北方奔驰前四后八自卸车改装的设计

题目审定表

任务书

摘要

本次设计的题目是北方奔驰前四后八自卸车改装设计。以二类底盘为基础，在此基础之上，进行改装设计。北方奔驰前四后八自卸车近几十年来它在国内外获得迅速的发展与普及，它最大的优点是实现了卸货的机械化，从而提高卸货效率。不仅可以减轻工人劳动强度，还可以促进国家的经济建设速度，关系到国家重点建设项目的建设和发展。同时在自卸车研究和生产过程中，也带动了钢铁，化工等其它很多行业，又提供了大量的工作岗位，减轻就业压力，并日趋完善，成为系列化多品种的产品。因此，自卸车的发展是很有必要的。

所以本文以北方奔驰前四后八自卸车为设计题目，设计的主要内容有以下几个方面,确定自卸车的总体设计方案，对举升机构进行选择，对液压控制系统的进行设计，对车厢的结构及副车架进行设计等。最后所设计出来的自卸车能够承载15吨的货物的结实耐用的产品。

关键词：自卸车；车厢；改装；副车架；前四后八

ABSTRACT

The design on the topic of north Benz 8×4 dump design modification. Second class based on chassis, based on this, the modification. North Benz 8×4 dump in recent decades it at home and abroad and the development of the speedy popularization, its biggest advantage is realized the mechanization of discharge, so as to improve the efficiency of discharge. It can not only reduce labor intensity, also can promote the country's economic construction speed, related to the national key construction project construction and development. At the same time in the research and production equipments in the process, also contributed to the steel, chemical and other many industries, and provide a great deal of the work, reduce the employment pressure, and improve, become a series of many varieties products. Therefore, the development of tipper is very necessary.

So this paper to north Benz 8×4equipments for design topic, design of the main content in the following aspects, determine the dump overall design scheme for the lifting mechanism of choice of hydraulic control system, the design of the structure of the carriage, and vice frame design, etc. Finally designed to carry the dump of 15 tons of goods sturdy products.

Keywords: Equipments; Carriage; Modification; Deputy Frame; 8×4

目录

摘要 .................................................................................................................................... I Abstract .............................................................................................................................. X II 第1章绪论 .. (1)

1.1自卸车的发展 (1)

1.1.1 自卸车的种类 (1)

1.1.2 研究的意义目的 (2)

第2章自卸车主要性能计算 (4)

2.1概述 (4)

2.2主要性能计算 (4)

2.2.1 汽车的行驶方程式 (9)

2.2.2 汽车最高车速的确定 (11)

2.2.3 最大爬坡度 (13)

2.3燃油经济性计算 (13)

2.4整车轴荷分配计算 (14)

2.5本章小结 (15)

第3章自卸车改装设计 (16)

3.1概述 (16)

3.2举升机构的种类 (16)

3.3举升机构的参数计算及校核 (18)

3.4自卸汽车液压系统设计 (19)

3.4.1 液压系统工作原理与结构特点 (19)

3.5车厢主要尺寸参数设计 (22)

3.5.1 自卸车车厢的简单说明和介绍 (22)

3.5.2 车厢铰支座的设计 (24)

3.6副车架主要尺寸参数设计及零部件的尺寸设计 (25)

3.6.1 副车架主要尺寸设计 (25)

3.6.2 副车架上铆钉的选择 (27)

3.6.3 车厢锁的设计 (28)

3.6.4 止推连接板的设计 (29)

3.6.5 车厢导向板的设计 (30)

3.7取力器 (31)

3.7.1 专用车取力器总体布置方案 (31)

3.7.2 取力器的基本参数与基本结构 (32)

3.8自卸过程各项参数计算 (33)

3.8.1 装载质量的确定 (33)

3.8.2 举升过程中纵向稳定性的计算 (33)

3.9本章小结 (34)

结论 (35)

参考文献 (36)

致谢 (37)

附录 (38)

第1章绪论

1.1 自卸车的发展

1.1.1 自卸车的种类

自卸车是指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆。又称翻斗车。由汽车底盘、液压举升机构、货厢和取力装置等部件组成。

自卸车在土木工程中，经常与挖掘机、装载机、带式输送机等工程机械联合作业，构成装、运、卸生产线，进行土方、砂石、散料的装卸运输工作。

前四后八简单通俗的说是商用车的一种类别。即前转向轮为两轴四轮,后驱动轮为两轴(桥)每组双轮共八轮。所谓前四后八就是说前面是四个轮后面是8个轮，前4就是前面是双桥4个轮，后八也是双桥，就是8个轮子驱动，每个桥4个轮，每个桥的左右各2个轮，一般说双桥单桥，都是指后面有几个驱动桥。

汽车是作为一种交通工具而产生的，但发展到今天已经不能把它理解为单纯的行的手段。因为‘汽车化”改变了当代世界的面貌，它已经成为当代物质文明与进步的象征及文明形态的一种代表。中国汽车工业的振兴也必然会使中国的面貌焕然一新，在繁荣经济，促进四个现代化的实现，提高中国人民的生活水平，推动社会与地球上近四分之一的人类进步方面，发挥重大作用。现在人类社会在不断的进步与繁荣，交通的变革与发展在促进社会的发展中起了突出的作用，汽车作为一种交通工具的产生对社会更具有重要的意义。人类社会及人们生活的“汽车化”，大大地扩大了人们日常活动的范围，扩大并加速了地区间、国际间的交往，成倍地提高了人们外出办事的效率，极大地加速了人们的活动节奏，促进了世界经济的大发展与人类的快速进步，开创了现代“汽车社会”这样一个崭新的时代。据统计:在以前蒸汽机轮船与蒸汽机车的问世曾推动了当时的产生革命。继蒸汽机轮船与火车出现之后，1886年德国工程师戴姆勒与奔茨二人以汽油内燃机为动力，分别独立地制成了最早的实用汽车1903年美国人亨利福特创建了福特汽车公司，1908年推出了T型车，并于1913年建成了流水作业装配线进行汽车的大批量生产。这项大生产技术的出现，为提高汽车质量、降低生产成本及以后的汽车工业大发展创造了条件。1921年T型汽车的产量已占世界汽车产量达200万辆。1927年夏T型车成为历史，共售出1500多万辆。

自1963 年由美国Unit-Rig 公司和G.E 公司合作研制出世界上第一台装载质量为77t (85 短吨) 矿用自卸车以来，经过30多年的不断完善和大量新技术、新材料、新工艺的采用，重型矿用自卸车作为汽车中的一类已发展成熟。目前世界上生产重型

矿用自卸车(包括机械传动) 的国家有美国、日本、白俄罗斯和法国等，主要生产厂家有小松矿用设备公司、尤克里德—日立公司、尤尼特—里格公司、卡特彼勒、利勃海尔公司、特雷克斯公司和白俄罗斯的别拉斯等。国外生产厂家的共同特点为全系列、专业化，并具有完整的配套体系。形成了以美国德莱赛(Dresser)公司、尤克里德—日立( Euclid) 公司、尤尼特—里格( Unit-Rig)公司等为代表的矿用自卸车生产企业，其装载质量已从第一台车的77t 上升到目前最大的317.5t (350 短吨)，并具有108t、120t、154t、170t、190t、220t、280t 等多个系列。在年开采量千万吨级以上大型露天矿山的运输设备中，矿用自卸车已占据近2/3 的市场，承担着世界上40%的煤、90%的铁矿的开采运输量。

重型矿用自卸车在我国大型露天矿山的使用始于70 年代中期，到目前为止使用单位已达10 个,主要分布在煤炭、冶金等行业，总购车量达543 台，其装载质量主要为108t 、154t 两种。目前仍然在矿山使用的471 台电动轮自卸车中(已报废72台) ，进口自卸车219 台，46.5%，中外合作生产车87 台，占18.5%，国产车165 台，占35%。我国重型矿用自卸车的生产大约经历了独立开发、合作生产、国产化三个阶段，生产厂家主要有三家: 湖南湘潭电机厂、辽宁本溪重型汽车厂、江苏常州冶金机械厂。湘潭电机厂于1977 年5月研制出国产第一台SF3100 型108t自卸车样车,以后经过20 余年的不断改进和完善，已形成了SF3102 、SF3103 、SF3102C、SF3102D 型四个系列，并具备年产100 余台车的生产能力。辽宁本溪重型汽车厂生产矿用自卸车的历史与湘潭电机厂类似,亦起步于70年代。该厂于80年代曾生产了10余台LN3101型108t自卸车，其后由于多种原因已停产。江苏常州冶金机械厂主要与美国Unit-Rig 公司合作生产Mark-36 型154t矿用自卸车，其产品在南芬铁矿使用。

汽车问世百余年来，特别是从汽车产品的大批生产以及汽车工业的大发展以来，汽车己经为世界经济的大发展、为人类进入现代生活，产生了无法估量的巨大影响，为人类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献，掀起了时代的革命。汽车的作用对国际化的发展起着不可磨灭的作用，首先，以美国为例:美国汽车工业早己经发展成为与钢铁、建筑并列的三个最大的行业之一如今美国的信息产业与高薪技术产业发展迅猛，但汽车工业仍不失为美国产业最主要的支柱之一，在全球的汽车保有量中美国生产的汽车占34.8%。日本汽车工业在1941年己经有5万辆的年产能力，1955年就能达到15万辆。

1.1.2 研究的意义目的

针对目前的大量的土建和水利等工程的建设，自卸车得到了越来越广泛的应用，成为了建筑过程中的不可或缺的重要因素。因此，我选择了“北方奔驰前四后八自卸

车改装设计”为自己的设计题目。主要目的是针对目前对自卸车的广阔的市场需求来进行设计及改装，以北方奔驰前四后八自卸车为例来进行设计。专用汽车市场愈来愈要求高技术含量、高附加值的产品。

目前，我国经济持续高速的增长，尤其在金融危机到来的时候，在国家的大力扶植下，很好的发展了道桥、测绘及房地产等相关行业，基于此，为自卸车的发展提供了极大的空间。20世纪80年代，我国完成了工业化进程中的清华工业化阶段。经过多年的经济和技术等方面的积累和1998年以后扩大内需政策的支持，以汽车和住宅需求启动为突破口，我国的工业化过程进入资本技术密集的重化工业化阶段，而重工化的中国为专用车带来了广阔的市场，尤其是重型自卸车。

近几十年来它在国内外获得迅速的发展与普及,它最大的优点是实现了卸货的机械化，从而提高卸货效率。自卸车的研究和设计不仅可以减轻工人劳动强度，还可以促进国家的经济建设速度，关系到国家重点建设项目的建设和发展。同时在自卸车研究和生产过程中，也带动了钢铁，化工等其它很多行业，又提供了大量的工作岗位，减轻就业压力，并日趋完善，成为系列化多品种的产品。因此，自卸车的发展是很有必要的。

第2章自卸车主要性能计算

2.1 概述

自卸车的主要性能对于整车在实际运用过程中有着很重要的影响，他直接决定了自卸车完成任务的能力，所以，在这一章中要对自卸车的各项主要参数进行计算，验证设计能够满足使用要求。

2.2主要性能计算

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，除了满足基本型汽车的性能要求外，还要满足专用功能要求，这就形成了其自身的特点。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。在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。能否选到一种好的汽车底盘，是能否设计出一种好的专用汽车的前提。

如上所述，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。目前我国对于常规的自卸汽车通常是采用二类汽车底盘改装设计。这是目前专用汽车设计中选用底盘型式最多的一种。所谓二类底盘，即在基本型整车的基础上，去掉货箱。在改装设计的总布置时，在没有货箱的汽车底盘上，加装所需的工作装置或特种车身。

在专用汽车底盘或总成选型方面，一般应满足下述要求:

1.适用性

对货运车用的总成应适应货运要求，保证货运安全无损;对各种专用改装车的总成适于专用汽车特殊功能的要求，并以此为主要目标进行改装选型设计

2.可靠性

所选用的各总成工作应可靠，出现故障的机率少，零部件耍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、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同等车型的先进水平。而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。

4.方便性

所选用的各总成要便于安装、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。由上条件考虑，此次设计我所选用的汽车底盘为北方奔驰ND1312D50J 型汽车，其底盘为二类底盘，数据如下：

根据任务书的要求，底盘型号为ND1312D50J ，整备质量为15495kg，额定载质量为15375kg，质量利用系数为1，其主要技术参数如下表所示：

表2.1自卸车的主要技术参数

发动机的选择：

表2.2发动机的主要技术参数

发动机的外特性：

发动机的输出转矩和输出功率随着发动机的转速变化的二条重要特性曲线，为非