车辆工程毕业设计6摆臂式自装卸汽车改装设计说明书

第1章绪论1.1专用汽车的概念和分类专用车辆是为了实现各类专项作业的车辆。

我国对“专用汽车”定义为：装置有专用设备，具备有专用功能，用于承担专门运输任务或专项作业的汽车和汽车列车。

我国的专用汽车划分为：厢式汽车、罐式汽车、专用自卸汽车、起重举升起车、仓栅汽车和特种结构汽车等六大类。

其中专用自卸汽车的定义为：装有由本身发动机驱动的液压举升机构，能将车箱卸下或使车箱倾斜一定角度，货物依靠自重能自行卸下的专用汽车。

1.2摆臂式自卸车的概念摆臂式自卸汽车是自卸汽车中的一种，以其显著的特点得到了广泛的应用。

摆臂式自卸汽车摆臂可以平移起落货箱，它同时具有货物和箱体自动装卸的功能，而且两种功能由同一个车载工作装置完成。

由于它具备自动装卸箱体功能，装货时一般均将箱体卸下降低装货高度，装满货后，则将箱体自动装车并运输。

该车使用方便，运输效率高，摆臂式自卸汽车又依其特有的机动灵活的特点被广泛应用于小吨位货物的运输。

如今经济飞速发展,城市的规模不断扩大,城市人口快速增长,导致了城市垃圾量也急剧上升,随之而来的是固体生活垃圾的处理越来越受到人们的重视。

城市固体生活垃圾的处理大体有3种形式：分类回收、焚烧、和填埋。

而不论采用哪种处理方式,其最终的处理场所均需远离城市居民区。

而垃圾从城市到处理场所的运输就需要方便、快捷的交通运输工具，垃圾车就担当了每天上千吨（中等城市）的固体生活垃圾的运输的重任。

摆臂式垃圾汽车以其显著的特点被广泛的应用于城市垃圾的运输，并且方便。

所以为了更好的满足城市固体垃圾运输的需求,摆臂式垃圾车的改装技术需要快速的发展，这就需要我们设计人员的不断努力来实现。

1.3摆臂式自卸车的设计特点和内容摆臂式自装卸汽车有后装卸式和侧装卸式两种。

后装卸式被广泛的应用，设计摆臂式自装卸汽车时，首先要选择合适的底盘。

选择底盘的主要依据是：装载质量、道路条件、运输货物的特性（如密度、安息角等）、运距等。

在没有专用汽车底盘的情况下，通常选用短后悬的普通自卸汽车底盘，这有利于摆臂布置、结构紧凑。

汽车底盘选定后，摆臂式自装卸汽车的主要尺寸参数如轴距、轮距等也就随之确定了。

车辆的外廓尺寸（长、宽、高）原则上不应超过选用汽车的外廓尺寸，若因布置困难略有突破，但也要控制在法规允许的尺寸界限以内。

摆臂式自装卸汽车的转载质量me随车辆用途而异。

用于一般运输的摆臂式自装卸汽车，多采用中、轻型货车底盘改装而成；而工地矿山专用摆臂式自装卸汽车采用重型货车底盘改装而成。

目前，国产摆臂式自装卸汽车装载质量me有2t、4.5t、8t、9t 和12t几种。

摆臂式自装卸汽车的质量利用系数ηm比所选原车的ηm低，通常ηm=0.9左右。

摆臂式自装卸汽车的轴载质量及其分配，原则上应该与原选的车辆相接近。

但是，由于增加了主要部件，例如油缸支腿、摆臂、副车架等均布置在汽车后部，容易导致后轴轴载质量超限。

因此，总布置设计是应将车厢适当前移，以满足轴载质量及其分配比例符合原车要求。

摆臂式自装卸汽车的离去角最小值不能小于17。

摆臂的最大摆角mφ是指摆臂从初始位置绕摆臂轴旋转到极限位置时摆臂所转过的角度。

mφ值决定了车厢倾卸角β的大小，同时也决定了车厢起吊的深度hd 。

因此mφ是摆臂式自装卸汽车设计中的一个重要的参数。

设计时应该根据车辆用途，并参考同类型汽车来选取maxφ。

设计时，车厢的满载吊装时间不应该超过60s。

而满载吊卸时间可缩短为50s左右，吊装、吊卸时间相对整个运输过程来说是相当短的，故对运输生产率的影响不会很大，没有必要追求过快的吊装、吊卸速度。

此外，过快的吊装、吊卸还会造成冲击，对液压元件提出较高的要求。

1.4摆臂式自卸车的设计线路本设计技术路线如图1.1所示。

技术路线图1.1第2章总布置方案的设计及分析2.1 底盘选择专用汽车底盘选型的好坏对专用汽车性能影响很大。

目前，改装专用汽车选用的底盘主要是二类或三类汽车底盘，也有为某些专用汽车设计的专用底盘。

汽车底盘的选择或设计专用底盘主要根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等来决定。

所谓的二类底盘就是在原车的基础上去掉货厢剩下的部分就是我们所要选用的二类底盘。

车辆的改装就是在二类底盘的基础上加装专用装置或者所需要的特种车身。

而改装设计工作的重点就是整车的总体布置和专用装置的设计。

在设计时若严格控制了整车总质量、轴载质量分配、质心高度位置等，则基本上能保持原车型的主要性能。

但是，还要对改装后的整车重新作出性能分析和计算[1]。

2.1.1二类底盘的选择原则1、适用性[2]对货运车辆的总成应适应货运的要求。

保证货运的安全无损。

2、可靠性所选用的总成应该工作可靠，出现故障的几率要小，零部件要有足够的强度和寿命，而且同一车型总成的零部件的寿命要趋于均衡。

3、先进性所选用的底盘或总成，应使整车在动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平.而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。

除了以上的原则外底盘的选择还有两个不可忽略的因素，一是汽车底盘价格，它是专用汽车购置成本中很大的部分，一定要考虑到用户可以接受。

这也涉及到专用汽车产品能否很快地占有市场、企业能否增加效益等问题。

二是汽车底盘供货要有来源，要同生产汽车底盘的主机厂有明确的协议或合同，无论汽车底盘滞销或紧俏，一定要按时将底盘供货。

2.1.2底盘选择EQ1040型平头柴油载货汽车主要性能参数如表2.1：表2.1 EQ1040底盘参数2.2车架的设计为了是汽车主车架承受尽可能均衡的载荷，在专用车厢或专用装置与车架之间多采用副车架过度。

1、副梁的截面尺寸及形状图 2.1 副梁截面形状专用车辆副车架的纵梁（副梁）多采用如图2.1所示的槽形截面。

其截面主要尺寸取决于专用车辆的种类及其所受载荷的大小[3。

由于本设计是摆臂式自卸汽车，所以选择了如图2.1的形状，其中是标准的槽钢，其中的型号是198870023519837075.553126----⨯⨯GB A Q GB 。

2、副梁的前端形状及其位置(a)b)(a)U 行(b)角行(c)L 行图2.2 副梁的前端形式（a) 钢质副梁 （b) 硬木质副梁图2.3副梁形式为了避免由于副梁刚度的突然变化而引起汽车车架纵梁的应力集中，副梁前端形式应该采用逐步过渡的方式。

例如采用如图2.2的三种过渡形式。

图2.2中，对于U 形前端形状：H l )2.10.1(-=H h )7.06.0(-=对于角形前端形状： H h )3.02.0(-= 030<α对于L 形前端形状： H h )35.025.0(-= 045<α，H l >对于这三种不同形式的副梁前端，在其与车架纵梁相接触的翼面上都加工有局部斜面，斜面尺寸如下：10=h mm, 20~150=l mm如果加工成这类形状有困难时，可以采用如图2.3所示的副梁前端简易形状。

此时斜面尺寸较大，如：对于钢质副梁：50=h mm 7~mm 2000=l mm 250~mm对于硬木质副梁：50=h mm 10~mm H l =03、副梁的前端简易形状副梁在车架上安装的时候，其前端应该尽量靠近驾驶室越近越好。

以上的三种形式中角形端面的副梁被广泛的应用，考虑到本设计的需要和车辆的负载情况，本设计中选择了角形截面的副梁作为摆臂式自装卸汽车的副梁。

4、副车架与车架的连接典型专用车设计中，副车架与主车架的连接方式主要有三种分别是：止推板连接、连接支架连接、U 形夹紧螺栓连接。

综合考虑，本设计选用止推板连接。

因为止推板连接止的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移。

5、副车架的形状本设计最初的方案中副车架形式有两种，如图2.4 和图2.5，图2.4所示的副车架是最常见的形式，其副梁和横梁均采用标准的槽钢，副梁采用的是碳素结构钢Q235型号是12.6，横梁采用的是同样的材料型号是18a ，但是这种车架需要在副车架上装有托架才能满足该专用车的工作要求，这样就增加了专用车的重心高度，稳定性降低，而且还增加了整车的质量，主车架受力增加，另外成本也增加了。

图2.5所示的副车架是根据本设计中的需要而设计的，它安装在主车架上，重心高度降低了，其横梁和纵梁焊接在一起，主副车架之间装有橡胶垫板，而且能够满足专用车的工作要求，此方案简单实用。

综上所述，本设计中选择了方案一种的设计，即图2.4中的结构。

a ）副车架b ）副梁断面图2.4 副车架的形式图2.5副车架的形式2.3 托架的设计托架布置在副车架上，它的上面可以布置专用装置，例如：液压缸、摆臂、货厢等。

托架通过副车架将车上的承载传递给主车架。

托架的形式也有很多种，本设计初设计的托架的形式有三种，现介绍如下：2.3.1方案一如图2.7所示，本方案中的托架有四根纵梁，其中中间的两根纵梁采用的形式和副车架的相同，外边的两根纵梁采用同样的材料，主要布置液压缸，其中尾部是布置摆臂轴的，托架的横梁采用的是与副车架的横梁同样的材料同样的型号，中间的纵梁是用来与副车架的连接的，本方案最初设计时是没有副车架的，直接用托架的中纵梁与主车架连接，但是考虑到载荷的均布，和托架的承载，还有对本设计中的车辆，如果将托架及其上的专用装置一起去掉，剩下的二类底盘及副车架还可以进行其他的改装设计，即再次应用，所以还是选择了有副车架的方案[4]。

图2.6 托架2.3.2方案二本方案中的托架形式基本与上一方案相同，主要区别在于没有中间的纵梁，其横梁直接与副车架相连接，连接采用挡块和U形螺栓相结合的方法，挡快是用于控制托架相对于副车架的纵向窜动，但是此方案的连接机构过于繁琐，增加了制造成本。

所以本设计中舍弃了此方案[5]。

2.3.3方案三如图2.8所示，此方案中托架的形式也是在没有副车架的情况下应用的，如果有副车架增加了整车的高度，同时也提高重心的位置，这样将对本设计中的车辆的性能有很大影响。

图2.7托架综上所述，考虑到以上的各种特点，本设计中选择了最合适的托架形式，就是方案一中的托架的形式，即图2.6所示的形式。

2.4 总布置方案分析与选择2.4.1总布置的原则专用汽车总体布置的任务是正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件，使取力装置、专用工作装置、其它附件与所选定的汽车底盘构成相互协调和匹配的整体，达到设计任务书所提出的整车基本性能和专用性能的要求[6]。

1、尽量避免对汽车底盘各总成位置的变动，因为一些总成部件位置的变动，不仅会增加成本，而且也可能影响到整车性能。

但有时为了满足专用工作装置的性能要求，也需要作一些改动，如截短原汽车底盘的后悬、燃油箱和备胎架的位置作适当调整等。

但改变的原则是不影响整车性能。