高位自卸车设计

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摘 要

本文设计的高位自卸汽车是装备有车厢高位升高和倾卸两套机构(统称高位自卸汽车的举升机构)。它能将车顺平移举升到一定高度后倾卸货物，特别适合高货台卸货作业。具体实现是采用L型杠杆举升机构将车厢举起，同时有一定后移量，再用单缸倾卸机构将货物倾卸至目标地。

具体设计中，第一部分根据举升高度和后移量计算出举升臂的长度，再根据油缸的布置计算油缸的行程，然后根据简图作受力分析，计算出油缸的举升力和各连接点最大受力和杆的最大受力，最后是L型杠杆机构的校核。第二部分根据车厢最大举升角和油缸的布置计算出油缸的行程和所需最大举升力，同时进行校核。第三部分设计了副车架和副车架以上和举升机构相连的部分，进行了受力分析和强度校核。

关键词: 副车架；L型举升机构；自卸车

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Abstract

In this paper, the design of high dump truck is equipped with two bodies which are a high elevated mechanism and dumping mechanism. (Collectively referred to the high dump truck lifting mechanism). It will give car-pan rose to a certain height before the dumping of goods, especially fitting for discharge operations when the platform is very high. In details, the L type lever of lifting mechanism is adopted to rise the carriage. At the same time the carriage will move behind, then Single-cylinder will be used to dump goods to the target.

In the first part of the design, according to the height of lifting and the length of moving back.The design calculate the length of lift arm. Then according to the location of the cylinder, the design calculate the fuel tank of the itinerary.Then based on the sketch, the design analysis the strength that is given to the components. Finally, there is the examination of the L type lever mechanism. The second part I calculates cylinder's traveling schedule and the largest lifting force according to the large scale angle of climbing and cylinder's arrangement, simultaneously carry on the examination. The third part has designed the sub-frame and the part that connect the lifting organization,then the design carry on the stress analysis and the intensity examination.

Key words: Subframe; L type lever of lifting mechanism; High dump truck

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目 录

1 高位自卸车概述 .................................................. 1 1.1 国内外自卸汽车研究现状及水平 ................................. 1 1.2 课题来源及意义 ............................................... 1 1.3 高位自卸车的一般要求 ......................................... 2 2 举升机构的总体设计 .............................................. 3 2.1 底盘的选用 ................................................... 3 2.2 车厢的选用 ................................................... 3 2.2.1 车厢的选型 ............................................... 3 2.2.2 车厢容积的确定 ........................................... 5 2.2.3 最大举升角的确定 ......................................... 5 2.2.4 车厢的布置 ............................................... 6 2.3 举升机构设计方案的选择 ....................................... 7 2.3.1 举升机构结构形式原理 ..................................... 7 2.3.2 举升机构的选择 .......................................... 10 2.4 举升机构设计计算 ............................................ 10 2.4.2 高位升高机构的计算 ...................................... 12 2.4.3 高位升高和倾斜机构的受力分析 ............................ 13 2.5 初选油缸 .................................................... 14 3 倾卸机构的设计 ................................................. 16 3.1 倾卸机构设计方案及其特点 .................................... 16 3.2 初选倾卸机构油缸 ............................................ 18 3.3 倾卸机构的运动分析和受力分析 ................................ 18 3.4 各受力件的强度校核 .......................................... 19 4 副车架的设计 ................................................... 21 4.1 概述 ........................................................ 21 4.2 副车架的截面形状及尺寸 ...................................... 21 4.3 纵梁的强度校核 .............................................. 22 4.4 副车架的前端形状及安装位置 .................................. 25 4.5 副车架横梁的设计 ............................................ 25 4.5.1 设计要求 ................................................ 25 4.5.2 截面尺寸的选择及材料的选择 .............................. 26 4.5.3 横梁的强度校核 .......................................... 26

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4.6 副车架与主车架的连接 ........................................ 29 结束语 ............................................................ 32 参考文献 .......................................................... 33 致谢 .............................................................. 33

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1 高位自卸车概述

1.1 国内外自卸汽车研究现状及水平

自卸汽车是一种由举升机构操作能自动倾斜物料的运输车辆，在多种领域中广泛应用，种类也越来越多。自20世纪出现以来，不断发展，日趋完善，己成为当今货物运输的主要车辆之一。自卸汽车具有高度机动性和卸货机械化等优点，可以实现全部装卸机械化，从而可以大大缩短装卸时间，提高运输效率，并可节省劳动力，减轻劳动强度。随着汽车制造业的发展，自卸汽车不断采用新材料、新工艺，提高其质量利用系数，具有较大的速度范围和较高的传动效率，控制和操纵更完善，更方便。逐渐发展成为各行业用来降低运输成本，提高劳动生产率的主要运输工具。

各国十分重视在自卸汽车上不断采用先进技术，全面提高自卸汽车的内在质量和使用性能，随着使用范围的不断扩大，用户要求的不断提高，自卸汽车正朝着多品种、系列化、小批量的方向发展。国外企业很注重系列化生产，一般一厂生产多种吨位的车型，广泛采用计算机辅助设计，以提高设计质量和缩短设计研制的周期。

在我国随着国民经济的飞速发展，市场对自卸汽车的需求量将大幅度增加。从 1980年到 1990年年平均递增 18.9%,随着国家宏观调控政策日见成效，使国内汽车市场面临更多的挑战和机遇，自卸汽车所占比例也将逐年增大。“九五”期间专用汽车被列为汽车工业的重点发展对象，而具有多品种、系列化特点的自卸汽车仍然是专用工具中的重要部分。

1.2 课题来源及意义

自卸汽车一般不专门设计，而是在同吨位级的载货汽车上进行改装，也就是利用载货汽车除车厢以外的各总成，附以专门设计的车厢、副车架、液压倾斜机构及动力传动装置，车厢的倾翻动作是由举升机构完成。举升机构作为自卸汽车上的一个特征机构，其设计质量就成为影响国产自卸汽车整车质量的关键因素。

目前国内生产的自卸汽车 ,其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下 ,卸货的高度都是固定的，如果需要货物卸到较高处或使货物堆积的较高些 ,目前的一般自卸汽车就难以满足要求。如:石料厂、煤厂、建筑工地等 ,货物一堆堆的倾卸在货场 ,占地面积较大 ,如想将货物堆积的更高些 ,还需要有铲土机等机械 ,这样将会延误工时 ,影响正常的工作、生产，此时高位自卸汽车显示出其优势。该课题是设计一种高位自卸汽车,它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货，满足不同卸货高度的需要。

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