高位自卸車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

高位自卸車(chē)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),高位,卸車(chē),機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 高位自卸汽車(chē)是專(zhuān)用自卸汽車(chē)一種，高位自卸汽車(chē)主要用于運(yùn)輸散裝 并可以散堆的貨物（如沙、土、以及農(nóng)作物等） ，還可用于運(yùn)輸成件的貨 物，主要服務(wù)于建材廠、礦山、工地等。高位自卸汽車(chē)主要裝備有車(chē)廂舉 升和傾卸機(jī)構(gòu)，使用方便，運(yùn)輸效率高，具有高度機(jī)動(dòng)性和卸貨機(jī)械化的 特點(diǎn)。 文中一開(kāi)始闡述了高位自卸汽車(chē)改裝設(shè)計(jì)的目的和意義、發(fā)展?fàn)顩r以 及應(yīng)用前景。接著分析論證了一種裝載質(zhì)量為 5t 的高位自卸汽車(chē)的總體 設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行了其舉升機(jī)構(gòu)、傾卸機(jī)構(gòu)和后廂門(mén)開(kāi)合機(jī)構(gòu)等主要機(jī)構(gòu)的 方案分析和選擇、分析析以及強(qiáng)度和剛度的計(jì)算校核。 另外，文中還簡(jiǎn)單介紹了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和過(guò)程。最后對(duì) 改裝完成后的高位自卸汽車(chē)進(jìn)行了必要的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性等 主要整車(chē)性能的計(jì)算分析，計(jì)算結(jié)果表明整車(chē)性能滿足要求。 關(guān)鍵詞：改裝設(shè)計(jì)；高位自卸汽車(chē)；剪式舉升機(jī)構(gòu) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) II ABSTRACT High-order dump truck is one of special-purpose dump truck, it mainly be used to transport those goods which can be scattered such as sandstone, soil and some crops, and also be used to transport unit goods, severing for tectonic grounds, mines, workshop. High-order dump truck have carriage rise and dump organization to lift to equip mainly, easy to use, it is with high efficiency to transport, the mechanized characteristic that have high mobility and unload. First,it talking about the purpose and meaning of this design aout the High- order dump truck.And then, analytical argument a kind of lading quality for the high with 5ts High-order dump truck of total design,about the sport and motive analytical of it,s lifting and revolving.At last, regard high-order dump truck as the research object, , has set up finite element model to the principal organ of the high-order dump truck, carry on statics characteristic analyse to model. Moreover,in brief introduced the method and calculation process of the design that the liquid press system in the text. Finally carry on necessary of the calculation of the main whole car of the functions such as motive, the fuel economy and stability etc.Then the result expresses that the car function satisfy designing request. Keyword: Refiting design; High-order dump truck; The shear type of lifting 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) III 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 目 錄 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第 1 章 緒 論 1.1 研究本課題的目的和意義 隨 著 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 和 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 ， 以 及 對(duì) 提 高 作 業(yè) 效 率 的 要 求 日 益 增 高 ， 作 為 汽 車(chē) 大 家 族 中 一 個(gè) 分 支 的 自 卸 汽 車(chē) ， 陸 續(xù) 出 現(xiàn) 了 多 種 多 樣 的 型 式 ； 大 、 重 噸 位 的 自 卸 車(chē) 所 占 的 比 例 的 將 進(jìn) 一 步 增 大 。 因 此 對(duì) 現(xiàn) 有 的 各 型 自 卸 汽 車(chē) 進(jìn) 行 改 裝 設(shè) 計(jì) 是 非 常 必 要 的 ， 尤 其 在 當(dāng) 今 節(jié) 約 型 社 會(huì) 具 有 很 重 要 的 現(xiàn) 實(shí) 意 義 。 目 前 國(guó) 內(nèi) 生 產(chǎn) 的 自 卸 汽 車(chē) 其 卸 貨 方 式 為 散 裝 貨 物 沿 汽 車(chē) 大 梁 卸 下 ， 卸 貨 高 度 都 是 固 定 的 。 若 需 要 將 貨 物 卸 到 較 高 處 或 使 貨 物 堆 積 得 較 高 些 ， 目 前 的 自 卸 汽 車(chē) 就 難 以 滿 足 要 求 。 為 此 需 設(shè) 計(jì) 一 種 高 位 自 卸 汽 車(chē) ， 使 它 能 將 車(chē) 廂 舉 升 到 一 定 高 度 后 再 傾 斜 車(chē) 廂 卸 貨 。 未 來(lái) 是 節(jié) 約 型 社 會(huì) 、 智 能 化 時(shí) 代 ； 因 此 未 來(lái) 的 自 卸 汽 車(chē) 主 要 是 偏 重 自 卸 舉 升 機(jī) 構(gòu) 的 創(chuàng) 新 與 智 能 化 ， 并 且 具 有 節(jié) 約 能 耗 的 特 點(diǎn) 。 1.2 國(guó) 內(nèi) 外 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 發(fā) 展 概 況 我 國(guó) 自 卸 汽 車(chē) 生 產(chǎn) 始 于 20 世 紀(jì) 60 年 代 初 ， 經(jīng) 過(guò) 40 多 年 的 發(fā) 展 ， 尤 其 是 在 20 世 紀(jì) 80 年 代 以 后 通 過(guò) 技 貿(mào) 結(jié) 合 與 合 作 生 產(chǎn) 方 式 ， 從 國(guó) 外 引 進(jìn) 若 干 先 進(jìn) 的 自 卸 汽 車(chē) 制 造 技 術(shù) ， 并 在 此 基 礎(chǔ) 上 形 成 以 若 干 大 型 汽 車(chē) 制 造 廠 為 主 體 的 機(jī) 械 傳 動(dòng) 式 自 卸 汽 車(chē) 生 產(chǎn) 企 業(yè) 集 團(tuán) 。 公 路 用 自 卸 汽 車(chē) 的 裝 載 質(zhì) 量 從 220t、 礦 用 自 卸 汽 車(chē) 裝 載 質(zhì) 量 從 20154t 以 下 基 本 形 成 完 整 的 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 系 列 ， 為 我 國(guó) 自 卸 汽 車(chē) 的 騰 飛 打 下 了 堅(jiān) 實(shí) 的 基 礎(chǔ) 。 當(dāng) 然 ， 除 普 通 自 卸 汽 車(chē) 以 外 ， 專(zhuān) 用 自 卸 汽 車(chē) 的 生 產(chǎn) 也 得 到 了 一 定 的 發(fā) 展 ， 尤 其 是 新 世 紀(jì) 以 來(lái) ， 隨 著 我 國(guó) 社 會(huì) 經(jīng) 濟(jì) 和 交 通 環(huán) 境 的 改 善 ， 各 行 業(yè) 對(duì) 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 尤 其 是 工 程 系 列 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 的 需 求 越 來(lái) 越 大 。 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 將 跟 更 加 注 重 行 業(yè) 化 、 專(zhuān) 用 化 、 系 列 化 。 自 卸 汽 車(chē) 生 產(chǎn) 企 業(yè) 無(wú) 論 是 在 數(shù) 量 上 還 是 在 質(zhì) 量 上 都 得 到 了 空 前 的 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 發(fā) 展 ， 全 國(guó) 生 產(chǎn) 和 改 裝 汽 車(chē) 的 企 業(yè) 由 最 初 不 足 10 家 發(fā) 展 到 1989 年 的 114 家 ， 到 1998 年 的 724 家 ， 占 全 國(guó) 汽 車(chē) 生 產(chǎn) 企 業(yè) 的 86.4%， 其 中 改 裝 車(chē) 廠 631 家 ， 主 機(jī) （ 整 車(chē) 制 造 ） 廠 93 家 。 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 企 業(yè) 的 性 質(zhì) 和 生 產(chǎn) 模 式 也 都 發(fā) 生 較 大 改 變 。 由 原 有 分 散 的 中 、 小 型 國(guó) 有 企 業(yè) ， 通 過(guò) 聯(lián) 合 、 兼 并 、 重 組 、 民 營(yíng) 等 手 段 形 成 了 企 業(yè) 的 集 團(tuán) 化 、 大 型 化 。 以 前 “小 而 全 ”的 生 產(chǎn) 格 局 也 不 復(fù) 存 在 ， 自 卸 汽 車(chē) 的 生 產(chǎn) 模 式 將 朝 著 單 一 種 類(lèi) 、 系 列 化 、 多 品 種 的 專(zhuān) 業(yè) 化 模 式 發(fā) 展 。 國(guó) 外 自 卸 汽 車(chē) 生 產(chǎn) 始 于 20 世 紀(jì) 30 年 代 ， 比 我 國(guó) 早 30 多 年 在 其 后 70 多 年 的 發(fā) 展 過(guò) 程 中 ， 其 結(jié) 構(gòu) 不 斷 改 進(jìn) ， 整 車(chē) 性 能 已 有 很 大 提 高 。 為 提 高 自 卸 汽 車(chē) 的 科 技 含 量 ， 追 求 高 附 加 值 ， 各 國(guó) 更 是 不 斷 采 用 先 進(jìn) 技 術(shù) ， 其 主 要 表 現(xiàn) 以 下 幾 個(gè) 方 面 ： 全 面 提 高 自 卸 汽 車(chē) 內(nèi) 在 質(zhì) 量 和 使 用 性 能 ； 隨 著 使 用 范 圍 的 不 斷 擴(kuò) 大 、 用 戶 要 求 的 不 斷 提 高 ， 自 卸 汽 車(chē) 正 朝 者 多 品 種 、 系 列 化 、 小 批 量 的 方 向 發(fā) 展 ； 在 制 造 加 工 方 面 ， 自 卸 汽 車(chē) 朝 著 底 盤(pán) 生 產(chǎn) 專(zhuān) 業(yè) 化 、 零 部 件 生 產(chǎn) 專(zhuān) 業(yè) 化 、 工 藝 專(zhuān) 業(yè) 化 和 輔 助 生 產(chǎn) 專(zhuān) 業(yè) 化 方 向 發(fā) 展 ； 廣 泛 采 用 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) ， 以 提 高 設(shè) 計(jì) 的 質(zhì) 量 和 縮 短 設(shè) 計(jì) 研 制 的 周 期 ； 在 材 料 配 置 上 ， 將 更 多 地 采 用 高 強(qiáng) 度 鋁 合 金 、 不 銹 鋼 、 工 程 塑 料 和 聚 合 材 料 等 。 目 前 ， 自 卸 汽 車(chē) 以 形 成 自 己 獨(dú) 特 的 結(jié) 構(gòu) 與 車(chē) 型 系 列 。 高 位 自 卸 車(chē) 作 為 自 卸 車(chē) 家 族 的 重 要 組 成 ， 多 品 種 、 小 批 量 也 是 其 一 大 特 點(diǎn) 。 高 位 自 卸 汽 車(chē) 生 產(chǎn) 的 另 一 個(gè) 特 點(diǎn) 是 零 部 件 專(zhuān) 業(yè) 化 生 產(chǎn) ， 大 部 分 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 廠 實(shí) 際 是 一 個(gè) 總 裝 廠 。 其 產(chǎn) 品 按 結(jié) 構(gòu) 分 工 或 組 織 專(zhuān) 業(yè) 化 協(xié) 作 生 產(chǎn) 如 自 卸 車(chē) 油 缸 ， 副 車(chē) 架 等 均 有 個(gè) 專(zhuān) 業(yè) 廠 集 中 生 產(chǎn) 。 目 前 ， 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 市 場(chǎng) 占 有 量 還 很 小 ， 但 隨 著 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 ， 各 種 大 型 項(xiàng) 目 的 實(shí) 施 ， 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 市 場(chǎng) 需 求 量 會(huì) 逐 漸 增 大 ， 可 以 預(yù) 見(jiàn) ， 在 今 后 一 段 時(shí) 間 內(nèi) 市 場(chǎng) 需 求 將 得 不 到 滿 足 。 1.3 高位自卸汽車(chē)分類(lèi) 自 卸 汽 車(chē) 按 其 承 載 質(zhì) 量 的 大 小 可 分 為 超 重 型 、 重 型 、 中 型 以 及 輕 型 ； 按 其 外 形 尺 寸 、 總 質(zhì) 及 能 否 在 公 路 上 行 駛 ， 又 可 分 為 非 公 路 用 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 自 卸 汽 車(chē) 和 公 路 用 自 卸 汽 車(chē) 。 超 重 型 自 卸 汽 車(chē) 的 外 部 寬 度 都 大 于 2.5m， 每 軸 載 荷 質(zhì) 量 都 遠(yuǎn) 大 于 13t， 就 屬 于 非 公 路 用 自 卸 汽 車(chē) 。 按 其 車(chē) 廂 卸 貨 方 向 的 不 同 ， 還 可 以 分 為 后 卸 式 、 側(cè) 卸 式 以 及 三 面 卸 式 等 。 專(zhuān) 用 自 卸 汽 車(chē) 是 在 普 通 自 卸 汽 車(chē) 的 基 礎(chǔ) 上 增 設(shè) 特 定 的 機(jī) 構(gòu) 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 自 己 的 功 能 ， 以 達(dá) 到 特 定 的 目 的 。 普 通 自 卸 車(chē) ， 其 卸 貨 方 式 為 散 裝 貨 物 沿 汽 車(chē) 大 梁 卸 下 ， 卸 貨 高 度 都 是 固 定 的 。 若 需 要 將 貨 物 卸 到 較 高 處 或 使 貨 物 堆 積 得 較 高 些 ， 就 難 以 滿 足 要 求 。 為 此 需 設(shè) 計(jì) 一 種 專(zhuān) 用 自 卸 汽 車(chē) 高 位 自 卸 汽 車(chē) ， 它 是 裝 備 有 車(chē) 廂 高 位 舉 升 和 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 兩 套 裝 置 ， 能 將 車(chē) 廂 舉 升 到 一 定 高 度 后 傾 卸 物 料 的 自 卸 汽 車(chē) ， 適 合 于 高 貨 臺(tái) 卸 貨 。 其 外 形 如 圖 1.1 所 示 。 所 謂 高 位 自 卸 汽 車(chē) 是 指 在 普 通 自 卸 汽 車(chē) 的 基 礎(chǔ) 上 安 裝 一 個(gè) 特 殊 裝 置 ， 該 裝 置 能 夠 將 車(chē) 廂 舉 升 到 一 定 高 度 ， 車(chē) 輛 在 這 一 高 度 卸 貨 。 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 高 位 傾 卸 動(dòng) 作 循 環(huán) 方 式 有 兩 種 ： 其 一 ， 首 先 將 處 于 原 始 水 平 位 置 車(chē) 廂 平 移 舉 升 到 一 定 高 度 ， 保 持 位 置 不 變 ， 再 將 車(chē) 廂 傾 卸 一 定 角 度 卸 貨 。 卸 貨 完 畢 ， 車(chē) 廂 恢 復(fù) 高 位 水 平 位 置 ， 最 后 平 移 下 降 到 原 始 位 置 。 其 二 ， 按 上 述 程 序 ， 車(chē) 廂 高 位 傾 卸 后 ， 車(chē) 廂 的 兩 種 復(fù) 位 動(dòng) 作 （ 即 角 度 復(fù) 位 和 平 移 下 降 復(fù) 位 ） 同 步 進(jìn) 行 。 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 專(zhuān) 用 裝 置 由 舉 升 機(jī) 構(gòu) 、 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 和 液 壓 系 統(tǒng) 兩 大 部 分 組 成 。 其 中 舉 升 機(jī) 構(gòu) 作 用 是 將 車(chē) 廂 平 移 舉 升 到 某 一 預(yù) 定 的 高 度 ， 從 而 實(shí) 現(xiàn) 在 該 高 度 進(jìn) 行 高 位 卸 貨 。 目 前 為 止 有 剪 式 、 L 型 、 平 行 四 邊 形 等 多 種 舉 升 機(jī) 構(gòu) 。 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 的 作 用 是 使 傾 斜 一 定 的 角 度 ， 使 車(chē) 廂 中 的 貨 物 自 動(dòng) 卸 下 ， 然 后 再 使 車(chē) 廂 降 落 到 車(chē) 架 上 。 它 的 主 要 結(jié) 構(gòu) 型 圖 1.1 高位自卸汽車(chē) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 式 有 直 推 式 傾 斜 機(jī) 構(gòu) 、 連 桿 式 傾 斜 機(jī) 構(gòu) 兩 種 。 而 液 壓 舉 升 系 統(tǒng) 作 用 產(chǎn) 生 液 壓 能 ， 實(shí) 現(xiàn) 舉 升 機(jī) 構(gòu) 傾 翻 的 動(dòng) 力 源 ； 其 結(jié) 構(gòu) 組 成 有 液 壓 泵 、 控 制 閥 、 限 位 閥 、 舉 升 液 壓 缸 等 。 液 壓 泵 由 取 力 器 驅(qū) 動(dòng) ， 取 力 器 的 動(dòng) 力 來(lái) 源 于 汽 車(chē) 底 盤(pán) ； 控 制 閥 改 變 液 壓 系 統(tǒng) 回 路 ， 由 駕 駛 員 在 駕 駛 室 中 操 縱 ； 限 位 閥 限 制 車(chē) 廂 的 最 大 傾 角 。 大 多 設(shè) 在 液 壓 缸 內(nèi) ， 當(dāng) 車(chē) 輛 升 至 預(yù) 定 的 角 度 時(shí) ， 限 位 閥 起 作 用 ， 限 制 車(chē) 廂 繼 續(xù) 傾 斜 ； 舉 升 液 壓 缸 將 液 壓 能 轉(zhuǎn) 變 為 推 動(dòng) 車(chē) 廂 的 機(jī) 械 能 的 直 接 執(zhí) 行 部 件 。 舉 升 和 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 是 自 卸 汽 車(chē) 的 重 要 工 作 系 統(tǒng) ， 其 設(shè) 計(jì) 質(zhì) 量 直 接 影 響 自 卸 汽 車(chē) 的 使 用 性 能 。 隨 著 自 卸 汽 車(chē) 產(chǎn) 品 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 它 們 的 結(jié) 構(gòu) 型 式 也 不 斷 增 多 。 若 能 將 不 同 類(lèi) 型 的 機(jī) 構(gòu) 按 其 各 自 的 特 點(diǎn) 配 備 到 與 之 相 適 應(yīng) 的 自 卸 汽 車(chē) 則 無(wú) 論 是 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 工 作 性 能 ， 還 是 機(jī) 構(gòu) 的 使 用 效 率 ， 都 會(huì) 得 到 很 大 的 改 善 。 因 此 如 何 選 擇 合 適 的 舉 升 和 傾 卸 機(jī) 構(gòu) ， 成 為 高 位 自 卸 汽 車(chē) 設(shè) 計(jì) 中 的 首 要 問(wèn) 題 。 高 位 自 卸 汽 車(chē) 上 現(xiàn) 在 廣 泛 采 用 液 壓 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 。 根 據(jù) 油 缸 與 車(chē) 廂 底 板 的 連 接 方 式 ， 常 用 的 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 可 以 分 為 直 接 推 動(dòng) 式 和 連 桿 組 合 式 兩 大 類(lèi) 。 油 缸 直 接 作 用 在 車(chē) 廂 底 板 上 的 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 稱(chēng) 為 直 接 推 動(dòng) 式 傾 卸 機(jī) 構(gòu) ， 簡(jiǎn) 稱(chēng) 直 推 式 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 。 按 傾 卸 點(diǎn) 在 車(chē) 廂 底 板 下 表 面 的 位 置 ， 該 類(lèi) 機(jī) 構(gòu) 又 可 分 為 油 缸 中 置 和 油 缸 前 置 兩 種 型 式 。 前 者 油 缸 支 在 車(chē) 廂 中 部 ， 油 缸 行 程 較 小 ， 油 缸 的 舉 升 力 較 大 ， 多 采 用 雙 缸 雙 柱 式 油 缸 。 后 者 的 油 缸 支 在 車(chē) 廂 前 部 ， 油 缸 的 舉 升 力 較 小 ， 油 缸 行 程 較 大 ； 一 般 用 于 重 型 自 卸 汽 車(chē) 上 ,， 油 缸 則 通 常 采 用 多 級(jí) 伸 縮 油 缸 。 1.4 高 位 自 卸 汽 車(chē) 發(fā) 展 方 向 與 前 景 隨 著 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 和 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 ， 以 及 對(duì) 提 高 作 業(yè) 效 率 的 要 求 日 益 增 高 ， 作 為 汽 車(chē) 大 家 族 中 一 個(gè) 分 支 的 自 卸 汽 車(chē) ， 陸 續(xù) 出 現(xiàn) 了 多 種 多 樣 的 型 式 ； 2008 年 的 北 京 奧 運(yùn) 會(huì) 和 2010 上 海 世 博 會(huì) 都 將 拉 動(dòng) 對(duì) 自 卸 汽 車(chē) 的 需 求 ， 而 且 大 、 重 噸 位 的 自 卸 車(chē) 所 占 的 比 例 也 將 進(jìn) 一 步 增 大 。 西 部 大 開(kāi) 發(fā) ， 將 促 進(jìn) 西 部 地 區(qū) 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 市 場(chǎng) 的 有 效 增 長(zhǎng) ， 西 部 地 區(qū) 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 建 設(shè) 投 資 達(dá) 7000 億 ， 10 年 內(nèi) 將 修 建 公 路 35 萬(wàn) 公 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 里 。 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 有 著 較 大 的 市 場(chǎng) 發(fā) 展 空 間 。 諸 如 “西 氣 東 輸 ”、 “西 電 東 送 ”、 “南 水 北 調(diào) ”、 青 藏 鐵 路 及 國(guó) 內(nèi) 幾 條 高 速 公 路 建 設(shè) 等 大 型 項(xiàng) 目 的 正 式 啟 動(dòng) ， 給 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 市 場(chǎng) 特 別 是 重 型 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 市 場(chǎng) 注 入 了 巨 大 活 力 。 任 何 大 工 程 的 啟 動(dòng) 都 需 要 工 程 機(jī) 械 的 參 與 ， 高 位 自 卸 汽 車(chē) 將 會(huì) 在 這 些 大 型 舞 臺(tái) 里 扮 演 重 要 的 角 色 。 為 使 高 位 自 卸 汽 車(chē) 能 夠 在 不 同 工 況 下 圓 滿 的 完 成 工 作 的 需 求 ， 經(jīng) 過(guò) 調(diào) 查 、 研 究 ， 我 國(guó) 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 品 種 開(kāi) 發(fā) 還 應(yīng) 從 以 下 方 面 努 力 ： 進(jìn) 一 步 發(fā) 展 和 完 善 中 型 高 位 自 卸 汽 車(chē) ； 進(jìn) 一 步 開(kāi) 發(fā) 自 動(dòng) 機(jī) 械 裝 卸 機(jī) 構(gòu) ， 以 適 應(yīng) 農(nóng) 業(yè) 等 部 門(mén) 的 需 求 ； 進(jìn) 一 步 提 高 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 技 術(shù) 含 量 以 追 求 其 高 附 加 值 等 。 1.5 本 次 設(shè) 計(jì) 的 主 要 內(nèi) 容 本 設(shè) 計(jì) 的 目 標(biāo) 是 設(shè) 計(jì) 一 種 載 重 5t 的 高 位 自 卸 汽 車(chē) ， 其 性 能 參 數(shù) 與 所 選 底 盤(pán) 車(chē) 接 近 。 高 位 自 卸 汽 車(chē) 是 裝 備 有 車(chē) 廂 高 位 舉 升 機(jī) 構(gòu) 和 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 兩 套 裝 置 的 載 貨 自 卸 汽 車(chē) 。 因 此 本 設(shè) 計(jì) 主 要 研 究 的 內(nèi) 容 有 ： 車(chē) 廂 高 位 舉 升 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 、 車(chē) 廂 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 、 液 壓 傳 動(dòng) 裝 置 選 型 ， 并 進(jìn) 行 二 類(lèi) 底 盤(pán) 的 選 擇 、 主 要 參 數(shù) 數(shù) 據(jù) 齊 備 、 進(jìn) 行 二 類(lèi) 底 盤(pán) 選 型 分 析 、 產(chǎn) 生 具 有 實(shí) 踐 意 義 的 選 型 總 結(jié) ； 然 后 進(jìn) 行 車(chē) 輛 的 總 體 布 置 和 性 能 分 析 ， 并 用 總 布 置 草 圖 表 達(dá) 主 要 底 盤(pán) 部 件 的 改 動(dòng) 和 重 要 工 作 裝 置 的 布 置 ； 最 后 通 過(guò) 正 確 的 計(jì) 算 ， 完 成 部 部 件 設(shè) 計(jì) 選 型 ， 達(dá) 到 工 藝 合 理 、 小 批 量 加 工 容 易 、 成 本 低 、 可 靠 性 高 的 設(shè) 計(jì) 要 求 ， 并 附 之 以 總 裝 配 圖 ， 清 楚 表 達(dá) 設(shè) 計(jì) 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 2 章 高位自卸汽車(chē)底盤(pán)的選擇與計(jì)算 2.1 高 位 自 卸 汽 車(chē) 底 盤(pán) 的 選 擇 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 性 能 的 好 壞 直 接 取 決 于 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 底 盤(pán) 的 好 壞 ， 通 常 專(zhuān) 用 車(chē) 輛 所 采 用 的 基 本 底 盤(pán) 按 結(jié) 構(gòu) 分 可 分 為 二 、 三 、 四 類(lèi) 底 盤(pán) 。 二 類(lèi) 底 盤(pán) 是 在 整 車(chē) 基 礎(chǔ) 上 去 掉 貨 廂 ， 三 類(lèi) 底 盤(pán) 是 從 整 車(chē) 上 去 掉 駕 駛 室 與 貨 廂 ， 四 類(lèi) 底 盤(pán) 是 在 三 類(lèi) 底 盤(pán) 的 上 去 掉 車(chē) 架 總 成 剩 下 的 散 件 。 一 般 專(zhuān) 用 改 裝 車(chē) 輛 在 選 用 底 盤(pán) 時(shí) 應(yīng) 滿 足 下 述 要 求 ： 適 用 性 、 可 靠 性 、 先 進(jìn) 性 、 方 便 性 等 要 求 。 除 了 上 述 主 要 要 求 外 ， 還 有 兩 個(gè) 值 得 注 意 的 方 面 ， 一 是 汽 車(chē) 底 盤(pán) 價(jià) 格 ， 它 是 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 購(gòu) 置 成 本 中 很 大 的 部 分 ， 一 定 要 考 慮 到 用 戶 能 接 受 。 這 也 涉 及 到 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 產(chǎn) 品 能 否 很 快 的 占 有 市 場(chǎng) ， 企 業(yè) 能 否 增 加 效 益 。 二 是 汽 車(chē) 底 盤(pán) 供 貨 要 有 來(lái) 源 ， 所 選 用 的 底 盤(pán) 在 市 場(chǎng) 上 須 具 有 一 定 的 保 有 量 。 1.1.1 底盤(pán)型號(hào)的選定 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 底 盤(pán) 的 選 擇 主 要 是 根 據(jù) 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 的 類(lèi) 型 、 用 途 、 裝 載 質(zhì) 量 、 使 用 條 件 、 專(zhuān) 用 汽 車(chē) 的 性 能 指 標(biāo) 、 專(zhuān) 用 設(shè) 備 或 裝 置 的 外 形 、 尺 寸 、 動(dòng) 力 匹 配 等 決 定 ， 目 前 ， 幾 乎 80%以 上 的 專(zhuān) 用 車(chē) 輛 采 用 二 類(lèi) 底 盤(pán) 進(jìn) 行 改 裝 設(shè) 計(jì) 。 采 用 二 類(lèi) 汽 車(chē) 底 盤(pán) 進(jìn) 行 改 裝 設(shè) 計(jì) 工 作 重 點(diǎn) 是 整 車(chē) 總 體 布 置 和 工 作 裝 置 設(shè) 計(jì) ， 對(duì) 底 盤(pán) 僅 作 性 能 適 應(yīng) 性 分 析 和 必 要 的 強(qiáng) 度 校 核 ， 以 確 保 改 裝 后 的 整 車(chē) 性 能 基 本 與 原 車(chē) 接 近 。 目 前 國(guó) 內(nèi) 市 場(chǎng) 上 底 盤(pán) 的 種 類(lèi) 多 、 品 種 全 ， 如 解 放 、 東 風(fēng) 、 紅 巖 等 系 列 底 盤(pán) 性 能 好 ， 價(jià) 格 便 宜 ， 市 場(chǎng) 保 有 量 大 ， 在 載 重 量 圍 4 6t 的 中 型 汽 車(chē) ， 選 用 的 底 盤(pán) 也 多 為 這 些 系 列 的 產(chǎn) 品 。 經(jīng) 過(guò) 實(shí) 際 調(diào) 研 和 上 網(wǎng) 搜 集 各 類(lèi) 底 盤(pán) 及 其 技 術(shù) 參 數(shù) 相 關(guān) 方 面 的 資 料 ， 并 結(jié) 合 本 次 改 裝 設(shè) 計(jì) 專(zhuān) 用 車(chē) 的 用 途 、 最 大 裝 載 質(zhì) 量 、 使 用 條 件 、 專(zhuān) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 用 汽 車(chē) 的 性 能 指 標(biāo) 、 專(zhuān) 用 設(shè) 備 或 裝 置 的 外 形 、 尺 寸 、 動(dòng) 力 匹 配 、 成 本 等 各 方 面 的 綜 合 要 求 ， 不 難 發(fā) 現(xiàn) ， 在 進(jìn) 行 小 規(guī) 模 的 輕 、 中 型 載 貨 汽 車(chē) 或 專(zhuān) 用 車(chē) 輛 改 裝 制 造 時(shí) ， 選 用 紅 巖 系 列 底 盤(pán) 相 對(duì) 較 合 理 。 所 以 選 擇 紅 巖 CQ1113T6F23G461 底 盤(pán) 作 為 本 次 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 底 盤(pán) ， 其 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 見(jiàn) 表 2.2。 表 2.1 底 盤(pán) 性 能 對(duì) 比 列 表 解放 東風(fēng) 紅巖 適用性 適用于各類(lèi)載重 貨車(chē)及專(zhuān)用汽車(chē)特 殊功能的要求 適用于各類(lèi)載重 貨車(chē)及專(zhuān)用汽車(chē)特 殊功能的要求 適用于各噸位載重 貨車(chē)的改裝設(shè)計(jì)以及 部分專(zhuān)用車(chē)輛的特殊 要求 可靠性 工作可靠，零部 件要有足夠的強(qiáng)度 和壽命 工作性能好，故 障率低，零部件有 足夠的強(qiáng)度和壽命 性能可靠，出現(xiàn)故 障率低，各部件有足 夠的強(qiáng)度 先進(jìn)性 動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、 行駛平順性及通過(guò) 性等基本性能指標(biāo) 和功能方面達(dá)到同 類(lèi)車(chē)型的先進(jìn)水平 動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、 操縱穩(wěn)定性等基本 性能指標(biāo)和功能方 面達(dá)到同類(lèi)車(chē)型的 先進(jìn)水平 動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、 行駛平順性及通過(guò)性 等基本性能指標(biāo)和功 能方面達(dá)到同類(lèi)車(chē)型 的先進(jìn)水平 價(jià)格 較便宜 比較便宜 便宜 常見(jiàn)噸位 各種噸位車(chē)型 各種噸位車(chē)型 輕、中型載貨車(chē)型 表 2.2 底 盤(pán) 技 術(shù) 參 數(shù) 列 表 車(chē)型 CQ1113T6F23G461 駕駛室最高點(diǎn)距車(chē)架上翼 面距離（mm） 2056 汽車(chē)底盤(pán)長(zhǎng)（mm） 8208 駕駛室后圍距前軸（mm） 508 軸距（mm） 4600 外氣管距前軸距離（mm） 752 車(chē)架有效長(zhǎng)度 （mm） 5578 車(chē)架上平面離地高度（滿 載）（mm） 1007 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 車(chē)架外寬（mm） 780 底盤(pán)整備質(zhì)量（kg） 4080 推薦貨物重心 （mm） 890 底盤(pán)軸荷前軸/后軸（kg） 1680/ 2400 車(chē)輛前懸/車(chē)架后懸 （mm） 1548/1800 底盤(pán)最大承載質(zhì)量（kg） 7320 汽車(chē)底盤(pán)總高 （mm） 3060 廠定最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量 （kg） 1140 0 2.2 基 本 尺 寸 參 數(shù) 的 確 定 高 位 自 卸 汽 車(chē) 與 普 通 自 卸 汽 車(chē) 一 樣 ， 都 是 在 二 類(lèi) 底 盤(pán) 的 基 礎(chǔ) 上 進(jìn) 行 改 裝 而 成 ， 主 要 尺 寸 參 數(shù) 原 則 上 應(yīng) 于 原 車(chē) 底 盤(pán) 尺 寸 相 同 ， 從 而 保 證 其 整 車(chē) 性 能 參 數(shù) 與 原 車(chē) 基 本 保 持 不 變 。 常 見(jiàn) 二 類(lèi) 底 盤(pán) 機(jī) 構(gòu) 如 圖 2.1 所 示 。 2.3 質(zhì) 量 參 數(shù) 的 確 定 2.3.1 額 定 裝 載 質(zhì) 量 me 高 位 自 卸 汽 車(chē) 是 在 普 通 自 卸 汽 車(chē) 的 基 礎(chǔ) 多 加 了 一 套 舉 升 和 傾 卸 裝 圖 2.1 CQ1113T6F23G461 底盤(pán)結(jié)構(gòu) A-軸距 D-駕駛室最高點(diǎn)到車(chē)架上表面距離 H-底盤(pán)總高 J-后懸 K-底盤(pán)有效長(zhǎng) L-底盤(pán)總長(zhǎng) Y-推薦載物重心 U-前懸 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 置 ， 所 以 其 裝 載 質(zhì) 量 要 比 普 通 自 卸 汽 車(chē) 小 ， 根 據(jù) CQ1113T6F23G461 車(chē) 底 盤(pán) 最 大 承 載 質(zhì) 量 為 7320kg， 所 以 初 定 額 定 裝 載 質(zhì) 量 為 5000kg。 2.3.2 整 車(chē) 整 備 質(zhì) 量 m0 整 車(chē) 整 備 質(zhì) 量 是 指 汽 車(chē) 完 全 裝 備 好 的 質(zhì) 量 ， 包 括 潤(rùn) 滑 油 、 燃 料 、 隨 車(chē) 工 具 、 備 胎 等 所 有 裝 置 的 質(zhì) 量 。 參 考 同 類(lèi) 普 通 自 卸 汽 車(chē) 的 整 車(chē) 整 備 質(zhì) 量 ， 在 此 基 礎(chǔ) 上 在 增 加 車(chē) 廂 升 高 裝 置 的 質(zhì) 量 ， 便 可 估 算 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 整 車(chē) 整 備 質(zhì) 量 。 所 選 CQ1113T6F23G461 車(chē) 底 盤(pán) 的 整 備 質(zhì) 量 為 4080kg,因 為 在 本 次 設(shè) 計(jì) 選 用 的 車(chē) 廂 尺 寸 有 較 大 ， 為 4800 2000 640， 因 此 整 車(chē) 整 備 質(zhì) 量 相 對(duì) 有 所 增 加 ， 取 為 5000kg； 再 加 上 雙 級(jí) 剪 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 約 450kg。 即 高 位 自 卸 汽 車(chē) 整 車(chē) 整 備 質(zhì) 量 為 ： kg0m 2.3.3 總 質(zhì) 量 ma 總 質(zhì) 量 ma 的 計(jì) 算 公 式 為 kg1064535400 pe 式 中 mp乘 員 質(zhì) 量 （ kg） ， 按 每 人 65kg 計(jì) 。 改 裝 后 高 位 自 卸 汽 車(chē) 最 大 軸 載 質(zhì) 量 的 分 配 應(yīng) 基 本 接 近 原 車(chē) 底 盤(pán) 軸 載 要 求 。 又 由 于 車(chē) 廂 升 高 的 同 時(shí) ， 其 質(zhì) 心 向 后 移 ， 因 此 該 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 整 車(chē) 質(zhì) 心 位 置 可 比 同 類(lèi) 普 通 自 卸 汽 車(chē) 的 質(zhì) 量 略 向 前 移 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第 3 章 高 位 自 卸 汽 車(chē) 結(jié) 構(gòu) 方 案 分 析 高 位 自 卸 汽 車(chē) 裝 備 有 車(chē) 廂 高 位 舉 升 機(jī) 構(gòu) 和 車(chē) 廂 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 兩 套 裝 置 ， 它 能 將 車(chē) 廂 平 移 舉 升 到 一 定 高 度 后 傾 卸 貨 物 。 對(duì) 高 位 自 卸 汽 車(chē) 進(jìn) 行 改 裝 設(shè) 計(jì) 是 ， 一 般 應(yīng) 滿 足 以 下 設(shè) 計(jì) 要 求 ： a 具 有 一 般 自 卸 汽 車(chē) 的 功 能 ； b 在 舉 升 過(guò) 程 中 可 在 任 意 高 度 停 留 卸 貨 ； c 舉 升 和 翻 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) 的 安 裝 空 間 不 超 過(guò) 車(chē) 廂 底 部 與 大 梁 間 的 空 間 ， 后 廂 門(mén) 打 開(kāi) 機(jī) 構(gòu) 的 安 裝 面 不 超 過(guò) 車(chē) 廂 側(cè) 面 ； d 能 將 滿 載 貨 物 的 車(chē) 廂 在 比 較 水 平 的 狀 態(tài) 下 平 穩(wěn) 地 舉 升 到 一 定 高 度 ； e 在 車(chē) 廂 傾 斜 卸 貨 時(shí) ， 后 廂 門(mén) 隨 之 聯(lián) 動(dòng) 打 開(kāi) ； 卸 貨 完 畢 ， 車(chē) 廂 恢 復(fù) 水 平 狀 態(tài) ， 后 廂 門(mén) 也 隨 之 可 靠 關(guān) 閉 ； f 為 方 便 卸 貨 ， 要 求 車(chē) 廂 在 舉 升 過(guò) 程 中 逐 步 后 移 ， 為 保 證 車(chē) 廂 的 穩(wěn) 定 性 ， 其 最 大 后 移 量 amax 不 得 超 過(guò) 1.2a； g 結(jié) 構(gòu) 盡 量 緊 湊 、 簡(jiǎn) 單 、 可 靠 ， 具 有 良 好 的 動(dòng) 力 傳 遞 性 能 。 表 3.1 參 考 數(shù) 據(jù) 單 位 :mm 車(chē) 廂 尺 寸 （ LWH） 車(chē) 廂 最 大 升 程 Smax 車(chē) 廂 最 大 后 移 量 a 額 定 裝 載 質(zhì) 量 W（ kg ） 駕 駛 室 與 車(chē) 廂 的 距 離 Lt 車(chē) 廂 下 表 面 與 車(chē) 架 上 表 面 的 距 離 Hd 48002000640 12001800 150250 5000 300650 1000 40002000640 12001800 180280 5000 300450 800 39002000640 10001500 200350 4800 300450 600 39001800630 15002000 200320 4500 280400 500 38001800630 15001950 200300 4000 280380 470 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 3.1 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 舉 升 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 與 分 析 在 高 位 自 卸 車(chē) 改 裝 設(shè) 計(jì) 中 對(duì) 舉 升 升 高 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 要 求 如 下 ： （ 1） 能 將 滿 載 貨 物 (5t)的 車(chē) 廂 在 比 較 水 平 的 狀 態(tài) 下 平 穩(wěn) 地 舉 升 到 一 定 高 度 ； （ 2） 在 卸 貨 過(guò) 程 中 要 保 證 汽 車(chē) 具 有 足 夠 的 穩(wěn) 定 性 ； （ 3） 在 舉 升 過(guò) 程 中 可 在 任 意 高 度 停 留 卸 貨 。 (a) (b) 圖 3.1 高 位 自 卸 汽 車(chē) 示 意 圖 a-高 位 自 卸 汽 車(chē) 靜 止 狀 態(tài) b-高 位 自 卸 汽 車(chē) 卸 貨 狀 態(tài) 3.1.1 平 行 四 邊 形 舉 升 機(jī) 構(gòu) 采 用 平 行 四 邊 形 的 車(chē) 廂 舉 升 裝 置 的 自 卸 汽 車(chē) 如 圖 3.2 所 示 ， 其 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 如 圖 3.3 所 示 。 它 利 用 油 缸 OE 驅(qū) 動(dòng) 平 行 四 邊 ABCD 組 成 的 連 桿 機(jī) 構(gòu) ， 即 可 實(shí) 現(xiàn) 車(chē) 廂 的 平 移 升 降 ， 但 在 升 降 過(guò) 程 中 ， 車(chē) 廂 的 縱 向 位 移 比 較 明 顯 。 事 實(shí) 上 該 車(chē) 就 是 在 普 通 自 卸 汽 車(chē) 的 基 礎(chǔ) 上 加 裝 了 平 行 四 邊 形 舉 升 裝 置 ， 適 合 于 高 臺(tái) 卸 貨 或 車(chē) 輛 之 間 裝 圖 3.2 平 行 四 邊 形 舉 升 機(jī) 構(gòu) 示 意 圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 3.4 L 型雙缸直推式舉升機(jī)構(gòu) 卸 貨 物 。 平 行 四 邊 形 舉 升 裝 置 的 優(yōu) 點(diǎn) 有 ： （ 1） 能 夠 保 證 車(chē) 廂 在 舉 升 和 下 降 過(guò) 程 中 保 持 水 平 ， 穩(wěn) 定 性 好 ； （ 2） 液 壓 油 缸 較 小 的 推 程 能 夠 完 成 車(chē) 廂 較 大 的 上 移 量 ; （ 3） 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 易 于 加 工 、 安 裝 和 維 修 。 平 行 四 邊 形 舉 升 裝 置 的 缺 點(diǎn) 是 ： 車(chē) 廂 上 移 時(shí) ， 其 后 移 量 很 大 ， 為 了 保 證 車(chē) 廂 舉 升 到 最 大 高 度 時(shí) ， 其 最 大 后 移 量 不 超 過(guò) 設(shè) 計(jì) 要 求 ， 需 將 桿 AD、 BC 做 的 很 長(zhǎng) ， 甚 至 大 大 超 過(guò) 了 車(chē) 廂 的 長(zhǎng) 度 ， 在 穩(wěn) 定 性 和 較 小 后 移 量 上 很 難 兩 全 ， 因 此 ， 在 工 程 實(shí) 際 中 利 用 較 少 。 圖 3.3 平 行 四 邊 形 舉 升 機(jī) 構(gòu) 示 意 圖 3.1.2 L 型 舉 升 機(jī) 構(gòu) L 型 高 位 自 卸 汽 車(chē) 是 一 種 常 見(jiàn) 的 高 位 自 卸 汽 車(chē) ， 如 圖 3.4 所 示 。 圖 3.5 所 示 為 車(chē) 廂 舉 升 機(jī) 構(gòu) 示 意 圖 ， L 形 桿 BDE 一 端 與 鉸 鏈 B 相 聯(lián) （ 鉸 鏈 B 通 過(guò) 豎 直 桿 固 定 在 車(chē) 架 上 ） ， 一 端 與 車(chē) 廂 底 部 的 鉸 鏈 E 相 聯(lián) ， 同 時(shí) 其 上 絞 接 一 液 壓 油 缸 2， 液 壓 油 缸 另 一 端 與 車(chē) 廂 底 部 的 鉸 鏈 相 聯(lián) 。 舉 升 時(shí) ， 液 壓 油 缸 1 伸 長(zhǎng) ， 推 動(dòng) L 形 桿 BCD 繞 鉸 鏈 B 逆 時(shí) 針 轉(zhuǎn) 過(guò) 角 度 ， 使 E 端 上 升 ； 與 此 同 時(shí) ， 液 壓 缸 2 也 聯(lián) 動(dòng) 工 作 ， 使 車(chē) 廂 也 轉(zhuǎn) 過(guò) 角 度 ， 從 而 使 車(chē) 廂 在 上 升 過(guò) 程 中 保 持 水 平 。 隨 著 BCD 桿 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， E 點(diǎn) 后 移 ， 同 時(shí) 帶 動(dòng) 車(chē) 廂 后 移 ， 當(dāng) E 點(diǎn) 與 B 點(diǎn) 等 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 高 時(shí) ， 后 移 量 達(dá) 到 最 大 。 L 型 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 舉 升 機(jī) 構(gòu) 的 優(yōu) 點(diǎn) 有 ： （ 1） 該 機(jī) 構(gòu) 充 分 利 用 了 車(chē) 廂 前 面 的 空 間 ， 使 車(chē) 廂 底 部 的 機(jī) 構(gòu) 變 得 簡(jiǎn) 單 ； （ 2） 該 機(jī) 構(gòu) 克 服 了 后 移 量 過(guò) 大 的 缺 點(diǎn) ， 機(jī) 構(gòu) 的 尺 寸 也 較 小 。 L 型 高 位 自 卸 汽 車(chē) 的 舉 升 機(jī) 構(gòu) 的 缺 點(diǎn) 有 ： （ 1） 該 機(jī) 構(gòu) 最 大 的 缺 點(diǎn) 在 于 車(chē) 廂 全 部 重 量 均 有 L 形 桿 BAI 承 擔(dān) ， 由 于 IC 很 長(zhǎng) ， 所 以 BAI 受 到 很 大 的 扭 矩 作 用 。 這 就 對(duì) L 形 桿 的 強(qiáng) 度 提 出 很 高 要 求 ， 同 時(shí) 也 限 制 了 車(chē) 廂 的 裝 載 量 ； （ 2） 液 壓 缸 1 和 液 壓 缸 2 需 要 聯(lián) 動(dòng) 工 作 才 能 保 證 車(chē) 廂 的 水 平 ， 使 控 制 機(jī) 構(gòu) 復(fù) 雜 。 圖 3.5L 型 雙 缸 直 推 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 示 意 圖 3.1.3 單 級(jí) 剪 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 單 級(jí) 剪 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 是 一 種 很 常 見(jiàn) 的 機(jī) 械 舉 升 ， 在 許 多 領(lǐng) 域 都 得 到 了 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 采 用 單 級(jí) 剪 式 機(jī) 構(gòu) 車(chē) 廂 舉 升 裝 置 的 自 卸 汽 車(chē) 如 圖 3.6 所 示 。 如 圖 3.7(a)所 示 該 舉 升 機(jī) 構(gòu) 是 由 長(zhǎng) 度 相 等 的 兩 桿 AC 和 BD 彼 此 鉸 接 于 E 點(diǎn) ； AC 桿 的 A 端 與 水 平 的 液 壓 油 缸 拉 桿 鉸 接 ， 并 可 在 滑 槽 內(nèi) 移 動(dòng) ； BD 桿 的 圖 3.6 單級(jí)剪式舉升機(jī)構(gòu)高位自卸車(chē) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 B 端 與 車(chē) 廂 底 部 為 滑 動(dòng) 鉸 接 。 當(dāng) 液 壓 油 缸 拉 桿 右 移 時(shí) ， 車(chē) 廂 上 升 ， 同 時(shí) 向 后 移 動(dòng) ； 液 壓 油 缸 拉 桿 左 移 時(shí) ， 車(chē) 廂 下 降 ， 同 時(shí) 向 前 移 動(dòng) （ 圖 3.7(b)為 液 壓 缸 垂 直 安 放 ） 。 采 用 此 種 布 置 時(shí) ， 在 舉 升 后 會(huì) 使 CD 的 距 離 較 小 ， 影 響 了 車(chē) 廂 工 作 時(shí) 的 穩(wěn) 定 性 ， 特 別 是 在 車(chē) 廂 翻 轉(zhuǎn) 卸 貨 時(shí) ， 這 種 影 響 尤 為 顯 著 。 為 了 消 除 這 種 影 響 ， 將 E 取 為 兩 桿 的 中 點(diǎn) ， 同 時(shí) ， 為 了 使 車(chē) 廂 在 上 移 時(shí) 能 夠 逐 漸 后 移 ， 需 要 將 C 點(diǎn) 換 成 滑 動(dòng) 鉸 接 ， 而 D 點(diǎn) 換 成 固 定 鉸 接 （ 如 圖 3.8 所 示 ） 。 此 時(shí) ， 由 于 E 取 為 兩 桿 的 中 ， 所 以 在 車(chē) 廂 上 移 過(guò) 程 中 ， A 與 D， B 與 C 始 終 在 一 條 直 線 上 ； 同 時(shí) 由 于 液 壓 油 缸 的 作 用 ， 拉 動(dòng) A 點(diǎn) 向 后 移 動(dòng) ， 因 此 ， D 點(diǎn) 也 隨 之 向 后 移 動(dòng) 使 整 個(gè) 車(chē) 廂 也 向 后 移 動(dòng) 。 (a) (b) 圖 3.7 單 級(jí) 剪 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 示 意 圖 a-油 缸 水 平 放 置 b-油 缸 垂 直 放 置 該 剪 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 的 優(yōu) 點(diǎn) 有 ： （ 1） 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 緊 湊 ； （ 2） 機(jī) 構(gòu) 的 受 力 情 況 較 好 ， 汽 車(chē) 工 作 穩(wěn) 定 性 容 易 得 到 保 證 ； （ 3） 能 夠 很 好 的 協(xié) 調(diào) 車(chē) 廂 上 移 與 后 移 量 之 間 的 關(guān) 系 ， 滿 足 工 作 要 求 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 這 種 剪 式 機(jī) 構(gòu) 的 缺 點(diǎn) 是 液 壓 缸 水 平 布 置 時(shí) ， 在 舉 升 初 始 階 段 ， 傳 動(dòng) 角 較 小 ， 不 利 于 工 作 。 根 據(jù) 以 上 缺 點(diǎn) ， 可 以 將 液 壓 缸 改 為 豎 直 布 置 的 形 式 如 圖 3.7(b) 所 示 ； 另 外 還 可 將 A、 B 兩 點(diǎn) 互 換 ， 使 A 點(diǎn) 固 定 連 接 ， 而 B 點(diǎn) 滑 動(dòng) 連 接 。 改 進(jìn) 后 的 剪 式 機(jī) 構(gòu) 優(yōu) 點(diǎn) 是 將 液 壓 缸 豎 直 布 置 后 ， 可 以 很 好 的 解 決 舉 升 機(jī) 構(gòu) 傳 動(dòng) 角 過(guò) 小 的 問(wèn) 題 ， 而 且 ， 它 也 具 有 ， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 緊 湊 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 更 改 連 接 方 式 以 后 ， 在 整 個(gè) 舉 升 過(guò) 程 中 車(chē) 廂 無(wú) 后 移 量 。 此 結(jié) 構(gòu) 在 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 應(yīng) 用 比 較 廣 泛 。 但 是 它 的 缺 點(diǎn) 跟 它 的 優(yōu) 點(diǎn) 一 樣 明 顯 ， 要 實(shí) 現(xiàn) 較 大 的 傳 動(dòng) 角 ， 那 么 液 壓 缸 的 推 程 就 需 要 很 大 ， 甚 至 多 級(jí) 舉 升 都 不 易 實(shí) 現(xiàn) ， 而 且 車(chē) 廂 不 舉 升 時(shí) ， 能 供 液 壓 油 缸 布 置 的 地 方 較 小 。 為 此 ， 可 以 將 液 壓 缸 改 為 斜 向 布 置 ， 即 液 壓 缸 布 置 在 剪 叉 機(jī) 構(gòu) 的 右 側(cè) ， 如 圖 3.9 所 示 。 將 液 壓 缸 布 置 在 右 側(cè) ， 不 但 可 以 很 好 的 就 解 決 機(jī) 構(gòu) 傳 動(dòng) 角 小 的 問(wèn) 題 ， 而 且 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ， 所 用 液 壓 缸 的 活 塞 推 力 也 較 小 ， 因 此 可 以 選 用 直 徑 較 小 的 液 壓 油 缸 但 具 有 與 上 面 同 樣 缺 點(diǎn) ， 油 缸 推 程 較 大 ， 但 它 可 供 布 置 的 地 方 較 大 ， 布 置 更 靈 活 。 這 樣 的 布 置 結(jié) 構(gòu) 雖 然 很 好 的 解 決 了 上 述 有 關(guān) 空 間 和 傳 動(dòng) 角 的 問(wèn) 題 ， 但 是 在 要 求 車(chē) 廂 被 舉 升 到 較 高 高 度 時(shí) ， 它 所 需 要 的 AEC 桿 和 BED 桿 的 長(zhǎng) 度 將 很 大 ， 而 且 此 時(shí) 液 壓 缸 的 行 程 也 會(huì) 變 得 更 大 。 圖 3.8 單級(jí)剪式舉升機(jī)構(gòu)示意圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 3.1.4 多 級(jí) 剪 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 多 級(jí) 剪 式 機(jī) 構(gòu) 是 在 單 級(jí) 剪 式 機(jī) 構(gòu) 的 上 面 再 疊 加 相 似 的 剪 式 結(jié) 構(gòu) ， 通 常 有 兩 級(jí) 或 三 級(jí) 甚 至 更 多 ； 但 應(yīng) 用 在 自 卸 汽 車(chē) 上 的 舉 升 機(jī) 構(gòu) 不 大 于 三 級(jí) 。 利 用 多 級(jí) 剪 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 可 以 將 車(chē) 廂 垂 直 舉 升 到 相 當(dāng) 高 的 高 度 ， 如 圖 3.10 所 示 為 雙 級(jí) 剪 市 式 機(jī) 構(gòu) 高 位 自 卸 汽 車(chē) 。 圖 3.11 所 示 為 雙 級(jí) 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 的 幾 種 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 。 這 種 機(jī) 構(gòu) 的 油 缸 作 用 點(diǎn) 布 置 十 分 靈 活 ， 而 且 在 需 要 舉 升 高 度 較 大 的 情 況 下 能 夠 有 效 減 小 油 缸 的 行 程 。 該 舉 升 機(jī) 構(gòu) 具 有 單 級(jí) 剪 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 的 絕 大 部 分 優(yōu) 點(diǎn) ； 但 因 為 是 多 級(jí) 舉 升 ， 所 以 舉 升 裝 置 較 為 復(fù) 雜 ， 而 且 會(huì) 升 高 汽 車(chē) 的 重 心 位 置 ， 剪 叉 臂 相 對(duì) 較 短 ， 因 此 一 般 只 應(yīng) 用 于 舉 升 高 度 要 求 較 高 的 時(shí) 候 。 3.1.5 舉 升 機(jī) 構(gòu) 的 方 案 的 選 定 綜 合 上 述 各 舉 升 機(jī) 構(gòu) 結(jié) 構(gòu) 的 特 點(diǎn) 以 及 結(jié) 合 本 次 改 裝 設(shè) 計(jì) 車(chē) 廂 舉 升 高 度 的 要 求 ， 選 擇 雙 級(jí) 剪 式 舉 升 機(jī) 構(gòu) 作 為 該 自 卸 汽 車(chē) 的 舉 升 機(jī) 構(gòu) ； 又 因 為 考 慮 到 車(chē) 廂 起 始 高 度 和 油 缸 布 置 空 間 的 限 制 ， 所 以 采 用 油 缸 水 平 下 置 的 形 式 ， 如 圖 3.11(d)所 示 。 經(jīng) 調(diào) 查 研 究 發(fā) 現(xiàn) ： 在 實(shí) 際 操 作 的 過(guò) 程 中 很 難 控 制 兩 缸 同 步 工 作 ， 而 且 雙 缸 布 置 所 需 要 的 空 間 相 對(duì) 較 大 ； 所 以 本 次 設(shè) 計(jì) 采 用 單 缸 的 形 式 。 圖 3.9 單級(jí)剪式舉升機(jī)構(gòu)示意圖 圖 3.10 雙級(jí)剪式舉升機(jī)構(gòu)示意圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 (a) (b) (c) (d) a.油 箱 傾 斜 中 置 b. 油 箱 垂 直 安 置 c. 油 箱 水 平 中 置 d.油 箱 水 平 安 置 3.2 高 位 自 卸 汽 車(chē) 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 與 分 析 高 位 自 卸 汽 車(chē) 改 裝 對(duì) 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 要 求 如 下 ： （ 1） 利 用 連 桿 機(jī) 構(gòu) 實(shí) 現(xiàn) 車(chē) 廂 的 翻 轉(zhuǎn) ， 其 安 裝 空 間 不 能 超 過(guò) 車(chē) 廂 底 部 與 托 架 大 梁 間 的 空 間 ； （ 2） 結(jié) 構(gòu) 要 緊 湊 ， 可 靠 ， 具 有 很 好 的 動(dòng) 力 傳 遞 性 能 ； （ 3） 完 成 傾 卸 后 ， 要 能 夠 復(fù) 位 。 現(xiàn) 代 自 卸 汽 車(chē) 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 主 要 分 為 兩 大 類(lèi) ： 直 推 式 和 連 桿 式 ， 它 們 均 采 用 液 壓 作 為 傾 卸 動(dòng) 力 。 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 主 要 由 傾 卸 桿 系 機(jī) 構(gòu) 、 車(chē) 圖 3.11 單級(jí)剪式舉升機(jī)構(gòu)示意圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 廂 和 副 車(chē) 架 組 成 。 其 功 能 是 承 載 物 料 ， 并 在 液 壓 系 統(tǒng) 的 驅(qū) 動(dòng) 下 完 成 傾 卸 動(dòng) 作 。 3.2.1 杠 桿 平 衡 式 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 杠 桿 平 衡 式 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 示 意 圖 如 圖 3.12 所 示 ， 該 機(jī) 構(gòu) 具 有 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ， 橫 向 剛 度 比 較 好 ， 舉 升 時(shí) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 圓 滑 平 順 ， 桿 系 受 力 比 較 小 ， 舉 升 過(guò) 程 中 油 缸 的 擺 動(dòng) 角 度 很 小 ， 油 缸 的 行 程 也 比 較 短 等 優(yōu) 點(diǎn) 。 但 因 為 機(jī) 構(gòu) 集 中 在 車(chē) 后 部 ， 車(chē) 廂 底 板 受 力 大 ， 給 車(chē) 身 的 整 體 布 局 帶 來(lái) 一 定 的 困 難 ， 而 且 ， 在 推 桿 推 動(dòng) 車(chē) 廂 翻 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 車(chē) 廂 傾 翻 軸 支 架 的 水 平 間 內(nèi) 力 非 常 大 ， 因 此 ， 對(duì) 材 料 的 要 求 比 較 高 。 3.2.2 單 缸 直 推 式 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 單 油 缸 直 推 式 傾 卸 機(jī) 構(gòu) 的 示 意 圖 如 圖 3.13 所 示 ， 這 種 機(jī) 構(gòu) 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 緊 湊 、 舉 升 效 率 高 、 工 藝 簡(jiǎn) 單 、 成 本 較 低 。 采 用 單 缸 時(shí) ， 容 易 實(shí) 現(xiàn) 三 面 傾 斜 。 另 外 ， 若 油 缸 垂 直 下 置 時(shí) ， 油 缸 的 推 力 可 以 作 為 ， 車(chē) 廂