自卸式汽车举升机构及液压系统设计含8张CAD图
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摘 要自卸汽车作为运输行业的重要角色,具有不可替代的功能,本文计详细分析了自卸汽车的现状、结构以及原理,并在此分析基础上提出了液压举升机构新的设计方案;对液压举升机构的主要参数进行了计算;对其液压系统的各项参数进行了全面的设计与计算;最后,通过AutoCAD制图软件绘制了其装配图及主要零部件图。关键词:自卸汽车;举升机构;液压系统;油缸ABSTRACTAs an important role in the transportation industry, dump truck has irreplaceable functions. This paper analyzes the present situation, structure and principle of dump truck in detail. The main parameters of hydraulic lifting mechanism are calculated. The parameters of the hydraulic system are designed and calculated comprehensively. Finally, the assembly drawing and main parts drawing are drawn by AutoCAD.Keywords:Dump truck, Lifting mechanism, Hydraulic system, Oil cylinder I目录目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论11.1 研究背景及意义11.2 自卸汽车简介21.3 国内外研究及发展现状41.4 自卸汽车的发展方向及前景51.5 本文主要研究工作62 举升机构方案设计72.1 设计要求72.1.1 设计参数要求72.1.2 功能要求72.2 举升机构的方案分析72.2.1 油缸直推式82.2.2 杠杆平衡式82.2.3 油缸前推连杆组合式92.2.4 油缸后推连杆组合式102.2.5 油缸浮动连杆式102.2.6 前推杠杆组合式112.2.7 俯冲式112.3 举升式油缸结构的方案选定113 举升机构的受力分析及结构校核133.1 举升工作原理133.2 受力分析133.2.1 力学模型构建133.2.2 举升机构受力计算173.2.3 举升机构参数校核计算194 液压系统设计204.1 液压系统方案设计204.1.1 液压系统设计要求204.1.2 液压系统回路设计204.2 液压系统计算及选型214.2.1 油缸选型与计算214.2.2 油泵的选型计算224.2.3 油箱容积与油管内径计算234.3 液压系统参数计算244.3.1 油缸选型确定244.3.2 油泵选型确定244.3.3 分配阀选型254.3.4 油箱容积与管路内径确定254.4 取力器的选取255 总 结27致 谢28参考文献29V1 绪 论1.1 研究背景及意义本课题来源于对目前社会大工程需求的取样调查。近年来,随着我国大工程大项目的发展,众所周知的有前面提到的奥运会项目,世博会项目,以及近几年得到社会普遍关注的磁悬浮列车铁道的建设,港珠澳大桥的施工等等国家级特大项目对自卸汽车的高度自动化都有着极大的需求,因此在这一过程中传统意义上的自卸汽车已经无法满足现代建筑体系的高标准高要求,这也使得人们将更多的眼光投向了高度自动化的自卸汽车,便也使其得到了快速发展。整个市场对自卸汽车的需求也日益增加。各大厂商竞相研发,当然机遇与问题并存,自卸汽车经常在较为恶劣的环境下工作,周围杂质多,周遭环境差,极易对机械结构造成不可避免的损伤,加之其多用于工程建筑,其本身的重量较大、并且需要承受长时间高负荷作业,所以必须具备可靠、灵活的举升性能,才能完成高标准高要求的工作任务。因此,针对自卸汽车的举升机构及其液压系统开展全新的设计,为目前建筑工程梯队提供较低成本、超高可靠度的自卸汽车举升机构结构设计及液压系统技术支持,具有无可比拟的现实意义。1.2 自卸汽车简介传统意义上的自卸汽车其根本原理是一个可变式曲柄摇杆机构,其中的液压伸缩杆可以看做是曲柄摇杆机构的曲柄,且该曲柄的长度可以伸缩变化,作为曲柄摇杆机构的主动件;车厢可以看做是曲柄摇杆机构的摇杆,其长度是固定不变的,随着液压伸缩杆的往复摆动做定轴俯仰运动;显而易见,车身底盘便作为固定不变的铰链,是主要的承力机构;总体来说,自卸汽车的发动机系统,驾驶舱室,以及它的车身构造跟一般的载重汽车并无太多差异。而作为液压举升机构主动件的液压伸缩杆是使其具备自卸功能的核心驱动构件,它的作用原理往往是通过自卸汽车自身的发动机系统向液压泵充放液压油,以实现液压伸缩杆的伸长或缩短,从而带动车厢做定轴俯仰运动,当车厢倾斜到一定角度后,箱内的货物便靠自身重力从车厢卸下。之后,车厢又依靠自重使车厢回位,该阶段发动机系统不做功。目前市面上的自卸汽车可按用途分为两大类:一类为矿用自卸汽车,属于非公路运输车,这种运输车往往工作环境恶劣,机械结构容易被周遭环境中的尘土所污染,因此需要后期花大量的人力物力去维护;另一类属于公路运输的轻(23.5t)、中(48t)、重型(812t)自卸汽车,这种自卸汽车更多的用于公路运输运输环境好于第一类汽车,液压举升系统使用频率小于矿用式自卸汽车。公路运输用自卸汽车按是否具有特殊功用可分为普通自卸汽车和专用自卸汽车。普通自卸汽车有两大部分组成,即二类汽车底盘和倾卸装置。其中倾卸装置是自卸汽车的主要结构,作为行驶自卸汽车自动卸货功能的主要机构。其主要组成如下:典型的倾卸装置结构如图1-1所示。专用自卸汽车是在普通自卸汽车的基础上增设特定的机构来实现自己的功能,以达到特定的目的,因此结构上专用自卸汽车比普通自卸汽车复杂。图1-1 普通自卸汽车1.3 国内外研究及发展现状我国自卸汽车的生产从1960年初到现在经过了将近60多年的发展,特别是在20世纪后叶,全国的生产方式发生了很大的变化,随着改革开放不断深化的步伐各行各业的科学技术以及工业文明也呈现出很大程度的发展。国家外交政策不断深入的同时,我们也向国外引进很多先进的加工制造技术,产品工艺的流程化激发先进的自卸汽车技术不断向前。在此基础上各大厂商及大型企业不断加强自身技术,争先恐后的改良着传统的自卸汽车制造工艺,随着产品的更新迭代,机械传动式自卸汽车已经成为行业主流公路用自卸汽车的载重质量也实现了2t到20t的大跨度,矿用式自卸汽车的发展更为迅猛,实现了载重质量从20t到154t级别的里程碑式飞跃。建筑行业对于运输产品的需求往往是多种多样的,除了最为普遍的自卸汽车外,特殊工作环境下催生出的专用自卸汽车也得到了一定的发展,接下来的步伐将向自卸汽车的专用化、高强度化、特殊化、模块化继续迈进。国外自卸汽车自发展至今有着较为完善的技术积累,相对而言,国内自卸汽车的发展比国外自卸汽车落后了70多年,在其不断的发展过程中,自卸汽车的结构也在不断的被改进,整体而言自卸汽车不论是负载强度还是运行周期,以及使用寿命都有了很大程度的提高。但是人类对机械完善度的追求是没有尽头的,各大厂商、巨型企业为了提高自卸汽车的科技含量,不断追求自卸汽车具有更高的实用价值,各国竞相争流,采用各种高科技先进技术来加装于自卸汽车,从而全面提高自卸汽车内在质量和使用性能,逐渐的,由于各大国家级工程项目对自卸汽车的使用范围的不断扩大、以及市场用户们不断扩张的产品需求量,自卸汽车也便随之朝着目前社会所追捧的多品种化、多系列化、小批量化的目的不断地茁壮成长;在制造加工方面,自卸汽车朝着底盘生产专业化、零部件生产专业化、工艺专业化和辅助生产专业化方向发展;广泛采用计算机辅助设计,以提高设计的质量和缩短设计研制的周期。自卸汽车具有多品种、小批量的特点。随着社会的进步,整个产业链也在不断的完善,在整条产业链的带动下,各大中小企业也获得了长足的发展,技术的进步,加工制造工艺的智能化、先进化,以及零部件产品的更新迭代,在它们不断完善的自我驱动下,自卸汽车生产实现了零部件的专业化生产,目前所知的很多汽车厂商其实是一个具有整合生产资源,带动产业链上下游共同发展的总装厂。其产品便可按结构分工提交给各个分支的供应商来生产。或是运用其较为强大的资源整合能力来组织专业化协作生产的庞大梯队,就比如自卸车的油缸,副车架,底盘,机舱,发动机等均有各个专业的零部件供应商来集中生产,相对而言,它们的技术在客户需求的不断刺激下也获得了较大的进步,为了在整条产业链中站稳脚跟,获取更多的生产制造资源,便需要更多、更大、更强的技术进步,产品更新。目前,自卸汽车的市场占有率从近几年公布的汽车种类需求量表上来看还处与较底层,但随着国家经济的不断发展,各种大型工程项目的实施,自卸汽车在汽车种类需求量表中的占比也必将逐年上升。1.4 自卸汽车的发展方向及前景近几年来,国民经济处于不断增长的态势,人民对于美好生活的需求变得尤为重要,对其生活品质的要求也变得越来越高,各个城市经济开发区不断完善起来,建筑施工遍布于城市的各个角落,自卸汽车的舞台也逐渐扩张开来,尤其是近些年国家政策的大力开放,“一带一路”项目的实施落成、东北三省的大力振兴,港珠澳大桥的建成开通,这些庞大的国家级项目都少不了自卸汽车的身影。为使自卸汽车在建筑工程中扮演更加重要的角色,相应的高强度,大载荷,全智能的自卸汽车也将应运而生。由此看来,自卸汽车的前景是相当美好的,建筑施工中少不了它们的身影;庞大的运输业需要它们的担当。1.5 本文主要研究工作第一章:绪论。主要对课题的来源、研究背景意义、国内外研究现状等工作进行了描述。第二章:举升机构方案设计。主要根据设计要求提出了多种常用自卸车举升方案,并且通过对比最终确定了本次设计方案采用油缸后推式举升机构。第三章:举升机构的受力分析及结构校核。主要根据设计方案及参数要求,对举升机构进行受力分析并计算校核主要零部件结构尺寸。第四章:液压系统设计。主要根据设计方案及功能要求,设计了举升机构液压系统方案,并通过计算选定了液压系统液压元件。第五章:总结。对本次毕业设计进行总结。292 举升机构方案设计2.1 设计要求2.1.1 设计参数要求(1)举升载荷重量:不小于5吨;(2)车体举升角度:不小于45。2.1.2 功能要求自卸汽车举升机构的功能要求如下:(1)可实现车身车厢的翻转,连杆机构的安装空间不得超过车厢底部与托架大梁间的空间。(2)连杆机构结构设计要紧凑、可靠,同时具备很好的动力传递性能。(3)当车厢完成倾卸后,能够实现车厢体复位。2.2 举升机构的方案分析现代自卸汽车举升机构主要分为两大类:直推式和杆系倾卸式,它们均采用液压作为举升动力。举升机构主要由倾卸杆系机构、车厢和副车架组成。其功能是承载物料,并在液压系统的驱动下完成倾卸动作。由于此次设计需对整个举升机构进行设计,将不同于以往的油缸直推式举升,举升结构虽然结构较为简单,应用范围比较广,但已经无法满足现在高标准,高堆积能力,以及目前比较流行的全自动化、智能化客户需求。若要达成这一点,便需要极大改进以往的直推式设计。方案一:通过车厢升举机构,在车身底盘之上加装铰式升降机,在车厢倾仰的同时,铰式升降机做功,将整个车厢升起;这种方案的优点是:机械结构简单制造成本低,产品价格低廉,运行效率高;缺点是铰式机构在托举整个车厢上升时需要较大的推力,与此同时会增大自卸汽车的油耗,发动机的负荷也会跟着大大增加,极大降低了汽车本身的使用年限。综合来看,该方案暂不可取。方案二:通过采用加强轮胎抓地力的方式来降低车身容易倾覆的风险,以提高施工过程的安全性,对此,采用可伸缩式底盘四支柱吸盘机构来达成这一目的。该结构采用四个可伸缩的强载荷支柱加装于车身底盘,伸缩支柱采用注油式液压缸,注油装置可另加也可采用汽车自身发动机系统。在自卸汽车有高堆积作业需求时,首先由四支柱液压机构来托举起整个车厢,汽车底盘不动,且增强了轮胎抓地力。这种方案的优点在于机械结够简单,施工风险低,汽车安全性较高。缺点在于增大了车辆加工制造成本以及车身载重。为此,对自卸汽车举升机构的构件进行了对比设计,通过改进举升机构的铰链连接点,液压缸的输油方式以及车厢的倾覆方式来达成此次设计的目的。2.2.1 油缸直推式油缸直推式举升机构的示意图如图2-1所示,这种举升机构是自卸汽车的雏形,是曲柄摇杆机构的直接应用,这种机构的最大优点是结构简单紧凑、此外还有其举升效率非常高,最重要的是这种结构的制造工艺比较简单、而且这种结构的成本也比较低。但是有一个较为致命的缺点就是当我们采用单缸时,非常容易导致整个车身发生及其危险的倾斜,造成汽车本身及驾驶司机的生命威胁。另外,在当油缸处于垂直下置的过程时,这种结构中油缸的推力也可以作为这种车厢所需的的举升力,因此它所需的油缸也只需较小的功率。但是,当采用单缸时,这种机构的横向强度有比较差。典型车型有 1)单缸:前置斯太尔1291.280/K38、玛斯-5511;后置斯太尔991.200/K38、CA340。2)双缸:QD351、EQ340。图2-1 单缸直推式举升机构2.2.2 杠杆平衡式油缸后推杠杆组合式举升机构的示意图如图2-2,这种机构的优点相对于上述机构而言就一方面具有结构紧凑的特点,另一方面,这种结构的横向刚度也是比较硬朗的,当整个车厢在举升时,汽车车厢的铰链转动比较圆滑平顺,与此同时整个机构中杆系的受力比较小,这种机构运行下的举升过程中又具备油缸的摆动角度很小,油缸的行程也比较短等优点。它的典型的缺点在于,机构本身主要集中在车身的后部空间,载重承受点也聚集于车尾处,同时,受车厢载重的影响,这种结构的车厢在他的底板处需要承受较大的下压力,因此诸多问题便给车身的全面布局带来了一定的难度,而且,这种结构对车厢的钢材要求也比较高,因此相应的造价也变比较高昂,制造成本大,加工难度大,工艺流程较为复杂。典型车型:日产PTL81SD。图2-2 杠杆平衡式举升机构2.2.3 油缸前推连杆组合式油缸前推连杆组合式举升机构的示意图如图2-3所示,这种机构是市面上比较常见,应用范围较广的一种结构,比较典型的自卸汽车便是五十铃,市场认可度较高,对它而言,其横向刚度较好,能够有效防止车身的侧翻,在其进行举升时作业时,整个车厢在铰链处的圆周转动也相对的较为平滑顺畅,当车厢底部的三脚架在实际运行中推动整个车厢进行举升时,车厢倾翻轴支架受到车厢负重比较小的水平反作用力,此为,其有一些很特别的优点,那就是车架底部的受力也比较均匀。但是这种机构的缺点在于油缸在车厢翻转过程会存在较大的摆动角度,而且这种机构的活塞行程也稍大。典型车型:五十铃TD50ALCQD、QD362。图2-3 油缸前推连杆组合式举升机构2.2.4 油缸后推连杆组合式油缸后推连杆组合式举升机构的示意图如图2-4所示,与上述机构相比油缸后推连杆组合式机构具有的优点是,它的结构比较紧凑,有着较好的横向刚度,此外,极大的优点在于整个油缸的推程比较小,在油缸进行举升行程时,车厢与底盘之间的铰链转动起来是比较圆滑平顺的。但缺点在于这种结构的举升力系数较大,因此导致它的举升臂(三角架)较大,从而需要占用底盘较大的空间,使车身看起来显得比较笨重。典型车型:五十铃TD50A-D、QD352、HF352。图2-4 油缸后推连杆组合式举升机构2.2.5 油缸浮动连杆式油缸浮动连杆举升机构示意图如图2-5所式,相对而言,该机构的结构较为紧凑,且具有很好的横向刚度,并且在车厢进行举升行程时,铰链的轴向转动较为圆滑平顺。此外,在加工制造过程中,需要给其装配较长的油管管路,从而使得油缸进出油管有着较大的活动范围,以此来改善副车架的受力情况,但其举升力系数较小,且该机构结构比较大,油缸由于空间布置需要比较合理的原因需要布置在固定的节点上,从而这种机构对杆件刚度的要求也比较高,因此造价也相应就比较高昂。典型车型:YZ-300。图2-5 油缸浮动连杆式举升机构2.2.6 前推杠杆组合式前推杠杆组合式举升机构示意图如图2-6所示,该机构在上述机构的基础上增加了车身前推杆,避免了自卸汽车在卸货时的侧向倾覆,它兼备普通油缸浮动连杆式所具有的较好的横向刚度,同时在举升时其铰链也具备较好的转动平顺圆滑性,此外,它所具备的优点在于:整个举升过程中,油缸的有着较小的举升力,并且其构件的受力情况得到了较大程度的改善。但其不足点在于油缸又具有过大的行程,从而油缸的体积也就变大,同时油缸的偏摆角度也变大。典型车型:SX360。图2-6 前推杠杆组合式举升机构2.2.7 俯冲式总体而言,俯冲式杆系的倾卸结构比较简单,没有过多复杂的零部件及杆件,所以其就具备了造价低的优点,且制造工艺流程也比较简单,整个机构具备较好的横向刚度,在油缸举升转动行程中,铰链的定轴转动比较圆滑平顺。但受条件制约油缸必须增大其自身容量。典型车型:73型。图2-7 俯冲式举升机构2.3 举升式油缸结构的方案选定直推式与杆系组合式两大类举升机构各项性能比较祥见表2-1从以上几种方案分析中可以看到直推式和杆系倾卸式具有的共同特点,它们均采用液压作为举升动力。 不同的是直推式是利用油缸直接举升车厢实现起倾卸,油缸推动力直接作用在车厢上,不需要杆系作用;而杆系倾卸式的举升机构由连杆、三角架或推杆等组成。不同的举升机构的布置和组成也不相同,但他们都具有举升平顺,举升刚度好,使油缸行程成倍增大,可采用结构简单、密封性好、易于加工的单缸,布置灵活多样等优点。综上所述,对于本次设计的自卸车举升机构,选用图2-4油缸后推式举升机构。该种举升机构通过三角板于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;举升支店在车厢中心附近,车厢受力状况较好。3 举升机构的受力分析及结构校核3.1 举升工作原理后推式举升机构的工作原理见图3-1,由三部分组成,分别是:举升油缸OB、三角臂ABC、拉杆OA。这种机构在工作的时候,油缸产生的动力使活塞杆OA旋转运动的同时升高。举升机构的三角臂在铰接点C的作用下使货厢升起,通过这个操作,完成实现货厢举升卸货。当货厢举升动作结束后,通过操纵手柄,液压系统施加力使得车厢进行复位运动。图3-1 D式举升机构示意图3.2 受力分析3.2.1 力学模型构建(1)举升机构的几何模型注意:在式举升机构的油缸通过三角臂连接施加力的作用与货厢。油缸的两端连接的三部分分别是铰链、车架、三角臂。铰链连接了拉杆与车架和三角臂相连。铰链连接了三角臂与货厢。图3-2为机构的结构与受力分析图,图中各项符号的含义为图3-2 D式举升机构受力简图;推力与夹角,即;推力与拉杆夹角,即;推力与夹角,即;,即;,即;、;、;、; 边长;边长;(2)车厢倾翻力的计算把三角臂单独隔离出来进行分析,有三个力、与,这个三个力在平面之内汇交通过A点,且=。把车厢单独隔离出来进行分析,不考虑各种摩擦造成的影响,对点进行分析有,则 (3-6) 在中: (3-7)又有: 得: (3-8)由可得: (3-9)由,对于任一个给定的车厢举升角,都可求出三角臂所能产生的翻倾力的大小以及与水平线夹角(+)。根据式,就可以求出一一对应每一举升角所对应的值。(3)油缸行程的计算在中:得: (3-10)又 得: 在中: (3-12)由式及,根据这两个式子,就可以求出一一对应值。如果假设最小举升角对应油缸长,最大举升角对应油缸长为,那么在这个过程中的油缸行程为: (3-13)(4)油缸推力的计算在中: (3-14)整个过程中,以三角臂为研究对象,不考虑任何摩擦产生的影响,对K点进行力矩的分析,有:则: 由于 =得 (3-15) (3-16)将式组合,可算出油缸推力P和油缸与垂线夹角。(5)拉杆拉力的计算在整个过程中,把三角臂拿出来,这里不来考虑任何摩擦产生的影响,对点进行力矩的分析,则 由于: = (3-17)与水平面夹角 (3-18)由式便可求出拉杆拉力及相应夹角。3.2.2 举升机构受力计算(1)对举升机构的整体计算根据结构的特殊性,在最开始的位置进行计算。mm,mm,mm,mm,mmmm,mm,mm,在整个过程中对?(对谁?): mm mm(2)对车厢推力的计算当时,由公式可得:mm由公式(3-9)可得:(3)对油缸行程的计算由上式可得当时,mm(4)对油缸推力的计算由式可得:当时,NN(5)对拉杆拉力的计算由式可得:当时,N3.2.3 举升机构参数校核计算(1)对三角臂结构强度的校核三角臂使用的材料是几何尺寸为的优质碳素结构钢,这种钢材在投入使用之前必须要经过调质处理。连接钢板需要用到轴销,制作轴销的材料是45钢,如上所述,这种钢也必须要进行调质处理。在尺寸方面,销轴的直径的几何尺寸为,在销轴的最外边还需要套几何尺寸为的套。销的屈服强度大小是,安全系数选择2,销的剪切应力大小为。在整个过程中的三角臂销轴受最大剪切力:结论呢?因此,满足剪切强度要求。(2)对拉杆结构强度的校核选用45优质碳素结构钢的薄钢板来制作拉杆,这种45钢的横截面几何尺寸为,这种钢材的最大剪切力:mm结论呢?因此,满足剪切强度要求。4 举升机构液压系统的设计4.1 液压系统方案设计4.1.1 液压系统设计要求为达到托举车厢和车厢内货物目的,需设计一套用液压系统作为动力的举升机构,要能够保持运行过程中的稳定,让货物平稳的待在车厢内,不发生侧翻现象。另外为了保障系统的安全,这套装置还应该设计自锁装置。4.1.2 液压系统回路设计液压回路如图4-1所示,包括液压动力源、液压控制元件、执行元件这三部分。图4-1液压控制回路1-液压油箱 2-过滤器 3-液压油泵 4-溢流阀5-二位二通电磁阀 6-单向锁紧阀 7-液压缸 8-液压油管设计的液压回路的电磁铁控制如表4.1所示。表4.1 工作行程表电磁铁上升下降悬停YA1+-YA2+-+对液压图的工作原理进行介绍,即电磁铁YA1、YA2通断电时,分别执行什么运动;液压系统工作原理如下:(1)上升:此时电磁铁YA1、YA2均通电,液压油进入液压缸无杆腔推动液压缸杆伸出,从而推动举升机构使得车厢上升举起,实现卸货;(2)下降:此时电磁铁YA1、YA2均断电,液压缸在货厢重力作用下被推着活塞下降,液压油从液压缸无杆腔排出进入液压油箱,而液压泵注入的液压油直接被泵入油箱,液压缸杆复位后,车厢上也下降到最低点,实现下降;(3)悬停:此时电磁铁YA1断电、YA2通电,液压泵注入的液压油直接被泵入油箱,液压缸无杆腔的液压油因单向阀存在无法退回油箱,因此液压缸杆保持原状态,实现悬停。4.2 液压元件的计算及选型所设计的自卸车液压系统元件都采用国家标准的标准化设备,可在市场上进行购买,因此需对元件进行计算选型。4.2.1 油缸选型与计算油缸在液压系统之中主要有两大类,它们是活塞式油缸和柱塞式油缸,本文选用柱塞式油缸。(1)油缸直径的确定在进行油缸的选型的时候,必须要考虑到的两个因素是最大举升力以及最大举升角。分析计算油缸的直径的时候,就要用到最大举升力这个参数,分析计算油缸工作行程的时候,就要用到最大举升角这个参数。最大举升力 N (4-1)式中:系统的传动效率,一般情况下按; 液压系统额定工作压力(MPa)总共有五种类型从10MPa到35Mpa依次不等。根据计算的档次的升高,造价也越来越高。(2)在整个过程中需求的油缸工作行程确定 m (4-2)式中:在整个过程中当处于最大举升角时举升油缸两铰点间距离,; 在整个过程中当举升角时油缸两铰点间距离,。4.2.2 油泵的选型计算目前为止总共有两种油泵应用在我们的自卸车使用之上,下面进行分别介绍:第一种是齿轮泵,目前主要应用在中轻型自卸车上;第二种是柱塞泵,目前主要应用在重型自卸车上。(1)油泵工作压力MPa (4-3)式中:油缸最大的推力,; 油缸的横截面的面积,。(2)油泵理论流量L/min (4-4)式中:油缸能够容纳油的最大体积为(m3),具体的计算公式为:L,、都是使用国际单位米作为计量单位;举升的时间,s;液压泵容积效率。(3)油泵排量 ml/r (4-5)式中:; (4)油泵功率 (4-6)式中:;4.2.3 油箱容积与油管内径计算(1)油箱容积的计算根据标准,工作油缸工作容积的大小应该比油箱容积的三分之一体积要大所以: (4-7)(2)根据需求需要设计油管内径的计算由 高压管路的内管直径 (4-8)式中:高压管路中油的流速在整个过程中设计低压管路内径 (4-9)式中:低压管路中油的流速1m/s。4.3 液压元件的选型4.3.1 油缸的选型由公式(4-1)、(4-2)可知:mm在综合考虑到之前所有的分析计算以后,最终确定的倾卸油缸的牌号为DJ-J100CE1E这是一种单作用柱塞缸。4.3.2 油泵选型确定根据需求需要设计液压缸工作容积为:在整个过程中根据设计油泵流量为:根据需求需要设计取力器速比为:=1.253在整个过程中根据设计举升时发动机转速根据需求需要设计油泵的转速油泵的排量:mL/r在综合考虑到之前所有的分析计算以后,可以最终确定的齿轮泵的牌号为,这种齿轮泵具体的参数为:1)额定排量=20ml/r17.4ml/r(实需排量)根据需求需要设计额定压力=16MPa(实际使用油压)在整个过程中根据设计额定转速=2000r/min1596r/min(实际转速)根据需求需要设计旋向为:左旋在整个过程中根据设计该泵所需功率kW4.3.3 油箱容积与管路内径确定在整个过程中根据油箱容积:L倍3倍(公式编辑器中的字体比小四号大,全部修改)根据设计高压油管内径:mm在整个过程中根据设计低压管路内径为mm根据设计需求与由各种公式计算完成之后,可以最终选用的高压管是口径为牌号为的两层钢丝编织胶管。这种钢丝编织胶管把A型扣压作为它上边的管接头;可以最终选用的低压回油管是以内径的一层钢丝编织低压胶管。在液压油的选取方面,必须要分开冬夏两季所用的液压油,因为温度的原因,在冬天要使用代号为HJ-20的油,夏天就要使用牌号为HJ-30号的油。5 总 结转眼毕业设计接近尾声,通过这次设计实践,对机械设计有了更全面的认识。本次毕业设计填补了以往课堂上只是公式化的解题,对于实践的工程设计计算没有具体的概念。在做毕业设计期间我不仅复习了以往学过的知识,还进一步提高了很多有关CAD和Word的基本操作,不但我的自学能力也得到了进一步加强。通过对自卸式汽车举升机构及液压系统设计使对自卸式汽车、举升机构、液压系统的工作原理,结构,特点等进一步了解自卸车的不同结构。查表、计算这些对于还不是很熟练的他们来说很不容易,进度慢,返工多是很普遍的现象,反复的计算、查表使在设计过程中受益匪浅。在CAD方面也学到了更多的画法,了解了更多国标的要求和画图时容易出错的地方,同时也学会了粗糙度的和公差的查表方法。在计算和绘图的过程中才知道其实有很多专业知识在课堂上学的不够扎实。测量时想到绘图容易,画图时想到绘图容易。这是好高鹜远的通病。其实很多时候很多事情,只有自己亲自动手做过了才知道他的难与易。总而言之,通过这次毕业设计,我对自己不久未来将要从事的工作进行了一次很好的适应性的训练,从中锻炼了自己独立分析问题、解决问题的能力,也培养了我严肃认真和实事求是的科学态度,这些都超出了完成毕业设计本身的意义,也为以后从事的工作铺垫了基石。致 谢这次的毕业设计终于在重重困难下得以完成。由于本专业的特殊性,我作为一名机械专业的毕业生,在设计过程中,难免有许多考虑自己考虑不周全的问题,因为有老师的辛勤指导,以及身边同学朋友们的不断帮助,我才完成了本次毕业设计。首先,我要对我的指导老师姚晓光老师表示真诚的感谢,从一开始的选题一直到设计的中后期修改,再到最后设计的定稿中,老师的指导一直在给我指明前进的方向,我在老师的指引之下,不断努力一直加油,直到完成本次设计。我的老师,他工作时认真严肃,在对待学问时更是一丝不苟,精益求精。老师专业的学术水平让我十分敬佩,我要一直向老师学习。老师既是我的良师又是我的益友,在设计指导过程中对我和蔼可亲,细心解答我的各种疑惑。在此,我衷心的感谢我的指导老师,没有他的指导与督促我不可能这么顺利地完成设计任务。在这三个月的接触中,我认识到他是一位学识渊博工作认真的好老师,同时也是心地善良带人温柔值得信赖的好朋友。同时我还要感谢我的同学们,在一些我学的不够好的知识领域里他们耐心的回答我的疑问,在我的毕业论文撰写工作中做出了不小的贡献。最后,我要感谢本次设计一路上给过我细心帮助的各位朋友们,正是因为有你们的存在,我的毕业设计才能够顺利的完成。十分感谢你们,我永远不会忘记一起奋斗过的日日夜夜,我会铭记这些宝贵的时刻这都是我人生中最珍贵瞬间。参考文献1 赵剑. 自卸汽车举升机构及其整车动力学分析D, 重庆交通大学硕士学位论文, 2012.2 张琴. 自卸汽车油缸浮动连杆组合式举升机构的研究D, 重庆交通大学硕士学位论文, 2014.3 林峰. 低速载货自卸汽车液压举升机构的设计J, 中国高新技术企业, (16), 2009: 20-22.4 王涛, 马飞, 杨耀东. 非公路自卸汽车全液压式举升机构的建模与仿真J, 工程机械, 40, 2009: 32-37. 5 孙旭. 基于SOLIWORKS的自卸汽车举升机构的仿真设计J, 南通航运职业技术学院学报, 8(2), 2009: 95-98.6 刘敏杰, 刘聚德. 轻型自卸汽车举升机构的方案设计J, 工程机械, (9) , 2000: 16-19.7 俞雪梅, 吴平. 自卸汽车F式举升机构的设计J, 重型汽车, (4), 2004: 22-23.8 刘传锋. 自卸汽车腹顶连杆组合式举升机构的液压系统研究与探讨J, 专用汽车, (3), 2013: 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