自卸汽车设计.docx

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自卸汽车设计

摘要

自卸汽车是以运送货物为主且具有可倾斜车厢的汽车，俗称翻斗车或自卸车。

它具有由本身发动机驱动的液压举升机构，能将车厢倾斜一定角度卸货，并能靠自身质量是车厢自行回位的专用汽车（专用汽车：

装置有专用设备，具有专用功能，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）。

它是工矿企业和建筑工地用于装载散装原料、砂土并能使货厢自动倾翻卸货的汽车。

对于这次毕业设计，我详述了自卸车国内外发展趋势和现状，分析自卸车重点设计与使用中常见的问题，结合老师的指导，进行自卸车车厢后门锁止机构分析，包括自卸车车身的基本了解、重点分析自卸车车厢后门锁止机构及其固定板与固定座、自卸车车厢结构分析等等，每一步都按照标准设计进行，以保证满足相关技术要求。

关键词：

自卸车、锁止机构、固定板及固定座

Summarydumptruckistotransportgoodsandhasatiltingtraincar,commonlyknownasadumptruck,ordumptruck.Itisfromtheengine-drivenhydraulicliftingmechanism,carriagetiltanglecanbeunloaded,andrelyontheirqualityiscarriagereturnontheirownprivatecars（specialpurposevehicle:

device-specificequipment,hasaspecialfunctionusedtoassumecontrolofspecializedtransportorspecialoperationsandotherspecialpurposevehicle）.Itistheindustrialandminingenterprisesandconstructionsitesforbulkrawmaterials,sandandenablestheautomatictippingdischargingofthecargocompartmentcars.

Forthisgraduateddesign,Idetailinghassincetruckbothathomeandabroaddevelopmenttrendandstatus,analysissincetruckfocusdesignandusinginthecommonofproblem,combinedteacherofguide,forsincetruckcarHoulockcheckinstitutionsanalysis,includingsincetruckbodyofbasicunderstand,andfocusanalysissincetruckcarHoulockcheckinstitutionsandfixedBoardandfixedseat,andoptimizationlockcheckinstitutionsdesign,andsincetruckcarstructureanalysisandsoon,eachstepareaccordingtostandarddesignfor,toguaranteemeetrelatedtechnologyrequirements.

Keywords:

dumptrucks,lockingmechanism,fixingplateandfixed

目录

第一章引言11

第二章绪论12

2.1自卸车的简介12

1）2.1.1自卸车的分类12

2、按最大总质量分类13

3、按用途分类13

4、按传动系分类13

2.1.2自卸车的未来发展趋势和现状13

第三章自卸车的工作及原理15

3.1自卸汽车车身结构特点15

3.1.1自卸汽车整车形式15

3.2自卸汽车的主要构造15

3.2.1自卸汽车倾斜机构15

3.2.2自卸汽车车厢15

3.2.3自卸汽车副车架15

3.2.4自卸汽车横向稳定器16

第四章锁止机构16

4.1锁止机构基本构造17

4.1.1固定座及固定板17

4.1.2刚性连杆17

4.1．3锁钩及锁钩耳板17

4.2锁止机构设计参数18

4.2.1锁止机构的分类18

4.2.2锁止机构的结构特点及工作原理18

4.3锁止机构主要部件的制造工艺18

4.3．1固定板及固定座的的制造工艺18

4.3.2固定板及固定座的工作19

第五章自卸车的计算20

5.1自卸车的计算20

5.1.1设计参数的确定20

5.1.2侧板、后板、前板、底架结构设计20

5.1.3副车架的尺寸设计。

21

结论22

致谢23

参考文献24

第一章引言

自卸车的出现是随着时代的发展，搬运的工作已经不是人力可以解决的情况下，使用高科技而开发的搬运器械。

自卸车是专业进行搬运工作。

一般用于一些大型的工程，如：

房屋改迁，路段整修，大型搬运的时候用到，一般是和装载车、挖掘机进行，挖、搬、卸三位一体的一条龙服务。

在进行大型工程的时候，都需要使用到自卸车。

自卸车也需要定时定期的进行维护，以免在作业过程中出现意外。

自卸车的在我们日常生活建筑中扮演着越来越重要的作用，了解自卸车对于装载和运输沙、石等，因为自卸车不外乎功能都一样，我们看到自卸车的专有用途，但是，我们也要注意自卸车的一些关键部位，尤其是自卸车的装运地方是否能是货物装载，不会漏出来，以防产生安全事故。

因此，我认为自卸车车厢后门锁止机构对于载运货物有着至关重要的作用。

对此，我便在这样的想法下进行的设计，通过与指导老师的讨论，我决定对自卸车后门锁止机构进行优化设计，以使自卸车在使用过程中更加安全可靠。

第二章绪论

专用自卸车是装有液压举升机构，能将车厢卸下或是车厢倾斜一定角度，货物依靠自重能自行卸下或者水平推挤卸料的专用汽车。

自卸汽车主要运输砂、石、土、垃圾、建材、煤炭、矿石、粮食、化肥和农产品等散装货物。

自卸汽车具有高度机动性和卸货机械化的优点，可使运输时间大为节省，并节省劳动力。

因此，自卸汽车广泛应用于矿山、建筑工地、工厂、货栈、车站、工地、码头等场所，与冶金、矿山、交通建设、建筑事业有较大关系，在经济建设中起重要作用。

自卸汽车的整备质量略大于相应吨位的通用汽车，但其卸货速度快、工作效率高，使得其在经济运距（运距即由装货场至卸货场之间的距离）的问题上，不同于通用货车。

2.1自卸车的简介

2.1.1自卸车的分类

自卸汽车的分类方法较多，一般可按下述方法分类。

1、按货物倾斜方向分类。

（1）后倾式自卸汽车（图2-1）车厢向后翻倾斜货。

这种自卸方式广泛应用于轻、中和重型自卸汽车，左右两侧栏板固定，后栏板向上开启。

（2）侧倾式自卸汽车（图2-2）车厢向左或向右翻倾斜货。

这种自卸方式适用于道路狭窄、卸货方向变换困难的场合。

其结构较后倾式自卸汽车复杂，造价高，运载量少，生产率低，使用较少。

也有单侧倾斜的自卸汽车，其车厢只能向某一侧翻倾，这种自卸汽车驶入货场的方向和卸货的位置均受限制，因此很少采用。

（3）三面倾卸式自卸汽车其车厢可以向左右两侧和向后三个方向翻倾斜货。

这种自卸汽车虽有三个方向卸货的优点，但结构叫后倾式自卸汽车，整备质量增大，装载质量减少，造价高，所以在汽车运输发达国家使用量逐渐减少。

图2-1后倾式自卸汽车

图2-2侧倾式自卸汽车

2、按最大总质量分类

按自卸车最大总质量分类可以分为轻型自卸汽车、中型自卸汽车和重型自卸汽车。

我国规定：

最大质量1.8-6t的为轻型自卸汽车；最大总质量6-14t的为中型自卸汽车；最大总质量大于14t的为重型自卸汽车。

常州冶金机械厂生产的装载质量为154t矿用自卸汽车，是目前国产最大的自卸汽车。

3、按用途分类

按自卸汽车的用途可分为普通自卸汽车、矿用自卸汽车和专用自卸汽车。

矿用自卸汽车是在矿山或大型工地使用的大吨为自卸汽车；专用自卸汽车是指具有专用车厢、以满足所装运货物的特性或特殊要求的自卸汽车；一般用途的自卸汽车均称为普通自卸汽车。

4、按传动系分类

按自卸汽车传动系的不同可分为机械传动自卸汽车、液力机械传动自卸汽车和电力传动自卸汽车。

中型以下自卸汽车大都为机械传动，重型自卸汽车为了改善其使用性能往往采用液力机械传动，而矿用超重型自卸汽车往往采用电力传动。

2.1.2自卸车的未来发展趋势和现状

我国专用车市场“蛋糕”将越做越大，去年以来，我国专用车市场取得较好的经营业绩，全国395家改装车企业改装汽车23.06万辆，销售23.05万辆。

客车改装量最大，共改装103492万辆，占总量的44.88%;载货汽车44870辆，占总量的19.46%;自卸汽车27125辆，占总量的11.76%;厢式、罐式等专用车销售40966辆，占总量的17.77%。

今年1-8月份，各类专用车销售均有较大增幅，乐观估计今年全年专用车产销将达30万辆。

通过数字来看，去年一年销售专用车达23万辆，结合我国道路、经济等实际情况，应该说数量还是比较可观的。

但是问题就在于395家改装企业才生产23万辆。

可以看、出，我国汽车改装企业和汽车制造一样，存在着规模小、技术落后、生产点过多等问题。

从改装车生产分布地区来看，也存在较大不均衡性，江苏、河北、安徽、河南等8个省去年产量之和约占总产量的75%，其他21个省仅占总产量的25%。

地域的不均衡性也显示出专用车市场前景看好。

目前，我国改装车市场最大销售量约25万辆左右，改装量最大的除了客车外，主要有厢式车、罐式车、自卸车等主要车型。

但是总体来看，这些专用车均存在技术附加值低、工艺较落后等问题。

从品种来看，我国改装车品种较少，仅有400多个品种。

那么，未来改装车市场到底是什么市场呢？

肯定地说，应该向多品种、高、精、尖方向发展。

这种发展方向除了我国公路条件改善外，还和我国公路货物运输市场息息相关。

目前，我国公路货运市场的主体依然是以个体户为主，公路货运甚至还谈不上物流管理，具有运输成本高、随意性大、服务没有保证等特点。

第三章自卸车的工作及原理

3.1自卸汽车车身结构特点

3.1.1自卸汽车整车形式

自卸汽车整车形式是指轴数、驱动形式、布置形式及车身（包括驾驶室）形式而言。

对自卸汽车的使用性能、外形尺寸、质量、轴荷分配和制造等方面影响较大。

普通自卸汽车由汽车底盘和上装两部分组成，底盘大多数为标准汽车二类底盘，由于自卸汽车轴距比一般货车要短，汽车的车架要求较高的刚度和强度，所以针对自卸汽车特点，往往设计成专用自卸汽车底盘。

（1）驱动形式最大总质量小于19t的普通自卸汽车，一般采用4×2的驱动形式；最大总质量超过19t，可采用6×2或6×4的驱动形式。

（2）布置形式自卸汽车一般采用发动机前置、后驱动的布置形式。

驾驶室与载货汽车一样，也有长头式、短头式、平头式和偏置式四种形式。

矿用重型自卸汽车的装载质量大，使用条件差，需要专门制造的底盘。

3.2自卸汽车的主要构造

3.2.1自卸汽车倾斜机构

自卸汽车的倾斜机构的作用是将汽车车厢倾斜一定的角度，使车厢的货物自动卸下，然后再使车厢降落到车架上。

3.2.2自卸汽车车厢

车厢是用于装载和倾斜货物的，一般由前栏板，左、右侧栏板，后栏板和底栏板组成。

为避免装载时物料落下砸坏驾驶室顶盖，通常在车厢前板上加做向前方延伸的防护挡板。

车厢底板强度、刚度要求高些，所以底板下面焊有纵梁、横梁等底架。

车厢的侧栏板，前、后栏板外面布置有加强筋。

普通自卸汽车车厢分为矩形车厢和铲斗式车厢。

3.2.3自卸汽车副车架

自卸汽车副车架位于车厢底部与汽车底盘主车架之间，副车架通常通过U型螺栓和连接板等与主车架固定，副车架后端焊接有铰接支座，车厢与副车架通过该铰链支座相连，车厢在举升机构的作用下，绕着这个铰链支座转动。

3.2.4自卸汽车横向稳定器

自卸汽车的横向稳定器，也称为平衡器。

自卸汽车举升时，由于装载货物存在偏载，卸货时会呈现不均匀的现象，容易造成举升时横向不稳定，严重时会出现翻车，对车辆及人员安全造成很大隐患，这里主要指的是前顶式大车厢。

第四章锁止机构

4.1锁止机构基本构造

4.1.1固定座及固定板

固定座包括底板及上下两片侧板，在每片侧板上分别设置有销轴孔。

固定板上设置有定位槽，调节螺杆的一端嵌合在定位槽中，另一端设置有安装孔。

带孔销轴穿过销轴孔和安装孔，并通过插入设置于带孔销轴上的销轴定位孔的定位销锁定。

调节螺母位于固定板外侧，垫圈套在调节螺杆上并位于固定板和调节螺母之间。

采用本实用新型的自卸车车厢后门锁紧机构，能够对车厢后门进行可靠锁紧，保证厢体载货的密闭要求；同时，还可以有效抑制车厢后门的左右晃动，提高其抗变形能力。

4.1.2刚性连杆

连杆机构构件运动形式多样，如可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动，从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。

随着连杆机构设计方法的发展，电子计算机的普及应用以及有关设计软件的开发，连杆机构的设计速度和设计精度有了较大的提高，而且在满足运动学要求的同时，还可考虑到动力学特性。

尤其是微电子技术及自动控制技术的引入，多自由度连杆机构的采用，使连杆机构的结构和设计大为简化，使用范围更为广泛。

4.1．3锁钩及锁钩耳板

装在后门下面中间位置的两个带有铁链的--叫作自动锁钩，这个锁钩在你举升货箱时自动打开，落货箱时自动关闭。

装在后门两边和后立柱接触的--叫作手动锁钩（又称为边钩或者安全锁钩），这种手动锁钩是为了行车时的安全--哪怕自动锁钩松动了或者坏掉了开了，这个手动锁钩还钩着，就不会洒漏。

后门两边装的就是手动锁钩，一边装的两个，这是需要手动打开的；后门下面中间两个就是铁链自动锁钩，是不需要人工打开的。

4.2锁止机构设计参数

4.2.1锁止机构的分类

自卸车的锁启机构形式各异,有液压操纵式、弹簧助力式、机械式等等。

比较而言,液压操纵式的锁启机构结构复杂,成本昂贵,可靠性差;弹簧助力式,由于其弹簧较易失效,其可靠性也很难保证;机械式（如定式）锁启机构,结构简单成本低,可靠性好但它设计计算较为复杂

4.2.2锁止机构的结构特点及工作原理

定式锁启机构由定式销扣、调整推力杆、销轴座、锁钩及后板锁扣五大部分组成,定式销扣固定于副车架上,调整推力杆通过销轴分别联接在定式锁扣与锁钩上锁钩通过销轴联接在销轴座上销轴座固定在车厢上。

该机构无任何弹性元件,它靠车厢的翻转来造成销轴座相对于定式销扣的位置变化,从而使得调整推力杆推动锁钩转动,达到开启或锁紧车箱后板的目的。

4.3锁止机构主要部件的制造工艺

4.3．1固定板及固定座的的制造工艺

固定板及固定座采用的是铸造而成的，砂型铸造。

要想确定最佳的铸造工艺方案，首先应对零件结构的铸造工艺性进行分析。

1、铸件应有合适的壁厚，为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件壁厚不应太薄。

这对固定板及固定座的铸造，应当有合适的铸件壁厚，使固定板及固定座在浇铸时，金属液能正常流动。

2、铸件内、外壁厚度有所不同，铸件的内壁比外壁冷却慢，所以一般将内壁厚度设计的比外壁薄，以实现内外壁冷却均匀，减少内应力和防止裂纹。

为减少固定板及固定座内应力及裂纹，在铸造过程中，应将内壁厚度设计的比外壁薄。

3、铸件壁的连接应当逐渐过渡，壁厚应均匀。

为使固定板及固定座能均匀成形，因此壁厚应均匀

4、一般情况下，铸件转角处都应设计成合适圆角，可以减少该处产生缩孔、缩松等缺陷。

为减小固定板及固定座的转角处出现缩孔、缩松等缺陷，在该处应设计合适的圆角。

5、防止铸件出现变形和裂纹。

对于固定板及固定座这样的铸件，注意刚性的不够而发生变形，通常要修改零件结构来减小铸件应力，用加强助增加铸件刚性或用反曲率的模样来解决这类问题。

4.3.2固定板及固定座的工作

当液压举升机构工作时，将车厢向上举升，车厢后门的链条自动放下，此时，锁钩随着举升机构的不断上升，锁钩自动脱离固定座及固定板，当自卸车车厢举升到一定高度时，随之打开自卸车厢后门，此时便开始卸货。

当要关闭自卸车车厢后门时，将液压举升机构缓慢放下，此时链条随着举升机构的缓慢下降，慢慢拉紧，使锁止机构的锁钩锁定在固定板及固定座上，最后使自卸车厢后门处于关闭状态。

第五章自卸车的计算

5.1自卸车的计算

5.1.1设计参数的确定

（1）尺寸参数

1、空载外形尺寸（mm）（长×宽×高）：

9750×2490×3540

2、货箱栏板内部尺寸（mm）（长×宽×高）：

7000×2300×1190

3、容积（m³）：

20

4、轴距mm（前、后）：

1800+3175+1400

5、轮距mm（前、后）：

1860、1860

6、前悬、后悬：

1825、1850

（2）质量参数

1、整备质量（kg）：

14989

2、额定装载质量（kg）:

15881、15816

3、总质量（kg）：

31000

4、空载轴荷（前、后）（kg）：

6500、6500、18000（并装双轴）

5、质量利用系数;1.07

（3）性能参数

1、初速度30km/h制动距离（m）:

<10

2、最高车速（km/h）:

80

3、最小离地间隙（m）：

314

4、接近角：

28

5、离去角：

39

6、额定装载百公里油/气耗（L）:

27.4

5.1.2侧板、后板、前板、底架结构设计

（1）侧板

轻量化自卸车侧板结构主要采用整块高强度板折弯成W型结构，具有重量轻、强度高等优点

重心:

（毫米）X=-1170.23；Y=673.84；Z=-3120.00

惯性主轴和惯性力矩：

（千克*平方毫米）由重心决定。

惯性张量:

（千克*平方毫米）由重心决定，并且对齐输出的坐标系。

（2）后板

后板结构采用折弯槽钢焊接结构

（3）根据以往设计经验，前举车型前板是主要受力面，因此设计前板应考虑其可靠性。

（4）底架结构

底架设计主要采用折弯结构增加底架的强度

5.1.3副车架的尺寸设计。

在自卸车设计时，为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷，同时也为了不破坏主车架的结构，一般多采用副车架（副梁）过渡。

自卸车副车架的截面形状一般和主车架纵梁的截面形状相同，其截面形状尺寸取决于专用汽车的种类及其承受载荷的大小。

参考以往车型最终确定本次自卸车副车架采用200×80×6mm，材料为Q345的矩形管。

根据底盘尺寸最终确定副车架尺寸如下：

副车架总长：

6500mm副车架总宽：

850mm副车架总高：

200mm。

结论

这次毕业设计的论文，我选择轻型自卸车为研究对象，从最初的上网查资料初步了解自卸车的大致情况，到走访调查自卸车的市场和使用情况，详细的查询了相关规定和资料，总算是对自卸车有了个系统地了解。

之后，在指导教师的帮助下，我对轻型自卸车的从新设计并验证。

虽然这次设计有了自己的想法，但离实际的生产还有一定的设计上的差距。

并且所有计算并没有实际验证，都是根据经验公式得来。

不过这次毕业设计我细致的完成了自己的每一步设计，从无到有的过程让我学会了遇事不慌，细心去做就会有结果。

致谢

时光匆匆如流水，三年的时光犹如白驹过隙，转眼之间便到了大学毕业之际，离校的时间已经日趋临近，毕业论文的完成也随之进入了尾声。

在论文完成之际，我的心情万分激动，从论文的选题，资料收集到论文的撰写编排过程中了很多老师和朋友的热心帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！

参考文献

1、娄云、朱命怡。

自卸车使用的有关问题，专用汽车。

2012

（1）

2、王月岭、洪岩、刘英。

自卸车结构优化设计,专用汽车。

2009（07）

3、陈兴梅。

自卸车使用中的有关问题[J]。

专用汽车。

2004（03）

4、XX文库