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DCEGOBA
图4.6油缸浮动连杆式倾卸机构
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4.1.2自卸汽车倾卸机构性能比较
倾卸机构是自卸汽车的重要装置,它直接关系到自卸车的结构与举升性能。国内外典型倾卸机构的结构型、性能特征,见表4.1。
目前,轻型、中型自卸车广泛采用直推式倾斜机构,三面倾卸式自卸车均采用直推式倾斜机构。该机构不仅具有结构紧凑、改装方便等优点,而且通过合理地选取各支撑点的位置、液压缸直径(特别是多级液压缸各节的直径)等参数,可以获得比较理想的油压特性(即液压缸推举过程中油压变化很小,且初始时的油压略低于最高油压)。而中、重型自卸车大多采用连杆式倾卸机构,其中中型自卸车一般采用油缸后推连杆式和油缸后推杠杆式,其他4种型式的倾卸机构多用在重型自卸车上。这主要是因为更容易达到省力的目的,更能使车厢在举升过程中获得较好的横向稳定性,并可获得更理想的油压特性与倾卸性能。
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图4.7油缸前推连杆组合式倾卸机构
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表4.1 自卸汽车举升机构特性比较
结构形式 直推式 中置 单缸 前置 车型举例 斯太尔1291错误!未找到引用源。280错误!未找到引用源。K38 卡玛斯——5511 斯太尔991错误!未找到引用源。200错误!未找到引用源。K38 依发50L错误!未找到引用源。K CA340 双缸 QD3151 EQ340 连杆组合式 油缸后推杠杆组合式 日产PTL81SD 油缸前推杠杆组合式 加伍德举升臂式 马勒里举升臂式 五十铃TD50ALCQD JN3180 QD362 TD50A-D QD352 HF352 SX3180 横 向 刚 度 好 、 举 升 转 动 圆 滑 平 顺 油缸液动连杆组合式 YZ——300 油缸进出油管活动范围大,油管长 俯冲式 东急73型 杆系结构极简,造价低,但举升力适中,结构紧凑但布置集中后部,车厢底板受力大 举升力小,构件受力改善,油缸摆角大 举升力系数小、省力、油压特性好,但缸摆角大活塞行程稍大 转轴反力小,举升力系数大,举升臂较大,活塞行程短 性能特征 结构紧凑、举升效率高、工艺简单、成本较低,采用单缸时,横向刚度不足,采用多节伸缩时密封性较差 22
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油缸必须增大容量 综上所述,对于本设计自卸车,本文选用油缸直推式倾卸机构。该种举升机构直 接与车厢底板相连推动车厢,启动性能较好,并能承受较大的偏置载荷;举升支点在车厢中心附近,车厢受力状况较好。
4.2举升机构运动与受力分析及参数选择
4.2.1.机构运动分析
该车总体布置基本参数如下:
厂定最大装载质量错误!未找到引用源。:1500kg; 举升总质量错误!未找到引用源。:2000kg;
最大举升角错误!未找到引用源。:50错误!未找到引用源。2 用作图法进行机构的运动分析,其结果详见图4.8。
图4.8 机构运动分析图
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图中OAB为举升初始位置,其举升总质量质心为错误!未找到引用源。;OA错误!未找到引用源。为举升终了位置,其举升总质量质心为错误!未找到引用源。由总布置获得:
a错误!未找到引用源。;b错误!未找到引用源。
油缸总行程L计算:总行程L应保证最大举升角错误!未找到引用源。的设计要求[5]。可根据余弦定理,从OA错误!未找到引用源。解出:
L错误!未找到引用源。)错误!未找到引用源。 (4.1)
式中:
OA错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。2.05错误!未找到引用源。 4.92
O错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。 d错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。
代入式(3.1)得
L=1064.9mm
根据L=1065其三级行程分别为错误!未找到引用源。 , 错误!未找到引用源。。 4.2.2.举升机构受力分析与参数选择
自卸车之油缸举升力应保证最大举升质量时所需的举升力矩。为此,对NTQ3040B轻型农用自卸车举升机构的最大受力状况(即举升初始状态)进行受力分析,如图4.9。通过受力分析求得油缸举升力P、各级油缸直径错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。,以及各级油缸力矩比系数错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。等主要参数如下: (1)油缸举升力P
油缸推力P对货箱翻转中心O产生的举升力矩错误!未找到引用源。与举升总质量m对O点的阻力矩错误!未找到引用源。应取得平衡[6][7]。即:
错误!未找到引用源。
(4.2)
油缸举升力矩错误!未找到引用源。
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最大举升阻力矩错误!未找到引用源。 代入(4.2)得:P错误!未找到引用源。 油缸举升力
P错误!未找到引用源。
(4.3)
式中:错误!未找到引用源。——举升总质量,等于厂定最大装载质量和货箱质量之和,错误!未找到引用源。kg;
X——质心至翻转中心水平坐标,它是随车厢举升角找到引用源。时,
变化的函数,当错误!未
图4.9 机构受力分析图
X为最大值X=1030;
错误!未找到引用源。——油缸轴心线与底座OA之夹角,在举升过程中错误!未找到引用源。为变量,因此油缸举升力也随之为变量[8][9]。 (2)油缸直径确定
油缸推力与油缸直径的关系为:
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