基于虚拟样机与有限元技术的自卸车举升机构设计
自卸汽车举升机构的机械及液压系统设计
摘要 自卸汽车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将货箱倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位。因此，液压举升机构是自卸汽车的重要工作系统之一，其结构形式、性能好坏直接影响自卸汽车的使用性能和安全性能。本论文首先对自卸式汽车进行了说明，同时根据设计需要对液压系统进行了简要的阐述，并设计液压举升机构及液压系统。液压缸是一种配置灵活、设计制造比较容易而应用广泛的液压执行元件。尽管液压缸有系列化标准的产品和专用系列产品,但由于用户对液压机械的功能要求千差万别,因而非标准液压元件的设计是不可避免的。本次毕业设计的主要内容集中于自卸汽车液压缸的机械结构和液压系统的设计，介绍了自卸汽车的整个工作原理以及举升机构的工作原理，按照设计的一般原则和步骤对液压缸的机械结构和液压系统进行了详细的设计计算，并对其附属部件也进行了合适的选择。最终得到一整套符合要求的汽车自卸系统。 关键词：自卸汽车，液压缸机械设计，液压系统设计
目录 1 绪论 (1) 1.1 自卸汽车的作用 (1) 1.2 自卸汽车的分类 (1) 1.3 常见自卸汽车分类举例 (2) 1.4 自卸汽车的举升机构 (3) 1.5 自卸汽车的结构特点 (3) 1.6 小结 (4) 2 液压系统设计 (5) 2.1 液压概述 (5) 2.1.1 液压技术的发展 (5) 2.1.2 液压传动 (5) 2.2 自卸汽车液压系统设计 (6) 2.2.1 液压缸概述 (6) 2.2.2 液压系统原理图 (7) 2.2.3 液压系统图 (8) 2.3 小结 (9) 3 液压缸结构设计 (10) 3.1 液压缸结构设计的依据、原则和步骤 (11) 3.1.1 设计依据 (11) 3.1.2 设计的一般原则 (12) 3.1.3 设计的一般步骤 (12) 3.2 液压缸基本结构参数及相关标准 (13) 3.2.1 液压缸的液压力分析和额定压力的选择 (14) 3.2.2 液压缸内径D和外径 D (16) 1 3.2.3 活塞杆外径（杆径）d (17) 3.2.4 液压缸基本参数的校核 (18) 3.3 液压缸综合结构参数及安全系数的选择 (19) 3.3.1 液压缸综合结构参数 (19) 3.3.2 安全系数的选择 (19) 3.4 液压缸底座结构设计 (21) 3.5 缸体设计与计算 (22)
马勒里式举升机构优化设计
基于ADAMS的自卸车举升机构的仿真优化 自卸车是装有由本车发动机驱动的液压举升机构，能将车厢卸下，或将车厢倾斜一定角度卸货，并靠自重使车厢自行回位的专用汽车。随着生产力的发展，货物运输合理化和装卸机构机械化的要求，自卸车得到了很快的发展，并且日趋完善。 举升机构是自卸车的核心机构，它直接关系到自卸车的整车及举升性能。根据用户的特殊要求，举升机构有不同的结构形式和性能指标。对于举升机构的设计，最早的方法是类比作图试凑法，但这种方法盲目性大，需多次作图试凑，工作量大，而且设计精度较差。随着计算机技术的飞速发展，解析法和矩阵变换算法相继产生，但是它们都得进行繁琐的计算和编程。近些年发展起来的虚拟样机技术，融合了现代信息技术、先进仿真技术和先进制造技术，利用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，能大大缩短产品开发周期，降低产品开发成本，改进产品设计质量，全面提高面向客户与市场需求的能力。 以虚拟设计思想、复杂运动学和动力学基本理论方法以及拓扑技术为 基础，计算机数字虚拟环境下进行的多体系统运动学和动力学的仿真分 析，已经得到许多虚拟样机分析软件的强力支持。目前在这一领域，使 用最多的产品是美国MSC公司在多体系统领域的标志产品 MSC.ADAMS。本文利用ADAMS对马勒里举升臂式(油缸前推连杆组合 式)机构进行了优化设计。首先利用ADAMS/View模块建立了举升机构 简化物理模型，然后对该物理模型进行了仿真，最后使用ADAMS/Insight 模块以液压油缸最大推力最小为优化目标，对机构中部分铰接点位置进 行了优化计算。优化后液压缸的最大推力比优化前有了很大幅度的降低， 这对提高举升机构的性能有着重要作用。 举升机构的建模与仿真 1.物理模型的简化 建立自卸车举升机构物理模型前，必须先对举升机构进行合理的简化。 从汽车动力学的角度出发，对所建模型做如下简化和假设：举升机构为 一多刚体系统，每个刚体在各个方向的惯性力均为零；由于某些铰链在 一些方向的力的约束真值比较小，对整车动力学的影响可以忽略不计， 假设其为零；外形几何尺寸只需满足可视化效果，对仿真没有实质影响， 因此建模时只需给定一固定值即可。简化后的举升机构物理模型如图1 所示。 2.举升机构的建模 仿真模型的建立，首先需要确定设计点的坐标。设计点是各零件之间 连接处的关键几何定位点，确定设计点就是在系统坐标系中给出零件之间连接点的几何位置。模型设计点的空间位置坐标和相互关系是建立仿真模型的关键，该举升机构设计点的坐标值如表1所示，举升质量为20000kg。 基于前面举升机构物理模型的简化，根据表1提供的设计点的坐标参数值，在ADAMS/View模块中建立
自卸车举升机构的优化设计
２０１０．３． ＨＥＡＶＹ ＴＲＵＣＫ《重型汽车》 １５ □文／王臣涛（合肥工业大学） 引 言 自卸运输车的举升机构对其生产效率及性能有很大的影响。因此，合理选择举升机构的结构参数，将极大提高自卸车的工作能力。作为组合式举升机构的一种，前推连杆放大式（也称“T ”式或马勒里式）举升机构具有横向刚度好、举升转动圆滑平顺、举升力系数小等优点，特别适用于大吨位自卸汽车，被公认为是一种较好的举升机构。本文以最大举升力系数和油压波动系数为优化目标函数，对某新开发自卸车“T ”式举升机构进行了优化分析，获得了较好的举升力系数曲线及油压特性曲线，对该车型的开发设计起了一定的指导作用。 １ 动力学模型的建立及仿真 １．１ 模型建立 模型中一些结构简单的构件直接在ADAMS 中建立，对于结构复杂的构件通过UG 建立，然后再导入到ADAMS 中，活塞缸与活塞之间通过移动副连接并加一驱动函数来模拟液压油对活塞的推力作用，建立的动力学模型的约束拓扑结构如图1。１．２ 仿真分析 在仿真过程中，最大举升角度为50°，货物为整体结构，且不考虑货物的安息角，仿真结束后得到该车型以及 自卸车举升机构的 优化设计 标杆样车的举升力系数、油缸压力随货箱翻转角的变化曲线如图2、图3 。
图３ 油缸油压随货箱翻转角的变化曲线工程实际中要求油压特性符合以下条件： (1) 最大油压值不在初始时出现，而在举升角为5°～θ max 时达到； (2) 举升过程中的最大油压值P max 不高于初始油压值P 的8%； (3) 最大油压值在允许值范围内尽可能小； (4) 油压波动较小。 从仿真结果可以看出： (1) 该车型举升机构油压最大值出现在翻转角5～8°，符合理想的油压特性基本要求； (2) 标杆样车在整个的自卸过程中所需的举升力较小，举升性能相对于该车型较好，但是其举升力最大值出现在初始位置，不符合理想的油压特性曲线； (3) 该车型举升机构在整个的自卸过程中所需的举升力偏大，油缸油压的变化也较大，对油缸使用不利，需要对举升机构进行进一步的优化。 ２ 模型参数化 ２．１ 目标函数的建立 一般来说在自卸机构设计中，需要同时考虑所需油缸推力的大小和油缸压力的波动。理论上来说，如果只是单纯的以一个性能参数为目标函数，无法得到既满足油缸推力最小又使得油缸压力波动最小的优化结果，为此，我们提出了一种通过加权系数综合考虑举升力系数以及油缸压力波动系数的优化方案。 (1) 以式（1）为目标函数，通过改变举升机构中各个关键铰点坐标，得出几组优化结果； minF(x)＝wf?KF＋wp?KP （1）式中wf+wp=1（0≤wf≤1，0≤wp≤1）； 本文中取w f=0.7，w p=0.3。 wf——举升力系数加权系数； wp——油压波动系数加权系数； KF——举升力系数=油缸实际作用力／举升重量； KP——油压波动系数＝（最大油压－平均油压）／平均油压。 (2) 考虑整车总布置的限制进行筛选，最终确定一组优化结果。 ２．２ 设计变量及约束条件 本文选取A、B、C、D、E、O6个点的x,z坐标（即各安装点在整车上的前后和上下位置）对模型进行参数化（见图4），并且根据整车总布置的要求, 确定各个设计变量的变化范围，具体如表1。 图４ 关键点位置示意图 另外，由于整车总布置以及设计要求的限制，还需如下约束。 (1) 举升角θmax≥50.0度； (2) 铰点C在举升过程中距货箱地板的距离d mi n≥70.0mm； (3) 机构空间尺寸：举升机构长度Lmax≤1530.0mm，高度Hmax≤340.0mm； 货厢后铰支点Ｏ至其后挡板内壁最小距离：Lomin≥ 表１ 设计变量取值范围Ｑｉｃｈｅｓｈｅｊｉ 《重型汽车》ＨＥＡＶＹ ＴＲＵＣＫ ２０１０．３． １６
举升机构设计
目录 第一章绪论 (1) 1.1 课题的选定及目的 (2) 1.2 国内外自卸汽车及其技术的发展概况 (3) 一、国外发展概况 (3) 二、国内发展概况 (3) 1.3 课题研究的主要内容及基本工作思路 (5) 一、主要内容 (5) 二、本课题基本工作思路 (7) 第二章自卸车液压举升机构的总体设计方案 (8) 2.1 自卸汽车主要尺寸和有关参数的确定 (8) 一、东风小霸王轻型自卸汽车参数 (8) 二、主要尺寸参数的确定 (9) 三、质量参数的确定 (9) 四、最大举升角的确定 (10) 五、车厢举升与下降时间 (11) 六、车厢的布置 (12) 七、底盘的选用 (12) 2.2 自卸车总体结构概述 (13) 一、自卸汽车的结构型式 (13) 二、自卸汽车举升机构特性比较 (15) 2.3 总体设计方案选择 (16) 第三章自卸汽车液压举升系统的设计 (17) 3.1 直接推动式举升机构的具体设计 (17) 一、工作原理 (17) 二、参数设计 (18) 三、小结 (26) 3.2油泵的选取 (27) 一、概述 (27)
二、泵的技术参数 (28) 3.3 液压阀元件的选取 (29) 一、单向阀的选取 (29) 二、压力控制阀选取 (30) 三、平衡阀选取 (30) 3.4 举升系统管路设计 (30) 3.5 举升系统的总体设计 (30) 3.6 设计方案 (31) 3.7液压举升系统 (32) 一、自卸汽车二位二通液压举升系统设计改进 (32) 二、自卸汽车三位四通液压举升系统设计改进 (37) 三、举升机构液压锁紧、平衡回路 (38) 3.8报警装置 (40) 一、零部件 (40) 二、安装方法 (40) 第四章自卸汽车液压举升系统的优化设计 (41) 4.1 优化设计的选择 (41) 4.2 优化函数及目标函数 (41) 4.3 优化软件程序 (42) 4.4 优化结果 (42) 4.5 本章小结 (42) 参考文献 (42) 2
有限元法中的几个基本概念
诚信·公平·开放·共赢 Loyalty Fair Opening Win-win 有限元法中的几个基本概念 有限元法是把要分析的连续体假想地分割成有限个单元所组成的组合体，简称离散化。 这些单元仅在顶角处相互联接，称这些联接点为结点。 离散化的组合体与真实弹性体的区别在于：组合体中单元与单元之间的联接除了结点之外再无任何关联。但是这种联接要满足变形协调条件，即不能出现裂缝，也不允许发生重叠。显然，单元之间只能通过结点来传递内力。 通过结点来传递的内力称为结点力，作用在结点上的荷载称为结点荷载。当连续体受到外力作用发生变形时，组成它的各个单元也将发生变形，因而各个结点要产生不同程度的位移，这种位移称为结点位移。 在有限元中，常以结点位移作为基本未知量。并对每个单元根据分块近似的思想，假设一个简单的函数近似地表示单元内位移的分布规律，再利用力学理论中的变分原理或其他方法，建立结点力与位移之间的力学特性关系，得到一组以结点位移为未知量的代数方程，从而求解结点的位移分量。然后利用插值函数确定单元集合体上的场函数。显然，如果单元满足问题的收敛性要求，那么随着缩小单元的尺寸，增加求解区域内单元的数目，解的近似程度将不断改进，近似解最终将收敛于精确解。 附：FELAC 2.0软件简介 FELAC 2.0采用自定义的有限元语言作为脚本代码语言，它可以使用户以一种类似于数学公式书写和推导的方式，非常自然和简单的表达待解问题的微分方程表达式和算法表达式，并由生成器解释产生完整的并行有限元计算C程序。 FELAC 2.0的目标是通过输入微分方程表达式和算法之后，就可以得到所有有限元计算的程序代码，包含串行程序和并行程序。该系统采用一种语言(有限元语言)和四种技术(对象技术、组件技术、公式库技术生成器技术)开发而成。并且基于FELAC 1.0的用户界面，新版本扩充了工作目录中右键编译功能、命令终端输入功能，并且丰富了文本编辑功能，改善了用户的视觉体验，方便用户快速便捷的对脚本或程序进行编辑、编译与调试。其中并行版在前后处理上进行了相应的改进。
T式腹举自卸车举升机构的设计
T式腹举自卸车举升机构的设计 作者：张忠荣简中强张永祥黄建根文章来源：贵州航天凯山特种车改装有限公司万向集团发布 时间：05-30 新浪微博QQ空间人人网开心网更多 图1 T式腹举自卸车举升机构示意 作为低吨位自卸车领域中应用最为广泛的T式腹举自卸车，举升机构是其设计的关键。采用专业“举升机构分析系统”软件对举升系统的四连杆机构进行计算，并根据计算结果建立三维数字模型，同时用有限元分析软件对设计机构进行分析，可确保举升机构设计可行且强度满足要求。 自卸车按举升方式可分为腹举式、前举式和侧举式。T式腹举自卸车是腹举式的一种，其主要特点在于采用油缸前推式三角放大机构实现对货厢的自卸。相比较而言，腹举式具有结构紧凑，成本较低，且相同底盘下货厢设计装载量更大等优势，故腹举自卸车在4～40 t低吨位自卸车领域得到广泛应用。T式腹举自卸车如图1所示，举升机构主要由三角臂、拉臂和举升油缸等组成，与货厢、副车架及液压系统组成举升系统。举升机构是T式腹举自卸车设计的关键。
图2 举升机构分析图 举升机构理论分析 进行T式腹举自卸车举升机构设计，必须确定载荷。首先应对举升质量处于任意举升角度时的油缸推力和各构件的受载情况进行分析计算，然后对计算结果进行比较，取最大值作为各构件强度计算的依据。 图3 举升机构O点坐标系图（单位：mm） 对在任意举升角度时进行分析计算，求得任意举升角的油缸推力FEC和拉杆内力FBB。理论分析过程中，我们设定举升机构的举升质量为30 t，最大举升角52°，根据车厢的结构尺寸作机构简图，如图2所示。具体求解步骤如下：
1.求举升角为θ时A、G、B和C点的位置坐标 建立坐标系，原点选在车架与副车架的铰接点O。先求三角臂与车厢铰接点A和举升质量质心G的坐标。 图4 载荷为40t时，举升机构主要技术参数设置 由下式可得A点坐标： 由下式可得G点坐标： 由下式可得B点坐标： 由下式可得C点坐标： 2.求直线BD和CE长度
平台举升机构设计
钢拱架举升机构设计 目前隧道施工每一循环都有一些人工无法完成，而需要装载机、挖掘机来施做，但时间又很短的工序，如拱架的顶升、开挖台车的前进或后退、仰拱模板的移动等等。特别是开挖钻爆平台，钢拱架需要装载机举升到平台上，钢拱架只有800KG左右，这样浪费时间和浪费资源，所以考虑采用其它机械机构来提升或举升钢拱架，来节约时间，现就考虑的方案进行论证和说明如下。 现在考虑利用液压油缸作为推力，采用机械杠杆原理实现举升功能。 根据汽车维修升降机原理设计简单的升降机，如图。两边立柱里面采用液压油缸作为动力顶升一个动滑轮，使用3个定滑轮使钢丝绳在提升端4陪速度和长度上升，即油缸行程伸出1.5米，提升端应该可以上升6米，满足现场施工高度需要。油缸选择行程1.5米，最大受力按照2T考虑，即顶升力20KN。 开挖平台高度4.9米，设计举升立柱高度5.5米。托架高度离地
面300mm，实际托架起升高度4.7米。两边提升机构主立柱采用8#角钢，3根高度5.5.米，周边采用5个的钢板。 按照设计起升重量2T考虑，选择钢丝绳规格为Φ8，从表中查出Φ8最小破断拉力为33.4KN（3.34T），2跟钢丝绳总的最小破断力就为6.68T，安全系数达到3.34。钢丝绳2根每根长度15米左右（根据实际现场安装确定）。 下横梁选择20#工字钢1根，长度5.3米，托架选用18#工字钢进行加工2根，高度0.8米，托架翻转油缸采用行程35cm的双向油缸。 滑动横梁的立柱采用12#槽钢2根，高度5米。 滑轮选择40#滑轮，相当于每个滑轮必承重为400KG，考虑安全系数应按2陪选择。 液压系统图如下。液压系统单独设在平台方便的地方，用油管连接到2个油缸。
机械式立体车库总体及升降机构设计
机械式立体车库总体及升降机构设计 目录 前言.....................................................................................................................- 1 -第一章绪论.......................................................................................................- 2 -第1.1节机械式立体停车库发展概况. (2) 第1.2节立体停车库分类及优点 (3) 第1.3节机械式立体停车库市场前景分析 (4) 第二章现有的立体停车库.................................................................................- 5 -第2.1节立体车库的形式的确定 . (5) 第2.2节升降横移式立体停车库的原理 (7) 第2.3节升降横移式立体停车库的优越性 (9) 第2.4节研究升降横移式立体停车库的意义 (10) 第三章升降横移式立体停车库模型的结构设计 .......................................... - 11 -第3.1节概述 . (11) 第3.2节横移传动系统设计 (12) 第3.3节升降传动系统 (15) 第3.4节安全制动设计 (19) 第3.5节主框架部分 (20) 第四章立体车库电气控制系统设计 ........................................................... - 22 -
自卸汽车举升机构设计
分类号编号 烟台大学 毕业论文（设计） T式自卸汽车举升机构设计 The design of T- type column hydraulic car lift 申请学位：工学学士学位 院系：机电汽车工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 姓名： 学号： 指导老师： 2014年6月1日 烟台大学 .
T式自卸汽车举升机构设计 姓名： 指导教师： 2014年6月1日 烟台大学
摘要 随着国民经济的增长，我国专用汽车市场进入了快速成长期。2005 年专用汽车生产企业已经有 628 家，专用汽车品种已经达到 4900 多个，2005 年专用汽车产量达70 万辆，占载货汽车总产量的 40%。作为专用汽车中一个分支的自卸汽车，陆续出现了多种多样的型式，其中最常见的是后倾式自卸汽车。 本文首先对自卸汽车国内外发展现状及设计内容作了相关的概述。接着，按照自卸车举升机构的设计过程，完成了对机构的选型、机构的受力分析也计算、液压回路系统的设计与运动仿真分析。 关键字：专用汽车，自卸汽车，举升机构，运动仿真
Abstract With the national economic growth, China's auto market has entered a special rapid gro wth. 2005 Special Purpose Vehicle manufacturers have been 628, Special Purpose Vehicle has reached more than 4900 varieties,2005 special vehicle production reached 700,000, Accounting f or 40% of total truck. As a Special Purpose Vehicle in a branch of the dump truck, has been found in a wide variety of types , of which the most common is Back ward curved dump truck. In this paper, firstly, I made a general about the auto unload vehicle design and itsdevelopment domestic and abroad. Then, according to the process of the design of lifting mechanism of dump truck, completed the analysis of mechanism selection, mechanism of stress analysis are also calculated, h ydraulic system design and motion simulation. Key words: Special Purpose Vehicle, Dump Truck, Lifting mechanism, motion simulation
(完整版)升降机构毕业设计
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编 辑。 1 绪论 1.1 设计的主要目的 本课题主要完成的是一放线机升降结构设计，包括线圈夹紧.升降机构，实现线圈的夹紧.装卸操作。该放线机用于计算机通讯线缆或类似线缆的裁切的自动供料，以保证线缆切线长度。 1.2 设计的主要思路 设计研究的主要思路就是想把传统的螺旋式升降改为液压升降，这样就可以大大的节省人力物力，而且也能精准的完成机械的自由升降。以便更好的使用放线机。本人的想法是想用液压驱动不想用陈规的螺杆升降， 要解决这些问题必须解决升降系统和驱动系统，在常规的螺杆升降的前提下，要提升很大重量到指定高度是非常困难的，这样会大大的降低工作效率，所以选用液压升降会大大节省人力物力，还有就是因为刚卷质量非常大，单靠钢丝绳的拉力是远远不够的，想要正常的自由旋转就必须要有一个可靠的驱动系统，现在一般用的驱动系统都是电机驱动，因为它有许多优点，可以根据线卷的拉力大小来调节他的转速，还可以进行一般的正反转，还有就是在电机上安装一个变频器，可以无限调速，可以得到任何想要得转速。驱动装置则是用液压
驱动，它可以避免由于螺杆滑丝而引起的不必要的工程事故，而且力大可以迅速提升到指定高度。 1.3 设计的要求 1.夹紧只限于轴向，线绕度不受限制，夹紧力不致使线轴破坏。 2.驱动力可采取外驱动力。 3升降过程要求平稳.快捷。 4.放线时线圈外径悬空高度200mm—400mm。 5.线圈形状尺寸示于图1.1 图1.1 线卷的零件图 1.4 放线机发展情况综述 科学的发展越来越要求精确的技术，以此同时我们还不能以牺牲
效率为代价。现在线路的应用越来越多，相应各种线的切割，也越来越多，这就要求我们有一种设备既有很高的效率又能保证精度要求。所以我们来研究放线机有很好的经济很社会效益。 现阶段我国在各项技术中一直处于先进水平，在一些领域还保持着领先。一种应用于钢帘线及高精度、高性能金属线材生产的现代化关键设备——25模多功能智能化高速水箱拉丝机，由江苏泰隆机械集团研制成功，并于4月9日通过了科技成果鉴定。鉴定委员会认为，该设备的研制对推动我国高端金属线材制造技术的发展，扭转我国金属线材产量雄踞世界第一而装备技术却受制于发达国家的被动局面，具有重大现实意义。 这一技术成果的鉴定委员会主任由中科院院士吴宏鑫担任，来自中国航天科技集团、中国冶金设计院、南京航天航空大学、等国家高科技领域的科研院所及高校的权威专家组成鉴定小组。专家组在认真审定江苏泰隆机械集团提供的设计方案、技术资料和制造工序的基础上，参照了国际、国内重点用户的应用结论，一致认定，该项成果采用集成化、立体式传动结构和单侧主动式25道次拉拔技术，钢丝拉拔直线性能好，模具消耗低，拉丝效率高；单台设备集拉丝机、收线机、张力柜、配电柜等多种设备功能于一体，结构紧凑，大大节省了金属材料、装配工序和使用空间；以变频技术为依托，采用智能化技术实施动态性集中控制，来进行各种放线机的升降运动。 江苏泰隆机械集团几年前开始金属线材设备的开发研制，通过自主开发和引进消化，逐步形成从金属拉丝、高速层绕、重卷、外绕、放线、CO2气体保护焊丝及各类特种金属线材成套设备的开发与制造体系，不仅国内市场占有率达70％以上，而且出口10多个国家和地区。
NTQ3040B轻型农用自卸车车厢和举升机构毕业设计
目录 摘要 ..................................................................................................................................... Abstract. (Ⅱ) 第1章绪论 (3) 1.1 课题的提出 (3) 1.2 专用汽车设计特点 (5) 1.3课题的实际意义 (6) 1.4 国内外自卸汽车的发展概况 (7) 第2章轻型自卸车主要性能参数的选择 (10) 2.1整车尺寸参数的确定 (10) 2.2质量参数的确定 (10) 2.3其它性能参数 (12) 2.4本章小结 (13) 第3章自卸车车厢的结构与设计 (14) 3.1自卸汽车车厢的结构形式 (14) 3.1.1车厢的结构形式 (14) 3.1.2车厢选材 (15) 3.2车厢的设计规范及尺寸确定 (15) 3.2.1车厢尺寸设计 (15) 3.2.2车厢内框尺寸及车厢质量 (16) 3.3车厢板的锁启机构 (17) 3.4本章小结 (17) 第4章自卸举升机构的设计 (18) 4.1自卸举升机构的选择 (18) 4.1.1举升机构的类型 (18) 4.1.2自卸汽车倾卸机构性能比较 (21) 4.2举升机构运动与受力分析及参数选择 (23)
4.2.1机构运动分析 (25) 4.2.2举升机构受力分析与参数选择 (26) 4.3本章小结 (26) 第5章液压系统设计 (27) 5.1液压系统工作原理与结构特点 (27) 5.1.1工作原理 (27) 5.1.2液压系统结构布置 (28) 5.1.3液压分配阀 (28) 5.2油缸选型与计算 (29) 5.3油箱容积与油管内径计算 (30) 5.4取力器的设计 (31) 5.5本章小结 (35) 第6章副车架的设计 (36) 6.1副车架的截面形状及尺寸 (36) 6.2副车架前段形状及位置 (36) 6.2.1副车架的前端形状及安装位置 (36) 6.2.2 纵梁与横梁的连接设计 (38) 6.2.3 副车架与主车架的连接设计 (36) 6.3副车架主要尺寸参数设计计算 (37) 6.3.1副车架主要尺寸设计 (37) 6.3.2副车架的强度刚度弯曲适应性校核 (37) 6.4本章小结 (44) 结论 (45) 参考文献 (46) 致谢 (47)
自卸车结构及类别
自卸车的结构及类别 自卸车结构 自卸车主要由液压倾卸机构、车厢、车架及其附件构成。其中液压倾卸机构和车厢结构各个厂家不尽相同，以下按车厢和举升机构的型式两个方面说明自卸车的结构。 1、车厢型式 车厢结机构型式按用途不同大概可分为：普通矩形车厢和矿用铲斗车厢。 普通矩形车厢用于散装货物运输。其后板装有自动开合机构，保证货物顺利卸出。普通矩形车厢板厚为：前板4-6mm，边板4-8mm，后板5-8mm，底板 6-12mm。 矿用铲斗车厢则适用于大石块等粒度较大货物的运输。考虑到货物的冲击和碰幢，矿用铲斗车厢的设计形状较复杂，用料较厚，而且有些车型在底板上焊接一些角钢，以增加车厢的刚度和抗冲击能力。 2、举升机构型式 举升机构是自卸车的核心，是判别自卸车优劣的首要指标。
举升机构的型式目前国内常见的有： a.F式三角架放大举升机构 b.T式三角架放大举升机构 c.双缸举升 d.前顶举升 e.双面侧翻 三角架放大式举升机构是目前国内使用最多的一种举升方式，适用载重量8-40吨，车厢长度4.4-6米。优点为结构成熟、举升平稳、造价低；缺点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较大。 双缸举升形式大多用在6X4自卸车上，是在第二桥前方两侧各安装一支多级缸（一般为3-4级），液压缸上支点直接作用在车厢底板上。双缸举升的优点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较小；缺点是液压系统很难保证两液压缸同步，举生平稳性较差，对车厢底板的整体刚度要求较高。 前顶举升方式结构简单、车厢底板与主车架上平面的闭合高度可以很小，整车稳定性好，液压系统压力较小，但前顶多级缸行程较大，造价很高。 双面侧翻液压缸受力较好，行程较小，可实现双面侧翻；但液压管路较复杂，举生翻车事故发生率较高。 自卸车选型 随着自卸汽车的发展和购买能力的提高，自卸车已经不是传统意义上的什么活都可以干的万能自卸车，从设计角度讲也是按不同的货物、不同工况、不同地区开发不同的产品。这就要求在购买车辆时要向厂家提供具体使用情况。 1、底盘 在选择底盘时，一般是按经济效益来考虑的，比如：底盘的价格、装载质量、超载能力、百公里油耗等。除此之外，用户还要考虑底盘的如下参数： a.底盘车架上平面离地高度。一般6x4底盘车架上平面离地高度为1050-1200mm。该数值越大整车重心越高，越容易造成翻车。影响该数值的因素主要是轮胎直径、悬挂的布置和主车架截面高度。
有限元法的基本思想及计算步骤
有限元法的基本思想及计算步骤 有限元法是把要分析的连续体假想地分割成有限个单元所组成的组合体，简称离散化。这些单元仅在顶角处相互联接，称这些联接点为结点。离散化的组合体与真实弹性体的区别在于：组合体中单元与单元之间的联接除了结点之外再无任何关联。但是这种联接要满足变形协调条件，即不能出现裂缝，也不允许发生重叠。显然，单元之间只能通过结点来传递内力。通过结点来传递的内力称为结点力，作用在结点上的荷载称为结点荷载。当连续体受到外力作用发生变形时，组成它的各个单元也将发生变形，因而各个结点要产生不同程度的位移，这种位移称为结点位移。在有限元中，常以结点位移作为基本未知量。并对每个单元根据分块近似的思想，假设一个简单的函数近似地表示单元内位移的分布规律，再利用力学理论中的变分原理或其他方法，建立结点力与位移之间的力学特性关系，得到一组以结点位移为未知量的代数方程，从而求解结点的位移分量。然后利用插值函数确定单元集合体上的场函数。显然，如果单元满足问题的收敛性要求，那么随着缩小单元的尺寸，增加求解区域内单元的数目，解的近似程度将不断改进，近似解最终将收敛于精确解。 用有限元法求解问题的计算步骤比较繁多，其中最主要的计算步骤为： 1）连续体离散化。首先，应根据连续体的形状选择最能完满地描述连续体形状的单元。常见的单元有：杆单元，梁单元，三角形单元，矩形单元，四边形单元，曲边四边形单元，四面体单元，六面体单元以及曲面六面体单元等等。其次，进行单元划分，单元划分完毕后，要将全部单元和结点按一定顺序编号，每个单元所受的荷载均按静力等效原理移植到结点上，并在位移受约束的结点上根据实际情况设置约束条件。 2）单元分析。所谓单元分析，就是建立各个单元的结点位移和结点力之间的关系式。现以三角形单元为例说明单元分析的过程。如图1所示，三角形有三个结点i，j，m。在平面问题中每个结点有两个位移分量u，v和两个结点力分量F x，F y。三个结点共六个结点位移分量可用列阵(δ)e表示： {δ}e=[u i v i u j v j u m v m]T 同样，可把作用于结点处的六个结点力用列阵{F}e表示： {F}e=[F ix F iy F jx F jy F mx F my]T 应用弹性力学理论和虚功原理可得出结点位移与结点力之间的关系
自卸车结构
◆自卸车结构 自卸车主要由液压倾卸机构、车厢、车架及其附件构成。其中液压倾卸机构和车厢结构各个厂家不尽相同，以下按车厢和举升机构的型式两个方面说明自卸车的结构。 1、车厢型式 车厢结机构型式按用途不同大概可分为：普通矩形车厢和矿用铲斗车厢（下图）。 普通矩形车厢用于散装货物运输。其后板装有自动开合机构，保证货物顺利卸出。普通矩形车厢板厚为：前板4-6mm，边板4-8mm，后板5-8mm，底板6-12mm。 矿用铲斗车厢则适用于大石块等粒度较大货物的运输。考虑到货物的冲击和碰幢，矿用铲斗车厢的设计形状较复杂，用料较厚，而且有些车型在底板上焊接一些角钢，以增加车厢的刚度和抗冲击能力。 相关图片： 2、举升机构型式 举升机构是自卸车的核心，是判别自卸车优劣的首要指标。 举升机构的型式目前国内常见的有（下图）： F式三角架放大举升机构 T式三角架放大举升机构 双缸举升 前顶举升 双面侧翻 三角架放大式举升机构是目前国内使用最多的一种举升方式，适用载重量8-40吨，车厢长
度4.4-6米。优点为结构成熟、举升平稳、造价低；缺点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较大。 双缸举升形式大多用在6X4自卸车上，是在第二桥前方两侧各安装一支多级缸（一般为3-4级），液压缸上支点直接作用在车厢底板上。双缸举升的优点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较小；缺点是液压系统很难保证两液压缸同步，举生平稳性较差，对车厢底板的整体刚度要求较高。 前顶举升方式结构简单、车厢底板与主车架上平面的闭合高度可以很小，整车稳定性好，液压系统压力较小，但前顶多级缸行程较大，造价很高。 双面侧翻液压缸受力较好，行程较小，可实现双面侧翻；但液压管路较复杂，举生翻车事故发生率较高。
剪式汽车举升机设计
摘要 双铰接剪叉式举升机的设计是在原由的剪叉式升降台的基础上，运用现在的灵活性、安全性、经济性等指标；结构以能够满足灵活性要求较高的汽车维修需要为前提,通过不同型号和响应福建达到满足物流、汽车维修等性能要求。 通过对双铰接剪叉式举升机机构位置参数和动力参数的技术，结合具体实例，对机构中良种液压缸布置方式分析比较，并根据要求对液压传动系统个部分进行设计计算最终确定液压执行元件-液压缸，通过对叉杆的各项受力分析确定台板与叉杆的载荷要求，最终完成剪叉式液压升降台的设计要求。 关键词：举升机剪叉式液压
Abstract Double-hinged scissors lifts in the design of the previously scissors lifts on the basis of the present application flexibility, security, economic and other indicators, structural flexibility to meet higher requirements of vehicle maintenance the need for premise, and the response by different models to meet Fu jian logistics, vehicle maintenance, and other performance requirements. Through the double-hinged scissors lifts Position parameter and the dynamic parameters of technology, combined with specific examples, the agency improved in the hydraulic cylinder layout analysis and comparison, and in accordance with the requirements of part of a hydraulic system design and calculation of final Pressure implementation components - hydraulic cylinder, through analysis of the fork-defined plate and fork-load requirements, the final completion of scissors hydraulic lifts the design requirements. Key Words：Cage assembly Scissors forks are dyadic Hydraulic pressure
有限元法的概述
有限元法的概述 有限元方法(Finite Element Method)是力学，数学物理学，计算方法，计算机技术等多种学科综合发展和结合的产物。在人类研究自然界的三大科学研究方法(理论分析，科学试验，科学计算)中，对于大多数新型领域，由于科学理论和科学实践的局限性，科学计算成为一种最重要的研究手段。在大多数工程研究领域，有限元方法是进行科学计算的重要方法之一;利用有限元方法几乎可以对任意复杂的工程结构进行分析，获取结构的各种机械性能信息，对工程结构进行评判，对工程事故进行分析。有限元法在设计过程中有极为关键的作用。 人们对各种力学问题进行分析求解，其方法归结起来可以分为解析法(Analytical Method)和数值法(Numeric Method).如果给定一个问题，通过一定的推导可以用具体的表达式来获得问题的解答，这样的求解方法就称为解析法。但是由于实际结构物的复杂性，除了少数极其简单的问题外，绝大多数科学研究和工程计算问题用解析法求解式极其困难的。因此，数值法求解便成为了一种不可替代的广泛应用的方法，并取得了不断的发展，如有限元法，有限差分法，边界元方法等都是属于数值求解方法。其中有限元法式 20 世纪中期伴随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一种数值分析方法，它的数学逻辑严谨，物理概念清晰，应用非常广泛，能活灵活现处理和求解各种复杂的问题。有限元方法采用矩阵式来表达基本公式，便于计算机编程，这些优点赋予了它强大的生命力。 有限元方法的实质是将复杂的连续体划分成为有限多个简单的单元体，化无限自由度问题为优先自由度问题，将连续场函数的(偏)微分方程的求解问题转化为有限个参数的代数方程组的求解问题。用有限元方法分析工程结构的问题时，将一个理想体离散化后，如何保证其数值的收敛性和稳定性是有限元理论讨论的主要内容之一，而
机械毕业设计英文外文翻译607自卸车举升系统设计浅谈
附录1 自卸车举升系统设计浅谈 摘要:本文通过对自卸车的简要设计分析, 针对长度较大的重型自卸车的特点, 从举升系统的结构设计及液压设计方面提出了相应的措施, 对重型自卸车的举升系统设计有一定的指导作用。 关键词:重载；举升；系统 1、自卸车主要结构 自卸车的结构主要包括举升系统、底盘、副车架、车厢等组成, 2、举升机构设计分析 重型自卸车举升系统在设计过程中需要解决的主要问题包括:举升形式的选取、车箱在举升过程中的稳定性、前后桥的轴荷分配合理性及液压系统的可靠性。下面将通过底盘上设计7.2米自卸车这一具体事例,阐述自卸车举升机构系统设计的一般思路。 2.1初步确定车厢容积 根据二类底盘的参数:轴距3900mm+1350mm,后悬900mm,载质量17500kg,及整后悬为1600mm的要求,车箱尺寸确定5600mm*2300mm*1500mm。初步确定车箱在底盘上的位置为车箱后端出去底盘车架后端870mm。在确定举升形式后,需要再通过分析计算前后桥的轴荷分配情况,验证车箱在二类车上的位置是否合理。 2.2举升形式的确定 自卸车常用的举升形式主要是有F式、T式、前置直顶式等形式。要在F 式、T式、前置直顶式三种举升形式中确定一种最合适的,就需要分别就三种情况进行分析校核。三种举升形式各有其优缺点,前置直顶式结构紧凑、举升效率高。工艺简单、成本较低。但举升后稳定性差,对路面情况要求较高;F式和T式举升机构横向钢度好、举升转动圆滑平顺,油缸活塞的工作行程短,但举升力系数较大。 为了确定究竟选用哪一种举升形式最合适,笔者分别就三种情况做了理论分析。如果选用F式和T式举升形式,最重要的对其举升力系数进行计算比较。经计算F式举升形式的举升力系数最小是1.751,T式举升形式举升力系数最小是1.799,都不是很理想(通常举升力系数为1.6~1.7时效果较好)。而前置直顶式油
有限元法
有限元法 第一章绪论 1.有限元法的定义：有限元法是近似求解一般连续场问题的数值方法。 2.有限元法的特点：A物理概念清晰。B复杂的结构适应性。C各种物理问题的适用性。D适合计算机实现的高效性。 3.有限元法的基本思想：首先，将表示结构的连续体离散为若干个子域，单元之间通过其边界上的节点连接成组合体。其次，用每个单元内所假设的近似函数分片地表示全求解域内待求的未知场变量。每个单元内的近似函数用未知场变量函数在单元各个节点上的数值和与其对应的插值函数表示。最后，通过和原问题数学模型等效的变分原理或加权余量法，建立求解基本未知量的代数方程组或常微分方程组，应用数值方法求解，从而得到问题的解答。 4.有限元法的基本步骤：从选择未知量的角度有限元法分为三类：位移法、力法和混合法。 位移法求解步骤：A结构的离散化。B单元分析。C单元集成。D引入约束条件，求解线性方程组，得出节点位移。E由节点位移计算单元的应力与应变。 5.有限元法的优缺点：优点：a有限元法可以模拟各种几何形状复杂的结构，得出其近似解。B有限元法的解题步骤可以系统化、标准化，能够开发出灵活通用的计算机程序，使其能够广泛地应用于各种场合。c 边界条件是在建立结构总体刚度方程后再引入的，边界条件和结构模型具有相对独立性，可以从其他CAD 软件中导入创建好的模型。有限元法不需要适用于整个结构的插值函数，而是每个单元本身有各自的插值函数。这就使得数学处理比较方便，对复杂形状的结构也能适用。e有限元法很容易处理非均匀连续介质，可以求解非线性问题和进行耦合场分析。F有限元法可以与优化设计方法相结合，以便发挥各自的优点。缺点：a有限单元对于复杂问题的分析计算所耗费的计算资源是相当惊人的。b对无限求解域问题没有较好的处理方法。c有限元软件在具体应用时需依赖使用者的经验，而且在精度分析时需耗费相当大的计算资源。 6.屈曲：载荷的大小超过一定的数值，变形的形状与此之前变形的形状发生了不同的变化，从而承担载荷的能力减少了，把这一现象称为屈曲。屈曲模态：对于屈曲，即使相同的的构件，如果端部的支持状态不同，则屈曲载荷的大小或屈曲的变形形状也不同。我们把这种变形形状称为屈曲模态 第三章弹性力学基础知识 1.弹性力学又称弹性理论，主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外力因素下所产生的应力、应变和位移，从而解决结构或机械设计中所提出的强度和刚度问题。 2.弹性力学的几个基本假定：A连续性假定。B弹性假定。C均匀性和各向同性假定。D小变形假定。E无初应力假定。 3.外力分为面力和体积力。面力：指分布在物体表面上的外力，如内压力、接触压力等。面力是位置坐标的函数，即物体表面各点所受的面力是不同的。体积力：指分布在物体体积内的外力，通常与物体的质量成正比，且是各质点位置的函数，如重力、惯性力等。 4.弹性力学的平面问题：弹性力学可分为空间问题和平面问题。平面问题有两种情况：一种是平面应力问题，所考察的弹性体为一个等厚度的薄板，薄板所受到的载荷不沿板的厚度方向变化，且板的表面无载荷作用；另一种是平面应变问题，适用于很长的等截面柱体，其上作用的载荷均平行于横截面，而且沿柱长方向不变化。 第四章平面问题的有限元法 1.常用的平面单元形状有三角形、四边形等。 2.集中力、集中力偶、分布载荷强度的突变点、分布载荷与自由边界的分界点、支承点都应取为节点。 3.整体刚度矩阵的性质：a整体刚度矩阵[K]中每一列元素的物理意义为：欲使弹性体的某一节点沿坐标轴方向发生单位位移，而其他节点都保持为零的变形状态，在各节点上所需要施加的节点力。b整体刚度矩阵[K]中的主对角元素总是正的。c整体刚度矩阵[K]是一个对称矩阵。d整体刚度矩阵[K]是一个带状分布的稀疏矩阵。e整体刚度矩阵[K]是一个奇异矩阵，在排除刚体位移后，它是正定阵。