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黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計
摘 要
在本次設(shè)計中首先調(diào)研了雙側(cè)翻式自卸汽車的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及存在的一些問題。在上述基礎(chǔ)上提出了本次設(shè)計的設(shè)計目標(biāo)，同時開展畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容。設(shè)計中詳細闡述了雙側(cè)翻式自卸汽車的完整的改裝設(shè)計過程，尤其對各個零件的設(shè)計，比如：車廂、副車架以及液壓系統(tǒng)等部件都做了詳盡的說明。
另外，在設(shè)計車廂時，對所設(shè)計的車廂重量進行了大量的計算，一保證整車的裝載質(zhì)量不超過原車所允許的裝載質(zhì)量。在選擇液壓系統(tǒng)做了詳細的選擇和計算；在設(shè)計完成后對整車的性能也做了詳盡的計算。
本文的主要設(shè)計思路是先闡述原理，然后再對比分析它們的優(yōu)、缺點，最后進行綜合分析，選擇，以便讓人對本次設(shè)計更加了解。
關(guān)鍵詞：雙側(cè)翻，自卸汽車，液壓系統(tǒng)，設(shè)計。
ABSTRACT
In the design of the first investigation of lateral dump truck's situation, development trend and the existing problems. Based on the proposed in this design, the design target of graduation design content. Design in detail the lateral dump truck full of modified design process, especially for each part of the design, for example: carriages, and hydraulic system analyze.the parts are made detailed instructions.
In addition, in the design of carriage, the design of the carriage weight calculation, a guarantee of the quality of the whole car does not exceed the original load are allowed to load the quality. In selecting hydraulic system to do a detailed selection and calculation, In the design of vehicle performance after also made detailed calculations.
This article mainly elaborated design principle is first, and then contrast analysis of their advantages and disadvantages, the comprehensive analysis, the choice of the people, so that more understanding of design.
Keywords: double roll, autodumper , hydraulic system, design.
目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1引言 1
1.2國內(nèi)外專用汽車的發(fā)展概況 1
1.2.1國內(nèi)專用汽車的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1
1.2.2國外專用汽車產(chǎn)品的現(xiàn)狀 2
1.3研究本課題的目的和意義 3
1.4設(shè)計的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 3
1.4.1設(shè)計的基本內(nèi)容 3
1.4.2擬解決的主要問題 4
第2章 雙側(cè)翻式自卸車主體設(shè)計 5
2.1總體設(shè)計方案確定 5
2.2二類底盤的選擇 6
2.3車廂的設(shè)計及車廂質(zhì)量的確定 7
2.3.1車廂體積體積的確定 7
2.3.2車廂選擇材料 8
2.3.3估算車廂質(zhì)量 8
2.4副車架的設(shè)計 12
2.4.1副車架的形狀、尺寸及材料的選定 12
2.4.2副車架鉸接橫梁的校核 13
2.5 副車架與車架的安裝方式 14
2.5.1 U型螺栓的選擇與校核 15
2.5.2止推連接板的設(shè)計和校核 16
2.6舉升機構(gòu)的設(shè)計 16
2.6.1自卸汽車舉升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 16
2.6.2針對雙側(cè)翻式自卸車選擇舉升形式和設(shè)計 20
2.7液壓系統(tǒng)的設(shè)計 22
2.7.1液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置 23
2.7.2液壓缸的選取與計算 24
2.7.3液壓泵的選型計算 25
2.7.4分配閥選型 26
2.7.5油箱容積與管路內(nèi)徑計算 26
2.7.6其它液壓閥的選型 27
2.7.7取力器的選擇 27
2.8 本章小結(jié) 28
第3章 雙側(cè)翻式自卸車附件設(shè)計 29
3.1鉸接裝置的設(shè)計 29
3.1.1鉸接環(huán)的設(shè)計 29
3.1.2銷軸的選擇 29
3.1.3 車廂底部吊耳的設(shè)計 30
3.1.4 車廂開啟裝置的控制 30
3.2 液壓缸鉸支座與球鉸部分設(shè)計 30
3.3側(cè)廂板自動開啟機構(gòu)的設(shè)計 31
3.4導(dǎo)向裝置的設(shè)計 31
3.5其他裝置的設(shè)計 32
3.6本章小結(jié) 32
第4章 雙側(cè)翻式自卸車基本性能參數(shù)的計算 33
4.1發(fā)動機的外特性 33
4.2雙側(cè)翻式自卸車的運動方程 35
4.3動力性參數(shù)的計算 36
4.4燃油經(jīng)濟性計算 37
4.5雙側(cè)翻式自卸車穩(wěn)定性計算 38
4.5.1雙側(cè)翻式自卸車運輸狀態(tài)穩(wěn)定性計算 38
4.5.2雙側(cè)翻式自卸車卸貨時穩(wěn)定性計算 39
4.6本章小結(jié) 40
結(jié)論 41
參考文獻 42
致謝 43
附錄 44
48
第1章 緒論
1.1引言
隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)快速增長，我國專用汽車市場進入了快速成長時期。以國外專用汽車發(fā)展為例，20世紀(jì)70～80年代，主要發(fā)達國家的專用汽車保有量占載貨汽車保有量的50％左右，現(xiàn)在已經(jīng)增加80%左右。在我國，截至2005年七月專用汽車生產(chǎn)企業(yè)已有628家，國內(nèi)專用汽車品種已達到4900多個，2005年專用汽車產(chǎn)量達70萬輛，占載貨汽車總產(chǎn)量的40%。作為專用汽車中一個分支的自卸汽車，陸續(xù)出現(xiàn)了多種多樣的型式，其中最常見的是后傾式自卸汽車，在當(dāng)今社會自卸車中占絕大部分，其已經(jīng)具有了一定的規(guī)模和體系，但對側(cè)傾式自卸汽車而言其生產(chǎn)量很少，在生產(chǎn)和運輸中就更難見到。側(cè)傾式自卸車在當(dāng)今節(jié)約型社會中對汽車裝卸停歇時間的縮短和運輸效率提高具有很重要的現(xiàn)實意義。
汽車工業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟效益不只是汽車本身，而是集中表現(xiàn)在汽車使用和流通的全過程中，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展必然是汽車運輸業(yè)的發(fā)展。由于社會對汽車的運輸效率和經(jīng)濟性，以及各種功能和性能的要求也越來越高，從而使汽車運輸工具向?qū)Ｓ没l(fā)展成為然趨勢。
世界各國專用汽車在汽車工業(yè)中都占有舉足輕重的地位。從保有量來看，各國專用汽車的保有量在逐年增加，國際上各發(fā)達國家，其專用汽車的保有量約占載貨汽車保有量的50%~70%。
專用汽車的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用不僅在實現(xiàn)門到門的專業(yè)化運輸和作業(yè)方面受到社會的廣泛重視和歡迎，而且更直接的在大幅度地提高運輸效率、降低運輸成本、擴大汽車的應(yīng)用領(lǐng)域等方面都發(fā)揮著極重要的作用。
我國專用汽車生產(chǎn)近10年來雖然發(fā)展速度很快，成績巨大，但縱觀國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展藉求和世界工業(yè)發(fā)達國家專用汽車發(fā)展趨勢，我國專用汽車的品種還比較集中、單一，數(shù)量和品質(zhì)還遠不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展需要。因此，不斷開發(fā)新產(chǎn)品，增加產(chǎn)量和品種，提高產(chǎn)品品質(zhì)是擺在專用汽車廠家面前的一項緊迫而艱巨的任務(wù)。
1.2國內(nèi)外專用汽車的發(fā)展概況
1.2.1國內(nèi)專用汽車的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
我國專用汽車起步于20 世紀(jì)50 年代末,全面發(fā)展于80 年代。從最初軍用改裝車和消防車輛開始,經(jīng)過近半個世紀(jì)的歷程,專用汽車已發(fā)展成為國內(nèi)經(jīng)濟建設(shè)中的重要運輸與作業(yè)裝備,在汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有舉足輕重的位置?！笆濉逼陂g,我國國民經(jīng)濟運行出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)折,經(jīng)濟總體處于高速增長階段。專用汽車市場也連續(xù)呈現(xiàn)出快速上升態(tài)勢,2001-2005 年,專用汽車的產(chǎn)量占當(dāng)年載貨車產(chǎn)量的百分比,從25 %提高到40 %,產(chǎn)品品種接近5 000個?！笆濉逼谀?專用車企業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,截止到2005 年7 月,我國生產(chǎn)專用汽車的公告內(nèi)企業(yè)數(shù)為628 家,60 %以上經(jīng)過資產(chǎn)重組、企業(yè)改制,企業(yè)產(chǎn)品在種類、技術(shù)水平、自主研發(fā)等方面有了很大提高,逐步縮小了與發(fā)達國家的差距。此外,我國半掛運輸類汽車在東南亞、歐洲等市場,工程作業(yè)類專用車在中東等市場均有一定的市場份額,基本實現(xiàn)了專用汽車從進口向出口的轉(zhuǎn)變?！笆晃濉逼陂g,隨著國家宏觀政策調(diào)整,專用汽車企業(yè)的生產(chǎn)集中度得到了極大的提高,區(qū)域優(yōu)勢更加突出,產(chǎn)業(yè)競爭力更加明顯。今后專用汽車需求將主要集中在城市建設(shè)、高等級公路維護和國家實施的重點工程,未來市場仍然有著廣闊的前景。
06-07年，中國自卸車市場異?；鸨貏e是07年上半年，自卸車市場更是迅猛發(fā)展。中國汽車協(xié)會專用車分會、中國汽車工程學(xué)會專用車分會秘書長王煥民指出：自卸車作為工程專用車，銷售數(shù)量的多少與重大工程的開工數(shù)量有很大的關(guān)系。無論是國家的工程還是地方的建設(shè)都需要自卸車。作為專用汽車中一個分支的自卸汽車，陸續(xù)出現(xiàn)了多種多樣的型式，其中最常見的是后傾式自卸汽車，在當(dāng)今社會自卸車中占絕大部分，其已經(jīng)具有了一定的規(guī)模和體系，但對側(cè)翻式自卸汽車而言其生產(chǎn)量很少，在生產(chǎn)和運輸中就更難見到。應(yīng)廣大用戶的需求，現(xiàn)對雙側(cè)翻式自卸汽車進行設(shè)計，在當(dāng)今節(jié)約型社會中對汽車裝卸停歇時間的縮短和運輸效率提高具有很重要的現(xiàn)實意義。
1.2.2國外專用汽車產(chǎn)品的現(xiàn)狀
國外最早發(fā)展專用汽車產(chǎn)品的是美國和西歐的一些國家，第二次世界大戰(zhàn)后，相繼在日本、前蘇聯(lián)等國得到了發(fā)展。70年代末，當(dāng)汽車工業(yè)出現(xiàn)世界性的蕭條和滯銷時，發(fā)展專用汽車成了當(dāng)時擺脫汽車工業(yè)危機的一條出路。這樣，專用汽車在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展起來。
美國是專用汽車發(fā)展最早的國家之一。專用汽車的生產(chǎn)是美國汽車工業(yè)的重要組成部分。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國1986年生產(chǎn)貨車1 593 489輛，其中專用汽車的產(chǎn)量為934 690輛，專用汽車的產(chǎn)量占貨車產(chǎn)量的58%,美國9-11.81的中型貨車的保有量中，專用汽車占2/3以上，美國的掛車生產(chǎn)70年代平均年產(chǎn)掛車已達15萬輛左右（約占9t以上載貨豐產(chǎn)量的40左右），大部分為專用桂車。美國的掛車主要集中在富荷掛車公司及其它四個較大掛車制造企業(yè)生產(chǎn)，其產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的85%。
70年代末期，日本專用汽車年平均產(chǎn)量在20萬輛左右，其中特裝車占73.10%；廂式車占17.9%；特種車占2.2緯；半掛車占6.5%。到1990年，日本專用汽車總產(chǎn)量達到25.8萬輛近年來在中型貨車中，專用汽車的比例已超過54%。
歐洲的專用汽車主要是重型專用汽車，且絕大多數(shù)產(chǎn)品為不同規(guī)格尺寸和不同承載量的低貨臺貨車、掛車和半掛車，最多的是適宜運輸建筑機械的最大總質(zhì)量為30 t或40 t的低貨臺貨車。歐洲的大部分專用汽車生產(chǎn)廠家集中在德國（原西德），1979年原西德掛車產(chǎn)量達15.1萬輛，占載貨車產(chǎn)量的51%，占專用汽車產(chǎn)量的87%。
原蘇聯(lián)自1966年以來，汽車工業(yè)有較大的發(fā)展，但貨車在總產(chǎn)量中的比例卻在下降（50年代占81%，60年代占69%，80年代占35%），不過專用汽車在貨車保有量中的比例卻逐年上升（50年代占5%，60年代占27%，70年代占42%，80年代占44.9%)[3]。
綜上所述，近年來，世界各國都大力發(fā)展專用汽車生產(chǎn)，致力于專用汽車的研究，擴大汽車使用范圍，以利于各種貨物的運輸國外主要工業(yè)發(fā)達國家的專用汽車社會保有量占載貨汽車保有量的比率都在50%以上（50%-70%）。
1.3研究本課題的目的和意義
自卸車是工程機械類最普通的一種車型，也是專用運輸車輛中一個多品種車型。自卸車的載重范圍從0.5 到300 噸。根據(jù)貨廂的卸貨傾斜方向，自卸車可分為：后翻式自卸車、側(cè)翻式自卸車、三面傾斜式自卸車和升降式自卸車。隨著國際經(jīng)濟的發(fā)展，自卸車主要以后翻式為主，發(fā)展到雙側(cè)翻式和三面傾斜式等多品種系列化。目前國外使用較多的是車箱可卸式自卸車，由于該型式自卸車的車箱與底盤是分開的，可卸下車箱裝貨和卸貨，而汽車底盤再換裝其它車箱繼續(xù)運輸，因此縮短了汽車裝卸的停歇時間，提高運輸效率。但當(dāng)?shù)缆藩M窄、卸貨方向變換困難的地方，對于雙側(cè)翻式自卸車來說是最適合的，這種雙側(cè)翻式要比后翻式應(yīng)用的場合要多，而且可以進行間歇式卸貨，避免了貨物過多造成不必要的損失。例如當(dāng)筑固防洪堤壩時不能把全車的泥沙全都堆放在一個地點，這樣就會使過多的泥沙進入河水的深處造成浪費，只有分批堆放才能達到更好的效果，雙側(cè)翻式自卸汽車就能滿足這方面的要求，能夠使車廂翻轉(zhuǎn)一個角度并保持不變，然后在其它地方繼續(xù)卸貨。由于雙側(cè)翻式汽車具有諸多的特點和能夠滿足廣大用戶的特殊需求，因此，我決定對雙側(cè)翻式自卸汽車進行設(shè)計，這樣不但能使社會機械化程度提高而且對汽車工業(yè)的發(fā)展也有一定的促進作用。
1.4設(shè)計的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1.4.1設(shè)計的基本內(nèi)容
(1)對雙側(cè)翻式自卸汽車的現(xiàn)狀進行研究，對其可行性進行分析；
(2)進行汽車調(diào)查，了解要改裝汽車的性能以及一些有關(guān)資料；
(3)選定二類汽車底盤；
(4)根據(jù)所選汽車底盤的主車架確定副車架的形式，一邊安裝舉升機構(gòu)；
(5)依據(jù)裝載質(zhì)量對車廂進行設(shè)計,以達到任務(wù)書要求，并且要對舉升部位進行加固，用以防止車廂變形；
(6)根據(jù)車架、箱體以及所要裝載的質(zhì)量設(shè)計舉升機構(gòu)，選擇液壓缸及其附件；
(7)研究車廂與副車架的連接方式，使車廂能向兩側(cè)傾卸貨物；
(8)設(shè)計一種比較合理的舉升機構(gòu)鎖止裝置；
(9)對所涉及的舉升機構(gòu)驚醒受力分析和載荷計算，對一些比較容易變形的地方進行加固，以避免出現(xiàn)不必要的事故；
(10)對設(shè)計完的整車進行檢驗，看其是否符合我國對專用汽車一些要求。
1.4.2擬解決的主要問題
（1）改裝車二類底盤的選定；
（2）副車架的設(shè)計類型以及與主車架、車廂的連接方式；
（3）車廂的設(shè)計，以及各個箱板與底箱的連接；
（4）確定舉升機構(gòu)的類型和其安裝方式、地方；
（5）設(shè)計一種比較合理的液壓動力系統(tǒng)；
（6）對整車的組裝時，控制裝載質(zhì)量、軸荷分配、質(zhì)心高度位置等的計算設(shè)計；
（7）對整車性能的分析計算。
第2章 雙側(cè)翻式自卸車主體設(shè)計
2.1總體設(shè)計方案確定
設(shè)計一輛載重量為4噸的雙側(cè)傾式自卸車，設(shè)計主要包括以下幾個關(guān)鍵部分：
（1）汽車底盤，自卸車的底盤擬選用東風(fēng)牌EQ3092A19DJ自卸汽車底盤二類底盤；
（2）自卸車的車廂，因為是側(cè)傾式的，所以設(shè)計的車廂要能達到側(cè)翻的目的，選擇的材料要滿足強度的需要，車廂的容積要符合我們載重量的要求；
（3）舉升機構(gòu)，舉升機構(gòu)的設(shè)計要根據(jù)空間的大小、傾卸的方向和要達到的傾卸角度來設(shè)計，充分考慮到結(jié)構(gòu)約束、機構(gòu)傳動性約束和油壓特性約束，所以舉升激斗暫定為直推式舉升機構(gòu)；
（4）鉸接機構(gòu)，鉸接機構(gòu)在運輸和傾卸過程中要保證安全，在行駛過程中不能意外打開，在傾卸過程中不能發(fā)生干涉，設(shè)計過程中要保證足夠的強度，滿足傾卸所需的要求；
（5）液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)要保證為車廂側(cè)翻提供足夠的舉升力，并且力不能過大，不能對車廂底部造成破壞。液壓系統(tǒng)的動力來源可以選用取力器和電動機。取力器的取力來源有很多種，常見的是變速箱取力，還有發(fā)動機取力、離合器取力、傳動軸取力等，根據(jù)需要在合適的位置取力。當(dāng)選擇電動機時，可以用電瓶來提供電源，這種方式的負載功率不能太大。根據(jù)需要選擇合適的取力方式。液壓系統(tǒng)還要有液壓泵、液壓閥、油箱和液壓油缸等。液壓缸的選擇我們可以通過最大舉升力和油缸行程來選取，在選取過程中還要考慮到空間結(jié)構(gòu)的影響，油缸活塞頭有球頭式和鎖銷式兩種。當(dāng)選擇球頭式的時候我們還要設(shè)計球頭座，確定球頭的安裝位置。當(dāng)選擇鎖銷式活塞頭的時候，我們要設(shè)計鉸接座和選擇銷軸。在設(shè)計液壓油缸鉸支座時，要在副車架上裝有橫梁。然后將其安裝到橫梁上去。具體位置在設(shè)計過程中決定；
（6）附屬裝置,當(dāng)需要時還要有一些附屬的裝置。例如，雙側(cè)傾式自卸車車廂底架與副車架之間的固定方式在舉升時應(yīng)是活動的，這樣才能使車廂雙方向傾卸，但是在汽車行駛時車廂就應(yīng)該是固定的，怎樣判斷是否固定，這就需要有相應(yīng)的裝置來保證。還有需要高強度的部分還要安裝加強筋或者加強板。
根據(jù)選用的二類底盤進行雙側(cè)傾式自卸車的設(shè)計，使其具有兩側(cè)分批傾斜貨物的功能。
2.2二類底盤的選擇
汽車底盤通常是指除車身以外的其余部分。在車架上安裝好發(fā)動機系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)等。
在選擇底盤時，一般是按經(jīng)濟效益及其一些性能來考慮的，比如：底盤的價格、裝載質(zhì)量、超載能力、百公里油耗、養(yǎng)路費等。除此之外，用戶還要考慮底盤車架上平面離地高度。該數(shù)值越大整車重心越高，越容易造成翻車。影響該數(shù)值的因素主要是輪胎直徑、懸掛的布置和主車架截面高度。
專用車輛所采用的基本底盤按結(jié)構(gòu)組成可分為二、三、四類底盤。根據(jù)整車的結(jié)構(gòu)的需要，本設(shè)計采用了二類底盤，所謂的二類底盤是指在基本型整車的基礎(chǔ)上去掉貨箱。目前，專用車輛以采用二類地盤進行改裝設(shè)計的居多，其設(shè)計時要注意貨箱和工作裝置的設(shè)計，而且還要對其進行適應(yīng)性分析和必要的強度校核。
在汽車底盤和總成選型方面，一般應(yīng)滿足下述要求：
1、適用性
對于專用改裝車的總成應(yīng)適用于專用汽車特殊功能的要求，并以此為主要目標(biāo)進行改裝造型設(shè)計。
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度和壽命，且同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于平衡。
3、先進性
所選用的底盤或總成，應(yīng)使用整車在動力性、經(jīng)濟性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達到同類車型的先進水平。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。
在選用底盤時，除了上述因素外，還有以下兩個很重要的方面：一是汽車底盤價格，它是專用汽車購置成本中很大的部分，一定要考慮到用戶可以接受。這也涉及到專用汽車產(chǎn)品能否很快的占有市場、企業(yè)能否增加效益等問題；二是汽車底盤供貨要有來源。
東風(fēng)牌EQ3092A19DJ自卸汽車底盤適用于各類載重貨車及專用汽車特殊功能的要求，工作可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件有足夠的強度和壽命。動力性、經(jīng)濟性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面都能達到同類車型的先進水平，安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊，價格也比較便宜，市場擁有量多，適合各種噸位的車型。
經(jīng)過全面的考慮，東風(fēng)牌EQ3092A19DJ自卸汽車底盤作為本設(shè)計自卸車的底盤，在此基礎(chǔ)上進行改裝設(shè)計。其主要參數(shù)如表2.1所示。
表2.1 東風(fēng)牌EQ3092A19DJ自卸汽車底盤參數(shù)
底盤型號
EQ3092A19DJ
驅(qū)動型式
4×2
滿載軸荷分配（前/后）（kg）
2485/6960
軸距(mm)
4500
輪距（前/后）(mm)
1810/1800
前懸/后懸(mm)
1065/1485
接近角/離去角(o)
34/34
最小離地間隙(mm)
265
總質(zhì)量(kg)
9500
滿載質(zhì)量(kg)
4000
整備質(zhì)量（kg）
3950
最大爬坡度
28%
發(fā)動機型號
YC6J170-21
型式
立式、直列、水冷、四沖程、直噴
缸徑×行程(mm)
105×125?
壓縮比
6.75
額定轉(zhuǎn)速下功率（KW/r/min）
125/2600
最大扭矩（N·m/r/min）
550/1400~1700?
彈簧片數(shù)
9/11+8
最高車速(km/h)
80
2.3車廂的設(shè)計及車廂質(zhì)量的確定
車廂是用于裝載和傾卸貨物，一般是由前欄板、左右側(cè)欄板、后欄板和底板等組成。它對自卸汽車的質(zhì)量利用系數(shù)影響很大，對其使用壽命也有一定的影響。
自卸汽車車廂的基本結(jié)構(gòu)形狀有平底式、船底式、尾部上翹的半簸箕式和全長上翹簸箕式四種。其中側(cè)傾式自卸車主要用平底式車廂，箱體的前后板固定，左右欄板的上部采用鉸鏈活動固定可以展開為展翼狀。
在設(shè)計車廂時其載重量擬定為4噸，為了算出車廂質(zhì)量，首先確定車廂的體積。
2.3.1車廂體積體積的確定
擬設(shè)定的載重量是4t，查的碎石的密度在1320～2000kg/m3之間，煤的密度在350～1000kg/m3間，兩樣物品分別為所裝載物品密度最大和最小的，所以車承載物體的密度的應(yīng)該在其之間。在結(jié)合解放車原車廂尺寸初定車廂尺寸：車廂長4.2m；車廂寬2.25m；車廂高0.5m。這樣可以算出車廂體積為：4.2×2.25×0.5=4.725m3，這個車廂裝載不同材質(zhì)時的載重量為：可裝碎石：4.725×1600=7560kg=7.56t；
可裝煤：4.725×850=4016.25kg=4.016t
最大超載系數(shù)：ε超=7.56/4=1.89 ，最大超載是為一些特殊、緊急情況需要加大運輸速率時準(zhǔn)備，如在地震或抗洪搶險等特殊情況下才允許超載，以備不適之需。
2.3.2車廂選擇材料
車廂材料的選擇比較重要，既要滿足剛度、強度方面的要求又要節(jié)省材料，降低制造成本。
車廂底板主要受到貨物重力的作用，還有在裝卸時的慣性沖擊作用；車廂側(cè)板主要是運輸貨物過程中貨物對板的作用力比較大，相對受到力的作用要稍小于車廂底板；車廂后板的受力情況和側(cè)板相似，但還要考慮安全防護作用。
綜合以上因素考慮：車廂底板選熱軋鋼板（GB/T 709—1988）厚度5.0mm；車廂側(cè)板和后板選熱軋鋼板（GB/T 709—1988）厚度4.0mm；車廂的前板選熱軋鋼板（GB/T 709—1988）厚度10.0mm。
車廂立柱的作用是固定側(cè)板和后板使車廂成為一個廂式結(jié)構(gòu)。車廂立柱選熱軋扁鋼（GB704—1988）：寬度為80mm，厚度為60mm。
車廂底架主要承受來自貨物以及廂板的重力和慣性力作用，為了避免拖帶泥土及其它貨物再加上外觀美觀問題，皆選擇結(jié)構(gòu)用矩形冷彎空心型鋼（GB/T 6728—2002），其結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。
H----長邊，B----短邊，R----外圓弧半徑，t----厚度
圖2.1 矩形冷彎空心型鋼
2.3.3估算車廂質(zhì)量
車廂質(zhì)量對后面的設(shè)計相當(dāng)重要，一是根據(jù)其選取液壓缸（位置與最大承受壓力），二是確定車廂位置來分配軸荷。
車廂底架所選矩形冷彎空心型鋼的數(shù)據(jù)如表2.2所示。
表2.2 矩形冷彎空心型鋼截面尺寸參數(shù)（GB/T 6728—2002）
H(mm)
B(mm)
t(mm)
理論重量M
50
40
3
3.775
60
40
3
4.245
90
40
4
7.338
90
60
4
8.594
注：表中理論重量是按密度為7.85g/cm3計算。
1、車廂側(cè)板結(jié)構(gòu)
如圖2.2所示。為了加強車廂側(cè)板和后廂板的承受能力，在側(cè)廂板和后廂板上加裝了加強肋，材料是用熱軋槽鋼（GB/T 707—1988），其截面型式如圖2.3所示。所選的熱軋槽鋼的尺寸規(guī)格如表2.3所示。
圖2.2 車廂側(cè)板結(jié)構(gòu)圖
h—高度，b—腿寬，d—腰厚，t—平均腿厚，r—內(nèi)圓弧半徑，r1—腿端圓弧半徑
圖2.3熱軋槽鋼截面圖
表2.3 熱軋槽鋼的尺寸規(guī)格（GB/T 707—1988）
型號
h(mm)
b(mm)
d(mm)
t(mm)
r(mm)
r1(mm)
理論重量M
5
50
37
4.5
7.0
7.0
3.5
5.438
加強肋質(zhì)量的計算：
斜肋長度
總長度L==9549.15
加強肋質(zhì)量
鋼板質(zhì)量
側(cè)廂板總質(zhì)量
2、車廂后板結(jié)構(gòu)型式
車廂后廂板質(zhì)量的計算：（結(jié)構(gòu)形式如圖2.4所示）
圖2.4 車廂后板結(jié)構(gòu)圖
加強肋質(zhì)量的計算：
長度
質(zhì)量
鋼板質(zhì)量
后廂板總質(zhì)量
3、車廂前廂板質(zhì)量的計算
加強肋質(zhì)量的計算：
長度
質(zhì)量
鋼板質(zhì)量
前廂板總質(zhì)量
4、車廂底架與底板的結(jié)構(gòu)型式
車廂底架與底板總質(zhì)量的計算：（結(jié)構(gòu)形式如圖2.5所示）
兩根長梁質(zhì)量
四周矩形管質(zhì)量
兩根長梁之間的短梁質(zhì)量
其它十根短梁質(zhì)量
底板質(zhì)量
總質(zhì)量為：
圖2.5車廂底架結(jié)構(gòu)圖
5、車廂立柱質(zhì)量的計算
立柱長度
立柱質(zhì)量根據(jù)以上各廂板的質(zhì)量算出車廂總質(zhì)量為：
2.4副車架的設(shè)計
為了改善主車架的承載情況，避免集中載荷。同時也為了不破壞主車架的結(jié)構(gòu)，一般多采用副車架(副梁)過渡。在增加副車架的同時，為了避免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，所以對副車架的形狀、安裝位置及與主車架的連接方式都有一定的要求。
副車架承受來自車廂的自重、物料重，裝載時的瞬間沖擊力，行駛在不平道路上的隨機顛簸力、卸載時的沖擊力。副車架承受彎曲、剪切及起共同作用下的復(fù)雜力。所以對副車架的要求就非常高，在選材與校核上更應(yīng)該加以慎重。
專用汽車在使用中，其副車架縱梁出現(xiàn)的裂紋、斷裂及焊縫撕裂現(xiàn)象，以自卸汽車尤為嚴重。下面以自卸汽車為倒．對副車架所受的靜載荷、動載荷和疲勞破壞三方面進行分析。
2.4.1副車架的形狀、尺寸及材料的選定
了解了副車架的受力情況，則可在副車架的設(shè)計中采取相應(yīng)措施，最大限度地避免副車架產(chǎn)生上述各種缺陷。副車架的設(shè)計應(yīng)從兩方面考慮其結(jié)構(gòu)，一是副
車架對主車架強度的影響，二是副車架自身的強度問題。
為避免副粱前端剛度的突然變化對主車架造成的應(yīng)力集中。同時為防止汽車制動時和超載后副車架對主車架沖擊而產(chǎn)生的謝加集中應(yīng)力，通常在設(shè)計中將
副梁的前端做成逐步過渡的形式。
副車架縱梁多致采用槽形截面，在承受較大載荷部位，采用腹板將槽形盒封閉， 提高副粱的抗彎疲勞強度和抗扭疲勞強度。副梁的截面尺寸取決于專用汽車的種類及所受載荷的大??；腹板的厚度為副梁厚度的70%以上，長度可視所受載荷的大小及受載面長短而定。本次采用120*53*5.5型號的槽鋼做副車架，為了避免由于副車架剛度的突然改變而引起的汽車車架縱梁的應(yīng)力集中，副梁前端形式采用U形過渡方式。其尺寸如圖2.6所示： l=(1.0~1.2)H
h=(0.6~0.7)H
副車架主架主要由兩個縱梁六個橫梁組成。
兩個縱梁的材料和尺寸：槽鋼、、，其截面型式如圖2.2所示。
圖2.6 U形過渡方式
表2..4熱軋槽鋼的尺寸規(guī)格（GB/T 707—1988）
型號
h(mm)
b(mm)
d(mm)
t(mm)
r(mm)
r1(mm)
理論重量(kg/m)
15
15
75
7.5
9.0
9.0
4.5
12.318
兩個鉸接橫梁材料：外徑為102mm普通鋼管（GB/T 17395－1998）。
其余四個梁材料：熱軋槽鋼型號為10，其截面型式參照圖2.2尺寸規(guī)格如表2.5所示。
表2.5 熱軋槽鋼的尺寸規(guī)格（GB/T 17395—1988）
型號
h(mm)
b(mm)
d(mm)
t(mm)
r(mm)
r1(mm)
理論重量M
10
100
48
5.3
8.5
8.5
4.2
10.007
副車架的結(jié)構(gòu)如圖2.7所示。
2.4.2副車架鉸接橫梁的校核
對副車架的兩根橫梁進行受力分析，只要考慮兩根梁受力最大時滿足要求即可。當(dāng)車廂翻轉(zhuǎn)時鉸接橫梁受力最大，車廂整體重量落在副車架的兩根橫梁的一端，其受力形式如圖2.8所示。
其受力分析：
兩個梁受力 （2.1）
一個梁受力
圖2.7副車架形式
圖2.8副車架橫梁的受力分析圖
（2.2）
（2.3）
由（2.2）和（2.3）得：
由靜力平衡，對A點求力矩得：（已知條件：， ，）
（2.4）由（2.4）得：
所以。
2.5 副車架與車架的安裝方式
副車架與車架之間有20的緩沖墊。緩沖墊常選用木質(zhì)、橡膠、聚合材料等。緩沖墊不僅能衰弱沖擊，使載荷分布更均勻，也使副梁避開車架鉚釘頭等高起物。
副車架在車架上固定時，副梁的前端應(yīng)盡可能向前伸，副梁前端越靠近駕駛室越好，有利于改善該處的受力情況。
副車架與車架固定時采用了三個形螺栓和兩個止推連接板，形螺栓可以控制副車架豎直方向的力，而止推連接板則可以控制副車架水平方向的力。
采用形螺栓可以使主副車架夾緊，但在車架受扭轉(zhuǎn)載荷最大的范圍內(nèi)不允許采用形螺栓。當(dāng)采用形螺栓固定時，為防止車架縱梁翼面變形，防止緊固松動，需要在形螺栓連接部位的車架縱梁槽形斷面內(nèi)襯一墊木或型鋼，但在靠近消聲器附近，必須使用鋼內(nèi)襯。
止推連接板上端通過焊接與副梁固定，而下端則利用螺栓與車架縱梁腹板相連接。止推連接板的優(yōu)點在于可以承受較大的水平載荷，防止副梁與車架縱梁產(chǎn)生相對水平移動。相鄰兩止推連接板之間的距離在500~1000mm范圍內(nèi)。
2.5.1 U型螺栓的選擇與校核
U型螺栓的布置方式是一側(cè)三個，分別布置在中間和兩邊。U型螺栓的材料為：Q235號鋼：=205～235Mpa（材料的屈服極限）
當(dāng)車廂舉升時對副車架橫梁進行受力分析，如圖2.8所示。
1、計算副車架端部垂直向下的力P
由（2.2）和（2.3）得：
由靜力平衡，對A點求力矩得：（已知條件：， ，）
（2.5）
因為每側(cè)有3個U型螺栓，所以平均每個螺栓受力為：
2、松聯(lián)接螺栓軸向載荷
許用拉應(yīng)力：
（2.6）
通過查詢機械設(shè)計手冊選擇了M12型的JB/ZQ 4321－1997的U型螺栓，螺母選擇GB/T 1229－1991的M12-8H螺母。
2.5.2止推連接板的設(shè)計和校核
止推連接板的布置方式是一側(cè)兩個，分別布置在U形螺栓之間。止推連接板的材料為：Q235號鋼：~（材料的屈服極限）。
1、 當(dāng)車廂舉升時副車架所受的水平力
如圖2.8所示。
（2.7）
（2.8）
由（2.7）和（2.8）得：
因為每側(cè)有2個止推連接板，所以平均每個止推連接板受力為：
2、松聯(lián)接螺栓軸向載荷
許用拉應(yīng)力：
（2.9）
通過查詢機械設(shè)計手冊選擇了M24型的GB/T 5782－2000的六角頭螺栓，螺母選GB/T 6170－2000的M24螺母。
2.6舉升機構(gòu)的設(shè)計
自卸汽車舉升機構(gòu)又稱傾卸機構(gòu)，包括車箱、車廂板鎖緊機構(gòu)、液壓舉升系統(tǒng)和舉升連桿等組成。其作用是將車廂傾斜一定的角度，使車廂中的貨物自動傾卸下來，然后再使車廂降落到車架上。
2.6.1自卸汽車舉升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式
根據(jù)舉升液壓缸與車廂的連接形式的不同，分為直推式舉升機構(gòu)和連桿式舉升機構(gòu)兩大類。
自卸汽車對舉升機構(gòu)的設(shè)計要求如下：
（1）利用舉升機構(gòu)實現(xiàn)車廂的翻轉(zhuǎn)，其安裝空間不能超過車廂底部與主車架間的空間；
（2）結(jié)構(gòu)要緊湊，可靠，具有很好的動力傳遞性能；
（3）完成傾卸后，要能夠復(fù)位；
（4）在最大舉升角時，車廂后板下垂最低點與地面保持一定斜貨高度。
1、油缸直推式
直推式舉升機構(gòu)的舉升液壓缸直接作用在車廂底架上，示意圖如圖2.9所示。
圖2.9單缸直推式傾卸機構(gòu)
這種機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊、舉升效率高、工藝簡單、成本較低。采用單缸時，容易實現(xiàn)三面傾斜。另外，若油缸垂直下置時，油缸的推力可以作為，車廂的舉升力，因而所需的油缸功率較小。但是采用單缸時機構(gòu)橫向強度差，而且油缸的推程較大；采用多節(jié)伸縮時密封性也稍差。
2、油缸后推杠桿組合式
油缸后推杠桿組合式傾卸機構(gòu)的示意圖如圖2.10，這種機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊，橫向剛度比較好，舉升時轉(zhuǎn)動圓滑平順，桿系受力比較小，舉升過程中油缸的擺動角度很小，油缸的行程也比較短等優(yōu)點。但因為機構(gòu)集中在車后部，車廂底板受力大，給車身的整體布局帶來一定的困難，而且，在推桿推動車廂翻轉(zhuǎn)時，車廂傾翻軸支架的水平間內(nèi)力非常大，因此，對材料的要求比較高。
典型車型：日產(chǎn)PTL81SD。
圖2.10油缸后推杠桿組合式傾卸機構(gòu)
3、油缸前推連桿組合式
油缸前推連桿組合式傾卸機構(gòu)的示意圖如圖2.11所示，這種機構(gòu)橫向剛度較好，舉升時轉(zhuǎn)動圓滑平順，三腳架推動車廂舉升時，車廂傾翻軸支架的水平反力比較小，車架底部的受力也比較均勻。但是油缸在車廂翻轉(zhuǎn)過程中擺動角度較大，且活塞行程稍大。
典型車型：五十鈴TD50ALCQD、QD362。
圖2.11油缸前推連桿組合式傾卸機構(gòu)
4、油缸后推連桿組合式
油缸后推連桿組合式傾卸機構(gòu)的示意圖如圖2.12所示，該機構(gòu)結(jié)構(gòu)比較緊湊，橫向剛度較好，油缸的推程小，舉升時轉(zhuǎn)動圓滑平順。但舉升力系數(shù)大，舉升臂(三角架)較大。
典型車型：五十鈴TD50A-D、QD352、HF352。
圖2.12油缸后推連桿組合式傾卸機構(gòu)
5、油缸浮動連桿式
油缸浮動連桿傾卸機構(gòu)示意圖如圖2.13所示，該機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，橫向剛度較好,舉升時轉(zhuǎn)動圓滑平順。油缸進出油管活動范圍大，油管長，副車駕受力改善，舉升力系數(shù)較小。但該機構(gòu)結(jié)構(gòu)比較大，油缸固定在節(jié)點上，從而使桿件剛度要求較高。而且油缸轉(zhuǎn)動角度過大。
典型車型：YZ-300。
圖2.13油缸浮動連桿傾卸機構(gòu)
6、前推杠桿組合式
前推杠桿組合式傾卸機構(gòu)示意圖如圖2.14所示，該機構(gòu)橫向剛度好，舉升時轉(zhuǎn)動平順圓滑，在舉升過程中，舉升力小，構(gòu)件受力改善。但油缸的行程過大，偏擺角大。
典型車型舉例：SX360。
圖2.14前推杠桿組合式傾卸機構(gòu)
7、俯沖式
俯沖式桿系傾卸結(jié)構(gòu)簡單，造價低，橫向剛度好，舉升轉(zhuǎn)動圓滑平順。但油缸必須增大容量。其示意圖如圖2.15所示。
典型車型舉例：73型。
圖2.15俯沖式桿系傾卸機構(gòu)
直推式與桿系組合式兩大類傾卸機構(gòu)各項性能比較祥見表2.6從以上幾種方案分析中可以看到直推式和桿系傾卸式具有的共同特點是均采用液壓作為舉升動力。 不同的是直推式是利用油缸直接舉升車廂實現(xiàn)起傾卸，油缸推動力直接作用在車廂上，不需要桿系作用；而桿系傾卸式的傾卸機構(gòu)由連桿、三角架或推桿等組成。不同的傾卸機構(gòu)的布置和組成也不相同，但他們都具有舉升平順，舉升剛度好，使油缸行程成倍增大，可采用結(jié)構(gòu)簡單、密封性好、易于加工的單缸，布置靈活多樣等優(yōu)點。
表2.6 直推式與桿系傾卸式的比較
項目
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)質(zhì)量
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
制造成本
較高
較低
系統(tǒng)傾卸穩(wěn)定性
較差
較好
系統(tǒng)耐沖擊性
較好
較差
2.6.2針對雙側(cè)翻式自卸車選擇舉升形式和設(shè)計
通過之前的介紹與比較，適合雙側(cè)傾式自卸車兩面傾卸的機構(gòu)有：雙缸直推式傾卸機構(gòu)、單缸直推式傾卸機構(gòu)、油缸前推連桿組合式傾卸機構(gòu)。但是由于雙缸直推式傾卸機構(gòu)的油缸由前后兩組四個液壓油缸組成，當(dāng)一組油缸同時運動時很難達到同步，容易產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，而且對液壓缸的要求較高，對油路的控制也比較復(fù)雜。油缸前推連桿組合式傾卸機構(gòu)的油缸行程大，偏擺角大，而且應(yīng)用于車廂兩面傾卸時舉升力不一樣，一邊由于舉升過快而容易發(fā)生側(cè)翻現(xiàn)象，另一邊由于舉升過慢造成時間的浪費，對自卸車的裝卸效率有所影響，這樣就限制了它特有的功能，滿足不了雙側(cè)傾式自卸車的要求，所以從多方面考慮我選擇了單缸直推式傾卸機構(gòu)。
舉升機構(gòu)是自卸汽車上的重要工作系統(tǒng)之一，其設(shè)計質(zhì)量直接影響自卸汽車的使用能。而對于舉升機構(gòu)的設(shè)計，國內(nèi)設(shè)計單位通常采用傳統(tǒng)的“類比作圖試湊法”。這種方法工作量大，效率低，而且設(shè)計出的舉升機構(gòu)往往存在許多不合理的因素，影響自卸汽車舉升性能，對自卸汽車產(chǎn)品的系列化不利。因此，要想獲得具有良好工作性能，就必須從根本上改進設(shè)計手段和方法。該雙側(cè)傾式自卸車的舉升機構(gòu)采用的是直推式的，要考慮到以下因素：伸縮油缸的總節(jié)數(shù)和舉升機構(gòu)的油缸直徑。舉升機構(gòu)各鉸點的位置、構(gòu)件尺寸等應(yīng)滿足自卸汽車的有關(guān)參數(shù)要求，并且不與底盤上各部件發(fā)生干涉，本身各構(gòu)件之間也無運動干涉，其工作示意圖如圖2.16所示。
圖2.16直推式舉升機構(gòu)工作示意圖
首先，為保證機構(gòu)進行有效的動力傳遞，舉升過程的傳動角應(yīng)不小于許用傳動角。由于舉升質(zhì)量阻力矩隨著舉升角度的增加而逐漸減小，因此可不要求傳動角在整個舉升過程中都不小于同一許用角，僅需對舉升初始位置時的傳動角如圖2.16所示∠BAC和∠BCA（或與它們相對應(yīng)的補角）加以限制即可。
其次，舉升過程中應(yīng)保證∠BCA<180°，該角度值隨舉升角度的增大而增大，在舉升終了時達到最大，故只需對其終值進行約束。同時，該角度（或其補角）又是車箱回落過程的一級傳動角，其舉升終了值即為回落初始值，應(yīng)使該值在傳動角的許用范圍內(nèi)。
最后，在舉升過程中，應(yīng)使∠BAC>0°，該角度在舉升終了時達到最小值，故只需對其終值進行約束。該角度約束的具體值可通過逐步試算進行確定。
基于以上分析以下是我們對舉升機構(gòu)進行設(shè)計。
伸縮油缸的總節(jié)數(shù)的確定：
初估伸縮油缸的單節(jié)伸縮工作行程。由設(shè)計的已知條件知： ，，，，，如圖2.18所示。
根據(jù)余弦定理可知：
（2.10）
故油缸總行程
伸縮油缸的總節(jié)數(shù)
圖2.17舉升機構(gòu)起始與終了位置簡圖
圖2.18直推式舉升機構(gòu)工作示意圖
2.7液壓系統(tǒng)的設(shè)計
液壓系統(tǒng)是完成傾卸過程中最主要的部分。自卸汽車的液壓系統(tǒng)由三部分組成:動力部分、操縱部分和執(zhí)行部分(舉升油缸)。
動力部分主要有：取力器、油泵以及連接兩者的傳動機構(gòu)。
操縱部分用來控制舉升油缸實現(xiàn)車廂傾翻，它應(yīng)具有舉升、停止和下落三個動作。控制閥多采用三位四通閥，操縱控制閥的方式可分為：手動機械杠桿式、手動液壓伺服式和氣動操縱式三種。其工作原理如下：
（1）準(zhǔn)備：使自卸車處于駐車制動狀態(tài)，并將變速器置于空擋。啟動發(fā)動機，然后踩離合器結(jié)合取力器使油泵進入工作狀態(tài)。此時液壓油經(jīng)油泵、單向閥流回油箱；
（2）舉升：扳動手柄使三位四通閥的油路接通，此時從油泵來的高壓油進入油缸實現(xiàn)舉升。油缸舉升到最大行程時撥動限位閥，將高壓油路與回油路接通而卸荷，舉升停止，貨廂處于舉升最高位置；
（3）保持：控制手柄使三位四通閥的油路關(guān)閉，并切斷取力器停止油泵工作。此時壓力油被三位四通閥鎖死在油缸內(nèi)?？砂葱枰关泿幱谌我馀e升位置保持；
（4）降落：分緩慢降落與快速降落。
將手柄推至一定位置，回油路僅部分打開，實現(xiàn)車廂緩慢降落。
若將手柄推到底，則回油路被全部打開，油缸下腔油液向油箱快速回油。
2.7.1液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置
設(shè)計中所選取的自卸車液壓系統(tǒng)由液壓能產(chǎn)生部件、工作部件、與操縱部件三大部分組成。首先對這三大部件進行了如下分析：
（1）液壓能產(chǎn)生部件包括取力器、油泵及單向閥、油箱及油泵傳動機構(gòu)。油箱的安裝位置則比較靈活，主要是副車架與貨廂之間的空間便于安裝維護液壓管路系統(tǒng)并盡量縮短油管長度；
（2）工作部件主要指油缸與翻傾系統(tǒng)。油缸通過油缸支座安裝在副車架中部的加強橫梁上。由于工作部件受力極大，要求各連接鉸接點處有足夠的連接強度、剛度，所有摩擦副應(yīng)有良好的配合精度與潤滑；
（3）控制部件包括分配閥、限位閥以及操縱系統(tǒng)?？刂撇考喟惭b在汽車前部的駕駛室內(nèi)部或者后部，既要方便操縱與維護；又要減少管路的迂回。
液壓分配閥是控制系統(tǒng)的核心，分為滑閥和轉(zhuǎn)閥兩大類。三位四通滑閥應(yīng)用范圍比較廣泛；而轉(zhuǎn)閥多用于低壓、小流量的輕、中型自卸車上。
根據(jù)我們設(shè)計的雙側(cè)傾式自卸車的載重量，我們選擇常開式的分配閥。因為常開式的分配閥在車廂不舉升時，油泵的壓力油經(jīng)分配閥后又返回油箱，在系統(tǒng)中不產(chǎn)生高壓，因此可減輕油泵磨損，并可防止自卸車在行駛中以外舉升車廂造成事故。
分配閥操縱機構(gòu)的形式有機械操縱式、氣壓操縱式和液壓操縱式，以氣壓操縱式應(yīng)用最為廣泛。操縱過程應(yīng)具有舉升、停止、下落三個動作。
機械操縱式：駕駛員通過機械杠桿或鋼絲軟軸直接撥動液壓分配閥實現(xiàn)換向。機械操縱式的優(yōu)點是可靠性好、通用性強、維修方便；缺點是桿件布置比較麻煩，不適合可翻轉(zhuǎn)駕駛室采用。
液壓操縱式：通過手動液壓操縱閥建立油壓來打開或關(guān)閉液動舉升閥實現(xiàn)換向。此種閥沒有中停位置，故必須切斷油泵動力才能實現(xiàn)中停。液壓操縱式的優(yōu)點是可實現(xiàn)遠距離控制，操縱可靠，在我國引進生產(chǎn)的斯太爾重型自卸車上采用了此種操縱系統(tǒng)。其不足之處是反應(yīng)較慢，沒有中停位置。
氣動操縱式：利用貯氣筒的壓縮空氣，通過氣動操縱閥控制操縱氣管，驅(qū)動氣動分配閥上的氣缸工作，實現(xiàn)分配閥換向。氣動操縱式的優(yōu)點是功能齊全、操作方便、反應(yīng)靈敏，結(jié)構(gòu)先進，因此廣泛應(yīng)用于中、重型具備氣源的自卸車。其缺點是需同時具備液、氣兩套管路系統(tǒng)、維修麻煩。
根據(jù)以上分析，我們更看重的是可靠性，所以選定機械操縱式分配閥操縱機構(gòu)。
2.7.2液壓缸的選取與計算
作為液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的油缸分為活塞式和浮柱式兩類?；钊骄鶠閱蜗蜃饔茫涓左w長度大而伸縮長度小、使用油壓低（一般不超過14Mpa）。浮柱式為多級伸縮式油缸，一般有2~5個伸縮節(jié)，其結(jié)構(gòu)緊湊，并且有短而粗、伸縮長度大、使用油壓高（可達35Mpa），易于安裝布置等優(yōu)點。浮柱式油缸又分為單向作用式與雙向作用式。雙向作用式用油壓輔助車廂降落，因此工作平穩(wěn)、降落速度快。直推式傾卸機構(gòu)多采用單作用多級油缸；而桿系組合式傾卸機構(gòu)多采用單作用單級油缸。本次設(shè)計中為了達到傾卸的高度和對舉升過程的控制，采用的是雙作用多級油缸。
1、油缸直徑的確定
油缸選型主要依據(jù)自卸車翻傾機構(gòu)所需的最大舉升力以及最大舉升角。
最大舉升力
N （2.11）
式中：η—系統(tǒng)效率，通常按η=0.8；
—液壓系統(tǒng)額定工作壓力，這里。
2、油缸工作行程的確定
通過前面求得：
根據(jù)選取油缸型號，其三級行程分別為：
，，
該油缸的實際工作壓力 （2.12）
液壓缸的基本數(shù)據(jù)如表2.7所示。
表2.7 型液壓缸的相關(guān)參數(shù)
參數(shù)
型號
額定壓力
總行程
140mm
290mm
287mm
284mm
10Mpa
861mm
2.7.3液壓泵的選型計算
自卸車常用的油泵分為齒輪泵和柱塞泵兩種。齒輪泵多為外嚙合式，在相同體積下齒輪泵比柱塞泵流量大但油壓低。柱塞泵最大特點是油壓高（油壓范圍16～35Mpa），且在最低轉(zhuǎn)速下仍能產(chǎn)生全油壓，故可縮短舉升時間。中型自卸車上多采用齒輪泵，常用系列有CB、CBX、CG、CN等。重型自卸車常采用柱塞泵。
液壓缸工作容積計算：
（2.13）
油泵流量：
（2.14）
式中：t—舉升時間，s，一般要求t≯20s ；
—液壓泵容積效率=0.85~0. 9。
取力器速比：
舉升時發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速
油泵轉(zhuǎn)速 （2.15）
油泵每轉(zhuǎn)流量q：
（2.16）
根據(jù)以上計算結(jié)果，選取CB-D70型齒輪油泵，其性能參數(shù)如下：
額定流量>58.9（實需流量）
額定壓力>8.16（實際使用油壓）
額定轉(zhuǎn)速>1500(實際轉(zhuǎn)速)
CB-D70型齒輪油泵性能參數(shù)如表2.8：
表 2.8油泵的性能參數(shù)
型號
流量
額定壓力
最高壓力
額定轉(zhuǎn)速
最高轉(zhuǎn)速
額定效率
驅(qū)動功率
重量
CB-D70
65.92
10Mpa
14Mpa
1800r/min
2400r/min
≥91%
43.2kw
16.5kg
2.7.4分配閥選型
根據(jù)本車的使用條件與要求，選用通用性強、可靠性好、維修方便的機械操縱分配閥—34SM -B20H型手動三位四通液壓閥。其公稱通徑為20mm、流量75L/min，換向閥的中位機能形式為M型。
2.7.5油箱容積與管路內(nèi)徑計算
1、油箱容積的計算
油箱容積根據(jù)油箱公稱容量系列（GB2876-81）選取油箱容量為40L。
倍
2、管路內(nèi)徑的計算
高壓管路的內(nèi)徑
低壓管路的內(nèi)徑
式中：——油泵理論流量，；
——高壓管路中油的流速，；
——低壓管路中油的流速，。
根據(jù)管路計算結(jié)果選用型號19-150內(nèi)徑公稱尺寸為19mm、工作壓力為15Mpa、最小彎曲半徑為300mm的兩層鋼絲編織膠管作為高壓管，管接頭形式為A型扣壓式(JB 1885-77)；低壓回油管則選用38-50內(nèi)徑公稱尺寸為38mm、工作壓力為5Mpa、最小彎曲半徑為500mm的一層鋼絲編織膠管（HG 4-406~75）。液壓油冬季選用柴油機油8號，夏季選用11號柴油機油。
2.7.6其它液壓閥的選型
詳見表2.9。
表 2.9 液壓閥選型
名稱
公稱通徑
額定流量
壓力調(diào)整范圍
螺紋連接
單向順序閥
20mm
50L/min
50~70kg/cm2
XD1F-L20F
低壓溢流閥
20mm
100L/min
5~10 kg/cm2
XF-L20B
卸荷溢流閥
20mm
100L/min
40~160 kg/cm2
HY-Hb20
2.7.7取力器的選擇
取力器是汽車的一種專用的動力輸出裝置，它從發(fā)動機取出部分功率，用于驅(qū)動各類液壓泵、真空泵、空壓機以及各種專用汽車工作機械。
常用的取力方式可分為發(fā)動機取力、變速器取力、傳動軸取力和分動器取力四種取力方式。由于我們選擇的底盤的變速箱側(cè)面上留有取力器連接口，而且考慮到傳動行程短等因素，確定取力方式為變速箱取力。
取力原理如圖2.19所示。
1-發(fā)動機；2-離合器；3-變速器；4-取力器；5-油泵
圖2.19變速器II軸取力方案
取力器實質(zhì)上是一種單級變速器。其基本參數(shù)有取力器總速比、額定輸出轉(zhuǎn)矩、輸出軸旋向以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量等。其中東風(fēng)牌EQ3092A19DJ自卸汽車取力器有PT012/252、PT012/263、PT012/264、PT012/273等30幾種型號。其總速比有1.06、0.892、1.253、1.199等多種配比。其額定輸出扭矩有210Nm、170Nm、100Nm和392Nm等。通過之前分析可以看出，選用總速比i=0.892的取力器要求的發(fā)動機轉(zhuǎn)速1338r/min，處于發(fā)動機最大扭距時的轉(zhuǎn)速范圍（373/1200~1400）N·m/r/min之內(nèi)。如選其它總速比時不滿