型自卸车改装设计

1、The Graduation Design for Bachelor's DegreeDesign of Refit of 3201-type TipperCandidate：Guo QingshengSpecialty：Vehicle EngineeringClass：B05-17Supervisor：Lecturer.Wang YongmeiHeilongjiang Institute of Technology2009-06·Harbin摘要本次设计的题目是3201Z型自卸车改装设计。该自卸汽车是以EQ3208型自卸车底盘改装, 3201Z型自卸车近几十年来它在国内外获

2、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3201Z型自卸车为设计题目，设计的主要内容有以下几个方面,确定3201Z型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3201Z型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11吨的

3、货物,举升时间为15s的一款自卸车。关键词：系统；车厢；改装；设计；分析；机械化ABSTRACTThe design is the subject of the design modifications and 3201Z-type dump truck. EQ3208 Dump Truck is the truck-based chassis modification, 3201Z-type dump truck at home and abroad in recent decades it was the rapid development and popularity of its gr

4、eatest strengths is to achieve a discharge of mechanization, thereby enhancing the discharge efficiency. Not only can reduce the labor intensity of workers, but also to promote the country's economic construction speed, related to the key national construction projects, building and development.

5、 At the same time, research and production in the dump truck has also led the iron and steel, chemical, and other many industries, but also provide a large number of jobs and reduce the employment pressure, and gradually maturing as a series of product variety. Therefore, the development of dump tru

6、ck is necessary.Therefore, this paper 3201Z-type dump truck for the design of the subject, the main elements of design are as follows: 3201Z-type dump truck to determine the overall design program. On the lifting body structure design and mechanical analysis. The design of the hydraulic system. The

7、structure of the compartments and sub-frame design. 3201Z type of dump truck for vehicle performance analysis. The last designed by the dump truck can carry 11 tons of goods, lifting time of a dump truck for the 15s.Keywords: System ;Carriage; Refit; Desig; Analyse; Mechanization目录摘要IAbstractII第1章绪论

8、11.1自卸车的发展11.2.1 自卸车的种类11.2.2 举升机构的种类21.2研究的意义目的31.3设计的主要内容3第2章设计方案的确定42.1概述42.2方案的选择42.3举升装置几何尺寸的确定52.3.1 车厢与副梁铰支点的确定52.3.2 车厢放平时举升机构与车厢前铰支点的确定52.3.3 液压缸与副梁铰支点的确定62.3.4 车厢放平时三角臂中支点坐标和左侧长度的确定62.3.5 车厢放平时拉杆与三角臂铰接点的确定62.3.6 拉杆与副梁铰接点及拉杆长度的确定72.4本章小结7第3章.自卸车改装设计83.1概述83.2举升机构的参数计算及校核83.3拉杆截面尺寸的确定93.4液压系

9、统设计103.4.1 液压油缸性能参数计算103.4.2 液压泵性能参数计算123.4.3 液压系统油箱容积计算133.4.4 液压管路内径的计算133.4.5 方向控制阀的选型143.4.6 操纵方式的选型143.4.7 液压系统原理153.5车厢主要尺寸参数设计163.5.1 厢斗外钢板尺寸确定163.5.2 厢斗内层尺寸确定173.5.3 厢斗上摆臂链结点尺寸确定173.6副车架主要尺寸参数设计计算173.6.1 副车架主要尺寸设计173.6.2 副车架的强度刚度弯曲适应性校核183.7本章小结24第4章整车性能分析254.1概述254.2汽车动力性能分析254.2.1 基本参数确定25

10、4.2.2 汽车的行驶方程式264.2.3 汽车最高车速的确定284.3燃油经济性计算304.4整车轴荷分配计算314.5整车稳定性分析314.5.1 稳定性分析内容314.5.2 空载质心高度的计算314.5.3 空载侧倾角的计算324.5.4 最小转弯直径的计算324.6本章小结33结论.34参考文献35致谢.37附录.38第1章 绪论1.1自卸车的发展1.2.1 自卸车的种类自卸车又称翻斗车（tipper,dump car），它是依靠自身动力驱动液压举升机构，使货箱具有自动倾卸货物的能力和复位功能的一种重要专用汽车。自1963 年由美国Unit-Rig 公司和G.E 公司合作研制出世界上

11、第一台装载质量为77t (85 短吨) 矿用自卸车以来，经过30多年的不断完善和大量新技术、新材料、新工艺的采用，重型矿用自卸车作为汽车中的一类已发展成熟。目前世界上生产重型矿用自卸车(包括机械传动) 的国家有美国、日本、白俄罗斯和法国等，主要生产厂家有小松矿用设备公司、尤克里德日立公司、尤尼特里格公司、卡特彼勒、利勃海尔公司、特雷克斯公司和白俄罗斯的别拉斯等。国外生产厂家的共同特点为全系列、专业化，并具有完整的配套体系。形成了以美国德莱赛(Dresser)公司、尤克里德日立( Euclid) 公司、尤尼特里格( Unit-Rig)公司等为代表的矿用自卸车生产企业，其装载质量已从第一台车的77

12、t 上升到目前最大的317.5t (350 短吨)，并具有108t、120t、154t、170t、190t、220t、280t 等多个系列。在年开采量千万吨级以上大型露天矿山的运输设备中，矿用自卸车已占据近2/3 的市场，承担着世界上40%的煤、90%的铁矿的开采运输量。重型矿用自卸车在我国大型露天矿山的使用始于70 年代中期，到目前为止使用单位已达10 个,主要分布在煤炭、冶金等行业，总购车量达543 台，其装载质量主要为108t 、154t 两种。目前仍然在矿山使用的471 台电动轮自卸车中(已报废72台) ，进口自卸车219 台，46.5%，中外合作生产车87 台，占18.5%，国产车1

13、65 台，占35%。我国重型矿用自卸车的生产大约经历了独立开发、合作生产、国产化三个阶段，生产厂家主要有三家: 湖南湘潭电机厂、辽宁本溪重型汽车厂、江苏常州冶金机械厂。湘潭电机厂于1977 年5月研制出国产第一台SF3100 型108t自卸车样车,以后经过20 余年的不断改进和完善，已形成了SF3102 、SF3103 、SF3102C、SF3102D 型四个系列，并具备年产100 余台车的生产能力。辽宁本溪重型汽车厂生产矿用自卸车的历史与湘潭电机厂类似,亦起步于70年代。该厂于80年代曾生产了10余台LN3101型108t自卸车，其后由于多种原因已停产。江苏常州冶金机械厂主要与美国Unit-

14、Rig 公司合作生产Mark-36 型154t矿用自卸车，其产品在南芬铁矿使用。1.2.2 举升机构的种类由专用车结构与设计14可知:自卸汽车举升机构分为两大类，即直推式举升机构和连杆组合式举升机构。它们采用液体压力作为举升动力。图1.1 直推式自卸车的结构形式图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，但液压油缸工作行程长，因此,一般要求采用单作用的2级或多级伸缩式套筒油缸。另外单缸系统其横向刚度不足,系统倾卸稳定性差，还存在工作寿命短、成本高等缺点。如图1.1所示:a表示前置直推式自卸车；b表示中置直推式自卸车；c表示双缸前置直推式自卸车。连杆组合式

15、举升机构具有举升平顺、油缸活塞的工作行程短、机构布置灵活等优点。该机构又分油缸后推式和油缸前推式两种油缸后推式机构举升力系数适中，结构紧凑，但各部件布置集中在后部，车厢底板受力大，适用于中型自卸汽车油缸前推式机构举升力系数小、省力、油压特性好，适用于重型自卸汽车。图1.2 组合连杆举升机构的结构简图1.2 研究的意义目的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。自卸车的研究和设计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

16、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。1.3设计的主要内容自卸车的整车设计，举升机构力学分析，举升装置尺寸确定，车厢设计，液压系统主要性能参数计算和车厢时间的校核，整车性能分析，利用CAD软件建立自卸车举升机构的装配图以及零部件图。第2章 设计方案的确定2.1 概述3201Z型自卸汽车改装结构中举升机构；液压系统和车厢结构为其重要组成部分，它直接关系着自卸车使用性能和整体布置，它是决定自卸汽车改装设计优劣的主要因素。因此首先着重对举升机构进行设计分析。2.2方案的选择由参考文献16可知:EQ3208型自卸车的最大装载质量为11吨，符合本

17、次的设计需求，因此选用EQ3298作为改装地盘，其主要技术参数如下表所示：表2.1 自卸车的主要技术参数汽车总长/mm8830汽车总宽/mm2480汽车总高/mm3150车厢容积/ m³12.58最大总质量/kg20900整车整备质量/kg9800最大装载质量/kg11100车厢举升时间/s15车厢降落时间/s10.3车厢后倾角度/。50轴距/mm4200+1300前轮轮距/mm1940中后桥轮距/mm1860自卸汽车举升机构分为两大类，即直推式举升机构和连杆组合式举升机构。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

18、高，但液压油缸工作行程长，因此，一般要求采用单作用的2级或多级伸缩式套筒油缸。另外单缸系统其横向刚度不足，系统倾卸稳定性差，还存在工作寿命短、成本高等缺点。连杆组合式举升机构具有举升平顺、油缸活塞的工作行程短、机构布置灵活等优点。该机构又分油缸后推式和油缸前推式两种油缸后推式机构举升力系数适中，结构紧凑，但各部件布置集中在后部，车厢底板受力大，适用于中型自卸汽车油缸前推式机构举升力系数小、省力、油压特性好，适用于重型自卸汽车。3201Z型自卸车的装载质量由表1.1可知，装载质量为11吨，属于中型自卸车，所以本设计中所应用的举升机构为连杆组合式举升机构（前推式即T式）。其工作原理图如图2.1所示

19、：图2.1 举升机构设计示意图2.3举升装置几何尺寸的确定2.3.1 车厢与副梁铰支点的确定如图2.1所示，车厢后铰支点O应尽量靠近车架大梁的尾端。已知车厢副梁高205mm，长4505mm，兼顾结构安排空间取水平方向离副梁尾端146mm、垂直方向离副梁下沿118mm处作为车厢后铰支点，并以车厢后铰支点作为四连杆运动的坐标原点(0，0)。轴平行于副梁的平面，指向汽车前方。车厢放平时举升机构与车厢前铰支点的确定。车厢前铰支点的坐标为。可按经验公式计算。（2.1）式中:油缸最大工作行程，参考同类车型油缸型号，初选油缸自由长度=1165mm，最大有效工作行程；车厢最大举升角，根据车厢倾卸动作要求和所运

20、物料的安息角，选取；R经验系数，根据L尺寸，选取R=175。因此则得，考虑结构安排，取。点的垂直方向应尽量靠近车厢底面，充分利用车厢底部空间，减少油缸下支点沉人副梁中的深度。确定距车厢底板的距离为83mm，已知底板纵梁高180mm，因此，点坐标为(2725，184)。液压缸与副梁铰支点的确定由图2-1中可看出E点为液压缸与副梁铰支点，由于油缸具有相当大的尺寸，以及开始举升时，为减少油缸的工作压力，油缸必须具有一定数值的倾斜角，因此，E点相对O点的垂直距离由结构允许的最小值确定，取，E点X轴坐标由经验公式求得：（2.2）根据结构安排取，则E点坐标为（2378，-14）。车厢放平时三角臂中支点坐标

21、和左侧长度的确定由图2-1所示，点即油缸上支点。车厢放平时，点应尽量靠近车厢底面，要充分利用上部空间，从而减少油缸下支点沉人副梁中的深度。过点作线式该线与X轴夹角为：.（2.3）式中结构允许的拉杆与副车架铰支点的最高位置，一般>0；取=175mm，再以为圆心，为半径画弧交线于点，连接，即为液压缸中心线在举升角=0°时的位置。点坐标为（3530，94），=810mm。车厢放平时拉杆与三角臂铰接点的确定由图2-1所示，连接，并将绕O点向上转50°，角转到点，以为圆心，为半径画弧，再以为圆心，一液压缸自由长度与最大有效工作行程之和为半径画弧。两弧交于点，连接和，作，又以为顶

22、点，为边，作，根据结构允许尺寸，取=250mm，连接，AC，由此确定点的坐标为(3615，-152)，即和分别为和时三脚架所处的位置。拉杆与副梁铰接点及拉杆长度的确定由图2.1所示，作的垂直平分线交于线于点，调整点位置使为整数，最后确定点坐标为(2170，175) 。拉杆长度=2160mm。2.4 本章小结本章主要是对自卸车的举升机构进行了结构设计。首先选用的举升机构为组合连杆式的前推式举升机构，之后根据汽车的固有结构以及参考其它同类车型，确定举升机构的位置以及举升机构的尺寸。第3章自卸车改装设计3.1 概述举升机构力学分析的目的就是要求得各构件在车厢任意举升角时的受力最大值为液压系统参数确定

23、和构件截面尺寸的计算提供依据。举升力系数是体现举升机构动力性的指标，是指单位举升质量所需要的液压缸推力。液压缸推力直接影响自卸汽车的经济性能，其值越小越好。随着车厢举升角的变化，液压缸推力的值是变化的。考虑到机构在初始位置时车厢内货物最多，阻力臂也最大，车厢启动时又有惯性阻力作用，此时油缸推力最大。因此,下面只对初始位置时各构件进行力学分析。3.2举升机构的参数计算及校核由参考文献16可知，其方法如下：当时有上述可知：在时直线AoD和直线BoE的方程分别为:（3.1）（3.2）和交点的坐标可以通过和式求解得：=2821，=28在时，点O至直线的距离为（3.3）取车厢作为分离体，根据力矩平衡Mo

24、=0得：（3.4）式中W表示被举升的重力；用在直线方向的力。在时，点至直线的距离为：（3.5）在时，点至直线的距离为（3.6）取三角臂为分离体，根据力矩平衡，得（3.7）式中对应任意举升角的液压缸推力。在时，点到的距离为（3.8）当时，Co点到的距离为（3.9）取三角臂为分离体，根据力矩平衡，得（3.10）式中对任意举升角时的拉杆最大拉力。3.3拉杆截面尺寸的确定如图2.1所示，拉杆为二力受拉杆件，作用力对称分布在两根拉杆上，因此作用在每根拉杆上的最大拉力为：F=/2=128633.1N（3.11）初选拉杆材质为Q235，从机械手册5可查得s=230000000N/m²，取安全系数n

25、=2，由公式=n×F拉/As，可知拉杆最小横截面面积An×F拉/s=2×128633.1÷230000000=1118.5mm²取A=1280mm²实际上=128633.1/1280000000=0.0001005N/m²校核安全系数n=s/=0.00023/0.0001005=2.29>n因此，拉杆截面面积A=1280mm²满足强度要求。3.4 液压系统设计液压油缸性能参数计算液压缸作为液压系统中的执行组件，以直线往复运动或回转摆动的形式，将液压能转变为机械能输出。液压缸种类繁多。按供油方式可分为单作用缸和

26、双作用缸。单作用缸只往缸的一侧输入压力油，活塞仅作单向出力运动，靠外力使活塞杆返回。双作用缸则分别向缸的两侧输入压力油，活塞的正反向运动均靠液压力来完成。按结构形式可以分为活塞缸柱塞缸和伸缩缸；按活塞杆形式可以分为单活塞缸和双活塞缸；按液压缸的特殊用途分为串联缸增压缸增速缸多位缸步进缸等此类液压缸不是一个单纯的缸筒，而是和其他的缸筒或构件组合而成，又称组合缸。从经济性出发，在满足使用要求的情况下，选用双作用单活塞杆液压缸。车厢在整个倾翻过程中液压油缸最大举升力为参考同类车型，初选最高工作压力P=16MPa，最大举升力公式：Pd²×（3.12）式中液压缸机械效率，取=0.8；

27、 d举升油缸缸径。因此，d(4×/P)½=143mm (有上述可知L=800mm)。1、液压缸内径D和活塞杆直径d的确定由3.1图可知：（3.13）（3.14）式中液压缸工作压力；液压缸回油腔背压力；活塞杆直径与液压缸内径之比；工作循环中最大外负载；液压缸密封处摩擦力。（3.15）式中液压缸的机械效率，一般取0.90.97。将代入（2-1），可求得为（3.16）由上式可求出=310mm.3.1液压缸示意图2、液压缸工作行程的确定液压缸工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定 3、缸盖厚度的确定一般液压缸缸盖有效厚度按强度要求可用下面两式进行近似计算（3.17）式

28、中缸盖有效厚度缸盖止口内径由以上计算可i求出缸盖有效厚度为48mm。4、最小导向长度的确定当活塞杆全部外伸时，从活塞支撑面终点到缸盖滑动支承面终点的距离称为最小导向长度。对一般液压缸，最小导向长度应满足以下要求（3.18）式中液压缸最大行程；液压缸的内径。活塞的宽度一般取（0.61.0）；缸盖滑动支承面的长度，根据液压缸内径而定；当>80mm时，取=（0.61.0）；所以最小导向长度取125mm。5、缸体长度的确定液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外型长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内经的2030倍。液压泵性能参数计算一般常用的液压泵分为齿轮

29、泵、柱塞泵、叶片泵、螺杆泵。按泵的流量特性，可分为定量泵和变量泵两种。前者在泵转速不变时，不能调节流量，后者当泵转速不变时，通过变量机构的调节，可使具有不同的流量。齿轮泵一般为定流量式，叶片泵和柱塞泵有定量式及变量式两种。对变量泵，按输由方式，又可分为单向变向泵和双向变量泵。前者工作时，输由方向不可变，后者工作时，通过调节，可以改变输出油流的方向。齿轮泵分为外啮合及内啮合中两种。前者构造简单，价格便宜，工作可靠，维护方便，对冲击负荷适应性好，旋转部分惯性小，多用于速度中等，作用力不大的简单液压系统中，应用广泛。所以选用单级齿轮泵。国家标准规定：车厢举升到最大举升角的时间不超过20s.在这里我们

30、初选举升时间为15s.液压缸工作容积V=L×d²=780×3.14×180×180/4=19849ml液压泵额定流量应满足以下公式（3.19）式中举升时间，t=15s；液压系统容积效率，取0.8。因此，QV/(t×)=1654.1ml/s。液压泵转速为（3.20）式中发动机转速，取2000r/min；传动比，取=1.361。因此，=2000/1.361=1469.5r/min。选取液压泵额定转速n=2000r/min。液压泵排量/n×601654.1/2000×60=49.6ml/r。根据以上参数，查机械手册5选择

31、齿轮油泵CBT-E563，其主要参数如下：公称排量q=63ml/r；额定压力p=16Mpa；公称转速n=2000r/min。3.4.3 液压系统油箱容积计算液压系统的用途主要是储油和散热。如果容量过大，占地增加，增加了设备重量，而且操作不变；过小，则油温升高会超过许用值，诱掖将会溢出油箱。液压系统的油箱容积应满足一下要求：(1) 设备停止运行时，液压油液能够靠重力作用返回油箱；(2) 操作时，油面保持适当高度位置；(3) 能散发操作时产生的热量；(4) 能够分离出油中的空气和杂物等。油箱容积一般不小于全部工作液压缸容积的三倍，即 (3.21)拟设定液压系统油箱尺寸为。即油箱选择系列中63公称容

32、量。液压管路内径的计算由计算公式(3.22)可以计算出高压管路内径 (3.23)式中是油泵的理论流量，取；高压管中油液的流速，取。即有取用。低压管路内径式中，是低压管路系统中液压油的流速，取。即有取用。3.4.5 方向控制阀的选型方向控制阀是用来使液压系统中的油路通断或改变油液的流动方向，从而控制液压执行组件的起动或停止，改变其运动方向的阀类。包括单向阀、换向阀、压力表开关等。单向阀又称止回阀，只允许液流沿着一个方向通过，而反向液流被截止的方向阀，又包括普通单向阀和液控单向阀两类。换向阀是利用阀心和阀体相对位置的不同，来变换阀体上各主油口的通断关系，实现各油路连通切断或改变液流方向的阀类。换向

33、阀在液压系统中应用最多，按结构特点，分为滑阀型、锥阀型和转阀型；按换向阀的工作位置和控制的信道数，可分为二位二通、二位三通、二位四通、三位四通、三位五通等；按换向阀的操纵方式，可分为手动、机动、电磁、液动、电动和气动。根据自卸车使用与要求，选用通用性强可靠性好，维修方便的三位四通手动换向阀。3.4.6 操纵方式的选型液压系统的操纵方式分为以下几种：1、机械操纵式机械机械操纵式可靠性好、通用性强、维修方便，但是它的杆件较多，同时布置复杂；2、液压操纵式液压式操纵方式借助于手动阀控制油压，以实现关闭或打开举升方向控制，实现摆臂的举升与下落。它是通过切断动力来实现工作进程的停止，便于远距离控制，操纵

34、可靠，缺点是反应较慢；3、气动操作式依靠汽车贮气筒压缩空气，通过控制操纵气控液压换向阀，控制油路方向实现摆臂的举升下降。该系统操作简单、功能齐全、结构较为先进，适用于中重型车。缺点是气动转化成液动需要两套管路。由于机械操纵式的可靠性好、通用性强、维修方便等优点，本设计中的液压操作系统均采用机械操作式。3.4.7 液压系统原理图3.2 自卸车车液压系统设计简图在3201Z型自卸车的设计中，两个液压缸和起到支撑作用的两个支腿液压缸用到了液压，属于液压系统的设计范畴。液压系统中用到了单级齿轮泵和型液压缸，型二级同心先导溢流阀，三位四通手动换向阀，溢流节流阀，及滤油器、油箱、高低压油管等液压元器件，由

35、它们共同构成了液压系统，完成指定的动作，实现摆臂垃圾车的功能要求。要进行提升装载着货物厢斗的工作过程时，先将控制支腿液压缸的三位四通手动换向阀向上推起，液压油液由液压管路进入自卸车尾部两侧支腿液压缸，推动支腿完成支腿的摆动，支脚接触地面后，对自卸车起到支撑作用；完成支腿支出接触地面动作后，再将控制摆臂运动的三位四通手动阀向下推动，液压油经过溢流节流阀后，再流经三位四通阀，进入摆臂液压缸，拉动摆臂向上摆起，带自卸车厢斗完成垃圾货物的装载。在此过程中，溢流节流阀起到稳定液压油流量，使其不受到外界负荷的变化的影响，只受到节流阀阀心开口大小的控制，进而实现摆臂的稳定运动。装载后，再将控制支腿运动的手动

36、阀向下推动，拉动支腿完成复位动作，而后将手动阀至于中间位置。要进行货物的倾斜时，过程同货物的装载过程相近。先将控制支腿的手动阀向上推动，完成支腿支出动作后，再将控制摆臂的手动阀向上推起，液压缸即可完成货物的倾斜动作。倾斜完毕后再将支腿手动阀复位只中间。3.5 车厢主要尺寸参数设计厢斗外钢板尺寸确定车厢在运输中起到承载的作用，其由两部分组成。一部分用于盛放货物，将其设计成平面，底部与车厢大梁焊接；另一部分用于约束和放置液压缸、支撑约束摆臂，放置支腿和支腿液压缸，将其设计成两片平行钢板通过点焊联结后再分别与车厢大梁和车厢侧壁焊接，实现两部分的一体(在本设计中称为U型钢板)。同时，车厢与驾驶室之间设

37、计隔离厢板，与驾驶室空留一段距离，起到安全和便于维修检查的作用。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Q235工程用钢材。自卸车的厢斗一般分为方形和船形两种形式。方形用于地坑式放置，船形置于地面，以便适用于公共场所、街道、生活区的垃圾收集。为了增加垃圾的运送量和汽车的运输效率，加强实用性，本设计采用方形厢斗。与同类产品进行比较，EQ1092F19DJ底盘垃圾车厢斗载重容积约在610立方米以间，拟设定长*宽*高为5540*2540*1600，即其厢斗容积：在常用容积之内，即车箱斗的长，宽，高选为：表3.1 车厢尺寸车厢长度/mm5540车厢宽度/mm254

38、0车厢高度/mm1600车厢钢板厚度/mm5车厢加强肋厚度/mm20车厢加强肋宽度/mm30厢斗内层尺寸确定与厢斗钢板铆固在一起的工程硬塑的厚度选为4mm，其长宽各为厢斗的长宽相应减掉厢板钢板和厢斗加强肋的厚度，高度减去钢板厚度，即有厢斗内层硬塑长度： 5540mm；内层硬塑宽度:2440mm；内层硬塑高度:1600mm。即有，厢斗的有效体积为：。厢斗上摆臂链结点尺寸确定厢斗链结点定在厢斗前后尺寸长度的四分之一处，高度定在厢斗高度的三分之二处，即有链接点尺寸：链接点距前后厢斗尺寸： 762mm链接点高度： 890mm（距离厢板高度）3.6 副车架主要尺寸参数设计计算副车架主要尺寸设计由参考文献

39、12可知，在设计自卸车时，所选取的二类底盘只有主车架，为了增加车架的强度刚度，延长车架的使用寿命，在原有主车架的基础上增加了副车架。其形状同主车架，在主副车架之间加一定厚度的松质木条。其长度同副车架的长度，宽度同副车架的厚度。主副车架用u型螺栓进行加固连接。对具有较高质心位置及载质量较大的厢式车一般采用槽形通长式副纵粱。制造材料应具有良好的焊接性和机械性能，一般要求抗拉强度370Nmm2屈服极限，240Nmm2。，延伸率以20翼缘宽度应与主车架纵粱(简称主纵粱)翼缘宽度相同不宜大于主纵粱翼缘宽度。副纵粱截面尺寸确定后，要分别对副纵粱和主纵粱进行强度计算，并根据其惯性矩、抗弯截面系数分配弯矩。在

40、汽车制造工艺中，钢板冲压成型工艺占有十分重要的位置。冲压成形的零件具有互换性好、能保证装配的稳定性、生产效率高和生产成本低等优点。载重汽车用中板数量较多，受力的车架纵梁和横梁、车厢的纵梁和横梁均采用中板冲制且多以低合金高强度钢板冲压生产，也是适应提高汽车承载能力、延长使用寿命、降低汽车自重和节能节材以及安全行驶等要求的发展趋势。目前，我国载重汽车车架的纵梁和横梁已经全部采用低合金高强度钢钢板制造。纵梁可以用抗拉强度为510MPa的16MnL和09SiVL(必须是用往复式扎机生产的)、10TiL和B510L钢板生产，横梁可以用抗拉强度为390MPa的08TiL和B420L钢板来生产。由以上，副车

41、架材料选用载重汽车横纵梁的一般选用材料，纵梁采用16MnL，横梁采用08TiL生产。副车架对主车架起到加固作用，其宽度和选用的底盘的宽度相同，高度也相同，长度在底盘主车架长度基础上去掉主车架与车厢之间的距离长度。其尺寸设计如下：表3.2 副车架尺寸副车架长度/mm3600副车架宽度/mm860副车架高度/mm120副车架厚度/mm60副车架的强度刚度弯曲适应性校核1、额定装载时整车重心作用点的求解对主车架来说，其整车重心后移。其受力简图如下图3.3主车架额定装载运输重心作用简图设定自卸车在额定装载质量下，其前后轴承受的载荷相同，即有：（3.24）由图，可以列出：求得2.、副车架剪力及弯矩的求解

42、由主车架重心作用简图及求得的整车重心作用点，可以画出额定装载质量时自卸车副车架受力简化图如下图：图3.4副车架额定装载受力简图将此时受力的副车架看为简支梁(见下图)，以便进行强度刚度及弯曲变形的校核。由下图，可以列方程组：图3.5副车架等效简支梁简图可求得： = = 即大小为59920.71N，方向与设定的方向相同。可求得： = = 即大小为18773.79N，方向与设定的方向相反。由以上，可画出实际的副车架等效梁示意图。图3.6副车架实际等效梁简图列出弯曲剪力及弯矩方程：OA段= = 59920.71 N(0<X<331)（3.25）= = 59920.71X (0X331)（3.26）AB段= = 59920.7182271 =22350.29(331<X<2306)（3.27）=(331X2306)（3.28）BC段= = (2306<X<3600)(3.29)= 18785.21X67626762 (2306X3600)（3.30）根据以上剪力和弯矩的求解，可以画出剪力及弯矩图如下图：图3.7副车架额定载荷时剪力及弯矩图3副车架强度刚度校核对于塑性材料，其