吨液压连杆式自卸汽车工装设计

1、河 北 工 业 大 学毕 业 论 文作 者： 况争光 学 号： 100324 系 ： 机械工程系 专 业： 车辆工程 题 目： 6.0吨液压连杆式自卸汽车工作装置设计 指导者： 石维佳 教授 (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 2014 年 05 月 29 日毕业设计（论文）中文摘要题 目6.0吨液压连杆式自卸汽车工作装置设计摘要：现在中国国内自行开发、设计和生产的自卸汽车大多沿侧向或车梁卸货。目前的自卸汽车难以将货物卸到高处。因此可以设计一种6吨液压连杆式自卸汽车，使车厢可以抬高到要求的高度后倾斜车厢卸货。为达到此目标，可以先举升车厢使车厢翻转实现卸载货物，可

2、以将车厢举升到任意高度停止再翻转车厢以实现自动卸货的目的。本次毕业设计的要求是在6吨液压连杆式自卸汽车可以达到自动卸货这一基本功能的基础上使其结构尽量简化。水平时,可以将满载车厢平顺稳定地举升到要求的高度。为了达到本次设计中6吨液压连杆式自卸汽车的基本功能这一要求，我们可以将设计工作进行分解，车厢的举升使用举升机构来完成，车厢的翻转利用倾覆机构来实现，厢门的开闭采用开合机构。最后，再将举升机构、倾覆机构、开合机构以及液压系统进行组装整合。举升时通过液压缸进出油路的开闭来达到要求举升机构稳定停止在任意高度的目的；车厢翻转的目的是保证最大翻转角度达到要求和翻转过程中机构平稳。关键词： 自卸 液压连

3、杆毕业设计（论文）外文摘要Title 6.0 tons of hydraulic rod-type dump truck Working Device AbstractNow China's domestic most of their own development, design and production of dump truck beam along the lateral or car unloading. Difficult to discharge the goods to the high current dump truck. So you can design

4、a 6 tons dump truck hydraulic connecting rod type, make the car can drive up to the requirements of high tilt carriages after unloading. To achieve this goal, to lift car make cars flip unload goods, car lifting to any height can be stop flip cars to achieve the purpose of discharging automatically.

5、The graduation design requirements is in 6 tons dump truck hydraulic connecting rod type can achieve automatic unloading on the basis of the basic functions that try to simplify its structure. Level, can be loaded with carriages smooth steady lifting to the required height. In order to achieve the d

6、esign of the basic function of 6 tons dump truck hydraulic connecting rod type this requirement, we can design work decomposition, use to complete the lifting mechanism of car lifting carriage flip capsizing mechanism is used to realize, the opening of the door opening and closing mechanism. Finally

7、, then casts the lifting mechanism, organization integration, opening and closing mechanism and hydraulic system assembly. Through hydraulic cylinder in and out of the lift at the opening of the oil to achieve the purpose of the stability of the lifting mechanism to stop at any height. Carriage to f

8、lip the purpose is to ensure that met the requirement of the flip Angle and smooth turnover process mechanismKeywords： self-discharging hydraulic linkage 目 录1 引 言5 1. 1自卸汽车概况5 1. 2国内外自卸汽车发展状况6 1.3 液压系统的发展状况72设计目的7 2.1设计简介和目的 7 2.2设计条件和设计要求83 自卸汽车控制系统设计9 3.1自卸汽车的主要总成9 3.2自卸汽车的倾覆机构10 3.3自卸汽车的车厢及翻转机构14

9、 3.4自卸汽车厢板的开合机构（或称锁止机构）16 3. 5车厢的废气加热.17 3. 6液压倾斜系统.17 3. 7机构的组合设计183. 8机构尺寸的设计.194 U G建模和运动仿真.224. 1模型的建立与组装.234. 2模型的运动仿真.264. 3分析机构的输出结果265 液压油泵主要参数的确定306 倾卸机构主要液压元件的选择316. 1油泵316. 2升降筒316. 3液压倾覆机构的液压控制元件32结论 33参考文献34致谢361 引言1.1自卸汽车概况自卸汽车是随着时代的发展，在搬运工作已经不是人力可以完全解决的情况下， 使用高科技而开发的搬运器械，是车厢配有自动倾卸装置的汽

10、车。现实生活中一般称为翻斗车，其组成部分有汽车底盘、液压举升机构和货厢。工程中，常与挖掘机、装载机等工程机械一起采用联合作业方式，形成一条集装、运、卸为一体的生产线，达到装卸运输的目的。因为装载车厢能自动倾翻一定角度进行卸货，使卸货时间得到极大地节省，劳动强度得到极大地降低，运输周期得到极大地缩短，生产运输效率得到极大地提高，运输成本得到极大地降低，所以，工程上自卸汽车得到广泛地应用。图1-1 徐工某系列自卸汽车图1-2 一般自卸汽车的结构原理简图自卸汽车与一般载重汽车相比较，在发动机、底盘和驾驶室等主要部分的构造上相差不大或者说类似也不为过。驾驶员可以通过操纵系统控制活塞杆的运动来实现车厢的

11、后向或侧向倾翻，后向倾翻较为广泛，推动活塞杆使车厢倾翻。少数双向倾翻。流进举升液压缸的高压油先经过分配阀和油管，驾驶室安全防护板被装在车厢前端。自卸汽车的分类： 自卸汽车一般根据下述方法分类： 1） 按用途分类：公路运输的普通自卸车；非公路运输的重型自卸车；专用自卸汽车。 2） 按满载质量的级别分类：轻型自卸车；中型自卸车；重型自卸车。 3） 按传动的类型分类：机械传动；液力机械传动；电传动。 机械传动多被应用于中型以下自卸汽车，液力机械传动多被应用于重型汽车，而电力传动多被应用于矿用超重型自卸汽车。 4） 按卸物的方式分类：后倾式；侧倾式；三面倾卸式；底卸式；货箱升高后倾式等。1.2国内外自

12、卸汽车的发展状况新中国成立以后，我国自卸汽车的发展开始发生质的变化。自卸汽车的飞跃发展与我国许多企业的努力是分不开的，它们引进国外先进技术，然后在此基础上进行自主开发。就生产方式和规模而言，专业化、系列化的生产方式以被国外企业所采用并熟练应用，而我国自卸汽车生产厂家采用的生产方式就相对来说比较落后，规模也处于建设阶段。归咎原因主要是起步太晚，管理落后，生产效率不高。这与国外相比，差距很大。在中国，由于小规模，低技术水平，弱自主开发能力的现状，导致产品长期处于低水平重复生产的局面，改善又不明显。虽然相聚问世了很多的新技术新产品，但主要还是通过引进国外先进技术或是联合多家科研机构研制所得，而且几乎

13、全部处于实验室阶段，生产规模还没有形成批量，企业缺乏产品自主开发能力，企业及其产品市场竞争力很弱。见微知著，可知，我国自卸汽车的发展真可谓路漫漫其修远兮。1.3液压系统的发展状况水力学是液压技术的源头，液压技术的发展可以紧密的联系到流体力学、工程材料、液压介质等相关学科的发展上来。20世纪50年代是液压技术的高速发展发展时期。 经过60多年的发展，液压技术已涵盖了传动、控制和检测等多个方面，发展成为一门深远影响现代机械技术的系统化的基础技术学科；电子技术、计算机技术和信息技术等多个学科在20多年的快速发展中更是促进了液压技术的进步，使之超越了传动方式的界限，发展成为一种控制手段，使之成为桥梁并

14、借以连接微电子技术和大功率控制对象，这在现代控制工程中是不可或缺的环节和手段。因而液压技术的发展和应用的普及程度被认为是衡量一个国家工业化水平的重要标志，国际上也越来越重视液压技术的发展和应用。液压传动装置的组成机构很多，但主要有能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置这四部分。液压传动是利用液体工作介质的压力来传递动力的，这与液力传动是不同的。手动式、半自动式和全自动式调节是液压传动的基本操纵调节方式。液压系统的控制部分组成形式分为开环和闭环两种。2 设计题目2.1、设计简介和目的现在中国国内自行开发、设计和生产的自卸汽车大多沿侧向或车梁卸货，高度也固定。目前的自卸汽车难以将货物卸到高处。

15、因此可以设计一种6吨液压连杆式自卸汽车，使车厢可以抬高到要求的高度后倾斜车厢卸货。为达到此目标，可以先举升车厢使车厢翻转实现卸载货物，可以将车厢举升到任意高度停止再翻转车厢以实现自动卸货的目的2.2、设计条件和设计要求1.具有一般自卸汽车的功能。2.满载车厢可以从水平位置平顺稳定地举升到要求的高度，最大升程Smax见表。3.举升过程中车厢逐步向后移动，以便于卸货。车厢处于最大升程位置时，其后移量a有一定的要求，见表。为了实现车厢的稳定举升，其最大后移量amax要小于或等于1.2a。4.在举升过程中车厢卸货高度任意。5.卸货时，后厢门随车厢倾斜而联动打开；卸货完毕，后厢门随车厢恢复水平状态而可靠

16、关闭。6. 车厢底部与大梁间的空间要足够大，可以安装举升和翻转机构，后厢门打开机构的安装面要在车厢侧面以内。图2-1 自卸汽车数据简图图2-2 自卸汽车厢工作状态图数据表（单位：mm）方案号车厢尺寸（L×W×H）SmaxAWLtHdB3900×2000×64018503504800300500 3 自卸汽车的控制系统设计3.1 自卸汽车的主要总成3.1.1 发动机 自卸汽车的行驶和倾卸机构的运动需要发动机提供动力。目前往复式内燃机在自卸汽车上被大量采用。柴油机在矿用重型自卸汽车一般被采用。原因是柴油机的性能比较优越，价钱比较低廉，对大吨位自卸汽车比较适合

17、，特别是需要大动力的矿用自卸汽车。本次设计中6.0吨级的自卸汽车从性价比的角度来考虑，选用柴油机作为发动机比较好。3.1.2 传动系传统的机械传动系统在普通自卸汽车上得到大量的应用。3.1.3悬架 现代汽车悬架可分为应用较广的独立悬架和应用范围相当来说较窄的非独立悬架。普通自卸汽车和吨位较小的矿用重型自卸汽车从实用性和价钱方面考虑，大多采用的悬架系统是由钢板弹簧与筒式减震器组成。3.1.4 转向系在行驶过程中,汽车方向通常总是不断发生变化的。行驶时，驾驶员根据路况和自身需要，改变汽车的行驶方向，或恢复汽车的行驶方向，这些操作都是通过转向系来完成的。3.1.5制动系制动器通俗的说就是时汽车在行驶

18、过程中可以停止下来的汽车部件。现在，从应用程度上讲，摩擦式制动器当为翘楚，它有鼓式和盘式之分。盘式制动器以其卓越的性能而深受汽车生产厂家信赖，因此在汽车上被大量地采用。因为提高其制动效能必须要加制动增力系统，这使得造价昂贵，故前盘后鼓式大量在低端车上得到应用。3.1.6副车架副车架从字面上很容易引起误解，但它不是真正的车架，其作为前后车桥的骨架和组成部分，起到的只是支承前后车桥的作用。“正车架”通过车桥、悬挂与副车架相连，起到作阻隔振动和噪声的作用，以提高车厢的稳定性。没有副车架的传统承载式车身其前后车桥的悬挂摇臂是零散的组件，不像有“副车架”的汽车那样组装在副车架上，形成总成。3.2自卸汽车

19、的倾卸机构 倾卸机构的作用是倾斜车厢到相应角度后，使货物在自身重力作用下卸出，然后车厢也在自身重力作用下恢复到水平位置。卸货时，后厢门随车厢倾斜联动打开；卸货完毕，后厢门随车厢在重力作用下恢复到原来的水平位置而可靠关闭。倾卸机构的组成很简单，主要有车厢、液压举升系统（油泵、升降筒、控制阀、管路机油箱等）和厢板开合机构三个部分。车厢的举升和后移的实现方案有多种。采用连杆机构来完成车厢的举升和后移时，车厢底部与大梁间的空间要足够大，以利于连杆机构的安装。并且连杆机构要求简单紧凑，具有优越的可靠性，动力传递性。下面列举出几种方案及其特点，读者可根据实际适当选择机构。方案一：滑动直接举升机构 图3-1

20、 直接举升机构在上面的机构简图中，在车厢底部固定了四个竖直的液压缸，与这四个液压缸相连的底座是滑移机构，又有两个水平的液压缸与滑移基座相连。工作时，为了实现举升动作，竖直液压缸同时举升，同时为了保持车厢的稳定，车厢下的滑动副动作，同时水平液压缸工作，带动车厢退后，当后车厢下的水平液压缸伸出的长度与前车厢下的液压缸不一样，具体来说是后车厢小于前车厢时，车厢翻转，卸货功能得以实现。之后液压缸回复到初始状态，车厢也随之复位下降。如此循环进行相同的工作。这个方案在结构上不繁杂，理论上不难实现。车厢后移量可以随卸货需要任意调节，卸货方便，构件种类单一，修理和维护方便。但在实际上，由于使用的液压缸数目太多

21、，液压控制的精确度要求较高，设计困难很大。而且车厢的重力直接作用在液压缸上，使得液压系统的压力升高，制造和维护成本昂贵。而且车厢下面空间较小，了限制车厢的举升。方案二：剪式举升机构EDCBA图3-2剪式举升机构该方案中铰接于E点的AB和CD杆长度相等，C和点是可以水平滑动的。当液压缸工作时，车厢可以升降或平移。和点不同于C和D，是固定不动的，举升机构举升车厢时，铰点被带动向右移动，该机构实现了在车厢举升的同时车厢向后移动，卸货较为简便。这个机构在结构上不难实现、总体上来看也比较紧凑，能够很好的将举升和后移这两种运动进行处理，时期具有良好的受力状况。但从实际角度观察可知，车厢从水平位置开始举升时

22、由于很小的液压缸和杆之间传动角，需要较大的工作动力才可以实现，这会对液压缸的工作产生不利的影响。举升到一定高度的时候或两点之间的距离变短，这对车厢的稳定性不利，特别是再次翻转车厢时车厢的不稳表现得更加明显。方案三、二级剪式举升机构DCAB图3-3 二级剪式举升机构组成该机构的杆件彼此铰接而且长度相同； A端铰接于水平滑块，并以滑槽为导轨水平左右移动；C端固定铰接在车体底部，B点铰接在车厢底部的水平滑块上，D点固定铰接在车厢底部。当液压杆长度减小时，A点右移，车厢上升的同时也会后移；反之，车厢下降，同时车厢左移。该机构是多级剪式举升机构，在理论上，车厢可以被其垂直地举升到相当高的高度，而且可以十

23、分灵活的布置油缸作用点，机构受力情况好，液压缸移动距离短。但实际上因为机构中杆件数目较多，在铰接处杆件受力大，对杆件的强度要求较高。方案四、平行四边形机构CDBA图3-4 平行四边形举升机构该机构利用了平行四边形ABCD的不稳定。液压油缸工作时，由于四边形的不稳定性，杆AB被油缸驱动而绕A轴转动，杆件的摆动就趋使车厢举升和下降。该机构理论上组装不难，制造、组装、维护费用低，操作容易。举升和下降过程中车厢不会出现上下剧烈的摆动，稳定性优越，而且能够实现从较小的工作动力中得到较大的车厢上移量。但不足之处也很令人无奈，那就是车厢上移量变化时，后移量变化程度较大。车厢举升到最大高度时，其后移量可能会达

24、到令人难受的地步，此时相应的杆AB、CD会很长，甚至长到实际中不能实现的状态。方案五、双平行四边形双杠举升机构图3-5 双平行四边形双缸举升机构该机构是双自由度结构，需要两个液压缸来进行控制。车厢的举升和后移由两个液压缸配合控制后，可以很容易的实现，并且平行方案四中杆件过长的问题得到了很好的解决，该机构结构紧凑，可以使液压缸在较小行程时，就得到较大的车厢升程。但车厢后移量与举升高度之间的关系并不是很明显，而且双油缸配合控制系统要求很高，经济性很低。方案六、双平行四边形联动机构图3-6 双平行四边形联动机构该机构从整体上看结构还是很不错的，车厢能够水平地稳定上升和下降，且是在上升过程中可以实现车

25、厢的逐步后移；该机构综合了平行四边形机构和双平行四边形机构的优点，又同时最大限度地避免了平行四边形机构杆件过长和双油缸机构控制复杂的缺点；受力情况良好，机构的使用寿命较长。缺点是相对来说较复杂的结构，使油缸承受的负载增加，也增加了液压系统的压力。3.3自卸汽车的车厢及翻转机构 自卸汽车车厢的形状有四种（见下图3-7）：（1）平底三厢板开启的（如图a）；（2）船底型的I（如图b）；（3）尾部上翘的燕尾形的（如图c）；（4）全长上翘燕尾形的（如图d）。矿用重型自卸汽车广泛采用燕尾型车厢。由于自卸汽车（特别是矿用自卸汽车）与装载机和电铲配合工作，车厢的前部必须有保护驾驶室的防护板。 图3-7车厢结构

26、型式 a- 平底三开式 ； b- 船底式 ； c、d-燕尾式翻转机构可以实现车厢的翻转，本次设计也利用连杆机构来实现其功能。为了安装的方便，车厢底部与大梁之间的空间要求足够大。结构尽量紧凑，可靠，动力传递性要好。由于翻转机构和车厢举升机构需要相互结合使用才能实现自卸汽车的综合功能，因此要考虑很多的因素，要将二者有机结合，统筹兼顾。下面列出几种方案，读者可根据需要选择使用。方案一、双油缸位错翻转机构图3-8双油缸位错翻转机构此机构与3.2中的方案一配合使用是非常合适的，从直接举升机构考虑，这个方案虽然还有很多的不完善之处，但是已经能够很好的将举升和翻转这两个功能统筹结合，这对有效利用空间，简化结

27、构是非常有利的。方案二、普通直推式翻转机构图3-9 普通直推翻转机构这种机构是油缸驱动的四杆机构，现在在自卸汽车上应用很广，这正论证了这种机构的使用价值。结构在某种程度上来说使最简单的，实现车厢翻转的液压油缸数目较前面个机构是最少的，成本低廉。缺点是是油缸行程相对较大，但可以通过合理布局来避免行程较大的缺点。方案三、曲柄摇杆翻转机构图3-10 曲柄摇杆翻转机构此方案有一定的创新，翻转机构是在曲柄摇杆机构的基础得到的，油缸作为动力装置，只起提供车厢翻转动力的作用，车厢随油缸的匀速动作而发生不匀速的翻转，方便性毋庸置疑。3.4自卸汽车厢板的开合机构（或称为锁止机构）自卸汽车卸货厢板的打开或关闭可以

28、通过开合机构来控制，开合机构的控制方式有手动控制和自动控制两种。机械杠杆式厢板自动开合机构在自卸汽车上被大量应用。卸货时，开合机构随车厢升起而打开，厢板被货物的推力打开。卸完货后，开合机构随车厢降落厢板合上而关闭。自卸汽车的生产运输效率因自动开合机构的应用而得到显著提高。下面列出几种方案，读者可根据需要选择使用图2-2中车厢翻转时，厢门随之打开，二者翻转打开的角度相同。由此进行机构设计。方案一、自开式机构车厢3-11 自开式厢门打开机构因为厢门随车厢翻转而打开时二者角度相同，所以厢门处于打开和关闭这两种状态时都竖直的，为了使之可以方便自由地打开，可以利用厢门自重来实现。卸货时厢门打开厢门锁止机

29、构，厢门随车厢翻转而利用厢门自重自由打开。卸货完毕时，使用锁止机构锁死厢门，可以可靠厢门关闭。该机构思路简单，容易设计。车厢底部空间可以被有效地利用，安装维护都较方便。不足之处是车门开闭具有高度的自由性，车门打开角度与翻转角度之间不能用精确的函数关系来表现。方案二、控制开合式机构。车厢图3-12 控制开合式厢门打开机构该机构实现厢门开合的方式是用控制杆控制厢门上面的铰链来完成。当恰当的联系控制杆和车厢翻转控制机构，将二者统筹结合时，车厢翻转和厢门打开的联动控制可以被精确的实现。缺点是机构安装有一定的难度，车厢侧面安装类似的结构还是比较恰当的，此设计还有一个很明显的不足，没有预留车厢侧面的空间，

30、而且如果车厢底部安装类似结构，卸货时会受到控制杆的干扰。3.5 车厢的废气加热在温度较低的北方冬天，自卸汽车的使用和保养需要注意保暖，发动机、驾驶室、传动系的储油部位及液压油箱等关键设备采取必要的加热措施，是肯定不可缺少的，其次车厢也要进行加热处理，以避免货物在运输时被冻结在车厢底板和侧板上，从而对运输卸货产生影响。为了节约资源和成本，减少不必要的浪费，对自卸车厢的加热一般都是利用发动机排出的废气来完成。3.6 液压倾卸系统自卸汽车倾卸机构的液压系统大体上有独立液压和聚生转向联合液压系统这两类。车厢的液压倾卸系统的组成部分很多，主要有液压油泵、分配阀、升降筒和车厢举升限位阀等。独立液压倾卸系统

31、一般被普通自卸汽车和吨位较小的矿用自卸汽车所采用。如图3-13 所示，是某种类型自卸汽车采用的独立液压倾卸系统结构图。 油液被油泵6从油箱2吸出后，首先进行油液分配，通过分配阀11来实现。控制阀13的三种工作状态（举升、降落、中间）与分配阀的三个工作装置一一对应。取力器通过传动轴与油泵相连并驱动油泵工作，取力器的操作形式为气力操纵。76 图3-13 某种类型自卸汽车车厢的独立液压倾卸机构管路 1回油管； 2油箱； 3油泵进油管； 4升降筒配油管； 5升降筒； 6油泵； 7限位阀; 8油泵池油管； 9气管； 10油泵出油管； 11分配阀; 12分配阀出油管； 13转式控制阀。3.7、机构的组合设

32、计对要实现的目标进行分解和分析以及目标的组成机构分别完成设计之后，就要在统筹兼顾，协调配合的原则下，将这些组成机构进行组合拼凑，以实现预期目标。此次设计就是要从前面列举的举升机构，翻转机构和开合机构方案中选择合适的方案进行组合设计。组合后的要求是保证车厢运动的平顺稳定，避免机构运动的干涉。从实用性的角度出发，在综合前面各机构的各个方案后，作出如下选择：举升机构选择双平行四边形联动机构，翻转机构选择曲柄摇杆翻转机构，开合机构选择自由打开式机构且控制方式有很多，大多采用独立油缸控制或手动控制。组合后的机构简图，创造性的将居于车厢中部的翻转机构置于举升机构的上部，和举升机构处在同一高度位置，但并不与

33、底盘相连。具体结构见下图。图3-14 机构组合设计3.8、机构尺寸的设计已知的车厢等重要的尺寸：方案号车厢尺寸（L×W×H）SmaxaWLtHdB3900×2000×640185035048003005001、举升机构尺寸设计：图3-15 举升机构的计算图首先计算举升机构的尺寸。杆AG初始角度设为X0，旋转后角度变为X1=80度，杆AG长设为，杆GH长设为。举升高度：后移量：安装所需空间：假设，有上面的式子计算可得：，。计算后设计油缸相应的尺寸，油缸最短长度为620，伸长的长度为1180，BL=410.2、翻转机构尺寸设计：图3-16 翻转机构的尺寸设计

34、翻转机构中B和H之间的竖直高度差。计算中可以看出L1和L2的长度随L3的增加而变长，如果的尺寸选择得较大，L1和L2的长度很肯能会过大，空间可能就不够，结合车厢的长度，要使受力状态符合要求，E点越靠近车厢重心越好。设L3=1800。L1=L2，车厢处于水平位置时，B点和E点在同一条铅垂线上，在最高举升高度时，L1=l2且与L2在一条直线上，机构被锁死。可以得出公式：计算得到：L1=L2=1060，L3=1800根据计算可以安排油缸最短尺寸800，AB=300，BC=1000。3、厢门开合机构尺寸设计：从实用的角度考虑，厢门开合机构选择利用厢门自重来控制厢门自由开合，机构中，保证厢门的紧密配合，

35、使厢门能够严密按照要求的关上为首要满足达到的要求，其他要求不高，有的可适当忽略。尺寸以锁止机构被打开时，厢门自由打合不受影响为目标，具体可以在建立模型时根据模型的要求进行选择。4、UG建模和运动仿真完成了机构设计，仅仅是使机构的运动状态得以明确。接下来还要将机构简图转化为三位模型视图，以实现机构的功能，明确设计目的，然后再分析三维模型，表达机器形状和用途。4.1、模型的建立与组装建立符合尺寸要求的车厢模型主要应用了拉伸等特征，建模的关键是要确定铰接点在车厢上的合理位置，如图4-1。图4-1车厢车厢和底盘之间有一个非常重要的机构，那就是中间连接层，中间连接层看起来不重要，但作用很大，可以使翻转机

36、构以举升机构基发挥到翻转作用。有了中间连接层，举升机构和翻转机构就可以在相互平行的平面空间内各自单独工作，而彼此不产生影响。翻转机构相对于中间连接层翻转，中间连接层相对于地面举升，将它们对车厢的作用综合起来后，车厢就可以按照要求举升到一定的高度翻转卸货。模型如图4-2。图4-2 中间连接层底盘是汽车的重要组成部分，车厢的基础，可以在底盘中画出简单的汽车模型。动画能够演示出最佳的图形效果。图4-3 底盘杆件和铰建模相对于上面那些机构的模型来说是比较简单的。因为是连杆式自卸汽车，所以其工作装置中杆件铰接点的位置和铰接点间的相对长度的选择和确定是非常关键的问题，这些决定着机构的运动。杆件建模的主要目

37、的就是为了确定杆件机构的铰接点和铰接点之间的长度位置关系。必须严格根据计算出的尺寸结果建立模型，保证机构的运动状态可以准确的被模拟。部分杆件如图4-4。图4-4 部分杆件图将自卸汽车所需的各种零件按照运动要求，组装在一起，可以得到总体装配图。图4-5 总体装配图4.2、模型的运动仿真模型的运动仿真可以将机构的运动全过程清晰的展示出来，借此可以分析各个机构的运动是否相互干涉，检验设计的合理性程度。通过观察模型的运动，将各个机构的设计进行进一步的优化，提高各个机构工作的可靠性，使设计者可以才设想的符合要求的众多方案中找到最佳的方案。此外机械的工作过程可以直观的被运动分析模拟出来，机械的推广和宣传材

38、料可以从仿真结果得到。4.3、输出机构的分析结果油缸的运动速度已在运动仿真中进行过定义，据此通可以分析出目标点的位移、速度、和加速度线图。从运动分析中，可以明确机构的受力状态和运动状态，判断其是否符合要求，是机构优化设计的理论依据和数据支持。油缸以40mm/s的速度匀速运动时，其运动曲线由软件得出如下所示。图4-6车厢举升过程的运动学分析从图中可知，此种运动状态下，初始加速度有点难以操作，从数据表中可以查到，初始加速度最大可达到1452毫米每二次方秒。但是运动特征可以通过改变输入的运动方程的方式进行调整。 油缸匀加速到40mm/s后匀速推进。这时的分析结果如下图所示：图4-7 举升过程的运动学

39、分析从上图中可以很清晰的得到这种运动特征参数曲线的变化，借此分析机构的运行。中间连接层和车厢被平行四边形举升机构举升。其中车厢相对于底盘的运动速度举升数据的参量，从结果上可以看出其基本上符合设计要求，速度曲线约在2秒的时刻突变，有最大值，其余时间段内速度相对平滑，可以认为是匀速上升，这对要求车厢可以在任意位置停止是有利的，满足设计要求。加速度曲线在2秒时的突变，给油缸和车厢造成的冲击，会缩短机器寿命。为了减小甚至避免这种冲击，就必须进行调整。当翻转油缸的输入运动如下图时图4-8 油缸输入速度曲线图就得到如下图所示的车厢与翻转油缸铰点附近的点的运动位置、速度和加速度曲线图形。图4-9 车厢翻转过

40、程动力学分析结果图从上图可以看出，在油缸匀速运动过程中，车厢开始运动时的速度和加速度都不是很理想，都有点偏大，加速度甚至高达1600毫米每二次方秒。柔性冲击较严重，但因加速度平缓变化，使得运动状态稳定。为了减小甚至避免柔性冲击，就必须适当地调整翻转油缸的输入运动。当油缸以下图中的余弦曲线规律输入运动速度时图4-10 翻转油缸速度和位移曲线就得到如下图的分析结果： 图4-11 车厢反转时运动学分析结果由上图可知，以输入状态进行运动，车厢的速度和加速度都没有很明显的波动，可以很平顺地变化。从最后的数据中可以知道车厢的最大加速度是60毫米每二次方秒。这比匀速运动所得出的结论要明显优越得多。柔性冲击得

41、到了极大地遏制，机构的使用效果和使用寿命都得到了明显的加强。此过程中，车厢被举升到要求的位置后，开合机构打开，厢门移动，车厢被翻转，最后车厢在重力作用下回到原来的位置。车厢重心相对于底盘的运动曲线图形如下图所示： 图4-12车厢运动过程的位移图形5液压油泵主要参数的确定1）油泵的工作压力P 根据举升力F，可得到升降筒内需要的油压p； 单节式升降筒内的油压可根据下式得到：p = F / A式中： F 升降筒的举升力； A 升降筒的横截面积。多节式浮柱升降筒的油压，要在得出每节工作时所需要的油压后，再确定： pi = P/Ai 式中： Ai各节的工作面积。因为有多种因素的影响，升降筒内所需要的油压

42、应该加以控制，使其小于油泵额定工作油压。2） 泵的理论流量 油泵的流量取决于升降筒的最大工作容积和举升时间，但前提是油泵在举升过程内要均匀工作。 升降筒的最大工作容积可根据下面的方法得到：单节升降筒的工作容积V由下式确定： V = A S式中 A升降筒工作面积； S升降筒的最大行程；多节式浮柱升降筒的最大工作容积V： 式中 n升降筒伸缩节的节数； Fi每节的工作面积； Si每节的行程。自卸汽车的运输效率在一定程度上取决于车厢的举升时间（倾卸时间），时间越短，效率越高。理论上需要的油泵流量QT可根据下式得到：Q=60V/（v·t）(dm/min) =6×10·V/(v·t) （m/min）式中 V升降筒的最大工作容积（dm）； v油泵的容积效率； t车厢举升时间。考虑到多种因素的作用，计算出的理论流量要比实际选用的油泵最大流量小。6倾卸机构主要液压元件的选择6.1 油泵液压倾卸机构的运动是由油泵驱动的。当下，齿轮泵和柱塞泵多被应用于自卸汽车上，其中又以外啮合齿轮泵和轴向柱塞式泵应用范围最大。相同体积情况下，与轴向柱塞式泵相比较，外啮合齿轮泵流量大，油压低。载重量不太大的自卸汽车采用普通齿轮泵比较合适。6.2升降筒 液压倾卸机构动作的执行依靠升降筒来实现。活塞式和浮柱式升降筒