（优秀毕业全套设计）背式清障车改装设计（整套下载）㊣精品文档值得下载

在专用汽车设计时，为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷。

同时也为了不破坏主车架的结构，般多采用副车架副梁过渡。

在增加副车架的同时，为了避免由于副车架刚度的急剧变化而引起主车架上的应力集中，所以对副车架的形状安装位置及与主车架的连接方式都有定要求。

副车架的截面形状及尺寸专用汽车副车架的截面形状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。

表.和表.列出了斯泰尔系列重型专用汽车副车架的截面尺寸。

图.副车架的截面形状对于随车运输车的副车架来说，在安装起重装置的范围内，应按如图.和图.所示的方式用块腹板将副车架截面封闭起来，以提高副车架的抗扭和抗弯能力。

图.加强后的副车架截面形状图.加强腹板的位置副车架的前端形状及安装位置为了避免由于副车架截面高度尺寸的突然变化而引起主车架纵梁的应力集中，副车架的前端形状应采用逐步过渡的方式。

例如采用如图.所示的三种过渡方式。

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都加工有局部斜面，其斜面尺寸如图.所示。

。

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。

对于钢质副车架对于硬木质副车架到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。

形角形形图.副车架前端的三种形式图.为散装水泥运输车的罐体副车架相对于汽车底盘的安装位置，在满足轴荷分配的前提下，其中不宜过大，留足空压机的位置即可为副车架的前端离主车架拱形横梁的距离，般在之内为固定副车架的前面第个型螺栓距拱形横梁的距离，般控制在的范围内。

钢质副车架硬木质副车架图.副车架前端简易形状图.副车架的安装位置副车架与主车架的连接副车架与主车架的连接常采用如下几种形式止推板连接图.是斯泰尔重型专用汽车所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。

相邻两个止推连接板之间的距离在范围内。

型夹紧螺栓当选用其它连接装置有困难时，可采用型夹紧螺栓。

但在车架受扭转载荷最大的范围内不允许采用螺性。

当采用型螺栓固定时，为防止主车架纵梁翼面变形，应在其内侧衬以木块，但在消声器附近，必须使用角铁等作内衬。

最终方案的选定结合专用汽车以及道路清障汽车的设计特点，本设计决定采用副车架前端形状为型。

而副车架与主车架的连接决定采用止推板连接。

图.连接支架上托架下托架螺栓连接支架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.所示。

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。

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。

副车架止推连接板主车架纵梁图.止推板的连接结构副车架尺寸和材料的确定副车架纵梁高长材料。

副车架和主车架之间用橡胶热隔离，并需要在主车架上钻椭圆形通孔。

钢的选取经过以上的计算选取钢的形状为等边弯曲槽钢对接焊成，壁厚为，形状为等边弯曲槽钢对接焊成。

.销的校核支架与支架地座之间用销连接液压缸与支架之间用销连接液压缸与液压缸底座之间用销连接托架上端与下端之间用销连接所以销必须得校核。

液压缸底座与和副车架之间螺栓的选取和校核因设计要求选取直径的螺栓，底座与副车架有个螺栓连接而。

因液压缸底座受力比托架底座小，所以经校核满足要求。

副车架主车架螺栓的选取和校核副车架主车架间用个直径螺栓连接，副车架与主车架受力每根约为经机械设计手册经校核成功。

.本章小结本章首先进行了道路清障汽车副车架的设计与分析。

静载荷的分析，型钢的选取，销的校核，平板和副车架之间螺栓的选取和校核和分析。

第章液压系统设计道路清障车液压系统设计的好坏，将直接影响整车的性能。

道路清障车液压系统般主要包括托举液压系统液压卷筒液压系统。

本次道路清障车的改装设计主要偏重于机械机构的设计与分析，而其液压系统所采用的油泵油缸液压阀等液压系统元件均为高度标准化系列化与通用化且由专业化液压件厂集中生产供应因此在改装设计中只需要进行液压元件计算选型。

其主要内容包括油缸的直径与行程油泵工作压力流量功率以及各种相关控制阀的选型等。

.举升机构形式的选择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利用液压油缸直接举升车厢倾卸。

该机构布置简单结构紧凑举升效率高。

但由于液压油缸工作行程长，故般要求采用单作用的级或级伸缩式套筒油缸。

按油缸布置位置不同，直推式举升机构可分为前置和后置也称中置两种，如图.所示。

前置式油缸支在车厢前部，油缸的举升力较小，油缸行程较大，般用于重型自卸汽车上，油缸则通常采用多级伸缩油缸。

后置式油缸支在车厢中部，油缸行程较小，油缸的举升力较大，多采用双缸双柱式油缸。

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，但油缸活塞的工作行程长后置式的情况则与前置式的相反。

前置式后置式图.直推式举升机构的布置常用的连杆组合式举升机构布置有两种油缸前推式又称式和油缸后推式又称式，如图.所示。

铰支座车厢油缸三角臂图.连杆组合式举升机构油缸前推式油缸后推式直推式和连杆组合式举升机构的综合比较见表.表.直推式与连杆组合式举升机构的综合比较类别项目直推式杆系倾卸式结构布置简便，易于布置比较复杂系统质量较小较大建造高度较低较高油压特性较差较好工作寿命磨损大，易损坏，工作寿命短不易磨损，工作寿命长制造成本较高较低系统倾卸稳定性较差较好系统耐冲性较好较差直推式举升机构结构简单，较易于设计。

但由于是油缸直接顶起车厢，为了达到定的举升角度，往往需采用多级油缸，而为了提高整车的稳定性，又常采用双油缸结构。

这样易导致油缸泄漏或双缸不同步，进而造成车厢举升受力不均。

目前，该类举升机构主要用于重型自卸汽车。

连杆组合式举升机构利用三角形连杆机构的放大特性，减小了油缸行程，同时还能借助于连杆系的横向跨距来加强卸货时的稳定性，只需采用单级单缸的油缸型式就可满足要求。

因此，该类举升机构制造工艺相对简单，在生产实际中获得了广泛应用。

油缸前推式举升机构适用于中重型自卸汽车油缸后推式适用于中轻型自卸汽车。

综上所述，对于背式清障车，本文选用油缸后推式举升机构。

该种举升机构通过三角板于车厢底板相连推动车厢，启动性能较好，并能承受较大的偏置载荷举升支店在车厢中心附近，车厢受力状况较好。

图.后推连杆组合举升机构原理油缸是液压系统执行元件，也是上述举升和倾卸两大机构的直接动力来源。

通常油缸分为活塞式和浮拄式两类。

活塞式均为单向作用，其缸体长度大而伸缩长度小使用油压低般不超过。

浮拄式为多级伸缩式油缸，般有个伸缩节，其结构紧凑，并具有短而粗伸缩长度大使用油压高可达，易于安装布置等优点。

浮拄式油缸又分为单向作用式与双向作用式。

双向作用式用油压辅助车厢降落，因此工作平稳，降落速度快。

直推式倾卸机构多采用单作用多级油缸而杆系组合式倾卸机构多采用单作用单级油缸。

.直接推动式举升机构的具体设计工作原理如图.所示油缸两端的点铰接于支架之座上，点铰接于平板底架之座之上。

举升机构工作时，液压油泵由取力器带动旋转，从油箱吸入液压油，并将液压油经分配器压入油缸腔，油压所产生的推力使平板提升倾卸。

当操纵手柄推到中立位置时，油泵卸荷，油缸中立，平板将停止升降。

操纵手柄推到下降位置时，回油阀打开，平板在其自重的作用下，使油缸腔内的液压油返回至液压油箱，从而实现平板的复位。

图.直推式举升机构工作原理参数设计油缸直推式举升机构的几何分析如图.所示图.直推式举升机构的几何分析油缸柱塞由初始点，逐步伸出至，油缸行程行尽，平板翻至最大举升角，由余弦定理可得.式中。

根据清障车的标准及平板的举升角般小于，可取，油缸初始长度可根据油缸标准系列尺寸和市面供货情况而定，可取。

油缸装车后要留有定的预伸量，的作用是使货箱降落之后与车架贴合，避免因误差影响造成油缸顶底而货箱未能完全落下。

可取，过大则浪费油缸的行程和使油缸工作压力提高。

选取的数值之后，待定的设计参数有，油缸行程油缸直径等。

下面就待定的设计参数进行讨论。

支点的选取垂直方向在货箱纵梁与车架纵梁之间可结合后支点结构来考虑，般采用支座结构，此时后支点可取在车架纵梁面上约处。

水平方向般在车架后板簧吊耳后，如图.所示，。

考虑到平板底板倾卸汽车时，距地面的高度如图.所示，底板距地面的高度.根据表.所示平板举升角，本课题选取倾斜角，并带入式，可得越大，货物倾卸后的堆放高度越高，后支点距货箱尾部距离图.后支点选取水平方向则距后轮中心线距离，综合车架货箱条件，可取。

平板与油缸联接点中支点的选取水平方向般在后轮中心线附近，越往前，所需油缸的行程越大，但举升货物的稳定性就越好，工作油压越低，可暂时取在中心线上。

垂直方向应尽量贴近平板底板，使油缸的初始举升角较大，提高举升力矩。

具体要结合中支点的构件来选取，般中支点的结构为平板焊接油缸支梁，用销轴连接油缸。

从平板受力角度考虑，油缸支梁应搭接在平板纵梁上，使推力经油缸支梁平板纵梁平板横梁，均匀传给整个平板。

若油缸支梁搭在平板横梁，则平板那横梁局部区域受力较大，可能会拱起而使平板那变形。

如图.所示，根据液压缸安装条件，本例中可取高度为。

油缸前支点的选取垂直方向般在车架纵梁的高度范围内，过高则油缸的初始举升角太小，举升力矩小过低则油缸地隙较小，支点构件的强度较低。

般油缸与车架的连接采用油缸支座搁在车架宽度方向中间纵梁上。

这样拆装油缸时，油缸不会掉落下来，拆装方便，构件结构强度也比较高。

如图.所示支点距车架上平面的距离为。

水平方向在平板连点中间支点的前方，由油缸两支点的高度差油缸的原始长度和定的预伸量决定。

图.平板与油缸连接点中支点选取图.油缸前支点选取图.油缸前支点选取如图.所示，可得尺寸取，值取得越大，预伸量越大，油缸初始角减少，举升力矩减少.油缸行程的选取根据上述支点的选取原则可得三支点的初步布置，有前面介绍的余弦定理可得所需的油缸行程其中画图可得将上述尺寸代入式可得.根据系列多级双作用活塞式液压缸标准的行程，取液压缸活塞行程为，每节行程为，共两节，所取液压缸的行程比计算行程.少了.。

若支点不变，则平板那最大举升角就将大于。

因为平板的举升角般为，的举升角已能将货物卸下。

但因.相对于整车尺寸而言比较小，故为提高举升机构稳定性的较低工作油压，可依此确定下液压缸的型号及尺寸根据设计计算，举升角。

油缸直径的选取油缸直径的选取需要先确定背式清障汽车液压系统的额定压力，额定压力过低，则元件需较大型额定压力过高，则元件成本性能要求过高。

般取额定压力为的级别，比较适中。

然后根据满载时的举升目标油压来确定所需的油缸直径。

油缸直径实际上是油缸举升车厢初时时所需的油缸直径。

随着货物的卸去，车厢载荷减小，所需的油缸推力亦是逐渐减少。

因此，只有算出油缸初时举升的受力计算是最有意义的。

当车厢满载时，设油缸推力为，满载时质量为，以车厢受力中心体，受力分析如图为对于第缸，对点取矩即可得其中取根据系列多级双作