1、专用汽车技术第一节第一节 概述概述1小浪底水库施工用自卸汽车12:45:06专用汽车技术第一节第一节 概述概述三、自卸汽车的用途与联合作业三、自卸汽车的用途与联合作业二、自卸汽车的发展概况二、自卸汽车的发展概况一、自卸汽车的定义及特点一、自卸汽车的定义及特点四、自卸汽车的构成四、自卸汽车的构成五、自卸汽车的分类五、自卸汽车的分类12:45:072专用汽车技术一、自卸汽车的定义及特点一、自卸汽车的定义及特点1.定义 以运送货物为主且有倾卸货厢的汽车，又称翻斗车。视频2.特点 1)车厢可以倾斜一定的角度，使车厢内的货物自动滑出； 2)车厢的倾斜是以汽车发动机的的动力，通过倾卸机构完成的。 视频3.
2、用途 主要用于运输散装并可以散堆的货物（如砂、土、矿石及农作物等），还可运输成件的货物。 自卸汽车主要服务于建材场、矿山、工地等。 视频312:45:07专用汽车技术二、自卸汽车的发展概况二、自卸汽车的发展概况- -国内国内1950年代末起由CA10型汽车变型的普通自卸汽车(通常指仅具备倾斜车厢功能的自卸汽车)的研制开始1960年代JNl50型汽车变型的普通自卸汽车的小批量生产，以及SH361(15）和SH380(32t)矿用自卸汽车试制成功现在自卸汽车已发展成多等级、多品种系列化产品1.历史412:45:08专用汽车技术二、自卸汽车的发展概况二、自卸汽车的发展概况- -国内国内512:45:
3、08专用汽车技术二、自卸汽车的发展概况二、自卸汽车的发展概况- -国内国内3.产量构成比例 1985年0.8:7.7:1.5 1989年0.1:7.4:1.6 未来 0.3:0.4:0.35.重型化 1960年代 上海重型汽车厂SH380A（载质量32T） 1970年代 本溪重型汽车厂载质量60T、100T） 1980年代 本溪重型汽车厂、湘潭电机厂为主体的电动轮式 北京重型汽车厂、本溪重型汽车厂、上海重型汽车厂为主体的机械传动自卸车 20T154T 4.品种多样化 适应环卫、粮食部门使用的封闭车厢 适用于公路维护和工程救险的自铲、自装自卸车 适用于工程开发的有自救能力的自卸车 612:45:
4、09专用汽车技术二、自卸汽车的发展概况二、自卸汽车的发展概况- -国际国际1.产量构成比例 0.3:0.4:0.33.采用先进技术 多种卸货方式 气液制动、高压全液制动 全轮驱动 电传动 橡胶悬架、硅油悬架 材料多样化 CAD、CAE 2.品种多样化 适应环卫、粮食部门使用的封闭车厢 适用于公路维护和工程救险的自铲、自装自卸车 适用于工程开发的有自救能力的自卸车 712:45:10专用汽车技术三、自卸汽车的用途与联合作业三、自卸汽车的用途与联合作业 主要用于运输散装并可以散堆的货物（如砂、土、矿石及农作物等 还可运输成件的货物。1.用途建材场、矿山、工地 装载机 挖掘机 皮带运输机2.联合作业
5、实现运输机械化812:45:10专用汽车技术四、自卸汽车的构成四、自卸汽车的构成普通自卸汽车1.倾卸装置倾卸机构倾卸杆系机构车厢副车架倾卸动力系统倾卸机构附件安全撑杆限位装置开合机构液压系统管路系统液压缸油泵、控制阀2.二类汽车底盘作用：将车厢倾斜一定的角度，使车厢中的货物自动卸下，然后再使车厢降落到车架上。912:45:10专用汽车技术四、自卸汽车的构成四、自卸汽车的构成普通自卸汽车1.倾卸装置倾卸机构倾卸杆系机构倾卸杆系机构车厢副车架倾卸动力系统倾卸机构附件安全撑杆限位装置开合机构液压系统管路系统液压缸油泵、控制阀2.二类汽车底盘1012:45:11专用汽车技术四、自卸汽车的构成四、自卸汽
6、车的构成普通自卸汽车1.倾卸装置倾卸机构倾卸杆系机构车厢车厢副车架倾卸动力系统倾卸机构附件安全撑杆限位装置开合机构液压系统管路系统液压缸油泵、控制阀2.二类汽车底盘1112:45:11专用汽车技术四、自卸汽车的构成四、自卸汽车的构成普通自卸汽车1.倾卸装置倾卸机构倾卸杆系机构车厢副车架副车架倾卸动力系统倾卸机构附件安全撑杆限位装置开合机构液压系统管路系统液压缸油泵、控制阀2.二类汽车底盘1212:45:12专用汽车技术四、自卸汽车的构成四、自卸汽车的构成普通自卸汽车1.倾卸装置倾卸机构倾卸杆系机构车厢副车架倾卸动力系统倾卸机构附件安全撑杆限位装置开合机构开合机构液压系统管路系统液压缸油泵、控制
7、阀2.二类汽车底盘1312:45:12专用汽车技术四、自卸汽车的构成四、自卸汽车的构成普通自卸汽车1.倾卸装置倾卸机构倾卸杆系机构车厢副车架倾卸动力系统倾卸机构附件安全撑杆限位装置开合机构液压系统管路系统管路系统液压缸液压缸油泵、控制阀油泵、控制阀2.二类汽车底盘1412:45:12专用汽车技术1.按货物倾卸方向侧倾式后倾式三面倾卸式五、自卸汽车的分类五、自卸汽车的分类1512:45:13专用汽车技术2.按最大总质量 1.8T最大总质量6TA.轻型30% 6T最大总质量14TB.中型40% 14T最大总质量C.重型30%五、自卸汽车的分类五、自卸汽车的分类1612:45:14专用汽车技术2.按
8、最大总质量五、自卸汽车的分类五、自卸汽车的分类17目前世界上最大吨位的自卸汽车,是美国通用汽车公司特勒克斯分部制造的,载重量350吨。汽车全长20.1米,高6.7米,每个车轮直径为3.35米,重3629公斤12:45:14专用汽车技术4.按传动系 A.普通B.矿用C.专用A.机械传动B.液力机械C.电传动3.按用途五、自卸汽车的分类五、自卸汽车的分类1812:45:14专用汽车技术思考题思考题19二、在完整观看卡特彼勒公司自卸汽车制造流程视频的基础上1.总结自卸汽车设计中涉及哪些学科？2.总结重型自卸汽车的制造过程。3.与普通汽车制造的异同？一、在完整观看德国Kipper Meiller公司视
9、频的基础上1.总结自卸汽车的举升方式？2.总结制造过程3.与普通汽车制造的异同？12:45:14专用汽车技术第二节第二节 普通自卸汽车普通自卸汽车2012:45:14专用汽车技术2112:45:15专用汽车技术一、自卸汽车整车型式与主要性能参数一、自卸汽车整车型式与主要性能参数1.整车型式驱动型式4262/64布置型式FF驾驶室长头式短头式平头式偏置式 2212:45:15专用汽车技术2312:45:15专用汽车技术2.主要尺寸参数一、自卸汽车整车型式与主要性能参数一、自卸汽车整车型式与主要性能参数2412:45:15专用汽车技术3.质量参数的确定一、自卸汽车整车型式与主要性能参数一、自卸汽车
10、整车型式与主要性能参数25公司名称公司名称车车 型型装载质量装载质量整备质量（整备质量（kgkg） 质量利用系数质量利用系数中国蓝箭LJC3050175022600.77中国青汽QD3091450047000.96中国青汽CA3160KZT1800073051.1中国济重JZ3170500084401.07中国长汽T815 S1 26 20815300113001.35中国上海汇众SH360332000277601.15中国本溪重型BZQ3112068000445001.53德国汉诺莫克一亨歇尔F75488523332.0德国汉诺莫克一亨歇尔F86582525232.3德国汉诺莫克一亨歇尔F1
11、61AK15850191501.86德国汉诺莫克一亨歇尔F2211307589251.46国内外部分自卸汽车的整车质量利用系数12:45:15专用汽车技术4.最大举升角的确定车厢最大举升角即车厢最大倾斜角是指车厢举升至极限位置时，车厢底部平面与地平面之间的夹角。这个参数取决于所运送货物的静安息角。货物的安息角是指松散物料自然散落形成堆面的斜坡角，即物料自身之间的摩擦角。货物静止时的安息角为静安息角；货物处于运动状态时的安息角为动安息角。车厢的最大举升角应50，一般在5070之间，以5055居多。货物的静安息角一般都小于50一、自卸汽车整车型式与主要性能参数一、自卸汽车整车型式与主要性能参数26
12、12:45:16专用汽车技术4.最大举升角的确定一、自卸汽车整车型式与主要性能参数一、自卸汽车整车型式与主要性能参数2712:45:17专用汽车技术5. 举升、降落时间的确定一、自卸汽车整车型式与主要性能参数一、自卸汽车整车型式与主要性能参数2812:45:17专用汽车技术6. 举升、降落速度的确定一、自卸汽车整车型式与主要性能参数一、自卸汽车整车型式与主要性能参数车厢的降落速度 取决于二位二通换向阀的开度，开度越大，降落速度越快。车厢卸货后，可用较快的降落速度，而载货时只能采用慢落，以免发生事故。车厢举升速度 取决于液压泵的流量。对一定的液压泵，其排量是一定的。因此，车厢的举升速度在一定范围
13、内取决于发动机的转速，转速越高，举升速度越快。2912:45:23专用汽车技术7.容积利用系数、质量利用系数容积利用系数指自卸汽车单位容积的装载质量。是确定自卸汽车车厢容积的参数，应根据自卸汽车的使用情况和所装运货物的种类来确定合理的容积利用系数。质量利用系数自卸汽车的装载质量与整车整备质量之比。一、自卸汽车整车型式与主要性能参数一、自卸汽车整车型式与主要性能参数主要取决于两个因素：主要取决于两个因素：车辆使用情况、装运车辆使用情况、装运货物的种类。货物的种类。带有全部装备、加带有全部装备、加满油水的空车质量满油水的空车质量3012:45:23专用汽车技术1. 用途二、自卸汽车的取力装置二、自
14、卸汽车的取力装置 专用汽车的专用设备大多利用汽车发动机作为动力源，取力器利用汽车发动机来驱动汽车行驶系以外的其他专用设备。 取力器输出的转速、转矩应与专用设备的使用特性相匹配。3112:45:24专用汽车技术2. 分类二、自卸汽车的取力装置二、自卸汽车的取力装置发动机前端取力飞轮前端取力飞轮后端取力夹钳式取力器变速器上盖取力变速器右侧盖取力变速器左侧盖取力变速器后端盖取力分动器取力传动轴取力 前置式 中置式 后置式取力器取力方式 根据取力装置相对于汽车底盘变速器的位置，取力装置的取力方式可分为前置、中置和后置三种基本类型，每一种基本类型又包括若干种具体的结构形式：3212:45:24专用汽车技
15、术3. 自卸汽车常用取力器布置方案二、自卸汽车的取力装置二、自卸汽车的取力装置发动机前端取力飞轮前端取力飞轮后端取力夹钳式取力器变速器上盖取力变速器右侧盖取力变速器左侧盖取力变速器后端盖取力分动器取力传动轴取力 前置式 中置式 后置式取力器取力方式3312:45:24专用汽车技术3. 自卸汽车常用取力器布置方案变速器上盖取力二、自卸汽车的取力装置二、自卸汽车的取力装置3412:45:24专用汽车技术3. 自卸汽车常用取力器布置方案变速器侧盖取力二、自卸汽车的取力装置二、自卸汽车的取力装置3512:45:24专用汽车技术3. 自卸汽车常用取力器布置方案变速器后端盖取力二、自卸汽车的取力装置二、自
16、卸汽车的取力装置3612:45:25专用汽车技术4. 自卸汽车常用取力器设计计算实例二、自卸汽车的取力装置二、自卸汽车的取力装置37一、已知基本数据1.发动机型号：CA6102 最大功率：99KW/3000r/min 最大转矩：372N m/(1200 1400r/min)2.变速器： 中心距：A=130.5mm 齿数：一轴常啮合齿轮Z1=22，中间轴常啮合齿轮Z2=43，中间轴四挡齿轮Z3=33，模数m=3.75mm，螺旋角=23 827，齿宽b=25mm 变速器侧边窗口尺寸 ： 3.工作装置转速：1000r/min功率：10kW12:45:25专用汽车技术4. 自卸汽车常用取力器设计计算实
17、例二、自卸汽车的取力装置二、自卸汽车的取力装置38二、齿轮、轴和轴承的参数选择和强度计算该取力器采用双联齿轮，同时考虑到窗口的尺寸与形状，采用了吊耳形式，结构紧凑，操纵也较方便1.取力器传动简图动力输出采用两级齿轮传动，中间为双联齿轮。2.传动比的计算和齿数的确定若按发动机最大转矩时的输出转速来确定传动比，因而有变速箱内一对常啮合齿轮的传动比为1.310001300总i9545. 12243zz122in=1300n=100012:45:25专用汽车技术4. 自卸汽车常用取力器设计计算实例二、自卸汽车的取力装置二、自卸汽车的取力装置6969. 03323311zzi39设取力器双联齿轮第一级的
18、齿数为23，则故设双联齿轮直齿轮齿数（第二级）为z5=24则z6=i3z5=0.9524=22.90取整后得z6=23，故实际的总传动比i总为59 . 0ii213总ii1.305242333232243总iZ5Z612:45:26专用汽车技术4. 自卸汽车常用取力器设计计算实例二、自卸汽车的取力装置二、自卸汽车的取力装置40综上所述，可得如下齿数和传动比：95. 0242323246969. 0332323339545. 122434322365243121izzizzizz齿轮的材料和精度可参照变速器内的齿轮选取，如40Cr、初选精度为8级等。直齿齿轮的模数可取m=4mm3.齿轮和轴的强度
19、计算与传统的机械设计相同。12:45:27专用汽车技术5. 自卸汽车双速取力器二、自卸汽车的取力装置二、自卸汽车的取力装置4112:45:27专用汽车技术6. 自卸汽车取力器安装尺寸EQ1092二、自卸汽车的取力装置二、自卸汽车的取力装置4212:45:27专用汽车技术三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计倾卸机构倾卸杆系机构车厢副车架4312:45:27专用汽车技术三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计直推式与杆系倾卸式机构的比较直推式与杆系倾卸式机构的比较比较项目直推式杆系倾卸式1 1结构布置结构布置简便、易于布置比较复杂2 2系统质量系统质量较小较大3
20、 3建造高度建造高度较低较高4 4油缸加工工艺性油缸加工工艺性多级缸、加工精度高、工艺性差单级缸、制造简便、工艺性好5 5油压特性油压特性较差较好6 6系统密封性系统密封性 密封环节多、易渗漏、密封性差密封环节少、不易渗漏、密封性好7 7工作寿命工作寿命磨损大、易损坏、工作寿命较短不易损坏、工作寿命较长8 8制造成本制造成本较高较低9 9系统倾卸稳定性系统倾卸稳定性较差较好1010系统耐冲击性系统耐冲击性较好较差4412:45:27专用汽车技术1. 自卸汽车倾卸机构的结构形式三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计举升液压缸通过连杆机构作用在车厢底架上能以较小的液压缸行程实现车
21、厢的倾翻液压举升缸液压举升缸直接作用在直接作用在车厢底架上车厢底架上直推式 杆系式4512:45:27专用汽车技术1. 自卸汽车倾卸机构的结构形式直推式三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计4612:45:28专用汽车技术1. 自卸汽车倾卸机构的结构形式直推式三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计4712:45:28专用汽车技术1. 自卸汽车倾卸机构的结构形式直推式三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计4812:45:28专用汽车技术1. 自卸汽车倾卸机构的结构形式杆系式三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计4912:45
22、:28专用汽车技术1. 自卸汽车倾卸机构的结构形式杆系式三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计5012:45:28专用汽车技术1. 自卸汽车倾卸机构的结构形式杆系式三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计5112:45:28专用汽车技术1. 自卸汽车倾卸机构的结构形式杆系式三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计启动性能较好 ,能承受较大的偏置,载荷举升支点在车厢几何中心附近，车厢受力状况较好。但该机构举升力系数较大工作效率较低。5212:45:28专用汽车技术1. 自卸汽车倾卸机构的结构形式直推式与杆系式的比较三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、
23、自卸汽车的倾卸机构的设计53结构型式结构型式车型举例车型举例性能特征性能特征结构示意图结构示意图直推式单缸前置斯太尔1291280/K38结构紧凑、举升效率高、工艺简单、成本较低，采用单缸时，横向刚度不足，采用多节伸缩缸时密封性稍差中置斯太尔991200/K38双缸QD3151连杆组合式马勒里举升臂式（油缸前推连杆组合式）（T式）JN3180QD362横向刚度好，举升转动圆滑平顺举升力系数小，省力，油压特性号，但缸摆角大，活塞行程稍大加伍德举升臂式（油缸后推连杆组合式）（D式）QD352HF352转轴反力小，举升力系数大，活塞行程短12:45:29专用汽车技术1. 自卸汽车倾卸机构的结构形式直
24、推式与杆系式的比较三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计54结构型式结构型式车型举例车型举例性能特征性能特征结构示意图结构示意图连杆组合式油缸前推杠杆组合式SX3180横向刚度好，举升转动圆滑平顺举升力小，构件受力改善，油缸摆角大油缸后推杠杆组合式NISSAN PTL81SD举升力适中，结构紧凑，但布置集中后部，车厢底板受力大油缸液动连杆组合式YZ300油缸进出油管活动范围大，油管长俯冲式东急73型杆系结构简单，造价低，但油缸必须增大容量。12:45:29专用汽车技术 举升机构型式的选择举升机构型式的选择 在选择举升机构时，应从装载质量、油缸行程、机构效率、管路的布置以及经济
25、效益等各方面综合考虑 : 1直推式举升机构主要用于重型或有侧倾要求的自卸汽车。 2油缸前推式举升机构通常用于中型汽车。 3油缸后推式举升机构适合用于中、重型、轻型自卸汽车。 4油缸浮动式举升机构通常用于重型自卸汽车。 三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计5512:45:29专用汽车技术 举升机构的选型应考虑的问题举升机构的选型应考虑的问题 1液压系统是否能承受在举升质量作用下的举升力。 2液压缸的行程能否满足车厢的最大举升角度。 3液压系统特别是液压缸的生产及配套情况。 三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计5612:45:29专用汽车技术2. 自卸汽车前
26、推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计对货厢举升角的要求对货厢举升角的要求 对外形尺寸的要求对外形尺寸的要求 对油缸推力的要求对油缸推力的要求对油缸活塞行程的要求对油缸活塞行程的要求 对油缸推力的要求对油缸推力的要求 油缸的推力取决于2个因素：一是油压，二是活塞直径。增加油缸推力只有增加油缸活塞直径对油缸活塞行程的要求对油缸活塞行程的要求 油缸行程应尽可能地小，以缩短货物装卸时间，提高车辆工效，同时降低油缸制造成本，减轻举升机构的质量。对货厢举升角的要求对货厢举升角的要求 大多数松散货物的安息角=arctanf，f为货物静摩擦系数
27、；目前国内外的自卸车的最大举升角一般为50到60。由于马勒里举升机构安装在自卸车车厢下部，所以要求外形尺寸的高度尽可能地小，使机构紧凑以利于降低车厢离地高度，提高整车的稳定性。 57（1）前推式（）前推式（T式）举升机构的设计要求式）举升机构的设计要求12:45:29专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计(2)前推式（前推式（T T式）举升特性式）举升特性前推式举升机构的性能特点是起前推式举升机构的性能特点是起始压力偏低始压力偏低 ：为最高压力的85%左右58（举升角）（举升角） 1530 max12:
28、45:29专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计(3)前推式（前推式（T T式）举升机构布置图式）举升机构布置图货厢铰接点连杆油缸三角臂货厢铰接点5912:45:30专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计(3)前推式（前推式（T T式）举升机构布置图式）举升机构布置图6012:45:30专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设
29、计（4）前推连杆放大式举升机构的）前推连杆放大式举升机构的受力分析与载荷计算受力分析与载荷计算6112:45:30专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计621）求三角臂与车厢铰接点C在举升角为时的坐标位置和举升质量质心G在举升角为时的坐标 C点的坐标：cossinsincosCOCOCCOCOCyxyyxx G点坐标 ：cossinsincosGOGOGGOGOGyxyyxx（4）前推连杆放大式举升机构的）前推连杆放大式举升机构的受力分析与载荷计算受力分析与载荷计算C点在=0时的坐标（XC0, YC0）
30、G点在=0时的坐标（XG0, YG0）CG12:45:31专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计63 ）求举升角为时的A点的坐标，求解方程：式中AD和AC由构件的几何尺寸确定。 3）求举升角为时的B点的坐标。求解方程：222222)()()()(ACyyxxADyyxxCACADADA222222)()()()(ACyyxxAByyxxCACAABAB（4）前推连杆放大式举升机构的）前推连杆放大式举升机构的受力分析与载荷计算受力分析与载荷计算AB至此，求出了各点在举升角为时的坐标12:45:31专用汽车
31、技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计644）求直线AD和BE的方程：整理得： （1-1）整理得： （1-2）BDADAAxxyyxxyyBEBEBBxxyyxxyy0)()()()(ADAADADAADyyxxxyyxxxyy0)()()()(BEBBEBEBBEyyxxxyyxxxyy（4）前推连杆放大式举升机构的）前推连杆放大式举升机构的受力分析与载荷计算受力分析与载荷计算12:45:32专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾
32、卸机构的设计65）求AD和BE交点F的坐标：联立上式（1-1），（1-2）并求解，可得F点坐标。）求点O至直线FC的距离：）取车厢为独立体，得： W被举升的重力，N FFC作用在直线FC方向的力，N XG被举升质量质心的坐标，m22)()()()(CFCFFCFFCFOFCxxyyyyxxxyD0oMOFCGFCDWXF（4）前推连杆放大式举升机构的）前推连杆放大式举升机构的受力分析与载荷计算受力分析与载荷计算F12:45:32专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计66）求A点到BE的距离，A到FC的距
33、离：22)()()()()()(CFAFBEBBEBEBABEAABExxyyyyxxxyxxyyyxD22)()()()()()(CFAFFCFFCECFAFCAAFCxxyyyyxxxyxxyyyxD（4）前推连杆放大式举升机构的）前推连杆放大式举升机构的受力分析与载荷计算受力分析与载荷计算A12:45:33专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计67) 取三角臂ABC为独立体，得：式中为所求的任意举升角时的油缸推力。 10)FFC，FBE，FDA为交汇力系，FFC，FBE已求得，因此FDA也可求得，
34、 FDA为拉杆DA所受内力。0AMABEAFCFCBEDDFFBEF只要对不同值，重复上面运算，即可求出相应的FBE，FDA的值，取其最大值就可作为设计计算的负载。 （4）前推连杆放大式举升机构的）前推连杆放大式举升机构的受力分析与载荷计算受力分析与载荷计算液压系统的压力由负载决定。根据 可计算出液压系统的压力。 BEF12:45:33专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计(5)前推式（前推式（T T式）举升机构性能特点式）举升机构性能特点 1）举升机构及其评价指标 在自卸车设计中，通常把举起单位标定载
35、荷所需油缸的最大推力，定义为举升力系数，用K表示：GFk/式中: F油缸最大推力，NG举升机构所承载的标定载荷，N 在评价举升机构设计的合理性时，只有用举升机构系数来比较才是恰当合理的。在评价举升机构设计的合理性时，只有用举升机构系数来比较才是恰当合理的。68K一般为1.5 2.012:45:34专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计 联结OC，过C点作MNOC，MN为举升三角臂对车厢的合力作用线，设MN与MN线夹角为 ，AC线与MN夹角 。则有：由上式可以看出降低由上式可以看出降低k2（当量举升系数）
36、值的方法：（当量举升系数）值的方法：1.增加增加OC值值,举升臂尽量朝前布置举升臂尽量朝前布置 2.减少减少角角 ,适当降低适当降低A点位置点位置 3.增加增加角角 ,应使合力应使合力Fc作用线作用线MN斜率减少斜率减少 cos),sin(OCdACc)cos(sin/cos/ )sin(/2tgOCACOCACdck(5)前推式（前推式（T式）举升机构性能特点式）举升机构性能特点12:45:3569专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（6) 举升机构的运动干涉举升机构的运动干涉70 运动干涉分析图运
37、动干涉分析图 满足满足B点不与车厢底面发生干涉的充分必要条件点不与车厢底面发生干涉的充分必要条件180OCMACOBCA12:45:36专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（7）前推连杆放大式举升机构的设计步骤）前推连杆放大式举升机构的设计步骤首先应用作图法初选各铰支点的坐标参数和初定各构件的集合尺寸7112:45:36专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（7）前推连杆放大式举升机构的设计步骤）前推连杆放大式
38、举升机构的设计步骤首先应用作图法初选各铰支点的坐标参数和初定各构件的集合尺寸7212:45:36专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（7）前推连杆放大式举升机构的设计步骤）前推连杆放大式举升机构的设计步骤首先应用作图法初选各铰支点的坐标参数和初定各构件的集合尺寸7312:45:36专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计741)建立坐标系并确定举升机构与车厢铰支点c的坐标xc，yc。 将车厢与副车架的铰支点O作为
39、平面直角坐标系的原点。x轴平行于副车架的上平面，指向汽车前方。 初选油缸自由长度L0。、最大有效工作行程L和车厢最大举升角max。 xc=RLmax 计算，其中R=165190mm，当L较大时，R取较高值；反之，则取较低值； yc应为结构尺寸允许的最大值。 油缸与副车架铰支点E的坐标xE： xE = xB 0.5L0 0.2L+400mm yE由结构允许的最小值确定油缸与副车架铰支点举升机构与车厢铰支点（7）前推连杆放大式举升机构的设计步骤）前推连杆放大式举升机构的设计步骤12:45:37专用汽车技术2022-5-1575专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方
40、法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计76油缸与副车架铰支点(2)过C点作CB线，使该线与x轴夹角=yD/yA 9, yD为结构允许的拉杆与副车架铰支点D的最高位置，一般yD0，再以E为圆心， L0为半径画弧交CB线于B点。 连接EB ， EB即为油缸中心线在举升角=0时的位置。（7）前推连杆放大式举升机构的设计步骤）前推连杆放大式举升机构的设计步骤12:45:37专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计77油缸与副车架铰支点 (3)连接OC，并将OC绕O点顺时针向上旋max角，C移动
41、到C点。再以C为圆心，CB为半径画弧。以E为圆心，以L0+L为半径画弧，两弧交于B点，连接EB和CB。 (4)作EBA=(=68)。以B为顶点，BA为边，作 CBA= CBA，取BA=BA=200 250mm，连接AC、AC，ABC和ABC分别为=0和= max时的三角臂位置。（7）前推连杆放大式举升机构的设计步骤）前推连杆放大式举升机构的设计步骤12:45:37专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计78油缸与副车架铰支点 (5)作AA的垂直平分线与y=yD的水平线交于D点，连接DA和DA。至此，举升机
42、构作图设计完毕。（7）前推连杆放大式举升机构的设计步骤）前推连杆放大式举升机构的设计步骤12:45:37专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计79油缸与副车架铰支点 (6)用作图法除了确定=0和= max时各支点的位置外，还应对不同举升作运动校核，若出现点B至车厢底板距离小于点C至车厢底板距离时，则应加大所设的值，然后重新作图（步骤37）确定。 通过作图法初定举升机构各铰支点的位置及各构件的几何尺寸。并将它们作为第二阶段设计计算的初始条件，通过解析计算修正各参数。 将作图法得到的结果代入前面的计算式，求
43、得最大的油缸推力。（7）前推连杆放大式举升机构的设计步骤）前推连杆放大式举升机构的设计步骤12:45:37专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计80油缸与副车架铰支点 (6)用作图法除了确定=0和= max时各支点的位置外，还应对不同举升作运动校核，若出现点B至车厢底板距离小于点C至车厢底板距离时，则应加大所设的值，然后重新作图（步骤37）确定。 通过作图法初定举升机构各铰支点的位置及各构件的几何尺寸。并将它们作为第二阶段设计计算的初始条件，通过解析计算修正各参数。 将作图法得到的结果代入前面的计算式，
44、求得最大的油缸推力。（7）前推连杆放大式举升机构的设计步骤）前推连杆放大式举升机构的设计步骤12:45:37专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（7）前推连杆放大式举升机构的设计）前推连杆放大式举升机构的设计 VB编程编程8112:45:38专用汽车技术2. 自卸汽车前推连杆放大式（T）举升机构的分析计算和设计方法三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（7）前推连杆放大式举升机构的设计）前推连杆放大式举升机构的设计 VB编程编程设计举升液压系统时，要考虑到货箱到达举升终点时的限位和缓
45、冲以及货箱回落时的限速，以减小货箱对车架的冲击。8212:45:38专用汽车技术3. 优化设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（1）举升机构的设计要求及性能主要评价参数举升机构的设计要求及性能主要评价参数83（1） 举升力系数k（2） 举升机构高度（3） 最大举升角（4） 油缸最大行程（5） 起始油压（6） 油缸工作压力12:45:38专用汽车技术3. 优化设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（2）举升机构数学模型的建立举升机构数学模型的建立841） 确定设计变量2） 有关公式3） 确定优化设计目标函数4） 确定约束条件12:45:39专用汽车技
46、术3. 优化设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（2）举升机构数学模型的建立举升机构数学模型的建立851） 确定设计变量2） 有关公式3） 确定优化设计目标函数4） 确定约束条件12:45:39专用汽车技术3. 优化设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（2）举升机构数学模型的建立举升机构数学模型的建立861） 确定设计变量),(),(),(),(87465433212xxoxxAxxoxxo 以车厢与副车架铰接点为原点，建立如图所示直角坐标系；将举升机构各铰点位置，确定为优化设计的设计变量，它们是：表示为设计变量向量为：),(7654321xxx
47、xxxx车厢及货物质心的位置坐标G(x9，x10)；由总体设计确定，在此作为已知数。12:45:39专用汽车技术3. 优化设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（2）举升机构数学模型的建立举升机构数学模型的建立872） 模型中相关公式推导2221126282271425210291422621523246235322423311)()()()()()(xxOOdxxxxOOdxxGOdxxxxAOdxxxxAOdxxOOd相关杆件的长度公式为：286275482827147)()(xxxxAOdxxOOd12:45:39专用汽车技术3. 优化设计三、自卸汽车的倾卸机构的设
48、计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（2）举升机构数学模型的建立举升机构数学模型的建立882） 模型中相关公式推导433423422431421272134cos2cos2OOAOOdOOdAOOOOddddOO24131239104sin)sin(sin)arctancos(OAOOOAdOAOxxdGQK杆件相关尺寸随车厢倾角的变化为：根据对举升机构的力学分析，给出举升力系数K的表达式：12:45:39专用汽车技术3. 优化设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（2）举升机构数学模型的建立举升机构数学模型的建立893） 确定优化设计目标函数在举升机构的设计要求中，权衡各种因
49、素的重要程度，确定举升油缸行程为本次优化设计的目标函数，表达式为： 式中：Smax= max时的举升油缸长度 S0=0时的举升油缸长度0max)(SSxf最优目标的行程，可保证举升机构紧凑，油缸尺寸小，制造成本低，降低了举升时间，提高了生产效率。12:45:39专用汽车技术3. 优化设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（2）举升机构数学模型的建立举升机构数学模型的建立904）确定约束条件边界约束 动力性约束平稳性约束紧凑性约束传动性约束12:45:41专用汽车技术3. 优化设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（2）举升机构数学模型的建立举升机构数
50、学模型的建立914） 确定约束条件 考虑各种使用性能的要求，顾及计算过程中可能性的限制，确定下列内容为优化设计的约束条件。 a边界约束 为便于优化设计的计算，边界约束是对设计变量的取值范围给予限制。)8 , 7 , 2 , 1(ibxaiiiai设计变量取值下限bi设计变量取值下限12:45:43专用汽车技术3. 优化设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计三、自卸汽车的倾卸机构的设计（2）举升机构数学模型的建立举升机构数学模型的建立924） 确定约束条件b动力性约束 为便于优化设计的计算，边界约束是对设计变量的取值范围给予限制。 KK 0K0=0时的举升力系数K许用举升力系数，根据举升机构受力情况，
