垃圾自卸车课程设计心得【模版】

垃圾自卸车课程设计

课程设计原则

灵活应用本学期学到的机械原理知识进行机械设计，评价。

设计的机构具有实际意义，以加深对对机械原理的理解。

完成预期设计任务。

设计要求

该机构的功能是使车厢内的垃圾自动倾泻。机构需要完成的动作是：车箱后板打开，车厢倾斜，车内的剩余垃圾的清除，车厢复位，后板复位。

绪论

1.1垃圾自卸车的作用

垃圾自卸车的出现是随着时代的发展，搬运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。

自卸汽车又称翻斗车(tipper，dump car)，它是依靠发动机动力驱动液压举升机构，将货箱倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位的一种重要专用汽车。其最大优点是实现了卸货的机械化，从而提高卸货效率，减轻劳动强度，节约劳动力。

1.2自卸汽车的举升机构

1) 直推式倾斜机构（液压举升缸直接作用于车厢底架上）

2）连杆式倾斜机构（液压举升缸通过连杆机构作用于车厢底架上能以较小的液压缸行程实现车厢的倾翻）

图1-1 液压举升缸直接作用于车厢底架上图1-2 液压举升缸通过连杆机构

作用于车厢底架上

1.3自卸汽车的结构特点

普通自卸车一般是在载货汽车二类底盘(当载货汽车拆除货厢后便称为二类底盘)的基础上，经变型设计而成。通常由底盘、动力传动装置、液压倾卸机构、副车架以及专用货箱等主要部分组成。总质量小于19t的普通自卸车，一般采用

FR4×2式二类底盘，即发动机前置后轴驱动的布置形式。总质量超过19t的自卸车多采用6×4或6×2的驱动形式。

举升机构的动力传动装置一般从变速器总成的顶部或侧面安装取力器输出动力。取力器直接带动油泵或通过传动轴带动油泵，从而产生液压驱动力。

1.4小结

在进入垃圾自卸汽车整个系统设计正题前，了解一下与之密切相关的自卸汽

车的作用、分类、结构及其特点对以后的设计是有益的。自卸汽车的介绍为系统的设计奠定了基础。

2 液压系统设计

2.1 液压传动

1）液压传动概述

传动的含义是能量（动力）形式的转换、传递和控制。液压传动是以密闭在管路中的受压液体（主要形式为液压油）为工作介质，进行能量的转换、传递、分配和控制的技术，称之液压传动或液压技术。在这种传动方式中，由于能量形式的转换和动力传递是依靠密闭管中受压液体容积变化完成的，又称之容积式液压传动或静压传动。

2）液压系统的组成部分及作用

由若干液压元件和管路组成以完成一定动作的整体称液压系统。如果液压系统中含有伺服控制元件（如伺服阀和伺服变量泵）则称液压伺服（控制）系统。如果不使用或明确说明使用了伺服控制元件，则称液压传动系统。液压系统功能不一、形式各异，无论是简单的液压千斤顶，还是其他的复杂的液压系统，都包括如下部分（见图2-1）。

图2-1 液压系统的能量转换及构成元件示意图

（1）动力元件

动力元件又称液压泵，其作用是利用密封的容积变化，将原动机(如内燃机，电动机)的输入机械能转变为工作液体的压力能（即液压能），是液压系统的能源(动力)装置。

（2）执行元件

将液压能转换为机械能的装置称为执行元件。它是与液压泵作用相反的能量转换装置，是液压缸和液压马达的总称。前者是将液压能转成往复直线运动的执行元件，它输出力和速度;后者是将液压能转换成连续旋转运动的执行元件，它

输出扭矩和转速。摆动液压马达（习惯称摆动液压缸）不可连续回转，只能往复摆动（摆动角小于

360）。

（3）控制元件

液压系统中控制液体压力、流量和流动方向的元件，总称为控制元件，通常称为液压控制阀，简称液压阀，控制阀或阀。

（4）辅助元件

辅助元件包括油箱、管道、管接头、滤油器、蓄能器、加热器、冷却器等。它们虽然称为辅助元件，但在液压系统中是必不可少的。它们的功能是多方面的，各不相同。

（5）工作介质

液压系统中工作介质为液体，通常是液压油，它是能量的载体，也是液压传动系统最本质的组成部分。液压系统没有工作介质也就不能构成液压传动系统，其重要性不言而喻。

2.2 自卸汽车液压系统设计

2.2.1 液压缸概述

自卸汽车是依靠发动机动力驱动液压举升机构，将货箱倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位的一种重要专用汽车。根据自卸汽车的这一特点，自卸汽车的液压缸可以设计成单活塞杆单作用式的。

前端盖为法兰的焊接型液压缸如图2-1所示，这也是工程机械上常用的液压缸，可以作为自卸汽车液压缸结构设计的参考图。图2-2的液压缸额定工作较高，可达25MPa。

1—缸底；2—缸筒；3—活塞；4、5、6、10—密封圈；7—活塞

杆；8—导向套；9—前端盖（法兰）；11—活塞铰连组件。

图2-2 焊接型液压缸

2.2.2液压系统原理图

1）液压缸控制回路

液压回路能量转换图

2）液压回路选择（图2-3）

调速回路：系统分析采用节流调速，循环形式为开式。

方向控制回路：本设计采用手控三位三通换向阀对油路进行方向控制。

节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需的压力，并保持恒定。油泵输出的油液在换向阀内部卸荷，本设计用三位三通换向阀的中位进行卸荷。

（a）换向阀换向回路图（b）溢流阀限压回路

（c）换向阀中位置卸荷

图2-3 液压回路

2.2.3 液压系统图

利用液压缸实现车厢的举升、中停、下降过程三过程液压系统图如下各图所示。各构件的名称为：1-单活塞杆液压缸，2-节流阀，3-手动换向阀，4-油箱，5-溢流阀，6-液压泵，7-单向阀，8-过滤器

1）举升时（图2-4）

换向阀3处于举升位置，油泵将高压油通过单向阀7进入油缸下腔，推动活塞上升通过三角臂机构使车厢后翻，直到活塞上的限位阀打开，油泵输出的压力油流回油箱，停止举升，溢流阀可用来调节系统最大压力。

2）中停时（图2-5）

换向阀处于中停位置，油泵输出的油液在换向阀内部卸荷，无压力，油缸内油液无压力，不能举升油缸，同时油缸内油液已封闭，所以自卸车处于中停，车厢静止状态。

3）下降时（图2-6）

换向阀处于下降位置，油缸下腔油路与油箱相通，车厢在自重下，活塞下移。油缸下腔油液经节流阀2留回油箱，下降速度可用节流阀调节，这个过程中可以让油泵停止转动。

图2-4 举升时自卸汽车举升机构液压系统图图2-5 中停时自卸汽车举升机构液压系

统图