东风EQ1102自卸垃圾运输车改装设计

摘要

专用自卸汽车是装有液压举升机构，能将车厢或使车厢倾斜一定角度，货

物依靠自重能自行卸下或者水平推挤卸料的专用汽车。本文首先对自卸车的设

计结构,特点以及国内外发展现状做了相关的概述。简述了自卸车的基本结构

与工作形式，同时也介绍了自卸车的整体参数.

在文章中分析了我国自卸车的发展与自卸车的设计特点，介绍了自卸车的分类与不同举升形式的优缺点。对自卸车的举升机构做了系统的计算分析与选取，介绍了液压控制系统与举升系统的组成，对自卸车不同的工作受力和最大举升角的选择进行了分析计算。接着，从自卸车的底盘选择，副车架的选择改装计算进行了分析。最后对整个自卸车的外廓尺寸、轮距与轴距尺寸、前悬、后悬以及整车的装载质量、整备质量、总质量进行了相关的计算与设计。

关键词：自卸汽车；副车架；举升机构；底盘；车厢

ABSTRACT

Dedicated dump truck is equipped with a hydraulic lifting mechanism, able to train or to car tilted at an angle, remove the goods on their own or rely on gravity to push the level of discharge of the Special Purpose Vehicle. Firstly, the design of the truck structure, characteristics and development status at home and abroad to do the relevant overview. Outlines the basic structure of dump truck and forms of work, but also introduces the truck's overall argument.

In the article analyzes the development of our country and the dump truck dump truck design features, introduced the dump truck classification and the advantages and disadvantages of different forms of lifting. The lifting mechanism on the truck to do a systematic analysis and selection of the calculation, introduced the hydraulic control system and the lift system components, the work on the dump truck different angle of the force and the largest selection of lift were calculated and analyzed. Then choose from the dump truck chassis, the choice of conversion calculation subframe is analyzed. Finally, the outer profile of the size of the dump truck, track and wheelbase dimensions, front overhang, rear overhang and the quality of vehicle loading, curb weight, the total quality of the relevant calculation and design.

Key words:Dump truck；Subframe；Lifting Mechanism；chassis；car

目录

摘要 (1)

Abstract (2)

第1章绪论 (5)

1.1 自卸车的概述 (5)

1.2 专用自卸汽车设计特点 (6)

1.3 国内外自卸汽车的发展状况 (7)

1.3.1国外专用汽车产品的现状 (7)

1.3.2我国专用汽车的现状及发展趋势 (8)

1.4本章小结 (9)

第2章中型自卸汽车设计计算 (10)

2.1 基本尺寸参数的确定 (10)

2.2 质量参数确定 (10)

2.3自卸汽车底盘的选择 (11)

2.4本章小结 (13)

第3章举升机构的结构设计 (14)

3.1 举升机构的运动分析 (14)

3.1.1 角度关系的确定 (15)

3.1.2 角速度关系的确定 (16)

3.2 举升机构的动力分析 (17)

3.3 举升机构参数的确定 (19)

3.3.1 车厢的尺寸确定 (19)

3.3.2 车厢最大倾卸角的确定 (19)

3.3.3 基本尺寸参数的确定 (20)

3.3.4 拉杆截面尺寸的确定 (22)

3.4本章小结 (22)

第4章液压系统设计 (23)

4.1 油缸的计算与选型 (23)

4.1.1 油缸直径的确定 (23)

4.1.2 油缸的选型 (24)

4.2 油泵的计算与选型 (24)

4.2.1 油泵的基本参数计算 (24)

4.2.2油泵的选型 (26)

4.3 油箱与油管的计算与选型 (26)

4.3.1 油箱容积V的计算 (26)

4.3.2 油管内径d的计算 (26)

4.4 分配阀的选型 (26)

4.5 取力器的选型 (27)

4.5.1 取力器布置方案的选定 (27)

4.5.2 取力器型号的选定 (27)

4.6 本章小结 (28)

第5章副车架的设计 (29)

5.1副车架的截面形状及尺寸 (29)

5.2副车架前段形状及位置 (29)

5.2.1副车架的前端形状及安装位置 (29)

5.2.2 纵梁与横梁的连接设计 (31)

5.2.3 副车架与主车架的连接设计 (32)

5.3 材料的选用 (33)

5.4 本章小结 (33)

第6章自卸汽车基本性能参数的计算 (34)

6.1自卸汽车整车参数 (34)

6.2 动力性计算 (34)

6.2.1 发动机外特性 (34)

6.2.2 汽车的行驶方程式 (35)

6.2.3 动力性评价指标的计算 (38)

6.2.4自卸汽车整车动力性计算 (39)

6.3燃油经济性计算 (41)

6.4 本章小结 (42)

结论 (43)

致谢 (44)

参考文献 (45)

附录1.......................................................................................................... 错误！未定义书签。附录2.......................................................................................................... 错误！未定义书签。

第1章 绪论

1.1 自卸车的概述

自卸汽车是装有液压举升机构,能将车厢卸下或使车厢倾斜一定角度，货物依靠自重能自行卸下或者水平推挤卸料的汽车，又称翻斗车[]1。普通自卸车在工作时向后方卸货物，是依靠自卸车后端的铰接装置来实现车厢的后翻，其动力的来源是依靠装于副车架中的举升缸来实现的。

自卸汽车按其用途可分为两大类：一类属非公路运输用的重型和超重型(装载质量在20t 以上)自卸汽车。主要承担大型矿山、水利工地等运输任务，通常是与挖掘机配套使用。这类汽车也称为矿用自卸汽车。它的长度、宽度、高度以及轴荷等不受公路法规的限制，但它只能在矿山、工地上使用。另一类用于公路运输用的轻、中、重型(装载质量在2～20 t )普通自卸汽车。它主要承担砂石、泥土、煤炭等松散货物运输，通常是与装载机配套使用。

普通自卸汽车按装载质量e m 分为:轻型自卸汽车()1.5e m t <、中型自卸汽车()3.58e m t ≤<和重型自卸汽车()8e m t >；按运载货物倾卸方向分为：后倾式、侧倾式、三面倾式和底卸式自卸汽车；按车厢栏板结构分为：栏板一面开启式、栏板三面开启式和簸箕式(即无后栏板)自卸汽车；按传动系分为：机械传动、液力机械传动和电力传动自卸汽车。

随着国内基础设施建设需要不断增加，自卸汽车产量近年来一直保持较高产销量，在专用车综合产量中保持第一位置，但在种类、型式、材料运用方面与国外还有一定的差距。自卸汽车继续快速增长，销量超过载货汽车上升到第一位。主要原因是固定资产投资强劲增长，巨大的投资规模奠定了自卸汽车市场需求基础；自卸汽车品种增加，不仅适应和满足施工需求，同时向运输市场发展；牵引汽车保持较快发展，已成为长距离公路运输的主力车型。举升装置是自卸汽车的主要结构部分。其主要组成如下：取力器、液压泵、副车架、车厢举升机构、车厢、锁钩机构组成。

图1-1为普通自卸汽车结构组成

图1-1 普通自卸汽车结构组成

1-液压倾卸操纵装置；2-倾卸机构；3-液压油缸；4-拉杆；5-车厢；6-后铰链支座；7-安全撑杆；8-油箱；9-油泵；10-传动轴；11-取力器；

在自卸汽车的设计当中，液压举升机构的设计一直处于重要的地位。这是因为液压举升机构是中型自卸汽车的重要工作系统，其设计方案的优劣直接影响着汽车的多个主要性能指标；对提高液压举升机构的设计质量和效率具有重要的意义。

1.2 专用自卸汽车设计特点

专用汽车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的上装部分，能完成某些特殊的运输和作业功能。因此在设计上，除了要满足基本型汽车的性能要求外，还要满足专用功能的要求，这就形成了其自身特点，概括如下：

⑴专用汽车设计多选用定型的基本型汽车底盘进行改装设计

根据所设计的专用汽车的功能和性能指标要求，在功率匹配、动力输出、传动方式、外形尺寸、轴载质量、购置成本等方面进行分析比较，优选出一种基本

型汽车底盘作为专用汽车改装设计的底盘。

⑵专用汽车设计的主要工作是总体布置和专用工作装置匹配

设计时既要保证专用功能满足其性能要求，也要考虑汽车底盘的基本性能不受到影响。在必要时，可适当降低汽车底盘的某些性能指标，以满足实现某些专用工作装置性能的要求。

⑶针对专用汽车品种多、批量少的生产持点。

⑷对专用汽车自制件的设计，应遵循单件或小批量的生产特点并应保证加工的可能性。

⑸对专用汽车工作装置中的某些核心部件和总成，要从专业生产厂家中优选,因专用汽车专项作业性能的好坏，主要决定于这些部件的性能和可靠性。如各种水泵、油泵、气泵、空压机及各种阀等，要从专业生产厂家中优选，因为专用汽车专项作业性能的好坏，主要决定于这些部件的性能和可靠性。

⑹在普通汽车底盘上改装的专用汽车，底盘受载情况可能与原设计不同，因此要对一些重要的总成结构件进行强度校核。

⑺专用汽车设计应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求。

⑻某些专用汽车可能会在很恶劣的环境下工作，其使用条件复杂，要了解和掌握国家及行业相应的规范和标准，使专用汽车有良好的适应性，工作可靠性，是要设安全性装置。

综上所述，专用汽车的设计有其自身的特点和要求，既要满足汽车设计的一般要求，同时又要获得好的专用性能。这就要求汽车和专用工作装置合理匹配，构成一个协调的整体，使汽车的基本性能和专用功能都得到充分发挥[]2。

1.3国内外自卸汽车的发展状况

1.3.1国外专用汽车产品的现状

国外最早发展专用汽车产品的是美国和西欧的一些国家，第二次世界大战后，相继在日本、前苏联等国得到了发展。70年代末，当汽车工业出现世界性的萧条和滞销时，发展专用汽车成了当时摆脱汽车工业危机的一条出路。这样，专用汽车在世界范围内迅速发展起来。

美国是专用汽车发展最早的国家之一。专用汽车的生产是美国汽车工业的重要组成部分。据不完全统计，美国1986年生产货车1593489辆，其中专用汽车的产量为934690辆，专用汽车的产量占货车产量的58%，美国9-11.81的中型货车的保有量中，专用汽车占2/3以上，美国的挂车生产70年代平均年产挂车已达15万辆左右（约占9t以上载货丰产量的40%左右），大部分为专用挂车。

70年代末期，日本专用汽车年平均产量在20万辆左右，其中特装车占

73.10%；厢式车占17.9%；特种车占2.2%；半挂车占6.5%。到1990年，日本专用汽车总产量达到25.8万辆，近年来在中型货车中，专用汽车的比例已超过54%。

欧洲的专用汽车主要是重型专用汽车，且绝大多数产品为不同规格尺寸和不同承载量的低货台货车、挂车和半挂车，最多的是适宜运输建筑机械的最大总质量为30 t或40 t的低货台货车。欧洲的大部分专用汽车生产厂家集中在德国（原西德），1979年原西德挂车产量达15.1万辆，占载货车产量的51%，占专用汽车产量的87%。

原苏联自1966年以来，汽车工业有较大的发展，但货车在总产量中的比例却在下降（50年代占81%，60年代占69%，80年代占35%），不过专用汽车在货车保有量中的比例却逐年上升（50年代占5%，60年代占27%，70年代占42%，80年代占44.9%)[3]。

综上所述，近年来，世界各国都大力发展专用汽车生产，致力于专用汽车的研究，扩大汽车使用范围，以利于各种货物的运输国外主要工业发达国家的专用汽车社会保有量占载货汽车保有量的比率都在50%以上（50%-70%）。

1.3.2我国专用汽车的现状及发展趋势

我国专用汽车的生产是从60年代初开始,在军用改装车辆、消防改装汽车的基础上逐步发展起来。70年代，一些专用汽车生产厂根据国民经济各部门的不同需要，形成了自己的产品特色，逐步成为某一门类专业汽车生产的骨干企业。如生产半挂车的汉阳特种汽车制造厂、生产粉罐汽车的武汉专用汽车厂、生产冷藏汽车的镇江冷藏汽车厂等。80年代，随着国民经济的发展，专用汽车得到了较大的发展，在汽车行业中形成了独立的专用汽车行业。

我国的专用汽车行业经历了近30年的发展，已具有一定的规模；特别是1983年以后的10年，专用汽车的发展一直保待较高的速度，年平均增长率在24%以上。1992年的产量达到17.22万辆，约占当年载重汽车产量的26%[]3。

目前，我国专用汽车生产厂家大致可分四类：一是生产基本型汽车的主机厂，从1992年统计的专用汽车产量看，主机厂（实际是汽车集团、公司下设的分公司或分厂）生产的专用车已占专用汽车总产量的53%，这个比率正在增长；二是专用汽车的专业生产厂，在主机厂提供的汽车底盘上进行改装，这是目前我国专用汽车生产的主要形式，其产量约占45%；三是非专业生产厂，如客车、航天、航空、造船及军工厂等在生产其它产品同时，也生产专用汽车；四是一些部门的修理厂，根据用户需要也改装少量专用车[]4。

据1994年“汽车产品目录”统计，全国生产专用汽车企业有759家；专用汽