车辆工程毕业设计论文-东风摆臂式垃圾车设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-东风摆臂式垃圾车设计(编辑修改稿)内容摘要：

7 4 4  ,方向向下。 选取摆臂材料为 Q235 号钢，其许用应力为   M 3 5  ，许用安全系数  S ， 画出摆臂的剪力图和弯矩图，摆臂的危险截面点为 A 点。 图 摆臂剪力图 图 黑龙江工程学院本科生毕业设计 21 摆臂横截面高度 h 可按经济条件（结构质量最小）计算确定有：  3nMh  （ ） 式中： M— 摆臂承受的最大合成弯矩（以作业斗的额定载荷处在最大臂幅时计算） n — 厚高比（ hbn hb  n ） 得到：  3 Mh 8 13 53 6 h    942 83 15 95 0806 7010806 3333   BBH bhBHMW x  （ ） 得到： B=85mm 摆臂截面图如下： 图 惯性矩：     43333 12 mbhBHIz  （ ） = 4m 黑龙江工程学院本科生毕业设计 22    M paIM zy 370000 5 （ ） 由上式得出摆臂式安全的。 支腿的设计 支腿在料斗卸料，在厢斗的提升过程中或者需要时可以独立打开，其结构形 状设计成三角形状，采用液压缸实现支腿的打开与伸缩收回。 见识意图。 图 支腿示意图 由于支腿液压缸在工作的过程中，起到打开与收缩支腿的作用，选用双作用单杆液压缸，其结构形状同摆臂液压缸。 在参考同类车型支腿材料选用的基础上，考虑到支腿的受力，选用 Q235 作为支腿材料。 总体结构设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 23 由以上对摆臂式垃圾车车厢各结构形状的设计说明，进行优化组合后，可得整车形状结构，如下示意图。 图 整体结构示意图 本章小结 本章主要对摆臂式垃圾车的车厢、厢斗、摆臂及支腿的结构形状设计进行了说明，对摆臂进行了详细的计算与校核，对关键位置进行受力分析，确保达到要求，确定了本设计的结构设计图样，为下一章的设计计算奠定了基础。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 24 第 4 章 摆臂式垃圾车副车架设计 副车架的截面形状及尺寸 专用汽车副车架的截面形状一般和主车架纵梁的截面形状相同，多采用如图 所示的槽形结构，其截面形状尺寸取决于专用汽车的种类及其承受载荷的大小。 图 副车架截面形状 副车架的前端形状及安装位置 在保证使用可靠的前提下，为了提高挠曲性，减小副车架刚度，应尽量减少副车架的横梁，以减少对纵梁的扭转约束。 副车架油缸支承横梁与翻转轴横梁形成框架。 油缸支承横梁应尽量靠近后悬架前支承处的横梁，最好能位于后框架之内。 因为这段主车架变形小，所以副车架对其扭黑龙江工程学院本科生毕业设计 25 转约束力也相应减弱，同时保证了举升机构的几何特性。 在副车架结构要求刚性较高时，可在主、副车架中间增加一层橡胶垫，当主车架变形时以弹性橡胶的变形来减弱副车架对主车架的约束。 副车架前端形状常有三种形状 (见图 )。 对于这三种不同形状的副车架前端，在 其与主车架纵梁相接触的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如图 (c)所示： 0 1h mm ； 0 15 ~ 20l mm。 （ a） U形；（ b）角形；（ c） L 形 图 副车架的三种前端形状 如果加工上述形状困难时，可以采用如图 所示的副车架前端简易形状，此时斜面尺寸较大 [1]。 对于钢质副车架： 0 5~ 7h mm ； 0 200 ~ 300l mm 对于硬本质副车架； 0 5 ~10h mm ； 0lH 副车架在汽车底盘上布置时，其前端应尽可能地往驾驶室后围靠近。 纵梁与横梁的连接设计 横梁与纵梁的连接方式主要有三种，见图 1纵梁； 2连接板； 3横梁 图 横梁与纵梁的连接 图 （ a）横梁与纵梁上下翼板连接，该种连接方式优点是利于提高纵梁的抗扭黑龙江工程学院本科生毕业设计 26 刚度。 缺点是当车架产生较大扭转变形时，纵梁上下翼面应力将大幅度增加，易引起纵梁上下翼面的早期损坏。 由于车架前后两端扭转变形较小，因此本车架前后两端 采用了该种连接方式，为了提高纵梁的扭转刚度采用了纵向连接尺寸较大的连接板。 横梁仅固定在腹板上。 图 （ b）横梁仅固定在腹板上，这种连接形式连接刚度较差，允许截面产生自由跷曲，可以在车架下翼面变形较大区域采用，以避免纵梁上下翼面早期损坏。 图 （ c）横梁同时与纵梁的腹板及上或下翼板相连，此种连接方式兼有以上两种方式连接的特点，但作用在纵梁上的力直接传递到横梁上，对横梁的强度要求较高。 由于该车平衡悬架的推力杆与平衡悬架支架上的两根横梁连接，因此，这两根横梁与纵梁共同承受平衡悬架传递过来的垂直力 (反 )和纵 向力 (牵引力、制动力 )。 综合以上考虑，本副车架的纵梁与横梁的连接采用第 1 种方式，即横梁与纵梁上下翼板连接，同时为了降低成本和适于批量生产，本车架纵梁和横梁的连接方式采用螺栓连接 [15]。 副车架与主车架的连接设计 副车架与主车架的连接常采用如下几种形式。 图 是采用的止推连接板的结构形状及其安装方式。 连接板上端通过焊接与副车架固定，而下端则利用螺栓与主车架纵梁腹板相连接。 止推板的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移。 相邻两个推止推 连接板之间的距离在 500～ 1000 mm 范围内。 1副车架； 2止推连接板； 3主车架纵梁 1上托架； 2下托架；3螺栓 图 止推连接板的结构 图 连接支架 黑龙江工程学院本科生毕业设计 27 连接支架由相互独立的上、下托架组成，上、下托架均通过螺栓分别与副车架和主车架纵梁的腹板相固定，然后再用螺栓将上、下托架相连接，见图。 由于上、下托架之间留有间隙，因 此连接支架所能承受的水平载荷较小，所以连接支架应和止推连接板配合使用。 一般布置是在后悬架前支座前用连接支架连接，在后悬架前支座后用止推连接板连接。 型夹紧螺栓 当选用 其它连接装置有困难时，可采用 U型夹紧螺栓。 但在车架受扭转载荷最大的范围内不允许采用 U型螺栓。 当采用 U型螺栓固定时，为防止主车架 纵梁翼面变形，应在其内侧衬以木块，坦在消声器附近，必须使用角铁等作内衬。 综合考虑三种连接方式的特点，以及装配工艺性，本文设计的自卸车主副车架之间采用止推连接板式。 副车架的形状 图 副车架形状 副车架主要尺寸参数设计计算 副车架主要尺寸设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 28 由参考文献 [12]可知，在设计自卸车时，所选取的二类底盘只有主车架，为了增加车架的强度刚度，延长车架的使用寿命，在原有主车架的基础上增加了副车架。 对具有较高质心位置及载质量较大的厢式车一般采用槽形通长式副纵粱。 制造材料应具有良好的焊接性和机械性能，一般要求抗拉强度 b ≥ 370N／ mm2 ，屈服极限 1≥ 240N／ mm2。 延伸率以 s ≥ 20％翼缘宽度应与主车架纵粱 (简称主纵粱 )翼缘宽度相同。 不宜大于主纵粱翼缘宽度。 副纵粱截面尺寸确定后，要分别对副纵粱和主纵粱进行强度计算，并根据其惯性矩、抗弯截面系数分配弯矩。 在汽车制造工艺中，钢板冲压成型工艺占有十分重要的位置。 冲压成形的零件具有互换性好、能保证装配的稳定性、生产效率高和生产成本低等优点。 载重汽车用中板数量较多，受力的车架纵梁和横梁、车厢的纵梁和横梁均采用中板冲制且多以低合金高强度钢板冲压生产，也是适应提高汽车承载能力、延长使用寿命、降 低汽车自重和节能节材以及安全行驶等要求的发展趋势。 目前，我国载重汽车车架的纵梁和横梁已经全部采用低合金高强度钢钢板制造。 纵梁可以用抗拉强度为 510MPa 的 16MnL 和 09SiVL(必须是用往复式扎机生产的 )、10TiL 和 B510L 钢板生产，横梁可以用抗拉强度为 390MPa 的 08TiL 和 B420L 钢板来生产。 由以上，副车架材料选用载重汽车横纵梁的一般选用材料，纵梁采用 16MnL，横梁采用 08TiL 生产。 副车架对主车架起到加固作用，其宽度和选用的底盘的宽度相同，高度可以小于主车架，长度在底盘主车架长度基础 上去掉主车架与车厢之间的距离长度。 其尺寸设计如下： 表 副车架尺寸 （单位： mm） 副车架长度 34500 副车架宽度 1300 副车架高度 150 副车架厚度 5 黑龙江工程学院本科生毕业设计 29 副车架的强度刚度弯曲适应性校核 对主车架来说，其整车重心后移。 其受力简图如下 图 设定自卸车在额定装载质量下，其前后轴承受的载荷相同，即有： NFF 441002 21  （ ） 由图，可以列出：   XFXFXGFF  2121 221 4 0 01 4 0 03 9 5 0 求得   mmX 31952 214003950  由主车架重心作用简图及求得的整车重心作用点，可以画出额定装载质量时自卸车副车架受力简化图 如下图： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 30 图 将此时受力的副车架看为简支梁 (见下图 )，以便进行强度刚度及弯曲变形的校核。 由下图，可以列方程组： 图 1OG A C F O C F B C     1CG A O F O C F B O     可求得： OF = 1G AC F BCOC   = 3 4 0 0 4 0 0 0 0 1 9 0 0 0  = 即 OF 大小为 ，方向与设定的方向相同。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 31 可求得： CF = 1G AO F BOOC   = 3 4 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0  =  即 CF 大小为 ，方向与设定的方向相反。 由以上，可画出实际的副车架等效梁示意图。 图 列出弯曲剪力及弯矩方程： OA 段  1QFX= OF = N (0X205) （ ）  1MX = OFX = (0 X 205) （ ） AB 段  2QFX= OFG =  4000 = (205X2020) （ ）  2MX =   XXGXF 0 3 6 0 0 02050  (205 X 2020) （ ） BC 段  3QFX= 1OF G F = (2020X3400) （ ）  3MX =    2 0 0 022 0 50  XGXGXF 黑龙江工程学院本科生毕业设计 32 =+8036000+19600X39202000 =。