mm） 1910/1800 總質(zhì)量（ kg） 11995 額定載質(zhì)量（ kg） 5000 整備質(zhì)量（ kg） 6800 駕駛室前排準(zhǔn)乘人數(shù)（人） 3 接近角 /離去角（ ） 26/20 前懸 /后懸（ mm） 1250/1650 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù) 如表 1-2。 表 1-2 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù) Tabler.1-2 Tablet of engine parameter 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) YC6J180-21 最大功率 /轉(zhuǎn)速（ kw/ r/min） 132/2600 最大扭矩 /轉(zhuǎn)速 (Nm/ r/min) 5901700 1.2 動(dòng)力性計(jì)算 1.2.1 普通自卸汽車計(jì) 算有關(guān)整車參數(shù) 普通自卸汽車的計(jì)算有關(guān)整車參數(shù)如表 1-3 所示。 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 7 表 1-3 普通自卸汽車計(jì)算有關(guān)的整車參數(shù) Tablet.1-3 Tablet of cars count of parameter 名 稱 符 號(hào) 數(shù)值與單位 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 emP132 KW 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速 pn2600 r/min 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 emT590 Nm 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù) Tn 1700 r/min 車輪動(dòng)力半徑 dr0.520 m 車輪滾動(dòng)半徑 r 0.536 m 主減速比 0i4.77 汽車列車迎風(fēng)面積 DA 5.4435 2m 汽車列車總質(zhì)量 am11995 kg 其中汽車列車迎風(fēng)面積 DA 的計(jì)算式為： DA =BH， B 為輪距（ m）， H 為整車高度（ m）。 1.2.2 變速器速比 此次設(shè)計(jì)的普通自卸汽車的牽引車變速器速比 2 如表 1-4 所示。 表 1-4 牽引車變速器速比 Tablet.1-4 Tablet of draught cars transmission 擋 位 1 2 3 4 5 6 7 8 gi8.35 6.12 4.56 3.38 2.47 1.81 1.35 1.00 1.2.3 確定動(dòng)力性計(jì)算時(shí)所需的有關(guān)系數(shù) 系數(shù) 、 、0f、 k 和 DC 的確定結(jié)果如表 1-5 所示，回轉(zhuǎn)質(zhì)量 換算系數(shù) 如表 1-6 所示。 賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 表 1-5 動(dòng)力性計(jì)算所需確定的有關(guān)系數(shù) Tablet.1-5 Tablet of dynamic count certain coefficient 名 稱 符 號(hào) 數(shù) 值 發(fā)動(dòng)機(jī)外 特性修正系數(shù) 0.90 直接擋時(shí)傳動(dòng)系效率 0.89 其它擋時(shí)傳動(dòng)系效率 0.86 空氣阻力系數(shù) DC 0.5 滾動(dòng)阻力系數(shù) 0f0.012 k 0 表 1-6 回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) 的計(jì)算結(jié)果 Tablet.1-6 tablet of circumgyrate mass s result 擋位 1 2 3 4 5 6 7 8 1.2992 1.1709 1.1046 1.067 1.0462 1.0350 1.0292 1.0259 1.2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性 發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性是指發(fā)動(dòng)機(jī)油門全開(kāi)時(shí)的速度特性，是汽車動(dòng)力性計(jì)算的重要依據(jù)。外特性一般有三種獲得的方法，即由發(fā)動(dòng)機(jī)廠家或汽車底盤制造長(zhǎng)家提供，直接由發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)測(cè)出或由經(jīng) 驗(yàn)公式擬合。工程實(shí)踐表明，可用二次三項(xiàng)式來(lái)描述發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性，即： eT=a 2en+ben+c (1-1) 3 式中 eT發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩（ Nm）； ne發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速（ r/min）； a、 b、 c待定系數(shù)，由具體外特性曲線決定。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可得： eT=emT-22 )()( etptpem nnnnTT （ 1-2） 式中 emT發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩（ Nm） ； tn發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)速（ r/min）； 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 9 pn發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功 率時(shí)的轉(zhuǎn)速（ r/min）； pT發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩（ Nm），p T=9549pemnP。 由式（ 2-1）和（ 2-2）式，可得： a=2)( ptpemnnTT b=2)()(2ptpemtnnTTn c=emT-22)()(pttpemnnnTT 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率 時(shí)的轉(zhuǎn)矩： pT=9549pemnP=95492600132=484.795 Nm 由此可得： a=2)( ptpemnnTT =2)26001700(795.484590 =-0.1299 310 b=2)()(2ptpemtnnTTn =2)2 6 0 01 7 0 0()759.484590(1 7 0 02 =0.4416 c=emT-22)()(pttpemnnnTT =590-22)2 6 0 01 7 0 0(1 7 0 0)7 9 5.4 8 450( =214.639 即發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性方程為： 693.2144416.0101299.0 232 eeeee nncbnanT 1.2.5 汽車行駛方程式 汽車的動(dòng)力性可由汽車的行駛方程式表示，其計(jì)算公式為： jiwft FFFFF (1-3) 式中 tF驅(qū)動(dòng)力（ N）； fF滾動(dòng)阻力（ N）； 賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 wF空氣阻力（ N）； iF坡道阻力（ N）； jF加速阻力（ N）。 a:驅(qū)動(dòng)力tF專用汽車在地面行駛時(shí)受到發(fā)動(dòng)機(jī)的限制所能產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力tF與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩eT的關(guān)系為： tF=dge riiT 0 (1-4) 式中 gi變速器某一擋的傳動(dòng)比； 0i主減速器速比； 傳動(dòng)系統(tǒng)某一擋的機(jī)械效率； dr驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力半徑（ m）； 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性修正系數(shù)。 b:滾動(dòng)阻力fF專用汽車的滾動(dòng)阻力fF由下式計(jì)算： fF= gfmacos 式中 am專用汽車的總質(zhì)量（ kg）； 道路坡度角（ ）； f滾動(dòng)阻力系數(shù)。 滾動(dòng) 阻力系數(shù) f 取決于輪胎的結(jié)構(gòu)型式及氣壓、車輛的行駛速度、路面條件等因素。當(dāng)車速在 50 /h 以下時(shí)， f 可取常數(shù)。當(dāng)車速大于 50 /h 時(shí)， f 可表達(dá)成車速 V 的線性函數(shù)，有： f=0f+kv c:坡道阻力iF遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 11 專用汽車上坡行駛時(shí)，整車重力沿著坡道的分力為坡道阻力，其計(jì)算公式為： iF= agma sind:空氣阻力wF大 量實(shí)驗(yàn)表明，汽車的空氣阻力與車速 v 的平方成正比，即： wF= 2047.0 vAC DD 式中 DC 空氣阻力系數(shù)，專用汽車 DC 可取為 0.50.9。本次設(shè)計(jì)所取 DC 為 0.5。 DA 迎風(fēng)面積（ 2m ），可按 A=BH 計(jì)算。 B 為輪距 （ m）， H 為整車高度（ m）。 e:加速阻力jF加速阻力是汽車加速行駛時(shí)所需克服的慣性阻力，有： jF= jma式中 j汽車加速度（ m/ 2s ）； 傳動(dòng)系統(tǒng)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。 將（ 1-1）式、（ 1-4）式代入（ 1-3）式可得： jmvACafgmriicbnan aDDadgee 202 047.0)s i nc o s()( (1-5) 又因 rviin ge 377.0 0，并將其代入（ 1-5）式，整理后，得： )s inc o s(212 afCCBvAvjm a (1-6) 式中 gmCrciiCrrbiiBACrraiiAadgdgDDdg20120223033 7 7.00 4 7.01 4 2.0 (1-7) 賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 1.2.6 動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)的 計(jì)算 a:最高車速 按照汽車最高車速的定義，有 0,0 j ，代入式（ 1-6）可得： 0212 fCCBvAv 將上式代入 kvff 0得： 0)()( 20122 CfCvkCBAv 因 0)(4)( 20122 CfCAkCB 則令 )(4)( 20122 CfCAkCBD (1-8) 又因通常 A0,所以方程的第二個(gè)根即是所求專用汽車的最高車速maxv,有 : A DkCBv 2 )( 2m ax (1-9) 根據(jù)式 (1-5)和式 (1-6)計(jì)算各擋位時(shí)的系數(shù) A、 B、 21 CC、 和 D 值。 計(jì)算結(jié)果如表（ 1-7）所示。 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 13 表 1-7 各擋的 A、 B、 21 CC、 和 D 的計(jì)算結(jié)果 Tablet.1-7 Tablet of block A、 B、 1C 、 2C and Ds result 擋 位 A B 1C 2C D 1 -0.3483310 0.5280 410 0.1302 510 -0.1176 610 0.6656 410 2 -0.1372310 0.2837 410 0.9543 410 -0.1176 610 0.3321 410 3 -0.5684210 0.1575 410 0.7111 410 -0.1176 610 0.1943 410 4 -0.2322210 0.8652 310 0.5271 410 -0.1176 610 0.1052 410 5 -0.914110 0.4620310 0.3852 410 -0.1176 610 0.5502 310 6 -0.367410 0.2481310 0.2822 410 -0.1176 610 0.2869 310 7 -0.159910 0.1380310 0.2105 410 -0.1176 610 0.1532 310 8 -0.726010 0.7573 210 0.1559 410 -0.1176 610 0.7851 210 將直接擋（第 8 擋位）的 A、 B、 21 CC、 和 D 值代入式（ 1-9），可 得該自卸汽車的最高車速maxv，即： 23.106)107260.0(2 107851.0)101176.0(0107573.02 )( 0 2622m a x A DkCBv /h b:計(jì)算最大爬坡度maxi將最低擋（第一擋位）的 A、 B、 21 CC、 和 D 值代入式 2124 4AC ACBE 可得： 2809.0101176.0103483.04 101302.0103483.04105280.04 4 63 5324212 ）（）（ ）（）（AC ACBE將 E 值代入式 ）（ 20m a x 1a r c s in EfE 賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 可得： 63.15)2809.01012.02809.0a r c s i n (1a r c s i n 220m a x ）（ EfE 所 以該車的最大爬坡度maxi為： 2798.063.15maxmax tgtgi 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 15 2 自卸汽車的用途與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2.1 自卸汽車用途與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2.1.1 用途與分類 自卸汽車又稱翻斗車（ tipper， dump car），它是依靠自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓舉升機(jī)構(gòu)，使貨箱具有自動(dòng)傾卸貨物功能與復(fù)位功能的一種重要專用汽車。 自卸汽車主要運(yùn)輸砂、石、土、垃圾、建材、煤、礦石、糧食和農(nóng)產(chǎn)品等散裝并可三堆的貨物。其最大的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了卸貨 的機(jī)械化，從而提高了卸貨效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約勞動(dòng)力。因此，幾十年來(lái)它在國(guó)內(nèi)外獲得迅速發(fā)展與普及，至今其保有量大約占專用汽車的 25，并日趨完善，成為系列化多品種的產(chǎn)品。它具有以下多種分類方式。 1. 按用途分類 一般按用途分為兩大類：一類屬于公路運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕盾?；另一類屬于非公路運(yùn)輸?shù)?重型自卸車，重要用于礦區(qū)裝卸作業(yè)與大中型土建工程。 2. 按裝載質(zhì)量級(jí)別分類 可分為輕型自卸車（其裝載質(zhì)量一般小于 3.5t）；中型自卸車（ 4t8t）；重型自卸車（大 于 8t）。 3按傳動(dòng)類型分類 可分為機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)和電 傳動(dòng)三種類型。載重 30t 以下的自卸車主要采用機(jī)械傳動(dòng)；載重 80t 以上的重型自卸車多采用電傳動(dòng)。 4 按卸貨方式分類 有后傾式、側(cè)傾式、三面傾式、底卸式，以及貨箱升高后傾式等多種形式。其中以后 傾式應(yīng)用最廣。側(cè)傾式僅適用于車道狹窄與卸貨方向變換困難的場(chǎng)合。貨箱升高后傾式適用于 貨物堆集、變換貨位和往高處卸貨的場(chǎng)合。底卸式與三面卸式用于少數(shù)特殊場(chǎng)合。 5 按傾卸機(jī)構(gòu)分類 分直推式自卸車與杠桿舉升式自卸車。直推式又可細(xì)分為單缸式、雙缸式、多級(jí)式等。 杠桿式又可細(xì)分為杠桿前置式、杠桿后置式、杠桿中置式等。 6 按車廂結(jié)構(gòu)分類 按 欄板結(jié)構(gòu)分一面開(kāi)啟式、三面開(kāi)啟式、與無(wú)后欄板式（簸箕式）。按底板橫斷面形 狀分矩形式、船底式、弧底式。 賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 2.1.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 普通自卸汽車一般是在載貨汽車二類底盤（當(dāng)載貨汽車拆除貨廂后便稱為二類底盤）的基礎(chǔ)上，經(jīng)變型設(shè)計(jì)而成。通常由底盤、動(dòng)力傳動(dòng)裝置、液壓傾卸機(jī)構(gòu)、副車架以及專用貨箱等主要部分組成?？傎|(zhì)量小于 19t 的普通自卸車，一般才用 FR42 式二類底盤，即發(fā)動(dòng)機(jī)前置后軸驅(qū)動(dòng)的布置形式?？傎|(zhì)量超過(guò) 19t 的自卸車多采用 64 或 62 的驅(qū)動(dòng)形式。 車廂是用于裝載和傾卸貨物。它一般是由前欄板、左右側(cè)欄板、后欄 板和底板等組成。 圖 2-1 為典型的底板橫剖面呈矩形的后傾式車廂結(jié)構(gòu)。為避免裝載時(shí)物料下落碰壞駕駛室頂蓋，通常車廂前欄板加做向上前方延伸的防護(hù)擋板。車廂底板固定在才車廂底架之上。車廂的側(cè)欄板、前后欄板外側(cè)面通常布置有加強(qiáng)筋。 圖 2-1 車廂結(jié)構(gòu)圖 Fig.2-1 The diagram of railway configuration fig 舉升機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置一般從變速器總成的頂部或側(cè)面安裝取力器輸出動(dòng)力。取力器直接帶動(dòng)油泵或通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)油泵，從而產(chǎn)生油壓驅(qū)動(dòng)力。 自卸汽車的傾卸裝置由以下三個(gè)基本 部分組成： 傾卸機(jī)構(gòu) 由貨廂、副車架、鉸鏈軸以及傾卸杠桿機(jī)構(gòu)等組成。 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 由取力器、傳動(dòng)軸、油泵、管路系統(tǒng)、舉升油缸以及分配閥等組成。 附件系統(tǒng) 由安全撐桿、舉升限位裝置、后箱板自動(dòng)啟閉裝置、貨箱下落導(dǎo)向板、以遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 17 及副車架連接裝置等組成。 礦用重型自卸車由于受特殊的使用要求與使用環(huán)境制約，具有與普通自卸車不同的許多特點(diǎn)。如裝載量大、車速 低、運(yùn)距短、其軸荷不受公路法規(guī)限制可以選擇較大，以及在惡劣道路條件下有良好的通過(guò)性與機(jī)動(dòng)性等。因此，需專門設(shè)計(jì)底盤，其整車基本采用FR42 短軸距后卸貨形式。其駕 駛室一般為平頭偏置式。該密封良好的單座駕駛室平行布置在發(fā)動(dòng)機(jī)的一側(cè)，具有視野寬闊，通風(fēng)良好、便于動(dòng)力維修、整車面積利用率高等優(yōu)點(diǎn)。傳動(dòng)系有機(jī)械傳動(dòng)與電傳動(dòng)兩種并存的形式。懸架大多采用鋼板彈簧，也有采用橡膠懸架或硅油懸架。制動(dòng)系均為動(dòng)力制動(dòng)。其中，中、小噸位車多采用氣壓制動(dòng)，大噸位車則多采用油氣制動(dòng)（氣頂油），并已出現(xiàn)先進(jìn)的高壓全液壓制動(dòng)。貨箱舉升機(jī)構(gòu)普遍采用前端直推式。 2.2 自卸汽車主要性能參數(shù)的選擇 承擔(dān)公路運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕盾囃ǔＪ怯赏N貨車變型設(shè)計(jì)而成。其總體設(shè)計(jì)程序與載貨車基本相近?？傮w設(shè)計(jì) 人員應(yīng)進(jìn)行一系列的市場(chǎng)調(diào)研和同類車型資料的收集分析，摸清產(chǎn)品的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，了解有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等。在此基礎(chǔ)上擬定設(shè)計(jì)原則，協(xié)調(diào)使用、制造與經(jīng)濟(jì)三方面矛盾，處理好產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性與工藝?yán)^承性、零部件通用化程度以及生產(chǎn)成本的辨證關(guān)系然后進(jìn)入具體技術(shù)設(shè)計(jì)階段。 在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，首先進(jìn)行自卸車的結(jié)構(gòu)選型，確定舉升機(jī)構(gòu)類型與貨廂結(jié)構(gòu)形式，然后選擇自卸車總布置主要參數(shù)。 2.2.1 整車尺寸參數(shù)的確定 自卸汽車主要尺寸參數(shù)包括軸距、輪距、外廓尺寸、前懸、后懸、接近角、離去角 4等。詳見(jiàn)圖 2-2. 多數(shù)自卸汽車是同噸位級(jí)載貨車的變型改裝車，故其軸距 L、輪距 B、前懸 FL 、接近角 1r 均可不變。后懸則減短，離去角 2r 增大。貨廂與駕駛室之間距 C 常在100mm250mm 范圍內(nèi)選取。貨廂長(zhǎng) HL 根據(jù)裝載質(zhì)量和貨物密度確定。 賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 圖 2-2 自卸汽車主要尺寸參數(shù) Fig.2-2 The diagram of cars main size parameter 2.2.2 質(zhì)量參數(shù)的確定 自卸車質(zhì)量參數(shù)包括廠定最大裝載質(zhì)量em、整備質(zhì)量om、廠定最大總質(zhì)量am、質(zhì)量利用系數(shù)G、容積利用系數(shù)V，以及重心位置等。 1.廠定最大裝載質(zhì)量em根據(jù)用途、使用條件、用戶要 求以及所選用底盤允許承載能力綜合確定。同時(shí)應(yīng)主機(jī) 到噸位的合理分檔與產(chǎn)品的系列化。 由此并根據(jù)所選車輛的具體參數(shù)，確定其em=5t。 2.整備質(zhì)量omom指的是裝備齊全、加滿油水的空車質(zhì)量。它等于底盤的整備質(zhì)量與汽車改裝部分質(zhì)量之和。改裝部分質(zhì)量包括取力裝置、液壓系統(tǒng)、舉升機(jī)構(gòu)、副車架、貨廂以及其它改裝附件的質(zhì)量。 由此并根據(jù)所選車輛的具體參數(shù)，確定其om=6.8t。 3.廠定最大總質(zhì)量amam是按規(guī)定裝滿貨物、坐滿司乘人員的整備質(zhì)量?？砂聪率接?jì)算： rea mmmm 0遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 19 式中：0m自卸車整備質(zhì)量， kg； em廠定最大裝載質(zhì)量， kg； rm 額定司乘人員質(zhì)量，每人按 65kg 計(jì)。 因此并根據(jù)所選車輛的的具體 參數(shù)，確定其am=11995kg。 4 質(zhì)量利用系數(shù)GG是廠定最大裝載質(zhì)量em與其整車干質(zhì)量gom之比。 goeG mmG越大，則該車材料消耗少，材料利用率高。因此G可反映自卸 車設(shè)計(jì)制造水平 提高G的主要措施在于設(shè)法減輕傾卸機(jī)構(gòu)與貨廂質(zhì)量。承擔(dān)公路運(yùn)輸 15t 以下的中、重型自卸車之G約為 1.1 1.5;15t 以上礦用自卸車G約為 1 1.15。改裝自卸車的G一般均比基本車型低 。 5.貨廂最大舉升角、舉升時(shí)間、降落時(shí)間 貨廂最大舉升角是當(dāng)貨廂舉升至設(shè)計(jì)極限位置時(shí)，貨廂底部與車架平面之夾角。它取決于常運(yùn)貨物靜安息角 的大小。多數(shù)貨物靜安息角在 4045范圍。故為保證卸貨干凈，一般自卸汽車最大舉升角常取 5060。此外，尚應(yīng)注意在最大舉升角時(shí)，車廂后板下垂至最低點(diǎn)與地面保持一定卸貨高度。 舉升時(shí)間指滿載時(shí)從開(kāi)始舉升至最大舉升角所需的時(shí)間。 降落時(shí)間是指空載時(shí)貨廂從最大舉升角降至車架的時(shí)間。 賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 3 自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.1 舉升機(jī)構(gòu)的類型與選擇 自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)又稱傾卸機(jī)構(gòu)，包括貨廂、副車架、車廂鉸鏈、舉升油缸等。現(xiàn)代自卸汽車的舉升機(jī)構(gòu)均以液壓能作為舉升動(dòng)力。 目前，自卸汽車上常用的舉升機(jī)構(gòu)一 般分為兩大類：直推式和連桿組合式。 直推式按照油缸與車廂連接點(diǎn)的位置又分為前置式與后置式。按照舉升油缸的級(jí)數(shù)分為單級(jí)與多級(jí)。按照油缸數(shù)目分為單缸與雙缸。 直推式舉升機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于設(shè)計(jì)、布置簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、油缸行程小、舉升效率高等優(yōu)點(diǎn)，但 通常采用多級(jí)液壓缸，制造成本高，密封性要求高等缺點(diǎn)；連桿組合式一般由三角臂、副車架和車廂構(gòu)成。此類舉升機(jī)構(gòu)具有舉升平順，舉升剛度好，使油缸行程成倍增長(zhǎng)，可采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性好、易與加工的單缸，布置靈活多樣，制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)布置比較復(fù)雜，系統(tǒng)質(zhì)量較大等缺點(diǎn) 。 此次設(shè)計(jì)，采用東風(fēng) EQ3126GD19D 型自卸汽車底盤，舉升機(jī)構(gòu)采用雙缸三級(jí)直推式舉升機(jī)構(gòu) 。 3.2 舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)與受力分析及參數(shù)選擇 3.2.1 直推式舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與受力分析及參數(shù)選擇 東風(fēng) EQ3126GD19D 型自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)采用 單 缸三級(jí)直推式舉升機(jī)構(gòu)，入圖 3-1 所示。 a：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 該車總布置基本參數(shù)如下： 廠定最大裝載質(zhì)量am： 5000kg; 最大舉升角max： 55 2 用作圖法進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，其結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖 4-1。圖中 OAB 為舉升初始位置，其舉升總質(zhì)量質(zhì)心為 C。由總布置獲得： a=55、 b=1860、 18000 b、 1L =160。 油缸總行程 L 計(jì)算：總行程 L 應(yīng)保證最大舉升角max的設(shè)計(jì)要求?？筛鶕?jù)余弦定理，從 OA ,B 中解出： 12m a x,2,2 )c o s (2( LOBOAOBOAL (3-1) 5 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 21 式中 1861186055 2222 baOA )1 8 6 055a r c t a n ()a r c t a n (1 ba1.693 1020212)(a r c t a n babbL 4.75 4.1811)c o s ( 21 0, bOB 代入式 (3-1)得 : mmL 16701607.1829160)75.455c o s (4.1811186124.18111861 0022 根據(jù) L=1670mm, 選 取 油 缸 型 號(hào) 為 3TG-D100L1670, 其 三 級(jí) 行 程 分 別 為555,555,560 321 LLL 。 圖 3-1 東風(fēng) EQ3126GD19D 型自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖 Fig.3-1 The diagram of Dongfeng EQ3126GD19D car raise exercise fig b：舉升機(jī)構(gòu)受力分析與參數(shù)選擇 如前所述，自卸汽車之油缸舉升力應(yīng)保證最大舉升質(zhì)量時(shí)所需的舉升力矩。為此，對(duì)東風(fēng) EQ3126GD19D 型自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)的最大受力狀況（即舉升初始狀態(tài)）進(jìn)行受力分析，如圖 3-2 所示。 賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 圖 3-2 東風(fēng) EQ3126GD19D 型自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)受力圖 Fig.3-2 The diagram of Dongfeng EQ3126GD19D cars raise press fig 通過(guò)受力分析，求得油缸舉升力 P、各級(jí)油缸直徑321 ddd 、，以及各級(jí)油缸力矩比系數(shù)321 、等主要參數(shù)如下： a:油缸舉升力 P 油缸舉升力 P 對(duì)貨廂翻轉(zhuǎn)中心 O 產(chǎn)生的舉升力矩pM與對(duì)舉升總質(zhì)量wm對(duì) O 點(diǎn)的阻力矩wM應(yīng)取得平衡。即： wp MM 油缸舉升力矩 s in OAPMp最大舉升阻力矩 iwww XmM 由此可知： iww XmOAP s in 所以，油缸舉升力 wiw mOAXP sin(3-2) 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 23 式中 wm舉升總質(zhì)量，等于廠定最大裝載質(zhì)量em與貨廂質(zhì)量gm之和。本次設(shè)計(jì)中之602410245000 gew mmm ； iwX質(zhì)心至翻轉(zhuǎn)中心水平坐標(biāo)，它是隨車廂舉升角 變化 。 )c o s (0 OCX iw，當(dāng) =0時(shí)， iwX為最大值， mmOCOCXw 1 7 0 0c o s 0m ax ； 油缸軸心線與底座 OA 之夾角，在舉升過(guò)程中 為變量，因此油缸舉升力也隨之成為變量。 由式（ 4-2）可知，當(dāng) iwX為最大， 角為最小時(shí)，油缸舉升力 P 為最大舉升力，由圖 可知： mmOCOCX w 1 7 0 0c o s 0m ax ； 又因?yàn)椋?77.58min 由此可求得maxP 6： 14.69136024796.01861 170077.58s i n m a xm a x wow mOA XP c:油缸直徑的確定 油缸推力 與油缸直徑的關(guān)系式為： pdP i4 2 (3-3) 式中 p液壓系統(tǒng)額定工作壓力，由于 p 越高，對(duì)密封要求也就越高，成本亦上升， 故本次設(shè)計(jì)所選 p 為 10MaP。 將式（ 3-3）代入式（ 3-2）中，即可得到各級(jí)油缸的最 小直徑： wwi mOAXpds in42由 此 可得： pOAmXd wwi sin4 賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 按上式可計(jì)算出各級(jí)油缸的最小直徑后，再經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化，選定油缸直徑系列為：。， mmdmmdmmd 6080100 321 由式（ 3-3）可計(jì)算出各節(jié)油缸總推力分別為： Npdp 7854104 1.04 62211 Npdp 5027104 08.04 62222 Npdp 2 8 2 7104 06.04 62233 d:各級(jí)油缸力矩比系數(shù) 各級(jí)油缸剛要伸出時(shí)的力矩比系數(shù)等于相應(yīng)的舉升力矩與阻力矩之比。 即： wipii MM 舉升力矩piM按式： s in OAPM p 可求得如下： 1 3 7 0 065.69s i n18617854s i n 111 op OAPM Nm 900086.74s in18615027s in 222 op OAPM Nm 486061.67s in18612827s in 333 op OAPM Nm 阻力矩wiM可按式： c o sm axwwiwwwi XmXmM 可求得如下： 1444600c o s170085041 wM Nm 1376081.17c o s170085042 wMNm 950085.35c o s170085043 wM Nm 代入式： 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 25 wipii MM 可求得如下： 89.1106.144 1013722 5 5111 wpMM 31.1106.137 109022 55222 wpMM 02.11095 106.4822 5 5333 wpMM 將上述全部計(jì)算結(jié)果匯總?cè)绫?3-1。 表 3-1 東風(fēng) EQ3126GD19D 舉升機(jī)構(gòu)特性參數(shù)匯總表 Tablet.3-1 Tablet of Dongfeng EQ3126GD19D car raise identity confluence tablet 名稱 單位符號(hào) 計(jì)算結(jié)果 運(yùn)動(dòng)參數(shù) 車廂舉升角 () 0 17.81 35.85 55 油缸與底座夾角 () 69.65 74.86 67.61 58.77 油缸行程 L(mm) 0 560 1115 1670 各級(jí)缸徑 d(mm) 100 80 60 力學(xué)參數(shù) 各級(jí)缸初推力 P(Nm) 7850 5023 2825 舉升力矩 pM (Nm) 13700 9000 4860 力矩比系數(shù) 1.89 1.31 1.02 賀國(guó)翹：普通自卸汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 4 普通自卸汽車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 液壓系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4.1.1 工作原理 圖 4-1 為普通自卸汽車液壓系統(tǒng)工作原理。該系統(tǒng)由取力器、油泵、液壓控制閥、油缸、限位閥、油箱 、操縱系統(tǒng)以及油管系統(tǒng)等組成。 圖 4-1 舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)工作原理 Fig.4-1 The diagram of cars raise hydraulic pressure system theory 其工作原理如下 7 ： a:準(zhǔn)備 先使自卸汽車處于駐車制動(dòng)狀態(tài)，并將變速器置于空擋。 將轉(zhuǎn)閥手柄置于水平初始位置。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，然后踩離合器，結(jié)合取力器使油泵進(jìn)入工作狀態(tài)。此時(shí)液壓油經(jīng)油泵、單向閥、液壓換向閥流回油箱。 b:舉升 將轉(zhuǎn)閥手柄逐漸向上轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉換向閥。此時(shí)從油泵經(jīng)單向閥來(lái)的高壓油，經(jīng)分流體后分別進(jìn)入左、右油缸，實(shí)現(xiàn)舉升。油缸舉升到最大行程 時(shí)，撥動(dòng)限位閥，將高壓油路與回 油路接通而卸荷，舉升停止，貨廂處于舉升最高位置。 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 27 c:保持 將轉(zhuǎn)閥手柄置于 “保持舉升區(qū)間 ”，并切斷取力器停止油泵工作。此時(shí)壓力油被鎖死在油缸內(nèi)?？砂葱枋关泿幱谌我馀e升位置保持。 d:降落 分緩慢降落和快速降落 將轉(zhuǎn)閥手柄推至慢落位置，回油路僅部分打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)車箱緩慢降落。 若將轉(zhuǎn)閥手柄推到底，則回油路被全部打開(kāi)，油泵下腔油液經(jīng)分流體向油箱快速回油。 4.1.2 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置 自卸汽車液壓系統(tǒng)由液壓能產(chǎn)生部件、工作部件與操縱控制部件三大部分組成。 a:液壓能產(chǎn)生部件 液壓