本科畢業(yè)生設計
自卸車的設計
院系名稱:
專業(yè)班級:
學生姓名:
指導教師:
職 稱:
The Graduation Design for Bachelor's Degree
Design of dump truck
Candidate:
Specialty:V
Class: Supervisor:
摘 要
自卸車,是指通過液壓或機械舉升而自行卸載貨物的車輛。由自卸車底盤、舉升機構總成、液壓系統(tǒng)總成、鎖緊機構總成、大箱總成5大塊組成。本次設計主要包含有車廂,取力器,液壓缸,整車布置等內容。選擇本課題充分考慮了研究課題對車輛工程專業(yè)學生學習和工作的指導作用,能夠使我們了解專用汽車改裝設計方法,通過本課題的研究我們可以完成理論課程的實踐總結,獲得一定的工程設計工作方法和經驗。進行相關的設計,可以解決供需矛盾,培養(yǎng)正確的研究方法、理論聯系實際的工作作風、嚴肅求實的學習態(tài)度,鍛煉使用工具軟件的能力,提高綜合設計的能力這次設計為我們了解專用車帶來了很大的好處,通過設計我們知道了專用車的結構形式和舉升樣式等知識,對我們以后的工作有很大的益處。
關鍵詞:東風自卸車;自卸車;專用汽車;專用車設計;舉升機構;液壓系統(tǒng);
ABSTRACT
Dump truck, is also called the car to through the hydraulic or mechanical lifting and unloading goods to the vehicle. By dump of lifting mechanism of assembly, chassis, hydraulic system assembly, locking mechanisms assembly, big box of five large assembly. This design mainly contains the car, take the force, the hydraulic cylinder, the arrangement of the whole car, etc. Choose this topic full consideration of the research on vehicle engineering students to study and work guidance, can make us understand special automobile refitting design method, through this topic research we can complete theory course the practice, access to certain engineering design work methods and experience. Related design, can solve the contradiction between supply and demand, the research methods, cultivate correct theory with practice work style, serious realistic learning attitude, exercise the ability of tool use software, improve the overall design of the ability for us to understand this design has brought great benefits a., through the design we know the special structure of the form and lifting style and etc, to our knowledge later work to have the very big profit.
Keywords: dongfeng skip; Equipments; Special vehicle; Special automobile design; Lifting mechanism; Hydraulic system;
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目 錄
摘 要 III
ABSTRACT
第1章 緒 論 7
1.1 課題的研究現狀 7
1.2 選題的目的與實際意義 8
1.3 國內外自卸汽車的發(fā)展概況 9
1.4主要研究內容 11
1.5本章小結 11
第2章東風自卸車主要性能參數確定 12
2.1整車尺寸參數的確定 12
2.1.1自卸車的分類 12
2.1.2自卸車的結構 12
2.2整車尺寸參數的確定 15
2.3質量參數的確定 17
2.4其它性能參數 18
2.5本章小結 19
第3章 自卸車車廂的結構與設計 20
3.1舉升汽車車廂的結構形式 20
3.1.1車廂的結構形式 20
3.1.2車廂選材 21
3.2車廂的設計規(guī)范及尺寸確定 21
3.2.1車廂尺寸設計 21
3.2.2車廂內框尺寸及車廂質量 22
3.3車廂板的鎖啟機構 23
3.4 本章小結 24
第4章 自卸舉升機構的設計 25
4.1自卸舉升機構的選擇 25
4.1.1舉升機構的類型 25
4.1.2自卸汽車傾卸機構性能比較 30
4.2舉升機構受力分析與參數選擇 32
4.3 本章小結 36
第5章 液壓系統(tǒng)設計 37
5.1液壓系統(tǒng)工作原理與結構特點 37
5.1.1工作原理 37
5.1.2液壓系統(tǒng)結構布置 38
5.1.3 液壓分配閥 39
5.2油缸選型與計算 40
5.3取力器的選擇 46
5.4本章小結 48
第6章 副車架的設計 49
6.1 主車架的改裝 49
6.1.1 主車架的鉆孔和焊接 49
6.1.2 主車架的加長設計 50
6.1.3 主車架加強板的設計 50
6.2 副車架的設計 51
6.2.1 副車架的截面形狀及尺寸 51
6.2.2 加強板的布置 52
6.2.3 副車架的前端形狀及安裝位置 53
6.2.4 縱梁與橫梁的連接設計 54
6.2.5 副車架與主車架的連接設計 55
6.2.6 副車架的強度校核 57
6.3本章小結 58
結 論 59
參 考 文 獻 60
致 謝 61
附 錄A 62
第1章 緒 論
1.1 課題的研究現狀
美國是專用汽車發(fā)展最早的國家之一。專用汽車的生產是美國汽車工業(yè)的重要組成部分。據不完全統(tǒng)計,美國1986年生產貨車l 593 489輛,其中專用汽車的產量為934 690輛,專用汽車的產量占貨車產量的58%。美國9~11.8t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70年代平均年產掛車已達15萬輛左右(約占9 t以上載貨車產量的40%左右),大部分為專用掛車。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,其產量占全國總產量的85%。歐洲的專用汽車主要是重型專用汽車,且絕大多數產品為不同規(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量為30t或40t的低貨臺貨車。歐洲的大部分專用汽車生產廠家集中在德國,1979年原西德掛車產量達15.1萬輛,占載貨車產量的51%,占專用汽車產量的87%。原蘇聯自1966年以來,汽車工業(yè)有較大的發(fā)展,但貨車在總產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%)。綜上所述,近年來,世界各國都大力發(fā)展專用汽車生產,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?;旧夏苓_到60%到80%。
專用汽車在國外不只是占很大一份比例,它的生產組織形式也呈現多樣化發(fā)展,基本上概括為以下四種:(1)主機廠(即汽車集團、汽車公司或工廠);設分公司或分廠生產專用汽車。主要生產本廠基本車型改裝的專用汽車。(2)專用汽車廠;從底盤廠購買底盤,裝配自己生產的專用汽車。(3)非汽車公司組織專用汽車生產。(4)用戶兼營;有些專用汽車生產運輸公司購買一些普通汽車底盤改裝為自己所需的專用汽車。但其結構比較簡單、數量也不大。
未來國外專用車的發(fā)展趨勢也可概括為以下五點:(1)專用汽車重型化趨勢。近年來,國外專用汽車的產量明顯以重型居多,其原因主要是重型專用汽車經濟效益好和重型車功率大、強度高,有中、小型專用車無法替代的優(yōu)點。隨著物流的龐大和公路的高級化,以及特殊作業(yè)的需要,重型專用汽車在國外得到迅速發(fā)展。(2)列車化趨勢。為了提高散裝水泥車的卸料能力,為提高遠距離散運經濟效益,散裝水泥車的列車化正在成為今后的發(fā)展趨勢。(3)一車多用化的趨勢。為提高專用汽車的適應性,以滿足各種特殊需要,有趨勢表明國外正在謀求專用汽車的一車多用化,使專用車功能由單一向多功能發(fā)展。(4)專用底盤專業(yè)化趨勢。日本豐田等大汽車公司的專用底盤均已實現系列化、專業(yè)化生產。近年來,國外不少汽車廠專門從事專用汽車底盤生產,尤其重視專用底盤的系列化、專業(yè)化生產,滿足專用車的特殊需要。(5)新材料、新技術和微電腦的應用趨勢。近年來,國外專用汽車廠家逐步重視新材料、新技術在專用汽車上的應用。
我國專用汽車的生產是從60年代初開始,在軍用改裝車輛、消防改裝汽車的基礎上逐步發(fā)展起來。70年代,一些專用汽車生產廠根據國民經濟各部門的不同需要,形成了自己的產品特色,逐步成為某一門類專業(yè)汽車生產的骨干企業(yè)。如生產半掛車的漢陽特種汽車制造廠、生產粉罐汽車的武漢專用汽車廠、生產冷藏汽車的鎮(zhèn)江冷藏汽車廠等。80年代,隨著國民經濟的發(fā)展,專用汽車得到了較大的發(fā)展,在汽車行業(yè)中形成了獨立的專用汽車行業(yè)。專用汽車行業(yè)經歷了近30年的發(fā)展,已具有一定的規(guī)模,特別是1983年以后的10年,專用汽車的發(fā)展一直保持較高的速度,年平均增長率在24%以上。
如今的專用車應用了很多高新技術,大大提高了運輸與裝卸效率,節(jié)約了勞動成本。而且它能在減少汽車運輸途中的貨損、貨差和提高安全性方面有著顯著成效。發(fā)展專用汽車生產能擴大汽車的應用領域,增加汽車的工業(yè)產出,為國民經濟帶來巨大的經濟效益。所以它變得非常重要。我國專用汽車生產企業(yè)的發(fā)展趨勢和國外其他國家相比較而言有很大不同:1)集團化發(fā)展?jié)u趨明顯。專用汽車行業(yè)也由分散趨向集中,走集團化道路。各大集團公司都設立了專用汽車的管理部門 。2)專用汽車產品正向調整生產組織結構和產品結構、向規(guī)模化趨勢發(fā)展,專用汽車的生產集中度增加。
我國的專用車還有以下特點:(1)重型化。國內在運輸和各作業(yè)領域使用的專用汽車明顯以重型居多。這是因為重型車經濟效益好、功率大有利于綜合利用。(2)輕型化。小(或輕)型適于走街穿巷。隨著國民經濟的發(fā)展,城市需要大量的生活用車、環(huán)衛(wèi)用車、醫(yī)療用車、市政用車等各種輕型專用汽車。(3)“四高”。專用汽車在適應市場發(fā)展需求的同時,隨著材料的發(fā)展和進步,在不斷提高專用汽車產品的檔次。開發(fā)生產“四高”(即高水平、高技術、高質量、高附加值)的專用汽車,以滿足國民經濟發(fā)展的需求,替代進口,使專用汽車產品的出口具有一定的競爭力,能夠讓我國自主品牌的專用汽車走向國際市場。
1.2 選題的目的與實際意義
舉升汽車是利用本車發(fā)動機動力驅動液壓舉升機構,將其車廂傾斜一定角度卸貨,并依靠車廂自重使其復位的專用汽車。舉升汽車按其用途可分為兩大類:一類屬非公路運輸用的重型和超重型(裝載質量在20t以上)自卸汽車。主要承擔大型礦山、水利工地等運輸任務,通常是與挖掘機配套使用。這類汽車也稱為礦用自卸汽車。它的長度、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。另一類用于公路運輸用的輕、中、重型(裝載質量在2~20 t)普通舉升汽車。它主要承擔砂石、泥土、煤炭等松散貨物運輸,通常是與裝載機配套使用。某些舉升汽車是針對專門用途設計的,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。按運載貨物傾卸方向分為:后傾式、側傾式、三面傾式和底卸式舉升汽車;按車廂欄板結構分為:欄板一面開啟式、欄板三面開啟式和簸箕式(即無后欄板)舉升汽車。
隨著國內基礎設施建設需要不斷增加,自卸車近年來一直保持較高產銷量。據統(tǒng)計,自卸車在中重型卡車市場需求量上約占百分之四十的份額,并在專用車綜合產量中保持第一位置,成為卡車市場的兵家必爭之地。自卸車的騰飛為國民經濟的快速發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻。自卸車能夠快速興起的主要原因是固定資產投資強勁增長,巨大的投資規(guī)模奠定了自卸車市場需求基礎;舉升汽車品種增加,不僅適應和滿足施工需求,同時還能向運輸市場發(fā)展,可以讓它成為運輸業(yè)的主力車型;
但是,如今我國的自卸車在種類、型式、材料運用方面與國外還有一定的差距。所以就需要我國的車輛專家們進行更多的設計研究,使其得到更好的完善與發(fā)展。我們只有更加的了解自卸車,才有可能進行以后的學術研究。選擇本課題充分考慮了研究課題對車輛工程專業(yè)學生學習和工作的指導作用,能夠使學生了解專用汽車改裝設計方法,通過本課題的研究學生可以完成理論課程的實踐總結,獲得一定的工程設計工作方法和經驗。進行相關的設計,可以解決供需矛盾,培養(yǎng)正確的研究方法、理論聯系實際的工作作風、嚴肅求實的學習態(tài)度,鍛煉使用工具軟件的能力,提高綜合設計的能力。對學生的作用是不可言喻的。
1.3 國內外自卸汽車的發(fā)展概況
我國專用車市場“蛋糕”將越做越大。去年以來,我國專用車市場取得較好的經營業(yè)績,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%。去年1~4月份,各類專用車銷售均有較大增幅,樂觀估計今年全年專用車產銷將達30萬輛。
通過數字來看,去年一年銷售專用車達26萬輛,結合我國道路、經濟等實際情況,應該說數量還是比較可觀的。但是問題就在于395家改裝企業(yè)才生產26萬輛。可以看出,我國汽車改裝企業(yè)和汽車制造一樣,存在著規(guī)模小、技術落后、生產點過多等問題。
從改裝車生產分布地區(qū)來看,也存在較大不均衡性。江蘇、河北、安徽、河南等8個省去年產量之和約占總產量的75%,其他21個省僅占總產量的25%。地域的不均衡性也顯示出專用車市場前景看好。
目前,我國改裝車市場最大銷售量約25萬輛左右,改裝量最大的除了客車外,主要有廂式車、罐式車、自卸車等主要車型。但是總體來看,這些專用車均存在技術附加值低、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多個品種。那么,未來改裝車市場到底是什么市場呢?肯定地說,應該向多品種、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,還和我國公路貨物運輸市場息息相關。目前,我國公路貨運市場的主體依然是以個體戶為主,公路貨運甚至還談不上物流管理,具有運輸成本高、隨意性大、服務沒有保證等特點。隨著我國加入世界貿易組織,這種格局將要逐步被打破。我國汽車工業(yè)保護期只有五年,但是公路貨運市場卻可以向外資開放。跨國物流公司正虎視眈眈盯著中國公路貨運這塊大市場。這場戰(zhàn)斗誰是贏者,不言自明。集團化貨運市場對卡車的個性化要求將越來越高,同時需求數量也將越來越大。可以毫不夸張地說,未來的卡車發(fā)展方向將是專用車。
美國等發(fā)達國家專用車市場十分巨大,專用車具有品種多、技術含金量高等特點。就專用車品種而言,美國就有5000多個品種,甚至很多專用車已經被E化,裝有電腦、衛(wèi)星導航等系統(tǒng)。確切地說,我國專用車市場最終是向多品種、高精尖的方向發(fā)展。尤其是隨著我國公路運輸主體的逐漸變化,將加快產品結構的變化和技術的升級。
現在, 各大自卸汽車生產企業(yè)生產的自卸車尾鉤鎖緊機構多數為拉桿式尾鉤鎖緊機構、鏈條式尾鉤鎖緊機構、液壓手動控制式尾鉤鎖緊機構等, 這些機構各有特點, 在運輸自卸車中被廣泛使用。國內使用的自卸車車箱大部分使用16Mn制造而成。其特點是鋼板厚, 車箱沉重, 截面一般呈方形, 邊板和底板有很多的加強筋。16Mn的屈服強度較低, 硬度較小, 且沖擊性能較差。這些特性決定了不適合用于制造輕量化的車箱。在歐美, 很多車箱都使用HARDOX耐磨鋼板材料, 與傳統(tǒng)的方形車箱有著很大的區(qū)別, 其特點是橫截面呈U形或半弧形, 而且車箱邊板和底板幾乎沒有使用加強筋。HARDOX是瑞典鋼鐵集團生產的一種耐磨鋼板, 具有較高的屈服強度, 是16Mn的三倍以上, 并且具有較高的硬度和沖擊韌性。在設計裝載量相同的情況下, 用HARDOX鋼板制造的車箱與16Mn用制造的車箱相比, 板材厚度更薄, 且不需要加強筋。據國外的一些廠家反饋, 車箱使用HARDOX鋼板后, 重量能減少, 甚至更多。
某些自卸車在產品開發(fā)、試驗和用戶的使用過程中均發(fā)現舉升機構中三角臂早期斷裂問題。實際構件在運動過程中承受一定動載荷的沖擊,受力大小方向不規(guī)則,使用傳統(tǒng)的方法很難對受力點的受力情況進行測量,直接利用現有的有限元軟件ANSYS 也無法對其進行分析,很難確定在運動過程中極限應力區(qū)域;但是軟件劃分網格功能強大;而仿真分析軟件ADAMS 雖然處理剛性物體運動精度較高,但對于復雜的柔性體的建模和計算都比較困難。為此一些專家利用有限元軟件ANSYS 和動力學軟件ADAMS 進行聯合仿真分析,找出了三角臂早期斷裂的原因,并提出改進方案。
1.4主要研究內容
運用CAD繪圖,結合所學的汽車構造和汽車設計知識,對自卸車這種專用汽車進行優(yōu)化設計,使其結構更合理,性價比更合適。體現汽車設計的重要性,主要解決以下問題:
(1)自卸車不同結構形式的比較;通過研究比較出不同結構的自卸車所具有的不同特點。在實際應用中,不同結構的自卸車各自優(yōu)缺點。各種不同自卸車又應用于哪些領域等。
(2)對汽車二類底盤進行參數確定;通過給定的要求參數,設計一個能用于現實社會中的自卸車設計方案。要求能夠符合現實需求,并且能夠最大限度的滿足性價比的要求。
(3)對車廂等主要部件進行設計;能夠繪出各部件的CAD圖。設計的各部件均要求運行平穩(wěn),工作可靠。對一些可能的工作異常要做出預測,故障維修要提出相應解決措施。
(4)對液壓舉升機構等部件進行設計;能夠分析常見的液壓舉升機構故障,了解油泵的工作原理,分析可能泄露的原因。
1.5本章小結
本章針對我所做設計的課題做了綜合性的闡述,通過查找書籍,以及在網絡上查找的資料,我了解了我所做設計自卸車的基本狀況;特別是專用車的設計特點及設計思路,還有在以后的設計中中有可能面臨的問題,進行了細致的了解與闡述。我國專用車發(fā)展時間比較短,歷史不夠長,整體上看還和歐美有著不小的差距,不過近幾年我國的自卸車發(fā)展狀況良好。在本課題的實際意義中,我著重介紹了此設計中的重要部分,即液壓舉升機構時應滿足的性能,在下幾章的設計計算過程中,這將是我的重點注意的地方,本章對國內外的自卸車狀況進行了分析,了解了我國自卸車行業(yè)與歐美等國家的差距與需要發(fā)展的地方,目前,我國改裝車市場最大銷售量約25萬輛左右,改裝量最大的除了客車外,主要有廂式車、罐式車、自卸車等主要車型。但是總體來看,這些專用車均存在技術附加值低、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多個品種。那么,未來改裝車市場到底是什么市場呢?肯定地說,應該向多品種、高、精、尖方向發(fā)展。經過本章的學習了解,相信在下幾章的設計學習中會有了依據,為本次設計開了一次好頭。
第2章東風自卸車主要性能參數確定
2.1整車尺寸參數的確定
自卸車在土木工程中,常同挖掘機、裝載機、帶式輸送機等聯合作業(yè),構成裝、運、卸生產線,進行土方、砂石、松散物料的裝卸運輸。由于裝載車廂能自動傾翻一定角度卸料,大大節(jié)省卸料時間和勞動力,縮短運輸周期,提高生產效率,降低運輸成本,并標明裝載容積。是常用的運輸機械。
發(fā)動機、底盤及駕駛室的構造和一般載重汽車相同。車廂可以后向傾翻或側向傾翻,少數雙向傾翻。車廂液壓傾翻機構由油箱、液壓泵、分配閥、舉升液壓缸、控制閥和油管等組成。發(fā)動機通過變速器、取力裝置驅動液壓泵,高壓油經分配閥、油管進入舉升液壓缸,推動活塞桿使車廂傾翻。以后向傾翻較普遍,通過操縱系統(tǒng)控制活塞桿運動,可使車廂停止在任何需要的傾斜位置上。車廂利用自身重力和液壓控制復位。
自卸汽車的主要技術參數是裝載重量,并標明裝載容積。新車或大修出廠車必須進行試運轉,使車廂舉升過程平穩(wěn)無竄動。使用時各部位按規(guī)定正確選用潤滑油,可大大節(jié)省卸料時間和勞動力,注意潤滑周期,舉升機構嚴格按期更換油料。按額定裝載量裝運,嚴禁超載。
2.1.1自卸車的分類
按底盤承載能力可分為輕卡系列自卸、中噸位系列自卸和大噸位系列自卸;按驅動形式可分單橋自卸、雙橋自卸、前四后八自卸、前四后十等不同系列車型;按卸載液壓舉升機構不同可分為單頂自卸和雙頂自卸。
2.1.2自卸車的結構
液壓傾卸機構和車廂結構是自卸車改裝的關鍵部件,各個改裝廠家設計形式不盡相同,以下按車廂和舉升機構的型式兩個方面說明自卸車的結構。
(1)車廂型式
車廂結構型式按用途不同大概可分為:普通方廂和礦用鏟斗車廂
普通方廂用于散裝貨物運輸。其后板裝有自動開合機構,保證貨物順利卸出。普通方廂板厚為:前板4-6,邊板4-8,后板5-8,底板6-12。比如:蓬翔牌自卸車普通方廂標準配置板厚為底6邊4,加強型配置板厚底8邊6。
礦用鏟斗車廂則適用于大石塊等粒度較大貨物的運輸??紤]到貨物的沖擊和碰幢,礦用鏟斗車廂的設計形狀較復雜,用料較厚。比如:青專牌自卸車礦用鏟斗車廂標準配置板厚為:前6邊6底10,而且有些車型在底板上焊接一些角鋼,以增加車廂的剛度和抗沖擊能力。
車廂用于裝載和傾卸貨物。欄板式車廂一般是由前欄板、左右側欄板、后欄板和底板等組成。圖4-2所示即為典型的底板橫剖而呈矩形的后傾式欄板式車廂結構。
圖4-2自卸式垃圾車結構組成
1-液壓傾卸操作裝置2-舉升機構3-液壓缸4-拉桿5-車廂6-后鉸鏈支座7-安全撐桿8-油箱9-液壓泵10-傳動軸11-取力器
(2)舉升機構型式
舉升機構是自卸車的核心,是判別自卸車優(yōu)劣的首要指標。舉升機構的型式目前國內常見的有:F式三角架放大舉升機構、T式三角架放大舉升機構、雙缸舉升、前頂舉升和雙面?zhèn)确?
三角架放大式舉升機構是目前國內使用最多的一種舉升方式,適用載重量8-40噸,車廂長度4.4-6米。優(yōu)點為結構成熟、舉升平穩(wěn)、造價低;缺點為車廂底板與主車架上平面的閉合高度較大。
雙缸舉升形式大多用在6X4自卸車上,是在第二橋前方兩側各安裝一支多級缸(一般為3-4級),液壓缸上支點直接作用在車廂底板上。雙缸舉升的優(yōu)點為車廂底板與主車架上平面的閉合高度較??;缺點是液壓系統(tǒng)很難保證兩液壓缸同步,舉升平穩(wěn)性較差,對車廂底板的整體剛度要求較高。
前頂舉升方式結構簡單,車廂底板與主車架上平面的閉合高度可以很小,整車穩(wěn)定性好,液壓系統(tǒng)壓力較小,但前頂多級缸行程較大,造價較高。
側翻液壓缸受力較小,行程較小,設計可實現單面?zhèn)确?,也可雙面?zhèn)确?;但其液壓管路較復雜,造價高,液壓舉升系統(tǒng)故障率高,舉升翻車事故發(fā)生率也較高。
從目前國內使用來看,前頂舉升結構優(yōu)點突出,已被普遍采用,F式和T式三角架放大舉升機構則逐漸被淘汰, F式幾乎已經沒有用的,T式只在部分車廂長度較短車型使用。至于雙缸舉升結構,國外用的較多,國內則一直很少用。隨著載重汽車加長加重的發(fā)展趨勢,前頂舉升結構受困于技術瓶頸,無法在車廂長度超過8米的車型推廣使用,車廂長度超過8米的自卸車都使用側翻舉升結構,側翻舉升也是今后發(fā)展的一個趨勢。
圖4-3直推式舉升機構的布置
a)前置式b)后置式
舉升機構選型時應考慮:①液壓系統(tǒng)是齒能承受在舉升質量作用下的舉升力;②渡壓缸的行程能否滿足車廂的最大舉升角度;③液壓系統(tǒng)特別是液壓缸的生產及配套情況。
舉升機構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力。
直推式舉升機構的液壓缸直接作用在車廂上,不需要通過桿系作用。按液壓缸布置位置不同,直推式舉升機構可分為前置式和后置式(也稱中置式)兩種,如圖4-3所示。前置式一般采用單缸,后置式既可采用單缸,也可采用并列雙缸。在相同舉升載荷條件下,前置式需要的舉升力較小,舉升時車廂橫向剛度大,但液壓缸活塞的工作行程長;后置式的情況則與前置式相反。
直推式舉升機構布置簡單,結構緊湊,舉升效率高。但由于液壓缸工作行程,故一般要求采用單作用的2級或3級伸縮式套筒液壓缸,使液壓缸制造工藝復雜,密封性稍差。
連桿組合式舉升機構通過桿系和液壓缸配合完成舉升功能。常用的連桿組合式舉升機構布置有兩種:液壓缸前推式(又稱T式)和液壓缸后推式(又稱D式),如圖4-4所示。連桿組合式舉升機構具有舉升平順、液壓缸活塞的工作行程短、機構布置靈活等優(yōu)點。液壓缸后推式機構舉升力系數適中,結構緊湊,但各部件布置集中在后部,車廂底板受力大,適用于中型自卸式垃圾車;液壓缸前推式機構舉升力系數小,省力,油壓特性好,適用于重型自卸式垃圾車。
圖4-4連桿組合式舉升結構
a) 液壓缸前推式 b) 液壓缸后推式
l-鉸支座2-車廂3-液壓缸4-三角臂
在這兩種典型結構基礎上加以改進變形,還可得到多種不同形式的舉升機構。
東風自卸車屬于常見的普通方廂式貨車,根據設計要求,可以采用后卸式前頂舉升結構形式。
2.2整車尺寸參數的確定
1.主要尺寸參數的確定
自卸式垃圾車尺寸參數主要有:軸距、輪距、外廓尺寸(車輛長、寬、高)等,如圖4-5所示。由于自卸式垃圾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、接近角等參數,改裝前后均保持不變。車廂與駕駛室的間距G=100~250mm。車廂長度應根據額定裝載質量和主要運輸的貨物密度,并參照同類車型車廂尺寸確定。C取115mm
圖4-5 自卸式垃圾車的土要尺寸參數
圖4-6自卸式垃圾車后傾最大舉升角的確定
承擔公路運輸的普通自卸車通常是由同種貨車變型設計而成。其總體設計程序與載貨車相近。首先,進行一系列的市場調研和同類車型資料的收集分析,摸清產品主要技術經濟指標,了解有關設計法規(guī)等。在此基礎上擬定設計原則,協調使用、制造與經濟三方矛盾,處理好產品技術先進性與工藝繼承性、零部件通用化程度以及生產成本的辯證關系,然后進入具體技術設計階段。
本設計的東風自卸車的總質量為7.33噸,經查找資料,選用東風汽車股份有限公司生產的 EQ3075GD4JAC二類底盤。
在技術設計階段,首先進行自卸車結構選型,確定舉升機構類型與貨廂結構形式,然后選擇自卸車總布置主要參數。
表2-1 整車尺寸參數
外形尺寸(長寬高)
699824952920(mm)
軸距
3950mm
輪距(前/后)
1640/1650 (mm)
前懸
1424mm
后懸
1624mm
接近角
26
離去角
36
2.3質量參數的確定
自卸車質量參數包括廠定最大裝載質量、整備質量、廠定最大總質量、質量利用系數、容積利用系數,以及重心位置等[3]。
1、廠定最大裝載質量
根據裝載質量級別分類中,重型自卸車小于8噸的規(guī)定,由于本設計中自卸車裝載的為普通貨物,因此這里取額定裝載質量為2990kg。
2、整備質量
整備質量指的是裝備齊全、加滿油水的空車質量。它等于底盤的整備質量與汽車改裝部分之和。改裝部分質量包括取力器裝置、液壓系統(tǒng)、舉升機構、副車架、貨廂以及其它改裝附件的質量。在總體設計時,常參考同類樣車及總成,進行零部件稱重或質量分析,初步估算出改裝部分質量與整備質量。這里取整備質量為4145kg。
3、廠定最大總質量
最大總質量是按規(guī)定裝滿貨物、坐滿司機乘坐人員的整備質量??砂聪率接嬎悖?
(2.1)
式中: ——自卸車整備質量4145kg
——廠定最大裝載質量
——額定司機乘客人員質量,3人每人按65kg計。
總質量已經給出,求裝載質量
計算得: 7330-4145-65*3=2990kg
4、質量利用系數
是廠定最大裝載質量與其整備質量之比
= (2.2)
越大,則該車材料消耗少,材料利用率高。因此可反映自卸車設計制造水平。提高的主要措施在于設法減輕傾卸機構與貨廂質量。一般8噸以下重型自卸車之比約為0.4—0.8,符合要求。
5、質心位置
質心位置對汽車附著性能和穩(wěn)定性能等能產生重要影響,因此是一項重要指標。質心位置又分為空載質心與滿載質心兩種狀況。設計時應力求使改裝自卸車的質心位置盡量接近原車質心。
2.4其它性能參數
最大舉升角的確定
確定車廂最大舉升角的依據是傾卸貨物的安息角。
常見貨物的安息角有煤:27°~4s°,焦炭:50°,鐵礦石:40°~45°,銅礦石:35°~45°,細砂:30°~35°,粗砂:50°,石灰石:40°~45°,粘土:50°,水泥:40°~50°。
設計的車廂最大舉升角必須大于貨物安息角,以保證把車廂內的貨物卸凈。此外,在最大舉升角舉升時,車廂后欄板與地面須保持一定的間距H,如圖4-6所示。為了避免車廂傾卸時與底盤縱梁后端發(fā)生運動干涉,圖4-6中的必須大于零。設計時,自卸式垃圾車車廂最大舉升角可在50°~60°之間選取。這里取55°
此外,尚應注意在最大舉升角時,車廂后板下垂最低點與地面保持一定卸貨高度。舉升時間指滿載時從開始舉升至最大舉升角所需時間。降落時間系指空載時貨廂從最大舉升角降至車架的時間。此兩項參數太長將影響運輸生產率;太短又勢必增大液壓系統(tǒng)負荷。故一般設計舉升時間要求為15s-25s取為20s,降落時間要求為8s-15s取為10s。
2.5本章小結
本章主要對東風舉升汽車的底盤的選擇做了介紹,這首先就需要了解國內外汽車產品,特別是貨車產品的生產情況、底盤規(guī)格、供貨渠道、銷售價格及相關資料等。然后根據所設計的專用汽車的功能和性能指標要求,在功率匹配、動力輸出、傳動方式、外形尺寸、軸載質量、購置成本等方面進行分析比較,優(yōu)選出一種基本型汽車底盤作為專用汽車改裝設計的底盤。能否選到一種好的汽車底盤,是能否設計出一種好的專用汽車的前提對于不能直接采用二類底盤或三類底盤進行改裝的專用汽車,也應盡量選用定型的汽車總成和部件進行設計,以縮短產品的開發(fā)周期和提高產品的可靠性。對于不能直接采用二類底盤或三類底盤進行改裝的專用汽車,也應盡量選用定型的汽車總成和部件進行設計,以縮短產品的開發(fā)周期和提高產品的可靠性。經過參考比對,參考原型車、以及設計的數據,由于底盤的選擇以及計算不是自卸車設計的重點本設計選擇了EQ3075GD4JAC底盤,接著我確定了此車型的質量參數等基本數據,包括整車的尺寸參數的確定,經過計算所選的底盤以及車廂體積,計算核對,正符合本自卸車,用途是運送貨物。
第3章 自卸車車廂的結構與設計
3.1舉升汽車車廂的結構形式
3.1.1車廂的結構形式
車廂是用于裝載和傾卸貨物。它一般是由前欄板、左右側欄板,圖3-1為典型的底板橫剖面呈矩形的后傾式車廂結構。為避免裝載時物料下落碰壞駕駛室頂篷,通常車廂前欄板加做向上前方延伸的防護擋板。車廂底板固定在車廂底架之上。車廂的側欄板、前后欄板外側面通常布置有加強筋。
后傾式車廂廣泛用于輕、中和重型自卸汽車。它的左右側欄板固定,后欄板左右兩端上部與側欄板餃接,后欄板借此即可開啟或關閉。
圖3-1 車廂結構圖
1-車廂總成 2-后欄板3、4-鉸鏈座 5-車廂鉸支座 6-側欄板 7-防護擋板 8-底板
側傾式及三面傾卸式車廂欄板與底板為直角,如圖3-2所示。其欄板開啟、關閉的鉸接軸為上置式,開啟時,欄板呈自由懸垂狀,多用于有側傾要求的中型自卸汽車。
礦用白卸汽車和重型自卸汽車的車廂多采用簸箕式,以方便裝載,傾卸礦石、砂石等。有的簸箕式車廂采用雙層底板結構,以增加底板的強度和剛度,并可減輕自重。簸箕式車廂如圖3-3所示。
圖3-2 側頃式及三面傾卸式車廂圖 圖3-3 簸箕式車廂
本文設計的自卸車是承擔貨物運輸的普通自卸汽車,沒有側傾要求,故采用后傾式車廂。
3.1.2車廂選材
在全面分析車廂的工作條件、受力狀態(tài)、工作環(huán)境和零件失效等各種因素 的前提下,選用16Mn工程用鋼材。
3.2車廂的設計規(guī)范及尺寸確定
3.2.1車廂尺寸設計
外廓尺寸應在廂式貨車總體設計階段予以確定。為了防止緊急制動時貨廂與駕駛室之間留有100-250mm的間隙。取C為115mm.為滿足汽車的軸荷分配,車廂和貨物的質心離后橋中心線的距離為:對于后輪為雙胎的長頭或短頭車,該距離一般為軸距L的(2-10);對于平頭車,該距離一般為軸距的(12-22);根據車廂質心到后橋中心線的距離以及駕駛室后壁的位置,可確定車廂長度,取車廂長度為4745mm;廂體寬度主要由底盤輪距1650mm、使用要求及法規(guī)限寬的因素決定,這里取車廂寬度為2360mm;廂體高度由改裝后的質心高度(影響汽車的行駛穩(wěn)定性)決定,在滿足裝載容積及裝卸方便的情況下,應盡量減小廂體高度,以降低質心,提高汽車行駛穩(wěn)定性,這里取車廂高為1010mm。
將全金屬焊接車廂設計成等剛度體車廂是自卸汽車設計的重點.但是很難既能保證高強度又能保證輕量化。
就整車而言,可以看成由車輪、前軸、后橋殼、懸架、車架、車廂及其橡膠緩沖塊等不同剛度單元組合而成的彈性體,受力時,將按照各自的剛度產生各自的變形,其變形量與剛度成反比,吸收的能量與剛度成正比。
車廂剛度,無論是彎曲剛度還是扭轉剛度,都會增加車架的相應剛度,兩者的剛度是相輔相成、互相補償的。當汽車前后左右車輪處于高差較大的路面,車架扭曲較大時,車廂應該有一定的扭轉隨動性。如果車廂的扭轉剛度過大,當車架扭轉到一定程度時,車廂前支承緩沖塊相應的一側壓到極限位置,車廂縱梁的另一側可能離開緩沖塊,車廂前端的一大部分重量轉移到一側的車架縱梁上,縱梁可能超載損壞。如果車廂扭轉剛度過小,能與車架扭轉隨動,當車架產生較大扭曲時,車廂可能因變形過大而早期損壞。
全金屬焊接等剛度車廂設計的規(guī)范化的定量的設計計算方法并不是很完善,根據一些經驗,可以知道一些設汁規(guī)范和經驗數據:
車廂底板和側梁斷面應小些,布置應密集,這樣易于形成等剛度。自卸汽車車架斷面系數也應比同級噸位的貨車車架大一倍。
3.2.2車廂內框尺寸及車廂質量
自卸車的裝載質量為2990kg,
經查資料自卸車運輸貨物密度為1500kg/(選砂石)
自卸車滿載時,裝載的質量為
(3.1)
當貨物密度為普通貨物時,密度按500kg/算:
內框尺寸確定了車廂容積的大小。應從車輛用途、裝載質量、貨物密度以及包裝方式、尺寸規(guī)格等方面考慮,以便提高運輸效率。車廂容積按下式計算
(3.2)
式中:
V——車廂容積();
——廂內有效長度、寬度、高度(mm)。
普通重型矩形車廂標準配置板厚為:前板6 mm邊板6 mm底板8mm后板8mm。
由此得出:
符合要求。
由此,確定出東風自卸車車廂的尺寸如表3-2所示
表3-2 東風自卸車車廂主要尺寸
長(mm)
寬(mm)
高(mm)
底板厚(mm)
4745
2360
1010
8
側板厚(mm)
底板傾斜角度(°)
側板傾斜角度(°)
6
1
1
本車貨箱尺寸為474523601010
在全面分析車廂的工作條件、受力狀態(tài)、工作環(huán)境和零件失效等各種因素的前提下,選用16Mn工程用鋼材。
3.3車廂板的鎖啟機構
自卸車汽車車廂板的鎖啟機構有手動和自動兩種,現在大多采用自動鎖啟機構。當自卸汽車卸貨時,車廂逐漸傾斜,當傾斜到一定程度,傾斜方向的車廂板便自動開啟,使車廂內的貨物卸出[4]。卸完貨后,車廂逐漸下落,直至落到原始位置,鎖啟機構使自動將車
廂板鎖住。本設計采用自動開閉機構原理簡圖如下;
圖3-4 自動開閉機構1-限位塊 2-鎖鉤
當車廂被舉升時,限位塊1隨著車廂一起升高,這時鎖鉤2右端鉤子一側在重力作用下繞軸旋轉與廂板脫離,這樣后廂板打開。當車廂回落時,限位塊壓著鎖鉤的左側,這樣鉤子就會勾住廂板,使后廂板閉合。
3.4 本章小結
本章主要對東風舉升汽車的車廂的結構和尺寸以及材料的選擇進行設計,自卸汽車車廂的結構形式包括車廂的選材,車廂的外部結構內部結構,以及車廂的質量分別作了設計計算; 同時對車廂后欄板的開閉機構進行設計,車廂后欄板的開閉機構是車廂卸貨的重要部件設計的成功與否直接關系到整車的設計,自卸車汽車車廂板的鎖啟機構有手動和自動兩種,現在大多采用自動鎖啟機構。綜合考慮各種方案的優(yōu)缺點,選擇本設計的設計方案。
第4章 自卸舉升機構的設計
4.1自卸舉升機構的選擇
4.1.1舉升機構的類型
自卸車舉升機構又稱傾卸機構,包括貨廂、副車架、車廂鉸鏈、舉升油缸及其杠桿系統(tǒng)?,F代自卸車的舉升機構均以液壓能作為舉升動力。其功能是承載物料,并在液壓系統(tǒng)的驅動下完成傾卸動作。
自卸汽車對傾卸機構的設計要求如下:
(1)利用連桿機構實現車廂的翻轉,其安裝空間不能超過車廂底部與托架大梁間的空間;
(2)結構要緊湊,可靠,具有很好的動力傳遞性能;
(3)完成傾卸后,要能夠復位。
舉升機構的主要類型有:
1、油缸直推式
油缸直推式傾卸機構的示意圖如圖4-1所示,這種機構結構簡單緊湊、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。
圖4-1 直推式傾卸機構
2、俯沖式
俯沖式桿系傾卸結構簡單,造價低,橫向剛度好,舉升轉動圓滑平順。但油缸必須增大容量[5]。如圖4-2所示。
圖4-2 俯沖式傾卸機構
3、前推杠桿組合式
前推杠桿組合式傾卸機構示意圖如圖4-3所示,該機構橫向剛度好,舉升時轉動平順圓滑,在舉升過程中,舉升力小,構件受力改善。但油缸的行程過大,偏擺角大。
圖4.3前推杠桿組合式傾卸機構
4、杠桿平衡式(油缸后推杠桿組合式)
油缸前推連桿組合式傾卸機構的示意圖如圖4-4所示,這種機構橫向剛度較好,舉升時轉動圓滑平順,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過程中擺動角度較大,且活塞行程稍大[6]。
圖4-4杠桿平衡式傾卸機構
5、油缸后推連桿組合式(加伍德舉升臂式)
油缸后推連桿組合式傾卸機構的示意圖如圖4-5所示,該機構結構比較緊湊,橫向剛度較好,油缸的推程小,舉升時轉動圓滑平順。但舉升力系數大,舉升臂(三角架)較大[7]。
圖4-5油缸后推連桿組合式傾卸機構
6、油缸浮動連桿式(強力型)
油缸浮動連桿傾卸機構示意圖如圖4-6所示,該機構結構緊湊,橫向剛度較好,舉升時轉動圓滑平順。油缸進出油管活動范圍大,油管長,副車駕受力改善,舉升力系數較小。但該機構結構比較大,油缸固定在節(jié)點上,從而使桿件剛度要求較高。而且油缸轉動角度過大。
圖4-6油缸浮動連桿式傾卸機構
7、油缸前推連桿組合式(馬勒里舉升臂式)
油缸前推連桿組合式傾卸機構的示意圖如圖4-7所示,這種機構橫向剛度較好,舉升時轉動圓滑平順,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過程中擺動角度較大,且活塞行程稍大。
圖4-7油缸前推連桿組合式傾卸機構
其他連桿組合式舉升機構
近年來,浮動液壓缸連桿組合式舉升機構也獲得了應用,典型的F式和Z式舉升機構結構原理如圖4-11所示。
圖4-11 a所示F式舉升機構的結構較緊湊,橫向剛度好,機構效率高,舉升時轉動圓滑,桿系受力合理。此外,起升初始時刻油壓不高,液壓缸的活塞行程較短,能充分利用駕駐室至后橋之間的縱向空間,因此,有利于自卸式垃圾車的總布置,特別適合于雙后橋大噸位重型自卸式垃圾車采用。
圖4-8所示的Z式舉升機構又稱浮動液壓缸復合連桿式舉升機構。它運用兩個舉升臂聯動,進一步放大了液壓缸的行程。它綜合了T式和F式的行程小和舉升力系數小的優(yōu)點,適合更大噸位的自卸式垃圾車使用,也適合于軸距較長的自卸式垃圾車使用,具有橫向剛度好、桿系受力合理、單節(jié)液壓缸制造工藝簡單等優(yōu)點。但它結構較復雜,而且液壓缸浮動給液壓管路設計、布置等帶來了一定的困難。
總之,連桿組合式舉升機構種類較多,各有特點,設計者應因車而異,綜合考慮選擇最適宜的機構形式。
圖4-8浮動液壓缸連桿組合式舉升機構
a)F式舉升機構b)Z式舉升機構
4.1.2自卸汽車傾卸機構性能比較
傾卸機構是自卸汽車的重要裝置,它直接關系到自卸車的結構與舉升性能。國內外典型傾卸機構的結構型、性能特征,見表4-1。
目前,輕型、中型自卸車廣泛采用直推式傾斜機構,三面傾卸式自卸車均采用直推式傾斜機構。該機構不僅具有結構緊湊、改裝方便等優(yōu)點,而且通過合理地選取各支撐點的位置、液壓缸直徑(特別是多級液壓缸各節(jié)的直徑)等參數,可以獲得比較理想的油壓特性(即液壓缸推舉過程中油壓變化很小,且初始時的油壓略低于最高油壓)。而中、重型自卸車大多采用連桿式傾卸機構,其中中型自卸車一般采用油缸后推連桿式和油缸后推杠桿式,其他4種型式的傾卸機構多用在重型自卸車上。這主要是因為更容易達到省力的目的,更能使車廂在舉升過程中獲得較好的橫向穩(wěn)定性,并可獲得更理想的油壓特性與傾卸性能。
表4-1 自卸汽車舉升機構特性比較
結構形式
車型舉例
性能特征
直推式
單缸
前置
斯太爾 991129K38
卡瑪斯
結構緊湊、舉升效率高、工藝簡單、成本較低,采用單缸時,橫向剛度不足,采用多節(jié)伸縮時密封性較差
中置
斯太爾991200K38
依發(fā)50LK
CA340
雙缸
QD3151
EQ340
連桿組合式
馬勒里舉升臂式
五十鈴TD50ALCQD
JN3180
QD362
橫
向
剛
度
好
、
舉
升
轉
動
圓
滑
平
順
舉升力系數小、省力、油壓特性好,但缸擺角大活塞行程稍大
加伍德舉升臂式
TD50A-D
QD352
HF352
轉軸反力小,舉升力系數大,舉升臂較大,活塞行程短
油缸前推杠桿組合式
SX3180
舉升力小,構件受力改善,油缸擺角大
油缸后推杠桿組合式
日產PTL81SD
舉升力適中,結構緊湊但布置集中后部,車廂底板受力大
油缸液動連桿組合式
YZ——300
油缸進出油管活動范圍大,油管長
俯沖式
東急73型
桿系結構極簡,造價低,但油缸必須增大容量
綜上所述,對于本設計計算的自卸車為輕型自卸汽車,則采用前推連桿組合式舉升機構。該種舉升機構直接與車廂底板相連推動車廂,啟動性能較好,舉升力小,構件受力改善,油缸擺角大車廂受力狀況較好。
4.2舉升機構受力分析與參數選擇
前推連桿組合式舉升機構及工作原理如圖所示,該機構主要由舉升液壓缸EB、拉桿AD和三角臂ABC構成。點O是車梁與副梁的鉸接點,工作時液壓缸沖油,使液壓缸EB伸長,三角臂ABC和拉桿AD隨著轉動并升高,自卸車廂,使其繞點O傾翻。貨物卸完后,車廂靠自重復位。
圖4-9 前推連桿組合式舉升機構
圖4-10前推連桿組合式舉升機構工作原理
第一步:用作圖法初選各鉸支點的坐標以及各構件的幾何尺寸。
(1)車廂與副車架鉸支點O的確定 車廂后鉸支點O應盡量靠近車架大梁的尾端。已知車廂副梁高220mm,長4158mm,兼顧結構安排空間,取水平方向離車廂副梁尾端125mm、垂直方向離副梁下沿110mm處作為車廂后鉸支點,并以車廂后鉸支點作為連桿運動的坐標原點(0,O).X軸平行于副梁的上平面,指向汽車方向。
(2)車廂放平時舉升機構與車廂前鉸支點C。的確定 車廂前鉸支點C。的坐標(,)可按經驗公式計算。式中,L為液壓缸最大工作行程,參考同類車型液壓缸型號,初選液壓缸自由長度=1000mm,最大有效工作行程L=800mm,為車廂最大舉升角,根據車廂傾瀉動作要求和和所運物料的安息角,選取=55;R為經驗系數,根據L尺寸,選取R=175。因此:=mm=2545mm,考慮結構安排,=2500mm。
C。點的垂直方向應盡量靠近車廂底面,充分利用車廂底部空間,減少液壓缸下支點沉入副梁中的深度。確定A。距車廂底板的距離為85mm。因此:C點坐標為(2500,125)。
(3)液壓缸副梁鉸支點E的確定 由于液壓缸具有相當大的尺寸,以及開始舉升時,為減少液壓缸的工作壓力,液壓缸必須具有一定數值的傾斜角,因此E點相對O點的垂直距離由結構允許的最小值確定,取= - 14mm,E點X 軸坐標由經驗公式求得:
2500-0.51000-0.2800+400=2240 mm
根據結構安排。令=2240 ,則E點坐標為(2240,-14)。
(4)車廂放平時三角臂中支點B。坐標和長度的確定B。點即液壓缸上支點。車廂時,B。點應盡量靠近車廂底面,要充分利用上部空間,從而減少液壓缸下支點E沉入副梁中的深度。過C。點作線,使該線與X軸夾角=()。為結構允許的拉桿與副車架餃支點D的最高位置,一般0。取=180mm。再以E為圓心,為半徑畫弧交線與點。連,即為液壓缸中心線在舉升角=時的位置。因此:點坐標為(3420,90),CB==800。
(5) 車廂放平時拉桿與三角臂鉸接點A。的確定 連接OC。,并將OC。繞點O向上轉55。角C。轉到C點。以C為圓心,為半徑畫弧,再以E為圓心,以液壓缸自由長度與最大有效工作行程之和為半徑畫弧,再以E為半徑畫弧,兩弧交與B點 接EB