






车厢.dwg
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举升机构2张.dwg
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.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。
能否选到种好的汽车底盘,是能否设计出种好的专用汽车的前提对于不能直接采用二类底盘或三类底盘进行改装的专用汽车,也应尽量选用定型的汽车总成和部件进行设计,以缩短产品的开发周期和提高产品的可靠性。
对于不能直接采用二类底盘或三类底盘进行改装的专用汽车,也应尽量选用定型的汽车总成和部件进行设计,以缩短产品的开发周期和提高产品的可靠性。
经过参考比对,参考原型车以及设计的数据,由于底盘的选择以及计算不是自卸车设计的重点本设计选择了底盘,接着我确定了此车型的质量参数等基本数据,包括整车的尺寸参数的确定,经过计算所选的底盘以及车厢体积,计算核对,正符合本自卸车,用途是运送货物。
第章自卸车车厢的结构与设计.举升汽车车厢的结构形式车厢的结构形式车厢是用于装载和倾卸货物。
它般是由前栏板左右侧栏板,图为典型的底板横剖面呈矩形的后倾式车厢结构。
为避免装载时物料下落碰坏驾驶室顶篷,通常车厢前栏板加做向上前方延伸的防护挡板。
车厢底板固定在车厢底架之上。
车厢的侧栏板前后栏板外侧面通常布置有加强筋。
后倾式车厢广泛用于轻中和重型自卸汽车。
它的左右侧栏板固定,后栏板左右两端上部与侧栏板饺接,后栏板借此即可开启或关闭。
图车厢结构图车厢总成后栏板铰链座车厢铰支座侧栏板防护挡板底板侧倾式及三面倾卸式车厢栏板与底板为直角,如图所示。
其栏板开启关闭的铰接轴为上置式,开启时,栏板呈自由悬垂状,多用于有侧倾要求的中型自卸汽车。
矿用白卸汽车和重型自卸汽车的车厢多采用簸箕式,以方便装载,倾卸矿石砂石等。
有的簸箕式车厢采用双层底板结构,以增加底板的强度和刚度,并可减轻自重。
簸箕式车厢如图所示。
图侧顷式及三面倾卸式车厢图图簸箕式车厢本文设计的自卸车是承担货物运输的普通自卸汽车,没有侧倾要求,故采用后倾式车厢。
车厢选材在全面分析车厢的工作条件受力状态工作环境和零件失效等各种因素的前提下,选用工程用钢材。
.车厢的设计规范及尺寸确定车厢尺寸设计外廓尺寸应在厢式货车总体设计阶段予以确定。
为了防止紧急制动时货厢与驾驶室之间留有的间隙。
取为.为满足汽车的轴荷分配,车厢和货物的质心离后桥中心线的距离为对于后轮为双胎的长头或短头车,该距离般为轴距的对于平头车,该距离般为轴距的根据车厢质心到后桥中心线的距离以及驾驶室后壁的位置,可确定车厢长度,取车厢长度为厢体宽度主要由底盘轮距使用要求及法规限宽的因素决定,这里取车厢宽度为厢体高度由改装后的质心高度影响汽车的行驶稳定性决定,在满足装载容积及装卸方便的情况下,应尽量减小厢体高度,以降低质心,提高汽车行驶稳定性,这里取车厢高为。
将全金属焊接车厢设计成等刚度体车厢是自卸汽车设计的重点.但是很难既能保证高强度又能保证轻量化。
就整车而言,可以看成由车轮前轴后桥壳悬架车架车厢及其橡胶缓冲块等不同刚度单元组合而成的弹性体,受力时,将按照各自的刚度产生各自的变形,其变形量与刚度成反比,吸收的能量与刚度成正比。
车厢刚度,无论是弯曲刚度还是扭转刚度,都会增加车架的相应刚度,两者的刚度是相辅相成互相补偿的。
当汽车前后左右车轮处于高差较大的路面,车架扭曲较大时,车厢应该有定的扭转随动性。
如果车厢的扭转刚度过大,当车架扭转到定程度时,车厢前支承缓冲块相应的侧压到极限位置,车厢纵梁的另侧可能离开缓冲块,车厢前端的大部分重量转移到侧的车架纵梁上,纵梁可能超载损坏。
如果车厢扭转刚度过小,能与车架扭转随动,当车架产生较大扭曲时,车厢可能因变形过大而早期损坏。
全金属焊接等刚度车厢设计的规范化的定量的设计计算方法并不是很完善,根据些经验,可以知道些设汁规范和经验数据车厢底板和侧梁断面应小些,布置应密集,这样易于形成等刚度。
自卸汽车车架断面系数也应比同级吨位的货车车架大倍。
车厢内框尺寸及车厢质量自卸车的装载质量为,经查资料自卸车运输货物密度为选砂石自卸车满载时,装载的质量为.当货物密度为普通货物时,密度按算内框尺寸确定了车厢容积的大小。
应从车辆用途装载质量货物密度以及包装方式尺寸规格等方面考虑,以便提高运输效率。
车厢容积按下式计算.式中车厢容积厢内有效长度宽度高度。
普通重型矩形车厢标准配置板厚为前板边板底板后板。
由此得出符合要求。
由此,确定出东风自卸车车厢的尺寸如表所示表东风自卸车车厢主要尺寸长宽高底板厚侧板厚底板倾斜角度侧板倾斜角度本车货箱尺寸为在全面分析车厢的工作条件受力状态工作环境和零件失效等各种因素的前提下,选用工程用钢材。
.车厢板的锁启机构自卸车汽车车厢板的锁启机构有手动和自动两种,现在大多采用自动锁启机构。
当自卸汽车卸货时,车厢逐渐倾斜,当倾斜到定程度,倾斜方向的车厢板便自动开启,使车厢内的货物卸出。
卸完货后,车厢逐渐下落,直至落到原始位置,锁启机构使自动将车厢板锁住。
本设计采用自动开闭机构原理简图如下图自动开闭机构限位块锁钩当车厢被举升时,限位块随着车厢起升高,这时锁钩右端钩子侧在重力作用下绕轴旋转与厢板脱离,这样后厢板打开。
当车厢回落时,限位块压着锁钩的左侧,这样钩子就会勾住厢板,使后厢板闭合。
.本章小结本章主要对东风举升汽车的车厢的结构和尺寸以及材料的选择进行设计,自卸汽车车厢的结构形式包括车厢的选材,车厢的外部结构内部结构,以及车厢的质量分别作了设计计算同时对车厢后栏板的开闭机构进行设计,车厢后栏板的开闭机构是车厢卸货的重要部件设计的成功与否直接关系到整车的设计,自卸车汽车车厢板的锁启机构有手动和自动两种,现在大多采用自动锁启机构。
综合考虑各种方案的优缺点,选择本设计的设计方案。
第章自卸举升机构的设计.自卸举升机构的选择举升机构的类型自卸车举升机构又称倾卸机构,包括货厢副车架车厢铰链举升油缸及其杠杆系统。
现代自卸车的举升机构均以液压能作为举升动力。
其功能是承载物料,并在液压系统的驱动下完成倾卸动作。
自卸汽车对倾卸机构的设计要求如下利用连杆机构实现车厢的翻转,其安装空间不能超过车厢底部与托架大梁间的空间结构要紧凑,可靠,具有很好的动力传递性能完成倾卸后,要能够复位。
举升机构的主要类型有油缸直推式油缸直推式倾卸机构的示意图如图所示,这种机构结构简单紧凑举升效率高工艺简单成本较低。
采用单缸时,容易实现三面倾斜。
另外,若油缸垂直下置时,油缸的推力可以作为,车厢的举升力,因而所需的油缸功率较小。
但是采用单缸时机构横向强度差,而且油缸的推程较大采用多节伸缩时密封性也稍差。
图直推式倾卸机构俯冲式俯冲式杆系倾卸结构简单,造价低,横向刚度好,举升转动圆滑平顺。
但油缸必须增大容量。
如图所示。
图俯冲式倾卸机构前推杠杆组合式前推杠杆组合式倾卸机构示意图如图所示,该机构横向刚度好,举升时转动平顺圆滑,在举升过程中,举升力小,构件受力改善。
但油缸的行程过大,偏摆角大。
图.前推杠杆组合式倾卸机构杠杆平衡式油缸后推杠杆组合式油缸前推连杆组合式倾卸机构的示意图如图所示,这种机构横向刚度较好,举升时转动圆滑平顺,三脚架推动车厢举升时,车厢倾翻轴支架的水平反力比较小,车架底部的受力也比较均匀。
但是油缸在车厢翻转过程中摆动角度较大,且活塞行程稍大。
图杠杆平衡式倾卸机构油缸后推连杆组合式加伍德举升臂式油缸后推连杆组合式倾卸机构的示意图如图所示,该机构结构比较紧凑,横向刚度较好,油缸的推程小,举升时转动圆滑平顺。
但举升力系数大,举升臂三角架较大。
图油缸后推连杆组合式倾卸机构油缸浮动连杆式强力型油缸浮动连杆倾卸机构示意图如图所示,该机构结构紧凑,横向刚度较好,举升时转动圆滑平顺。
油缸进出油管活动范围大,油管长,副车驾受力改善,举升力系数较小。
但该机构结构比较大,油缸固定在节点上,从而使杆件刚度要求较高。
而且油缸转动角度过大。
图油缸浮动连杆式倾卸机构油缸前推连杆组合式马勒里举升臂式油缸前推连杆组合式倾卸机构的示意图如图所示,这种机构横向刚度较好,举升时转动圆滑平顺,三脚架推动车厢举升时,车厢倾翻轴支架的水平反力比较小,车架底部的受力也比较均匀。
但是油缸在车厢翻转过程中摆动角度较大,且活塞行程稍大。
图油缸前推连杆组合式倾卸机构其他连杆组合式举升机构近年来,浮动液压缸连杆组合式举升机构也获得了应用,典型的式和式举升机构结构原理如图所示。
图所示式举升机构的结构较紧凑,横向刚度好,机构效率高,举升时转动圆滑,杆系受力合理。
此外,起升初始时刻油压不高,液压缸的活塞行程较短,能充分利用驾驻室至后桥之间的纵向空间,因此,有利于自卸式垃圾车的总布置,特别适合于双后桥大吨位重型自卸式垃圾车采用。
图所示的式举升机构又称浮动液压缸复合连杆式举升机构。
它运用两个举升臂联动,进步放大了液压缸的行程。
它综合了式和式的行程小和举升力系数小的优点,适合更大吨位的自卸式垃圾车使用,也适合于轴距较长的自卸式垃圾车使用,具有横向刚度好杆系受力合理单节液压缸制造工艺简单等优点。
但它结构较复杂,而且液压缸浮动给液压管路设计布置等带来了定的困难。
总之,连杆组合式举升机构种类较多,各有特点,设计者应因车而异,综合考虑选择最适宜的机构形式。
图浮动液压缸连杆组合式举升机构式举升机构式举升机构自卸汽车倾卸机构性能比较倾卸机构是自卸汽车的重要装置,它直接关系到自卸车的结构与举升性能。
国内外典型倾卸机构的结构型性能特征,见表。
目前,轻型中型自卸车广泛采用直推式倾斜机构,三面倾卸式自卸车均采用直推式倾斜机构。
该机构不仅具有结构紧凑改装方便等优点,而且通过合理地选取各支撑点的位置液压缸直径特别是多级液压缸各节的直径等参数,可以获得比较理想的油压特性即液压缸推举过程中油压变化很小,且初始时的油压略低于最高油压。
而中重型自卸车大多采用连杆式倾卸机构,其中中型自卸车般采用油缸后推连杆式和油缸后推杠杆式,其他种型式的倾卸机构多用在重型自卸车上。
这主要是因为更容易达到省力的目的,更能使车厢在举升过程中获得较好的横向稳定性,并可获得更理想的油压特性与倾卸性能。
表自卸汽车举升机构特性比较结构形式车型举例性能特征直推式单缸前置斯太尔卡玛斯结构紧凑举升效率高工艺简单成本较低,采用单缸时,横向刚度不足,采用多节伸缩时密封性较差中置斯太尔依发双缸连杆组合式马勒里举升臂式五十铃横向刚度好举升转动圆滑平顺举升力系数小省力油压特性好,但缸摆角大活塞行程稍大加伍德举升臂式转轴反力小,举升力系数大,举升臂较大,活塞行程短油缸前推杠杆组合式举升力小,构件受力改善,油缸摆角大油缸后推杠杆组合式日产举升力适中,结构紧凑但布置集中后部,车厢底板受力大油缸液动连杆组合式油缸进出油管活动范围大,油管长俯冲式东急型杆系结构极简,造价低,但油缸必须增大容量综上所述,对于本设计计算的自卸车为轻型自卸汽车,则采用前推连杆组合式举升机构。
该种举升机构直接与车厢底板相连推动车厢,启动性能较好,举升力小,构件受力改善,油缸摆角大车厢受力状况较好。
.举升机构受力分析与参数选择前推连杆组合式举升机构及工作原理如图所示,该机构主要由举升液压缸拉杆和三角臂构成。
点是车梁与副梁的铰接点,工作时液压缸冲油,使液压缸伸长,三角臂和拉杆随着转动并升高,自卸车厢,使其绕点倾翻。
货物卸完后,车厢靠自重复位。
