青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计说明书(论文)
摘 要
自卸汽车是利用本车发动机动力驱动液压举升机构,将其车厢倾斜一定角度卸货,并依靠车厢自重使其复位的专用汽车。
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,它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货。其创新之处在于,利用剪差机构和油缸的动力,将车厢举起并且向后略微一动,从而解决了将货物卸到较高处或是货物堆积的较高些的难题。
高位自卸车最近的技术发展趋势主要是应用技术在自卸车上的推广使用。在未来的发展中,对于高位自卸车等特种车辆对其安全性和稳定性以及舒适性更加看重。
本次毕业设计,我选择了高位自卸车举升机构设计,本次论文主要论述了专用汽车的发展,并对高位自卸汽车的类别使用范围以及相关发展前景和市场进行简单分析,对于在设计方面上,对举升机构和翻转机构进行了相关的几种方案分析并选定,同时介绍了高位举升车的主要结构、工作原理,然后进行了相关零部件尺寸和液压传动系统等的设计计算。最后,对举升臂的材料经行分析并选定,完成本次毕业设计规定内容。
关键词:高位自卸车,举升机构,专用汽车
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Abstract
Dump trucks is to use the default of engine power drive hydraulic mechanism,the car will tilt Angle must be unloading,and rely on the car of the dead weight reduction special car. The current domestic production of dump truck for bulk good the unloading way along the car off beam,unloading height are fixed.If need to discharge the goods to a high or make up some goods higher,the current dump trucks will be difficult to meet the requirements.Therefore need to design a high dump trucks,and it can the car after lifting to tilt carriage unloading.The innovation of being cut by poor institutions and of oil cylinder's motive force,car and lifted slightly move backwards,so as to solve the will discharge the goods to a high or goods of some problems of higher up.
High technology development trend of tipper recently is mainly applied technology in the promotion and application of tipper.In the future development,and special vehicles for high dump to its security and stability and comfort more value.
The graduation design,I choose the design of lifting mechanism of high dump,this paper mainly discusses the development prospects and the market for simple analysis,in the design of lifting mechanism and flip institutions some several scheme analysis and selected,and introduces the lifting of the car high main structure,working principle,and then the relevant parts and hydraulic transmission system such as the size of the design calculation.Finally,on lifting the arms of the material analysis and selected the line,complete the graduation design content prescribed.
Key words:High dump,Lifting mechanism,Special vehicle
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1 绪 论
1.1 专用汽车的概述
当今世界“专用汽车(Special Purpose Vehicle)”定义还没有形成统一的标准。我国早在1989年就制定了“专用汽车”的相关标准——ZBT50004—89。但是随着我国专用汽车技术的不断提高和种类的不断增加,ZBT50004—89《专用汽车的术语及其定义、专用汽车类型》和ZB/T50005《专用汽车用途特征代号》的国家标准已经不能适应发展的需要,为了使专用汽车名称和代号的规范化,便于管理。我国又在1988年对有关专用汽车的标准进行了再一次的修订。新的国家标准为GB/T17350—1988《专用汽车和专用半挂车术语和代号》。
国际标准对国产专用汽车的定义为:装置有专用设备、具备专用功能、用于承担专门运输任务或专项作业以及其他专门用途的汽车。专用汽车是相对于普通汽车而言。普通汽车的用途比较广泛,我们称之为基本车型,而专用汽车主要是在基本车型的基础上装设专用车身或用来完成某种货物装运的容器以及完成某种作业项目的装备。随着专用汽车的发展,越来越多的专用汽车采用为其专门设计的汽车底盘,以轻量化、节能、低污染为主要特点,更好地发挥专用汽车的特性。
1.2 专用汽车的发展现状
专用汽车的发展水平反映一个国家或地区的工业化水平,欧洲等发达国家专用汽车已广泛应用于物流、环卫、服务等行业,而我国专用汽车才刚刚起步,物流运输以普通载货车为主,环卫及服务行业近几年专用车普及较快,但仍停留在模仿和低技术水平阶段,部门重要专用汽车零部件仍需进口。
目前,国外载货车中,专用车所占的比重要大大高于国内,国内载货车中基型车还占较大的比重。随着国民经济的发展,高速公路建设及基本建设投资增加、房地产开发加快、西部大开发等,国内对专用车的需求必定会迅猛增长,专用车占汽车产量的比重会越来越大。
目前几乎所有的汽车跨国公司都把我国作为全球战略的一个重点,据专家分析,发达国家将汽车制造业加速向我国转移,对我国的定位无一不是廉价的组装车间和销售大卖场。美、欧、日、韩等发达国家对世界范围内的产业转移做了如下分工:高技术制造部分在国内;一般零部件和组装在其它发达国家和地区进行;最终产品从这些国家出口到世界各地。汽车制造业的发展水平是衡量一个国家经济实力的重要标志。我国汽车工业的应对策略是顺应潮流,将我国建成世界级汽车制造基地。
据联合国工业发展组织的统计数据表明,在世界100个著名品牌中,美国、日本、德国占了2/3,我国的知名品牌却少得可怜。据国家统计局的报告预测,到2017年,我国经济总量将达到世界10%以上,超过德国成为世界第3名;到2020年,经济总量有望
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超过日本成为世界第2位。据此预测,如果我国的GDP占世界总量超过10%,相应的世界级品牌也应该向10%靠近。所以说,我国专用汽车产业的发展仍然是任重道远。
专用汽车发展所面临的形势是机遇大于挑战。我国汽车产品技术性能与国外先进水平的差距逐步得到缩小。当前,专用汽车市场呈现以下发展趋势:一是重型化趋势。二是高速化趋势。如德国MAN公司、法国雷诺公司、美国福来纳公司等许多世界著名的汽车公司都开发出能适应高速公路运输的高质量的重型牵引车。三是高技术趋势。国外专用汽车在其性能优良的底盘的基础上,采用机电气液一体化技术、电子技术、传感技术使其整车使用性能不断提高。
据预测,我国今年货运量达到153亿t,货物周转量10457亿tkm,年均增长分别为4%和5.5%,占各种运输方式总量的80%和18%。同期运营货车达到550万辆,其中特种专用车占30%以上,普通载货车中厢式车占40%以上,重型车占20%以上。国家公路交通与物流形势要求大力发展厢式车、半挂车、特种专用汽车及重型车。
1.2.1 中国大陆专用车存在问题及与国外差距:
1) 高科技产品及高技术关键件仍需进口 2) 国内对科技含量高的产品缺乏自主开发能力 3) 专用载货车产品结构不太合理
4) 目前国内专用底盘(特地为专用车设计的)较为缺乏 5) 受相关行业发展水平的制约
6) 国内专用车技术开发能力有待进一步加强 7) 国内专用车生产存在散、乱、差问题
1.2.2 国外专用车产品的发展趋势:
1) 专用车重型化趋势 2) 散装水泥车的列车化趋势 3) 一车多用化的趋势 4) 专用底盘专业化趋势
5) 新材料、新技术和微电脑的应用趋势
专用汽车市场需求是丰富多彩的,我们应正确认识国际国内专用汽车所面临的宏观形势,从自身出发,细分市场,以己之长,攻其所短,开发市场需要的产品去填补国内空白,发展具有高技术含量、高附加值、高可靠性、高环保性的大型、精密、复杂、长寿命的新型专用汽车产品以替代进口,并促使其走向国际市场。
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1.3 专用汽车设计程序
专用汽车制造生产的特点是批量小,不同于新车设计,不需要进行从总体到总成的系统设计,主要根据使用要求和功能特点选择合适的车型底盘,匹配具有专用功能的工作装置。设计程序一般经过如下5个阶段:
1.3.1 可行性分析
在深入调查研究的基础上,对新型专用车辆进行可行性分析。了解新产品的使用条件,用户对新产品的性能要求、使用要求以及需求量,手机国内外同类或相近类专用车辆的技术资料现状及发展趋势,市场预测及技术经济分析,产品开发的关键技术及其实施方案等内容。
1.3.2 技术设计 (1) 确定主要性能指标
专用车辆的性能指标可分为基本性能指标和专用性能指标两大类。
基本性能指标包括车辆的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、通过性等指标;专业性能指标是由专用车辆的专用功能确定,可通过现有技术资料进行比较或社会调查来选择确定专用性能指标。 (2) 选择汽车底盘
专用车辆是在汽车底盘上安装专用工作装置,用于承担专门运输任务或专项作业的车辆。因此,专用车辆的基本性能是由汽车底盘的性能所决定,所选用的汽车底盘有四种结构形式;二类底盘,即是由驾驶室、发动机和底盘总成组合在一起;三类底盘,即是由底盘总成和发动机组合在一起;专用底盘,即是专门为某一类专用车辆设计制造的底盘;组合底盘,即是选用定型的总成组装成的地盘。以上四种专用底盘可根据专用车辆的用途及使用条件、已确定的专用汽车性能指标、专用车辆的专用功能及其总布置的需要以及生产厂家现有的条件和能力选定。 (3) 总布置图的绘制及性能参数计算
专用车辆的设计实质上是在汽车地盘上进行改装设计的一种过程,根据专用功能设计安装各类型的专用装置。在专用车辆总布置图上应能反映出专用装置的布置形式及相对尺寸;取力装置和传动装置的布置形式。有时由于专用装置布置的需要,在不改变使用性能的前提下,对底盘上的某些部件进行重新布置,如燃油箱、管路、杆件等。确定总体布置方案后,要计算一些主要性能参数,如动力性指标、轴载质量分配、燃油经济指标等。这些性能参数应不改变原有底盘的性能参数,视其计算结果对总体布置方案进行必要的修改。 (4) 总成及零部件设计
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