自卸車的舉升機(jī)構(gòu)總成的裝配

1、自卸車舉升機(jī)構(gòu)總成的裝配1.緒論1.1課題的提出自卸車是裝有由本車發(fā)動機(jī)驅(qū)動的液壓舉升機(jī)構(gòu)，能將車廂卸下，或?qū)④噹麅A斜一定角度卸貨，并靠自重使車廂自行回位的專用汽車。它的運(yùn)行結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)為:變速器取力器液壓泵分配器舉升油缸。自卸車多采用后方傾卸采用直推式液壓舉升機(jī)構(gòu)。該自卸汽車主要由底盤、貨箱、副梁、液壓舉升機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)等部件組成。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，貨物運(yùn)輸合理化和裝卸機(jī)構(gòu)機(jī)械化的要求，自卸車得到了很快的發(fā)展，并且日趨完善。普通自卸車有多種分類方法，按運(yùn)輸貨物傾斜方向分為：后傾式、側(cè)傾式、三面傾式和底卸式自卸汽車；按貨箱欄板結(jié)構(gòu)分為:欄板一面開啟式、欄板三面開啟式和無后欄板式汽車；按裝載質(zhì)量分為

2、：輕型自卸汽車（Me<3.5t）、中型自卸汽車（3.5tMe<8t）和重型自卸車（Me8t）。關(guān)于自卸車舉升結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的研究和應(yīng)用在國外以發(fā)展到很高的水平，國內(nèi)由于起步較晚，相關(guān)理論分析和應(yīng)用研究均相對滯后，特別是綜合利用多體系統(tǒng)動力學(xué)和最優(yōu)化設(shè)計理論在自卸車整車參數(shù)化模型中進(jìn)行研究很少。在自卸車設(shè)計當(dāng)中，液壓舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計一直處于重要的地位。這是因為液壓舉升機(jī)構(gòu)是自卸車的重要工作系統(tǒng)，其設(shè)計方案的優(yōu)劣直接影響著汽車的多個主要性能指標(biāo)。液壓舉升系統(tǒng)中各部分參數(shù)的確定非常復(fù)雜，其驗證計算的步驟繁瑣。此次課題我們應(yīng)用計算機(jī)軟件完成此項任務(wù)，不僅最優(yōu)化設(shè)計了液壓舉升結(jié)構(gòu)，而其縮短了設(shè)計

3、周期、提高了設(shè)計質(zhì)量和效率。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)況及發(fā)展趨勢 目前我國自卸車技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比還處于較低水平。但是趕上國家基礎(chǔ)建設(shè)大發(fā)展，市場對自卸車可以說是“饑不擇食”。我國自卸車的發(fā)展向重型化和輕型化兩極發(fā)展。2009年上半年，國內(nèi)重卡市場增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于年初的預(yù)期。國家的政策支持直接導(dǎo)致3、4月份工程類重卡走俏;4月中下旬之后,工程類重卡新增和更新需求逐漸放緩,重卡市場步入了以牽引車銷售為增長動力的行情,延續(xù)了回暖走勢。8月份，重卡銷售 5.68萬輛,環(huán)比增長5.93%,同比增長71.84%。半掛牽引車銷量繼續(xù)好轉(zhuǎn)。短期看,重卡業(yè)還將受益于計重收費(fèi)帶來的卡車重型化深度變遷中,國家積極的財政政策

4、將帶來重卡業(yè)的漸進(jìn)式復(fù)蘇。目前,各項宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)顯示物流回暖,出口亦有復(fù)蘇,重卡業(yè)形勢良好。預(yù)計2009年汽車全行業(yè)銷售1247萬輛,同比增長33%左右。其中:重卡銷售57萬輛,同比增長5.5%。隨著重卡銷量快速回升,全年銷量略有增長,利潤增長主要來自毛利率的提高。2010 年行業(yè)將完全恢復(fù)正常,預(yù)計銷量增長幅度在15%左右,從而帶動利潤的持續(xù)增長。但是這樣的現(xiàn)況不會久遠(yuǎn)，但一旦發(fā)生轉(zhuǎn)機(jī)，用戶會以更加挑剔的眼光來選擇較好的產(chǎn)品，至少在舒適性，操控性等方面會向公路牽引車學(xué)習(xí)。國外自卸車設(shè)計技術(shù)相當(dāng)發(fā)達(dá)。隨著計算機(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-

5、數(shù)學(xué)規(guī)劃被應(yīng)用于解決工程設(shè)計問題，形成了工程設(shè)計的新理論和新方法，即工程優(yōu)化設(shè)計理論與方法。特別從60年代以來，最優(yōu)化技術(shù)發(fā)展迅速，而其得到廣泛應(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)動機(jī)、底盤、車身等主要總成的優(yōu)化到整車動力傳動系統(tǒng)的匹配，自卸車舉升系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計在國外也得到了廣泛應(yīng)用而且技術(shù)水平相當(dāng)成熟。這一點(diǎn)我們迫切要向他們學(xué)習(xí)。近幾年，卡車和專用汽車企業(yè)紛紛參與國際市場競爭，如自卸車、半掛車等產(chǎn)品進(jìn)去歐、美、日，出口東南亞，中東，非洲等市場，國內(nèi)專用車企業(yè)借助國際交流與合作，引進(jìn)了一些先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗，提升了產(chǎn)品層次。例如，工

6、程自卸車舉升油缸，國內(nèi)傳統(tǒng)的腹（中）置式正面臨著歐洲廣泛采用的前置式越來越多的挑戰(zhàn)。 未來發(fā)展中，普通自卸車需求或許會隨著基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善而逐漸減少，但是，具有特別功能的自卸車的需求量會繼續(xù)增加。相關(guān)部門預(yù)測，“十一五”期間自卸車需求量會逐年增長，同時大噸位自卸車銷量仍會明顯上升。企業(yè)要結(jié)合自身條件、市場需求和未來趨勢統(tǒng)籌等考慮自卸車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。相關(guān)政策鼓勵運(yùn)輸類專用車（包括自卸車）企業(yè)向集團(tuán)化、規(guī)?；l(fā)展，作業(yè)類專用汽車向系列化、深度化、個性化、搞附加值發(fā)展。1.3研究內(nèi)容1.3.1液壓舉升機(jī)構(gòu)簡述 在自卸車設(shè)計當(dāng)中，液壓舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計一直處于重要的地位。這是因為液壓舉升機(jī)構(gòu)是自卸車的

7、重要工作系統(tǒng)，其設(shè)計方案的優(yōu) 劣直接影響著汽車的多個主要性能指標(biāo)。它是由取力器、液壓泵、油箱、油管、液壓缸、三角架、拉桿等部件組成。 現(xiàn)有自卸車廣泛采用的液壓舉升機(jī)構(gòu)，根據(jù)油缸與車廂底板的連接方式舉升結(jié)構(gòu)可以分為兩類：油缸直接推動式和連桿組合式兩大類。直推式舉升機(jī)構(gòu)是利用液壓油缸直接舉升貨箱傾卸貨物。此機(jī)構(gòu)布局簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、舉升效率高。但由于液壓油缸工作行程長，故一般要求采用單作用的2級或3級伸縮式套筒油缸。按油缸布置位置不同，直推式舉升機(jī)構(gòu)可分為前置式和后置式兩種。如圖所示圖（1）（a）直舉式舉升結(jié)構(gòu)（后置式） （b）直舉式舉升結(jié)構(gòu)（前置式）前置式一般采用單缸，后置式即可采用單缸，也可采用

8、并列雙缸。在相同載荷條件下，前置式需要的舉升力較小，舉升時貨箱橫向剛度大，但油缸活塞的工作行程長，后置式則與前置式相反。圖（2）（c）油缸前推式連桿舉升機(jī)構(gòu) （d）油缸后推式連桿舉升機(jī)構(gòu)（e）F式連桿舉升機(jī)構(gòu)所謂連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)是指油缸與車廂底板之間通過連桿機(jī)構(gòu)相連接利用油缸帶動連桿使貨箱傾卸貨物。常用的連桿組合式舉升結(jié)構(gòu)布置形式有三種：油缸前推式（又稱T式）、油缸后推式（又稱D式）和F式。 如上圖（2）所示。表1-1是直推式和各種連桿組合式舉升結(jié)構(gòu)的綜合比較項目 類別直推式桿系傾卸式結(jié)構(gòu)布置簡便，易于布置比較復(fù)雜系統(tǒng)布置較小較大建造高度較低較高油缸加工工藝性多級缸，加工精度高，工藝性差單級

9、缸，制造簡便，工藝性好油壓特性較差較好系統(tǒng)密封性密封環(huán)節(jié)多，易滲漏，密封性差密封環(huán)節(jié)少，不易滲漏，密封性好工作壽命磨損大，易損壞，工作壽命較短不易損壞，工作壽命較長建造成本較高較低系統(tǒng)傾斜穩(wěn)定性較差較好系統(tǒng)耐沖擊性較好較差表1-2是自卸車各種桿式舉升結(jié)構(gòu)的性能比較結(jié)構(gòu)形式性能特征直推式單缸前置結(jié)構(gòu)緊湊，舉升效率高，工藝簡單，成本較低；采用單缸時，橫向剛度不足，采用多節(jié)時伸縮缸時密封性稍差。后置雙缸連桿組合式油缸前推連桿組合式舉升力系數(shù)小、省力、油壓特型好、油缸擺角大、活塞行程稍大。油缸后推連桿組合式轉(zhuǎn)軸反力小，舉升力系數(shù)大，舉升臂較大，活塞行程短。油缸前推杠桿組合式舉升力小，構(gòu)件受力改善，油缸

10、擺角大油缸后推杠桿組合式舉升力適中，結(jié)構(gòu)緊湊，但布置集中后部，貨箱底板受力大。油缸液動連桿組合式油缸進(jìn)出油管活動范圍大，油管長。俯沖式桿系結(jié)構(gòu)極簡，造價低，但油缸必須增大容量。（參考文獻(xiàn)3）1.3.2液壓舉升機(jī)構(gòu)主要性能參數(shù) 自卸車的舉升機(jī)構(gòu)性能的好壞表現(xiàn)為舉升貨物的最大舉升力和最大舉升傾角，以及對液壓系統(tǒng)的要求方面。液壓舉升結(jié)構(gòu)的主要性能評價參數(shù)有：（1） 舉升力系數(shù)K舉升力系數(shù)是評價液壓舉升機(jī)構(gòu)舉升性能的參數(shù)，指單位舉升重力所需的油缸推力，即K=式中 F油缸的有效推力（N）； m舉升質(zhì)量（kg）；對于具體形式的舉升機(jī)構(gòu)舉升力系數(shù)K與汽車總布置參數(shù)和機(jī)構(gòu)的性能特征有關(guān)，K值只能比較相同類型舉

11、升機(jī)構(gòu)的工作效率。對于相同的舉升質(zhì)量，舉升力系數(shù)越小，則液壓舉升力越小，油缸的壓力也越小，這樣舉升機(jī)構(gòu)耗能也較少。因此舉升力系數(shù)K值越小越好。（2） 建造縱深從貨箱底板下表面至汽車車架上平面的距離稱為建造縱深。在貨箱外形尺寸確定的情況下，貨箱與其所載質(zhì)量的復(fù)合質(zhì)心相對于貨箱的位置就確定了，貨箱高度的改變將影響建造縱深的值。為了裝載貨物方便，以及法規(guī)在整車方面的限制，總是想盡量降低貨箱的布置高度，即建造縱深越小越好。（3）最大舉升角max 最大舉升角是指液壓舉升機(jī)構(gòu)能使貨箱傾翻的最大角度。設(shè)計的貨箱最大舉升角max必須大于貨物的安息角，這樣才能保證將貨箱內(nèi)的貨物傾卸干凈。（4） 油缸最大行程油缸

12、最大行程是指貨箱達(dá)到最大舉升角時，液壓油缸的最大伸長量。液壓油缸的最大行程小，則舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較緊湊、機(jī)構(gòu)的布置較方便。（5） 起始油壓起始油壓是指機(jī)構(gòu)在開始舉升時所要求的油缸工作壓力。應(yīng)使舉升機(jī)構(gòu)舉升初始時的油缸工作壓力低于油缸最大工作壓力，即 P00.85Pmax 式中 P0-初始舉升時的油缸工作壓力（MPa） Pmax-舉升過程中液壓系統(tǒng)的最大工作壓力（MPa）。（6）油壓特性曲線 在舉升過程中，油缸工作壓力p是舉升角的函數(shù)，即p=p()。理想的油壓特性曲線應(yīng)是油壓波動不很大，且Pmax應(yīng)出現(xiàn)在<15°的范圍內(nèi)，Pmin應(yīng)出現(xiàn)在30°max階段。理想的油壓特性曲

13、線如圖所示圖（3）（參考文獻(xiàn)3）1.4課題研究的目的和意義本課題研究的目的是借助計算機(jī)軟件來確定自卸車舉升機(jī)構(gòu)的各項參數(shù)，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，確定舉升機(jī)構(gòu)的布置方案，以在設(shè)計早期確定關(guān)鍵的設(shè)計參數(shù)。利用這些參數(shù)來設(shè)計滿足要求的自卸車，在計算機(jī)制圖軟件上繪制所確定尺寸的零部件，并且完成自卸車整車的裝配。利用這種方法減少開發(fā)設(shè)計的時間，降低產(chǎn)品成本的同時保證產(chǎn)品的性能要求。此次課題對于我們將所學(xué)知識和實際開發(fā)生產(chǎn)相結(jié)合有著重大的意義。2.自卸車整車參數(shù)和舉升機(jī)構(gòu)方案的確定2.1自卸車整車主要尺寸和質(zhì)量參數(shù)的確定 根據(jù)市場調(diào)查，我國目前重型自卸車發(fā)展迅速并且市場需求量大。所以本次課題定位設(shè)計重型自

14、卸車?？紤]到自卸車的工作環(huán)境復(fù)雜惡劣，在工作中易出現(xiàn)突發(fā)狀況且不易維修。因此自卸車的安全性能非常重要。結(jié)合實際情況我們初步確定的參數(shù)如下：車身尺寸： 8900X2500X3250 mm ；車廂尺寸： 6000×2300×900 mm ；總質(zhì)量： 20260 kg ；額定質(zhì)量： 10000 ；整備質(zhì)量： 10130 ；功率： 250 kw ；前懸/后懸： 1500/1800 ；接近/離去角： 30/15 ° ；最大舉升角度 : 52 ° ； 2.2舉升系統(tǒng)方案的選擇 舉升機(jī)構(gòu)是自卸車的核心，是判別自卸車優(yōu)劣的首要指標(biāo)。舉升機(jī)構(gòu)的型式目前國內(nèi)常見的有：F式三

15、角架放大舉升機(jī)構(gòu)、T式三角架放大舉升機(jī)構(gòu)、雙缸舉升、前頂舉升和雙面?zhèn)确?三角架放大式舉升機(jī)構(gòu)是目前國內(nèi)使用最多的一種舉升方式，適用載重量840噸，車廂長度4.46米。優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)成熟、舉升平穩(wěn)、造價低；缺點(diǎn)為車廂底板與主車架上平面的閉合高度較大。 缸舉升形式大多用在6X4自卸車上，是在第二橋前方兩側(cè)各安裝一支多級缸（一般為34級），液壓缸上支點(diǎn)直接作用在車廂底板上。雙缸舉升的優(yōu)點(diǎn)為車廂底板與主車架上平面的閉合高度較??；缺點(diǎn)是液壓系統(tǒng)很難保證兩液壓缸同步，舉生平穩(wěn)性較差，對車廂底板的整體剛度要求較高。 前頂舉升方式結(jié)構(gòu)簡單、車廂底板與主車架上平面的閉合高度可以很小，整車穩(wěn)定性好，液壓系統(tǒng)壓力較小

16、，但前頂多級缸行程較大，造價很高。 雙面?zhèn)确簤焊资芰^好，行程較小，可實現(xiàn)面?zhèn)确?；但液壓管路較復(fù)雜，舉生翻車事故發(fā)生率較高。鑒于實際情況和他們各自的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過本組成員討論和指導(dǎo)老師建議本次課題設(shè)計決定采用F式三角架放大舉升機(jī)構(gòu)。 圖（4）F式三角架放大舉升機(jī)構(gòu)示意圖 2.3液壓舉升系統(tǒng)的參數(shù)的確定2.3.1 F式三角架放大舉升機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析圖（5） F式三角架放大舉升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖該機(jī)構(gòu)由車廂、拉桿（AE）、液壓缸（CD）、三角架（AB、BC、CA）及車架等組成。車廂與車架鉸接于O點(diǎn)，三角架（ABC）與車架鉸接于B點(diǎn)，連桿（AE）與車廂和三角架（ABC）分別鉸接于E點(diǎn)和A點(diǎn)，液壓缸（CD）與

17、車廂和三角架（ABC）分別鉸接于D點(diǎn)和C點(diǎn)。建立直角坐標(biāo)系（如圖所示），以車廂的后翻轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)為原點(diǎn)，水平方向向左為X軸的正方向，垂直方向向上為Y軸的正方向。 圖（6） 舉升機(jī)構(gòu)直角坐標(biāo)系的建立根據(jù)所選定的自卸車型號確定各點(diǎn)的坐標(biāo)（車廂水平時）： A（3754.44，184.05）； B（2660.00，-135.00）； C（3654.94，-146.29）；D（2318.00，175.00）； E（2130.00，0.00）； O（0.00，0.00）；根據(jù)以上所確定的各點(diǎn)的坐標(biāo)參數(shù)，可以得出液壓缸（CD）的安裝長度為LCD=1375.00，連桿（AE）長度LAE=1634.83。當(dāng)舉升角度

18、為0°并且液壓缸剛要開始動作時。此時舉升機(jī)構(gòu)受到了所載貨物的質(zhì)量G的作用，該質(zhì)量作用在車廂底板上，并且同時在車廂底板上受到了液壓缸的推力F及連桿的拉力f的作用。以車廂底板為研究對象，根據(jù)力學(xué)理論。對翻轉(zhuǎn)點(diǎn)O取力矩，得：G×LGO= F×LFO+f×LfO （1）式中：G貨物重量；LGO貨物重量對O點(diǎn)的力臂；F液壓缸的推力；LFO液壓缸的推力對O點(diǎn)的力臂；f連桿的拉力；LfO連桿的拉力對O點(diǎn)的力臂；我們再以三角架為研究對象，三角架受到了液壓缸的推力F及連桿的拉力f的作用，對B點(diǎn)取力矩，得：F×LFB=f×LfB （2）式中：F液壓缸的推

19、力；LFB液壓缸的推力對B點(diǎn)的力臂；f連桿的拉力；LfB連桿的拉力對B點(diǎn)的力臂；現(xiàn)將各已知數(shù)值代入公式（1）、（2）中，已知G=98000N；LGO=3000； LFO=2919.71； LfO=337.94； LFB=220.64；LfB=193.81。解出未知數(shù)，得： F=51681.9N； f=45219.76N。由此可引申出當(dāng)舉升機(jī)構(gòu)的舉升角為時的受力簡圖（如圖所示），并在此基礎(chǔ)上確定機(jī)構(gòu)各重要零部件的參數(shù)。 圖（7） 舉升角度為時的機(jī)構(gòu)簡圖2.3.2液壓缸參數(shù)的確定 液壓缸是舉升系統(tǒng)中最重要的零件，它是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能進(jìn)行做功的主要部件。對液壓缸進(jìn)行計算，可以確定其最大受力、最大

20、油壓、得到系統(tǒng)的油壓特性曲線等重要參數(shù)，是及其重要的一個步驟。先以液壓缸CD為研究對象。過C點(diǎn)做CH平行于X軸，交OJ與點(diǎn)H。此時液壓缸的推力為F，LFB 平行于LFO，設(shè)CD與X軸的夾角為，C點(diǎn)坐標(biāo)為（XC,YC），B點(diǎn)坐標(biāo)為（XB,YB）（如圖(8)所示） BM= YC-YB，NBM=，得：BN=BM/cosHI= YC，IHO=，得：IO=tan×YC，HO= YC/cos HC= XC-IO，HJ=（XC- tan×YC）×sin所以：OJ=OH+HJ= YC/cos+（XC- tan×YC）×sin CN=CM-MN= (XC-XB)

21、- (YC-YB)×tan KN=CN×sin=(XC-XB)- (YC-YB)×tan ×sin 所以:KB=KN+BN=(XC-XB)- (YC-YB)×tan ×sin+（ YC-YB）/cos 圖（8） 舉升角度為時液壓缸受力分析 在角度下，對連桿進(jìn)行受力分析，A點(diǎn)坐標(biāo)為（XA，YA），AE與X軸的夾角為。 BP=BT+TP=（YA-YB）/cos+TP TP=AT×sin=XA-（YA-YB）×tan-XB ×sin BP=（YA-YB）/cos+XA-（YA-YB）×tan-XB &

22、#215;sin OQ=OR+RQ=（YA-YB）/cos+AR×sin= （YA-YB）/cos+ （XA- YA×tan）×sin由力矩平衡公式可知F×YC/cos+（XC- tan×YC）×sin + f×（YA-YB）/cos+ （XA- YA×tan）×sin=G×LGO（3）F×(XC-XB)- (YC-YB)×tan ×sin+（ YC-YB）/cos= f×（YA-YB）/cos+XA-（YA-YB）×tan-XB ×s

23、in （4）解方程，設(shè)：X1=YC/cos+（XC- tan×YC）×sinX2=（YA-YB）/cos+ （XA- YA×tan）×sinX3=(XC-XB)- (YC-YB)×tan ×sin+（ YC-YB）/cosX4=（YA-YB）/cos+XA-（YA-YB）×tan-XB ×sin解得：F= G×LGO×X4/（X1×X4X2×X3）f= G×LGO×X3/（X1×X4X2×X3）式中：G-貨物重量； LGO-舉升角為時，

24、貨物重量對O點(diǎn)的力臂； -車廂與X軸的夾角； -液壓缸與X軸的夾角； -連桿與X軸的夾角；由解出的結(jié)果可知：(1) 當(dāng)舉升角為0°時，舉升高度最小，液壓缸受力最大，液壓缸長度最短。Fmax=F0°=4.4×105N。LCDmin=L0°=1375。(2)當(dāng)舉升角為52°時，舉升高度最大，液壓缸受力最小，液壓缸長度最長。Fmin=F52°=2.1×105N。LCDmax=L52°=2117.93。液壓缸缸徑為D=200，液壓缸所受的壓力為：P=F/（×D2/4）。P max=P0°=14.11MP

25、a，P min=P52°=6.69MPa。液壓缸工作行程L=LCDmax - LCDmin =742.93。 據(jù)此，可作出液壓缸受力曲線（如圖所示）及油壓特性曲線（如圖所示）圖（9） 液壓缸受力曲線圖（10） 液壓缸油壓特性曲線由圖可看出，在舉升過程中，液壓缸受力平穩(wěn)，曲線過渡圓滑，沒有受力突變點(diǎn)，最大受力及最大油壓均發(fā)生在舉升角為0°時，其最大推力為4.4×105N，最大油壓僅為14.11MPa。并且隨著舉升角度的增大，液壓缸的受力逐步的減小，能保證工作過程中的安全，其結(jié)果是十分理想的。至此，液壓缸的全部參數(shù)已確定完畢，液壓缸安裝長度LCDmin=1375，最大

26、長度LCDmax=2117.93，工作行程L=LCDmax - LCDmin =742.93，缸徑D=200，承受的最大油壓P max=14.11MPa2.3.3連桿參數(shù)的確定在舉升系統(tǒng)中，連桿是一個簡單的二力桿，它安裝在車廂和三角架之間，主要起拉動和放松三角架的作用，僅僅受到拉力或壓力。因此對其進(jìn)行的設(shè)計計算只要保證其在最大拉力或壓力的作用下不被拉斷或壓彎即可。由已知數(shù)據(jù)可得出連桿長度為LAE=1634.83。由方程（03），（04）已經(jīng)得出：f= G×LGO×X3/（X1×X4X2×X3）代入數(shù)據(jù)可得：fmax=f0°=4.9×1

27、05N； fmin=f52°=1.9×105N根據(jù)以上公式，可畫出連桿的受力曲線（如圖所示）如下：圖（11） 連桿受力曲線由曲線圖可知，連桿在舉升過程中一直受拉力。fmax=4.9×105N。假設(shè)我們選用45#鋼作為連桿的制作材料，查資料可知，45#鋼的各參數(shù)如下：彈性模量E=206GPa，屈服極限s=355MPa，抗拉強(qiáng)度b=600MPa。因為截面面積相同的情況下，正方形截面材料所受到的應(yīng)力要小于圓形截面材料所受到的應(yīng)力，因此，我們確定連桿的截面為正方形。并且由經(jīng)驗設(shè)計可知，連桿一般為兩根，左右布置在液壓缸的兩側(cè)。由=F/A，得A=F/代入數(shù)據(jù)，得：A=4.9&

28、#215;105/（355×106）=1.38×10-3=1380²因采用雙連桿，所以A=A/2邊長l=37.15若連桿采用45#鋼制作，截面為正方形，最小邊長為37.15。即可滿足拉伸強(qiáng)度要求。為簡化制作工藝，可將邊長定為40.00。連桿要安裝在三角架及車廂之間，兩端需打孔以連接螺栓固定，孔徑大小在下一步計算中確定。至此，連桿的全部參數(shù)已確定完畢，長度LAE=1634.83，截面為正方形，截面邊長40.00。制作材料為45#鋼。2.3.4三角架參數(shù)的確定在舉升機(jī)構(gòu)中，三角架帶動液壓缸進(jìn)行舉升，起支撐、連接作用。其中，液壓缸作用在C點(diǎn)，連桿作用在A點(diǎn)，B點(diǎn)式三角架

29、與車架的鉸接點(diǎn)。對三角架進(jìn)行設(shè)計計算主要是為了確定A、B、C三點(diǎn)處的鉸支座受力狀況，以防止三角架出現(xiàn)變形、折斷、彎曲等失效現(xiàn)象（如圖所示）。 圖(12) 三角架結(jié)構(gòu)簡圖在A點(diǎn)，三角架受連桿AE的拉力作用，最大拉力fmax=4.9×105N，由上一步驟可知45#鋼的剪切強(qiáng)度為=178MPa。因為三角架共兩塊，所以受力面積A=2×A。由=F/A，得A=F/代入數(shù)據(jù)，得：A=4.9×105/（178×106）=2.75×10-3=2753²A=D²/4×2DA=39.87若A點(diǎn)鉸支座采用45#鋼制作，截面為圓形，最小直徑

30、為39.87，即可滿足剪切強(qiáng)度要求。設(shè)B點(diǎn)的支座反力為FB，其在X軸，Y軸方向上的分力為FBX和FBY。又由于已知A點(diǎn)和C點(diǎn)的受力分別為FA，fC，由力矩平衡可知：FAX×LXAC=FBX×LXBCFAY×LYAC=FBY×LYBC FB=（FBX2 +FBY2）0.5代入數(shù)據(jù)，得：FBmax=f52°=2.56×105N； FBmin=f0°=1.52×105N由=F/A，得A=F/代入數(shù)據(jù)，得：A=2.56×105/（178×106）=1.44×10-3=1438²A=D

31、²/4×2DB=25.10若B點(diǎn)鉸支座采用45#鋼制作，截面為圓形，最小直徑為25.10，即可滿足剪切強(qiáng)度要求。在C點(diǎn)，三角架受液壓缸CD的拉力作用，最大拉力fmax=4.4×105N。由=F/A，得A=F/代入數(shù)據(jù)，得：A=4.4×105/（178×106）=2.47×10-3=2471²A=D²/4×2DC=38.19若C點(diǎn)鉸支座采用45#鋼制作，截面為圓形，最小直徑為38.19，即可滿足剪切強(qiáng)度要求。由已知數(shù)據(jù)，可計算出三角架的外形尺寸。LAB=1140.00，LBC=994.35，LCA=345.

32、00。至此，三角架的全部參數(shù)已確定完畢，LAB=1140.00，LBC=994.35，LCA=345.00。A=39.87，B=25.10，C=38.19。厚度60.00。制作材料為45#鋼。2.2.5其他參數(shù)的確定（1）確定鉸支座的制作材料及尺寸數(shù)據(jù)。和上述零件的制作材料相同，鉸支座也采用45#鋼制作。車架鉸支座的連接孔尺寸和三角架上B點(diǎn)相同，車廂鉸支座的連接孔尺寸和連桿E點(diǎn)及液壓缸D點(diǎn)尺寸相同。鉸支座采用焊接的方式與車廂及車架相連。焊接面強(qiáng)度要保證能承受拉力的作用而不被撕裂。（2）確定連桿兩端需加粗的直徑。連桿兩端需打孔，以連接螺栓固定，孔徑與所對應(yīng)的鉸支座孔徑相同，因為連桿截面邊長為40.00，