HGC3110自卸汽车改装设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本次设计的题目是 卸车设计。该自卸汽车是以 货 车底盘改装 ,自卸车近几十年来它在国内外获得迅速的发展与普及，它最大的优点是实现了卸货的机械化，从而提高卸货效率。不仅可以减轻工人劳动强度，还可以促进国家的经济建设速度，关系到国家重点建设项目的建设和发展。同时在自卸车研究和生产过程中，也带动了钢铁，化工等其它很多行业，又提供了大量的工作岗位，减轻就业压力，并日趋完善，成为系列化多品种的产品。因此 ， 自卸车的发展是很有必要的。 所以本文以 自卸车为设计 题目，设计的主要内容有以下几个方面 :确定 自卸车的总体设计方案 、 对举升机构结构进行设计及其力学分析 、 对液压系统的设计 、 对车厢的结构及副车架的设计 、 对 自卸车进行整车性能分析。最后所设计出来的自卸车能够承载 的货物 ， 举升时间为 15s 的一款自卸车。 关键词 ：系统；车厢；液压；设计；分析；机械化 ；自卸车；举升；买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is of is at in it of is to a of of to s to At in a of as a of of is of of as to On of of of by of of a 5s. 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目 录 摘要 . 1章 绪论 .题的提出 .题来源及研究意义 .卸车国内外研究概况 .1 国外研究发展概况 . 2 内研究发展概况 . 4 究的内容 . 5 第 2章 整车参数的确定及车厢的设计 . 6 量 参数的确定 . 6 体方案设计 . 6 升 车厢形式的选择 . 7 厢的选材 . 9 厢的设计规范及尺寸确定 . 9 厢 锁止机构的选择与设计 . 11 章小结 . 12 第 3章 液压 举升机构的设计 . 13 压举升机构应满足的性能 . 13 升系统性能主要评价参数 . 14 压举升机构 参数的选择与确定 . 15 压举升机构简述 . 15 压举升机构方案的选择 . 17 升机构几何尺寸的确定 . 18 厢与副梁铰支点 O 的确定 . 19 厢放平时举升机构与车厢前铰支点 . 19 压油缸与副梁铰支点的确定 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 厢放平时三角臂中支点 0. 20 厢放平时拉杆与三角臂铰接点 . 20 杆与副梁铰接点 D 及拉杆长度的确定 . 20 升机构力学分析 . 20 升机构参数的计算及校核 . 21 杆截面尺寸的确定 . 22 压系统设计与计算 . 23 压油缸性能参数计算 . 23 压泵性能参数计算 . 23 箱容积与油管内径计算 . 25 统压力校核 . 26 厢升降时间的校核 . 26 向控制阀的选型 . 27 纵方式的选择 . 27 压系统原理 . 27 力器的选择 . 28 章小结 . 29 第 4章 副车架的设计 . 30 用的底盘主车架的主要尺寸 . 33 车架的结构设计 . 33 车架的外形 . 33 车架的选材 . 34 车架的截面形状 . 34 强板的布置 . 35 车架的前端形状及安装位置 . 35 梁与横梁的连接设计 . 37 车架与主车架的连接设计 . 38 车架尺寸的确定 . 39 车架的强度刚度弯曲适应性校 核 . 39 章小结 . 45 第 5章 整车性能分析 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 述 . 车动力 性能分析 . 基本参数确定 . 汽车的行驶方程式 . 汽车最高车速确定 .油经济性计算 .车稳定性分析 . 稳定性分析内容 . 空载质心高度计算 . 空载侧倾角计算 . 最小转弯直径计算 .章小结 .论 . 53 参考文献 . 54 致谢 . 55 附录 . 56 附录 . 56 附录 . 59 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第 1章 绪 论 题的提出 自卸车又称翻斗车，它 是利用发动机动力驱动液压举升机构，将车厢倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位的专用汽车。按不同的用途自卸车可分为两大类：一类是非公路运输用的重型和超重型自卸汽车。这种自卸汽车主要应用于大型矿山、水利工地等场所，运输的货物通常是由与其配套的挖掘机械来完成装 载的。这类汽车也称为矿用自卸汽车。这类自卸车辆在长度、宽度、高度以及轴荷等方面不受公路法规的限制，但同时它也只能在矿山、工地上使用，而不得用于公路运输。另一类是公路运输用的轻、中、重型（装载质量在 210t）普通自卸车 。 这种自卸车主要承担着泥土、砂石、煤炭等松散货物的运输工作，它通常也是与装载机械配套使用的。 普通自卸车辆有多种分类方法，按运输货物倾卸方向分为：后倾式、侧倾式、三面倾式和底卸式自卸汽车；按货箱栏板结构分为：栏板一面开启式、栏板三面开启式和簸箕式（即无后栏板式）汽车：按装载质量 为：轻型自卸 汽车（ t）。 普通 自卸车是随着我国经济的不断发展，上世纪 80 年代末发展起来的自卸运输车辆，其 装载重量在 间。国家和地方均出台专门的法规对 普通 车尺寸、排放、车速等各方面性能进行规范，从而促进了 普通 自卸车的健康发展。自 2001 年 11月 10 日起，中国正式成为 员国，国内市场逐渐开放。同时，我国亦确立了以扩大内需为主的经济政策，实施西部大开发战略，加大对基建项目的投资力度，农林牧渔、采矿、水利、军工、环保、商业运输、交通、通讯、金融、机场、电力、城市建设和石油开采等行业均快速发展，使各种类型的专用车需求量大增 。在广大城乡的沙场、矿山、工地及般的 土 木工程等的运输作业中 的 自卸车以其灵活机动、价格低廉的优点得到了广泛的应用。 当今汽车工业面临的主要挑战是买方市场的形成和产品更新换代速度的日益加快。汽车产品开发的一个主要手段就是变型设计，即以现有产品为基础，保持其基本结构和功能不变，对其局部结构、尺寸或配置进行一定范围内的变动和调整，以此快速形成适应市场需求的新产品。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 自动倾卸汽车是以发动机为动力，经过变速器的取力机构和液压倾卸装置，进行车厢自动倾卸，从而实现自动卸货的一种车辆。因其短途卸载方 便，动力性、机动性均较好，与装载机，带式输送机，吊车等其它吊装机具配合使生产效率明显提高，被广泛应用于建设工地、矿山、港口、码头等，用来搬运岩石，废土，煤，沙子等物资。自卸汽车包括两大类：铰接式自卸汽车和刚性自卸汽车。刚性自卸汽车按传动方式又可分为液力机械传动自卸汽车和电力机械传动自卸汽车两种。 自卸汽车具有高度机动性和卸货机械化等优点，通常与铲式转载机、挖掘机或皮带运输机等配套使用，实现装卸机械化，从而可以大大缩短装卸时间，提高运输效率并可以节省劳动力，减轻劳动强度。随着汽车制造业的发展，自卸汽车不断采用 新材料、新工艺，提高其质量利用系数，具有较大的速度范围和较高的传动效率，控制与操纵更完善，更方便。 随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，城市内部垃圾、建筑材料也迅猛增长。自卸汽车由于减轻了装卸工作量、提高了工作效率、车厢可以密闭等原因，越来越被广大用户所接受，市场容量也越来越大。该自卸车既能适应城市间运输，也要适应城市内部车流量的的特点。通过该设计，可以综合训练学生所学知识，为将来工作打下良好基础。 本课题在满足设计要求下，对矿用自卸车的车厢和举升机构进行合理的选择和设计，并为进一步研究整车的计算机辅助 设计提供经验，进而提高自卸汽车产品的设计质量和设计效率。同时，也希望能为推广虚拟样机等先进 术的应用，以及为提高我国专用汽车的设计水平进行一些有益的探索。 卸车国内外研究概况 我国在机械设计中采用最优化技术的历史很短，但其发展速度却是十分惊人的。无论在机构综合、通用零部件设计，还是各种专业机械的设计都有最优化技术应用的成果。 在计划经济向市场经济转换初期，由于汽车领域不象航天等领域受到重 视，国内大多数轻型矿用自卸车生产企业在举升机构的设计过程中一直沿用着经验类比的方法设，即传统的 “类比作图试凑法 ”，这种传统的设计方法主要是凭借设计者的经验，参照相同或类似的较为成熟的设计方案，辅以必要的分析计算，确定一个初始的设计方案，并通过估算，初步确定有关参数；然后对初定方案进行必要的分析及校核计算；买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 如果某些设计要求得不到满足，则可进行设计方案的修改，设计参数的调整，并再一次进行分析及校核计算，如此多次反复，直到获得相对合适的设计方案为止。显然，这种工作方法工作量大、效率低，而且设计出的举升机构往往存在 许多不合理的因素，影响矿用自卸车举升性能的提高，并严重阻碍着矿用自卸车产品的系列化。 随着市场经济的深入发展和市场竟争的激烈，一些研究机构、工程车改装厂在举升机构的设计中采用了这种方法，并取得了一定的优化成果。优化设计作为一种新的设计方法具有综合的本质，它能够把过去的设计开发经验加以总结，寻找出更优的结构。优化技术将越来越得到更为广泛的应用。 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。这种发展方向除了我国公路条件改善外，还和我国公路货物运输市场息息相关。目前，我国公路货运市场的主体依然是以个体户为主，公路货运甚至还谈不上物流管理，具有运输成本高、随意性大、服务没有保证等特点。随着我国加入世界贸易组织，这种格局将要逐步被打破。我国汽车工业保护期只有五年，但是公路货运市场却可以向外资开放。跨国物流公司正虎视眈眈盯着中国公路货运这块大市场。这场战斗谁是赢者 ，不言自明。集团化货运市场对卡车的个性化要求将越来越高，同时需求数量也将越来越大。可以毫不夸张地说，未来的卡车发展方向将是专用车。美国等发达国家专用车市场十分巨大，专用车具有品种多、技术含金量高等特点。就专用车品种而言，美国就有 5000 多个品种，甚至很多专用车已经被 E(化，装有电脑、卫星导航等系统。确切地说，我国专用车市场最终是向多品种、高精尖的方向发展。尤其是随着我国公路运输主体的逐渐变化，将加快产品结构的变化和技术的升级。我国自卸汽车生产始于上世纪 60 年代初，经过 40 多年的发展，尤其是在上世纪80 年代以后通过技贸结合与合作生产方式，从国外引进若干先进的自卸汽车制造技术，并在此基础上形成以若干大型汽车制造厂为主体的机械传动式自卸汽车生产企业集团。公路用自卸汽车的装载质量从 2 20t、矿用自卸汽车装载质量从 20 154t 以基本形成完整的自卸汽车系列，为我国自卸汽车的腾飞打下了坚实的基础。当然除普通自卸汽车以外，专用自卸汽车的生产也得到了一定的发展，尤其是新世纪以来，随着我国社会经济和交通环境的改善，各行业对专用汽车尤其是工程 系列专用汽车的需 求越来越大。专用汽车将跟更加注重行业化、专用化、系列化。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 外研究发展概况 国外自卸汽车生产始于上世纪 30 年代，比我国早 30 多年在其后 70 多年的发展过程中，其结构不断改进，整车性能已有很大提高。为提高自卸汽车的科技含量，追求高附加值，各国更是不断采用先进技术，其主要表现以下几个方面：全面提高自卸汽车内在质量和使用性能；在制造加工方面，自卸汽车朝着底盘生产专业化、零部件生产专业化、工艺专业化和辅助生产专业化方向发展；广泛采用计算机辅助设计，以提高设计的质量和缩短设计研制的周期；在 材料配置上，将更多地采用高强度铝合金、不锈钢、工程塑料和聚合材料等。目前，自卸汽车以形成自己独特的结构与车型系列。目前 , 各大自卸汽车生产企业生产的自卸车尾钩锁紧机构多数为拉杆式尾钩锁紧机构、链条式尾钩锁紧机构、液压手动控制式尾钩锁紧机构等 , 这些机构各有特点 , 在运输自卸车中被广泛使用。国内使用的自卸车车箱大部分使用 16造而成。其特点是钢板厚 , 车箱沉重 , 截面一般呈方形 , 边板和底板有很多的加强筋。 16屈服强度较低 , 硬度较小 , 且冲击性能较差。这些特性决定了不适合用于制造轻量化的车箱。在欧美 , 很多车箱都使用 耐磨钢板材料 ), 与传统的方形车箱有着很大的区别 , 其特点是横截面呈 U 形或半弧形 , 而且车箱边板和底板几乎没有使用加强筋。 瑞典钢铁集团生产的一种耐磨钢 板 , 具有较高的屈服强度 , 是 16三倍以上 , 并且具有较高的硬度和冲击韧性。在设计装载量相同的情况下 , 用 6制造的车箱相比 , 板材厚度更薄 , 且不需要加强筋。据国外的一些厂家反馈 , 车箱使用 板后 , 重量能减少 , 甚至更多。 随着计算机技术的发展和应用， 50 年代发展起来的以线性规划和非线性规划为主要内容的新的数学分支一数学规划被应用于解决工程设计问题，形成了工程设计的新理论和新方法，即工程优化设计理论与方法。特别从 60 年代以来，最优化技术发展迅速，而且得到了广泛的应用。在汽车工业发达的欧、美、日等国家，汽车优化设计理论和方法已应用于汽车诸多领域的很多环节，从汽车发动机、底盘、车身等主要总成的优化到整车动力传动系统的匹配，优化设计使他们的汽车工业保持了世界领先地位。 汽车工业的发展是经济社会发展的必然，而经济社会的发展，又对汽车的使用功能不断提出新的要求，使汽车在社会商品 、信息、人员三种流通中起着重要的作用。汽车的经济效益不只在于汽车生产的本身，而是更集中体现在汽车使用和流通的全过程。经济的发展对汽车运输工具在各种功能和性能方面要求越来越高，对运输服务的品质以及运输服务的多元化、个性化要求越来越强，从而推动着专用车的迅速发展。从某种意义上讲，基本车型只能简单的满足数量上的要求，而专用汽车才能更好地满买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 足用户的使用要求，更有效地发挥汽车的经济效益。经济社会的发展，把 汽车运输工具推向专业化。只有专用汽车，才能更好地适应客货运输现代化、多样化和个性化的要求，满足特定条件下的各种专项作业的需求，更有效地发挥汽车在运输结构中的作用，建设资源节约型和环境友好型社会。 究的内容 随着自卸车变得越来越重要，则有关它的设计领域也变得日益重要起来。它的总体设计程序与载货车基本相近。本人进行一系列的市场调研和同类车型资料的收集，摸清了产品主要技术经济指标，了解有关设计标准法规等。在此基础上拟定设计原则，协调使用、制造与经济三方面矛盾，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。针对上述问题和课题的研究需要，本文的主要工作是自卸汽车车厢和举升机构系统的设计研究。具体工作如下： 1、举升机构设计 用机构动力学的知识对油缸前推连杆组合式自卸汽车的举升机构进行设计计算，并对举升机构液压系统的设计步骤进行了说明。对举升液压缸、液压油泵、换向阀等液压元件计算和选取进行了详细的阐述。 2、车厢的设计 参考同类车型的车厢的尺寸参数，确定其上长宽高。并对车厢后拦板开合机构的形式的选择，而且要进行设计与分析。 3.、液压系统设计 自卸车车采用的液压泵、液压缸、液压阀等液压系统元件均为高度标准化、系列化、通用化且由专业化液压元件厂集中生产供应。因此在自卸车车改装设计中只需要进行液压元件选型计算。其主要内容包括液压缸直径与行程、液压泵工作压力、流量、功率以及油箱容积与内径等。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 第 2章 自卸车总体设计及方案选择 额定装载质量是自卸汽车的基本使用性能参数之一。目前，中、长距离公路运输趋向使用重型自卸汽车，以便提高运输效率、降低运输成本，额定装载质量一般为9 19t；而承担市区或市郊短途运输的自卸汽车 额定装载质量为 9t。 同 时，还应考虑到厂家的额定装载质量的合理分级，以利于产品系列化、部件通用化和零件标准化。此外，额定装载质量还必须与选用的二类货车底盘允许的最大总质量相适应。 改装部分质量主要包括：车厢质量、副车架质量、液压系统质量、举升机构质量以及其他改装部件的质量。改装部分质量既可通过计算、称重求得，也可以根据同类产品提供的数据进行估算。 自卸汽车整车整备质量是指装备齐全、加够油料、液压油和冷却液的空车质量。它一般是二类底盘整备质量与改装部分质量的总合，是自卸汽车总体设计的重要设计参数之一。 整备质量0m： 选取 5000 装载质量 选取 5500 驾驶员质量65，额定载员 3 人， 3 6 5 1 9 5k g k g； 自卸汽车总质量是指装备齐全，包括驾驶员，并按规定装满货物的质量。其值可按 下式确定。 0a e rm m m m （ 则： 0a e rm m m m =5000+5500+195=10695 该自卸汽车是选择 291123 型自卸车底盘，利用该车发动机动力驱动液压举升机构取力器 液压泵 车厢举升到一定角度卸货，并依靠车厢自重使其复位的专用汽车。该车最大装载质量为 适用于公路运输的 中 型自买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 卸汽车。倾卸机构采用油缸前推式举升机构。该自卸汽车主要由货箱、副梁、液压举升机构、液压系统等部件组成，主要技术参数见表 表 汽车外形尺寸（ 高宽长 ） 287222807045 最大装载质量备质量0距 L 4250距（前 后） 18011740 前悬 1330 后悬 2260 接近角 1 18 离去角 2 24 货箱尺寸 152822805200 倾斜时间（举升 落下） 15s13s 最大举升角 50 总质量 11000高车速（ kmh） 小转弯半径（ m） 大爬坡度 (%) 78 百公里油耗（ L/100 厢形式的选择 车厢是用于装载和倾卸货物。它一般是由前栏板、左右侧栏板，图 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孟，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孟，车厢的侧栏板、前后栏板外侧面 通常布置有加强筋。 车厢结机构型式按用途不同大概可分为：普通矩形车厢和铲斗车厢。 普通矩形车厢用于散装货物运输。它的要求要比矿用自卸车车厢要低 ， 其后板装有自动开合机构，保证货物顺利卸出。普通矩形车厢板厚为：前板 4 6，边板 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 8，后板 5 8， 底板 6 12。比如：程力牌自卸车普通矩形车厢标准配置板厚为：前 4 边 4 底 8 后 5。 123、 45 678图 厢结构图 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，铲斗车厢的设计形状较复杂，用料较厚。比如：程力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。 图 通矩形车厢 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 斗车厢 车厢对自卸汽车的质量利用系数影响很大，对其使用寿命也有一定的影响。因此， 自卸车的车厢是自卸车的重要部分。目前，国内外自卸车车厢都是用钢制成的，从质量分配来看，车厢质量大约占自卸车整备质量的 14。综合上述，车厢采用普通车厢。 厢的选材 1、车厢选材原则 工程材料的一般选用原则：具有良好的使用性能，优良的工艺性及合理的经济性。对于自卸汽车车厢应考虑以下性能： （ 1）使用性能 :使用性能是选材考虑的主要问题。 （ 2）工艺性能 :材料加工的工艺流程要适合批量生产。 （ 3）经济性能 :选择材料的经济性是当前注意的问题。 2、车厢钢板选材 在遵循满足使用性能要求，较好 工艺性和较好经济性的前提下，车厢选用选用程用钢材。 厢的设计规范及尺寸确定 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，车厢应该有一定的扭转随动性。如果车相的扭转刚度过大，当车架扭转到一定程度时，车买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 厢前支承缓冲块相应的一侧压到极限位置，车厢纵梁的另一侧可能离开缓冲块，车厢前端的一大部分重量转移到一侧的车架纵梁上，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，根据一些经验，可以知道一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。自卸汽车的车架断 面系数也应比同级吨位的货车车架大一倍， 5t 自卸汽车的车厢底板厚度应不小于6 1、车厢外部尺寸参数 参考同类车