车辆工程毕业设计182设计一种载重5t的高位自卸汽车

第1章绪论

1.1目的和意义

随着经济的发展和技术的进步，以及对提高作业效率的要求日益增高，作为汽车大家族中一个分支的自卸汽车，陆续出现了多种多样的型式；2008年的北京奥运会和2010上海世博会都拉动对自卸汽车的需求，而且大、重吨位的自卸车所占的比例也将进一步增大。因此对现有的各型自卸汽车进行改装设计是非常必要的，尤其在当今节约型社会具有很重要的现实意义。

目前国内生产的自卸汽车其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下，卸货高度都是固定的。若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，目前的自卸汽车就难以满足要求。为此需设计一种高位自卸汽车，使它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货。

随着经济的发展和技术的进步，以及对提高作业效率的要求日益增高，作为汽车大家族中一个分支的自卸汽车，陆续出现了多种多样的型式。自卸汽车按其载质量的大小可分为超重型、重型、中型以及轻型；按其外形尺寸、总质及能否在公路上行驶，又可分为非公路用自卸汽车和公路用自卸汽车；按其车厢卸货方向的不同，还可以分为后卸式、侧卸式以及三面卸式。目前国内外已经研制成功并投入使用的自卸汽车有超重型自卸汽车、重型自卸汽车、三面卸自卸汽车、高通过性自卸汽车以及液压举升系统自卸汽车等五种类型；其中三面自卸汽车目前应用的比较少，而液压举升系统自卸汽则应用的日益广泛。

未来是节约型社会、智能化时代；因此未来的自卸汽车主要是偏重自卸举升机构的创新与智能化，并且具有节约能耗的特点。

1.2卸汽车定义、组成、功用

自卸汽车是利用本车发动机驱动液压举升机构，将其车厢倾斜一定角度卸货，货物依靠其自重自行卸下，车厢依靠其自重复位的专用汽车。

自卸汽车自上世纪初诞生以来，不断发展，日趋完善，以成为当今货

??

??

?

?

?

??

??

?

????

?

????????????

??????????????????????开合机构限位装置安全撑杆倾卸机构附件倾卸动力（取力）系统油泵、控制阀等

油缸

管路系统液压系统副车架车厢倾卸杆系机构倾卸机构二类底盘

普通自卸汽车 倾卸装置 物运输的主要专用车之一。自卸汽车按用途可分为两类：一类为矿用自卸汽车，属于非公路运输车；另一类属于公路运输的轻（2～3.5t ）、中（4～8t ）、重型（8～12t ）自卸汽车。

公路运输用自卸汽车按是否具有特殊功用可分为普通自卸汽车和专用自卸汽车。普通自卸汽车有两大部分组成，即二类汽车底盘和倾卸装置。其中倾卸装置是自卸汽车的主要结构部分。其主要组成如下：

典型的倾卸装置结构如图1.1所示。

专用自卸汽车是在普通自卸汽车的基础上增设特定的机构来实现自己的功能，以达到特定的目的，因此结构上专用自卸汽车比普通自卸汽车复杂。

目前，国内生产的载货自卸汽车多为普通自卸车，其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下，卸货高度都是固定的。若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，就难以满足要求。为此需设计一种专用自卸汽车——高位自卸汽车，它是装备有车厢高位举升和倾卸机构两套装置，能将车厢举升到一定高度后倾卸物料的自卸汽车，适合于高货台卸货。其外形如图1.2所示。

高位自卸汽车的高位倾卸动作循环方式有两种：其一，首先将处于原始水平位置车厢平移举升到一定高度，保持位置不变，再将车厢倾卸一定角度卸货。卸货完毕，车厢恢复高位水平位置，最后平移下降到原始位

置。其二，按上述程序，车厢高位倾卸后，车厢的两种复位动作（即角度复位和平移下降复位）同步进行。

1.3国内外高位自卸汽车的发展概况

我国自卸汽车生产始于20世纪60年代初，经过40多年的发展，尤其是在20世纪80年代以后通过技贸结合与合作生产方式，从国外引进若

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

图1.2 高位自卸汽车

干先进的自卸汽车制造技术，并在此基础上形成以若干大型汽车制造厂为主体的机械传动式自卸汽车生产企业集团。公路用自卸汽车的装载质量从2~20t、矿用自卸汽车装载质量从20~154t以下基本形成完整的专用汽车系列，为我国自卸汽车的腾飞打下了坚实的基础。当然，除普通自卸汽车以外，专用自卸汽车的生产也得到了一定的发展，尤其是新世纪以来，随着我国社会经济和交通环境的改善，各行业对专用汽车尤其是工程系列专用汽车的需求越来越大。专用汽车将跟更加注重行业化、专用化、系列化。

自卸汽车生产企业无论是在数量上还是在质量上都得到了空前的发展，全国生产和改装汽车的企业由最初不足11家发展到1989年的113家，到1998年的721家，占全国汽车生产企业的86.4%，其中改装车厂632家，主机（整车制造）厂92家。专用汽车企业的性质和生产模式也都发生较大改变。由原有分散的中、小型国有企业，通过联合、兼并、重组、民营等手段形成了企业的集团化、大型化。以前“小而全”的生产格局也不复存在，自卸汽车的生产模式将朝着单一种类、系列化、多品种的专业化模式发展。

国外自卸汽车生产始于20世纪30年代，比我国早30多年在其后70多年的发展过程中，其结构不断改进，整车性能已有很大提高。为提高自卸汽车的科技含量，追求高附加值，各国更是不断采用先进技术，其主要表现以下几个方面：全面提高自卸汽车内在质量和使用性能；随着使用范围的不断扩大、用户要求的不断提高，自卸汽车正朝者多品种、系列化、小批量的方向发展；在制造加工方面，自卸汽车朝着底盘生产专业化、零部件生产专业化、工艺专业化和辅助生产专业化方向发展；广泛采用计算机辅助设计，以提高设计的质量和缩短设计研制的周期；在材料配置上，将更多地采用高强度铝合金、不锈钢、工程塑料和聚合材料等。目前，自卸汽车以形成自己独特的结构与车型系列。

高位自卸车作为自卸车家族的重要组成，多品种、小批量也是其一大特点。高位自卸汽车生产的另一个特点是零部件专业化生产，大部分专用汽车厂实际是一个总装厂。其产品按结构分工或组织专业化协作生产如自卸车油缸，副车架等均有个专业厂集中生产。

目前，高位自卸汽车的市场占有量还很小，但随着我国经济的发展，

各种大型项目的实施，高位自卸汽车的市场需求量会逐渐增大，可以预见，在今后一段时间内市场需求将得不到满足。

1.4高位自卸汽车发展方向与前景

随着国民经济的快速增长，加入WTO后市场的开放，西部大开发战略的实施，北京申奥的成功，东北三省的振兴等，无不在预示着专用汽车发展新机遇的来临。2001年北京申奥成功，北京就决定在5年内对城市基础设施建设投入1800亿元资金，重点项目达142个，因此，近几年，北京将是中国最大的专用汽车市场。西部大开发，将促进西部地区专用汽车市场的有效增长，西部地区基础设施建设投资达7000亿，10年内将修建公路35万公里。专用汽车有着较大的市场发展空间。诸如“西气东输”、“西电东送”、“南水北调”、青藏铁路及国内几条高速公路建设等大型项目的正式启动，给专用汽车市场特别是重型专用汽车市场注入了巨大活力。任何大工程的启动都需要工程机械的参与，高位自卸汽车将会在这些大型舞台里扮演重要的角色。

为使高位自卸汽车能够在不同工况下圆满的完成工作的需求，经过调查、研究，我国高位自卸汽车的品种开发还应从以下方面努力：进一步发展和完善中型高位自卸汽车；进一步开发自装卸机构，以适应农业等部门的需求；进一步提高高位自卸汽车的技术含量以追求其高附加值等。

在以经济建设为中心的大环境里，在世界经济复苏的浪潮中。高位自卸汽车发展前景将是一片美好的，但是机遇与挑战是并成的，只有抓住机遇迎接挑战，才能实现我国专用汽车事业的真正腾飞。

1.5本次设计的主要内容

本设计的目标是设计一种载重5t的高位自卸汽车，其性能参数与所选底盘车接近。高位自卸汽车是装备有车厢高位举升机构和倾卸机构两套装置的载货自卸汽车。因此本设计主要研究的内容有：车厢高位举升机构的设计计算、车厢倾卸机构的设计计算、液压传动装置设计计算选型，并进行二类底盘的选择、主要参数数据齐备、进行二类底盘选型分析、产生

具有实践意义的选型总结；然后进行车辆的总体布置和性能分析，并用总布置草图表达主要底盘部件的改动和重要工作装置的布置；最后通过正确的计算，完成部部件设计选型，达到工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高的设计要求，并附之以总装配图，清楚表达设计。

第2章 高位自卸汽车设计计算

2.1高位自卸汽车升高机构设计与分析

在高位自卸车改装设计中对升高机构设计要求如下 ：

1）能将满载货物(4t)的车厢在比较水平的状态下平稳地举升到一定高度。

2）在卸货过程中要保证汽车具有足够的稳定性。 3）在举升过程中可在任意高度停留卸货。

2.1.1L 型举升机构

L 型高为自卸汽车，是一种常见的高位自卸汽车，如图2.1所示，图2.2为其车厢举升机构示意图，L 形杆BIC 一端与铰链B 相联（铰链B 通过竖直杆固定在车架上），一端与车厢底部的铰链C 相联，同时其上绞接一液压油缸2，液压油缸2另一端与车厢底部的铰链相联。举升时，液压油缸1伸长，推动L 形杆BIC 绕铰链B 逆时针转过角度?，使C 端上升；与此同时，同步液压油缸2也联动工作，使车厢也转过角度?，从而使车厢在上升过程中保持水平。随着BIC 杆的转动，C 点后移，同时带动车厢后移，当1c 点与B 点等高时，后移量达到最大。

L 型高位自卸汽车的举升机构的优点有：

图2.1 L 型高位自卸汽车

图2.2 车厢举升装置原理图

1）该机构充分利用了车厢前面的空间，使车厢底部的机构变得简单； 2）该机构克服了后移量过大的缺点，机构的尺寸也较小。 L 型高位自卸汽车的举升机构的缺点有：

1）该机构最大的缺点在于车厢全部重量均有L 形杆BAI 承担，由于IC 很长，所以BAI 受到很大的扭矩作用。这就对L 形杆的强度提出很高要求，同时也限制了车厢的装载量。

2）液压缸1和液压缸2需要联动工作才能保证车厢的水平，使控制机构复杂。

3）液压油缸的推程较大。

2.1.2 平行四边形举升机构

采用平行四边形的车厢举升装置的自卸汽车如图2.3所示，其工作原理图如图2.4所示。它利用油缸OE 驱动平行四边ABCD 组成的连杆机构，即可实现车厢的平移升降，但在升降过程中，车厢的纵向位移比较明显。事实上该车就是在普通自卸汽车的基础上加装了平行四边形举升装置，适合于高台卸货或车辆之间装卸货物。

平行四边形举升装置的优点有： 1）结构简单，易于加工、安装和维修；

2）能够保证车厢在举升和下降过程中保持水平，稳定性好； 3）液压油缸较小的推程能够完成车厢较大的上移量。

图2.4平行四边形举升装置

图2.3 升降式自卸汽车

平行四边形举升装置的缺点是：车厢上移时，其后移量很大，为了保证车厢举升到最大高度时，其最大后移量不超过设计要求，需将杆AD 、BC 做的很长，甚至大大超过了车厢的长度，在稳定性和较小后移量上很难两全，因此，在工程实际中利用较少

2.1.3 剪式举升机构

如图2.5所示，该举升机构是由长度相等的两杆AC 和BD 彼此铰接于E 点；AC 杆的A 端与水平的液压油缸拉杆铰接，并可在滑槽内移动；BD 杆的B 端与车厢底部为滑动铰接。当液压油缸拉杆右移时，车厢上升，同时向后移动；液压油缸拉杆左移时，车厢下降，同时向前移动。

下面来具体分析一下车厢的后移原理：

如图2.6所示，设AE=BE=a ，CE=DE=b ，举升前1?=∠CAB ，举升后2?=∠CAB ，则有

上移量：)sin )(sin (12??-+=b a S

后移量：[][]2211cos )(cos 2cos )(cos 2????b a a b a a d +--+-= 化简后得

)cos )(cos (21??--=b a d

可见，后移量与a ，b 的差值有关，故采用此种布置形式时，铰接点E 不能为两杆的中点。

采用此种布置时，会使CD 的距离较小，影响了车厢工作时的稳定性，特别是在车厢翻转卸货时，这种影响尤为显著。为了消除这种影响，将E 取为两杆的中点，同时，

为了使车厢在上移时能够逐渐

图

2.5 剪式举升装置(1) 图2.6 后移量分析原理图

图2.7剪式举升机构装置（2）

后移，需要将C 点换成滑动铰接，而D 点换成固定铰接。如图2.7所示：

此时，由于E 取为两杆的中，所以在车厢上移过程中，A 与D ，B 与C 始终在一条直线上；同时由于液压油缸的作用，拉动A 点向后移动，因此，D 点也随之向后移动使整个车厢也向后移动。

设AC=BD=1，举升前1?=∠CAB ，举升后2?=∠CAB ，则有：

上移量：)sin (sin 12??-=l S 后移量：)cos (cos 21??-=l d

该剪式举升机构的优点有： 1）结构简单，紧凑；

2）能够很好的协调车厢上移量与 后移量之间的关系，满足工作要求；

3）机构的受力情况较好，汽车工作稳定性容易得到保证。 这种剪式机构的缺点是液压缸水平布置时，在举升初始阶段，传动角较小，不利于工作。

根据以上缺点，可以将液压缸改为竖直布置的形式，同时将A 、B 两点互换，使A 点固定连接，而B 点滑动连接，如图2.8和图2.9所示。

改进后的剪式机构优点是将液压缸竖直布置后，可以很好的解决举升机构传动角过小的问题，而且，它也具有，结构简单紧凑等优点，

更改连接方式以后，

图2.8 剪式举升机构（3）

图2.9 剪式举升机构（4）

在整个举升过程中车厢无后移量。但是它的缺点跟它的优点一样明显，要实现较大的传动角，那么液压缸的推程就需要很大，甚至多级举升都不易实现，而且车厢不举升时，能供液压油缸布置的地方较小。实际应用如图2.10所示。

为此，可以将液压缸改为斜向向布置，即液压缸布置在剪叉机构的右侧，如图2.9所示。将液压缸布置在右侧，不但可以很好的就解决机构传动角小的问题，而且结构紧凑，所用液压缸的活塞推力也较小，因此可以选用直径较小的液压油缸但具有与上面同样缺点，油缸推程较大，但它可供布置的地方较大，布置更灵活。

2.2 倾卸机构的设计与分析

现代自卸汽车倾卸机构主要分为两大类：直推式和杆系倾卸式，它们均采用液压作为举升动力。倾卸机构主要由倾卸杆系机构、车厢和副车架组成。其功能是承载物料，并在液压系统的驱动下完成倾卸动作。

高位自卸汽车改装对倾卸机构的设计要求如下：

1）利用连杆机构实现车厢的翻转，其安装空间不能超过车厢底部与托架大梁间的空间。

2）结构要紧凑，可靠，具有很好的动力传递性能。

3）完成倾卸后，要能够复位。

2.2.1油缸直推式

图2.12单缸直推式倾卸机构

油缸直推式倾卸机构的示意图如图2.12所示，这种机构结构简单紧

凑、举升效率高、工艺简单、成本较低。采用单缸时，容易实现三面倾斜。另外，若油缸垂直下置时，油缸的推力可以作为，车厢的举升力，因而所需的油缸功率较小。但是采用单缸时机构横向强度差，而且油缸的推程较大；采用多节伸缩时密封性也稍差。

典型车型有 1）单缸：前置－－斯太尔1291.280/K38、玛斯-5511；

后置－－斯太尔991.200/K38、CA340。

2）双缸：QD351、EQ340。

2.2.2 杠杆平衡式（油缸后推杠杆组合式）

图2.13杆系倾卸机构（1）

油缸后推杠杆组合式倾卸机构的示意图如图2.13，这种机构具有结构紧凑，横向刚度比较好，举升时转动圆滑平顺，杆系受力比较小，举升过程中油缸的摆动角度很小，油缸的行程也比较短等优点。但因为机构集中在车后部，车厢底板受力大，给车身的整体布局带来一定的困难，而且，在推杆推动车厢翻转时，车厢倾翻轴支架的水平间内力非常大，因此，对材料的要求比较高。

典型车型举例：日产PTL81SD。

2.2.3 油缸前推连杆组合式（马勒里举升臂式）

图2.14杆系倾卸机构（2）

油缸前推连杆组合式倾卸机构的示意图如图2.14所示，这种机构横向刚度较好，举升时转动圆滑平顺，三脚架推动车厢举升时，车厢倾翻轴支架的水平反力比较小，车架底部的受力也比较均匀。但是油缸在车厢翻转过程中摆动角度较大，且活塞行程稍大。

典型车型举例：五十铃TD50ALCQD、QD362。

2.2.4 油缸后推连杆组合式（加伍德举升臂式）

图2.15杆系倾卸机构（3）

油缸后推连杆组合式倾卸机构的示意图如图2.15所示，该机构结构比较紧凑，横向刚度较好，油缸的推程小，举升时转动圆滑平顺。但举升力系数大，举升臂(三角架)较大。

典型车型举例：五十铃TD50A-D、QD352、HF352。

2.2.5 油缸浮动连杆式（强力型）

图2.16杆系倾卸机构（4）

油缸浮动连杆倾卸机构示意图如图2.16所式，该机构结构紧凑，横向刚度较好,举升时转动圆滑平顺。油缸进出油管活动范围大，油管长，副车驾受力改善，举升力系数较小。但该机构结构比较大，油缸固定在节点上，从而使杆件刚度要求较高。而且油缸转动角度过大。

典型车型举例：YZ-300。

2.2.6 前推杠杆组合式

图2.17 杆系倾卸机构（5）

前推杠杆组合式倾卸机构示意图如图2.17所示，该机构横向刚度好，举升时转动平顺圆滑，在举升过程中，举升力小，构件受力改善。但油缸

的行程过大，偏摆角大。

典型车型举例：SX360。

2.2.7 俯冲式

图2.18 杆系倾卸机构（6）

俯冲式杆系倾卸结构简单，造价低，横向刚度好，举升转动圆滑平顺。但油缸必须增大容量。

典型车型举例：73型。

直推式与杆系组合式两大类倾卸机构各项性能比较祥见表2－1从以上几种方案分析中可以看到直推式和杆系倾卸式具有的共同特点，它们均采用液压作为举升动力。不同的是直推式是利用油缸直接举升车厢实现起倾卸，油缸推动力直接作用在车厢上，不需要杆系作用；而杆系倾卸式的倾卸机构由连杆、三角架或推杆等组成。不同的倾卸机构的布置和组成也不相同，但他们都具有举升平顺，举升刚度好，使油缸行程成倍增大，可采用结构简单、密封性好、易于加工的单缸，布置灵活多样等优点。

定锁压板2，迫使压板2连同联接在它上面的带四角形凸轮的转轴一起围绕销3沿顺时针方向旋转，利用凸轮压迫橡胶块所产生的反力将滚子夹紧，使车厢与托架保持可靠。

第3章高位自卸汽车设计计算

3.1 高位自卸汽车底盘的选择

根据我国目前生产的各类型专用车辆的基本模式，大多是为了满足国民经济某一服务领域的特定使用要求，主要是在已定型的基本车型底盘的基础上，进行车身及工作装置的设计，与此同时对底盘各总成的结构与性能进行局部的更改设计与合理匹配，以达到满足使用需求的较为理想的整车性能。

因此，专用汽车性能的好坏直接取决于专用汽车底盘的好坏，通常专用车辆所采用的基本底盘按结构分可分为二、三、四类底盘。二类底盘是在整车基础上去掉货厢，三类底盘是从整车上去掉驾驶室与货厢，四类底盘是在三类底盘的上去掉车架总成剩下的散件。

汽车底盘的选择主要是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、动力匹配等决定，目前，几乎80%以上的专用车辆采用二类底盘进行改装设计。采用二类汽车底盘进行改装设计工作重点是整车总体布置和工作装置设计，对底盘仅作性能适应性分析和必要的强度校核，以确保改装后的整车性能基本与原车接近。

在汽车底盘选型方面，一般应满足下述要求；

1）适用性

对于专用改装车底盘应适用于专用汽车特殊功能的要求，并以此为主要目标进行改装造型设计。

2）可靠性

所选用汽车底盘要求工作可靠，出现故障的几率少，零部件要有足够的强度和寿命。且同一车型各总成零部件的寿命应趋于平衡。

3）先进性

应使用整车在动力性、经济性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等

基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平的汽车底盘。而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。

4）方便性

所选用的底盘要便用于安装、检查保养和维修，处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。

在选用底盘时，除了上述因素外，还有以下两个和重要的方面，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的占有市场，企业能否增加效益问题。二是汽车底盘供货要有来源，所选用的底盘在市场上必须具有一定的保有量。

表3-1 EQ1090和CA1091底盘参数

主要参数

车型大装牌DLZ3091JDH 美发MG3090D 装载质量（kg）4500 4500

整车整备质量（kg）4800 4590

总质量(kg) 9300 9275

底盘型号CA1091 EQ1090

车厢尺寸（长*宽*高）mm 4200*2300*550 3300*2170*530 轴距(mm) 4050 3950

最小离地间隙(mm) 265 265

发动机型号CA6102 EQ6100-1

最高车速(km/h) 90 90

最小转弯半径(m) 8 8

最大爬坡度28% 28%

百公里油耗26.5 26.5

制动距离（m/30km/h）8 8

车胎类型与规格9.00-20 9.00-20 从上表中，可以发现CA1091与 EQ1090在整体性能上差不多，且市场

价格和在市场上的占有率都差不多，因此，这两种底盘无论那一个都是上佳选择，因为是CA1091底盘更适合于高位自卸汽车改装设计，所以选择CA1091底盘作为本次设计汽车所用底盘。 1）尺寸参数的确定

高位自卸汽车与普通自卸汽车一样，都是在二类底盘的基础上进行改装而成，主要尺寸参数原则上应于原车底盘尺寸相同，保证性能参数与原车基本保持不变。 2）质量参数的确定：

① 额定装载质量e m

因为高位自卸汽车比普通自卸汽车多加了一套升高装置，所以装载质量应比

普通自卸汽车小，根据大装牌DLZ3091JDH 车装载质量为4500kg ，所以初定额定装载质量为4000kg 。

② 整车整备质量0m

整车整备质量是指专用汽车带有全部工作装备及底盘所有附属设备。加满油和水，

但未载人和载货时整车质量。参考同类普通自卸汽车的整车整备质量0m 在此基础上在增加车厢升高装置的质量，便可估算高位自卸汽车的整车整备质量0m 。

大装牌DLZ3091JDH 车整车整备质量4800kg,因为在本次设计选用的车厢尺寸有较

大的变化，选用的是3500?2400?530，因此整车整备质量比大装牌DLZ3091JDH 车相对较小，取为4700kg 。即高位自卸汽车整车整备质量为：

500030047000=+=m kg

（3）总质量a m 总质量计算公式为：

9195365500040000=?++=++=p e a m m m m kg

式中p m ——乘员质量（kg ），按每人65kg 计。

高位自卸汽车轴载质量分配应基本接近原车底盘要求。为补偿车厢升高时，其质心略向后移，整车质心位置可比同类普通自卸汽车的质略向后移。当高位自卸汽高位自卸时，应对高位工况的轴载质量分配工作专门分析计算。

3.2高位升高机构的设计计算

剪式举升机构是常见的高位举升机构，该机构采用长度相等的支撑杆CE 、FD 彼此铰接于中心B 点，且DF 杆的D 点与车厢底架为滑动铰接，并可在滑槽内移动；CE 杆的C 端与车架上的滑槽滑动铰接。当液压油缸在举升工况时，推动车厢上升；液压油缸在下降工况时，车厢下降。如图3.1所示。

3.2.1 高位升高机构的运动学分析

在举升过程中机构采用两个相同的液压油缸进行支承，其运动力学分析见图3.1，由于此机构为平面运动，可用瞬时速度中心法求解活塞运动速度。

杠FD 上D 点、A 点的瞬时转动中心都为F 点，这样D 点的运动速度：

l w V D ??=2 （3-1）

A 点的运动速度：

)(a l w V A +?=

图3.1 运动分析机构简图

台面升降速度：

ααcos 2cos ???=?=l w V V D y

A 点的运动速度：

α

cos 2)(???+=

l V a l V y A （3-2）

活塞运动速度：

y A V l a l V V ???+?+=

?=α

αθβcos 2)

sin()(cos （3-3）

式中 l

h 2sin 1

-=α α

α

θcos )(sin )(tan

1

?+-?+=-a l l a l

3.2.2高位举升机构动力学分析

考虑整个剪叉机构为平衡对象，铰链的约束为理想约束，台面荷重W 及液压缸活塞推力P 为主动力，依虚位移原理可知，所有作用在该质点系的主动力在任何虚位移中所做的虚功之和等于零。即

∑=++0)(i iw i iy i

ix

z F y F x

F δδδ取图3-2所示的坐标轴，可得：

0=-+w p y p x y W y P x P δδδ （3-4）

由图3.2分析可知：

θcos ?=P P x ，θsin ?=P P y

图 3.2动力分析机构简