车辆工程毕业设计论文-东风自卸车的改装设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-东风自卸车的改装设计(编辑修改稿)内容摘要：

要求运行平稳，工作可靠。 对一些可能的工作异常要做出预测，故障维修要提出相应解决措施。 （ 4）对液压举升机构等部件进行设计； 能够分析常见的液压举升机构故障，了解油泵的工作原理，分析可能泄露的原因。 本章小结 本章针对我所做设计的课题做了综合性的阐述，通过查找书籍，以及在网络上查找的资料，我了解了我所做设计自卸车的基本状况；特别是专用车的设计特点及设计思路，还有在以后的设计中中有可能面临的问题，进行了细致的了解与阐述。 我国专用车发展时间比较短，历史不够长，整体上看还和欧美有着不小的差距，不过近几年我国的自卸车发展状况良好。 在本课题的实际意义中，我着重介绍了此设计中的重要部分，即 液压举升机构时应满足的性能，在下几章的设计计算过程中，这将是我的重点注意的地方，本章对国内外的自卸车状况进行了分析，了解了我 国自卸车行业与欧美等国家的差距与需要发展的地方， 目前，我国改装车市场最大销售量约 25 万辆左右，改装量最大的除了客车外，主要有厢式车、罐式车、自卸车等主要车型。 但是总体来看，这些专用车均存在技术附加值低、工艺较落后等问题。 从品种来看，我国改装车品种较少，仅有 400 多个品种。 那么，未来改装车市场到底是什么市场呢。 肯定地说，应该向多品种、高、精、尖方向发展。 经过本章的学习了解，相信在下几章的设计学习中会有了依据，为本次设计开了一次好头。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 第 2 章 东风 自卸车 主要性能参数 确定 整车尺寸参数的确定 自卸车在 土木工程中，常同挖掘机、装载机、带式输送机等联合作业，构成装、运、卸生产线，进行土方、砂石、松散物料的装卸运输。 由于装载车厢能自动倾翻一定角度卸料，大大节省卸料时间和劳动力，缩短运输周期，提高生产效率，降低运输成本，并标明装载容积。 是常用的运输机械。 发动机、底盘及驾驶室的构造和一般载重汽车相同。 车厢可以后向倾翻或侧向倾翻，少数双向倾翻。 车厢液压倾翻机构由油箱、液压泵、分配阀、举升液压缸、控制阀和油管等组成。 发动机通过变速器、取力装置驱动液压泵，高压油经分配阀、油管进入举升液压缸，推动活塞杆使车厢倾翻。 以后 向倾翻较普遍，通过操纵系统控制活塞杆运动，可使车厢停止在任何需要的倾斜位置上。 车厢利用自身重力和液压控制复位。 自卸汽车的主要技术参数是装载重量，并标明装载容积。 新车或大修出厂车必须进行试运转，使车厢举升过程平稳无窜动。 使用时各部位按规定正确选用润滑油，可大大节省卸料时间和劳动力，注意润滑周期，举升机构严格按期更换油料。 按额定装载量装运，严禁超载。 自卸车的分类 按底盘承载能力可分为轻卡系列自卸、中吨位系列自卸和大吨位系列自卸；按驱动形式可分单桥自卸、双桥自卸、前四后八自卸、前四后十等不同系列车型 ；按卸载液压举升机构不同可分为单顶自卸和双顶自卸。 自卸车的结构 液压倾卸机构和车厢结构是自卸车改装的关键部件，各个改装厂家设计形式不尽相同，以下按车厢和举升机构的型式两个方面说明自卸车的结构。 （ 1）车厢型式 车厢结构型式按用途不同大概可分为：普通方厢和矿用铲斗车厢 普通方厢用于散装货物运输。 其后板装有自动开合机构，保证货物顺利卸出。 普通方厢板厚为：前板 46，边板 48，后板 58，底板 612。 比如：蓬翔牌自卸车普通方厢标准配置板厚为底 6边 4，加强型配置板厚底 8边 6。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 矿用铲斗车厢则适用于大 石块等粒度较大货物的运输。 考虑到货物的冲击和碰幢，矿用铲斗车厢的设计形状较复杂，用料较厚。 比如：青专牌自卸车矿用铲斗车厢标准配置板厚为：前 6 边 6 底 10，而且有些车型在底板上焊接一些角钢，以增加车厢的刚度和抗冲击能力。 车厢用于装载和倾卸货物。 栏板式车厢一般是由前栏板、左右侧栏板、后栏板和底板等组成。 图 42 所示即为典型的底板横剖而呈矩形的后倾式栏板式车厢结构。 图 42 自卸式垃圾车结构组成 1液压倾卸操作装置 2举升机构 3液压缸 4拉杆 5车厢 6后铰链支座 7安全撑杆 8油箱 9液压泵 10传动 轴 11取力器 （ 2）举升机构型式 举升机构是自卸车的核心，是判别自卸车优劣的首要指标。 举升机构的型式目前国内常见的有： F 式三角架放大举升机构、 T 式三角架放大举升机构、双缸举升、前顶举升和双面侧翻。 三角架放大式举升机构是目前国内使用最多的一种举升方式，适用载重量 840 吨，车厢长度 米。 优点为结构成熟、举升平稳、造价低；缺点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较大。 双缸举升形式大多用在 6X4 自卸车上，是在第二桥前方两侧各安装一支多级缸（一般为 34 级），液压缸上支点直接作用在车厢底板上。 双缸举升 的优点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较小；缺点是液压系统很难保证两液压缸同步，举升平稳性较差，对车厢底板的整体刚度要求较高。 前顶举升方式结构简单，车厢底板与主车架上平面的闭合高度可以很小，整车稳定性黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 好，液压系统压力较小，但前顶多级缸行程较大，造价较高。 侧翻液压缸受力较小，行程较小，设计可实现单面侧翻，也可双面侧翻；但其液压管路较复杂，造价高，液压举升系统故障率高，举升翻车事故发生率也较高。 从目前国内使用来看，前顶举升结构优点突出，已被普遍采用， F 式和 T 式三角架放大举升机构则逐渐被淘汰， F式几乎已 经没有用的， T 式只在部分车厢长度较短车型使用。 至于双缸举升结构，国外用的较多，国内则一直很少用。 随着载重汽车加长加重的发展趋势，前顶举升结构受困于技术瓶颈，无法在车厢长度超过 8米的车型推广使用，车厢长度超过 8米的自卸车都使用侧翻举升结构，侧翻举升也是今后发展的一个趋势。 图 43 直推式举升机构的布置 a)前置式 b)后置式 举升机构选型时应考虑：①液压系统是齿能承受在举升质量作用下的举升力；②渡压缸的行程能否满足车厢的最大举升角度；③液压系统特别是液压缸的生产及配套情况。 举升机构分为两大类直推式 和连杆组合式，它们均采用液体压力作为举升动力。 直推式举升机构的液压缸直接作用在车厢上，不需要通过杆系作用。 按液压缸布置位置不同，直推式举升机构可分为前置式和后置式 (也称中置式 )两种，如图 43 所示。 前置式一般采用单缸，后置式既可采用单缸，也可采用并列双缸。 在相同举升载荷条件下，前置式需要的举升力较小，举升时车厢横向刚度大，但液压缸活塞的工作行程长；后置式的情况则与前置式相反。 直推式举升机构布置简单，结构紧凑，举升效率高。 但由于液压缸工作行程，故一般要求采用单作用的 2 级或 3 级伸缩式套筒液压 缸，使液压缸制造工艺复杂，密封性稍差。 连杆组合式举升机构通过杆系和液压缸配合完成举升功能。 常用的连杆组合式举升机构布置有两种：液压缸前推式 (又称 T式 )和液压缸后推式 (又称 D 式 )，如图 44所示。 连杆组合式举升机构具有举升平顺、液压缸活塞的工作行程短、机构布置灵活等优点。 液压缸后推式机构举升力系数适中，结构紧凑，但各部件布置集中在后部，车厢底板受力大，适用于中型自卸式垃圾车；液压缸前推式机构举升力系数小，省力，油压特性好，适用于重型自卸式垃圾车。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 图 44 连杆组合式举升结构 a) 液压缸前推式 b) 液压缸后推式 l铰支座 2车厢 3液压缸 4三角臂 在这两种典型结构基础上加以改进变形，还可得到多种不同形式的举升机构。 东风 自卸车 属于常见的普通方厢式货车，根据设计要求，可以采用后卸式前顶举升结构形式。 整车尺寸参数的确定 自卸式垃圾车尺寸参数主要有：轴距、轮距、外廓尺寸 (车辆长、宽、高 )等，如图 45所示。 由于自卸式垃圾车多在二类货车底盘上改装而成，因此其轴距 L、轮距 B、前悬 FL 、接近角 1 等参数，改装前后均保持不变。 车厢与驾驶室的间距 G=100～ 250mm。 车厢长度 HL应根据额定装载质量和主要运输的货物密度，并参照同类车型车厢尺寸确定。 C取 115mm 黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 图 45 自卸式垃圾车的土要尺寸参数 图 46 自卸式垃圾车后倾最大举升角的确定 承担公路运输的普通自卸车通常是由同种货车变型设计而成。 其总体设计程序与载货车相近。 首先，进行一系列的市场调研和同类车型资料的收集分析，摸清产品主要技术经济指标，了解有关设计法规等。 在此基础上拟 定设计原则，协调使用、制造与经济三方矛盾，处理好产品技术先进性与工艺继承性、零部件通用化程度以及生产成本的辩证关系，然后进入具体技术设计阶段。 本设计的 东风 自卸车 的总质量为 吨，经查找资料，选用 东风汽车股份有限公司生产的 EQ3075GD4JAC 二类底盘。 在技术设计阶段，首先进行自卸车结构选型，确定举升机构类型与货厢结构形式，然后选择自卸车总布置主要参数。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 表 21 整车尺寸参数 外形尺寸（长 宽 高） 6998 2495 2920（ mm） 轴距 3950mm 轮距（前 /后） 1640/1650 (mm) 前悬 1424mm 后悬 1624mm 接近角 26 离去角 36 质量参数的确定 自卸车质量参数包括厂定最大装载质量 em 、整备质量 om 、厂定最大总质量 am 、质量利用系数 c 、容积利用系数 v ，以及重心位置等 [3]。 厂定最大装载质量 em 根据装载质量级别分类中，重型自卸车小 于 8 吨的规定，由于本设计中自卸车装载 的为普通货物，因此这里取额定 装载质量为 2990kg。 整备质量 om 整备质量指的是装备齐全、加满油水的空车质量。 它等于底盘的整备质量与汽车改装部分之和。 改装部分质量包括取力器装置、液压系统、举升机构、副车架、货厢以及其它改装附件的质量。 在总体设计时，常参考同类样车及总成，进行零部件称重或质量分析，初步估算出改装部分质量与整备质量。 这里取整备质量为 4145kg。 厂定最大总质量 am 最 大总质量是按规定装满货物、坐满司机乘坐人员的整备质量。 可按下式计算： mmmm reoa  () 式中： mo —— 自卸车整备质量 4145kg me —— 厂定最大装载质量 黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 mr —— 额定司 机乘客人员质量， 3人 每人按 65kg 计。 总质量 kgma 7330 已经给出，求装载质量 me 计 算得： me  7330414565*3=2990kg 质量利用系数 c c 是厂定最大装载质量与其整备质量之比 c = oemm () c 越大，则该车材料消耗少，材料利用率高。 因此 c 可反映自卸车设计制造水平。 提高 c 的主要措施在于设法减轻倾卸机构与货厢质量。 一般 8吨以下 重型自卸车 c 之 比 约为— ，符合要求。 质心位置 质心位置对汽车附着性能和稳定性能等能产生重要 影响，因此是一项重要指标。 质心位置又分为空载质心与满载质心两种状况。 设计时应力求使改装自卸车的质心位置尽量接近原车质心。 其它性能参数 最大举升角的确定 确定车厢最大举升角的依据是倾卸货物的安息角。 常见货物的安息角有煤： 27176。 ～ 4s176。 ，焦炭： 50176。 ，铁矿石： 40176。 ～ 45176。 ，铜矿石：35176。 ～ 45176。 ，细砂： 30176。 ～ 35176。 ，粗砂： 50176。 ，石灰石： 40176。 ～ 45176。 ，粘土： 50176。 ，水泥：40176。 ～ 50176。 设计的车厢最大举升角 max 必 须大于货物安息 角，以保证把车厢内的货物卸净。 此外，在最大举升角 max 举升 时，车厢后栏板与地面须保持一定的间距 H，如图 46 所示。 为了避免车厢倾卸时与底盘纵梁后端发生运动干涉，图 46 中的 L 必须大于零。 设计时，自卸式垃圾车车厢 最大举升角可在 50176。 ～ 60176。 之间选取。 这里取 55176。 此外，尚应注意在最大举升角时，车厢后板下垂最低点与地面保持一定卸货高度。 举升时间指满载时从开始举升至最大举升角所需时间。 降落时间系指空载时货厢从最大举升角降至车架的时间。 此两项参数太长将影响运输生产率；太短又势必增大液压系统负荷。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 故一般设计举升时间要求为 15s25s 取为 20s，降落时间要求为 8s15s 取为 10s。 本章小结 本章主要对 东风 举升汽车 的底盘的选择做了介绍， 这首先就需要了解国内外汽车产品， 特 别是货车产品的生产情况、底盘规格、供货渠道、销售价格及相关资料等。 然后根据所设计的专用汽车的功能和性能指标要求，在功率匹配、动力输出、传动方式、外形尺寸、轴载质量、购置成本等方面进行分析比较，优选出一种基本型汽车底盘作为专用汽车改装设计的底盘。 能否 选到一种好的汽车底盘，是能否设计。