自卸車改裝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

摘要去年以來，我國專用車市場(chǎng)獲得很好的經(jīng)營業(yè)績(jī)，全國395家改裝車企業(yè)改裝汽車23.06萬輛，銷售23.05萬輛。自卸汽車27125輛，占總量的11.76％。伴隨國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要不停增長(zhǎng)，自卸車產(chǎn)量近年來一直保持較高產(chǎn)銷量，在專用車綜合產(chǎn)量中保持第一位置，但在種類、型式、材料運(yùn)用方面與國外尚有一定的差距。本文首先對(duì)自卸車的設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況做了有關(guān)的概述。接著，從車廂的設(shè)計(jì)、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、取力器的設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了EQ3090自卸車的總體設(shè)計(jì)，并對(duì)主車副車架進(jìn)行了改裝與設(shè)計(jì)。對(duì)整個(gè)EQ3090自卸車的外廓尺寸、輪距與軸距尺寸、前懸后懸以及整車的裝載質(zhì)量、整備質(zhì)量、總質(zhì)量和軸載質(zhì)量進(jìn)行了有關(guān)的計(jì)算與設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字：自卸汽車總體布置設(shè)計(jì)副車架軸載質(zhì)量舉升機(jī)構(gòu)

AbstractSincelastyear,ourcountrySpecialPurposeVehicleindustryisintheboom,with395carrefitenterpriseallaroundthecountryrefitting230.6thousandcars,selling230.5thousand.autounloadvehiclethe27125car,accountfor11.76%oftotaldeal.alongwiththedevelopmentoflocalfoundationfacilities,inrecentyearsautounloadvehicleyieldhasbeenkeepinginhigherproduction&sales,remainsinthefirstplaceinSpecialPurposeVehicleproduction.However,inaspectsofcategory,pattern,materialapplication,comparedwithforeigncountriesthereisstillalongwaytogo.

Inthispaper,firstly,Imadeageneralabouttheautounloadvehicledesignanditsdevelopmentdomesticandabroad.Then,atthepointofcompartment,risingorganizationetc,IstartedthedesignoftheEQ3090autounloadvehicle.Also,Irefitanddesignedthevice-carstalk.TowholeEQ3090theladingquantity,reorganizationquantity,measure,tread,wheelbase,forwardsuspensionbehind，proceededtherelatedcalculationanddesign.Keywords:autounloadvehicletotalarrangementvice-carstalkraisingorganization1概述1.1專用汽車設(shè)計(jì)特點(diǎn) 專用汽車與一般汽車的區(qū)別重要是改裝了具有專用功能的上裝部分，能完畢某些特殊的運(yùn)送和作業(yè)功能。因此在設(shè)計(jì)上，除了要滿足基本型汽車的性能規(guī)定外，還要滿足專用功能的規(guī)定，這就形成了其自身特點(diǎn)，概括如下：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) 這首先就需要理解國內(nèi)外汽車產(chǎn)品，尤其是貨車產(chǎn)品的生產(chǎn)狀況、底盤規(guī)格、供貨渠道、銷售價(jià)格及有關(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)規(guī)定，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。專用汽車設(shè)計(jì)的重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規(guī)定，也要考慮汽車底盤的基本性能不受到影響。在必要時(shí)，可合適減少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規(guī)定。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)不一樣顧客的需要而能很快的進(jìn)行產(chǎn)品變型圖1—1為菜廠牽引車、半掛車和全掛車系列型譜。對(duì)專用汽車零部件的設(shè)計(jì)，應(yīng)按“三化”的規(guī)定進(jìn)行，最大程度地選用標(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。對(duì)專用汽車自制件的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵照單件或小批量的生產(chǎn)持點(diǎn)工的也許性。對(duì)專用汽車工作裝置中的某些關(guān)鍵部件和總成，如多種水泵、油泵、氣泵、空壓機(jī)及多種閥等，要從專業(yè)生產(chǎn)廠家中優(yōu)選因?qū)Ｓ闷噷ｎ}作業(yè)性能的好壞，重要決定干這些部件的性能和可靠性。在一般汽車底盤上改裝的專用汽車，底盤受載狀況也許與原設(shè)計(jì)不一樣，因此要對(duì)某些重要的總成構(gòu)造件進(jìn)行強(qiáng)度校核。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)的規(guī)定對(duì)于某些特殊車輛，如重型半掛車、油田修井車、機(jī)場(chǎng)寬體客車等，應(yīng)作為特定作業(yè)環(huán)境的特種車輛來處理。某些專用汽車也許會(huì)在很惡劣的環(huán)境下工作，其使用條件復(fù)雜，要理解和掌握國家及行業(yè)對(duì)應(yīng)的規(guī)范和原則，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。綜上所述，專用汽車的設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)和規(guī)定，既要滿足汽車設(shè)計(jì)的一般規(guī)定．同步又要獲得好的專用性能。這就規(guī)定汽車和專用工作裝置合理匹配，構(gòu)成一種協(xié)調(diào)的整體，使汽車的基本性能和專用功能都得到充足發(fā)揮。由于專用汽車種類繁多、構(gòu)造復(fù)雜、使用面廣、開發(fā)期短等待點(diǎn)，因此專用汽車設(shè)計(jì)人員．既要具有汽車設(shè)計(jì)的知識(shí)相能力．向時(shí)也要掌握專用汽車多種不一樣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)顧客的規(guī)定，市場(chǎng)動(dòng)態(tài)有充足的理解，這樣設(shè)計(jì)的產(chǎn)品才能在性能上先進(jìn)，在市場(chǎng)上適銷對(duì)路，在使用上滿足顧客的規(guī)定。1.2國內(nèi)專用車發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況我國專用車市場(chǎng)“蛋糕”將越做越大。去年以來，我國專用車市場(chǎng)獲得很好的經(jīng)營業(yè)績(jī)，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1～8月份，各類專用車銷售均有較大增幅，樂觀估計(jì)今年整年專用車產(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)際狀況，應(yīng)當(dāng)說數(shù)量還是比較可觀的。不過問題就在于395家改裝企業(yè)才生產(chǎn)23萬輛?？梢钥闯?，我國汽車改裝企業(yè)和汽車制造同樣，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)量之和約占總產(chǎn)量的75％，其他21個(gè)省僅占總產(chǎn)量的25％。地區(qū)的不均衡性也顯示出專用車市場(chǎng)前景看好。目前，我國改裝車市場(chǎng)最大銷售量約25萬輛左右，改裝量最大的除了客車外，重要有廂式車、罐式車、自卸車等重要車型。不過總體來看，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多種品種。那么，未來改裝車市場(chǎng)究竟是什么市場(chǎng)呢？肯定地說，應(yīng)當(dāng)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，還和我國公路貨品運(yùn)送市場(chǎng)息息有關(guān)。目前，我國公路貨運(yùn)市場(chǎng)的主體仍然是以個(gè)體戶為主，公路貨運(yùn)甚至還談不上物流管理，具有運(yùn)送成本高、隨意性大、服務(wù)沒有保證等特點(diǎn)。伴隨我國加入世界貿(mào)易組織，這種格局將要逐漸被打破。我國汽車工業(yè)保護(hù)期只有五年，不過公路貨運(yùn)市場(chǎng)卻可以向外資開放?？鐕锪髌髽I(yè)正虎視眈眈盯著中國公路貨運(yùn)這塊大市場(chǎng)。這場(chǎng)戰(zhàn)斗誰是贏者，不言自明。集團(tuán)化貨運(yùn)市場(chǎng)對(duì)卡車的個(gè)性化規(guī)定將越來越高，同步需求數(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密嚒Ｃ绹劝l(fā)達(dá)國家專用車市場(chǎng)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多種品種，甚至諸多專用車已經(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(chǎng)最終是向多品種、高精尖的方向發(fā)展。尤其是伴隨我國公路運(yùn)送主體的逐漸變化，將加緊產(chǎn)品構(gòu)造的變化和技術(shù)的升級(jí)。1.3自卸車概述自卸汽車是運(yùn)用本車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓舉升機(jī)構(gòu)，將其車廂傾斜一定角度卸貨，并依托車廂自重使其復(fù)位的專用汽車。自卸汽車按其用途可分為兩大類：一類屬非公路運(yùn)送用的重型和超重型(裝載質(zhì)量在20t以上)自卸汽車。重要承擔(dān)大型礦山、水利工地等運(yùn)送任務(wù)，一般是與挖掘機(jī)配套使用。此類汽車也稱為礦用自卸汽車。它的長(zhǎng)度、寬度、高度以及軸荷等不受公路法規(guī)的限制，但它只能在礦山、工地上使用。另一類用于公路運(yùn)送用的輕、中、重型(裝載質(zhì)量在2～20t)一般自卸汽車。它重要承擔(dān)砂石、泥土、煤炭等松散貨品運(yùn)送，一般是與裝載機(jī)配套使用。某些自卸汽車是針對(duì)專門用途設(shè)計(jì)的，故又稱專用自卸汽車。如：擺臂式自裝卸汽車、自裝卸垃圾汽車等。圖1-1為一般自卸汽車的構(gòu)造構(gòu)成。一般自卸汽車技裝載質(zhì)量分為：輕型自卸汽車、中型自卸汽車和重型自卸汽車；按運(yùn)載貨品傾卸方向分為：后傾式、側(cè)傾式、三面傾式和底卸式自卸汽車；按車廂欄板構(gòu)造分為：欄板一面啟動(dòng)式、欄板三面啟動(dòng)式和簸箕式(即無后欄板)自卸汽車。伴隨國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要不停增長(zhǎng)，自卸車產(chǎn)量近年來一直保持較高產(chǎn)銷量，在專用車綜合產(chǎn)量中保持第一位置，但在種類、型式、材料運(yùn)用方面與國外尚有一定的差距。自卸汽車?yán)^續(xù)迅速增長(zhǎng)，銷量超過載貨汽車上升到第一位。重要原因是固定資產(chǎn)投資強(qiáng)勁增長(zhǎng)，巨大的投資規(guī)模奠定了自卸車市場(chǎng)需求基礎(chǔ)；自卸汽車品種增長(zhǎng)，不僅適應(yīng)和滿足施工需求，同步向運(yùn)送市場(chǎng)發(fā)展；牽引汽車保持較快發(fā)展，已成為長(zhǎng)距離公路運(yùn)送的主力車型。圖1-1一般自卸汽車構(gòu)造構(gòu)成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-后鉸鏈支座；7-安全撐桿；8-郵箱；9-油泵；10-傳動(dòng)軸；11-取力器2總體布置設(shè)計(jì)2.1專用汽車總體布置原則專用汽車總體布置的任務(wù)是對(duì)的選定整車參數(shù)，合理布置工作裝置和附件。使取力裝置、專用工作裝置、其他附件與所選定的汽車底盤構(gòu)成互相協(xié)調(diào)和匹配的整體，到達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書所提出的整車基本性能和專用性能的規(guī)定。在進(jìn)行總體布置時(shí)應(yīng)按照如下原則：盡量防止對(duì)汽車底盤各總成位置的變動(dòng)由于某些總成部件位置的變動(dòng)，不僅會(huì)增長(zhǎng)成本，并且也也許影響到整車性能。但有時(shí)為了滿足專用工作裝置的性能規(guī)定，也需要作某些改動(dòng)，如截短原汽車底盤的后懸、燃油箱和備胎架的位置作合適調(diào)整等。但變化的原則是不影響整車性能。應(yīng)滿足專用工作裝置性能的規(guī)定，使專用功能得到充足發(fā)揮例如氣卸散裝水泥罐式汽車的專用功能是運(yùn)用壓縮空氣使水泥流態(tài)化后，通過管道將水泥輸送到具有一定高度和水平距離的水泥庫中。氣卸水泥的重要性能指標(biāo)是水泥剩余率或剩灰率，為了減少這一指標(biāo)，可將罐體布置成與水平線成一定角度，如圖2-1所示。但這樣布置會(huì)使整車質(zhì)心提高，減少了側(cè)傾穩(wěn)定角，因此也可以水平布置。因此在進(jìn)行總布置時(shí)，要從多方面綜合考慮。圖2-1斜臥式粉罐汽車總體布置1-裝料口；2-排氣閥；3-空氣壓縮機(jī)；4-慮氣器；5-安全閥；6-進(jìn)氣閥；7-二次噴嘴閥；8-壓力表；9-卸料口；10-調(diào)速器操縱桿；11-卸料軟管；12-進(jìn)氣管道裝載質(zhì)量、軸載質(zhì)量分派等參數(shù)的估算和校核為適應(yīng)汽車底盤或總成件的承載能力和整車性能規(guī)定，在總布置初步完畢后應(yīng)對(duì)某些參數(shù)其中最重要波及的是裝載質(zhì)量確實(shí)定和軸載質(zhì)量的分派進(jìn)行估算和校核，這些參數(shù)對(duì)整車性能有很大影響。若不滿足規(guī)定．應(yīng)修改總體布置方案。應(yīng)防止工作裝置的布置對(duì)車架導(dǎo)致集中載荷例如在圖2-2混凝土攪拌運(yùn)送車的布置方案中，圖(a)的布置形成了明顯的集中載荷，而在圖(b)的布置中、由于采用了具有足夠剛性的副車架，因而可將這種集中載荷轉(zhuǎn)化成均布載荷，有助于改善主車架縱梁的強(qiáng)度和壽命。圖2-2主車架縱梁載荷狀態(tài)比較應(yīng)盡量減少專用汽車的整車整備質(zhì)量，提高裝載質(zhì)量由于專用汽車工作裝置的增長(zhǎng)，使得專用汽車的整備質(zhì)量比同類底盤的一般貨車要增長(zhǎng)。據(jù)記錄，一般自卸車要增長(zhǎng)耗材5％～10％，一般罐式車要增長(zhǎng)耗材15％～25％，因此，減少整備質(zhì)量，充足運(yùn)用底盤的裝載質(zhì)量，增大質(zhì)量運(yùn)用系數(shù)，是專用汽車改裝設(shè)計(jì)過程個(gè)要追求的重要指標(biāo)之一。應(yīng)符合有關(guān)法規(guī)的規(guī)定例如對(duì)整車的長(zhǎng)、寬、高、后懸等尺寸在有關(guān)法規(guī)中部有明確的規(guī)定，一定不能超過原則的規(guī)定。2.2車廂的設(shè)計(jì)2.1.1自卸汽車車廂的構(gòu)造形式車廂是用于裝載和傾卸貨品。它一般是由前欄板、左右側(cè)欄板，圖2-3為經(jīng)典的底板橫剖面呈矩形的后傾式車廂構(gòu)造。為防止裝載時(shí)物料下落碰壞駕駛室頂孟，一般車廂前欄板加做向上前方延伸的防護(hù)擋板。車廂底板固定在車廂底架之上。車廂的側(cè)欄板、前后欄板外側(cè)面一般布置有加強(qiáng)筋。后傾式車廂廣泛用于輕、中和重型自卸汽車。它的左右側(cè)欄板固定，后欄板左右兩端上部與側(cè)欄板餃接，后欄板借此即可啟動(dòng)或關(guān)閉。圖2-3車廂構(gòu)造圖1-車廂總成；2-后欄板；3、4-鉸鏈座；5-車廂鉸支座；6-側(cè)欄板；7-防護(hù)擋板；8-底板側(cè)傾式及三面傾卸式車廂欄板與底板為直角，如圖2-4所示。其欄板啟動(dòng)、關(guān)閉的鉸接軸為上置式，啟動(dòng)時(shí)，欄板呈自由懸垂?fàn)?，多用于有?cè)傾規(guī)定的中型自卸汽車。礦用白卸汽車和重型自卸汽車的車廂多采用簸箕式，以以便裝載，傾卸礦石、砂石等。有的簸箕式車廂采用雙層底板構(gòu)造，以增長(zhǎng)底板的強(qiáng)度和剛度，并可減輕自重。簸箕式車廂如圖2-5所示。圖2-4側(cè)頃式及三面傾卸式車廂圖2-5簸箕式車廂 本文設(shè)計(jì)的EQ3090是承擔(dān)市區(qū)或市郊短途運(yùn)送的一般自卸汽車，沒有側(cè)傾規(guī)定，故采用后傾式車廂。2.1.2車廂的設(shè)計(jì)規(guī)范及尺寸確定將全金屬焊接車廂設(shè)計(jì)成等剛度體車廂是自卸汽車設(shè)計(jì)的重點(diǎn).不過很難既能保證高強(qiáng)度又能保證輕量化。就整車而言，可以當(dāng)作由車輪、前軸、后橋殼、懸架、車架、車廂及其橡膠緩沖塊等不一樣剛度單元組合而成的彈性體，受力時(shí)，將按照各自的剛度產(chǎn)生各自的變形，其變形量與剛度成反比，吸取的能量與剛度成正比。車廂剛度，無論是彎曲剛度還是扭轉(zhuǎn)剛度，都會(huì)增長(zhǎng)車架的對(duì)應(yīng)剛度，兩者的剛度是相輔相成、互相賠償?shù)?。?dāng)汽車前后左右車輪處在高差較大的路面，車架扭曲較大時(shí)，車廂應(yīng)當(dāng)有一定的扭轉(zhuǎn)隨動(dòng)性。假如車相的扭轉(zhuǎn)剛度過大，當(dāng)車架扭轉(zhuǎn)到一定程度時(shí)，車廂前支承緩沖塊對(duì)應(yīng)的一側(cè)壓到極限位置，車廂縱梁的另一側(cè)也許離開緩沖塊，車廂前端的一大部分重量轉(zhuǎn)移到一側(cè)的車架縱梁上，縱梁也許超載損壞。假如車廂扭轉(zhuǎn)剛度過小，能與車架扭轉(zhuǎn)隨動(dòng)，當(dāng)車架產(chǎn)生較大扭曲時(shí)，車廂也許因變形過大而初期損壞。全金屬焊接等剛度車廂設(shè)計(jì)的規(guī)范化的定量的設(shè)計(jì)計(jì)算措施并不是很完善，根據(jù)某些經(jīng)驗(yàn)，可以懂得某些設(shè)汁規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：車廂底板和側(cè)梁斷面應(yīng)小些，布置應(yīng)密集，這樣易于形成等剛度。自卸汽車的車架斷面系數(shù)也應(yīng)比同級(jí)噸位的貨車車架大一倍。對(duì)于兩軸載質(zhì)為10t的車廂，車架按1.5t整體重物從lm高處落人車廂的沖擊負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，車廂底板厚度應(yīng)不不不小于10mm，其選材強(qiáng)度等級(jí)不小于60kg級(jí)。5t自卸汽車的車廂底板厚度應(yīng)不不不小于6mm，本文所設(shè)計(jì)的EQ3090自卸車，其額定載荷為4.5t車廂的內(nèi)部形狀應(yīng)為簸箕形，底板前窄后寬，單邊角度1°～1.5°，橫端面下窄上寬，單邊角度1°～1.5°。這樣，當(dāng)車廂傾卸時(shí)，貨品不易在車廂內(nèi)卡住，易于傾卸。由此，確定出EQ3090車廂的尺寸如表2-1：表2-1EQ3090車廂重要尺寸長(zhǎng)(mm)寬(mm)高(mm)底板厚(mm)365022948006側(cè)板厚(mm)底板傾斜角度(°)側(cè)板傾斜角度(°)6112.3舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.3.1舉升機(jī)構(gòu)形式的選擇舉升機(jī)構(gòu)分為兩大類：直推式和連桿組合式，它們均采用液體壓力作為舉升動(dòng)力直推式舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)用液壓油缸直接舉升車廂傾卸。該機(jī)構(gòu)布置簡(jiǎn)樸、構(gòu)造緊湊、舉升效率高。但由于液壓油缸工作行程長(zhǎng)，故一般規(guī)定采用單作用的2級(jí)或3級(jí)伸縮式套筒油缸。按油缸布置位置不一樣，直推式舉升機(jī)構(gòu)可分為前置和后置(也稱中置)兩種，如圖2-6所示。前置式油缸支在車廂前部,油缸的舉升力較小,油缸行程較大,一般用于重型自卸汽車上,油缸則一般采用多級(jí)伸縮油缸。，后置式油缸支在車廂中部,油缸行程較小,油缸的舉升力較大,多采用雙缸雙柱式油缸。在相似舉升載荷條件下，前置式需要的舉升力較小，舉升時(shí)車廂橫向剛度大，但油缸活塞的工作行程長(zhǎng)；后置式的狀況則與前置式的相反。圖2-6直推式舉升機(jī)構(gòu)的布置(a)前置式；(b)后置式常用的連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)布置有兩種：油缸前推式(又稱T式)和油缸后推式(又稱D式)，如圖2-7所示。圖2-7連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)油缸前推式；(b)油缸后推式鉸支座；2-車廂；3-油缸；4-三角臂直推式和連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)的綜合比較見表2-2：表2-2直推式與連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)的綜合比較類別項(xiàng)目直推式桿系傾卸式構(gòu)造布置簡(jiǎn)便，易于布置比較復(fù)雜系統(tǒng)質(zhì)量較小較大建造高度較低較高油缸加工工藝多級(jí)缸，加工精度高，工藝性差單級(jí)缸，制造簡(jiǎn)便，工藝性好油壓特性較差很好系統(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，工作壽命短不易磨損，工作壽命長(zhǎng)制導(dǎo)致本較高較低系統(tǒng)傾卸穩(wěn)定性較差很好系統(tǒng)耐沖性很好較差直推式舉升機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)樸,較易于設(shè)計(jì)。但由于是油缸直接頂起車廂,為了到達(dá)一定的舉升角度,往往需采用多級(jí)油缸,而為了提高整車的穩(wěn)定性,又常采用雙油缸構(gòu)造。這樣易導(dǎo)致油缸泄漏或雙缸不一樣步,進(jìn)而導(dǎo)致車廂舉升受力不均。目前,該類舉升機(jī)構(gòu)重要用于重型自卸汽車。連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)用三角形連桿機(jī)構(gòu)的放大特性,減小了油缸行程,同步還能借助于連桿系的橫向跨距來加強(qiáng)卸貨時(shí)的穩(wěn)定性,只需采用單級(jí)單缸的油缸型式就可滿足規(guī)定。因此,該類舉升機(jī)構(gòu)制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)樸,在生產(chǎn)實(shí)際中獲得了廣泛應(yīng)用。油缸前推式舉升機(jī)構(gòu)合用于中、重型自卸汽車；油缸后推式合用于中、輕型自卸汽車。 綜上所述，對(duì)于EQ3090自卸車，本文選用油缸后推式舉升機(jī)構(gòu)。該種舉升機(jī)構(gòu)通過三角板于車廂底板相連推進(jìn)車廂，啟動(dòng)性能很好，并能承受較大的偏置載荷；舉升支店在車廂中心附近，車廂受力狀況很好。圖2-8后推連桿組合舉升機(jī)構(gòu)原理圖2.3.2最大舉升角確實(shí)定確定車廂最大舉升角的根據(jù)是傾卸貨品的安息角。常見貨品的安息角如表2-3所列。表2-3常見貨品的安患角物料煤焦炭鐵礦石細(xì)砂安息角27°～45°50°40°～45°30°～45°物料粗砂石灰石粘土水泥安息角50°40°～45°50°40°～50°設(shè)計(jì)的車廂最大舉升角必須不小于貨品安息角，以保證把車廂內(nèi)的貨品卸凈。此外，在最大舉升角。時(shí)，車廂后欄板與地面須保持一定的間距H，如圖2-9所示。為了防止車廂傾卸時(shí)與底盤縱梁后端發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，故圖2-9中的必須不小于零。設(shè)計(jì)時(shí)，自卸汽車車廂最大舉升角可在50°～60°之間選用。對(duì)于EQ3090自卸車，這里定其最大舉升角為55°。圖2-9自卸汽車后傾最大舉升角確實(shí)定2.4取力器的設(shè)計(jì)除了少許專用汽車的工作裝置因考慮工作可靠相符殊的規(guī)定而配置專門動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外(例如部分冷藏汽車的機(jī)械制冷系統(tǒng))，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，通過取力器，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)送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詳細(xì)的構(gòu)造，如下所列。 其中，變速器側(cè)蓋取力，由于在設(shè)計(jì)變速器時(shí)已考慮了動(dòng)力輸出，因而一般在變速器左側(cè)和右側(cè)都留有原則的取力接口，也有專門生產(chǎn)與之配套的取力器的廠家，這種取力器較為常用，故本課題中，為了便于設(shè)計(jì)，節(jié)省成本，同步也考慮到大批量生產(chǎn)，采用變速器側(cè)蓋取力方式。圖2-10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；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2.5功率和比功率計(jì)算2.5.1功率平衡計(jì)算專用汽車在行駛過程中所需的驅(qū)動(dòng)功率Pt按下式計(jì)算：式中——整車總質(zhì)量；——滾動(dòng)阻力系數(shù)；——汽車底盤傳動(dòng)系的機(jī)械效率；——空氣阻力系數(shù)；——整車迎風(fēng)面積；——最高車速；——專用工作裝置在車輛行駛中從汽車底盤所取的功率；——專用工作裝置的機(jī)械效率。若考慮發(fā)動(dòng)機(jī)功率有一定的儲(chǔ)備，則需要給發(fā)動(dòng)機(jī)確定一定的負(fù)荷率，其范圍一般在75％～90％。當(dāng)外載負(fù)荷變化大，或車輛行駛所需的功率估算不精確時(shí)，應(yīng)取下限值，即0.75；當(dāng)外載負(fù)荷變化小，或所需的功率估算較精確時(shí)，取上限值，即0.90，一般負(fù)荷率不不小于0.90。這樣可計(jì)算出專用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的總功率為：2.5.2比功率計(jì)算所謂汽車的比功率是指單位汽車總質(zhì)量的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，若不計(jì)風(fēng)阻，其計(jì)算式有據(jù)記錄，專用汽車（含汽車列車）比功率的大體范圍是：目前，伴隨公路條件的改善，車輛運(yùn)送速度的提高，比功率有增長(zhǎng)的趨勢(shì)。例如有的國家規(guī)定，對(duì)于大客車、貨車(專用車)及汽車列車，其比功率不能低于0.006，以防止車輛的動(dòng)力性局限性，阻礙車流。經(jīng)Matlab編程可以得到如下成果：；3底盤車架的改裝3.1底盤的選擇目前．改裝專用汽車選用的底盤重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)專用底盤重要根據(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。目前我國對(duì)于常規(guī)的廂式車、罐式車、自卸車等一般是采用二類汽車底盤改裝設(shè)汁。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)量分派、質(zhì)心高度位置等，則基本上能保持原車型的重要性能。不過，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、廂式貨車等則一般采用三類汽車底盤改裝設(shè)計(jì)。所謂三類汽車底盤，—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)乘用車使用性能的規(guī)定也在不停提高，再用本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)是運(yùn)用基本型總成，按客車性能規(guī)定更新進(jìn)行整車布置，更新設(shè)計(jì)懸架系統(tǒng)。這種底盤不僅在質(zhì)心位置、整車性能尤其是平順性方面有很大的變化，并且在傳動(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)。目前在用一般汽車底盤作改裝設(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。無論選用二類或三類汽車底盤，很難完全滿足某些專用汽車的性能規(guī)定。例如用一般汽車底盤改裝廂式貨車、存在質(zhì)心過高，軸荷分派不合理的問題；改裝消防車，首先是底盤車速就達(dá)不到規(guī)定；改裝客廂式專用車，存在平順性差的問題。因此，可以這樣說，若要使我國的專用汽車上質(zhì)量、上檔次，一定要開發(fā)出某些具有特點(diǎn)的專用汽車底盤。在專用汽車底盤或總成選型方面，一般應(yīng)滿足下述規(guī)定：合用性對(duì)貨運(yùn)車用的總成應(yīng)適應(yīng)貨運(yùn)規(guī)定，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．到達(dá)乘座安全舒適；對(duì)多種專用改裝車的總成應(yīng)適于專用汽車特殊功能的規(guī)定，并以此為重要目的進(jìn)行改裝選型設(shè)計(jì)，例如多種取力器的輸出接口等。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。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)和功能方面到達(dá)同類車型的先進(jìn)水平。并且在專用性能上要滿足國家或行業(yè)原則的規(guī)定。以便性所選用的各總成要便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修。處理好構(gòu)造緊湊與裝配調(diào)試空間合理的矛盾。在選用專用汽車底盤時(shí)，除了上述原因外，尚有如下兩個(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概部分，一定要考慮到顧客可以接受。這也波及到專用汽車產(chǎn)品能否很快地占有市場(chǎng)、企業(yè)能否增長(zhǎng)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)議或協(xié)議，無論汽車底盤滯銷或緊俏，一定要準(zhǔn)時(shí)將底盤供貨。本文設(shè)計(jì)的EQ3090自卸車是在EQ1090的基礎(chǔ)上改裝而成，故其底盤選用EQ1090的底盤。3.2主車架的改裝主車架是汽車底盤上各總成及專用工作裝置安裝的基礎(chǔ)，改裝時(shí)受到的影響最大，因此，要尤其引起注意。3.2.1主車架的鉆孔和焊接主車架是受載荷很大的部件，除承受整車靜載荷外，還要受到車輛行駛時(shí)的動(dòng)載荷，為了保持主車架的強(qiáng)度和剛度，原則上不容許在主車架縱梁上鉆孔和焊接，應(yīng)盡量使用車架上原有的孔。假如安裝專用設(shè)備或其他附件，不得不在車架上鉆孔或焊接時(shí)．應(yīng)防止在高應(yīng)力區(qū)鉆孔或焊接。主車架縱梁的高應(yīng)力區(qū)在軸距之間縱梁的下冀面和后懸的上冀面處。由于這些部位縱梁應(yīng)力較大，鉆孔輕易產(chǎn)生應(yīng)力集中。對(duì)于主車架縱梁高應(yīng)力區(qū)以外的其他地方需要鉆孔或焊接時(shí)，應(yīng)注意如下事項(xiàng)：盡量減小孔徑，增長(zhǎng)孔間距離，對(duì)鉆孔的位置和孔徑規(guī)范，應(yīng)滿足圖3-1和表3-1的規(guī)定。表1-3主車架鉆孔的尺寸規(guī)定尺寸車型重型車中型車輕型車孔間距/mmA>70>60>50B>50>40>30C>50>40>30孔徑/mmΦ<15<13<11圖3-1主車架鉆孔的孔徑和孔間距在縱梁翼面高應(yīng)力區(qū)外的其他部位鉆孔，只能在中心處鉆一種孔，如圖3-1所示。在縱梁的邊、角區(qū)域亦嚴(yán)禁鉆孔或焊接，如圖3-2、圖3-3所示的區(qū)域即為不容許鉆孔和焊接加的部位。由于在這些部位進(jìn)行鉆孔或焊接，極易引起車架初期開裂。圖3-2主車架縱梁嚴(yán)禁鉆孔區(qū)圖3-3主車架縱梁嚴(yán)禁焊接區(qū)嚴(yán)禁將車架縱梁或橫梁的男面加工成缺口形狀。 本課題中由于主車架與副車架之間的連接選用止推連接板形式，故主車架不用考慮鉆孔，只需考慮焊接的位置得當(dāng)。3.2.2主車架的加長(zhǎng)設(shè)計(jì)因?qū)Ｓ闷嚪ú贾玫男枰瑢?duì)主車架有時(shí)要進(jìn)行加長(zhǎng)。例如廂式零擔(dān)貨品運(yùn)送車和輕泡貨品運(yùn)送車，若用一般汽車底盤改裝．則需要將軸距加大，改裝長(zhǎng)貨廂來提高運(yùn)送效率，此時(shí)要將車架在其中部斷開后再加長(zhǎng)。也有將車架后懸部分加長(zhǎng)的改裝設(shè)計(jì)。車架加長(zhǎng)部分應(yīng)盡量采用與原車架縱梁尺寸規(guī)格同樣、性能相似的材料。車架的加長(zhǎng)部分與車架的連接一般采用焊接。首先在縱梁腹板處，按與縱梁軸線成夾角45?；?0。的方向把縱梁斷開，然后把切口斷面加工成坡口形狀，如圖3-4所示。最終將加部分與車架縱梁對(duì)接起來。為了獲得v型焊縫對(duì)接接頭的最佳強(qiáng)度，防止焊縫起點(diǎn)出現(xiàn)焊接缺陷，應(yīng)朱用引弧焊法或退弧焊法。焊接時(shí)應(yīng)根據(jù)縱梁的材料選擇合適的焊條型號(hào)、直徑及焊接規(guī)范?？刹捎檬止る姽潞富驓怏w保護(hù)焊，并選用磁性焊條，保證在高載荷、變形和振動(dòng)的狀況下的焊接強(qiáng)度。圖3-4縱梁的坡口形狀3.2.3主車架加強(qiáng)板的設(shè)計(jì)設(shè)主車架縱梁加強(qiáng)板的條件主車架改裝時(shí)，為了減少車架縱梁的局部應(yīng)力。或者為了使車架加長(zhǎng)后仍能滿足強(qiáng)度和剛度的規(guī)定，對(duì)裝載質(zhì)量增長(zhǎng)；軸距和總長(zhǎng)發(fā)生變化，使車架采用中部拼接或尾部加長(zhǎng)時(shí)；為了使車架高應(yīng)力區(qū)(危險(xiǎn)斷面)滿足強(qiáng)度和剛度的規(guī)定，同步又使車架在某一區(qū)間的截面尺寸變化不致太大，這些狀況，常常在車架縱梁上采用加強(qiáng)板。加強(qiáng)板的形狀加強(qiáng)板的截面形狀推薦選用L型，其厚度應(yīng)不不不小于車架厚度的40％。L型加強(qiáng)板的冀面應(yīng)貼合在車架縱梁翼面受拉伸的一邊。加強(qiáng)板的端頭形狀應(yīng)逐漸過渡，如切成不不小于45°的斜角，或在端頭中部開光滑槽，如圖3-5所示。加強(qiáng)板的布置加強(qiáng)板布置的合理，可以有效地減少車架的應(yīng)力。若布置不合理，則也許使車架產(chǎn)生應(yīng)力集中。為了防止應(yīng)力集中，加強(qiáng)板的端頭位置不應(yīng)在剛度變化部位和集中載荷作用的地方。例如，應(yīng)使加強(qiáng)板的端頭和副車架的端頭充足重疊一部分或使兩者互相離開足夠的距離，如圖3-6所示。加強(qiáng)板的控制加強(qiáng)板和主車架的固定最佳采用鉚接。加強(qiáng)板末端和鉚釘孔之間的最小距離為25mm，鉚釘?shù)拈g距為70～150mm。當(dāng)鉚接有困難時(shí)，可在加強(qiáng)板上加工孔塞焊于縱梁膠板上，塞焊孔直徑為20～30mm，塞焊孔與加強(qiáng)板端部的最小距離為25mm，孔間距為100～170mm。圖3-5加強(qiáng)板的湍頭形狀1-主車架縱梁；2-加強(qiáng)板圖3-6加強(qiáng)板的合理布置1-加強(qiáng)板；2-主車架縱梁；3-副車架3.3副車架的設(shè)計(jì)在專用汽車設(shè)計(jì)時(shí)，為了改善主車架的承載狀況，防止集中載荷，同步也為了不破壞主車架的構(gòu)造，一般多采用副車架(副梁)過渡。本車在工作中受較大的彎曲應(yīng)力。因此，本車副車架縱梁采用兩根抗彎性能很好的平直槽行梁，材料為16MnReL。在增長(zhǎng)副車架的同步，為了防止由于副車架剛度的急劇變化而引起主車架上的應(yīng)力集中，因此對(duì)副車架的形狀、安裝位置及與主車架的連接方式均有一定的規(guī)定。3.3.1副車架的截面形狀及尺寸專用汽車副車架的截面形狀一般和主車架縱梁的截面形狀相似，多采用如圖3-7所示的槽形構(gòu)造，其截面形狀尺寸取決于專用汽車的種類及其承受載荷的大小。對(duì)于隨車起重運(yùn)送車的副車架來說，在安裝起重裝置的范圍內(nèi)，應(yīng)按如圖3-8和圖3-9所示的方式用一塊腹板將副車架截面封閉起來，以提高副車架的抗扭和抗彎能力。圖3-7副車架的截面形狀圖3-8加強(qiáng)后的副車架截面形狀1-副車架；2-腹板圖3-9加強(qiáng)腹板的位置參照國內(nèi)外總質(zhì)量相近車型的副車架縱梁端面尺寸，確定副車架縱梁端面尺寸為100、80、6mm。3.3.2加強(qiáng)板的布置車架中部(液壓舉升機(jī)構(gòu)位置)所受彎曲、扭曲最大，因此在這一區(qū)域應(yīng)加加強(qiáng)板，考慮到零件的工藝性，由于下翼板所受彎曲應(yīng)力較大，因此，加強(qiáng)板緊貼下翼板，為了防止下翼板由于鉆孔而導(dǎo)致抗彎強(qiáng)度下降，除與后加強(qiáng)板重疊部位，該加強(qiáng)板重要與腹板連接。在縱梁上加上加強(qiáng)板，加強(qiáng)板端頭區(qū)域車架輕易產(chǎn)生集中應(yīng)力。為了減少應(yīng)力集中，加強(qiáng)板端頭形狀有三種設(shè)計(jì)方式，見圖3-10。圖3-10加強(qiáng)板的三種設(shè)計(jì)方式本副車架為了批量生產(chǎn)時(shí)工藝簡(jiǎn)樸，采用了圖3-10（b）角型的端頭形狀。3.3.3副車架的前端形狀及安裝位置在保證使用可靠的前提下，為了提高撓曲性，減小副車架剛度，應(yīng)盡量減少副車架的橫梁，以減少對(duì)縱梁的扭轉(zhuǎn)約束。副車架油缸支承橫梁與翻轉(zhuǎn)軸橫梁形成框架。油缸支承橫梁應(yīng)盡量靠近后懸架前支承處的橫梁，最佳能位于后框架之內(nèi)。由于這段主車架變形小，因此副車架對(duì)其扭轉(zhuǎn)約束力也對(duì)應(yīng)減弱，同步保證了舉升機(jī)構(gòu)的幾何特性。在副車架構(gòu)造規(guī)定剛性較高時(shí)，可在主、副車架中間增長(zhǎng)一層橡膠墊，當(dāng)主車架變形時(shí)以彈性橡膠的變形來減弱副車架對(duì)主車架的約束副車架與主車架連接如圖3-11所示。圖3-11副車架與主車架的連接A-A處是截面突變點(diǎn)，在受沖擊載荷時(shí)，此處出現(xiàn)應(yīng)力集中，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致主車架斷裂。這就規(guī)定副車架的前端構(gòu)造要設(shè)計(jì)成漸變截面，以減緩應(yīng)力集中(見圖3-12)圖3-12副車架的前端構(gòu)造副車架前端形狀常有三種形狀(見圖3-13)。對(duì)于這三種不一樣形狀的副車架前端，在其與主車架縱梁相接觸的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如圖3-13(c)所示：；。圖3-13副車架的三種前端形狀（a）U形；（b）角形；（c）L形假如加工上述形狀困難時(shí)，可以采用如圖3-14所示的副車架前端簡(jiǎn)易形狀，此時(shí)斜面尺寸較大。對(duì)于鋼質(zhì)副車架：；對(duì)于硬本質(zhì)副車架；；副車架在汽車底盤上布置時(shí)，其前端應(yīng)盡量地往駕駛室后圍靠近。圖3-15為某散裝水泥運(yùn)送車的罐體、副車架相對(duì)于汽車底盤的安裝位置。在滿足軸荷分派的前提下，其中A不適宜過大，留足空壓機(jī)的位置即可；B為副車架的前增離主車架拱形橫粱的距離，一般在100mm之內(nèi)；C為固定副車架的前面第一種U型螟栓距拱形橫梁的距離，一般控制在500~800mm的范圍內(nèi)。圖3-14副車架前端簡(jiǎn)易形狀（a）剛質(zhì)副車架；（b）硬木質(zhì)副車架圖3-15副車架的安裝位置3.3.4縱梁與橫梁的連接設(shè)計(jì)橫梁與縱梁的連接方式重要有三種，見圖3-16圖3-16橫梁與縱梁的連接1-縱梁；2-連接板；3橫梁圖3-16（a）橫梁與縱梁上下翼板連接，該種連接方式長(zhǎng)處是利于提高縱梁的抗扭剛度。缺陷是當(dāng)車架產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，縱梁上下翼面應(yīng)力將大幅度增長(zhǎng)，易引起縱梁上下翼面的初期損壞。由于車架前后兩端扭轉(zhuǎn)變形較小，因此本車架前后兩端采用了該種連接方式，為了提高縱梁的扭轉(zhuǎn)剛度采用了縱向連接尺寸較大的連接板。橫梁僅固定在腹板上圖3-16（b）橫梁僅固定在腹板上，這種連接形式連接剛度較差，容許截面產(chǎn)生自由蹺曲，可以在車架下翼面變形較大區(qū)域采用，以防止縱梁上下翼面初期損壞。圖3-16（c）橫梁同步與縱梁的腹板及上或下翼板相連，此種連接方式兼有以上兩種方式連接的特點(diǎn)，但作用在縱梁上的力直接傳遞到橫梁上，對(duì)橫梁的強(qiáng)度規(guī)定較高。由于該車平衡懸架的推力桿與平衡懸架支架上的兩根橫梁連接，因此，這兩根橫梁與縱梁共同承受平衡懸架傳遞過來的垂直力(反)和縱向力(牽引力、制動(dòng)力)。綜合以上考慮，本副車架的縱梁與橫梁的連接采用第3種方式，即橫梁同步與縱梁的腹板及上或下翼板相連，同步為了減少成本和適于批量生產(chǎn)，本車架縱梁和橫梁的連接方式采用鉚接。3.3.5副車架與主車架的連接設(shè)計(jì)副車架與主車架的連接常采用如下幾種形式。止推連接板圖3-17是斯泰爾重型專用汽車所采用的止推連接板的構(gòu)造形狀及其安裝方式。連接板上端通過焊接與副車架固定，而下端則運(yùn)用螺栓與主車架縱梁腹板相連接。止推板的長(zhǎng)處在于可以承受較大的水平載荷，防止副車架與主車架縱梁產(chǎn)生相對(duì)水平位移。相鄰兩個(gè)推止推連接板之間的距離在500～1000mm連接支架連接支架由互相獨(dú)立的上、下托架構(gòu)成，上、下托架均通過螺栓分別與副車架和主車架縱梁的腹板相固定，然后再用螺栓將上、下托架相連接，見圖3-18所示。由于上、下托架之間留有間隙，因此連接支架所能承受的水平載荷較小，因此連接支架應(yīng)和止推連接板配合使用。一般布置是在后懸架前支座前用連接支架連接，在后懸架前支座后用止推連接板連接。U型夾緊螺栓當(dāng)選用其他連接裝置有困難時(shí)，可采用U型夾緊螺栓。但在車架受扭轉(zhuǎn)載荷最大的范圍內(nèi)不容許采用U型螺栓。當(dāng)采用U型螺栓固定期，為防止主車架縱梁翼面變形，應(yīng)在其內(nèi)側(cè)襯以木塊，坦在消聲器附近，必須使用角鐵等作內(nèi)襯。圖3-17止推連接板的構(gòu)造副車架；2-止推連接板；3-主車架縱梁圖3-18連接支架1-上托架；2-下托架；3螺栓 綜合考慮三種連接方式的特點(diǎn)，以及裝配工藝性，本文設(shè)計(jì)的EQ3090主副車架之間采用止推連接板式。3.3.6副車架的強(qiáng)度校核假如已知車架在危險(xiǎn)工況下，危險(xiǎn)截面的彎矩為，則可計(jì)算出副車架在危險(xiǎn)截面的彎矩，即:副車架最大彎曲應(yīng)力滿足如下強(qiáng)度條件:式中: H—副車架截面高度；—許用彎曲應(yīng)力(可查有關(guān)手冊(cè))。以上所得出的副車架彎矩計(jì)算和強(qiáng)度校核公式完全可以用于設(shè)計(jì)計(jì)算和指導(dǎo)副車架的構(gòu)造設(shè)計(jì)。自卸汽車車廂在舉升過程中，舉升力伴隨舉升角度的變化和貨品下卸量的變化而變化。為了確定油缸最大舉升力和其他支承件的構(gòu)造強(qiáng)度，必須理解車廂在整個(gè)舉升過程中力的變化規(guī)律，可以用解析法或作圖法求得。一般狀況下，用作圖法比較以便。從靜止開始，每隔5°求一次舉升力。作圖措施如下:車廂舉升時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)勻速運(yùn)動(dòng)，是一種力平衡系統(tǒng)。可根據(jù)平衡體三力匯交原則作出力圖(見圖3-18a)。已知條件:貨廂與貨品總質(zhì)量以及質(zhì)心作用點(diǎn)A;油缸支承點(diǎn)以及BB'方向;車廂翻轉(zhuǎn)軸對(duì)翻轉(zhuǎn)軸套的作用點(diǎn)C;假設(shè)車廂；滿載不卸貨，即G為定值。作圖環(huán)節(jié):第一，取力的比例尺度;第二，作出重力AA';第三，作BB'平行線交于A點(diǎn);第四，作CA平行線過A'點(diǎn)交于創(chuàng)點(diǎn);第五，得力平衡三角形AA'創(chuàng)，按力的比例量出力的大小和方向。A'C'為翻轉(zhuǎn)軸對(duì)車廂翻轉(zhuǎn)軸套的反力，C"A為油缸對(duì)車廂支承點(diǎn)的推力，方向如圖3-18所示。第六，車廂舉升每隔5°反復(fù)以上環(huán)節(jié)，將數(shù)據(jù)填入表格，即可得到舉升力的變化規(guī)律。這種措施簡(jiǎn)樸、迅速、較精確，可以指導(dǎo)設(shè)計(jì)。圖3-18舉升力的作圖法通過計(jì)算，得出： 去疲勞系數(shù)為1.4，考慮到自卸汽車的使用條件較差，取動(dòng)荷系數(shù)為4.7，則最大動(dòng)應(yīng)力為： 縱梁材料額16MnReL的屈服極限需用應(yīng)力： 從計(jì)算成果可知，本車架可以安全的承受載荷。4整車總體參數(shù)的選擇和確定4.1重要尺寸參數(shù)自卸汽車尺寸參數(shù)重要有：軸距、輪距、外廓尺寸(車輛長(zhǎng)、寬、高)等，如圖4-1所示由于自卸汽車多在二類貨車底盤上改裝而成，因此其軸距L、輪距B、前懸LF、靠近角γ1等參數(shù)，改裝前后均保持不變。車廂與駕駛室的間距C＝100～250mm。車廂長(zhǎng)度LH應(yīng)根據(jù)額定裝載質(zhì)量和重要運(yùn)送的貨品密度，并參照同類車型車廂尺寸確定。圖4-1自卸汽車的重要尺寸參數(shù)4.1.1外廓尺寸外廓尺寸即指整車的長(zhǎng)、寬、高，由所選的汽車底盤及工作裝置確定，但最大尺寸要滿足法規(guī)規(guī)定。例如在我國GB1589—79“汽車外廓尺寸的界線”中，明確規(guī)定：車輛高不超過4m；車輛寬(不包括后視鏡)不超過2.5m；外開窗、后視鏡等突出部分距車身不超過250mm，車輛長(zhǎng)：貨車不超過12m，半掛汽車列車不超過16.5m，全掛汽車列車不超過20m。但有的國家已放寬某些限制，如英國、德國已經(jīng)有4.2m高的廂式車(見圖4-2)。圖4-2奔馳1838/4×2牽引車帶箱式半掛車對(duì)于超重型或其他某些特種車輛屬于非公路運(yùn)送車輛，不在此規(guī)定的限制之內(nèi)。由于EQ3090是經(jīng)EQ1090改裝而成，故其車高、寬及某些參數(shù)都沒有很大的變化，參照EQ1090以及國內(nèi)外某些同額定總質(zhì)量，裝載質(zhì)量自卸車的尺寸參數(shù)，確定本課題設(shè)計(jì)的EQ3090的外廓尺寸如表4-1：表4-1 EQ3090的外廓尺寸(mm)長(zhǎng)寬高6926247024904.1.2軸距與輪距軸距影響到車輛總長(zhǎng)，最小轉(zhuǎn)向直徑、縱向通過半徑或縱向通過角、軸荷分派和質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，也影響到車輛的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。同一般貨車相比；自卸汽車規(guī)定軸距變短。輪距影響到車輛總寬、橫向通過半徑、轉(zhuǎn)向時(shí)的通道寬度以及車軸的橫向穩(wěn)定性。輪距要與車寬相適應(yīng)，對(duì)汽車列車，規(guī)定掛車輪距和牽引車輪距一致。EQ1090底盤選用EQ1090的底盤，其軸距和輪距應(yīng)與EQ1090相似，故可確定EQ3090的軸距L＝3950mm；輪距輪距B＝1810mm。4.1.3前、后懸汽車的前、后懸直接波及到汽車的靠近角和拜別角，一般規(guī)定都在25°以上，至少不不不小于20°。前懸應(yīng)滿足車輛靠近角和軸荷分派的規(guī)定。前懸與駕駛室、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向器、前保險(xiǎn)杠等總成布置有關(guān)。后懸應(yīng)滿足車輛拜別角和軸荷分派的規(guī)定，同步還要滿足有關(guān)原則的規(guī)定，即對(duì)于客車和全封閉廂式車輛，后懸不得超過軸距的0.65倍；對(duì)于其他車輛，后懸不得超過軸距的0.55倍，但最長(zhǎng)不得超過3.5m。在實(shí)際改裝過程中，后懸變動(dòng)比較多。對(duì)于自卸車，一般要將所選得一般汽車底盤的后懸變短。本文設(shè)計(jì)的EQ3090的前懸LF＝1049mm，后懸LR＝20434.2質(zhì)量參數(shù)4.2.1裝載質(zhì)量對(duì)裝載質(zhì)量，要考慮如下兩方面：用途和使用條件如對(duì)于貨流大，運(yùn)距長(zhǎng)的運(yùn)送，則宜采用大噸位車輛，以便于提高生產(chǎn)率、減少運(yùn)送成本；而對(duì)于貨流多變、運(yùn)距短的運(yùn)送，則宜采用中、小噸位車輛。合理分級(jí)在裝載噸位級(jí)別上，要分布合理，以利于專用車產(chǎn)品的系列化、通用化和原則化。對(duì)于同一底盤，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量提高裝載質(zhì)量。額定裝載質(zhì)量是自卸汽車的基本使用性能參數(shù)之一。目前，中、長(zhǎng)距離公路運(yùn)送趨向使用重型自卸汽車，以便提高運(yùn)送效率、減少運(yùn)送成本，額定裝載質(zhì)量一般為9～19t；而承擔(dān)市區(qū)或市郊短途運(yùn)送的自卸汽車額定裝載質(zhì)量為4.5～9t。同步，還應(yīng)考慮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、部件通用化和零件原則化。此外．額定裝載質(zhì)量還必須與選用的二類貨車底盤容許的最大總質(zhì)量相適應(yīng)。EQ3090是承擔(dān)市區(qū)或市郊短途運(yùn)送的自卸汽車，綜合考慮其額定轉(zhuǎn)載質(zhì)量范圍和EQ3090的最大總質(zhì)量，并參照其他自卸車，確定其裝載質(zhì)量＝4500kg。4.2.2整備質(zhì)量所謂整備質(zhì)量是指專用汽車帶有所有工作裝置及底盤所有的附屬設(shè)備，加滿油和水，但未載人和載貨時(shí)的整車質(zhì)量。整備質(zhì)量是一種重要設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì)運(yùn)送型專用汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有很大影響。據(jù)估計(jì)，載重汽車整備質(zhì)量減少10％，可使經(jīng)濟(jì)性提高8.5％。因此從設(shè)計(jì)原則上講，應(yīng)減少整備質(zhì)量，盡量采用輕質(zhì)金屬材料和非金屬材料，減少原材料消耗，減少制導(dǎo)致本。當(dāng)然整備質(zhì)量在設(shè)計(jì)時(shí)要受到某些條件的制約，如車輛使用的公路條件、原材料質(zhì)量、制造工藝水平等，這些方面都需要綜合考慮。自卸汽車整車整備質(zhì)量是指裝備齊全、加夠燃料、液壓油和冷卻掖的空車質(zhì)量。它一般是：二類底盤整各質(zhì)量與改裝部分質(zhì)量的總和，是自卸汽車總體設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)之一。綜合以上原因，根據(jù)EQ1090的整備質(zhì)量并考慮改裝部分質(zhì)量，確定EQ3090的整備質(zhì)量。4.2.3總質(zhì)量自卸汽車整車整備質(zhì)量是指裝備齊全、加夠燃料、液壓油和冷卻掖的空車質(zhì)量。它一般是：類底盤整各質(zhì)量與改裝部分質(zhì)量的總和，是自卸汽車總體設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)之一。自卸汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，包括駕駛員，并按規(guī)定裝滿貨品的質(zhì)量。其值可按下式確：式中： —自卸汽車總質(zhì)量；—自卸汽車整車整備質(zhì)量； —裝載質(zhì)量； —駕駛員質(zhì)量，按計(jì)算。對(duì)于本文設(shè)計(jì)的EQ3090,其總質(zhì)量為：自卸汽車質(zhì)量運(yùn)用系數(shù)是指裝載質(zhì)量，與整車整備質(zhì)量之比該系數(shù)是一項(xiàng)評(píng)價(jià)汽車設(shè)計(jì)、制造水平的綜合性指標(biāo)。因此，新車型設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)力爭(zhēng)采用新工藝、新材料、新技術(shù)，不停減輕汽車自重，提高汽車性能。有時(shí)候質(zhì)量運(yùn)用系數(shù)也可用裝載質(zhì)量與汽車干質(zhì)量之比來表達(dá)。干質(zhì)量是指汽車整備質(zhì)量減去燃料、冷卻液和附屑設(shè)備的質(zhì)量。這一質(zhì)量運(yùn)用系數(shù)更精確地反應(yīng)當(dāng)車的金屑和其他銹料的運(yùn)用串。不過在一般技術(shù)資料中很少簡(jiǎn)介有關(guān)自卸汽車干質(zhì)量記錄數(shù)值。一般由二類貨車底盤改裝的自卸汽車(＜15t)質(zhì)量運(yùn)用系數(shù)略低于原貨車的質(zhì)量運(yùn)用系數(shù)。國產(chǎn)自卸汽車的＝1.0~1.5，國外自卸汽車的＝1.3~2.0。對(duì)于本文設(shè)計(jì)的EQ3090,其質(zhì)量運(yùn)用系數(shù)為：自卸汽車的質(zhì)心位置是指滿載或空載時(shí)整車質(zhì)量中心位置。自卸汽車的質(zhì)心位置對(duì)使用性能(例如汽車的制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性等)影響很大。因此，自卸汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使質(zhì)心位置靠近原貨車的質(zhì)心位置。4.2.4軸載質(zhì)量最大軸載質(zhì)量是專用汽車在公路行駛時(shí)使用受限制的一種技術(shù)參數(shù)，也是公路和橋梁設(shè)計(jì)載荷原則的根據(jù)。所謂軸載質(zhì)量分派是指車輛某一軸的承載質(zhì)量占整車總質(zhì)量的比例，應(yīng)分空載和滿載兩種工況考慮。改裝后的專用汽車軸載質(zhì)量分派應(yīng)盡量和原車型靠近。對(duì)于單車在滿載條件下，長(zhǎng)頭車