车辆工程毕业设计论文-摆臂式自装卸汽车改装设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-摆臂式自装卸汽车改装设计(编辑修改稿)内容摘要：

距离短、传动系统简单可靠、取出的功率大、传动效率高。 这种方案应用较广，如由平头式汽车改装的大、中型混凝土搅拌车等。 变速器Ⅰ轴取力方案（上置式） 图 是从变速器Ⅰ轴取力的布置方案。 该方案又称变 速器上置式方案，此种方案将取力器跌置于变速器之上，用一惰轮与Ⅰ轴常啮合齿轮啮合获得动力，故需改制原变速器顶盖。 此方案应用很广，如自卸车、液罐车、冷藏车、垃圾车等一般都从变速器上端取力。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 1齿轮轴； 2离合啮合； 3花键轴； 4蜗杆； 5蜗轮； 6离合手柄； 7输出凸缘； 8变速器Ⅰ轴； 9拨叉； 10拉杆； 11取力器壳体； 12惰轮； 13小齿轮 图 变速器Ⅰ轴取力布置方案 从变速器取力的其它各种方案 从变速器取力还有多种结构形式，图 是从Ⅱ轴取力方案。 最常见的是中间轴齿轮取力，称为 侧置式取力器，又可分为左侧与右侧布置方案，如 CA1091 系列汽车取力器、 EQ1091 系列汽车取力器均为侧置取力器。 1发动机； 2离合器； 3变速器； 4取力器； 5水泵 图 变速器Ⅱ轴取力方案 传动轴取力方案 图 是将取力器设计成一独立结构，设置于变速器输出轴与汽车万向传动轴之间，该独立的专用取力装置固定汽车车架上不随传动轴摆动，也不可伸缩。 设计时应使用可伸缩的附加传动轴与其相连，并注意动平衡与隔振消振。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 1发动机； 2离合器； 3变速器； 4取力器； 5水泵 图 传动轴取 力布置方案 分动器取力布置方案 此方案主要用于全轮驱动的牵引车、汽车起重机等来驱动绞盘或起重机构。 取力器的基本参数与基本结构 取力器的基本参数 取力器实质上是一种单级变速器。 其基本参数有取力器总速比、额定输出转矩、输出轴旋向以及结构质量等。 以 CA1091 系列汽车取力器为例，该系列有 PT012/25PT012/26 PT012/26 PT012/273 等 30 多多种型号。 其总速比（发动机转速与取力器输出转速之比）有 、 、 、 等多种配比。 其额定输出扭矩 有 210Nm、170Nm、 100Nm 和 392Nm 等。 输出轴旋向均与发动机旋向相反。 本设计中选用的是 哈齿生产的 CA548 型 取力器 ， 取力器总速比： ，因为此取力器适合本设计中车辆的变速器。 取力器基本结构 取力器的典型的工作原理：当压缩空气通过管接头进入气缸时，使活塞和拨叉轴移动，安装在拨叉轴上的拨叉拨动从动齿轮与主动轮啮合，带动输出轴转动。 当气缸内无压缩空气时，活塞与复位弹簧作用下回位，拨叉使从动齿轮与齿轮脱开，油停转。 取力器通过 8 个连接螺栓与变速器壳体相连，其中有两个是专供定位用的铰 制孔螺栓，以保证取力器的可靠定位与齿轮正确啮合。 在变速器取力孔面应安装以 1mm 衬垫并涂以密封胶。 按照取力器在变速器上的安装位置可分为左侧式取力器与右侧式取力器。 在取力器换档操作方式上，除了上述气动操纵结构外，还常采用手动操动结构，具有换档可靠、灵活适应用户操作习惯等特点。 本设计中采用的是变速器 中间轴齿轮 取力。 本章小结 本章 设计 主要并进行液压装置的 计算 和 选型。 本设计选择了 EQ1040 型长头载货黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 oA 0PB 0AA 1xB 1 G eB汽车作为待改装车型。 总布置主要包括货箱、摆臂机构、液压机构等主要工作装置的位置确定。 液压装置的选择需要根据 下一章 的 摆臂的计算才能选出。 第 4 章 摆臂机构计算与分析 摆臂和吊链的受力分析及计算 ，吊卸工况摆臂受力简图 （如图 ）， o点为油缸与托架的铰接点， A 点为油缸与摆臂的铰接点；双作用油缸作用力 aF 的大小和方向随摆臂的转动而改变，并为摆臂转角  ( 为摆臂链位置， 0B 为吊卸初始状态的吊链轴位与 x轴的正向夹角 )的单值函数； B 点为吊黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 置； 1B 为吊链轴在吊装工况初始状态的 位置。 a 为油缸轴线与 x轴的正向夹角。 摆臂式自装卸汽车的吊装和吊卸过程中，摆臂受力的两个典型工况：当 B 点位于1B 点时，摆臂可以从下极限位置吊装货厢；当 B 点位于 0B 点时摆臂可以从托架上吊卸货厢。 吊装和吊卸工况摆臂受力 的 计算 当吊装货厢时，计算公式如（ ）取摆臂为分离体： 由 021111  xexayyax BGAFAF （ ） 式中 axF 、 — ayF 油缸作用力 aF 在 x 轴、 y 轴上的投影（ N）； xA1 、 yA1 — 油缸上铰支点 1A 的 x 、 y 坐标值（ m ）； eG — 吊装重力（ N ）； xB1 — 1B 点的 x 坐标 值（ m ）。 上式可以进一步整理成公式（ ）： 021s inc o s 111  xexaayaa BGAFArF  （ ） 继续整理后得到公式（ ）： xayaxea AA BGF111s inc os21   （ ） 由公式（ ）计算出来的 aF 值为油缸提供负载依据，同时它也为摆臂强度和刚度计算提供依据。 有知道摆臂在下限位置时，摆臂转角为 1 ， 111 cosPBB x  ， )c o s ( 111   PAA x ，)s in ( 111   PAA y ，式中  为 1PA 与 1PB 的夹角。 将上三公式代入式（ ）得：  111111111 )s i n ( c o s21)c o s (s i n)s i n (c o s c o s211 PAPBGPAPBGFaeaaea     （ ） 式中 a 、  、 1PA 、 1PB 为结构几何尺寸，均可通过计算获得。 于 0B ， 0 ，根据上述分析同理可得： 当摆臂处于吊卸初始位置时， B 点位黑龙江工程学院本科生毕业设计 21 )s in ( c o s21 00 000    aea PA PBGF （ ） 式（ ）和（ ）分别给出了 0 和 1 时油缸所受到的推力和拉力。 通常情况下，以1aF和0aF作为选用油缸和摆臂强度计算的依据。 具体 数据 如下： NGe 44100 PB0 = mmPB 26621  1PA PA0 =643 β1=21O β 0 =1130 r1a=90 r0a=80 o52 当摆臂在下极限位置时： NPAPBGFae 9 4 8 1 9 . 4 00 . 6 4 3)92152s i n ( 21c o s2 . 6 6 24 4 1 0 021)s i n ( c o s21 011111    当摆臂在吊卸位置时： NPA PBGFaea 2 9 2 6 7 7 . 4 2)1 1 3528s i n (0 . 6 4 31 1 3c o s2 . 6 6 24 4 1 0 021)s i n (c o s21 000000    吊卸工况吊链受力的计算 由于倾卸工况所需油缸的推力和拉力远小于吊装、吊卸工况所需的油缸作用力，故对油缸作用力和摆臂受力不予讨论。 通过分析计算，求出吊链所受到的最大拉力，以便对吊链进行强度校核。 倾卸工况受力分析如图 所示： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 22 图 倾卸工况吊链受力简图 倾翻初始，左吊链受力 DZF 为： PELGF eedz 21 （ ） 公式中的 PE 和 eL 由本身的结构尺寸决定。 当货厢倾卸到最大倾翻角时，右吊链受力 DYF 为： PFLGFdy me21 （ ） 同理公式中 PF 和 mL 也有自身的结构决定。 通常的情况下左、右吊链尺寸、规格均相同，故设计时只取 DZF 和 DYF 中较大值作为选取吊链的依据。 事实上，当货厢倾卸到最大角度时，货厢内的货物所剩不多了，故一般情况下， DYDZ FF 。 计算结果如下： mm2621PE mm1845eL 由 公式（ ）得： 5 5 2 16 2 8 4 4 1 0 021 DZF 本章小结 黑龙江工程学院本科生毕业设计 23 本章 设计 分别对摆臂自卸车的摆臂在吊装、吊斜工况和倾斜工况下进行了受力分析和计算，结果表明摆臂符合设计需求。 通过摆臂的受力计算，便于 前一章 液压缸的计算选择。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 24 第 5 章 摆臂式自卸汽车的总体性能的计算 性能参数和动力性计算 专用汽车性能参数计算是总体设计的主要内容之一，其目的是检验整车参数选择是否合理，使用性能参数能否满足要求。 最基本的性能参数计算包括动力性计算、经济性和稳定性计 算。 本设计中的摆臂式自卸汽车总体性能参数如表 表 摆臂式自卸汽车的性能参数 名称 符号 数值与单位 发动机额定功率 kw eP 66 发动机额定功率时的转速 min/r pn 3200 发动机最大转矩 mN emT 220 发动机最大转矩时的转速 tn 2020 车轮动力半径 m dr 车轮滚动半径 m r 主减速比 0i 汽车列车迎风面积 2m DA 汽车列车总质量 (满载 ) kg 0m 4500 发动机的动力性 发动机外特性是专用发动机的外特性是指发动机油门全开时的速度特性，是汽车动力性计算的主要依据。 如果没有所要的发动机外特性，但从发动机铭牌上知道该发动机的最大输出功率emP 及相应转速和该发动机的最大转矩及 相应转速时，可用经验公式来描述发动机的外特性 : 黑龙江工程学院本科生毕业设计 25 2121 )()( pp pememe nnnnTTTT  （ ） 公式中 emT —— 发动机最大输出转矩 )( mN ； 1n —— 发动机最大输出转矩时的转速 min)/r（ ； pn —— 发动机最大输出功率时的转矩 min)/r（ ； pT —— 发动机最大输出功率时的转矩 )( mN ,pemp nPT 9549。 cbnanT eee  2 （ ） 由公式（ ）和公式（ ）得出 21 )( p pemnnTTa   211 )()(2ppemnn TTnb   2121)( )( ppemm nn nTTTc  （ ） 应该指出的是发动机外特性曲线是在室内试验台架上测量出来的。 台架试验时发动机未带空气滤清器、水泵、风扇、消声器、发电 机等附件，且试验工况相对稳定，即能保持试验时发动机的水、机油温度在规定的数值内。 带上全部附件设备时的发动机恃性曲线称为使用外特性曲线。 使用外特性的功率小于外特性的功率。 因此应对台架试验数据用修正系数μ进行修正，才能得到发动机的使用外特性。 汽车行驶方程式 摆臂式自卸汽车在直线行驶时，驱动力和行驶阻力之间存在如公式（ ）的平衡关系， jwift FFFFF  （ ） 式中： tF —— 驱动力，（ N ）； fF —— 滚动阻力，（ N ）； iF —— 坡道阻力，（ N ）； wF —— 空气阻力，（ N ） jF —— 加速 阻力，（ N ）。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2。