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1、青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目： 重型礦用自卸車總布置設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動化 姓 名： 曹 永 指導(dǎo)教師： 王玉林 教授 2008 年 6 月 5 號青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘要隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦山工業(yè)也快速發(fā)展，對礦用自卸車的需求量也越來越大，為適應(yīng)這一情況國內(nèi)很多廠家開始設(shè)計(jì)礦用自卸車。本論文對礦用自卸車發(fā)動機(jī)、變速器以及行駛系統(tǒng)的主要部件進(jìn)行了選擇，且對礦用自卸車進(jìn)行了總布置設(shè)計(jì)，其中包括對發(fā)動機(jī)、變速器以及傳動系統(tǒng)進(jìn)行了布置，重點(diǎn)是傳動系統(tǒng)，使它與發(fā)動機(jī)、變速器能達(dá)到最優(yōu)配合。此外，還對礦用自卸車的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分

2、析計(jì)算，以確保自卸車既有足夠的動力，又能夠有好的燃油經(jīng)濟(jì)性。關(guān)鍵詞 爬坡度 傳動系 動力性 經(jīng)濟(jì)性AbstractWith Chinas rapid economic development, mining industry has developed rapidly, the Mine Dump Truck demand is also growing, in order to meet the situation, many domestic manufacturers began developing the design of Mine Dump Truck. In this pape

3、r, I make a choice of the Mine Dump Truck engine, transmission and the main components of traffic system, and describe the layout design of Mine Dump Truck in detail, fix up the engine, transmission and drive system, with a focus on transmission System so that it can achieve optimal corresponds to t

4、he engine and transmission. In addition, the driving force of the Mine Dump Truck and fuel economy were analyzed, to ensure that the dump truck has enough power and good fuel economy.Keywords Climbing degree Transmission Dynamic Economy青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文目錄第一章第一章 緒論緒論.11.1 課題的提出及意義 .11.2 國內(nèi)外自卸車的現(xiàn)狀 .21.2.1

5、國外自卸車概況.21.2.2 國內(nèi)自卸車概況.31.3 主要研究內(nèi)容和方法 .3第二章第二章 礦用自卸車總布置設(shè)計(jì)方案礦用自卸車總布置設(shè)計(jì)方案.42.1 總布置概述 .42.1.1 設(shè)計(jì)目的.42.1.2 設(shè)計(jì)原則.52.1.3 設(shè)計(jì)流程.52.2 自卸車形式的選擇 .62.2.1 軸數(shù)的選擇.62.2.2 驅(qū)動形式的選擇.62.2.3 自卸車的布置形式.62.2.4 輪胎的選擇.62.3 自卸車主要參數(shù)的選擇 .72.3.1 自卸車主要尺寸參數(shù)的確定.72.3.2 自卸車質(zhì)量參數(shù)的確定.82.3.3 自卸車性能參數(shù)的確定.92.4 發(fā)動機(jī)的選擇 .102.4.1 發(fā)動機(jī)形式的選擇.102.4

6、.2 發(fā)動機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇.112.5 傳動系參數(shù)的確定 .122.5.1 最小傳動比的確定.122.5.2 最大傳動比的確定.122.5.3 變速器檔位數(shù)的確定.13青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2.6 自卸車的總體布置 .132.6.1 整車布置的基準(zhǔn)線零線的確定.132.6.2 各部件的布置.142.7 整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計(jì)算 .152.7.1 空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計(jì)算.152.7.2 滿載狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計(jì)算.19第三章第三章 礦用自卸車動力性、經(jīng)濟(jì)性分析礦用自卸車動力性、經(jīng)濟(jì)性分析.213.1 動力性分析 .213.1.1 發(fā)動機(jī)外特

7、性曲線圖的繪制.213.1.2 驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖.213.1.4 動力因數(shù)的計(jì)算.243.2 燃油經(jīng)濟(jì)性分析 .273.2.1 燃油經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)指標(biāo).273.2.2 自卸車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算.29第四章第四章 總結(jié)與展望總結(jié)與展望.36致致 謝謝.38參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).39附錄附錄 A.40附錄附錄 B.41青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1第一章第一章 緒論緒論1.1 課題的提出及意義自卸汽車是利用發(fā)動機(jī)動力驅(qū)動液壓舉升機(jī)構(gòu)，將貨箱傾斜一定角度從而達(dá)到自動卸貨的目的，并依靠貨箱自重使其復(fù)位。按不同的用途自卸汽車可分為兩大類：一類是公路運(yùn)輸用的輕、中、重型（裝載質(zhì)量在 220 噸）普通自卸汽車，這

8、種自卸汽車主要承擔(dān)著泥土、砂石、煤炭等松散貨物的運(yùn)輸工作；另一類是非公路運(yùn)輸用的重型和超重型（額定裝載質(zhì)量在 20 噸以上）自卸汽車，這種自卸汽車主要應(yīng)用于大型礦山、水利、工地等場所，運(yùn)輸?shù)呢浳锿ǔＪ怯膳c其配套的挖掘機(jī)械來完成裝載的。這類自卸車輛在長度、寬度、高度以及軸載荷等方面不受公路法規(guī)的限制，只能在礦山、工地上使用，而不得用于公路運(yùn)輸，稱為礦用自卸汽車。“十一五”期間露天有色金屬礦山和露天煤礦的開發(fā)利用將大幅增長，對礦用車需求將大幅增加。根據(jù)北京中經(jīng)天縱經(jīng)濟(jì)信息中心預(yù)測，今后一段時(shí)期，礦用車國內(nèi)需求和出口將保持快速增長。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前全國礦用車保有量七、八千輛，不過絕大部分是進(jìn)口車

9、或合資組裝車。我國與國外產(chǎn)品的確存在較大差距，開發(fā)重型礦用自卸汽車，符合市場需求和國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。礦用自卸車具有爬坡能力大，轉(zhuǎn)彎半徑小，機(jī)動靈活和道路修筑容易等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于開采分散，地形復(fù)雜，多點(diǎn)排倒的各類礦山。隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，我國重型礦用自卸車的生產(chǎn)將面臨更大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，國際技術(shù)合作和新型礦用自卸車的研制與開發(fā)是我國有關(guān)廠家迎接挑戰(zhàn)、拓展市場的最有效途徑。利用自身的優(yōu)勢，高起點(diǎn)開展國際技術(shù)合作，可以迅速提高產(chǎn)品檔次，形成系列，搶占市場。技術(shù)創(chuàng)新、功能完備、性能可靠將是重型礦用自卸車研究開發(fā)的重點(diǎn)。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和大型礦山現(xiàn)有設(shè)備的更新?lián)Q代，國內(nèi)外礦山

10、對重型礦用自卸車的需求量將會增大，國內(nèi)廠家應(yīng)及早準(zhǔn)備，積極開拓，以提高我國重型礦用自卸車的整體水平，并不斷擴(kuò)大市場占有率。青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文21.2 國內(nèi)外自卸車的現(xiàn)狀自 1963 年由美國 Unit-Rig 公司和 G.E 公司合作研制出世界上第一臺裝載質(zhì)量為 77 噸礦用電動輪自卸車以來，經(jīng)過 30 多年的不斷完善和大量新技術(shù)、新材料、新工藝的采用。重型礦用電動輪自卸車作為汽車的新品種已發(fā)展成熟，形成了以美國德萊塞（Dresser）公司、尤克里德日產(chǎn)（Euclid）公司、尤尼特里格（Unit-Rig）公司等為代表的礦用電動輪自卸車生產(chǎn)企業(yè)，其裝載質(zhì)量已從第一臺的 77 噸上升到目前的

11、 380 噸，并有 108 噸、120 噸、154 噸、170噸、190 噸、220 噸、280 噸、317.5 噸等多個系列。1.2.1 國外自卸車概況國外于 50 年代中期，由于汽車運(yùn)輸在礦山開采中顯示出很大的優(yōu)越性，承載 20 噸以上的礦用自卸車在逐步被應(yīng)用在礦山開采和建筑工地上。到 60 年代其承載量達(dá) 60 噸左右。后由于電傳動的出現(xiàn)，解決了礦用自卸車向大噸位發(fā)展的問題。從而早 60 年代后期，100 噸以上的礦用自卸車紛紛出現(xiàn)。到 70 年代已出現(xiàn)了 200-300 噸的巨型電動輪礦用自卸車。目前世界上生產(chǎn)重型礦用自卸車的國家有：美國、日本、白俄羅斯和法國等國。主要生產(chǎn)廠家有：小松

12、礦用設(shè)備公司、尤克里德-日產(chǎn)公司、尤尼特-里格公司、卡特彼勒、利勃海爾公司、特雷克斯公司和白俄羅斯的別拉斯等。且這些廠家的共同特點(diǎn)是：1）全系列：從最小的 20 噸到最大的 300 噸全系列生產(chǎn)；2）專業(yè)化：主要及關(guān)鍵部件采用專業(yè)廠生產(chǎn)的產(chǎn)品。如發(fā)動機(jī)選用康明斯、底特律（DDC）、MTU 等柴油機(jī)廠生產(chǎn)的產(chǎn)品，電傳動系統(tǒng)選用 G.E、東洋公司產(chǎn)品，變矩器選用艾里森產(chǎn)品，制動器選用洛克威爾產(chǎn)品等；3）完整的配套體系：專業(yè)廠和主機(jī)廠之間形成了一個完整的生產(chǎn)供應(yīng)體系。 由于國際發(fā)達(dá)國家非常重視自卸汽車的生產(chǎn)，自卸汽車生產(chǎn)量占載貨汽車的比例較高，如美國 13%，前蘇聯(lián) 10%。自卸汽車運(yùn)輸量占公路貨運(yùn)

13、量在 50%以上，國外自卸汽車占載貨汽車保有量和年產(chǎn)量都在 20%以上。工程自卸車經(jīng)過十幾年的不斷開發(fā)，不斷改進(jìn)，發(fā)展非常迅猛，各大公司都推出自己的自卸車品牌，力爭在國內(nèi)及國際市場上占有一席之地，最著名的重型自卸車品牌包括瑞典的沃爾沃、德國的奔馳、法國的雷諾、荷蘭的海沃、印度的塔塔、美國的青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3馬克等。1.2.2 國內(nèi)自卸車概況由于礦用自卸車對國家的資源和能源開發(fā)具有密切的關(guān)系及重要的作用，北京和上海于 70 年代初相繼研制出并開始成批生產(chǎn) 20 噸和 32 噸礦用自卸車。目前，國內(nèi)礦用自卸車的研制，基本上已初具系列。國家定點(diǎn)生產(chǎn)礦用自卸車的工廠有：北京重型汽車制造廠、上海

14、重型汽車制造廠、本溪重型汽車廠、湘潭電機(jī)廠和內(nèi)蒙古第二機(jī)械總廠。綜觀我國礦用自卸車制造業(yè)，進(jìn)展比較緩慢，噸位品種尚不齊全，32 噸以上品種尚在起步階段，產(chǎn)品的關(guān)鍵問題是質(zhì)量不過關(guān)，與國外存在較大的差距。具體表現(xiàn)在 1）產(chǎn)品品種不成系列；2）產(chǎn)品性能差質(zhì)量低；3）生產(chǎn)設(shè)備陳舊落后工藝水平低；4）技術(shù)開發(fā)力量分散。近些年來，由于國家相當(dāng)重視礦用自卸車的發(fā)展，我國的各大企業(yè)也開始重視礦用自卸車的開發(fā)也開始形成自己的自卸車品牌。如中國重汽的斯太爾、中國一汽的解放、東風(fēng)集團(tuán)的東風(fēng)等。1.3 主要研究內(nèi)容和方法研究方法如下：1）參考有關(guān)資料初步確定所設(shè)計(jì)礦用車的尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)、通過性參數(shù)等；2）利用有

15、關(guān)參數(shù)初步確定所需發(fā)動機(jī)功率并選擇發(fā)動機(jī)，選定后較核是否足要求；3）根據(jù)所選發(fā)動機(jī)的功率確定傳動系統(tǒng)的各個部件；4）選擇合適的懸架、車橋、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)；5）確定舉升系統(tǒng)；6）選定各系統(tǒng)后進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)；7）完成總布置后進(jìn)行運(yùn)動較核及傳動較核等。8)對整車進(jìn)行動力性與經(jīng)濟(jì)性分析。 第二章主要介紹了礦用自卸車的各個總成的選擇以及整車的布置方案，并確定了所設(shè)計(jì)車的各個總成的參數(shù)以及整車的參數(shù)；第三章對所設(shè)計(jì)的礦用自卸車進(jìn)行了動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性分析以檢驗(yàn)所選的各個總成的參數(shù)和整車參數(shù)青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4是否滿足要求。青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5第二章第二章 礦用自卸車總布置設(shè)計(jì)方案礦用自卸車

16、總布置設(shè)計(jì)方案2.1 總布置概述汽車性能的優(yōu)劣不僅取決于組成汽車的各部件的性能，而且在很大程度上取決于各部件的協(xié)調(diào)和配合，取決于總體布置；總體設(shè)計(jì)水平的高低對汽車的設(shè)計(jì)質(zhì)量、使用性能和產(chǎn)品的生命力起決定性的影響。汽車是一個系統(tǒng)，這是基于汽車只有如下屬性而具備組成系統(tǒng)的條件：（1） 汽車是由多個要素（子系統(tǒng)及連接零件）組成的整體，每個要素對體的行為有影響；（2）組成汽車的各要素對整體行為的影響不是獨(dú)立的（3）汽車的行為不是組成它的任何要素所能具有的由此，汽車具備系統(tǒng)的屬性，對環(huán)境表現(xiàn)出整體性、一輛子系統(tǒng)屬性匹配協(xié)調(diào)的汽車所具備的功能大于組成它的各子系統(tǒng)功能純粹的、簡單的總和、反之，如果子系統(tǒng)的屬

17、性因無序而相互干擾，即便是個體性能優(yōu)良的子系統(tǒng)，其功能也會因相互扼制而抵消，功率循環(huán)、軸轉(zhuǎn)向等就是這樣的典型例子。系統(tǒng)論所揭示的系統(tǒng)整體性和系統(tǒng)功能的等級性必然會映射到設(shè)計(jì)任務(wù)中來、用整體性來解釋汽車設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)是整車性能的綜合優(yōu)化，道理是十分顯然的、汽車設(shè)計(jì)任務(wù)的等級形態(tài)表現(xiàn)為：上位設(shè)計(jì)任務(wù)是確定下位設(shè)計(jì)任務(wù)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，下位設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)上位設(shè)計(jì)功能的手段、上、下位體系可從總體設(shè)計(jì)逐級分至零件設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)無疑處于這種體系的最上位，設(shè)計(jì)子系統(tǒng)的全部活動必須在總體設(shè)計(jì)構(gòu)建的框架內(nèi)進(jìn)行、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)固然重要，但統(tǒng)攬全局、設(shè)計(jì)子系統(tǒng)組合和相互作用體系規(guī)則的總體設(shè)計(jì)對汽車的性能和質(zhì)量的影響更加廣泛、更

18、為深刻。2.1.1 設(shè)計(jì)目的（1） 從技術(shù)先進(jìn)性、生產(chǎn)合理性和使用要求出發(fā)，正確選擇性能指標(biāo)、質(zhì)青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文6量和主要尺寸參數(shù)，提出總體設(shè)計(jì)方案，為各部件設(shè)計(jì)提供整車參數(shù)和設(shè)計(jì)要求；（2） 對各部件進(jìn)行合理布置和運(yùn)動校核； （3） 對整車性能進(jìn)行計(jì)算和控制，保證汽車主要性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)； （4） 協(xié)調(diào)好整車與總成之間的匹配關(guān)系，配合總成完成布置設(shè)計(jì)，使整車的性能、可靠性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.1.2 設(shè)計(jì)原則（1） 汽車的選型應(yīng)根據(jù)汽車型譜、市場需求、產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢和企業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。（2） 選型應(yīng)在對同類產(chǎn)品進(jìn)行深入的市場調(diào)查、使用調(diào)查、生產(chǎn)工藝調(diào)查、樣車結(jié)構(gòu)分析與性能分析及全面

19、的技術(shù)、進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行。（3）應(yīng)從已有的基礎(chǔ)出發(fā)，對原有車型和引進(jìn)的樣車進(jìn)行分析比較，繼承優(yōu)點(diǎn)，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先進(jìn)技術(shù)與結(jié)構(gòu)，開發(fā)新車型。（4）設(shè)計(jì)應(yīng)遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、法規(guī)、法律，不得侵犯他人權(quán)利。（5）力求零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化。2.1.3 設(shè)計(jì)流程（1）調(diào)查研究與初始決策：選定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作及方針原則；（2）總體方案設(shè)計(jì):根據(jù)所選定的目標(biāo)及對開發(fā)目標(biāo)制定的工作方針、設(shè)計(jì)原則等主導(dǎo)思想提出整車設(shè)想，即概念設(shè)計(jì)或構(gòu)思設(shè)計(jì)；（3）繪制總布置草圖,確定整車主要尺寸、質(zhì)量參數(shù)與性能以及各總成的基本形式；（4）車身造型設(shè)計(jì)及繪制車身布置圖：繪制不同外形

20、、不同色彩的車身外形圖；制作相應(yīng)的造型的1：5整車模型；從中選優(yōu)后，再制作1：5或1：1的精確模型；（5）編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書；（6）汽車總布置設(shè)計(jì)；青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文7（7）總成設(shè)計(jì)；（8）試制、試驗(yàn)、定型。2.2 自卸車形式的選擇2.2.1 軸數(shù)的選擇汽車可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽車的結(jié)構(gòu)等。隨著汽車載重量的增加，各相關(guān)總成也要相應(yīng)的加大，汽車的自重也要增加，這樣會造成汽車單軸的負(fù)荷增加，為了降低單軸負(fù)荷，常采用增加軸數(shù)的方法，這樣可以提高載重量而不增加單軸負(fù)荷，同時(shí)還不會增加車箱底板的離地高度

21、，提高通用化、系列化水平，便于生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本等。鑒于以上情況，本自卸車采用三軸。2.2.2 驅(qū)動形式的選擇 汽車的驅(qū)動形式有 42、44、62、64、66、84、88 等。汽車的用途、總質(zhì)量和對車輛通過性能的要求等，是影響選取驅(qū)動形式的主要因素。增加驅(qū)動輪數(shù)能夠提高汽車的通過能力，驅(qū)動輪數(shù)越多，汽車的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，整備質(zhì)量和制造成本也隨之增加，同時(shí)也使汽車的總體布置工作變的困難。為了提高本自卸車的通過性和爬坡能力，采用 64 的驅(qū)動形式。2.2.3 自卸車的布置形式 汽車的布置形式是指發(fā)動機(jī)、驅(qū)動橋和車身（或駕駛室）的相互關(guān)系和布置特點(diǎn)而言。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)以外，

22、其布置形式對使用性能也有重要影響。本自卸車采用發(fā)動機(jī)前置后橋驅(qū)動的形式其優(yōu)點(diǎn)是：可以采用直列、V 型或臥式發(fā)動機(jī)；發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障容易；發(fā)動機(jī)的接近性良好，維修方便；離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，容易布置。2.2.4 輪胎的選擇 輪胎及車輪用來支撐汽車，承受汽車重力，在車軸和地面之間傳力，駕駛青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文8人員經(jīng)操縱轉(zhuǎn)向輪可實(shí)現(xiàn)對汽車運(yùn)動方向的控制。 輪胎及車輪對汽車的許多重要性能，包括動力性、經(jīng)濟(jì)性、通過性、操縱穩(wěn)定性、制動性及行駛安全性和汽車的承載能力都有影響。輪胎及車輪不見應(yīng)滿足的基本要求：足夠的負(fù)荷能力和速度能力；較小的滾動阻力和行駛噪聲；良好的均勻性和質(zhì)量平衡性；耐磨

23、損、耐老化、抗刺扎和良好的氣密性；質(zhì)量小、價(jià)格低、拆裝方便、互換性好?？紤]以上種種因素且參照國家標(biāo)準(zhǔn) GB 51682 本自卸車選用 S1203090-164X 型輪胎。2.3 自卸車主要參數(shù)的選擇2.3.1 自卸車主要尺寸參數(shù)的確定（1）外廓尺寸外廓尺寸 汽車的長、寬、高稱為汽車外廓尺寸。在公路和市內(nèi)行駛的汽車最大外廓尺寸受有關(guān)法規(guī)限制而不能隨意確定，而礦用自卸車是非公路用車輛可以不受法規(guī)限制。本自卸車的長寬高為 8557mm3000mm3400mm。（2）軸距的確定軸距的確定 軸距對整備質(zhì)量、汽車總長、汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動軸長度、縱向通過半徑等有影響。當(dāng)軸距短時(shí)，上述指標(biāo)減小。此外，軸距

24、還對軸荷分配、傳動軸夾角有影響。軸距過短會使車廂長度不足或后懸過長；汽車上坡、制動或加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動性或操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動增大，對平順性不利；萬向節(jié)傳動軸的夾角增大?？紤]到以上種種情況，本自卸車前軸和中軸的距離為 3600mm，中軸和后軸的距離為 1450mm。（3）汽車的輪距的選擇汽車的輪距的選擇 改變汽車的輪距會影響車廂或駕駛室內(nèi)寬、汽車總寬、總質(zhì)量、側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎直徑等因素發(fā)生變化。增大輪距則車廂內(nèi)寬隨之增加，并有利于增加側(cè)傾剛度，汽車橫向穩(wěn)定性變好；但是汽車的總寬和總質(zhì)量及最小轉(zhuǎn)彎直徑等增加，并導(dǎo)致汽車的比功率、比轉(zhuǎn)矩指標(biāo)下降，機(jī)動性變壞。鑒于以上因素，本

25、自卸車的前輪距為 2400mm，中后輪距均為 2198mm。（4）前懸和后懸的確定前懸和后懸的確定 前懸尺寸對汽車通過性、碰撞安全性、駕駛員視野、前鋼板彈簧長度、上青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文9車和下車的方便性以及汽車造型均有影響。增加前懸尺寸，減小了汽車的接近角，使通過性降低，并使駕駛員視野變壞。又因在前懸這段尺寸內(nèi)要布置保險(xiǎn)杠、散熱器風(fēng)扇、發(fā)動機(jī)、轉(zhuǎn)向器等部件，故前懸不能縮短。綜合考慮以上因素，本自卸車的前懸為 1677mm。 后懸尺寸對汽車通過性、汽車追尾時(shí)的安全性、汽車造型等有影響，并取決于軸距和軸荷分配的要求。后懸長，則汽車離去角減小，使通過性降低?？傎|(zhì)量在 1.814.0t 的貨車后懸

26、一般在 12002200mm 之間，特長貨箱的汽車后懸可達(dá)到 2600mm，但不得超過軸距的 55%。本自卸車的載重量為 25t，綜合考慮以上因素其后懸長度為 1850mm。2.3.2 自卸車質(zhì)量參數(shù)的確定（1）整車整備質(zhì)量整車整備質(zhì)量 整車整備質(zhì)量是指車上帶上所有裝備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水、但沒有裝貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量。整車整備質(zhì)量對汽車的制造成本和燃油經(jīng)濟(jì)性有影響。為了節(jié)約燃料，降低排放量應(yīng)盡量減少整車整備質(zhì)量。其措施主要有：新設(shè)計(jì)的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理，采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料，如塑料、鋁合金等。在設(shè)計(jì)初需估算整車整備質(zhì)量。本自卸車的整車整備質(zhì)量約為 18t。（2）質(zhì)量系數(shù)

27、質(zhì)量系數(shù) 汽車的整備質(zhì)量利用系數(shù) m0是汽車的裝載量與整備質(zhì)量之比，即Gm0mm0=0mmG它表明單位汽車整備質(zhì)量所承受的汽車裝載質(zhì)量。顯然，此系數(shù)越大表明該車型的材料利用率越高和設(shè)計(jì)與工藝水平越高。因此，設(shè)計(jì)新車型時(shí)在保證汽車零部件的強(qiáng)度、剛度及可靠性與壽命的前提下，應(yīng)力求減輕其質(zhì)量，增大這一系數(shù)值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)礦用自卸車的質(zhì)量利用系數(shù)值的范圍為當(dāng)45t 時(shí)為 1.31.7。本自卸車的質(zhì)量系數(shù)為 1.38，滿足要求。GM（3）汽車總質(zhì)量汽車總質(zhì)量青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文10 汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時(shí)的整車質(zhì)量。在設(shè)計(jì)初期需要估算。本自卸車的總質(zhì)量約為 43t。（4）軸荷分配軸

28、荷分配 汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載狀態(tài)下，各車軸對支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。軸荷分配對輪胎壽命和汽車的許多使用性能有影響。從各輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個車輪的負(fù)荷應(yīng)相差不大；為了保證汽車有良好的動力性和通過性，驅(qū)動橋應(yīng)有足夠大的負(fù)荷，而從動軸上的負(fù)荷可以適當(dāng)減小，以利減小從動輪滾動阻力和提高在環(huán)路面上的通過性；為了保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性，又要求轉(zhuǎn)向軸的負(fù)荷不應(yīng)過小。這是相矛盾的需綜合考慮兩方面的因素使其達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。本自卸車空載前軸約占后 50.8%,中軸約占 24.6%, 后軸約占 24.6%;滿載前軸約占后28.3%,中軸約占 35.8

29、5%,后軸約占 35.85%。（見 2.7）2.3.3 自卸車性能參數(shù)的確定1）動力性參數(shù)動力性參數(shù)（1）最高車速：由于自卸車行駛在礦山上，路面條件很復(fù)雜故車速不應(yīng)過高，本自卸車的最高車速為 51km/h。（2）上坡能力：由于礦山上坡度較大并且路面多為碎石，故自卸車對爬坡能力要求很高，本自卸車的最大爬坡度為 37%。（3）加速時(shí)間：汽車在平直良好路面上，從原地起步開始以最大加速度加速到一定車速所用去的時(shí)間，稱為加速時(shí)間。（4）汽車比功率和比轉(zhuǎn)矩 比功率是汽車所裝發(fā)動機(jī)的標(biāo)定最大功率與汽車最大總質(zhì)量之比，它可以綜合反應(yīng)去汽車的動力性，比功率大的汽車加速性能、速度性能要好于比功率小的汽車。我國 G

30、B72581997機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件規(guī)定：對農(nóng)用運(yùn)輸車比功率大于 4.0kW/t，而其它機(jī)動車比功率大于 4.8 kW/t.本自卸車的比功率為 5.85 kW/t，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。比轉(zhuǎn)矩是汽車 所裝發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。它反應(yīng)了汽車的牽引能力。貨車總質(zhì)量 80135 噸的比轉(zhuǎn)矩范圍為 3844Nm/t.本自卸車的青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文11比轉(zhuǎn)矩為 38.2Nm/t，符合要求。2）燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù) 汽車在良好的水平硬路面上以直接檔滿載等速行駛 100 km 時(shí)的最低燃料消耗量 Q(L100km)，稱為汽車的“百公里最低燃料消耗量”，是汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性常用的評價(jià)指標(biāo)。它

31、也是滿載的汽車在良好的硬路面上用直接檔以經(jīng)濟(jì)車速等速行駛時(shí)的百公里耗油量。該值越小越好。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知礦用自卸車的單位質(zhì)量百公里燃油消耗量的范圍為 1.431.53L/（100tkm）。3）汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑 汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑是汽車機(jī)動性的主要參數(shù)。最小轉(zhuǎn)彎直徑是指當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)由轉(zhuǎn)向中心至前外輪接地中心的距離，它反映了汽車通過小曲率半徑彎曲道路的能力和在狹窄路面上或場地上調(diào)頭的能力。其值與汽車的軸距、輪距及轉(zhuǎn)向車輪的最大轉(zhuǎn)角等有關(guān)，并應(yīng)根據(jù)汽車的類型、用途、道路條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及軸距等尺寸選取。GB725897 中規(guī)定：機(jī)動車的最小轉(zhuǎn)彎直徑，以外輪軌跡中心為基線測量其值不

32、得大于 24m。當(dāng)轉(zhuǎn)彎直徑 24m 是前轉(zhuǎn)向軸和末軸的內(nèi)輪差不得大于 3.5m。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)礦用自卸車的最小轉(zhuǎn)彎直徑為：當(dāng)裝載質(zhì)量大于 45t 時(shí)為 15.019.0m 當(dāng)裝載質(zhì)量小于 45t 時(shí)為 18.024.0m.本自卸車的最小轉(zhuǎn)彎直徑取值范圍為 15.019.0m。本自卸車的最小轉(zhuǎn)彎直徑為17.3m 滿足要求。4）通過性參數(shù)通過性參數(shù) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知：礦用自卸車的最小離地間隙應(yīng)大于 320mm。本自卸車的最小離地間隙為 386mm。5）制動性參數(shù)制動性參數(shù)常以制動距離、制動減速度和制動踏板力作為汽車制動性能的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)和評價(jià)參數(shù)。制動距離是指在良好的試驗(yàn)跑道上和規(guī)定的車速下，緊急制動時(shí)由踩

33、制動踏板起到完全停車的距離。我國通常以車速為 30kmh 和 50kmh 的最小制動距離來評比不同車型的制動效能。對于緊急制動時(shí)踏板力，貨車要求不大于 700N。本礦用自卸車對制動參數(shù)的要求為最大制動距離為 18m。青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文122.4 發(fā)動機(jī)的選擇2.4.1 發(fā)動機(jī)形式的選擇 就世界范圍而言，大型汽車的發(fā)動機(jī)已經(jīng)柴油化，中型汽車也多采用柴油機(jī)，輕型載貨汽車采用柴油機(jī)的也不少，甚至歐洲已將小型高速柴油機(jī)用到某些轎車上。與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)具有油耗低、燃料經(jīng)濟(jì)性好、無點(diǎn)火系統(tǒng)，故障少、工作更可靠，耐久性好、壽命長，排氣污染較低和防火安全性好等優(yōu)點(diǎn)。但一般柴油機(jī)的振動及噪聲較大，輪廓

34、尺寸及質(zhì)量較大，造價(jià)較高，起動較困難并易冒黑煙。近年來，由于柴油機(jī)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝方面的不斷完善，其上述缺點(diǎn)已得到較好的克服。較大馬力、高轉(zhuǎn)速、低噪聲、小型化且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的柴油機(jī)的研制開發(fā)成功，使裝柴油機(jī)的輕型汽車日益增多，在轎車上的裝用也取得成功。鑒于柴油機(jī)的特性，本自卸車選用柴油機(jī)。 按氣缸排列型式，發(fā)動機(jī)又有直列、水平對置和 V 型等區(qū)別。直列式的結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、造價(jià)低廉、工作可靠、寬度小、易布置，因而在中型及以下的貨車上和排量不大的轎車上得到了廣泛應(yīng)用。本自卸車采用直列式。 按冷卻方式，發(fā)動機(jī)又有水冷式和風(fēng)冷式之分。水冷發(fā)動機(jī)冷卻均勻可靠，散熱好，氣缸變形小，缸蓋、活塞等主要零件

35、的熱負(fù)荷較低，可靠性高；能很好地適應(yīng)大功率發(fā)動機(jī)的冷卻要求；發(fā)動機(jī)增壓后也易于采取措施(加大水箱、增加泵量)加強(qiáng)散熱；噪聲?。还时咀孕盾嚥捎盟浒l(fā)動機(jī)。青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文132.4.2 發(fā)動機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 發(fā)動機(jī)功率愈大則汽車的動力性愈好，但功率過大會使發(fā)動機(jī)功率利用率降低，燃料經(jīng)濟(jì)性下降，動力傳動系的質(zhì)量也要加大。因此，應(yīng)合理地選擇發(fā)動機(jī)功率。 可根據(jù)最高車速估算發(fā)動機(jī)的功率：= (2-1)maxeP)761403600(13maxmaxaDaraTvACvgfm式中，為發(fā)動機(jī)最大功率（kw）；maxeP為傳動系效率，對驅(qū)動橋用單級主減速器的 42 汽車可取為 90%；T為汽車總

36、質(zhì)量（kg）；amg為重力加速度（m/）；2s為滾動阻力系數(shù)，對乘用車=0.01651+0.01（-50），對貨車取 0.02，rfrfav礦用自卸車取 0.03；為空氣阻力系數(shù)，乘用車取 0.300.35，貨車取 0.801.00，DaaCvv代入；用max客車取 0.600.70，這里取 0.9；A 為汽車正面投影面積（）。2m代入數(shù)據(jù)可得：= maxeP)761403600(13maxmaxaDaraTvACvgfm kW6 .23039.19183. 0146.1693.17483. 0151761405 .109 . 051360003. 08 . 94200083. 013）（）（

37、據(jù)此，本自卸車選用 LANDKING WP12.366N 系列發(fā)動機(jī)，其最大功率為246kw,對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為 1800r/min.最大轉(zhuǎn)矩為 1603Nm,其對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為12001400r/min。均滿足使用要求。青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文142.5 傳動系參數(shù)的確定2.5.1 最小傳動比的確定整車傳動系最小傳動比的選擇，可根據(jù)最高車速及其功率平衡圖來確定。 在普通的載貨汽車上，變速器的最高檔大都取 1.0，則傳動系的最小總傳動比即為驅(qū)動橋的主減速比 io，若有超速檔或副變速器、分動器時(shí)，最小傳動比則為它們的速比和 i 的乘積。本自卸車的最小傳動比為 8.85。2.5.2 最大傳動比的確定 最大傳

38、動比為變速器的頭檔速比與主減速比的乘積。該速比主要是用于汽車爬坡或道路條件很差（阻力大）的情況下（此時(shí)空氣阻力可以不計(jì)）汽車仍能行駛。此時(shí)變速器最大速比為： （2-1max0(cossin)keTmg friTi2）由此公式可得11.9761ki式中 最大爬坡度， R車輪滾動半徑，m本自卸車的最大傳動比至少為 8.8511.976=105.9。2.5.3 變速器檔位數(shù)的確定 變速器檔位數(shù)的多少，要根據(jù)汽車的類型，使用條件和性能要求及最高檔和最低檔的速比范圍大小而定。 載貨汽車的噸位越小，檔位數(shù)可取少些，隨著噸位的增大，檔位數(shù)也增多。這主要從動力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及需要進(jìn)行選擇。

39、檔位數(shù)越多，發(fā)動機(jī)的功率利用率越高(高功率區(qū)工作時(shí)間長)，既增加了動力性，同時(shí)也增加了發(fā)動機(jī)在低油耗區(qū)工作的可能性，提高青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文15了燃油經(jīng)濟(jì)性。綜合考慮自卸車的工作環(huán)境和以上因素，本自卸車選用國產(chǎn)伊頓 RT-1150C 型，九檔機(jī)械式，雙中間軸，浮動主軸允許最大功率 265kw。其中低擋傳動比為 12.42，滿足設(shè)計(jì)要求。2.6 自卸車的總體布置2.6.1 整車布置的基準(zhǔn)線零線的確定汽車在滿載狀態(tài)下，確定整車的零線(三維坐標(biāo)面的交線)、正負(fù)方向及標(biāo)注方式。 (1)整車在滿載狀態(tài)、車頭向左來確定整車的坐標(biāo)線。 X 坐標(biāo)線：通過左右前輪中心的鉛垂面，在側(cè)視和俯視圖上的投影線即為

40、XX 坐標(biāo)線，前為“-”后為“+”，該線標(biāo)記為 。 0 xZ 坐標(biāo)線：取車架縱梁上翼面上較長的一段平面，或承載式車身中部底板的下表面，并與水平面平行時(shí)，該面在前視和側(cè)視圖上的投影線即為 Z 坐標(biāo)線，上為“+”、下為“-”，標(biāo)記為 。 0z y 坐標(biāo)線：通過汽車縱向中心線的鉛垂面，在前視和俯視圖上的投影線為了Y 坐標(biāo)線，前視圖中右側(cè)為“+”、右側(cè)為“-”，標(biāo)記為 。 0y(2)在新車設(shè)計(jì)時(shí)，整車的坐標(biāo)線確定后，車身(車頭、駕駛室)、車架的坐標(biāo)線也確定了，三者是統(tǒng)一的。如果用現(xiàn)有的車身、車架拼裝新車型，則三者的坐標(biāo)線不一定一致。因?yàn)樗x用的車身、車架已有自己的坐標(biāo)線，而布置在新車上時(shí)，其坐標(biāo)線不一

41、定與新車的坐標(biāo)線重合，因布置上的需要會造成差值，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)記住這一差值，作為設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)。原車身、車架的坐標(biāo)不隨新車的坐標(biāo)而變動。在繪制總布置圖時(shí)，先確定零線的位置。一般是從側(cè)視圖上開始，根據(jù)整車的前懸及車架上表面至地面的高度，確定 X 和 Z 坐標(biāo)線的交點(diǎn)，然后通過該點(diǎn)畫一水平線和一垂直線，分別代表和。0 x0z青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文162.6.2 各部件的布置1）發(fā)動機(jī)的布置 發(fā)動機(jī)的上下位置對離地間隙和駕駛員視野有影響。貨車通常將發(fā)動機(jī)布置在前軸上方，考慮到懸架緩沖塊脫落以后，前軸的最大向上跳動量能達(dá)到70100mm，這就要求發(fā)動機(jī)有足夠高的位置，以防止前軸碰壞發(fā)動機(jī)油底殼。油底殼通

42、常設(shè)計(jì)成深淺不一的形狀，使位于前軸上方的地方最淺，同時(shí)再將前梁中部鍛成下凹形狀。所有這些措施將有利于降低發(fā)動機(jī)位置的高度，并使發(fā)動機(jī)罩隨之降低，有利于降低質(zhì)心高度。此外，還要檢查油底殼與橫拉桿之間的間隙。發(fā)動機(jī)高度位置確定后，用氣缸體前端面與曲軸中心線交點(diǎn) K 到地面高度尺寸 b 來標(biāo)明其高度位置。本自卸車的 b 為 920mm。在發(fā)動機(jī)的高度位置初步確定后，風(fēng)扇和散熱器的高度隨之而定，要求風(fēng)扇中心和散熱器中心相重合，以使散熱器在整個面積上接受風(fēng)扇的吹風(fēng)冷卻。為了保證空氣的流暢，散熱器和風(fēng)扇之間的距離應(yīng)不小于 50mm。本自卸車散熱器和風(fēng)扇之間的距離為 78mm。 發(fā)動機(jī)的前后位置會影響汽車的

43、軸荷分配、發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動汽車的傳動軸長度和夾角以及貨車的面積使用率。為了減小傳動軸夾角，發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動汽車的發(fā)動機(jī)常布置成向后傾斜狀，使曲軸中心線與水平線之間形成 14夾角。本自卸車的傳動軸夾角較小故發(fā)動機(jī)曲軸中心與水平線重合。2）傳動系的布置 由于發(fā)動機(jī)、離合器、變速器裝成一體，所以在發(fā)動機(jī)位置確定后，包括發(fā)動機(jī)、離合器、變速器在內(nèi)的動力總成位置也隨之而定。驅(qū)動橋的位置取決于驅(qū)動輪的位置，同時(shí)為了使左右半軸通用，差速器殼體中心線一應(yīng)與汽車中心線重合。本自卸車傳動軸夾角為 3。其當(dāng)量夾角為=4.24，又e其中 n 為 1900r/min,可得=219.6rad/s800rad/s 滿足

44、要求。n21212e3）懸架的布置 貨車的前、后懸架多采用縱置半橢圓形鋼板彈簧。為了滿足轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)所需要的空間，常將前鋼板彈簧布置在縱梁下面。鋼板彈簧前端通過彈簧銷和支青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文17架與車架連接，而后端用吊耳和支架相連。這樣布置有利于緩和來自路面的沖擊。本自卸車即采用了此種布置形式。4）轉(zhuǎn)向裝置的布置 轉(zhuǎn)向盤位于駕駛員座椅前方，為保證駕駛員能舒適的進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，應(yīng)注意轉(zhuǎn)向盤平面與水平面之間的夾角，并以取得轉(zhuǎn)向盤前部盲區(qū)距離最小為佳，同時(shí)轉(zhuǎn)向盤又不應(yīng)當(dāng)影響駕駛員觀察儀表，還要照顧到轉(zhuǎn)向盤周圍（如風(fēng)擋玻璃等）有足夠的空間。 前懸架采用鋼板彈簧時(shí)，為了避免懸架運(yùn)動與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)現(xiàn)

45、象，應(yīng)將轉(zhuǎn)向器布置在前鋼板彈簧跳動中心附近，即前鋼板彈簧前支架偏后不多的位置處。5）制動系的布置 踩下制動踏板所需要的力，比踩下油門踏板要大得多，因此，制動踏板應(yīng)布置在更靠近駕駛員處，并且還要做到腳制動踏板和手制動操縱輕便。還應(yīng)檢查桿件運(yùn)動時(shí)有無干涉和死角，更不應(yīng)當(dāng)在車輪跳動時(shí)自行制動。 6）油箱、蓄電池的布置 根據(jù)汽車的最大續(xù)駛里程來確定油箱的容積。布置油箱時(shí)應(yīng)使其遠(yuǎn)離消聲器和排氣管，否則應(yīng)當(dāng)加裝有效的隔熱裝置。蓄電池應(yīng)與起動機(jī)位于同側(cè)，并且它們之間的距離越近越好，以縮短線路，同時(shí)還要考慮拆裝方便性和良好的接近性。根據(jù)以上原則布置如下圖 2-1，2-2，2-3。2.7 整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)

46、心高度的計(jì)算2.7.1 空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計(jì)算整車整備質(zhì)量(自重) Mc 按下式計(jì)算Mc = （2-ONiiM13）青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文18圖 2-1 總布置設(shè)計(jì)主視圖圖 2-2 總布置設(shè)計(jì)左視圖青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文19圖 2-3 總布置設(shè)計(jì)俯視圖式中 用估算整車整備質(zhì)量的全部總成數(shù)量(總成的劃分可根據(jù)實(shí)際ON情況由設(shè)計(jì)人員自定)； Mc 整車裝備質(zhì)量，kg。由各個總成的質(zhì)量可得：Mc=+=1500kg+1000kg+4000kg+2500kg+500kg+500 321MMM12Mkg +500 kg+500kg+1000kg +1000kg+3000kg100

47、0kg=18000kg式中 發(fā)動機(jī)的質(zhì)量 1500kg 變速器的質(zhì)量 1000kg1M2M車廂的質(zhì)量 4000kg 車架的質(zhì)量 2500kg3M4M駕駛室的質(zhì)量 500kg 舉升系統(tǒng)的質(zhì)量 500kg5M6M水廂、風(fēng)扇的質(zhì)量 500kg 前懸架的質(zhì)量 500kg7M8M后懸架的質(zhì)量 1000kg 前橋的質(zhì)量 1000kg9M10M中、后橋的質(zhì)量 3000kg 儲氣筒、油箱的質(zhì)量 1000kg11M12M以自卸車與前軸相距 1700mm 的垂線與水平面的交點(diǎn)為原點(diǎn)，水平線為 x 軸建立直角坐標(biāo)系可得各個總成質(zhì)心的坐標(biāo)。如下：（1600mm，1062mm） （3200mm，950mm） （5500

48、mm，2100mm）1M2M3M（3700mm，1064mm） （800mm，2000mm） （2200mm，2066mm）4M5M6M青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文20（550mm，921mm） （1700mm，630mm） （6000mm，630mm）7M8M9M（1700mm，630mm） （6000mm，630mm） （3700mm，946mm）10M11M12M由以上坐標(biāo)點(diǎn)可得質(zhì)心的橫坐標(biāo)為:=（15001.6+10003.2+40005.5+25003.7+5000.8+0 x5002.2+5000.55+5001.7+10006+10001.7+30006+10003.7）/18000

49、=3.826（m）縱坐標(biāo)為:=(15001.062+10000.95+40002.1+25001.064+5002+5002.00y66+5000.921+5000.63+10000.63+10000.63+30000.63+10000.946)/18000=1.139(m)由此可得質(zhì)心的坐標(biāo)為（3826mm，1139mm）,質(zhì)心與前軸的距離為 3826mm-1700mm=2126mm（見圖 2-4）。2.1262.199F中后F前G空載圖 2-4 空載軸荷示意圖前軸荷=89688.7N；前F325. 4199. 28 . 918000中后軸荷后F =- =180009.8-89688.7=8

50、6711.3N；gMc前F又中后軸荷相等可得中軸荷為 43355.65N，后軸荷為 43355.62；軸荷比例分配為:前軸占 50.8%,中軸占 24.6%, 后軸占 24.6%；質(zhì)心高度為 1139mm。青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文212.7.2 滿載狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計(jì)算滿載狀態(tài)下整車質(zhì)量的計(jì)算:整車最大總質(zhì)量（總重）按下式計(jì)算：tM=tM11NiiM式中 N1用于估算整車最大總質(zhì)量的全部總成和負(fù)載的數(shù)量（一般在整車整備質(zhì)量基礎(chǔ)上加上乘員和最大裝載質(zhì)量）。=+=1500kg+1000kg+29000kg+2500kg+500kg+500 tM321MMM12Mkg +500

51、kg+500kg+1000kg +1000kg+3000kg1000kg=43000kg式中 發(fā)動機(jī)的質(zhì)量 1500kg 變速器的質(zhì)量 1000kg1M2M車廂與貨物的質(zhì)量 29000kg 車架的質(zhì)量 2500kg3M4M駕駛室的質(zhì)量 500kg 舉升系統(tǒng)的質(zhì)量 500kg5M6M水廂、風(fēng)扇的質(zhì)量 500kg 前懸架的質(zhì)量 500kg7M8M后懸架的質(zhì)量 1000kg 前橋的質(zhì)量 1000kg9M10M中、后橋的質(zhì)量 3000kg 儲氣筒、油箱的質(zhì)量 1000kg11M12M以自卸車與前軸相距 1700mm 的垂線與水平面的交點(diǎn)為原點(diǎn)，前端面為 y 軸建立直角坐標(biāo)可得各個總成質(zhì)心的坐標(biāo)。如下：

52、 （1600mm，1062mm） （3200mm，950mm） 1M2M（5500mm，2100mm）3M（3700mm，1064mm） （800mm，2000mm） 4M5M（2200mm，2066mm）6M（550mm，921mm） （1700mm，630mm） 7M8M（6000mm，630mm）9M（1700mm，630mm） （6000mm，630mm） 10M11M青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文22（3700mm，946mm）12M由以上坐標(biāo)點(diǎn)可得質(zhì)心的橫坐標(biāo)為:=（15001.6+10003.2+290005.5+25003.7+5000.8+5002.2+5000 x0.55+500

53、1.7+10006+10001.7+30006+10003.7）/18000=4.799（m）縱坐標(biāo)為：=(15001.062+10000.95+290002.1+25001.064+5002+50y002.066+5000.921+5000.63+10000.63+10000.63+30000.63+10000.946)/18000=1.698（m）由此可得質(zhì)心的坐標(biāo)為（4799mm，1698mm）可知質(zhì)心與前軸的距離為 4799mm-1700mm=3099mm由圖 2-5 可得：可得前軸荷為:=119453.5N前F325. 4226. 18 . 943000中后軸荷為:后F =- =43

54、0009.8-119453.5=301946.5NgMc前F又中后軸荷相等可得中軸荷為:150973.25N，后軸荷為:150973.25N軸荷比例分配為:前軸占后 28.3%,中軸占 35.85%,后軸占 35.85%，質(zhì)心高度為 1689mm。3.0991.226F中后F前G滿載圖 2-5 滿載軸荷示意圖青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文23第三章 礦用自卸車動力性、經(jīng)濟(jì)性分析3.1 動力性分析3.1.1 發(fā)動機(jī)外特性曲線圖的繪制由生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)可得發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速與功率以及轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系如表 3-1。表 3-1 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與功率扭矩的關(guān)系轉(zhuǎn)速（r/min）扭矩（Nm） 功率（kw） 800 12

55、12 101.53 900 1309 123.36 1000 1603 167.85 1100 1600 184.29 1200 1603 201.42 1300 1602 218.20 1400 1603 234.99 1500 1533 240.79 1600 1459 244.44 1700 1377 245.12 1800 1304 245.78 1900 1243 247.30由此可得發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速與功率的關(guān)系圖以及轉(zhuǎn)速與扭矩的關(guān)系如圖 3-1，圖 3-2；3.1.2 驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖由發(fā)動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩以及變速器的各檔傳動比可得各檔的驅(qū)動力。青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文24由，又

56、r=0.63m，=0.83，=8.25 可得：riiTFTgtqt00377. 0iirnugaT0i發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與各檔的自卸車速度與驅(qū)動力之間的關(guān)系如表 3-2，3-3 所示。600800100012001400160018002000800100012001400160018002000功 功 功 功 功 n/(r/min)功 功 功 功 功 N.m圖 3-1 發(fā)動機(jī)外特性曲線圖青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文25600800100012001400160018002000100150200250300350功 功 功 功 功 n/(r/min)功 功 功 功 功 kw/h圖 3-2 發(fā)動機(jī)外特性曲

57、線圖表 3-2 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與各檔車速的關(guān)系轉(zhuǎn)速（r/min）I 檔車速(km/h)II 檔車速(km/h)III 檔車速(km/h)IV 檔車速(km/h)V 檔車速(km/h)VI 檔車速(km/h)VII 檔車速(km/h)VIII 檔車速(km/h)8002.593.534.746.398.6911.8615.9021.479002.913.975.337.199.7813.3417.8924.1510003.244.415.927.9910.8714.8319.8826.8411003.564.866.528.7911.9516.3121.8729.5212003.885.307.11

58、9.5913.0417.7923.8632.2013004.215.747.7010.3914.1219.2825.8434.8914004.536.188.2911.1915.2120.7627.8337.5715004.866.628.8911.9816.3022.2429.8240.2616005.187.069.4812.7817.3823.7231.8142.9417005.507.5010.0713.5818.4725.2133.8045.6218005.837.9510.6614.3819.5626.6935.7848.31青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2619006.158.3911

59、.2615.1820.6428.7137.7750.99又空氣阻力為： ；NNAuCFaDw15.116215.21515 .109 . 015.212式中：為空氣阻力系數(shù)，貨車取 0.801.00，這里取=0.9。DCDCA 為汽車正面投影面積（）為 10.5。2m2m又滾動阻力 NWfFf10290025. 08 . 942000由此可得本自卸車的驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖：見圖 3-13.1.33.1.3 最大爬坡度的計(jì)算最大爬坡度的計(jì)算由以上數(shù)據(jù)可知：=16038.298.850.83/0.63=154941.9NriiTFTgnaxtqt0maxmax又 154941.9N-（10290

60、N+1162.15N）=143489.75N表 3-3 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與各檔驅(qū)動力的關(guān)系轉(zhuǎn)速（r/min）I 檔驅(qū)動力(kN)II 檔驅(qū)動力(kN)III 檔驅(qū)動力(kN)IV 檔驅(qū)動力(kN)V 檔驅(qū)動力(kN)VI 檔驅(qū)動力(kN)VII 檔驅(qū)動力(kN)VIII 檔驅(qū)動力(kN)800117.1585.9264.0147.4834.9025.5819.0814.13900126.5292.7969.1451.2837.7027.6220.6015.261000154.94113.6484.6762.8046.1633.8325.2318.691100154.65113.4284.5162.6

61、846.0833.7725.1818.661200154.94113.6484.6762.8046.1633.8325.2318.691300154.84113.5784.6162.7646.1433.8125.2218.681400154.94113.6484.6762.8046.1633.8325.2318.691500148.18108.6780.9760.0644.1532.3524.1317.871600141.02103.4377.0657.1642.0230.7922.9617.011700133.1097.6272.7353.9539.6629.0621.6716.061800

62、126.0492.4468.8751.0937.5527.5220.5215.20青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文271900120.1588.1765.6548.7035.8026.2319.5614.49由公式 （3-GFFFwft)(arcsin1）可得20.4348. 0arcsinmax由 tan=tan20.4=0.37 可得最大爬坡度為 37%。3.1.4 動力因數(shù)的計(jì)算由公式可得各檔的動力因數(shù)，又與驅(qū)動力相比相差很大GFFDwtwFtF故可忽略不計(jì)。由以上數(shù)據(jù)可得出動力因數(shù)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：I 檔的動力因數(shù)見表 3-4；且376. 01max1max1GFFDwtII 檔的動力因數(shù)見表

63、3-5；表 3-4 I 檔的車速與動力因數(shù)的關(guān)系 車速（km/h） 動力因數(shù) 2.59 0.285 4.86 0.360 5.50 0.323 6.15 0.292表 3-5 II 檔的車速與動力因數(shù)的關(guān)系 車速（km/h） 動力因數(shù) 3.53 0.209 6.62 0.264 7.50 0.237 8.39 0.214且276. 02max2max2GFFDwt青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文28III 檔的動力因數(shù)見表 3-6：表 3-6 III 檔的車速與動力因數(shù)的關(guān)系 車速（km/h） 動力因數(shù) 4.74 0.156 8.89 0.197 9.48 0.187 10.66 0.167 11.2

64、6 0.159且；206. 03max3max3GFFDwtIV 檔的動力因數(shù)見表 3-7：表 3-7 IV 檔的車速與動力因數(shù)的關(guān)系 車速（km/h） 動力因數(shù) 6.39 0.115 11.98 0.146 13.58 0.131 15.18 0.118且；153. 0max4DV 檔的動力因數(shù)見表 3-8：表 3-8 V 檔的車速與動力因數(shù)的關(guān)系 車速（km/h） 動力因數(shù) 8.69 0.085 9.78 0.092 16.30 0.107 18.47 0.096且=0.112max5DVI 檔的動力因數(shù)見表 3-9：表 3-9 VI 檔的車速與動力因數(shù)的關(guān)系青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文29

65、車速（km/h） 動力因數(shù) 11.86 0.062 22.24 0.079 25.21 0.071 28.17 0.064且=0.082；max6DVII 檔的動力因數(shù)見表 3-10：表 3-10 VII 檔的車速與動力因數(shù)的關(guān)系 車速（km/h） 動力因數(shù) 15.90 0.046 29.82 0.059 33.80 0.053 37.77 0.048且=0.061；max7DVIII 檔的動力因數(shù)見表 3-11：表 3-11 VIII 檔的車速與動力因數(shù)的關(guān)系 車速（km/h） 動力因數(shù) 21.47 0.034 40.26 0.043 45.62 0.039 50.99 0.035且=0.0

66、45max8D由此可作出自卸車車速與動力因數(shù)之間的關(guān)系圖：見圖 3-33.2 燃油經(jīng)濟(jì)性分析在保證動力性的條件下，汽車以盡量少的燃油消耗量經(jīng)濟(jì)行駛的能力，稱作汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。青島大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文303.2.1 燃油經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)指標(biāo)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性常用一定運(yùn)行工況下汽車行駛百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽車行駛的里程來衡量。等速行駛百公里燃油消耗量是常用的一種評價(jià)指標(biāo)，指汽車在一定載荷（我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定轎車為半載、貨車為滿載）下，以最高擋在水平良好路面上等速行駛 100km 的燃油消耗量。常測出每隔 10km/h 或 20km/h 速度間隔的等速百公里燃油消耗量，然后在圖上連成曲線，稱為等速百公里燃油消耗量曲線。由廠家提供的數(shù)據(jù)可知發(fā)動機(jī)的部分轉(zhuǎn)速下的燃油消耗量見表 3-12。表 3-12 發(fā)動機(jī)的部分轉(zhuǎn)速下的燃油消耗量轉(zhuǎn)速 r/min扭矩 Nm燃油消耗率 g/(kw*h)8001212198.749001309197.5110001603192.4011001600188.0012001603186.3313001602185.9214001603184.781500154318