自卸汽車改裝設(shè)計(jì)

1、黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是獨(dú)立自主完成并順利通過答辯，只可用于學(xué)習(xí)交流，不可用于商業(yè)活動(dòng)。另外：有需要電子檔的同學(xué)可以加我 3103064563,我存有該設(shè)計(jì)的全部電子檔，旨舊副車架dwg2ow5/28 17;0bautocad 圄形180 kb噬過程普星材料dm2011/$心1至 11microsoft word 田258 k&里后和阪瑞g2014/5/28 17:07autocad 圖格175 kb國后浦申與驟愿板皎支霞dwg2014/5/28 17; 06如wca口圖形119 kb百舉升機(jī)林dwg2014/5/28 17:08autocad191 kb崎開始告dw2011/67

2、 12mlicrosoft word .204 kbffi目羨ds2011/6/23 12:09microsoft word .68 kb月汽車車廂,d叫2014/5/28 17:06autocad 瓢248 kb函*i，dcx2o1v5/7 9tumicrosoft word ”101 kb睡叫他明書，必201s/6/30 ck46microsoft word .1,669 kb9鎖曲dwg2d14/5/28 17:05autocad 圖形208 kb恥虱目審定sedoc2011/6/2417:21microsoft word 115 kb3圖就總dwg2014/5/28 17:08auto

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4、ad 圖形325 kb在互相幫助，共同進(jìn)步，共同探討新的研究方案，維護(hù)社會(huì)主義文明，建設(shè)社會(huì)主義 和諧社會(huì)。2第1章緒 論1.1課題的提出自卸汽車又稱翻斗車（tipper,dump car）,它是依靠自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓舉升機(jī)構(gòu)， 使貨箱具有自動(dòng)傾卸貨物的能力和復(fù)位功能的一種重要專用汽車。自卸汽車主要運(yùn)輸 砂、石、土、垃圾、建材、煤炭、礦石、糧食、化肥和農(nóng)產(chǎn)品等散裝貨物。它具有以 下多種分類方式：1、按用途分類：公路運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕盾嚕环枪愤\(yùn)輸?shù)闹匦妥孕盾?，主要用于礦 區(qū)裝卸作業(yè)與大中型土建工程。2、按最大總質(zhì)量級(jí)別分類：輕型自卸車（1.8-6噸）；中型自卸車（6噸-14噸）； 重型自卸車（大于1

5、4噸）。3、按傳動(dòng)類型分類：機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)和電力傳動(dòng)三種類型。4、按卸貨方式分類：有后傾式、側(cè)傾卸式、三面卸式，以及貨廂升高后傾式等多 種形式。其中以后傾式應(yīng)用最廣。5、按傾卸機(jī)構(gòu)分類：直推式與連桿舉升式自卸車。直推式又可細(xì)分為前置式、后 置式等。連桿式又可細(xì)分為液壓缸前推連桿式、液壓缸后推連桿式。6、按車廂結(jié)構(gòu)分類：一面開啟式、三面開啟式與無后欄板式。自卸車在土木工程中，常與挖掘機(jī)、裝載機(jī)、帶式輸送機(jī)等聯(lián)合作業(yè)，構(gòu)成裝、 運(yùn)、卸生產(chǎn)線，進(jìn)行土方，沙石、松散物料的裝載運(yùn)輸。由于自卸車的裝載車廂能自 動(dòng)傾翻一定角度卸料，大大節(jié)省卸料時(shí)間和勞動(dòng)力，縮短運(yùn)輸周期，提高生產(chǎn)效率、 降低運(yùn)輸成本

6、，并標(biāo)明裝載，是常用的運(yùn)輸機(jī)械。自卸汽車自20世紀(jì)初出現(xiàn)以來，不斷發(fā)展，日趨完善，已成為當(dāng)今貨物運(yùn)輸?shù)闹饕囕v之一。自卸汽車需求快速增長， 銷量超過載貨汽車上升到第一位。主要原因是固定資產(chǎn)投資強(qiáng)勁增長，巨大的投資規(guī) 模奠定了自卸車市場需求基礎(chǔ)；自卸汽車品種增加，不僅適應(yīng)和滿足施工需求，同時(shí)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)向運(yùn)輸市場發(fā)展；自卸汽車保持較快發(fā)展，已成為公路運(yùn)輸?shù)闹髁囆?。隨著國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要不斷增加，自卸汽車產(chǎn)量近年來一直保持較高產(chǎn)銷 量，在專用車綜合產(chǎn)量中保持領(lǐng)先位置，但在種類、型式、材料運(yùn)用方面與國外還有 一定的差距。中型自卸車是隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，上世紀(jì)80年代末發(fā)展

7、起來的自卸運(yùn)輸車輛，其最大總重量在6t-14t之間。國家和地方均出臺(tái)專門的法規(guī)對(duì)商用車尺寸、 排放、車速等各方面性能進(jìn)行規(guī)范，從而促進(jìn)了中型自卸車的健康發(fā)展。自 2001年 11月10日起，中國正式成為 wto成員國，國內(nèi)市場逐漸開放。同時(shí)，我國亦確立了 以擴(kuò)大內(nèi)需為主的經(jīng)濟(jì)政策，實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，加大對(duì)基建項(xiàng)目的投資力度，農(nóng) 林牧漁、采礦、水利、軍工、環(huán)保、商業(yè)運(yùn)輸、交通、通訊、金融、機(jī)場、電力、城 市建設(shè)和石油開采等行業(yè)均快速發(fā)展，使各種類型的專用車需求量大增。在廣大城鄉(xiāng) 的沙場、礦山、工地及股的十木工程等的運(yùn)輸作業(yè)中型自卸車以其靈活機(jī)動(dòng)、價(jià)格低 廉的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。傾卸裝置是自卸

8、汽車的主要結(jié)構(gòu)部分。其主要組成如下:二類底盤傾卸桿系機(jī)構(gòu)傾卸機(jī)構(gòu)!車廂副車架普通自卸汽車卸裝置管路系統(tǒng) j液壓系統(tǒng)j油缸 *油泵、控制閥等傾卸動(dòng)力（取力）系統(tǒng),安全撐桿 傾卸機(jī)構(gòu)附件限位裝置 開合機(jī)構(gòu)普通自卸汽車所示：機(jī)構(gòu)組成圖如下圖1.1黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1-液壓傾卸操縱裝置；2-傾卸機(jī)構(gòu)；3-液壓油缸；4-拉桿；5-車廂；6-后較鏈支座；7-安全撐桿；8-油箱；9-油泵10-傳動(dòng)軸；11-取力器圖1.1普通自卸汽車結(jié)構(gòu)組成在中型自卸車的設(shè)計(jì)當(dāng)中，液壓舉升機(jī)構(gòu)和車廂的設(shè)計(jì)一直處于重要的地位。這 是因?yàn)橐簤号e升機(jī)構(gòu)是自卸車的重要工作系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣直接影響著汽車的 多個(gè)主要性能

9、指標(biāo)；對(duì)提高液壓舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率具有重要的意義。非公路運(yùn)輸自卸汽車主要應(yīng)用于大型礦山、水利工地等場所，運(yùn)輸?shù)呢浳锿ǔＪ?由與其配套的挖掘機(jī)械來完成裝載的。這類汽車也稱為礦用自卸汽車。這類自卸車輛 在長度、寬度、高度以及軸荷等方面不受公路法規(guī)的限制，但同時(shí)它也只能在礦山、 工地上使用，而不得用于公路運(yùn)輸。另一類是公路運(yùn)輸用的輕、中、重型（裝載質(zhì)量 在210t）普通自卸汽車。這種自卸車主要承擔(dān)著泥土、砂石、煤炭等松散貨物的運(yùn) 輸工作，它通常也是與裝載機(jī)械配套使用的。隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，東風(fēng)尖頭140自卸汽車成為了公路運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備。 城市建筑的增加，運(yùn)輸?shù)缆返淖兓F路運(yùn)輸效率降低，曲

10、率半徑受到限制，爬坡能 力低，很難適應(yīng)短途運(yùn)輸?shù)囊?，從而為中型自卸車的發(fā)展提供了機(jī)遇。其中東風(fēng)尖 頭140自卸汽車更是應(yīng)用廣泛。東風(fēng)尖頭140自卸汽車隨著城市建筑規(guī)模的擴(kuò)大，裝載質(zhì)量的增大，多數(shù)自卸汽 車經(jīng)常是滿載連續(xù)行駛，又需要連續(xù)制動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間長，因 此東風(fēng)尖頭140自卸汽車的使用可靠性要求很高，這也是其售價(jià)適中，銷售量很高的原 因。1.2 課題來源及研究意義當(dāng)今汽車工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)是買方市場的形成和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的日益加 快。汽車產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)主要手段就是變型設(shè)計(jì)，即以現(xiàn)有產(chǎn)品為基礎(chǔ)，保持其基本 結(jié)構(gòu)和功能不變，對(duì)其局部結(jié)構(gòu)、尺寸或配置進(jìn)行一定范圍內(nèi)的變動(dòng)和調(diào)

11、整，以此快速形成適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品。自卸汽車是以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，經(jīng)過變速器的取力機(jī)構(gòu)和液壓傾卸裝置，進(jìn)行車廂 自動(dòng)傾卸，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸貨的一種車輛。因其短途卸載方便，動(dòng)力性、機(jī)動(dòng)性均較 好，與裝載機(jī)，帶式輸送機(jī)，吊車等其它吊裝機(jī)具配合使生產(chǎn)效率明顯提高，被廣泛 應(yīng)用于建設(shè)工地、礦山、港口、碼頭等，用來搬運(yùn)巖石，廢土，煤，沙子等物資。當(dāng)今汽車工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)是買方市場的形成和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的日益加 快。汽車產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)主要手段就是變型設(shè)計(jì)，即以現(xiàn)有產(chǎn)品為基礎(chǔ)，保持其基本 結(jié)構(gòu)和功能不變，對(duì)其局部結(jié)構(gòu)、尺寸或配置進(jìn)行一定范圍內(nèi)的變動(dòng)和調(diào)整，以此快 速形成適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品。東風(fēng)尖頭140自

12、卸汽車是一種專用汽車，技術(shù)要求適中，社會(huì)需求量高。過去很 長一段時(shí)間，國內(nèi)卸汽車生產(chǎn)廠家主要靠引進(jìn)國外車型，通過仿制和部分改造開發(fā)自 己的新車型。隨著設(shè)計(jì)水平和生產(chǎn)能力逐漸提高，部分自卸汽車生產(chǎn)廠家開始與高校 等科研機(jī)構(gòu)合作，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自卸汽車。如北京首鋼重型汽車制造廠與 北京科技大學(xué)合作，開發(fā)的sga3550型礦用自卸汽車。在sga3550型自卸汽車樣機(jī)裝配過程中，發(fā)現(xiàn)了一些設(shè)計(jì)上的失誤，造成部分 零件的返工，延長了樣機(jī)制作時(shí)間。可見，有必要采用新的設(shè)計(jì)方法，如國外部分自 卸汽車生產(chǎn)廠家采用的虛擬樣機(jī)技術(shù)，保證整車一次裝配成功，減少甚至避免零件的 返工，縮短新車型的研制時(shí)間，降低

13、研制成本，提高整車性能。自卸汽車液壓系統(tǒng)是 自卸汽車重要組成部分，液壓系統(tǒng)性能好壞直接影響整車的工作性能和可靠性。本課題在滿足設(shè)計(jì)要求下，對(duì)東風(fēng)尖頭 140自卸車的車廂和舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理的 選擇和設(shè)計(jì)，并為進(jìn)一步研究整車的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)提供經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而提高自卸汽車產(chǎn) 品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。同時(shí)，也希望能為推廣虛擬樣機(jī)等先進(jìn)cad技術(shù)的應(yīng)用，以及為提高我國專用汽車的設(shè)計(jì)水平進(jìn)行一些有益的探索。1.3 自卸汽車國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢我國專用車市場 蛋糕”將越做越大。去年以來，我國專用車市場取得較好的經(jīng)營 業(yè)績，全國395家改裝車企業(yè)改裝汽車23.06萬輛，銷售23.05萬輛?？蛙嚫难b量最大， 共

14、改裝103492萬輛，占總量的44.88%;載貨汽車44870輛，占總量的19.46%;自卸 汽車27125輛，占總量的11.76%;廂式、罐式等專用車銷售40966輛，占總量的17.77%。 今年18月份，各類專用車銷售均有較大增幅，樂觀估計(jì)今年全年專用車產(chǎn)銷將達(dá) 30萬輛。通過數(shù)字來看，去年一年銷售專用車達(dá)23萬輛，結(jié)合我國道路、經(jīng)濟(jì)等實(shí)際情況， 應(yīng)該說數(shù)量還是比較可觀的。但是問題就在于395家改裝企業(yè)才生產(chǎn)23萬輛?？梢钥?出，我國汽車改裝企業(yè)和汽車制造一樣，存在著規(guī)模小、技術(shù)落后、生產(chǎn)點(diǎn)過多等問 題。從改裝車生產(chǎn)分布地區(qū)來看，也存在較大不均衡性。江蘇、河北、安徽、河南等8個(gè)省去年產(chǎn)量之

15、和約占總產(chǎn)量的 75%,其他21個(gè)省僅占總產(chǎn)量的25%。地域的不 均衡性也顯示出專用車市場前景看好。目前，我國改裝車市場最大銷售量約 25萬輛左右，改裝量最大的除了客車外，主 要有廂式車、罐式車、自卸車等主要車型。但是總體來看，這些專用車均存在技術(shù)附 加值低、工藝較落后等問題。從品種來看，我國改裝車品種較少，僅有400多個(gè)品種。那么，未來改裝車市場到底是什么市場呢？肯定地說，應(yīng)該向多品種、高、精、尖方 向發(fā)展。這種發(fā)展方向除了我國公路條件改善外，還和我國公路貨物運(yùn)輸市場息息相關(guān)。目前，我國公路貨運(yùn)市場的主體依然是以個(gè)體戶為主，公路貨運(yùn)甚至還談不上物流管 理，具有運(yùn)輸成本高、隨意性大、服務(wù)沒有保

16、證等特點(diǎn)。隨著我國加入世界貿(mào)易組織， 這種格局將要逐步被打破。我國汽車工業(yè)保護(hù)期只有五年，但是公路貨運(yùn)市場卻可以 向外資開放?？鐕锪鞴菊⒁曧耥穸⒅袊坟涍\(yùn)這塊大市場。這場戰(zhàn)斗誰是 贏者，不言自明。集團(tuán)化貨運(yùn)市場對(duì)卡車的個(gè)性化要求將越來越高，同時(shí)需求數(shù)量也 將越來越大。可以毫不夸張地說，未來的卡車發(fā)展方向?qū)⑹菍Ｓ密?。美國等發(fā)達(dá)國家專用車市場十分巨大， 專用車具有品種多、技術(shù)含金量高等特點(diǎn)。 就專用車品種而言，美國就有5000多個(gè)品種，甚至很多專用車已經(jīng)被 e化，裝有電 腦、衛(wèi)星導(dǎo)航等系統(tǒng)。確切地說，我國專用車市場最終是向多品種、高精尖的方向發(fā) 展。尤其是隨著我國公路運(yùn)輸主體的逐漸變化，

17、 將加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化和技術(shù)的升級(jí)。我國自卸汽車生產(chǎn)始于上世紀(jì)60年代初，經(jīng)過40多年的發(fā)展，尤其是在上世紀(jì) 80年代以后通過技貿(mào)結(jié)合與合作生產(chǎn)方式，從國外引進(jìn)若干先進(jìn)的自卸汽車制造技 術(shù)，并在此基礎(chǔ)上形成以若干大型汽車制造廠為主體的機(jī)械傳動(dòng)式自卸汽車生產(chǎn)企業(yè) 集團(tuán)。當(dāng)然除普通自卸汽車以外，專用自卸汽車的生產(chǎn)也得到了一定的發(fā)展，尤其是 新世紀(jì)以來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通環(huán)境的改善，各行業(yè)對(duì)專用汽車尤其是工程系 列專用汽車的需求越來越大。專用汽車將跟更加注重行業(yè)化、專用化、系列化1。國外自卸汽車生產(chǎn)始于上世紀(jì)30年代，比我國早30多年在其后70多年的發(fā)展過 程中，其結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，整車性能已有很大

18、提高。為提高自卸汽車的科技含量，追求 高附加值，各國更是不斷采用先進(jìn)技術(shù)，其主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：全面提高自卸汽 車內(nèi)在質(zhì)量和使用性能；在制造加工方面，自卸汽車朝著底盤生產(chǎn)專業(yè)化、零部件生 產(chǎn)專業(yè)化、工藝專業(yè)化和輔助生產(chǎn)專業(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，自卸汽車以形成自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與車型系列。目前，各大自卸汽車生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的自卸車尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)多數(shù)為拉桿式尾鉤鎖緊 機(jī)構(gòu)、鏈條式尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)、液壓手動(dòng)控制式尾鉤鎖緊機(jī)構(gòu)等，這些機(jī)構(gòu)各有特點(diǎn)，在 運(yùn)輸自卸車中被廣泛使用。國內(nèi)使用的

19、自卸車車箱大部分使用16mn制造而成。其特點(diǎn) 是鋼板厚，車箱沉重,截面一般呈方形,邊板和底板有很多的加強(qiáng)筋。16mn的屈服強(qiáng) 度較低，硬度較小，且沖擊性能較差。這些特性決定了不適合用于制造輕量化的車箱。 在歐美，很多車箱都使用hardox耐磨鋼板材料,與傳統(tǒng)的方形車箱有著很大的區(qū)別, 其特點(diǎn)是橫截面呈u形或半弧形，而且車箱邊板和底板幾乎沒有使用加強(qiáng)筋。hardox是瑞典鋼鐵集團(tuán)生產(chǎn)的一種耐磨鋼板,具有較高的屈服強(qiáng)度,是16mn的三 倍以上，并且具有較高的硬度和沖擊韌性。在設(shè)計(jì)裝載量相同的情況下 ,用hardox 鋼板制造的車箱與16mn用制造的車箱相比，板材厚度更薄，且不需要加強(qiáng)筋。據(jù)國外 的

20、一些廠家反饋，車箱使用hardox鋼板后，重量能減少很多。作為專用車輛的東風(fēng)尖頭140自卸汽車，幾十年來在國內(nèi)獲得迅速發(fā)展與普及， 至 今其保留量大約占專用汽車的25%,并且日趨完善，成為系列化多品種的產(chǎn)品。東風(fēng) 尖頭140自卸汽車有兩個(gè)比較顯著的發(fā)展趨勢：穩(wěn)定化和智能化。對(duì)于自卸汽車，一般不專門作底盤設(shè)計(jì)，而是用具有相同裝載質(zhì)量的載貨汽車底 盤進(jìn)行改裝。因此，自卸汽車的設(shè)計(jì)主要是舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量是 影響自卸汽車使用性能的關(guān)鍵因素。雖然舉升機(jī)構(gòu)是自卸汽車的關(guān)鍵部件，但是很多廠家在進(jìn)行舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)所 采用的方法還比較落后，其主要方法是對(duì)于不同裝載質(zhì)量的自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)，根據(jù)

21、 現(xiàn)有自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)的大小，憑經(jīng)驗(yàn)按照一定的比例加大或縮小相應(yīng)構(gòu)件的尺寸設(shè) 計(jì)成的，這就是傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)類比法。采用這種設(shè)計(jì)方法，由于舉升機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性以及 機(jī)構(gòu)欽點(diǎn)位置布置的復(fù)雜性等問題，所以在決定實(shí)際結(jié)構(gòu)時(shí)往往取較大的安全系數(shù)， 結(jié)果是材料的潛力不能充分發(fā)揮，產(chǎn)品性能也難以發(fā)揮。只能靠一次次的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來 改進(jìn)，這樣設(shè)計(jì)出的舉升機(jī)構(gòu)必然存在許多不合理的因素，影響自卸汽車舉升性能的 提高，也必然導(dǎo)致設(shè)計(jì)制造周期長，成本高。因此，要先獲得良好工作性能的舉升機(jī) 構(gòu)，就必須從根本上改進(jìn)設(shè)計(jì)手段和方法，提高舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。.電子計(jì)算機(jī)的 發(fā)展為此提供了有利條件，以計(jì)算機(jī)為輔助手段的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化

22、設(shè)計(jì)軟件及 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，使得自卸汽車舉升機(jī)構(gòu)的虛擬設(shè)計(jì)成為現(xiàn)實(shí)，這一設(shè)計(jì)上的巨大進(jìn)步 帶來的經(jīng)濟(jì)效益是巨大的1。中型專用汽車在專用汽車中所占的比例繼續(xù)上升，與此同時(shí)，中型專用汽車在汽 車市場中所占份額也將繼續(xù)提高，預(yù)計(jì)幾年內(nèi)將超過普通重型車所占的市場份額；專 用車需求進(jìn)一步向?qū)I(yè)化高技術(shù)含量發(fā)展，專用車生產(chǎn)向柔性化、自動(dòng)化方向發(fā)展， 產(chǎn)品配套國際化、模塊化；市場競爭更趨激烈，具有較強(qiáng)市場應(yīng)變能力的企業(yè)將不斷 發(fā)展壯大，而應(yīng)變能力較差的企業(yè)將逐步被市場所淘汰；我國專用汽車企業(yè)的勞動(dòng)力 優(yōu)勢與國外專用汽車企業(yè)的資金優(yōu)勢將逐步弱化，競爭力主要體現(xiàn)在企業(yè)的創(chuàng)新能力 和市場應(yīng)變能力；重型專用汽車產(chǎn)量集

23、中度相對(duì)提高，逐步形成行業(yè)內(nèi)的知名企業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，50年代發(fā)展起來的以線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃為主 要內(nèi)容的新的數(shù)學(xué)分支一數(shù)學(xué)規(guī)劃被應(yīng)用于解決工程設(shè)計(jì)問題，形成了工程設(shè)計(jì)的新 理論和新方法，即工程優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法。特別從60年代以來，最優(yōu)化技術(shù)發(fā)展迅 速，而且得到了廣泛的應(yīng)用。在汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的歐、美、日等國家，汽車優(yōu)化設(shè)計(jì)理 論和方法已應(yīng)用于汽車諸多領(lǐng)域的很多環(huán)節(jié)，從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身等主要總成 的優(yōu)化到整車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配，優(yōu)化設(shè)計(jì)使他們的汽車工業(yè)保持了世界領(lǐng)先地位。1.4 研究的內(nèi)容專用汽車與普通汽車的區(qū)別主要是改裝了具有專用功能的上裝部分，能完成某些特殊的運(yùn)輸和作業(yè)

24、功能。因此在設(shè)計(jì)上，除了要滿足基本型汽車的性能要求外，還要 滿足專用功能的要求，這就形成了其自身特點(diǎn)，概括如下：1、專用汽車設(shè)計(jì)多選用定型的基本型汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)這首先就需要了解國內(nèi)外汽車產(chǎn)品，特別是貨車產(chǎn)品的生產(chǎn)情況、底盤規(guī)格、供 貨渠道、銷售價(jià)格及相關(guān)資料等。然后根據(jù)所設(shè)計(jì)的專用汽車的功能和性能指標(biāo)要求， 在功率匹配、動(dòng)力輸出、傳動(dòng)方式、外形尺寸、軸載質(zhì)量、購置成本等方面進(jìn)行分析 比較，優(yōu)選出一種基本型汽車底盤作為專用汽車改裝設(shè)計(jì)的底盤。能否選到一種好的 汽車底盤，是能否設(shè)計(jì)出一種好的專用汽車的前提。對(duì)于不能直接采用二類底盤或三 類底盤進(jìn)行改裝的專用汽車，也應(yīng)盡量選用定型的汽車總成和部

25、件進(jìn)行設(shè)計(jì)，以縮短 產(chǎn)品的開發(fā)周期和提高產(chǎn)品的可靠性。2、專用汽車設(shè)計(jì)的主要工作是總體布置和專用工作裝置匹配設(shè)計(jì)時(shí)既要保證專用功能滿足其性能要求，也要考慮汽車底盤的基本性能不受到 影響。在必要時(shí)，可適當(dāng)降低汽車底盤的某些性能指標(biāo)，以滿足實(shí)現(xiàn)某些專用工作裝 置性能的要求。3、針對(duì)專用汽車品種多、批量少的生產(chǎn)持點(diǎn)專用汽車設(shè)計(jì)應(yīng)考慮產(chǎn)品的系列化，以便根據(jù)不同用戶的需要而能很快的進(jìn)行產(chǎn) 品變型。對(duì)專用汽車零部件的設(shè)計(jì)，應(yīng)按 三化”的要求進(jìn)行，最大限度地選用標(biāo)難件， 或選用已經(jīng)定型產(chǎn)品的零部件，盡量減少自制件。4、對(duì)專用汽車自制件的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循單件或小批量的生產(chǎn)持點(diǎn)工的可能性。5、對(duì)專用汽車工作裝置中的

26、某些核心部件和總成如各種水泵、油泵、氣泵、空壓機(jī)及各種閥等，要從專業(yè)生產(chǎn)廠家中優(yōu)選。因?qū)?用汽車專項(xiàng)作業(yè)性能的好壞，主要決定干這些部件的性能和可靠性。6、在普通汽車底盤上改裝的專用汽車，底盤受載情況可能與原設(shè)計(jì)不同，因此要 對(duì)一些重要的總成結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。7、專用汽車設(shè)計(jì)應(yīng)滿足有關(guān)機(jī)動(dòng)車輛公路交通安全法規(guī)的要求8、某些專用汽車可能會(huì)在很惡劣的環(huán)境下工作， 其使用條件復(fù)雜，要了解和掌握 國家及行業(yè)相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使專用汽車有良好的適應(yīng)性，工作可靠，是要設(shè)安全 性裝置。由于專用汽車種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用面廣、開發(fā)期短等待點(diǎn)，所以專用汽車 設(shè)計(jì)人員既要具備汽車設(shè)計(jì)的知識(shí)相能力.向時(shí)也要掌握專

27、用汽車各種不同工作裝置 的原理與設(shè)計(jì)計(jì)算。此外專用汽車設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)用戶的要求，市場動(dòng)態(tài)有充分的 了解，這樣設(shè)計(jì)的產(chǎn)品才能在性能上先進(jìn)，在市場上適銷對(duì)路，在使用上滿足用戶的 要求。隨著中型自卸車變得越來越重要，則有關(guān)它的設(shè)計(jì)領(lǐng)域也變得日益重要起來。它 的總體設(shè)計(jì)程序與載貨車基本相近。在此基礎(chǔ)上擬定設(shè)計(jì)原則，協(xié)調(diào)使用、制造與經(jīng) 濟(jì)三方面矛盾，處理好產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性與工藝?yán)^承性、零部件通用化程度以及生產(chǎn)成 本的辯證關(guān)系，然后進(jìn)入具體技術(shù)設(shè)計(jì)階段。綜上所述，專用汽車的設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)和要求，既要滿足汽車設(shè)計(jì)的一般要 求。同時(shí)又要獲得好的專用性能。這就要求汽車和專用工作裝置合理匹配，構(gòu)成一個(gè) 協(xié)調(diào)的

28、整體，使汽車的基本性能和專用功能都得到充分發(fā)揮 20第2章 整車參數(shù)的確定及校核2.1 二類底盤的選擇及校核目前，改裝專用汽車選用的底盤主要是二類或三類汽車底盤，也有為某些專用汽車設(shè)計(jì)的專用底盤。汽車底盤的選擇或設(shè)計(jì)專用底盤主要根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形尺寸、動(dòng)力匹配 等來決定。我國對(duì)于常規(guī)的廂式車、罐式車、自卸車等通常是采用二類汽車底盤改裝設(shè)計(jì)。這是目前專用汽車設(shè)計(jì)中選用底盤型式最多的一種。所謂二類汽車底盤，即在基本型 整車的基礎(chǔ)上去掉貨箱。在改裝設(shè)計(jì)的總布置時(shí)，在沒有貨箱的汽車底盤上，加裝所 需的工作裝置或特種車身。采用二類汽車底

29、盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)是整車總體布 置和工作裝置設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)若嚴(yán)格控制了整車總質(zhì)量、軸載質(zhì)量分配、質(zhì)心高度位 置等，則基本上能保持原車型的主要性能。但是，還要對(duì)改裝后的整車重新作出性能 分析和計(jì)算。對(duì)客車、客貨兩用車、廂式貨車等則通常采用三類汽車底盤改裝設(shè)計(jì)。所謂三類 汽車底盤，一般是在基本型車的基礎(chǔ)上，去掉貨箱和駕駛室。近年來，我國乘用車發(fā) 展很快，對(duì)乘用車使用性能的要求也在不斷提高，再用原來的三類汽車底盤改裝的客 車已越來越不受歡迎。因此，各類專用客車底盤應(yīng)運(yùn)而生。這些專用客車底盤的基本 特點(diǎn)是利用基本型總成，按客車性能要求更新進(jìn)行整車布置，更新設(shè)計(jì)懸架系統(tǒng)。這79種底盤不僅在質(zhì)心位置

30、、整車性能特別是平順性方面有很大的變化，而且在傳動(dòng)系統(tǒng) 和動(dòng)力匹配、以及制動(dòng)系統(tǒng)等總成方面也有較大的改裝設(shè)計(jì)。目前在用普通汽車底盤作改裝設(shè)計(jì)時(shí)。把更換了發(fā)動(dòng)機(jī)的底盤，如將汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 改換成柴油發(fā)動(dòng)機(jī).亦當(dāng)作三類底盤處理3。在專用汽車底盤或總成選型方面，一般應(yīng)滿足下述要求：1）適用性對(duì)貨運(yùn)車用的總成應(yīng)適應(yīng)貨運(yùn)要求， 保證貨運(yùn)安全無損；對(duì)乘用車用的總成應(yīng)適于 乘客的需要.達(dá)到乘座安全舒適；對(duì)各種專用改裝車的總成應(yīng)適于專用汽車特殊功能 的要求，并以此為主要目標(biāo)進(jìn)行改裝選型設(shè)計(jì)。2）可靠性所選用的各總成工作應(yīng)可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命，且同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于均衡3）

31、先進(jìn)性所選用的底盤或總成。應(yīng)使整車在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、行駛平 順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平。而且在專用性能 上要滿足國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。4）方便性所選用的各總成要便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修。處理好結(jié)構(gòu)緊湊與裝配調(diào)試空間 合理的矛盾。在選用專用汽車底盤時(shí)，除了上述因素外，還有以下兩個(gè)很重要的方面： 一是汽車底盤價(jià)格，它是專用汽車購置成本小很大約部分，一定要考慮到用戶可以接 受。這也涉及到專用汽車產(chǎn)品能否很快地占有市場、企業(yè)能否增加效益等問題。二是 汽車底盤供貨要有來源，要同生產(chǎn)汽車底盤的主機(jī)廠有明確的協(xié)議或合同，無論汽車 底盤滯銷或緊俏，一定要按

32、時(shí)將底盤供貨。綜上所述，本文改裝的自卸車選擇 eq3092f麻盤。2.1.1 整車尺寸參數(shù)的確定承擔(dān)公路運(yùn)輸?shù)钠胀ㄗ孕盾囃ǔＪ怯赏N貨車變型設(shè)計(jì)而成。其總體設(shè)計(jì)程序與 載貨車相近。首先，進(jìn)行一系列的市場調(diào)研和同類車型資料的收集分析，摸清產(chǎn)品主 要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，了解有關(guān)設(shè)計(jì)法規(guī)等。在此基礎(chǔ)上擬定設(shè)計(jì)原則，協(xié)調(diào)使用、制造 與經(jīng)濟(jì)三方矛盾，處理好產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性與工藝?yán)^承性、零部件通用化程度以及生產(chǎn) 成本的辯證關(guān)系，然后進(jìn)入具體技術(shù)設(shè)計(jì)階段。在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，首先進(jìn)行自卸車結(jié)構(gòu)選型，確定舉升機(jī)構(gòu)類型與貨廂結(jié)構(gòu)形式， 然后選擇自卸車總布置主要參數(shù)。東風(fēng)尖頭140自卸汽車是選擇eq3092fj自卸車底盤，利

33、用該車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液 壓舉升機(jī)構(gòu)取力器-傳動(dòng)軸-液壓泵-舉升油缸，將車廂舉升到一定角度卸貨，并依靠車 廂自重使其復(fù)位的專用汽車。該車最大裝載質(zhì)量為 4.3t ,是適用于公路運(yùn)輸?shù)闹行妥?卸汽車。傾卸機(jī)構(gòu)采用油缸前推式舉升機(jī)構(gòu)。該自卸汽車主要由車廂、副梁、液壓舉 升機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)等部件組成，主要技術(shù)參數(shù)見表 2.1 o表2.1整車參數(shù)汽車外形尺寸 mm父mmxmm6500 x 2460 x 2600取大裝載質(zhì)里 me kg4300整備質(zhì)量m0 kg5255軸距mm3950輪距（前/后）mm1810 / 1800前懸 lf mm1065后芯 lr mm1485接近角334離去角飛233。貨箱尺寸

34、mm3100 m 2250 m 750傾斜時(shí)間（舉開/落f）15s/ 13s最大舉升角50?？傎|(zhì)量kg9750最高車速（km/h）85額定裝載質(zhì)量是自卸汽車的基本使用性能參數(shù)之一?？紤]到廠家的額定裝載質(zhì)量 的合理分級(jí)，以利于產(chǎn)品系列化、部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)化。止匕外，額定裝載質(zhì)量還 必須與選用的二類貨車底盤允許的最大總質(zhì)量相適應(yīng)。改裝部分質(zhì)量主要包括：車廂質(zhì)量、副車架質(zhì)量、液壓系統(tǒng)質(zhì)量、舉升機(jī)構(gòu)質(zhì)量 以及其他改裝部件的質(zhì)量。改裝部分質(zhì)量既可通過計(jì)算、稱重求得，也可以根據(jù)同類 產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。自卸汽車整車整備質(zhì)量是指裝備齊全、加夠油料、液壓油和冷卻液的空車質(zhì)量3它一般是二類底盤整備質(zhì)量與

35、改裝部分質(zhì)量的總合，是自卸汽車總體設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì) 參數(shù)之一。整備質(zhì)量m0: 5255kg;裝載質(zhì)量me:選取4300kg;駕駛員質(zhì)量mr : 65kg/人，額定載員3人，3m65 =195kg;自卸汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，包括駕駛員，并按規(guī)定裝滿貨物的質(zhì)量。其值可按下式確定：ma =m0 me mr =5255+4300+195kg=9750kg貨廂最大舉升角是當(dāng)貨廂舉升角是當(dāng)貨廂舉升至設(shè)計(jì)極限位置時(shí)，貨廂底部與車架平面之夾角。它取決于常運(yùn)貨物靜安息角的大小。 多數(shù)貨物靜安息角在40-45錯(cuò)誤!未找到引用源。范圍。故為保證卸貨干凈，一般自卸車最大舉開角常取50-60錯(cuò)誤！未找到引用源。止匕外，

36、尚應(yīng)注意在最大舉開角時(shí)，車廂后板下垂最低點(diǎn)與地面保持 一定卸貨高度。舉升時(shí)間指滿載時(shí)從開始舉升至最大舉開角所需時(shí)間。降落時(shí)間系指 空載時(shí)貨廂從最大舉升角降至車架的時(shí)間。此兩項(xiàng)參數(shù)太長將影響運(yùn)輸生產(chǎn)率；太短 又勢必增大液壓系統(tǒng)負(fù)荷。故一般設(shè)計(jì)舉升時(shí)間要求為15s-25s,降落時(shí)間要求為8s-15s4。2.1.2 總體布局的設(shè)計(jì)專用車的總體布局要滿足車輛自身的質(zhì)量及專用車的特殊用途。東風(fēng)尖頭140自卸汽車的總體布局要求各部滿足國家標(biāo)準(zhǔn)及使用安全，各個(gè)部件間要滿足配合要求， 尤其是車廂及舉升機(jī)構(gòu)的布局要使自身車輛使用方便，美觀。2.1.3 取力器布置方案的選定取力器，除少數(shù)專用汽車的工作裝置因考慮工

37、作的可靠性和特殊要求而配備專門 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外（例如部分冷藏汽車的的制冷系統(tǒng)），絕大多數(shù)專用汽車上的的專用設(shè)備都 是以汽車自身的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源。各類專用汽車的專用工作裝置的動(dòng)力來源，主要由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提供。取力器就是 其中一種動(dòng)力輸出的專用裝置，它能夠?qū)崿F(xiàn)從發(fā)動(dòng)機(jī)取出部分功率，用于驅(qū)動(dòng)各類液 壓泵、真空泵、空壓機(jī)以及各類專用汽車工作機(jī)械。除了少量專用汽車的工作裝置因 考慮工作可靠相符殊的要求而配備專門動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外，絕大多數(shù)專用汽車上的專用設(shè)備 都是以汽車底盤自身的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源， 經(jīng)過取力器，用來驅(qū)動(dòng)齒輪液壓泵、真空泵、 柱塞泵、輕質(zhì)油液壓泵、自吸液壓泵、水泵、空氣壓縮機(jī)等，從而為自卸車、加油車、 牛

38、奶車、垃圾車、吸污車、隨車起重車、高空作業(yè)車、散裝水泥車、攔板起重運(yùn)輸車 等諸多專用汽車配套使用。因此，取力器在專用汽車的設(shè)計(jì)和制造方面顯得尤為重要。根據(jù)取力器相對(duì)于汽車底盤變速器的位置，取力器的取力方式可分為前置、中置和后置三種基本型式，每一種基本形式又包括若干種具體的結(jié)構(gòu)5 0常見的取力方式分類：發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力前置式j(luò)發(fā)動(dòng)機(jī)后端取力、夾鉗式取力變速器上蓋取力取力器取力方式j(luò)中置式/變速器側(cè)蓋取力、變速器后端蓋取力尸皆,j分動(dòng)器取力、口 傳動(dòng)軸取力下面著重介紹幾種常用的取力方式：1）發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力是一種常用的形式，一般是有正時(shí)齒輪室或由發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇，水 泵的皮帶輪輸出。圖2.1

39、是有一種發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力的布置方式，取力后用來驅(qū)動(dòng)混凝土攪拌運(yùn)輸車 的滾筒。這種取力方式適用于有普通長頭式汽車底盤改裝的專用車輛。由于該取力方 式的取力器到裝用裝置的距離太長，且需要轉(zhuǎn)換傳動(dòng)方向，若采用機(jī)械傳動(dòng)其機(jī)構(gòu)就 很復(fù)雜，因此一般采用液力傳動(dòng)。圖2.1發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力2）夾鉗式取力圖2.2是飛輪前端取力的布置方案，在飛輪前端的曲軸齒輪通過中間軸齒輪帶動(dòng) 取力器齒輪，從而驅(qū)動(dòng)取力器的輸出軸。這種取力方式的有點(diǎn)是不受主離合器的控制,但因改變了曲軸末端的結(jié)構(gòu)，對(duì)其平衡發(fā)動(dòng)機(jī)制造會(huì)有一些影響。這種布置在機(jī)場消 防中應(yīng)用較多。1 發(fā)動(dòng)機(jī)2取力器3水泵離合器4 一局壓水泵5 一變速器6 離合器圖2.2夾

40、鉗式取力3）發(fā)動(dòng)機(jī)后端取力如圖2.3所示，這種取力方式類似飛輪前端取力，取力器不受主離合器的控制， 但區(qū)里齒輪位于主離合器之后。這種取力方式常用于有平頭式汽車底盤改裝的大、中、 型混凝土攪拌運(yùn)輸車，取力器到滾筒的距離較短，因而傳動(dòng)系統(tǒng)簡單，傳動(dòng)效率較高。1 一閥2液壓泵3 取力器輸出4 變速器5 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及飛輪圖2.3發(fā)動(dòng)機(jī)后端取力的傳動(dòng)路線4）變速器上蓋取力這種布置方案是改制原變速器的上蓋，將取力器置于變速器之上，用一個(gè)惰輪和 變速器的第一軸輸人齒輪常嚙合，再由該惰輪將動(dòng)力傳給取力器的輸出軸，固需改制 原變速器頂蓋，如圖2.4所示。這種取力方式亦具有和發(fā)動(dòng)機(jī)同轉(zhuǎn)速輸出的特點(diǎn)，因 而適合于需

41、要高轉(zhuǎn)速輸入的工作裝置，如自卸車、冷藏車、垃圾車等一般都從變速器 上端取力。1 一齒輪軸2 一離合器套3 花鍵軸4 一蝸桿5 渦輪6 一離合手柄7 法蘭8變速器第一軸9一撥叉10拉桿11取力器殼體12惰性齒輪13一小齒輪圖2.4變速器上蓋取力器5 ）變速器后端蓋取力1發(fā)動(dòng)機(jī)2一離合器3變速箱4取力器5汽車傳動(dòng)軸圖2.5變速器后蓋取力示意圖如圖2.5為一種變速器后端蓋取力傳動(dòng)示意圖。動(dòng)力有中間軸直接取出，并在中軸的 后端蓋處輸出。6 ）變速器側(cè)蓋取力圖2.6變速器側(cè)蓋取力器1-氣缸；2-活塞；3、4-o型封圈；5-活塞桿；6-彈簧；7-撥叉；8-滑動(dòng)齒輪；9-接合 齒輪；10-油封；11-輸出軸

42、；12-滾針軸承；13-中間齒輪；14-外殼；15-定位銷；16- 十字軸；17、21-傳動(dòng)軸；18-泵架；19-彈性柱銷聯(lián)軸節(jié)；20-液壓泵；22-連接套筒 根據(jù)所選二類底盤的特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)采用發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力的方式。2.1.4整車性能分析自卸車的整車性能分析也很重要，下面是對(duì)自卸車的各項(xiàng)性能進(jìn)行了逐一分析， 確保自卸車在使用過程中安全可靠。一.汽車動(dòng)力性能分析1 .基本參數(shù)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化的二條重要特性曲線，為非線形曲線。工程實(shí)踐表明，可用二次三相式來描述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的的外特性，即2te =ane + bne +c（2.1 ）式中te發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩（n m）;

43、ne發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速（r/min）;a、b、c待定系數(shù)，由具體的外特性曲線決定。根據(jù)外特性數(shù)值建立外特性方程式如果已知發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性，則可利用拉格朗日三點(diǎn)插值法求出公式中的三個(gè)待定系數(shù)的a、b、co在外特性曲線上取三點(diǎn)，即te1 ne1te2%2及te3、n3,依拉氏插值三項(xiàng)式有(ne -ne2)(ne -3)t e 二 t el 一,-7(nei ne2)(ne1 - ne3 )(ne -ne3)(ne - nel)(ne - nei)(ne - ne2) t e2- t e3(ne2 一 ne3)(ne2 一 %i)(%3 - %1 )(%3 - %2 )將上式展開，按幕次高低合并,(2.2

44、)即可得三個(gè)三個(gè)待定系數(shù)為:(nel -2)(%1 -%3)(%2 -門凹)(%2 - 3)(%3 一，1)(%3 - 2)b 二- (飛 血人.(ne1ne3)te2 .(ne1ne2)te3(nel -ne2)(ne1 - ne3)(ne2 一 %)(入2 -3)(%3 -.)(%3 一 2)%2叫3丁5nei ne3te2叫1%2丁03c 二(nei -ne2)(ne1 -ne3)(ne2 1)(/2 - 3)(叫3 -叫1)(%3 - 叫2)(2.3)(2.4)(2.5)因?yàn)椴恢劳馓匦郧€圖，故按經(jīng)驗(yàn)公式擬合外特性方程式。如果沒有所要發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性，但從發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上知道該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大

45、輸出功率 及相應(yīng)轉(zhuǎn)速和該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速時(shí)，可用下列經(jīng)驗(yàn)公式來描述發(fā)動(dòng)機(jī)的 外特性：temf ,、2te =tem -tt (nt - ne)(2.6 )(nt -np)式中 tem 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩(n-項(xiàng)，取283n m；nt發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)速(r/min), 2667r/min；np發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率時(shí)的轉(zhuǎn)速(r/min) ,4000r/min；tp 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩(nj- n)0p由上述公式可得:-tem tpa = 1(nt -np),2nt(tem -tp)b -7t-(nt -np)tp =955o3=955099m000=236.36n m np

46、c -tem2(tem -tp)nt(nt -np)2所以 a=-2.62 105 ； b=0.14; c=96.3.2 .汽車的行駛方程式自卸車在直線行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力之間的關(guān)系式如下：ft =ff +fw+fi +fj(2.7)式中：ft 驅(qū)動(dòng)力；ff 滾動(dòng)阻力；fw 空氣阻力；fi坡度阻力；fj 加速阻力。1)驅(qū)動(dòng)力ft的計(jì)算自卸車在地面行駛時(shí)受到發(fā)動(dòng)機(jī)限制所能產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力ft與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩te的關(guān)系為：t i i y l tei gi0ft = (2.8)d式中ig 變速器某一擋的傳動(dòng)比，分別為 4.65,3.42,2.51,1.85,1.36io 主減速器傳動(dòng)比，6.28;刈

47、一一傳動(dòng)系統(tǒng)某一擋的機(jī)械效率，0.87;d 驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力半徑，0.469m； 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性修正系數(shù)，按 gbs準(zhǔn)試驗(yàn)中仙=0.85。2)滾動(dòng)阻力ff的計(jì)算自卸車的滾動(dòng)阻力ff的計(jì)算公式為：ff=magfcos(2.9)式中ma 汽車的總質(zhì)量，9750kg；久一一道路坡度角，167;f 滾動(dòng)阻力系數(shù)，0.02。滾動(dòng)阻力系數(shù)f取決于輪胎的結(jié)構(gòu)形式及氣壓、車輛的行駛速度、路面條件等因 素。當(dāng)車速在50 km/h以下時(shí)，f可取常數(shù)；當(dāng)車速超過50 km/h時(shí)，可用經(jīng)驗(yàn)公式f =f。=kv來求得7。（式中f。、k、v分別為常數(shù)項(xiàng)、比例系數(shù)、道路清障車行駛的速度）3）坡道阻力fi的計(jì)算汽車上坡行駛時(shí)，整車

48、重力沿坡道的分力為坡道阻力，其計(jì)算公式為:(2.(10)(2.(11)fi = mag sin ;4）空氣阻力fw的計(jì)算汽車的空氣阻力與車速v的平方成反比，即:2f w = 0.047cd ad v式中cd 空氣阻力系數(shù)，0.85;ad迎風(fēng)面積（m2）, 4.7m2。(2.(12)(2.(13)5）加速阻力fj的計(jì)算加速阻力是汽車加速行駛時(shí)所需克服的慣性阻力計(jì)算公式為:fj = ma j式中j 汽車加速度（m/s2）;ma 汽車整備質(zhì)量（kg）;.傳統(tǒng)系統(tǒng)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，0.030.05。6的計(jì)算公式為：一2 2i w i fi0 ig、二1 - 22marmaraa式中iw 車輪的車動(dòng)慣量

49、(kgm2);i f發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kg m2）;r車輪的滾動(dòng)半徑（m）0進(jìn)行動(dòng)力性計(jì)算時(shí)，若iw、if的值不確定，則可按下述經(jīng)驗(yàn)公式估算 6值:,2二=1,1-2%g(2.14)式中n %&2 =0.03 0.05。低擋時(shí)取上限，高檔時(shí)取下限。將式(2.8 )、( 2.9 )、( 2.10 )、( 2.11 )、( 2.12 )綜合，得：，2.、ioig2.(ane bne c)=mag(fcos二sin ： ) cdavamaj(2.15)(2.16)將式（2.16）代入（2.15）中得:-2m a j = av a bv a c 1 c 2 ( f cos ,，sin 二)(2.1

50、7)式中:3 .汽車最高車速的確定20.142r2rd-cd ar i23 bb 二0.377rrdcci rdc2 - -mag當(dāng)汽車以直接擋行使時(shí)有公式:iaa = -0.0 4cdad= 1.9398 0.1 4122 rdi，l bb = =87.0050.377rrdcii。co = 1284.28rdc2 = -ma g =-95550d 二 . (b kc2)2 -4a(c1 foc2) =1031.52表2.2汽車參數(shù)名稱符號(hào)數(shù)值與單位發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率%99kw發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速np4000r/min發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩tem283n- m發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)速nt2667 r/m

51、in車輪動(dòng)力半徑q0.483 m車輪滾動(dòng)半徑r0.469 m主減速比io6.278汽車迎風(fēng)面積ad24.7m汽車滿載總質(zhì)量ma9750kg表2.3各檔位時(shí)的系數(shù) a b、c、c和d的計(jì)算結(jié)果檔位abcic2d1-66.4481021.254391.09-955501244.212-43.144725.683229.57-955501211.203-20.621544.372370.24-955501154.614-8.978206.271746.99-955501098.475-1.939887.0051284.28-955501031.52二.燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算專用汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性通常用車輛在水

52、平的混凝土或?yàn)r青路面上，以經(jīng)濟(jì)車速v滿載行駛的百公里油耗量來評(píng)價(jià)，百公里油耗 q,單位l/100km?？梢愿鶕?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性來計(jì)算。根據(jù) pe和ne的計(jì)算值，在萬有特性圖上查出有效燃油消耗率ge(g/kw-h),再利用下式計(jì)算百公里燃油消耗量 q (kg/100km)：pegeq = z021(l/100km)(2.18)式中：燃油的密度，(kg/l )。汽油可取 =6.96n/l7.15n/l ;柴油可取=7.94n/l8.13n/l網(wǎng)。自卸車的最高車速為85km/h,ne = 2 . 64278 41.36 85a404.54r2nin0.3 7-70.0 737.76 9).5 3 6在

53、經(jīng)濟(jì)車速下發(fā)動(dòng)機(jī)功率為：-1 magf cd ad 3pe a va d d va33600761401= 0.869750m 9.8父 0.020.854.7 ”3、3600,85 -76tx85 j=99.65kw由(2.18)式得:99.65 0.14=18.56l/100km1.02 85 8.67三.整車穩(wěn)定性分析行駛穩(wěn)定是保證自卸車安全的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)自卸車空載質(zhì)心高度、空載側(cè)傾角和最小轉(zhuǎn)彎直徑進(jìn)行了計(jì)算，保證行駛的安全性9。計(jì)算時(shí)可根據(jù)已有的資料，或利用試驗(yàn)結(jié)果，也可用計(jì)算方法來確定專用車各總成的質(zhì)量及其質(zhì)心位置坐標(biāo)，然后按照力矩平衡方程式，求出整車的質(zhì)心位置

54、。針對(duì)東風(fēng)尖頭140自卸車已有的資料，又因輪距為3950mm ,可得重心離地高度為hg=1.89m。 g自卸車空載的側(cè)傾角a是評(píng)價(jià)整車穩(wěn)定性的重要參數(shù)。如圖 2.7所示。自卸車空載側(cè)傾角口的計(jì)算公式為u = arctan b/2h)(2.19)b車輪外側(cè)傾翻點(diǎn)寬度，為2460mm;h自卸車質(zhì)心高度，為1893mm；則a = arct 2i4(6/(2 1 8 9)3 38根據(jù)規(guī)定，自卸車空載側(cè)傾角口應(yīng)大于等于35白，故設(shè)計(jì)滿足側(cè)向穩(wěn)定性條件。圖2.7自卸車側(cè)傾角在計(jì)算本設(shè)計(jì)的自卸車的最小轉(zhuǎn)彎直徑時(shí)，取自卸車的轉(zhuǎn)彎極限位置計(jì)算。如圖2.8所示圖例，由此自卸車的最小轉(zhuǎn)彎半徑：(2.20)r= 3.

55、95 3.95 1.23 1.23=4.2故計(jì)算最小轉(zhuǎn)彎直徑：d=8.4m由與所選底盤的最小轉(zhuǎn)彎直徑為 16m,圖2.8的極限位置打不到，所以汽車的轉(zhuǎn) 彎直徑為16m。圖2.8最小轉(zhuǎn)彎半徑2.2本章小結(jié).本章分別從整車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、最大托舉重量的穩(wěn)定性等幾個(gè)方面，對(duì)改 裝后的自卸車進(jìn)行了合理性的性能計(jì)算分析。從計(jì)算分析的結(jié)果可以看出，該設(shè)計(jì)方 案滿足各方面的性能要求。第3章液壓舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1液壓舉升機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)滿足的性能對(duì)于液壓舉升機(jī)構(gòu)考慮到工作環(huán)境、工作性質(zhì)及工作內(nèi)容等的要求，在設(shè)計(jì)過程 中應(yīng)滿足以下功能：1、較強(qiáng)的免維護(hù)性2、良好的動(dòng)力性舉升機(jī)構(gòu)作為自卸車卸料時(shí)的動(dòng)力來源，為保證卸料順利完成