课程设计--高位自卸汽车的设计

1、高位自卸汽车的设计学生姓名：胡健彬学号：201510601008所属学院：机械学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机械设计制造及其自动化一班指导老师：谭兴强日期：2017. 6. 24一、设计题目简介目前国内生产的自卸汽车其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下，卸货高 度都是固定的。若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，戸前的自卸汽 车就难以满足要求。为此需设计一种高位自卸汽车，它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货）。二、设计数据与要求1. 具有一般自卸汽车的功能。2. 在比较水平的状态下，能将满载货物的车厢平稳地举升到一定的高度，最大升程snax见表。3. 为方便卸货，要求车厢在举升

2、过程中逐步后移。车厢处于最大升程位置吋，其 后移量a见表。为保证车厢的稳定性，其最大后移量q喰不得超过l2a。4. 在举升过程屮可在任意高度停留卸货。5. 在车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开；卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭。6. 举升和翻转机构的安装空间不超过车厢底部与大梁间的空间，后厢门打开机构的安装面不超过车厢侧面。7. 结构尽量紧凑、简单、可靠，具有良好的动力传递性能。方案号车厢尺寸（lxwxh）smaxa/mmw/kgl/mmh/mma4000x2000x64010006008000250650尺寸单位：mm三、设计任务1）车厢举升机构设计；2）车厢翻转机构设计；3

3、）后厢门打开机构及联动机构设计；4）编写设计计算说明书，设计说明书屮除了说明设计过程，还要求绘制下列几 个部分结构图（1）车厢举升机构最低位置；（2）车厢举升机构最高位置；（3） 翻转与开门机构302位置；（4）翻转与开门机构55q位置。5）在三号图纸上完成机械运动简图。四、机构提示高位自卸汽车中的起升机构、翻转机构和后厢门打开机构都具有行程较大, 做往复运动及承受较大载荷的共同特点。齿轮机构比较适合连续的回转运动，凸 轮机构适合行程和受力都不太人的场合。所以齿轮机构与凸轮机构都不太合适用 在此场合。连杆机构比较适合在这里的应用。下面用连杆机构分别设计高位自卸 车的起升机构、翻转机构和后想打开

4、机构。4.r举升机构的设计举升机构的的设计在首先必须满足比较水平的状态下,能将满载货物的车厢 平稳地举升到一定的高度，最大升程s叭为方便卸货，要求车厢在举升过程中逐 步后移。车厢处于最大升程位置时，其后移量a见表。为保证车厢的稳定性，其 最大后移量a杯不得超过1.2a,并且在举升过程屮可在任意高度停留卸货。利用 连杆机构实现车厢的举升，其安装空间不能超过车厢底部与人梁间的空间。结构 尽量紧凑，可靠，具有良好的动力传递性能。下面列举出几种方案以及它们的特 点，进行比较选择恰当的机构：平行四边形举升机构如上图所示平行四边形举升机构，abcd形成一平行四边形，杆ad在液压油缸 的带动下绕a轴转动，从

5、而完成车厢的举升和下降。该机构结构简单，易于加工、 安装和维修。能够保证车厢在举升和下降过程中保持水平，稳定性好。液压油缸 较小的推程能够完成车厢较大的上移量。42、翻转机构的设计翻转机构是自卸汽车的关键部分，其性能直接影响车辆的性能。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大梁间的空间。结构尽量紧 凑，可靠，具有良好的动力传递性能。单缸前置直推式翻转机构直推式倾斜机构的液压缸直接作用在车厢上，不需要通过杆系作用，机构布 置简单，结构紧凑，举升效率高，在相同的举升载荷下，前置式需要的举升力较 小，举升时车厢横向刚度大。43、后箱门打开机构的设计后箱门打开机构是高位卸货的重要环

6、节，后箱门打开机构的设计要满足以下 儿个基本要求：(1)厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开；(2)卸货完毕，车 厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭，因此后厢门的输入机构和倾斜机构相 同，即由同一个液压缸带动；(3)后厢门打开机构的安装面不超过车厢侧面， 即要求结构紧凑。重力直接打开机构该机构采用重力开门，当货箱翻转吋，后门始终垂直水平线。1. 该方案的结构比较简单、紧凑；2. 能够确保车厢门的打开和关闭的时候的准确置；3. 尺寸易于计算，加工装配简单。44、组合机构的设计经过前面的各个机构优缺点比较，最终确定的第方案的三个部分分别选择:平行四边形举升机构、单杠前置翻转机构、重力直接打开机构來进

7、行设计分析五、机构的计算5.1.举升机构的计算根据设计要求，举升机构需要满足:方案号车厢尺寸（lxwxh）smaxa/mmw/kgl/mmh/mmf4000x2000x64010006008000250650（1）计算杆长及其在机构中的位置根据杆的长度，设ad=bc=cf=de=/,初始位置zcba二0（）,到达最大升程时zcba二0,由儿何关系可得另外,需满足整个举升机构不超过车厢底部安装空间，此时述需考虑夹层厚度d, 得a = lcosa0 lcosar = 600smax = lsinai lsina0 = 1000取 d=350则lsina0 = hd dlsina0 < hd

8、dlcosa0 < l由上式联立可以求解，即a0 = 10.43°qi = 51.50°1=1660.7(2)计算液压杆的位置及其相关尺寸取 af=1500,ab=2000,a=al=51.54 时由余弦定理：af2 + ca2 一 cf2 cos© =2仲 x mcf=1669.7同理：a=a0=10. 43 时cf二669. 7所以液压杆推程s=1000设油缸的推力为f,推程为s,车厢重力为g,上升高度为h,则fs二ghf二80000n52、单缸前置翻转机构的计算由勾股定理得：ab二3015当zb=55° , zabc=60. 7 时 由余弦定理得：cos60.7° =ab2bc2-ac2o2ab bcac=2680车箱水平时，zabc=5. 7°同理可得:ac=1045液压杆推程 s二2680