图2.15直推式举升机构工作示意图
如图2.15所示，根据余弦定理可知：
?max??2)-L1 （2—8） L=OA2?OB2?2OA?OB?cos(在式中：OA=a2?b2=1302?21102=2114
?1?arctan?arctanab130?3.5° 2110???max??1?45??3.5??48.5?
OB′=
a2?b2=102?21102=2110
代入式：
L=21142?21102?2?2114?2110?cox??140
L=1594 .88㎜
根据L=1594.88㎜选取油缸型号为5QTG—D140×L1600其五级行程分别为:l1?l2?l3?l4?l5?320mm
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2.7 液压系统的设计
液压系统是完成倾卸过程中最主要的部分。自卸汽车的液压系统由三部分组成:动力部分、操纵部分和执行部分(举升油缸)。
动力部分主要有：取力器、油泵以及连接两者的传动机构。 操纵部分用来控制举升油缸实现车厢倾翻，它应具有举升、停止和下落三个动作。控制阀多采用三位四通阀，操纵控制阀的方式可分为：手动机械杠杆式、手动液压伺服式和气动操纵式三种。其工作原理如下：液压原理参见图2.16所示:
1、准备：使自卸车处于驻车制动状态，并将变速器置于空挡。启动发动机，然后踩离合器结合取力器使油泵进入工作状态。此时液压油经油泵、单向阀流回油箱；
2、举升：扳动手柄使三位四通阀的油路接通，此时从油泵来的高压油进入油缸实现举升。油缸举升到最大行程时拨动限位阀，将高压油路与回油路接通而卸荷，举升停止，货厢处于举升最高位置；
3、保持：控制手柄使三位四通阀的油路关闭，并切断取力器停止油泵工作。此时压力油被三位四通阀锁死在油缸内。可按需要使货厢处于任意举升位置保持；
4、降落：分缓慢降落与快速降落。
将手柄推至一定位置，回油路仅部分打开，实现车厢缓慢降落。 若将手柄推到底，则回油路被全部打开，油缸下腔油液向油箱快速回油。
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图2.16液压原理图
2.7.1 液压缸的选取与计算
作为液压系统执行元件的油缸分为活塞式和浮柱式两类。活塞式均为单向作用，其缸体长度大而伸缩长度小、使用油压低（一般不超过14Mpa）。浮柱式为多级伸缩式油缸，一般有2-5个伸缩节，其结构紧凑，并且有短而粗、伸缩长度大、使用油压高（可达35Mpa），易于安装布置等优点。浮柱式油缸又分为单向作用式与双向作用式。双向作用式用油压辅助车厢降落，因此工作平稳、降落速度快。直推式倾卸机构多采用单作用多级油缸；而杆系组合式倾卸机构多采用单作用单级油缸。本次设计中为了达到倾卸的高度和对举升过程的控制，采用的是双作用多级油缸。
1、油缸直径的确定
油缸选型主要依据自卸车翻倾机构所需的最大举升力以及最大举升角。
最大举升力Fmax=G载??超+ G超=4000?9.8?2.39+700?9.8N=100548 N
Fmax?p??d24?N （2—9）
d?4Fmax4?100548??0.1265m?126.5mm ?p???10?106?0.8 28
式中：η—系统效率，通常按η=0.8；
p—液压系统额定工作压力?Mpa?，这里p?10Mpa。
2、油缸工作行程的确定 通过前面求得：L=1600mm
根据L=1600mm选取油缸型号5QTG-140X320 该油缸的实际工作压力p?Fmax100548?4 ?Mpa?8.16Mpa（2—10）2?d2??140?0.8?4液压缸的基本数据如表2—6所示。
表2—6 5QTG-140X320型液压缸的相关参数
参数 型号 5QTG-140X320 140mm 320mm 320mm 320mm 320mm 320mm D L1 L2 L3 L4 L5 额定压力 16Mpa 总行程 1600mm 2.7.2 液压泵的选型计算
自卸车常用的油泵分为齿轮泵和柱塞泵两种。齿轮泵多为外啮合式，在相同体积下齿轮泵比柱塞泵流量大但油压低。柱塞泵最大特点是油压高（油压范围16～35Mpa），且在最低转速下仍能产生全油压，故可缩短举升时间。中型自卸车上多采用齿轮泵，常用系列有CB、CBX、CG、CN等。重型自卸车常采用柱塞泵。
液压缸工作容积?V计算：
?V?L??d24?861???14024?10?6?13.25L （2—11）
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油泵流量QT：
QT?60??V60?13.25 ?Lmin?58.9Lmin （2—12）
?vt0.9?15式中：t—举升时间，s，一般要求t≯20s ； ??—液压泵容积效率??=0.85~0. 9。
取力器速比i：
i?0.892
举升时发动机工作转速ne?1338rmin 油泵转速n?ne1338 ?r/min?1500r/min （2—13）
i0.892油泵每转流量q：
q?QT58.9 ?103??103mL/r?39.27mL/r （2—14）
n1500根据以上计算结果，选取CB-D70型齿轮油泵，其性能参数如下： 额定流量QT?65.92L/min>58.9L/min（实需流量） 额定压力pn?10Mpa>8.16Mpa（实际使用油压） 额定转速n?1800r/min>1500r/min(实际转速) CB-D70型齿轮油泵性能参数如表2—7所示：
表 2—7油泵的性能参数
型号 流量 额定压力 最高压力 14Mpa 额定转速 1800r/min 最高转速 2400r/min 额定效率 ≥91% 驱动功率 43.2kw 重量 CB-D70 65.92L/min 10Mpa 16.5kg 2.7.3 油箱容积与管路内径计算
1、油箱容积V的计算
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