載重汽車主要性能參數(shù)及車廂設(shè)計(jì)計(jì)算案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u31307載重汽車主要性能參數(shù)及車廂設(shè)計(jì)計(jì)算案例概述 1302841.1整車尺寸參數(shù) 194081.2質(zhì)量參數(shù) 1152801.3其他性能參數(shù) 2130341.4車廂結(jié)構(gòu)形式 2287441.5車廂設(shè)計(jì)規(guī)范及尺寸確定 41.1整車尺寸參數(shù)技術(shù)要求：外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：4540mm×1800mm×1950mm；軸距：2850mm；輪距（前/后）：1480mm/1470mm；最小離地間隙：190mm。1.2質(zhì)量參數(shù)自卸車是一種特殊的車輛，它使用車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)液壓缸對(duì)工作部件進(jìn)行舉升，然后將小車傾斜到特定角度以將其卸載。并且通過自身重力下降復(fù)位到原始位置，組裝噸位有兩種類型。大型和超大型非鋪裝路自卸車主要用于運(yùn)輸作業(yè)，例如建筑工地和大型礦山，水利設(shè)施等。它們通常與挖掘機(jī)結(jié)合使用。這種卡車也稱為采礦自卸卡車。它的長(zhǎng)度，寬度，高度和軸重不受道路交通法規(guī)的限制一般不能在道路上行駛，只能在礦山和建筑工地使用，裝載質(zhì)量超過20噸[25]。用于公路運(yùn)輸?shù)男⌒?，中型和大型常?guī)自卸車主要負(fù)責(zé)運(yùn)輸散裝物料，例如沙子，土壤和煤炭，通常與叉車結(jié)合使用。一些自卸車也被稱為專業(yè)自卸車，因?yàn)樗鼈兪菫樘厥饽康亩O(shè)計(jì)的，例如：帶有擺臂的自動(dòng)裝卸機(jī)，自動(dòng)裝卸垃圾車等。載重汽車根據(jù)卸載方向不同可分為后擋板式、側(cè)擋板式、3開式、5開式等，通常由底盤、動(dòng)力傳動(dòng)裝置、液壓翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、副車架、特殊的貨箱等組成。如圖2-1所示。1—液壓傾卸操縱機(jī)構(gòu)；2—三角臂；3—油缸；4—拉臂；5—車箱；6—翻轉(zhuǎn)軸支座；7—安全支架；8—儲(chǔ)油箱；9—油泵；10—備胎；11—擋泥板；12—鎖啟機(jī)構(gòu)；13—副車架；14—防護(hù)欄圖2-1典型自卸貨車的部件示意圖翻轉(zhuǎn)裝置主要由以下三個(gè)部分組成：（1）翻轉(zhuǎn)機(jī)械：由杠桿機(jī)構(gòu)、副車架、鉸鏈軸、物料箱等組成。其中物料箱用來裝貨卸貨，一般由前后板、左右板、底板構(gòu)成。（2）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)：由傳動(dòng)軸、油缸、油泵、分配閥、取力器等組成。（3）附件：限位裝置、貨廂后板自動(dòng)啟停裝置、下落導(dǎo)向板、安全支撐桿等組成[26]。1.3其他性能參數(shù)（1）載重自卸汽車質(zhì)心位置載重自卸汽車的質(zhì)心位置位于汽車質(zhì)量的中心位置。質(zhì)心位置在運(yùn)輸和工作時(shí)對(duì)汽車的操控有一定的影響。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)要使車輛的質(zhì)心的位置盡可能靠近汽車的實(shí)際質(zhì)心位置[27]。（2）自卸汽車的最大舉升角最大舉升角的確定使前提是確定傾卸的安息角。設(shè)計(jì)時(shí)，車廂的最大舉升角θmax必須大于貨物安息角，以保證把車廂內(nèi)的貨物卸凈。表2-2常見貨物的安息角如下表物料名稱

煤

焦炭鐵礦石銅礦細(xì)砂粗砂水泥安息角

27°~45°

50°

40°~45°35°~45°

30°~35°

50°

40°~50°

1.4車廂結(jié)構(gòu)形式自卸車車廂在設(shè)計(jì)過程中首先需要滿足車輛的裝載噸位、其次是車廂的承載強(qiáng)度和剛度，此外還需要考慮車廂的安裝和拆卸，在一些特殊的工況下，車廂的貨箱欄板需要設(shè)計(jì)成敞開式。車廂是用于裝載和傾卸貨物。通常由前欄板、后欄板、左右側(cè)欄板和車廂底板組成，圖2-2為常見的底板橫剖面呈矩形的后傾式車廂結(jié)構(gòu)。為保護(hù)駕駛室及駕駛?cè)藛T的安全，防止傾卸和裝載時(shí)貨物掉落，一般位于車廂前欄板必須添加相應(yīng)的保護(hù)板。在車廂底板下面，連接著車廂底架，用來支撐車廂和保護(hù)車架。在車廂的四周都有一定的加強(qiáng)加強(qiáng)筋，結(jié)構(gòu)上起支撐作用。在用途和使用場(chǎng)景上，后傾式車廂在輕、中和重型自卸汽車適用較為廣泛。形式上左右側(cè)欄板都是固定的，位于后欄板的左右兩側(cè)上部與側(cè)欄板采用鉸接的方式，后欄板便可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的打開和閉合。1-車廂總成；2-后欄板；3、4-鉸鏈座；5-車廂鉸支座；6-側(cè)欄板；7-防護(hù)擋板；8-底板圖2-2車廂結(jié)構(gòu)圖側(cè)傾式及三面傾卸式車廂欄板與底板為直角，如圖2-3所示。其欄板開啟、關(guān)閉的鉸接軸為上置式，開啟時(shí)，欄板呈自由懸垂?fàn)睿嘤糜谟袀?cè)傾要求的中型自卸汽車。礦用白卸汽車和重型自卸汽車的車廂多采用簸箕式，以方便裝載，傾卸礦石、砂石等。有的簸箕式車廂采用雙層底板結(jié)構(gòu)，以增加底板的強(qiáng)度和剛度，并可減輕自重。簸箕式車廂如圖2-4所示。圖2-3側(cè)頃式及三面傾卸式車廂圖圖2-4簸箕式車廂本文設(shè)計(jì)的自卸車是承擔(dān)貨物運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕镀嚕瑳]有側(cè)傾要求，故采用后傾式車廂。1.5車廂設(shè)計(jì)規(guī)范及尺寸確定外廓尺寸應(yīng)在廂式貨車總體設(shè)計(jì)階段予以確定。為了防止緊急制動(dòng)時(shí)貨廂與駕駛室之間留有100-250mm的間隙，取為115mm。為滿足汽車的軸荷分配，車廂和貨物的質(zhì)心離后橋中心線的距離為：對(duì)于后輪為雙胎的長(zhǎng)頭或短頭車，該距離一般為軸距的（2-10）；對(duì)于平頭車，該距離一般為軸距的（12-22）；根據(jù)車廂質(zhì)心到后橋中心線的距離以及駕駛室后壁的位置，可確定車廂長(zhǎng)度，取車廂長(zhǎng)度為3080mm；廂體寬度主要由底盤輪距1470mm、使用要求及法規(guī)限寬的因素決定,這里取車廂寬度為1700mm；廂體高度由改裝后的質(zhì)心高度（影響汽車的行駛穩(wěn)定性）決定，在滿足裝載容積及裝卸方便的情況下，應(yīng)盡量減小廂體高度，以降低質(zhì)心，提高汽車行駛穩(wěn)定性，這里取車廂高為675mm。關(guān)于等剛度車廂，采用全金屬焊接是載重汽車設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵，但是很難既能保證高強(qiáng)度又能保證輕量化。由于車廂需要承載不同的物料，如礦石、沙土以及其他一些化學(xué)腐蝕性影響的材料，因此在車廂的材料選擇時(shí)，需要選擇抗拉強(qiáng)度高的材料，其次是耐磨性需要考慮，這里選擇的材料為65錳，在板材的厚度方面，側(cè)板和后板厚度可考慮設(shè)計(jì)成6mm，然后配合一定長(zhǎng)度的加強(qiáng)筋和框架結(jié)構(gòu)，車廂的前板由于安全系數(shù)不高，這里可選擇4mm即能夠滿足設(shè)計(jì)要求，由于地板屬于承載部件，當(dāng)物料的載荷分布不均勻時(shí)，需要保證地板的整體結(jié)構(gòu)剛度，這里選擇底板厚度為8mm能夠滿足功能性和安全性要求[28]。當(dāng)車廂的材料和尺寸確定后，