图10 前支座销轴
则有:
???≥
4Q3A=
43?163182.93.14?0.0842 =43.3MPa<88MPa
所以,此轴强度符合要求。
(3) 对三角臂与车厢连接的销轴的校核:材料选择45号钢,主要受剪切力的作用,直径为50mm,对其剪切强度进行校核,有:
???≥
4Q3A= ?34134726.93.14?0.05?242=45.6 MPa<88MPa
所以,此轴符合强度要求。
(4)对油缸与三角臂连接销轴的校核:材料选择45号钢,直径为80mm,具体结构见下图
图11 油缸连接长销
根据公式有:
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???≥
4Q3A=?34163182.93.14?0.08?242=21.65 MPa<88MPa
所以,此处销轴强度符合要求。
3.1.7 对前支点支座连接螺栓的校核:
前支点销轴和车厢纵梁是采用螺栓连接的,为了保证定位精度,螺栓采用铰制孔用螺栓,选用M30×100B级铰制孔用螺栓,共有四个,材料选择45号钢,主要受剪切力,???=88MPa,受力面积为车厢底盘与螺栓接触的宽度加上附板与螺栓接触的宽度与螺栓直径的乘积,附板和底盘宽度的和为32mm,所以,A=0.032×0.03=0.00096㎡,总的面积为4×0.00096=0.00384,这里只校核它的剪切强度,校核如下:
?=
NA=
163182.90.00384?42.5MPa<88MPa
所以,螺栓的强度达到了要求。
到这里,举升机构的所有零件的强度都已经校核完毕了。
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4 液压系统的设计校核
4.1 引言
本设计所用到的液压系统主要是能够实现车厢的举升,到达最大角度时的保压停止,卸完货物后的回落三个步骤。可以选择二位二通阀和三位四通阀来实现这三个步骤。这里选用三位四通阀,因为三位四通阀可以给回油路造成一定的阻力,防止举升过快和液压冲击等现象的发生,可以保证举升的平稳性,三位四通阀还可以在车厢回落过程中给液压缸的有杆腔加压,加快车厢的回落,这样就可以在车厢无法回落时起到一定的作用。具体的液压回路如下图所示:
图12 液压回路原理图
1.液压举升缸 2.三位四通阀 3.溢流阀 4.限位阀 5.液压泵 6.滤油器
7.油箱
4.2 液压元件的设计选型
4.2.1 液压泵的选择
液压泵的规格与液压缸的工作容积有关,自卸车多采用齿轮泵,常用型式有CB、CN、CG等系列的齿轮泵,液压缸的最大工作行程为380mm,缸径为160mm,则液压缸的工作容积?V为:
?V=L?D42=0.38?3.14?0.1642?7636.48ml
液压油泵的额定流量Q(ml/s)应满足下式的要求:
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Q??Vt?v
式中:t——举升时间(s),举升机构一般应在15s的时间内将车厢举升到
最大角位臵,这里取t=10s
?v——液压系统的容积效率,?v=0.80~0.85,这里取?v=0.80
则有:
Q?7636.4810?0.8?954.56(ml)
查《机械设计手册》选取CB-46型齿轮泵,转速为1450r/min,则其排量q为:
q?QnBe?60?954.561450?60?39.5ml/r
4.2.2 油箱容积的计算
查《机械设计手册》有,油箱的容积不得 小于液压缸工作容积的3倍,所以有,油箱的容积V为:
V?3?V?3?7636.48?22.91L
查《机械设计手册》后,取油箱的容积为25L。
4.2.3 三位四通阀的控制方式
三位四通阀的控制方式有两种,分别为手动控制和电磁控制,这里选择手动控制,可以根据驾驶员的需要控制举升机构的升降,因为液压缸的工作压力为13.6MPa,所以三位四通阀的工作压力同样学为13.6MPa。
4.2.4 限位机构
限位机构的主要作用就是当举升机构到达最大角位臵时,可以利用限位机构将举升机构自动停止并保持在这个位臵,限位机构选用XF限位阀,车厢的最大举升角度可以通过限位阀来设定。限位阀的具体结构见下图:
图13 限位机构
1.限位阀 2.推杆 3.传力螺母 4.转臂总成 5.滚轮 6.调整叉 7.调整螺母
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限位阀工作时,要在车厢的底版处安装限位板,当车厢到达最大角度时,限位板与限位机构滚轮接触,是推杆左移,接通限位阀的进出油口,从油泵输出的压力油就会从限位阀的出油口流会油箱,这样,车厢就会保持在最大角度位臵,既上面所说的保压。
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